Гидравлический расчет водонапорной сети

Потребление воды городом в час максимального водоптребления с 8 до 9 часов

Qгор. = Q8-9. + Qпол.8-9 = 1011,65 + 81,9 = 1094 м3/час

Или q гор. = Qгор. * 1000 / 3600 = 1094 * 1000 / 3600 = 304 л/с

Общая длина водопроводной сети 5400м

Определим удельный расход, т.е. количество отбираемой воды, приходящей на единицу длины участка (удельный отбор – qуд, л/с на 1 м), определяется по формуле:

qуд= qравн.распр /∑1 = 304 / 5400 = 0,056 л/с

Зная удельный отбор qуд, л/с на 1м, можно определить путевые отборы воды qп, л/с, из каждого участка сети.

qп= qуд*1, м

qп 1-2 = 0,056 * 300 = 16,09 л/с и так далее. Полученные результаты вносятся в таблицу 2

Предполагаем, что отбор воды осуществляется из узлов сети.

Для узла кольцевой сети, к которому примыкают два и более участка, фиктивный узловой отбор qуз, л/с, равен полу сумме путевых отборов qп, л/с, всех участков, примыкающих к данному узлу:

qуз=0,5* ∑Qп

Таблица №2 - Путевые расходы на участках сети

№ участка Длина участка Путевой расход, л/с
1-2 16,89
2-3 42,23
3-6 47,29
6-7 42,23
7-1 30,4
3-4 45,02
4-5 33,78
5-6 46,17
итого 304,0

Потребление воды промышленным предприятием не входит в расчет удельного водопотребления, но этот расход идет как сосредоточенный расход узла 5. Сосредоточенный расход считается по часу наибольшего водопотребления:

qпр= Qх-б.8-9 Х.ц + Qх-б.8-9 Г + Qдуш 1 Х.ц + Qдуш 1Г.ц + Qпр2 = 3,13 + 2,25 + 12,75 + 12,75 + 60 = 91 м3/час

Сосредоточенный расход 5 узла

qсоср= qпр* 1000 / 3600 = 91 * 1000 / 3600 = 26 л/с

Таблица №3 – Узловые расходы воды в расчетных точках

№ узловых точек № прилегающих участков Узловой расход, л/с сосредоточенный расход, л/с общий узловой расход, л/с
1-2 1-7 23,7   23,7
1-2 2-3 29,6   29,6
2-3 3-4 3-6 67,3   67,3
3-4 4-5 39,3   39,3
4-5, 5-6 40,0 26,0 66,0
3-6, 5-6, 6-7 67,9   67,9
6-7, 7-1 36,2   36,2
итого: 304,0   330,0

Расчетный расход воды

qрасч= qгор+ qсоср= 304 + 26 = 330 л/с

Расчетные случаи отбора воды

До начала гидравлического расчета должна быть выполнена трассировка водопроводной сети, установлены точки подключения водопотребителей с сосредоточенными отборами воды. Промышленное предприятие – точка 5. Кроме того, должно быть определено максимально суточное и часовое потребление воды. Установлены режимы подачи воды в сеть и отбора ее из сети.

Расчет начнем вести с критической точки или точки встречи потоков. Критическая точка наиболее удалена от первой точки и наиболее неблагоприятна по рельефу местности.

Необходимо определить расчетные случаи отбора воды.

Водопроводные сети обычно проектируются на следующие расчетные случаи:

- максимальное хозяйственно-производственное водопотребление из сети,

- тушение расчетного количества пожаров при хозяйственно-производственном потреблении.

Обычно первый случай является основным, для режима которого определяют диаметры труб участков сети и высоту водонапорной башни. Условиями второго расчетного случая проверяют возможность пропуска расчетных расходов на наружное пожаротушение при допустимых скоростях движения воды по трубам, а также определяют расчетный напор противопожарных насосов.

Гидравлический расчет сети на случай максимального водоразбора произведен по методу В.Г. Лобачева -Кросса . Потери напора определены по формуле h=S*q2, где S=S0*L*δ. Удельное сопротивление S0 в зависимости от диаметров труб принято по приложению 11,12,13; поправочный коэффициент δ вводится при скоростях движения воды менее 1,2 м/с.

На случай пожара при максимальном водоразборе расчетный расход воды составляет

330 л/с + 65 = 395 л/с.

Пожары размещаем в точках наиболее удаленных и возвышенных.

Узловые расходы принимаем теже , что и для случая максимального водоразбора.

Распределив расходы воды по участкам, определим потери напора с использованием таблиц Шевелева Ф.А. и произведем увязку сети по методу М.М. Андрияшева.

При пожаре допускается значительное увеличение скоростей движения воды по сравнению с экономичным до (2 – 2,5м); допустимые невязки в кольцах составляют 0,5 – 1,0м.

Таблица 4. Увязка кольцевой водопроводной сети по методу В.Г. Лобачева.

Случай максимального водоразбора

№ кольца № участка Длина участка, м Предварительное распределение воды
q, л/с d,мм v,м/с δ S0*10-6 S= S0*l*g *10-3 S*q, м H= S*q2
I 1-2 106,2 1,09 0,988 0,4151 0,123 0,013 +1,38
2-3 76,6 0,78 1,05 0,4151 0,326 0,025 +1,92
3-6 15,0 0,47 1,178 7,399 7,32 0,11 -1,65
6-7 163,9 0,83 1,04 0,06479 0,051 0,0083 -1,36
7-1 200,1 1,02 1,0 0,06479 0,034 0,007 -1,4
                  0,163 -1,11
   
II 3-4 24,3 0,76 1,062 7,399 6,286 0,152 +3,71
4-5 15,0 0,82 1,04 34,09 21,27 0,32 -4,77
5-6 81,0 0,83 1,04 0,4151 0,354 0,0287 -2,32
3-6 15,0 0,47 1,178 7,399 7,32 0,11 +1,65
                  0,61 -1,73
  Dq I = - (+Dh)/(2* Sq) = -1,73/(2*0,61) = +1,42 л/с  


Продолж. таблицы 4

Первое исправление Второе исправление
Dq, л/с q, л/с S*q h= S*q2 Dq, л/с q, л/с S*q h= S*q2
+3,4 109,6 0,0135 +1,48 109,6 0,0135 +1,48
+3,4 80,0 0,026 +2,1 80,0 0,026 +2,1
-3,4;+1,42 13,00 0,095 -1,24 0,27 13,27 0,097 -1,29
-3,4 160,5 0,0082 -1,3 160,5 0,0082 -1,3
-3,4 196,7 0,0067 -1,32 196,7 0,0067 -1,32
      -0,28       -0,33
Dq I = - (+h)/(2* Sq) = -(-1,11)/(2*0,163) = +3,4 л/с   Dq I = 0
+1,42 25,72 0,161 +4,16 +0,27 26,0 0,163 +4,25
-1,42 13,6 0,289 -3,93 -0,27 13,3 0,283 -3,77
-1,42 79,6 0,028 -2,24 -0,27 79,33 0,028 -2,23
+1,42;-3,4 13,0 0,95 +1,24 +0,27 13,27 0,097 +1,29
    1,428 -0,77       -0,46
Dq II = - (+h)/(2* Sq) = -(-0,77)/(2*1,428)= +0,27 л/с  

Наши рекомендации