Проектирование и расчет водопроводной сети города из поверхностного источника

 

 

 

 

Таблица 9 – Узловые расходы при пожаре

№ узловых точек	№ прилегающих участков	Расходы, л/с			Потребители сосредоточенных расходов
		узловой	сосредоточенный	общий узловой
1	1-2; 1-12;1-11	42	5	47	Пожар
2	2-1; 2-3	17,15	5	22,15	Пожар
3	3-2; 3-4	21	5	26	Пожар
4	4-3; 4-5	29,75	5	34,75	Пожар
5	5-4; 5-6	35,7		35,7
6	6-5; 6-7	25,9	5	30,9	Пожар
7	7-6; 7-8	24,5	5	29,5	Пожар
8	8-7; 8-9;8-16	39,9	5	44,9	Пожар
9	9-8; 9-10	24,5	5	29,5	Пожар
10	10-9; 10-11	35,35	5	40,35	Пожар
11	11-10; 11-1	34,65	5	39,65	Пожар
12	12-1; 12-13	33,25	5	38,25	Пожар
13	13-12; 13-14	34,65	5	39,65	Пожар
14	14-13; 14-15	36,05		36,05
15	15-14; 15-16	26,25	5	31,25	Пожар
16	16-15; 16-8	25,2	20;38,7	83,9	Пожар; «СПЗ»
Итого:		485,8	85	609,5

 

Таблицы 10 – Определение диаметров труб при Э = 0,5

№ участка	Длина линий, м	Расчетные режимы
		водоразбор				пожаротушение
		q л/с	d мм	v м/с	1000i	q л/с	d мм	v м/с	1000i
1-2	230	141,75	350	1,74	8,1	150,7	350	1,87	9,21
2-3	260	124,6	350	1,55	6,48	128,55	350	1,6	6,87
3-4	340	103,6	350	1,28	4,53	106,4	350	1,33	4,86
4-5	510	73,85	300	1,21	4,86	80,4	300	1,32	5,75
5-6	510	38,15	200	1,37	9,76	45,65	200	1,64	13,6
6-7	100	12,25	125	1,12	11,7	14,75	125	0,96	7,14
7-8	470	12,25	125	1,12	11,7	14,75	125	0,96	7,14
8-16	470	12,6	125	0,83	5,48	41,95	125	2,69	49
16-15	250	12,6	150	0,83	5,48	41,95	150	2,69	49
15-14	500	38,85	200	1,39	10	73,2	200	2,64	33,3
14-13	530	74,9	300	1,23	4,99	109,25	300	1,77	9,85
13-12	460	109,55	500	0,94	5,03	148,9	500	0,92	1,62
12-1	490	142,3	500	1,15	8,31	187,15	500	1,15	2,42
1-11	480	159,25	500	1,3	5,24	211,1	500	1,3	3,09
11-10	510	124,6	350	1,55	6,48	171,45	350	2,11	11,4
10-9	500	89,25	350	1,62	7	131,1	350	1,62	7,06
9-8	200	64,75	300	1,67	8,88	101,6	300	1,67	8,84
Итого:	6810

 

 

 

Таблица 11 – Увязка кольцевой сети по методу Лобачева, случай максимального водоразбора

№ кольца	№ участка	Длина линии, L,м	Предварительное распределение расходов
			q, л/с	d, м	v, м/с	А	К	S=AKL	Sq	h=Sq2, м	q
1	1-2	230	141,75	350	1,74	0,000000434	0,922	0,0000004	0,0000567	-0,008	0,0289
	2-3	260	124,6	350	1,55	0,000000434	0,936	0,00000406	0,00005	-0,0063
	3-4	340	103,6	350	1,28	0,000000434	0,963	0,000000417	0,000043	-0,0045
	4-5	510	73,85	300	1,21	0,000000914	0,974	0,00000089	0,000657	-0,0485
	5-6	510	38,15	200	1,37	0,000006898	0,953	0,00000657	0,00025	-0,009
	6-7	100	12,25	125	1,12	0,00007608	0,974	0,000074	0,00091	-0,011
	7-8	470	12,25	125	1,12	0,00007608	0,974	0,000000848	0,00091	+0,011
	8-9	200	64,75	300	1,67	0,000000914	0,928	0,000000406	0,0000549	+0,0035
	9-10	500	89,25	350	1,62	0,000000434	0,936	0,00000086	0,000036	+0,103
	10-11	510	124,6	350	1,55	0,000000434	0,936	0,000000406	0,00005	+0,0063
	11-1	480	159,25	500	1,3	0,0000000714	0,963	0,000000068	0,0000109	+0,0017
Итого									0,00317	+0,0499
	12-1	490	142,3	500	1,15	0,00000007138	0,974	0,000000069	0,00000984	+0,0014	0,0104
	13-12	460	109,55	500	0,94	0,000000434	1,016	0,0000000072	0,0000079	+0,005
	14-13	530	74,9	300	1,23	0,0000000914	0,974	0,00000089	0,000067	+0,0049
	15-14	500	38,85	200	1,39	0,000006898	0,953	0,0000066	0,000256	+0,0039
	15-16	250	12,6	150	0,83	0,00003155	1,025	0,000032	0,000403	+0,0051
	16-8	470	12,6	125	0,83	0,00003155	1,025	0,000032	0,000403	-0,0051
	8-9	200	64,75	300	1,67	0,000002227	0,928	0,000000406	0,0000549	-0,0035
	9-10	500	89,25	350	1,62	0,000000434	0,936	0,00000086	0,000036	-0,103
	10-11	510	124,6	350	1,55	0,0000004342	0,936	0,000000406	0,00005	-0,0063
	11-1	480	159,25	500	1,3	0,00000007138	0,963	0,000000068	0,0000109	-0,0017
Итого									0,000975	-0,0071

 

 

8 Гидравлические расчеты сети и водоводов

          8.1 Гидравлический расчет сети на случай максимального водоразбора

 

   Гидравлический расчет сети на случай максимального водоразбора произведен по методу Лобачева-Кросса.

          Расчетные расходы для данного режима работы сети, а также начальное потокораспределение в п.6.2, приложение В, таблице 11.

                      Результаты гидравлического расчета приведены в таблице 11.

             Потери напора определены по формуле:

 

h = Sq²,                                                           (21) 

где S = AKL.

                    Удельное сопротивление А принято по табл. 6 , поправочный коэффициент К вводится при скоростях движения воды, отличающихся от V = 1 м/с, численные его значения приняты по таблице. 

                     Увязка сети по методу Лобачева-Кросса  достигается путем последовательного  введения поправочного расхода,  вычисленного по формуле:

                                    

Dq = ⁺_- Dh/2∑Sq,                                               22)

 

             где  Dq – поправочный расход, л/с;

         Dh – невязка по напору в кольце, м;

         S – сопротивление на каждом участке;

         q -  расчетные расходы на участках, входящих в рассматриваемое кольцо, л/с  

        

                                             (23)

 

, л/с   (1 кольцо)

 

, л/с   (2 кольцо)

 

       С помощью поправочных расходов производят перераспределение расходов по всем участкам сети. На перегруженных участках поправочный расход вычитывается, на недогруженных – плюсуется. Сеть считается увязанной при достижении невязки по напору в кольце не более 0,5 м.

        Как видно из данных таблице 11, положительные результаты были получены после предварительного распределения расходов: невязка по напору в сети составляет 0,031 м (1 кольцо) и 0,01037 м (2 кольцо).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица  12 – Увязка кольцевой сети по методу Андреяшинаслучаймаксимальноговодозабора

№ колец	№ участка	пожаротушение				h, м	Dh, м
		q, л/с	d, мм	v м/с	1000i
1	1-2	150,7	350	1,87	1,87	-2,118	-0,188
	2-3	128,55	350	1,6	1,6	-1,786
	3-4	106,4	350	1,33	1,33	-1,652
	4-5	80,4	300	1,32	1,32	-2,933
	5-6	45,65	200	1,64	1,64	-6,936
	6-7	14,75	125	0,96	0,96	-0,714
	7-8	14,75	125	0,96	0,96	3,356
	8-9	101,6	300	1,67	8,84	1,768
	9-10	131,1	350	1,62	7,06	3,53
	10-11	171,45	350	2,11	11,4	5,814
	11-1	211,1	300	1,3	3,09	1,483
2	12-1	187,15	500	1,15	2,42	1,185	0,031
	13-12	148,9	500	0,92	1,62	0,745
	14-13	109,25	300	1,77	9,85	4,826
	15-14	73,2	200	2,64	33,3	16,65
	15-16	41,95	150	2,69	49	12,25
	16-8	41,95	125	2,69	49	-23,03
	8-9	101,6	300	1,67	8,84	-1,768
	9-10	131,1	350	1,62	7,06	-3,53
	10-11	171,45	350	2,11	11,4	-5,814
	11-1	211,1	300	1,3	3,09	-1,483

 

 

 

 

8.2 Гидравлический расчет водопроводной сети на случай пожара

 

          Гидравлический расчет сети на случай пожара произведен по методу М.М.Андрияшева. Расчетные расходы для данного часа, а также начальное потокораспределение произведены в п.6.2, (приложение В) и в таблице 12. Увязка сети по этому методу выполняется с использованием таблиц Ф.А Шевелева [9]. В связи с тем, что сеть принята в два кольца, разбивку на контуры не производим. Потери напора на участках сети определены по формуле:

 

h = 1000i/1000 L                                               (24)

 

где 1000i – потери напора на единицу длины трубопровода [9],

      L – длина участка, м.

     Расчеты по  увязке сети методом М.М.Андрияшева  приведены на схеме сети (приложение В) и в таблице 12. Как видном из приложения В и таблице 10, в результате начального потокораспределения величина невязки по напору составляет -0,188 (1 кольцо) и 0,031 (2 кольцо).

 

     8.3 Гидравлический  расчет водоводов

 

            Главные напорные водоводы от насосной станции 2-го подъема до города запроектированы из чугунных водопроводных труб в две нитки длиной 3200 м каждая. Для повышения надежности работы на водоводах предусмотрена одна перемычка, разделяющая их на два участка: 1 … 2 и 2 … 3, длиной 1600 м каждый. Расход воды, пропускаемый одним водоводом, составляет 50 % от расчетного расхода воды, подаваемого насосной станцией 2-го подъема. В режиме максимального водоразбора расход воды по каждому из водоводов составляет 262,25 л/с. Гидравлический расчет водоводов для всех расчетных случаев приведен в таблице 13.

      Напорные водоводы от башни до сети запроектированы из чугунных водопроводных труб в две нитки длиной 70 м. Ввиду малой длины водоводов перемычки не устраиваются. В режиме максимального водоразбора расчетный расход по одному водоводу составляет 46,66 л/с. Для данных расходов принят диаметр водоводов 300 мм.

Гидравлический расчет водоводов  для указанных расчетных случаев приведен в таблице 14.

 

Таблица  13 – Гидравлический расчет главных напорных водоводов

Расчетный случай	№ участков	Кол-во работ. водоводов	Длина водовода, м	d, мм	Расход л/с		Потери напора		V, м/с
					общ.	в 1 нитке	на 1 длины, мм	на участке
Макс.во- дозабор	1-3	2	3200	500	524,5	262,25	4,61	15,104	1,61
Пожар	1-2	2	3200	500	609,5	304,75	17,6	20,58	2,87
Авария на участке	2-3	2	1600	500	426,65	213,325	3,17	8,69	1,32
	1-2	1	1600	500	426,65	426,65	11,6	2,668	2,63