Максимальный гидростатический напор в водопроводе хозяйственно-питьевого назначения не превышает [1] 60 метров.
Определение пьезометрических и свободных напоров в узлах водопроводной сети начинается с диктующей точки.
За диктующую точку сети принят водопроводный узел, наиболее удаленный от точки питания, наиболее высокорасположенный и требующий наибольшего свободного напора.
Положение диктующей точки при различных режимах работы водопроводной сети изменяется и уточняется в процессе расчета.
Порядок расчета свободных напоров:
1. Определено местоположение диктующей точки (узла).
За диктующую точку принята водонапорная башня.
2. Вычислен требуемый свободный напор в диктующей точке - 
3. Определен пьезометрический напор в диктующей точке
(30)
где 
– соответственно геодезическая отметка и требуемый свободный напор в диктующей точке.
4. Вычисляются пьезометрические напоры в остальных узлах водопроводной сети по формуле
(31)
где hi - потери напора на участке от ДТ до узла, для которого вычисляется пьезометрический напор.
Величина потерь напора принимается со знаком (+) при движении от узла к узлу против потока воды и со знаком (−) - при движении по потоку.
5. Определены свободные напоры в узлах водопроводной сети путем вычисления разности пьезометрического напора в узле и геодезической отметке этой точки.
6. По результатам расчетов построены карты свободных напоров для всех
расчетных случаев следующим образом: произведена интерполяция перепадов свободных напоров по длинам участков и точки, имеющие равные напоры, соединяются одной линией (рис. 10-12).
Карта свободных напоров показывает величину давления в любой точке магистральной водопроводной сети.
Для случая возникновения пожара в час максимального водопотребления в Д.Т. назначается минимальный свободный напор 10 м, на основании которого вычисляются величины пьезометрических и свободных напоров в остальных узлах водопроводной сети. Потери напора по участкам в этом случае приняты по результатам расчета сети на данный режим работы.
Для случая максимального транзита диктующей точкой, определяющей
свободные напоры в сети, является максимальный уровень воды в баке водонапорной башни (ВБ).
Пьезометрическая отметка должна составлять
(32)
где 
- отметка дна бака ВБ;
= 6,20 м - высота воды в баке ВБ при максимальном его заполнении (см. расчет ВБ).
Отметка дна бака определяется по режиму максимально-хозяйственного водопотребления
(33)
где 
- пьезометрический напор в узле, к которому подключается водонапорная башня;
- потери напора в водоводах ВБ – сеть при 
.
Водоводы на участке сеть - ВБ проложены в две нитки. Диаметр водоводов определен по максимальному расходу притока или откачки воды в бак ВБ.
Высота ствола водонапорной башни определена по формуле
(34)
где 
- геодезическая отметка земли у ВБ.
4.4 Построение продольного профиля водопровода
Продольный профиль построен по результатам гидравлического расчета сети для участка водопровода включающего Д.Т., ВБ и насосную станцию II подъема. Продольный профиль построен с целью уточнения требуемого напора насосов НС- II при различных режимах работы водопроводной сети. Продольный профиль выполнен в масштабе: горизонтальный - в масштабе генплана города, вертикальный – в масштабе 1:400 (приложение А).
Пьезометрическая линия при максимально – хозяйственном водопотреблении проходит по дну бака водонапорной башни, точнее по уровню
противопожарного запаса воды, а при максимальном транзите воды в ВБ – на уровне максимального заполнения емкости бака ВБ. Потери напора в коммуникациях насосной станции II подъема принимаем: при максимально-
хозяйственном водопотреблении и максимальном транзите воды в ВБ - 2 м;
при пожаротушении в час – 2,5 м.
4.5. Уточнение требуемого напора и подбор насосов НС-II
 |
Подбор насосных агрегатов произведен по требуемой производительности и требуемому напору.
Требуемые напоры насосов II подъема определены по продольному профилю водопровода для всех расчетных режимов работы сети как разность пьезометрического напора на НС и уровня воды в резервуаре чистой воды (РЧB).
За расчетный уровень воды в РЧB принято:
а) при определении требуемого напора насоса на случай максимального транзита и максимально - хозяйственного водопотребления - уровень противопожарного запаса;
б) при определении требуемого напора насосов на случай пожаротушения в час максимального хозяйственного водопотребления - дно РЧB.
Отметка дна РЧВ определена по расчетной глубине воды в нем и отметке земли у резервуара и условия, что уровень воды в РЧВ при максимальном его заполнении должен быть на 0,5 м выше уровня земли.
Максимальный напор насосов требуется при 
, поэтому согласно[1] на НС-П подъема устанавлены насосы одной марки на все режимы работы сети.
Требуемая производительность насосов на максимальное хозяйственно-питьевое водопотребление определяется следующим образом.
Производительность одного насоса вычислена по формуле
(35)
где 
– суточное водопотребление по городу.
Требуемый напор насосов (предварительный) вычислен по формуле
(36)
Подбор насосов произведен по 
и 
по справочнику [10].
По 
и , по каталогу [12], произведен предварительный подбор насоса. Принимаем насосы марки Д1250-65 с 
, три рабочих и два резервных.
Рабочие характеристики насоса Д1250-65 представлены в таблице 14.
Таблица 14 – Характеристикинасоса
| Марка насоса | Мощ-ность насоса, кВт | КПД % | Доп. кавитац запас, м | Масса агрегата, кг | Номи-нал. подача, м3/ч | Номи-нал. напор, м | Диаметр раб. колеса, мм | Диаметры труб | |
| Всасы- вающего | Напорного | ||||||||
| Д1250-65 |
5 Конструирование водопроводной сети
5.1 Деталировка водопроводной сети
Задачей конструирования водопроводной сети является выбор материала и типа запорно-регулирующей, противопожарной и предохранительной арматуры и фасонных частей, разработка узлов и колодцев водопроводной сети.
Разработка конструкции водопроводной сети – деталировка произведена с учетом требований эксплуатации, т.е. бесперебойной подачи потребителю воды требуемого качества и количества и с необходимым напором.
Деталировка начинается с расстановки на схеме сети необходимой арматуры и фасонных частей, размеры которых зависят от диаметров участков сети.
Диаметры участков магистральной сети приняты по результатам гидравлического расчета, а диаметр распределительной сети конструктивно – на пропуск расходов воды на пожаротушение [1].
Расстановка запорной арматуры произведена согласно требованиям [1] для выделения ремонтных участков: на водоводах длиной не более 5 км, на сети – из условия отключения при ремонте не более 5 пожарных гидрантов.
Для водопроводной сети предусмотрено применение чугунных задвижек с ручным приводом на соответствующее давление.
На объединенной хозяйственно-противопожарной водопроводной сети предусмотрена установка пожарных гидрантoв по ГОСТ 8220-85*Е. Требуемая длина гидрантов зависит от глубины заложения трубопровода. Расстояние между
соседними гидрантами определяется расчетом.
Соединение трубопроводов различных диаметров и пересечения выполнено с применением фасонных частей - переходов, тройников, крестовин и крестовин.
Фасонные части изготовлены из чугуна. Чугунные фасонные части выпускаются с фланцевым соединением.
В местах поворота трубопроводов в горизонтальной или вертикальной плоскости предусмотрены упоры [l] для восприятия возникающих усилий сдвига.
Выбор водопроводной арматуры и фасонных частей произведен по номенклатуре изделий регламентированной [10,11].
В составе данного проекта разработана деталировка водопроводного кольца № 3.
5.2 Koнcтpуировaние узлов и колодцев водопроводной сети
Все типы водопроводной арматуры монтируются в колодцах или камерах. Колодцы выполнены из монолитного и сборного железобетона круглыми или прямоугольными в плане.
Круглые колодцы по типовому проекту 901-9-8 вып. 1,2 выполнены диаметрами 1,5 и 2,0 м.
Прямоугольные колодцы - камеры выполнены по типовому проекту 901-9-8 вып.З с размерами в плане 2´2; 2,5´2,5; 3´3; 2,5´4, то есть со сторонами,
кратными 0,5 м).
Глубина заложения водопроводной сети зависит от местных условий и принимается на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта [l], считая до низа трубы и не менее чем 0,5 м до верха трубы [l].
Для Ивановской области глубина промерзания равна 1,7 м. Отсюда глубина заложения водопроводной сети равна не менее 1,7 + 0,5 = 2,2 м.
Конструкция, размеры колодца в плане и высота рабочей камеры зависят от вида и размеров устанавливаемой арматуры и определяются с учетом требований [1].
В проекте разработан водопроводный колодец ПГ 4. Высота рабочей камеры равна 2,7 м. Высота засыпки от верха перекрытия колодца до поверхности земли 0,5м.
Горловины колодцев и камер монтируются из железобетонных колец диаметром 700 мм, которые перекрываются чугунными люками (ГОСТ 1422-70) легкого типа при установке на тротуарах и в зеленой зоне и тяжелого типа – при
установке на проезжей части улиц.
Отметка крышки люка принята:
а) на одном уровне с проезжей частью улицы с капитальным покрытием;
б) на 0,05 м выше поверхности земли на застроенной территории без покрытия и в зеленой зоне;
в) на 0,2 м выше поверхности земли на незастроенной территории.
6 Зона санитарной охраны
Зона санитарной охраны водоводов представлена санитарно-защитной полосой.
Ширину санитарно-защитной полосы следует принимать по обе стороны от крайних линий водопровода:
а) при отсутствии грунтовых вод не менее 15 м при диаметре водоводов до 1 000 мм и не менее 20 м при диаметре водоводов более 1 000 мм;
б) при наличии грунтовых вод - не менее 50 м вне зависимости от диаметра водоводов.
В случае необходимости допускается сокращение ширины санитарно-защитной полосы для водоводов, проходящих по застроенной территории, по согласованию с центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора.
Список литературы
1. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения./Минстрой России. -М.: ГП ЦПП,1996.-128 с.
2. СНиП 2.04.01- 85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. /Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996. –60 с.
З. Белан А.Е., Хоружий П.Д. Проектирование и расчет устройств водоснабжения. - Киев: «Будивильник», 1981. -192 с.
4. Абрамов Н.Н., Поспелова М.М. и др. Расчет водопроводных сетей. –М.: Стройиздат, 1983. -278 с.
5. СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Нормы проектирования. - M.: Госстpoй России, 1994. -64 с.
6. СНиП 2.01.01-82*. Строительная климатология и геофизика. /Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1996. -140 с.
7. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Taблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - М.: Cтpoйиздат, 1984. –116 с.
8. Прейскурант 09-01. Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую энергосистемами и электростанциями Минэнерго СССР. - М.: Прейскурантиздат, 1980. - 153с.
9. Оборудование водопроводно-канализационных coоpyжeний. (Справочник монтажника). Под ред. А.С. Москвитина. - М.: Стройиздат, 1979.- 430с.
10. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. (Справочник монтажника). Под ред. А.К. Перешивкина. - М.: Стройиздат, 1988. -653с.
11. Методические указания для оформления курсовых и дипломных проектов и работ по водоснабжению и водоотведению. Часть II. – Казань, РИО КГАСА, 2000.- 32 с.
12. Центробежные насосы двухстороннего входа. Каталог. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1982. -24 с.
 |