3.2. Режим водопостачання

Споживання води населенням впродовж року нерівномірне. В літні місяці споживання більше ніж зимою, в передвихідні дні більше ніж в інші дні неділі. Відношення добового споживання води в дні найбільшого споживання до середньо добового споживання називають коефіцієнтом нерівномірності споживання.

K_доб.=Q_{max доб.} / Q_ср.доб. (2.1)

Величина K_доб залежить від ступеню комфорту в будівлях. З підвищенням ступеню комфорту коефіцієнт добової нерівномірності споживання зменшується.

На промислових підприємствах коефіцієнт добової нерівномірності господарсько-питного споживання приймають рівним 1, рахуючи що водоспоживання рівномірне

Нерівномірність споживання промислової води залежить від принятого технологічного процесу, кількості продукції що виробляється, пори року. Коефіцієнт добової нерівномірності споживання промислової води установлюють технологи відповідного виробництва.

Впродовж доби споживання води нерівномірне. Вдень споживання води більше ніж вночі. Коливання споживання води залежить від кількості жителів. Чим менше населений пункт тим нерівномірність споживання більша. Для простоти розрахунків умовно вважають, що впродовж години споживання води залишається постійним.

По аналогії з добовим споживанням води відношення годинного споживання води в часи найбільшого споживання Q_{max год} до середнього годинного споживання Q_ср.год називають коефіцієнтом годинної нерівномірності споживання води

K_год.=Q_{max год} / Q_ср.год.. (2.1)

Коефіцієнт годинної нерівномірності споживання для населених пунктів установлюють в залежності від норми водоспоживання. Коефіцієнт нерівномірності годинного споживання на промислових підприємствах з господарсько-питного водопроводу приймають рівним 2,5 – 3. Коефіцієнт годинної нерівномірності для промислових потреб визначається в залежності від технології виробництва.

Погодинне споживання води впродовж доби прийнято представляти в вигляді таблиць, або графіків. Графіки добового водоспоживання можуть бути ступінчатими або інтегральними. На рис. 3.4 приведено ступінчатий графік водоспоживання.

Рис. 3.4. Ступінчатий графік водоспоживання

Як видно із рис. 3.4 впродовж доби споживання води нерівномірне. На інтегральному графіку по осі ординат відкладають витрати води в відсотках до добового споживання, з наростанням за всі години починаючи з очатку доби.

3.3. Визначення розрахункових витрат і вільного напору води

Розрахункові витрати. Споруди водопроводу повинні мати пропускну спроможність, достатню для всього розрахованого терміну її дії. За розрахункову витрату приймають витрати, які бувають в години максимального добового водо розбору з найбільшим водоспоживанням.

Розрахункові добові (середні за рік) витрати води м³/доб на господарсько-побутові потреби в населеному пункті визначаються за формулою:

Q_{сер.доб}=q_ж·N/1000, (2.3)

де: q_ж – норма водоспоживання (таблиця 2.1);

N – розрахункове число жителів.

Розрахункові витрати води за добу найбільшого і найменшого водоспоживання в м³/доб визначають за формулами:

Q_{max доб}=K_{max доб}·Q_{сер.доб} , (2.4)

Q_{min доб}=K_{min доб}·Q_{сер.доб}, (2.5)

де: K_{max доб} і K_{min доб} – максимальний і мінімальний коефіцієнти добової нерівномірності споживання, які залежать від режиму роботи підприємства, ступеню благоустрою будівель, режиму водоспоживання по сезонам року і дням неділі; K_{max доб} = 1.1…1.3; K_{min доб} = 0,7…0,9.

Розрахункові погодинні витрати води м³/доб визначаються за формулами:

q_{max год}=K_{max год} · Q_{max доб}/24, (2.6)

q_{min год}=K_{min год} · Q_{min доб}/24, (2.7)

де: K_{max год} і K_{min год} – максимальний і мінімальний коефіцієнт годинної нерівномірності споживання води, які визначаються за формулами:

K_{max год}=α_max · β_max, (2.8)

K_{min год}=α_min · β_min, (2.9)

де: α – коефіцієнт, який залежить від ступеню благоустрою будівель і режиму роботи підприємства: α_max = 1,2…1,4, α_min = 0,4…0,6; β – коефіцієнт, який залежить від числа жителів в населеному пункті: β_max = 1…4,5; β_min = 0,01…1.

Розрахункові витрати води на промислові цілі визначають за даними технологічних служб.

Вільний напір. Напір в зовнішньому трубопроводі водопровідної системи повинен забезпечувати подачу води з деяким запасом. В саму високу і найбільш віддалену від зовнішнього водопроводу точку у середині будівлі рис. 3.5. Цей напір називається вільним H_необх, або необхідним:

H_необх.=H_г+h_{втр.нап.}+h_зал, (2.10)

де: H_г – геометрична висота подачі води від поверхності землі до самої високої водозаборнї точки, м; h_{втр.нап} – втрати напору внутрішнього водопроводу, вводі в водомірному вузлі, м; h_зал. – залишковий напір, м.

Рис 3.5. Схема подачі води із зовнішнього водопроводу в будівлю

Геометричну висоту подачі води м, визначають по формулі:

H_г.=h_пл+(n-1)h_пов.+h_пр, (2.11)

де: h_пл – планувальна висота, – висота перевищення підлоги першого поверху над поверхнею землі м; n – кількість поверхів в будівлі; h_пов – висота поверху будівлі, м; h_пр – висота розміщування водопровідних приладів над підлогою останнього поверху, м.

Необхідний напір в зовнішньому водопроводі населених пунктів для попередніх розрахунків при одноповерховій забудові приймають рівним 10 м, а при більшій поверховості забудови прибавляють 4 м на кожний додаткових поверх. Необхідний напір в зовнішньому водопроводі для промислового водопостачання назначають у відповідності до технології виробництва.

Тиск (напір) в зовнішньому водопроводі дають насоси другого підйому. Коли насоси не працюють тиск в водопроводі підтримується за рахунок запасу води в водонапірній башті.

Для оцінки забезпеченості необхідного напору в зовнішньому водопроводі будують п’єзометричну лінію, яка характеризує п’єзометричний напір в різних точках водопроводу. Наявний напір (в будь-якій точці водопроводу) представляє собою різницю відміток п’єзометричної лінії і поверхні землі, повинен бути не менше необхідного напору. При цій умові забезпечується подача води в найвищу точку всередині будови.

В протипожежному водопроводі необхідний напір залежить від способу пожежегасіння.

В зовнішньому трубопроводі, на який установлені пожежні гідранти, необхідний напір залежить від способу пожежегасіння. Водопровід на який установлюють безпосередньо пожежні гідранти для гасіння пожеж називають протипожежним водопроводом високого тиску.