5. Гидравлический расчет водоводов

Цель гидравлического расчета водоводов – определить потери напора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы, как и водопроводная сеть, рассчитывается на два режима работы, на пропуск хозяйственно-питьевых и производственных расходов в соответствии с режимом работы НС-II и на пропуск максимальных хозяйственно-питьевых, производственных и пожарных расходов с учетом требований п.2.21 СНиП 2.04.02-84. Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети.

В данном курсовом проекте дано, что водоводы изготовлены из асбестоцементных труб, расстояние от НС-II до водонапорной башни l_вод=600м.

Учитывая, что в проекте принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р = 4,0 + 1,0 =5 % в час от суточного водопотребления, расход воды, который пройдет по водоводам, будет равен:

(33)

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две нитки, то расход воды по одному водоводу равен:

(34)

Из приложения II методических указаний определяем диаметр водоводов: d=0,200м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения:

(35)

При расходе Q_вод=130,85л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,200м. будет равен:

Потери напора в водоводе определяются по формуле:

i=12

h_вод=0,012∙600=7,2 м

Общий расход воды в условиях пожаротушения равен

Q^пос_пож = 50 + 10 = 60 л/c.

Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения будет равен:

При этом скорость движения воды в трубопроводе будет равна:

i=28,4

h_вод=0,028∙600=16,8 м

Потери напора в водоводах при (h_вод,h_{вод.пож.)} будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.

5. Расчет водонапорной башни

7.1 Определение высоты водонапорной башни

Высота водона­порной башни определяется из условия, чтобы в часы макси­мального водопотребления был обеспечен требуемый свобод­ный напор Н_св в наиболее удаленной и невыгодно расположенной точке водопроводной сети.

Высота водонапорной башни определяется по формуле

Н_св = 10 + 4  (n – 1), (36)

где n – число этажей.

Свободный напор в сети равен

Н_св = 10 + 4∙ (4 – 1) = 22 м.

Высота водонапорной башни определяется по формуле

, (37)

где 1,05 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (задвижки, колена, тройники и т.п.); h_c – потери напора в сети, м; (Z_д.т. – Z_в.б.) – разность геодезических отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни (в курсовой работе разность геодезических отметок равна 0).

Тогда высота водонапорной башни равна

Н_вб = 1,05 58,9 + 22 + (0) = 83,85м.

2. Определение емкости бака водонапорной башни

Ем­кость бака водонапорной башни должна быть равна (п. 9.1 СНиП 2.04.02-84^*):

W_б = W_рег + W_н.з., (38)

где W_рег – регулирующая емкость бака, м³; W_н.з. – объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется из выражения:

W_н.з. = , (39)

W^10мин_нз.пож = Q^пр_пож  10  60 / 1000 = 20 ^ 10  60 / 1000 = 12 м³ ,

W^10мин_нз.х-п. = Q_пос.пр  10 / 60 = 298,9 10 / 60 = 49,8м³

таким образом

W_нз = 12 + 49,8= 61,8 м³.

Регулирующий объем воды в емкостях определяем на основании графика водопотребления и режима работы НС-II

W_рег = (K Q_обсут) / 100 = 3,98  18843,5/ 100 =750м³

В результате получаем емкость бака водонапорной башни

W_б = 61,8 + 750=812 м³.

По приложению 14 методических указаний принимаем типовую водонапорную башню высотой 40м с баком емкостью 800 м³.

Зная емкость бака, определяем его диаметр и высоту:

, (40)

Нб = Дб / 1,5, (41)

Н_б = 11,5 / 1,5=7,7м

Сохранение неприкосновенного запаса воды в баке водонапорной башни осуществляется за счет расположения на разных уровнях приемных патрубков хозяйственных и пожарных трубопроводов. Для отбора неприкосновенного запаса используется трубопровод с электрозадвижкой, который открывается при пуске пожарного насоса.

Расчет резервуаров чистой воды

Режим работы НС-II принимаем равномерным, при этом она должна подавать все 100% суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды НС-I составляет 100 / 24 = 4,176% суточного расхода воды в поселке.

Регулирующая емкость резервуаров в %:

Wрег = (5,0 – 4,176)  4 = 3,296 %, или

Wрег = (4,176 – 4)  (9 + 11) = 3,52 %

Зная суточный расход воды, определим регулирующий объем резервуара

Wрег = (18843,5  3,52) / 100 =612,4 м³.

Неприкосновенный объем бака РЧВ:

₍₄₂₎

где_т =3ч.- расчетная продолжительность тушения пожара (п.2.24 СНиП 2.04.02.-84).

W^н.з._пож = 50  3  3600 / 1000 = 540 м³.

При определении Q^пос._пр не учитываем расходы на поливку территории, прием душа и т.п. Для нашего случая максимальный расход будет согласно таблицы 1.

Q^пос._пр = 517,4 м³.

Поэтому неприкосновенный запас воды на хозяйственно-питьевые нужды

W^н.з._х-п. = Q^пос._пр.   ; (43)

W^н.з._х-п. = 298,9  3 =896,7 м³

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен

W_н.з. = 540 + 896,7 =1436,7 м³.

Полный объем резервуаров чистой воды

W_рчв = W_рег + W_н.з.; (44)

W_рчв =612,4 + 1436,7 = 2049м³.

Согласно п. 9.21 СНиП 2.04.02-84^* общее количество резервуаров должно быть не менее двух, причем уровни НЗ должны быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50% НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечивать возможность независимого включения и опорожнения каждого резервуара.

Принимаем два типовых резервуара объемом 1500 м³ каждый.