Проектирование системы водоснабжения (стр. 4 из 5)

q_пож – расход воды на тушение расчетного числа пожаров в городе, q_пож =80 л/с.

Во-вторых, проверяется пропускная способность сети при аварии на одном из магистральных участков (час аварии). В этом случае сеть должна пропускать 70 процентов максимального часового расхода города, [1, п. 8.6].

Все расходы для расчетных случаев выражаем в л/с и сводим в таблицу 2.

При этом расходы воды в общественных, коммунальных, промышленных предприятиях, пожарные расходы учитываем как сосредоточенные отборы. Расходы воды в жилых зданиях и поливочные расходы в населенном пункте считаем равномерно-распределенными по всей длине магистральной сети.

Равномерно-распределенный расход q_р-р, л/с, определяется по формуле

q_р-р =q_общ – ∑q_соср (21)

где q_общ – общий расход по городу, л/с;

∑q_соср – суммарный сосредоточенный расход, л/с.

Таблица 2 – Таблица расчетных режимов работы сети

Расчетные случаи	1 район			2 район			Расход по предприятию	Общий расход по городу с предприятием	Подача насосной станции второго подъема	Приток в бак	Расход из бака
	общий расход	сосредоточенный расход	равномерно-распределенный расход	общий расход	сосредоточенный расход	равномерно-распределенный расход
	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с	л/с
1. Час максимального водопотребления	140,36	3,83	136,53	68,25	1,28	66,97	30,47	239,08	212,25	-	26,83
2. Час транзита или др. случай	99,22	5,50	93,72	54,17	1,83	52,34	30,64	184,03	212,25	28,30	-
3. Час пожара	140,36	3,83	136,53	138,25	71,28	66,97	40,47	319,08	319,08	-	-

5.2 Подготовка сети к гидравлическому расчету

Подготовка сети к гидравлическому расчету производиv в следующей последовательности:

1. Вычерчиваем трассу сети, нанесенную на генплане, в виде схемы (рисунок 4) с указанием точки присоединения водоводов и места подключения башни к сети.

Рисунок 1 – Трасса сети

2. Разбиваем сеть на расчетные участки, проставляем номера расчетных точек. Границами участков являются узлы и точки ответвления сосредоточенных расходов. Проставляем длины каждого участка. Вычисляем общую длину участков сети ∑ l и для каждого района определяем удельные расходы по формуле

(22)

где ∑ l₁ = 520×2+590×2+620×6=5940 м,

∑ l₂ = 640+780+310×2+520=2560 м.

При прохождении линии по границе районов в каждом из них учитываем половину её фактической длины. Участки магистральных линий, проходящие по незастроенной территории, не учитываем, а участки с односторонним отбором воды принимаем половину действительной длины.

3. По удельным расходам определяем путевые расходы для каждого расчетного участка сети:

(23)

где l – длина расчетного участка, м.

Определение путевых расходов приведено в таблице 3.

Таблица 3 – Путевые расходы

Номер района	Номер участка	Длина, м	Час максимального водопотребления		Час транзита		Час пожара
			удельный расход q	путевой расход q	удельный расход q	путевой расход q	удельный расход q	путевой расход q
1	1–2	520	0,023	11,96	0,016	8,32	0,023	11,96
	2–3	590		13,57		9,44		13,57
	3–4	620		14,26		9,92		14,26
	4–4а	620		14,26		9,92		14,26
	4–7	590		13,57		9,44		13,57
	7–7а	620		14,26		9,92		14,26
	7–8	520		11,96		8,32		11,96
	8–8а	620		14,26		9,92		14,26
	8–1	620		14,26		9,92		14,26
	2–7	620		14,26		9,92		14,26
Итого:		5940		136,62		95,04		136,62
2	4а-5	640	0,026	16,64	0,020	12,80	0,026	16,64
	5–6	780		20,28		15,60		20,28
	6–7а	310		8,06		6,20		8,06
	6–9	520		13,52		10,40		13,52
	9–8а	310		8,06		6,20		8,06
Итого:		2560		66,56		51,2		66,56

4. Путевые расходы приводим к узловым. Узловой отбор равен полусумме путевых расходов участков, примыкающих к этому узлу. Если в данном узле присутствует сосредоточенный отбор, то прибавляем его к узловому. Расчет выполняем в таблице 4.

Таблица 4 – Узловые расходы

Номер узловой точки	Наименование сосредоточенных потребителей	Номера примыкающих к узлу участков	Час максимального водопотребления				Час транзита				Час пожара
			∑qп	qузл=0,5∑qп	qсоср	qобщузл	∑qп	qузл=0,5∑qп	qсоср	qобщузл	∑qп	qузл=0,5∑qп	qсоср	qобщузл
1		1–2, 1–8	26,22	13,11		13,1	18,24	9,12		9,1	26,22	13,11		13,1
2		2–3, 2–1, 2–7	39,79	19,90		19,9	27,68	13,84		13,6	39,79	19,90		19,9
3		3–2, 3–4	27,83	13,92		13,9	19,36	9,68		9,7	27,83	13,92		13,9
4		3–4, 4–5, 4–7	58,73	29,37		29,4	42,08	21,04		21,0	58,73	29,37		29,4
5	ком. пр.	5–4, 5–6	51,18	25,59		25,6	38,32	19,16		19,2	51,18	25,59	71,28	96,9
6	ком. пр.	6–5, 6–7, 6–9	56,12	28,06	1,28	29,3	42,12	21,06	1,83	22,9	56,12	28,06		28,1
7	ком. пр.	7–6, 7–8, 7–2, 7–4	62,11	31,06	3,83	34,9	43,80	21,90	5,50	27,4	62,11	31,06	3,83	34,9
8		8–7, 8–9, 8–1	48,54	24,57		24,6	34,36	17,18		17,2	48,54	24,57		24,6
9	пром. пр.	9–8, 9–6	35,84	17,92	30,47	48,4	26,52	13,26	30,64	43,9	35,84	17,92	40,47	58,4
Итого:			406,36	203,48	35,58	239,1	292,48	146,24	37,97	184,0	406,36	203,48	115,58	319,1

Проверяем правильность вычислений по равенству

∑q_узл = q_общ, (24)

Значения узловых расходов для каждого расчетного случая наносим на расчетную схему (рисунки 5, 6, 7). Узловой расход изображен стрелкой, исходящей из данного узла.

Рисунок 2 – Предварительное потокораспределение для часа максимального водопотребления

Рисунок 3 – Предварительное потокораспределение для часа транзита

5. Намечаем направление движения воды в сети и осуществляем предварительное потокораспределение для каждого расчетного случая.

При выборе направления потоков при известных источниках питания и величинах узловых расходов стремимся к тому, чтобы подвод воды к каждой узловой точке происходил кратчайшим путем, и чтобы основные магистрали были загружены примерно одинаково. Это гарантирует оптимальную пропускную способность сети при аварии на любом участке.

При распределении потоков в каждой узловой точке проверяем материальный баланс приходящих и уходящих расходов, то есть ∑q = 0. При этом транзитные расходы, приходящие к узлу, считаем положительными, а выходящие и общий узловой отбор – отрицательными.

Расчетные расходы по перемычкам назначаем меньшими, чем по основным магистралям, так как перемычки не участвуют в транспортировке транзитных расходов, а предназначены лишь для перераспределения их между магистралями в случае аварии магистрального участка и при пожаре.