Равномерно распределенный расход будет равен

Q^пос./_рас.=Q^//_пос.пр.- (Q^/_пр. + Q^/_об.зд. + Q_{пож.рас .}) = 151,55 -(17,58+8,5+37,5) =87,97 л/с.

Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показана на рис. 5.

q4=19,79 л/с

q5=68,27 л/с

q3=19,5 л/с

q2=11 л/с

q1=8,8 л/с

q7=15,40 л/с

q6=8,8 л/с

1000;200;37,1

1500;200;34,71

1500;86,200;34,51

2000;150;20

1500;150;33,56

500;200;42.36

1000;250;77,75

1000;250;65

> >

I

II

 

 

151,55 л/с

 

 

Рис. 5. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при пожаре.

 

Определим диаметры труб участков сети.

Для чугунных труб Э = 0,5. По экономическому фактору и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 2 определяются диаметры труб участков водопроводной сети:

 

d_1-2 =0,25 м d_2-3 =0,25 м d_3-4 =0,2 м

d_4-5 =0,2 м d_5-6 =0,2 м d_6-7 =0,25 м

d_4-7 =0,15 м d_1-7 =0,2 м

Следует иметь в виду, что обычно рекомендуют определять диаметры по предварительно распределенным расходам без учета расхода воды на пожаротушение, а затем проверять водопроводную сеть с найденными таким образом диаметрами на возможность пропуска расходов воды при пожаре. При этом в соответствии с п. 2.30.[4] максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60 м. Если в нашем примере определять диаметры по предварительным расходам при максимальном хозяйственно- производственном водопотреблении (т.е. без учета расхода воды на пожаротушение), то получаются следующие диаметры:

d_1-2 = 0,25 м; d_2-3 = 0,25 м; d_3-4 = 0,20 м;

d_1-7 = 0,20 м; d_7-4 = 0,15 м; d_5-6 = 0,20 м;

d_4-5 = 0,20 м; d_6-7 = 0,25 м.

При пожаре допускается значительное увеличение скоростей движения воды по сравнению с экономичными (до 2,0 – 2,5 м/с), допустимые невязки в кольцах составляют 1,0 м.

При значительном повышении скоростей движения воды (более 2,0 – 2,5 м/с) и потерь напора на определенных участках, необходимо увеличивать диаметры труб, с соответствующим пересчетом сети на случай максимального водозабора.

В связи с вышеизложенным допускается определять диаметры участков сети по предварительным расходам при пожаре.

 

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1м.

Увязка удобно выполнять в виде таблицы (табл.4.).

При увязке потери напора в трубах следует определять по формуле:

h = 10^-3[(1+3,51/v)^0,19 • 0,706v²/d_р^1,19] • L

 

 

Таблица 4

Номер кольца	Участок сети	Расход воды q, л/с	Расчетный внутренний диаметр dp,м	Длина l, м	Скорость V, м/с		м	Гидравлический уклон
I	1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	61,26 15,03 47,98	0,25 0,25 0,20 0,15 0,20		1,427 1,249 0,479 0,566 1,528	1,446 1,128 0,192 0,262 1,643	0,192 0,192 0,147 0,105 0,147	7,526 5,871 1,305 2,501 11,154
II	4-5 5-6 7-6 7-4	9,30 18,76 25,75	0,20 0,20 0,25 0,15		0,296 0,597 0,525 0,566	0,08 0,289 0,228 0,262	0.147 0,147 0,192 0,105	0,543 1,961 1,185 2,501
Первое исправление
	Потери напора h, м	h/q, (мс)/л	Dq/,л/с	q/=q+Dq/, л/с	V,м/с			h, м
1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	7,526 8,807 1,305 -5,003 -11,15	0,108 0,144 0,087 0,500 0,232	-0,69 -0,69 -0,69 -0,80 -0,69	69,309 60,573 14,336 9,204 48,671	1,413 1,235 0,457 0,421 1,550	1,419 1,104 0,176 0,225 1,688	7,388 5,749 1,197 2,148 11,456	7,388 8,263 1,197 -4,296 -11,456
Dh=1,455 å(h/q)=1,071 Dq/=Dh/2 å(h/q)= 0,691 л/с
4-5 5-6 7-6 7-4	0,81 -2,94 -0,59 5,00	0,088 0,157 0, 023 0,500	-1,49 1,49 1,49 -0,80	7,814 20,248 27,237 9,204	0,249 0,645 0,555 0,521	0,058 0.332 0,252 0,225	0,395 2,256 1,314 2,148	0,593 -3,384 -0,657 4,296
Dh=0,848; å(h/q)=0,768 Dq/=Dh/2 å(h/q)=1,478 л/с 1.1 Второе исправление
	h/q, (м∙с)/л	Dq//, л/с	q//=q/+Dq//, л/с	V, м/с			h, м
1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	0,107 0,142 0,084 0,467 0,235	-0,70 -0,70 -0,70 0,13 0,70	68,606 59,869 13,633 9,329 49,374	1,398 1,220 0,434 0,528 1,572	1,393 1,081 0,161 0,230 1,733	7,249 5,625 1,092 2,202 11,768	7,249 8,438 1,092 -4,404 -11,768
	å(h/q)=1,035 Dq//=0,703 л/с Dh=0,606
4-5 5-6 7-6 7-4	0,076 0,167 0,024 0,467	-0,58 0,58 0,58 0,13	7,237 20,825 27,814 9,329	0,230 0,633 0,567 0,528	0,051 0,350 0,262 0,230	0,343 2,376 1,365 2,202	0,515 -3,564 -0,683 4,404
å(h/q)= 0,734 Dq//=0,578л/с Dh=0,673

 

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) могут пойти по трем направлениям. Средние потери напора в сети определяются по формуле:

h_c = (h₁ + h₂ + h₃) / 3

где: h₁ =h_1-2 + h_2-3 + h_3-4 + h_4-5

h₂ =h_1-7 + h_7-4 + h_4-5

h₃ =h_1-7 + h_7-6 + h_6-5.

Потери напора в сети при максимальном хоз.-производственном водопотреблении:

h₁ =7,249+8,438+1,092+0,515=17,293 м

h₂ =11,768+4,404+0,5152=16,687 м

h₃ =11,768+0,683+3,5638=16,014 м.

hc =(17,293+16,687+16,014) / 3 =16,665 м.

 

 

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при максимальном хоз.-производственном водопотреблении показана

на рис. 6.

1500;200;9,30

q4=15,73 л/с

q5=28,06 л/с

q3=46,24 л/с

q2=8,17 л/с

q1=6,54 л/с

q7=11,44 л/с

q6=6,54 л/с

1000;200;15,03

1500;250;61,26

2000;150;10

1500;250;18,76

500;250;25,75

1000;250;31,35

1000;250;70

II

I

7,249; 1,398

8,438;1,220

1,092;0,434

0,515;0,230

3,564;0,663

4,404;0,528

 

7,165;1,39

0,683;0,567

124,97 л/с

 

Рис.6. Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при макси максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении

 

Номер кольца	Участок сети	Расход воды q, л/с	Расчетный внутренний диаметр dp,м	Длина l, м	Скорость V, м/с		м	Гидравлический уклон
I	1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	70,00 59,80 37,10 20,00 63,90	0,30 0,25 0,20 0,15 0,25		0,991 1,219 1,182 1,132 1,302	0,734 1,078 1,018 0,940 1,220	0,239 0,192 0,147 0,105 0,192	3,08 5,61 6,91 8,99 6,35
II	4-5 5-6 7-6 7-4	38,74 21,40 29,60 20,00	0,20 0,15 0,20 0,15		1,234 1,212 0,943 1,132	1,103 1,066 0,670 0,940	0.147 0,105 0,147 0,105	7,49 10,19 4,55 8,99
Первое исправление
	Потери напора h, м	h/q, (мс)/л	Dq/,л/с	q/=q+Dq/, л/с	V,м/с			h, м
1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	3,08 8,42 6,91 -17,98 -6,35	0,044 0,141 0,186 0,899 0,099	2,16 2,16 2,16 -5,10 -2,16	72,16 61,96 39,26 14,90 61,74	1,0214 1,2630 1,2504 0,8433 1,2583	0,777 1,152 1,131 0,545 1,144	3,25 6,00 7,68 5,21 5,96	3,255 8,995 7,677 -10,420 -5,956
å(h/q)=1,3694 Dq/=-2,16 л/с Dh=-3,551;
4-5 5-6 7-6 7-4	11,23 -15,29 -2,27 17,98	0,290 0,715 0, 077 0,899	-2,94 2,94 2,94 -5,10	35,8 24,34 32,54 14,9	1,140 1,378 1,036 0,843	0,952 1,355 0,798 0,545	6,47 12,96 5,42 5,21	9,699 -19,433 -2,708 10,420
å(h/q)=1,980 Dq/=2,941л/с Dh=-2,023
Второе исправление
	h/q, (м∙с)/л	Dq//, л/с	q//=q/+Dq//, л/с	V, м/с			h, м
1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	0,045 0,145 0,196 0,700 0,096	-1,50 -1,50 -1,50 2,05 1,50	70,66 60,46 97,76 16,94 63,24	1,000 1,232 1,203 0,959 1,289	0,747 1,101 1,052 0,692 1,196	3,13 5,73 7,14 6,61 6,23	3,131 8,593 7,140 -13,223 -6,228
	å(h/q)=1,182 Dq//=1,50 л/с Dh=-0,587
4-5 5-6 7-6 7-4	0,271 0,798 0,083 0,700	0,55 -0,55 -0,55 2,05	36,35 23,79 31,99 16,94	1,157 1,347 1,019 0,959	0,980 1,299 0,773 0,692	6,65 12,42 5,25 6,61	9,975 -18,629 -2,625 13,223
å(h/q)=1,8521 Dq//=-0,55 л/с Dh=1,944
Третье исправление
	h/q, (м с)/л	Dq///, л/с	q///=q//+Dq///, л/с	V, м/с			h, м
1-2 2-3 3-4 4-7 7-1	0,044 0,142 0,189 0,780 0,098	0,23 0,23 0,23 -0,74 -0,23	70,90 60,70 38,00 16,20 63,00	1,003 1,237 1,210 0,917 1,284	0,752 1,109 1,064 0,637 1,188	3,15 5,77 7,22 6,09 6,19	3,150 8,655 7,222 -12,174 -6,185
å(h/q)=1,254 Dq///=-0,23 л/с Dh=0,668
4-5 5-6 7-6 7-4	0,274 0,783 0,082 0,780	-0,51 0,51 0,51 -0,74	35,84 24,30 32,50 16,20	1,141 1,376 1,035 0,917	0,954 1,351 0,796 0,637	6,48 12,92 5,40 6,09	9,719 -19,374 -2,702 12,174
å(h/q)=1,9198, Dq///=0,51 л/с, Dh=-0,184

 

 

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении с учетом пожара:

h₁ = 7,939+8,746+8,526+2,798=31,009 м

h₂ = 23,092+1,601+5,798=30,491 м

h₃ = 23,092+1,120+5,993=30,204 м

hc =(31,009 +30,491 +30,204) / 3 =30,568 м

 

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при пожаре показана на рис. 7.

q4=19,79 л/с

q5=68,27 л/с

q3=19,5 л/с

q2=11 л/с

q1=8,80 л/с

q7=15,40 л/с

q6=8,80 л/с

1000;200;34,51

1500;200;34,71

1500;250;54,00

2000;150;20

1500;200;33,56

500;250;42,36

1000;200;77,75

1000;250;65

>

II

I

7,939;1,468

8,746;1,244

8,526;1,323

5,798;0,864

5,993;0,879

1,601;0,304

1,120;0,742

23,092;2,252

 

 

142,03 л/с

 

 

Рис.7. Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами

при пожаре