Гидравлический расчет водопроводной сети

Рис. 2. Расчетная схема водопроводной сети.

Общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 124,97 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 17,58 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 37,5 л/с.

Определим равномерно распределенный расход.

Q^пос _рас= Q _пос.пр. - (Q _пр + Q _об.зд.)

Q^пос _рас = 124,97 - (17,58 + 37,5) = 69,9 л/с

Определим удельный расход:

Q_уд = Q^пос_рас / l _j

q_уд = 69,9 / 10000 = 69,9 * 10^-4 л/с•м

Определим путевые отборы:

Путевые расходы. Таблица 2.

№ Участка	Длина участка lj, м	Путевой отбор Qпут j, л/с
1-2		6,99
2-3		10,48
3-4		6,99
4-5		10,48
5-6		10,48
6-7		3,49
7-1		6,99
7-4		13,98
Всего		Q пут j = 69,9

Определим узловые расходы:

q ₁ = 0,5 • (Qпут_1-2 + Qпут_7-1) л/с

Узловые расходы. Таблица 3.

№ Узла	Узловые расходы, л/с
	6,99
	8,74
	8,74
	15,73
	10,48
	6,99
	12,23
Всего	qузл = 69,9 л/с

Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы.

К узловому расходу в точке 5 добавляем сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 — сосредоточенный расход общественного здания.

Тогда q₅ = 28,06 л/с, q₃ = 46,24 л/с.

/>

Рис.3. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

Выполним предварительное распределение расходов по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара).

Выберем диктующую точку, т.е. конечную точку подачи воды. В данном примере за диктующую точку примем точку 5. предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5. Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлением: первое – 1-2-3-4-5, второе –1-7-4-5, третье – 1-7-6-5.

Для узла 1 должно выполняться соотношение q₁ + q_1-2 + q_1-7 = Q_пос.пр.

Величины q₁ = 6,99 л/с и Q_пос.пр.= 124,97 л/с известны, а q_1-2 и q_1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, q_1-2 = 70 л/с.

Тогда:

q_1-7 = Q_пос.пр. – (q₁ + q_1-2) =47,98 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение

q_1-7 = q₇ + q_7-4 + q_7-6

Значения q_1-7 = 47,98 л/с и q₇ = 12,23 л/с известны, а q_7-4 и q_7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q_7-4 = 10 л/с. Тогда:

q_7-6 = q_1-7 – (q₇ + q_7-4) = 25,75 л/с

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 = q_1-2 – q₂ = 16,26 л/с

q_3-4 = q_2-3 – q_3. =15,03 л/с

q_4-5 = q_7-4 + q_3-4- q₄=9,3 л/с

q_6-5 = q_7-6 – q₆ =16,58-8,15=18,76 л/с

Проверка: q₅ = q_4-5 + q_6-5 = 9,3+18,76 = 28,06 л/с.

Можно начинать предварительно распределять расходы не с узла 1, а с узла 5. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис. 4.

Рис 4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении.

Водопроводная сеть с диаметрами, определенными по экономическому фактору и расходам в обычное время (без пожара), кроме того, должна обеспечивать подачу воды для пожаротушения.

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов воды на душ, поливку территории и т.п. (п. 2.21 [4]). Для водопроводной сети расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от места ввода (от точки 1), т.е. q₅=q^/₅+Q_{пож.рас.}+Q_.пр. Однако из таблицы водопотребления видно, что без учета расхода воды на душ час максимального водопотребления будет с 9 до 10 часов.

Расход воды Q^/_пос.пр.= 114,05 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен Q^/_пр.= 17,58 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания

Q_об.зд.= 8,5 л/с. Поэтому при гидравлическом расчете сети при пожаре:

Q^//_пос.пр.= Q^/_пос.пр.+ Q_{пож.рас.}

Q^//_пос.пр=114,05+37,5=151,55 л/с.

Так как Q^//_пос.пр ¹ Q^/_пос.пр, то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара. Определим узловые расходы так, как это делалось без пожара. При этом следует учитывать, что сосредоточенными расходами будут:

Q^/_пр.=17,58 л/с, Q_об.зд.=8,5 л/с, Q_{пож.рас.}=37,5 л/с.