Примеры расчетов
Исходные данные
к расчету водоснабжения населенного пункта
|
№ объекта на плане |
Наименование объекта |
Характеристика объекта |
№ линии на плане |
Высота над уровнем моря, м |
|
1 |
Свинарник-откормочник |
На 800 свиней |
1 |
85 |
|
2-22, 24-48, 50-59, 61-88 |
Жилые дома |
Четырехкварт. (на 16 человек) |
2 |
90 |
|
23 |
Больница |
На 100 коек |
3 |
85 |
|
49 |
Баня |
На 70 посещ. в сут. |
4 |
80 |
|
60 |
Прод. магазин |
На 3 рабочих места |
5 |
75 |
|
89 |
Мясокомбинат |
На 2 т прод. в сут. |
6 |
70 |
|
90 |
Артез. скважина |
- |
7 |
65 |
|
91 |
Хлебопекарня |
На 0,4 т хлеба в сут |
- |
- |
|
92 |
Цех по рем. тракт. |
На 50 тракторов |
- |
- |
Расчет средних и максимальных суточных
расходов воды
Таблица 1
|
№ пп |
Наименование групп водопотребителей |
n |
qср, л/сут |
Qср.сут, м3/сут |
Qмакс.сут, м3/сут |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1.Коммунальный сектор | |||||
|
1 |
Жилые дома 4-х кв. (на 16 чел.) |
84 |
125 |
168 |
218,4 |
|
2 |
Больница на 100 коек |
1 |
200 |
20 |
26 |
|
3 |
Баня на 70 посетителей |
1 |
180 |
12,6 |
16,38 |
|
4 |
Прод. магазин на 3 раб. места |
1 |
250 |
0,75 |
0,98 |
|
2.Животноводческий сектор | |||||
|
1 |
Свинарник-откорм. на 800 гол. |
1 |
15 |
12 |
15,6 |
|
3.Производственный сектор | |||||
|
1 |
Мясокомбинат на 2 т прод. |
1 |
10000 |
20 |
22 |
|
2 |
Хлебопекарня на 0,4 т прод. |
1 |
1000 |
0,4 |
0,44 |
|
3 |
Цех по ремонту 50 тракторов |
1 |
1500 |
75 |
82,5 |
Среднесуточные расходы воды по каждой группе водопотребителей рассчитываем по формуле (1) и заносим в пятый столбец таблицы 1.
Среднесуточный расход:
1)коммунального сектора Qср.сут.к=168+20+12,6+0,75=201,35 м3/сут;
2)животноводческого сектора Qср.сут.ж=12 м3/сут;
3)производственного сектора - Qср.сут.пр,=20+0,4+75=95,4 м3/сут.
Среднесуточный расход населенного пункта:
Qср.сут.СНП = Qср.сут.к + Qср.сут.ж + Qср.сут.пр.=201,35+12+95,4=308,75 м3/сут.
Максимальные суточные расходы воды по каждой группе водопотребителей рассчитываем с учетом коэффициента суточной неравномерности и заносим в шестой столбец таблицы 1.
Максимальные суточные расходы секторов и всего СНП:
Qмакс.сут.к = Qср.сут.к ∙ Ксут.=201,35*1,3=261,8 м3/сут;
Qмакс.сут.ж = Qср.сут.ж ∙ Ксут.=12*1,3=15,6 м3/сут;
Qмакс.сут.пр = Qср.сут.пр ∙ Ксут.=95,4*1,1=104,9 м3/сут;
Qмакс.сут.СНП = Qмакс.сут.к + Qмакс.сут.ж + Qмакс.сут.пр.=
= 261,8 + 15,6 + 104,9 = 382,3 м3/сут
Определение расчетных и максимальных
секундных расходов воды
Расчет максимальных секундных расходов секторов и всего населенного пункта проводим по данным таблицы 2 для заданного населенного пункта, заполнив колонки 3, 5, 7, 8 и 9. Для этого рассчитываем коэффициенты секторов βк, βж и βпр:
Проверка: βк + βж + βпр = 0,69 + 0,04 + 0,27 = 1. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2
|
Часы суток |
Коммунальный сектор |
Животноводч. сектор |
Производств. сектор |
Сум. ордината часового водо-пот-ребл. |
Орди-ната интегральной кривой | |||
|
в % от собственного расхода |
в % от общего расхода |
в % от собственного расхода |
в % от общего расхода |
в % от собственного расхода |
в % от общего расхода | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0-1 |
0,75 |
0,52 |
3,1 |
0,12 |
4,17 |
1,13 |
1,77 |
1,77 |
|
1-2 |
0,75 |
0,52 |
2,1 |
0,08 |
4,17 |
1,13 |
1,73 |
3,49 |
|
2-3 |
1,0 |
0,69 |
1,9 |
0,08 |
4,17 |
1,13 |
1,89 |
5,39 |
|
3-4 |
1,0 |
0,69 |
1,7 |
0,07 |
4,17 |
1,13 |
1,88 |
7,27 |
|
4-5 |
3,0 |
2,07 |
1,9 |
0,08 |
4,17 |
1,13 |
3,27 |
10,54 |
|
5-6 |
5,5 |
3,80 |
1,9 |
0,08 |
4,17 |
1,13 |
5,00 |
15,54 |
|
6-7 |
5,5 |
3,80 |
3,3 |
0,13 |
4,17 |
1,13 |
5,05 |
20,59 |
|
7-8 |
5,5 |
3,80 |
3,5 |
0,14 |
4,17 |
1,13 |
5,06 |
25,65 |
|
8-9 |
3,5 |
2,42 |
6,1 |
0,24 |
4,17 |
1,13 |
3,78 |
29,44 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
9-10 |
3,5 |
2,42 |
9,1 |
0,36 |
4,17 |
1,13 |
3,90 |
33,34 |
|
10-11 |
6,0 |
4,14 |
8,6 |
0,34 |
4,17 |
1,13 |
5,61 |
38,95 |
|
11-12 |
8,5 |
5,87 |
2,9 |
0,12 |
4,17 |
1,13 |
7,11 |
46,06 |
|
12-13 |
8,5 |
5,87 |
3,3 |
0,13 |
4,17 |
1,13 |
7,12 |
53,18 |
|
13-14 |
6,0 |
4,14 |
4,3 |
0,17 |
4,17 |
1,13 |
5,44 |
58,62 |
|
14-15 |
5,0 |
3,45 |
4,8 |
0,19 |
4,17 |
1,13 |
4,77 |
63,39 |
|
15-16 |
5,0 |
3,45 |
2,9 |
0,12 |
4,17 |
1,13 |
4,69 |
68,08 |
|
16-17 |
3,5 |
2,42 |
10,0 |
0,40 |
4,16 |
1,12 |
3,94 |
72,02 |
|
17-18 |
3,5 |
2,42 |
4,8 |
0,19 |
4,16 |
1,12 |
3,73 |
75,75 |
|
18-19 |
6,0 |
4,14 |
2,9 |
0,12 |
4,16 |
1,12 |
5,38 |
81,13 |
|
19-20 |
6,0 |
4,14 |
3,1 |
0,12 |
4,16 |
1,12 |
5,39 |
86,52 |
|
20-21 |
6,0 |
4,14 |
2,6 |
0,10 |
4,16 |
1,12 |
5,37 |
91,88 |
|
21-22 |
3,0 |
2,07 |
6,5 |
0,26 |
4,16 |
1,12 |
3,45 |
95,34 |
|
22-23 |
2,0 |
1,38 |
5,3 |
0,21 |
4,16 |
1,12 |
2,72 |
98,05 |
|
23-24 |
1,0 |
0,69 |
3,4 |
0,14 |
4,16 |
1,12 |
1,95 |
100,00 |
|
Итого |
100% |
69% |
100% |
4% |
100% |
27% |
100% |
|
Выделяем строку, в которой часовой расход населенного пункта максимальный (7,12%). Для выделенной строки определим максимальный секундный расход населенного пункта в целом и соответствующие ему расходы по секторам.
Все расходы, входящие в указанную строку, являются расчетными расходами. После определения расчетных расходов производим их проверку:
qрасч.с.СНП = qрасч.с.к + qрасч.с.ж + qрасч.с.пр = 6,23 + 0,14 + 1,20 = 7,57 л/с
Для отдельных потребителей по формуле (9) определяем максимальный расход, по которому выбираются диаметры труб ответвлений, подающих воду из магистральной сети непосредственно к потребителю. Результаты сводим в таблицу 3.
Таблица 3
|
Потребитель |
n |
qср |
Ксут. |
Кчас. |
t |
qмакс.с |
|
Баня |
70 |
180 |
1,3 |
2,04 |
16 |
0,58 |
|
Больница |
100 |
200 |
1,3 |
2,04 |
16 |
0,92 |
|
Прод. магазин |
3 |
250 |
1,3 |
2,04 |
10 |
0,06 |
|
Свинарник-откорм. |
800 |
15 |
1,3 |
2,40 |
16 |
0,65 |
|
Мясокомбинат |
2 |
10000 |
1,1 |
1 |
16 |
0,38 |
|
Хлебопекарня |
0,4 |
1000 |
1,1 |
1 |
16 |
0,01 |
|
Ремонт тракторов |
50 |
1500 |
1,1 |
1 |
10 |
2,29 |
Выбор режима работы насосной станции
и построение графиков водопотребления и водоподачи
по часам суток для населенного пункта
Режим
работы насосной станции (НС) выбираем
с учетом почасового водопотребления
населенного пункта (столбец 8 таблицы
2). Анализируя данные водопотребления
принимаем два расчетных режима работы
НС. Первый режим – минимальная подача
воды в период с 0 до 4 часов и с 23 до 24
часов, т.е.
= 5 ч. Второй режим – максимальная подача
воды в период с 5 до 23 часов, при этом
= 24 – 5 = 19 ч.
Рис.1 – График водопотребления и водоподачи по часам суток
Принимаем
часовую подачу воды в первом режиме
работы НС равной
= 2,5% от
,
тогда часовая подача воды во втором
режиме работы НС будет равна:
По
значениям
строим суточный график водоподачи, а
по значениям суммарной ординаты часового
водопотребления (столбец 8 таблицы 2) –
суточный график водопотребления
населенного пункта. Часовая подача воды
НС в первом режиме составит:
Qчас.1нс = 0,025* Qмакс.сут.СНП = 0,025*382,3 = 9,55 м3/ч,
а часовая подача воды НС во втором режиме:
Qчас.2нс = 0,0461* Qмакс.сут.СНП = 0,0461*382,3 = 17,62 м3/ч
Определение вместимости бака
водонапорной башни
Вместимость бака водонапорной башни (ВБ) определяем, как сумму регулирующего объема и запасного объема воды на пожаротушение. Регулирующий объем определим, сопоставляя приток воды в ВБ (подача НС) и отбор воды из ВБ (потребление воды СНП). Расчет проводим табличным способом (таблица 4).
Таблица 4
|
Часы суток |
Часовая подача воды НС |
Часовое водопотребл. СНП |
Разность подачи и потребления, % | |||
|
Сумм. в % |
Интегр. в % |
Сумм. в % |
Интегр. в % |
по недост. воды |
по избытку воды | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
0-1 |
2,50 |
2,50 |
1,77 |
1,77 |
|
0,73 |
|
1-2 |
2,50 |
5,00 |
1,73 |
3,49 |
|
1,51 |
|
2-3 |
2,50 |
7,50 |
1,89 |
5,39 |
|
2,11 |
|
3-4 |
2,50 |
10,00 |
1,88 |
7,27 |
|
2,73 |
|
4-5 |
4,61 |
14,61 |
3,27 |
10,54 |
|
4,06 |
|
5-6 |
4,61 |
19,21 |
5,00 |
15,54 |
|
3,67 |
|
6-7 |
4,61 |
23,82 |
5,05 |
20,59 |
|
3,22 |
|
7-8 |
4,61 |
28,42 |
5,06 |
25,65 |
|
2,77 |
|
8-9 |
4,61 |
33,03 |
3,78 |
29,44 |
|
3,59 |
|
9-10 |
4,61 |
37,63 |
3,90 |
33,34 |
|
4,29 |
|
10-11 |
4,61 |
42,24 |
5,61 |
38,95 |
|
3,28 |
|
11-12 |
4,61 |
46,84 |
7,11 |
46,06 |
|
0,78 |
|
12-13 |
4,61 |
51,45 |
7,12 |
53,18 |
1,74 |
|
|
13-14 |
4,61 |
56,05 |
5,44 |
58,62 |
2,57 |
|
|
14-15 |
4,61 |
60,66 |
4,77 |
63,39 |
2,73 |
|
|
15-16 |
4,61 |
65,26 |
4,69 |
68,08 |
2,82 |
|
|
16-17 |
4,61 |
69,87 |
3,94 |
72,02 |
2,15 |
|
|
17-18 |
4,61 |
74,47 |
3,73 |
75,75 |
1,28 |
|
|
18-19 |
4,61 |
79,08 |
5,38 |
81,13 |
2,05 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
19-20 |
4,61 |
83,68 |
5,39 |
86,52 |
2,83 |
|
|
20-21 |
4,61 |
88,29 |
5,37 |
91,88 |
3,59 |
|
|
21-22 |
4,61 |
92,89 |
3,45 |
95,34 |
2,44 |
|
|
22-23 |
4,61 |
97,50 |
2,72 |
98,05 |
0,55 |
|
|
23-24 |
2,50 |
100,00 |
1,95 |
100,00 |
0,00 |
0,00 |
|
Итого |
100,00 |
|
100,00 |
|
|
|
В столбец 2 таблицы 4 вписываем часовую подачу воды НС в %, в столбец 3 записываем интегральные значения подачи воды НС на каждый час суток. В столбцы 4 и 5 таблицы 4 заносим значения суммарной ординаты часового водопотребления СНП и значения ординаты интегральной кривой водопотребления СНП из столбцов 8 и 9 таблицы 2. Интегральные кривые подачи и потребления воды для СНП приведены на рис.2.
В столбец 6 записываем почасовую разность (в %) ординат интегральных кривых подачи и потребления (столбцы 3 и 5) по недостатку воды, а в столбец 7 – по избытку воды. Из столбцов 6 и 7 находим максимальную разность ординат интегральных кривых подачи и потребления по недостатку воды (a = 3,59%) и максимальную разность ординат интегральных кривых подачи и потребления по избытку воды (b = 4,29%).
Регулирующий объем бака ВБ по формуле (11) равен:
Пожарный запас воды по формуле (12) равен:
Общий объем бака ВБ равен:
Wобщ = Wрег + Wпож = 30,13 + 6 = 36,13 м3
Определим диаметр и высоту бака ВБ по формулам (13) и (14):
Строительная высота бака по формуле (15) будет равна:
Нстр = Нбак + 0,2 + 0,25 = 2,82 + 0,2 + 0,25 = 3,27 м.
Строительный объем бака ВБ по формуле (16) равен:
Рис.2 – Интегральные кривые подачи и потребления
воды для СНП
Трассировка наружной водопроводной сети
С учетом заданной конфигурации СНП, расположения жилых, общественных, производственных зданий и источника водоснабжения, выбираем тупиковую разводящую водопроводную сеть. Трассировку наружной водопроводной сети начинаем с выбора места под ВБ. Это место в населенном пункте, имеющее наибольшую высотную отметку. В этом случае строительная высота ВБ будет минимальная, а следовательно, и стоимость её будет меньше. От ВБ вдоль длинной стороны СНП прокладываем магистральный трубопровод, а по улицам прокладываем тупиковые ответвления. Намечаем участки трубопроводов, подводящие воду к крупным водопотребителям. Все линии нанесенной на плане СНП сети труб для расчета разбиваем на отдельные участки. Начальные и конечные точки каждого расчетного участка (узлы) обозначаем порядковыми номерами. Узлы назначаем во всех точках, где имеются сосредоточенные расходы воды, а также во всех точках пересечения линий труб, изменения их направления и ответвлений от трубопроводов.
По результатам проведения трассировки водопроводной сети заполняем таблицу 5.
Таблица 5
|
№ пп |
Участок водопроводной сети |
Длина участка на плане, см |
Масштаб |
Длина участка, м |
Приме-чание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
1-2 «водовод» |
8,5 |
1:2000 |
170 |
Т |
|
2 |
2-3 «ВБ» |
0,5 |
1:2000 |
10 |
Т |
|
3 |
2-4 |
7,0 |
1:2000 |
140 |
П |
|
4 |
4-5 |
1,0 |
1:2000 |
20 |
П |
|
5 |
5-6 «баня» |
0,2 |
1:2000 |
4 |
Т |
|
6 |
5-7 |
2,6 |
1:2000 |
52 |
П |
|
7 |
7-8 «хлебопекарня» |
5,1 |
1:2000 |
102 |
Т |
|
8 |
4-9 |
3,2 |
1:2000 |
64 |
П |
|
9 |
9-10 |
1,0 |
1:2000 |
20 |
П |
|
10 |
10-11 «больница» |
0,2 |
1:2000 |
4 |
Т |
|
11 |
10-12 |
4,1 |
1:2000 |
82 |
П |
|
12 |
12-13 «свин-откорм.» |
3,5 |
1:2000 |
70 |
Т |
|
13 |
9-14 |
5,0 |
1:2000 |
100 |
П |
|
14 |
14-15 |
1,0 |
1:2000 |
20 |
П |
|
15 |
15-16 «прод.маг.» |
0,1 |
1:2000 |
2 |
Т |
|
16 |
15-17 |
4,8 |
1:2000 |
96 |
П |
|
17 |
17-18 «ремонт тракт.» |
9,7 |
1:2000 |
194 |
Т |
|
18 |
14-19 |
6,4 |
1:2000 |
128 |
П |
|
19 |
19-20 «мясокомб.» |
8,6 |
1:2000 |
172 |
Т |
Расчет водовода
Количество линий водовода принимаем с учетом категории системы водоснабжения. Объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы населенных пунктов с числом жителей до 5 тыс. чел. относят к III категории, поэтому принимаем одну линию водовода.
Диаметр трубы водовода по формуле (17) равен:
.
Полученный расчетный диаметр округляем до ближайшего стандартного. Выбираем для водовода стальные водогазопроводные трубы со стандартным диаметром dcт = 125 мм.
Определяем действительную скорость воды на участке 1-2 «водовод»:
.
Определение расходов воды
на участках водопроводной сети
Максимальные секундные расходы крупных водопотребителей СНП (см. таблицу 3) будут являться расчетными расходами на участках, подводящих к ним воду, так как эти трубопроводы являются транзитными. Это участки 2-3 «ВБ», 5-6 «баня», 7-8 «хлебопекарня», 10-11 «больница», 12-13 «свинарник откормочник», 15-16 «продовольственный магазин», 17-18 «цех по ремонту тракторов» и 19-20 «мясокомбинат». Расчеты проводим аналогично расчету на участке 1-2 «водовод», результаты расчета сводим в таблицу 6. Для определения расходов по всем остальным участкам разводящей сети условно считаем, что хозяйственный расход равномерно распределяется по длине хозяйственных участков. Хозяйственными участками сети считаем те участки, на которых происходит раздача воды потребителям.
Определим удельный расход делением хозяйственного расхода на суммарную длину хозяйственных участков:
Зная удельный расход определяем путевые расходы на соответствующих участках разводящей сети путем умножения удельного расхода на длину соответствующего хозяйственного участка.
Результаты расчетов сводим в таблицу 6.
Таблица 6
|
№ пп |
Участок водопроводной сети |
qпут, л/с |
qтранз, л/с |
qрасч, л/с |
dр, мм |
dст, мм |
vд, м/с |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
1-2 «водовод» |
|
7,23 |
7,57 |
127,0 |
125 |
0,62 |
|
2 |
2-3 «ВБ» |
|
|
10,00 |
145,7 |
125 |
0,81 |
|
3 |
2-4 |
0,906 |
6,77 |
7,23 |
123,8 |
125 |
0,59 |
|
4 |
4-5 |
0,129 |
0,76 |
0,82 |
41,8 |
100 |
0,10 |
|
5 |
5-6 «баня» |
|
0,58 |
0,58 |
35,1 |
40 |
0,46 |
|
6 |
5-7 |
0,336 |
0,01 |
0,18 |
19,4 |
100 |
0,02 |
|
7 |
7-8 «хлебопекарня» |
|
0,01 |
0,01 |
4,6 |
100 |
0,00 |
|
8 |
4-9 |
0,414 |
5,74 |
5,95 |
112,4 |
125 |
0,48 |
|
9 |
9-10 |
0,129 |
1,84 |
1,90 |
63,5 |
100 |
0,24 |
|
10 |
10-11 «больница» |
|
0,92 |
0,92 |
44,2 |
40 |
0,73 |
|
11 |
10-12 |
0,530 |
0,65 |
0,92 |
44,1 |
100 |
0,12 |
|
12 |
12-13 «св.откор.» |
|
0,65 |
0,65 |
37,1 |
100 |
0,08 |
|
13 |
9-14 |
0,647 |
3,52 |
3,84 |
90,3 |
100 |
0,49 |
|
14 |
14-15 |
0,129 |
2,66 |
2,73 |
76,0 |
100 |
0,35 |
|
15 |
15-16 «прод.маг.» |
|
0,06 |
0,06 |
11,3 |
40 |
0,05 |
|
16 |
15-17 |
0,621 |
2,29 |
2,60 |
74,3 |
100 |
0,33 |
|
17 |
17-18 «рем.тракт.» |
|
2,29 |
2,29 |
69,7 |
100 |
0,29 |
|
18 |
14-19 |
0,828 |
0,38 |
0,79 |
41,0 |
100 |
0,10 |
|
19 |
19-20 «мясокомб.» |
|
0,38 |
0,38 |
28,4 |
100 |
0,05 |
Определяем расчетный расход на каждом участке разводящей сети начиная с самого последнего участка по формуле (21) и полученные результаты по каждому участку вписываем в столбец 5 таблицы 6. Расчетный диаметр трубы, определяемый по формуле (17), округляем до стандартного, который на магистральных участках должен быть не меньше 100 мм. Действительная скорость воды на каждом участке водопровода рассчитываем по формуле (18).
Расчет потерь напора
на участках водопроводной сети
Общие потери напора (в метрах) на каждом из участков водопровода рассчитываем по формуле (22) с учетом величины удельного сопротивления трубопровода, расчетного расхода воды на участке, длины участка и величины скоростного коэффициента. Результаты расчетов сводим в таблицу 7.
Таблица 7
|
№ пп |
Участок |
dст, мм |
vд, м/с |
А, (с/л)2 |
qрасч, л/с |
l, м |
k |
hобщ, м |
|
1 |
1-2 |
125 |
0,62 |
0,000086 |
7,57 |
170 |
1,053 |
0,970 |
|
2 |
2-3 |
125 |
0,81 |
0,000086 |
10,00 |
10 |
1,022 |
0,097 |
|
3 |
2-4 |
125 |
0,59 |
0,000086 |
7,23 |
140 |
1,059 |
0,732 |
|
4 |
4-5 |
100 |
0,10 |
0,00027 |
0,82 |
20 |
1,245 |
0,005 |
|
5 |
5-6 |
40 |
0,46 |
0,044 |
0,58 |
4 |
1,093 |
0,071 |
|
6 |
5-7 |
100 |
0,02 |
0,00027 |
0,18 |
52 |
1,245 |
0,001 |
|
7 |
7-8 |
100 |
0,00 |
0,00027 |
0,01 |
102 |
1,245 |
0,000 |
|
8 |
4-9 |
125 |
0,48 |
0,000086 |
5,95 |
64 |
1,087 |
0,233 |
|
9 |
9-10 |
100 |
0,24 |
0,00027 |
1,90 |
20 |
1,21 |
0,026 |
|
10 |
10-11 |
40 |
0,73 |
0,044 |
0,92 |
4 |
1,035 |
0,170 |
|
11 |
10-12 |
100 |
0,12 |
0,00027 |
0,92 |
82 |
1,245 |
0,025 |
|
12 |
12-13 |
100 |
0,08 |
0,00027 |
0,65 |
70 |
1,245 |
0,011 |
|
13 |
9-14 |
100 |
0,49 |
0,00027 |
3,84 |
100 |
1,083 |
0,475 |
|
14 |
14-15 |
100 |
0,35 |
0,00027 |
2,73 |
20 |
1,135 |
0,050 |
|
15 |
15-16 |
40 |
0,05 |
0,044 |
0,06 |
2 |
1,245 |
0,000 |
|
16 |
15-17 |
100 |
0,33 |
0,00027 |
2,60 |
96 |
1,145 |
0,221 |
|
17 |
17-18 |
100 |
0,29 |
0,00027 |
2,29 |
194 |
1,17 |
0,354 |
|
18 |
14-19 |
100 |
0,10 |
0,00027 |
0,79 |
128 |
1,245 |
0,030 |
|
19 |
19-20 |
100 |
0,05 |
0,00027 |
0,38 |
172 |
1,245 |
0,009 |
Расчет высоты водонапорной башни
Определим расчетную высоту ВБ, необходимую для подачи воды в удаленные от ВБ точки разводящей сети (8, 13, 18 и 20), по формуле (23) с учетом геодезической отметки земли в месте установки ВБ и в каждой из выбранных диктующих точек, суммы потерь напора на участках от башни до каждой диктующей точки и величины свободного напора в каждой диктующей точке. Результаты расчетов сводим в таблицу 8.
По результатам расчета принимаем диктующую точку 18, для которой расчетная высота ВБ, равная 18,2 м, является наибольшей.
Таблица 8
|
Участок сети |
Дикт. точка |
м |
м |
м |
м |
м |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
7-8 |
8 |
88 |
90 |
0,8 |
10 |
8,8 |
|
12-13 |
13 |
78 |
90 |
1,1 |
8 |
-2,9 |
|
17-18 |
18 |
86 |
90 |
2,2 |
20 |
18,2 |
|
19-20 |
20 |
72 |
90 |
1,6 |
20 |
3,6 |
,
,
,
,
,
Расчет мощности оборудования
насосной станции
Напор насосной станции определяем по формуле (24) при следующих исходных данных:
=
1,07 м (из табл.7);
= 3,27 м;
= 18,2 м;
= 86 м;
=
90 м.
=
= 90 – 86 + 18,2 + 3,27 + 1,07 = 26,54 м.
Подачу первого насоса рассчитываем по формуле (25):
,
а второго насоса – по формуле (26):
.
Полезную мощность насосов определяем по формуле (27):
Nпол1 = 1000*9,81*0,00265*26,54 = 689,9 Вт,
Nпол2 = 1000*9,81*0,00224*26,54 = 583,2 Вт.
Эффективная, или потребляемая насосом мощность, по формуле (28) равна
Мощности электродвигателей первого и второго насосов:
Nдв1 = 1,25*862,4 = 1078,0 Вт ≈ 1,1 кВт;
Nдв2 = 1,25*729,0 = 911,3 Вт ≈ 1,0 кВт.
Построение линий пьезометрических высот
Рис.3 – Линии пьезометрических высот для расчетного
варианта наружной водопроводной сети населенного пункта
Приведенные на рисунке 3 параметры имеют следующие значения:
=
86 м;
= 90 м;
= 86 м;
= 20 м;
= 2,2 м;
=
1,07 м;
= 3,27 м;
= 18,2 м;
= 26,54 м.
Проверка водопроводной сети на пропуск воды
при тушении пожара
Определяем по формуле (30) скорость воды, которая будет в трубопроводе при пропуске по нему дополнительного пожарного расхода. Результаты расчетов сводим в таблицу 9.
Таблица 9
|
№ пп |
Участок водопроводной сети |
qрасч, м3/с |
qпож, м3/с |
dст, м |
vпож, м/с |
|
1 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
1-2 «водовод» |
7,57*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,43 |
|
2 |
2-3 «ВБ» |
10,00*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,63 |
|
3 |
2-4 |
7,23*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,40 |
|
4 |
4-5 |
0,82*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,38 |
|
5 |
5-6 «баня» |
0,58*10-3 |
10*10-3 |
40*10-3 |
8,42 |
|
6 |
5-7 |
0,18*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,30 |
|
7 |
7-8 «хлебопекарня» |
0,01*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,27 |
|
1 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
8 |
4-9 |
5,95*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,30 |
|
9 |
9-10 |
1,90*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,52 |
|
10 |
10-11 «больница» |
0,92*10-3 |
10*10-3 |
40*10-3 |
8,69 |
|
11 |
10-12 |
0,92*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,39 |
|
12 |
12-13 «свин.откор.» |
0,65*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,36 |
|
13 |
9-14 |
3,84*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,76 |
|
14 |
14-15 |
2,73*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,62 |
|
15 |
15-16 «прод.маг.» |
0,06*10-3 |
10*10-3 |
40*10-3 |
8,01 |
|
16 |
15-17 |
2,60*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,60 |
|
17 |
17-18 «рем.тракт.» |
2,29*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,56 |
|
18 |
14-19 |
0,79*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,37 |
|
19 |
19-20 «мясокомб.» |
0,38*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,32 |
Скорости течения воды на участках сети при пожаре не должны превышать допустимых значений (2,5 м/с), поэтому на участках 5-6, 10-11 и 15-16 стандартный диаметр трубы увеличиваем до 100 мм. Результаты расчетов после корректировки приведены ниже.
|
№ пп |
Участок водопроводной сети |
qрасч, м3/с |
qпож, м3/с |
dст, м |
vпож, м/с |
|
1 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
1-2 «водовод» |
7,57*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,43 |
|
2 |
2-3 «ВБ» |
10,00*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,63 |
|
3 |
2-4 |
7,23*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,40 |
|
4 |
4-5 |
0,82*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,38 |
|
5 |
5-6 «баня» |
0,58*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,35 |
|
6 |
5-7 |
0,18*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,30 |
|
7 |
7-8 «хлебопекарня» |
0,01*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,27 |
|
8 |
4-9 |
5,95*10-3 |
10*10-3 |
125*10-3 |
1,30 |
|
9 |
9-10 |
1,90*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,52 |
|
10 |
10-11 «больница» |
0,92*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,39 |
|
11 |
10-12 |
0,92*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,39 |
|
12 |
12-13 «свин.откор.» |
0,65*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,36 |
|
13 |
9-14 |
3,84*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,76 |
|
14 |
14-15 |
2,73*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,62 |
|
15 |
15-16 «прод.маг.» |
0,06*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,28 |
|
16 |
15-17 |
2,60*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,60 |
|
17 |
17-18 «рем.тракт.» |
2,29*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,56 |
|
18 |
14-19 |
0,79*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,37 |
|
19 |
19-20 «мясокомб.» |
0,38*10-3 |
10*10-3 |
100*10-3 |
1,32 |