Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Заключение

Список литературы

Введение

Система водоснабжения и водоотведения является необходимой для комфортабельного жилья; правильный выбор схемы водоснабжения и водоотведения обеспечивает надежную, постоянную подачу воды потребителям и отведение сточной воды. Целью курсовой работы является: определение расчетного расхода воды, гидравлический расчет внутренней водопроводной сети, подбор водомера, определение расчетного расхода сточной жидкости, назначение диаметров канализационных труб, определение пропускной способности канализационных выпусков и дворовой канализационной сети.

По заданию курсовой работы необходимо спроектировать системы водоснабжения и водоотведения 6-и этажного 36-и квартирного жилого дома в г. Могилёве:

Высота этажа - 3 м,

Высота подвала - 2,8 м.

Отметка первого этажа - 97 м,

Отметка поверхности земли - 96 м.

Городской водопровод диаметром 250 мм заложен на глубине 94 м, городская сеть водоотведения диаметром 350 мм заложена на глубине 93 м.

Глубина проникания в грунт нулевой температуры - 1,2 м.

Гарантийный напор в городском водопроводе - 32,0 м.

1. Проектирование внутреннего водопровода

Внутренний водопровод проектируемого здания состоит из ввода, расположенного слева от здания со стороны городского водопровода, одного водомерного узла, магистральной линии, стояков и подводок к водоразборным приборам. При проектировании внутреннего водопровода руководствуемся указаниям .

Водопроводные стояки изображаем кружками и обозначаем: СтВ1-1, СтВ1-2 и т. д.

От городского водопровода на плане показываем ввод водопровода в здание; ввод водопровода производится по кратчайшему расстоянию перпендикулярно стене здания. Ввод заканчивается водомерным узлом, установленным внутри здания.

В месте присоединения ввода к наружной сети городского водопровода устраиваем колодец с установлением в нем задвижки.

Линию ввода наносим на генплане участка с указанием его длины и диаметра и обозначением положения колодца, в котором намечается произвести присоединение ввода к уличной сети.

Водомерный узел расположен сразу за стеной внутри подвала. Он состоит из водомера, запорной арматуры в виде задвижек или вентилей, устанавливаемых с каждой стороны счетчика, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков. Применяем скоростной крыльчатый водомер ВК.

Руководствуясь расположением водопроводных стояков и местоположением ввода, трассируем водопроводную разводящую магистраль. От разводящей магистрали делаем подводки d=25мм к поливочным кранам, размещаемым в нишах наружных стен размером 250Ч300 мм на высоте 200-300 мм от тротуара из расчета один поливочный кран на 60-70 м периметра здания .

В соответствии с размещением водопроводных стояков, разводящей магистрали, водомерного узла и ввода вычерчиваем аксонометрическую схему внутреннего водопровода в масштабе 1:100 по всем трем осям.

Запорную арматуру устанавливаем у основания всех стояков в здании. Также запорную арматуру устанавливаем на всех ответвлениях от магистральной линии, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к промывочным канализационным устройствам, перед поливочными наружными кранами. На трубопроводах условным проходом менее 50 мм устанавливаем вентили.

Схема внутреннего водопровода является основой для гидравлического расчета водопроводной сети.

1.1 Гидравлический расчет внутренней сети водопровода

Водопровод хозяйственно-питьевого назначения рассчитывается на случай максимального хозяйственного водопотребления. Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров труб для пропуска расчетных расходов. Расчет выполняется по диктующему прибору. Выбранное расчетное направление движения воды разбиваем на расчетные участки. За расчетный участок принимаем часть сети с постоянным расходом и диаметром. Первоначально определяем расходы на каждом участке, а затем производим гидравлический расчет. Расчетные максимальные расходы воды на отдельных участках внутренней водопроводной сети зависят от числа установленных на них и одновременно работающих водоразборных устройств и от расхода воды, протекающей через эти устройства.

Критерием нормальной работы водопроводной сети служит подача нормативного расхода под рабочим нормативным напором к диктующему водоразборному устройству. Конечной задачей гидравлического расчета является определение потребного напора для обеспечения нормальной работы всех точек водопроводной сети. Гидравлический расчет водопроводной сети надлежит производить по максимальному секундному расходу. Максимальный секундный расход q, л/с, на расчетном участке следует определять по формуле:

где q0 - нормативный расход одним прибором, л/с.

Значение q0 принимаем по обязательному приложению 3 . Величина б принимается по приложению 4 .

Вероятность действия приборов P для участков сети, обслуживающих в зданиях или сооружениях группы одинаковых потребителей, следует определять по формуле:

где - норма расхода воды, л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления, которую надлежит принимать в соответствии с приложением 3 СНиП 2.04.01-85; U - общее число одинаковых потребителей в здании; N - общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

Число потребителей для жилых зданий

где F - жилая площадь; f - санитарная норма жилой площади на одного человека.

В жилых и общественных зданиях и сооружениях, по которым отсутствуют сведения о расходах воды и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

q0 = 0,3 л/с; =5,6 л/ч; f = 12 м2.

После определения расчетных расходов назначаем диаметры труб на расчетных участках, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. В трубопроводах хозяйственно-питьевых водопроводов согласно скорость движения воды не должна превышать 3 м/с. Для подбора диаметров пользуются таблицами гидравлического расчета труб.

Весь расчет внутреннего водопровода сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Номер расчетного участка

Сумма потерь по длине составляет 16,963 м., потери на вводе - 1,6279 м.

1.2 Подбор счетчика учета расхода воды

Подбираем счетчик воды (водомер) на пропуск максимального расчетного расхода воды (без учета противопожарного расхода), который не должен превышать наибольшего (кратковременного) расхода для данного водомера.

Данные для подбора скоростного счетчика воды приводятся в табл. IV.I и табл.4 .

Потери напора hсв, м вод. ст., в крыльчатом водомере определяется по формуле:

где S - сопротивление водомера, которое принимается по табл. IV.I и табл.4 ; S=1,3м с2/л2, q - расход воды, протекающий через водомер, л/с, значение берется из таблицы 1.

hсв = 1,3 (0,695)2=0,628 м.

Счетчик воды подобран правильно, так как потери напора находятся в пределах от 0,5 м до 2,5 м.

1.3 Определение потребного напора

После гидравлического расчета сети внутреннего водопровода определяем величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом потреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды.

где Hг - геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства; Hг=16,8 м.

Рисунок 1 - Определение требуемого напора воды

hвв - потери напора во вводе; принимается из таблицы 1, hвв = 1,6279м. hсв - потери напора в счетчике воды; значение определятся по расчету в разделе 1.2; hсв = 0,628 м. ?hl - сумма потерь напора по длине расчетного направления; определяется из таблицы 1, ?hl = 16,96 м. 1,3 - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, которые для сетей хозяйственно-питьевого водопроводов жилых и общественных зданий берут в размере 30% от потерь напора по длине; Hf - свободный напор у диктующего водоразборного устройства, берется из приложения 2 , Hf=3 м.

Hтр = 16,8+1,627+0,628+1,3 16,96+3 = 44,10 м.

Так как Hтр = 44,10 м>Hгар = 32,0 м, то необходима повысительная насосная установка.

2. Проектирование внутренней и дворовой канализации

2.1 Выбор системы и схемы внутренней дворовой канализации

Система внутренней канализации проектируется для отвода сточных вод из зданий в наружные сети канализации. Проектирование внутренней канализации выполняется согласно .

Сеть внутренней канализации состоит из приемников сточных вод, отводных труб, канализационных стояков, выпусков и дворовой сети.

Проектирование сети внутренней канализации выполняем в следующем порядке: на планах здания наносим канализационные стояки в соответствии с размещением санитарных приборов. Канализационные стояки на всех планах отмечаем условными обозначениями СтК1-1, СтК1-2, и т. д.

От санитарных приборов к стоякам трассируем линии отводных труб с указанием на аксонометрической схеме диаметров и уклонов труб. От стояков трассируем выпуски через стену здания и показываем места расположения колодцев дворовой канализационной линией. На выпусках указываем диаметр, длину и уклон труб. Участки канализационной сети прокладываем прямолинейно. Изменяем, направление прокладки канализационного трубопровода и присоединяем приборы с помощью фасонных частей. Выпуски обозначаем: Выпуск К1-1, К1-2, и т. д.

Канализационные стояки, транспортирующие сточные воды от отводных линий в нижнюю часть здания, размещаем в санузлах напротив унитазов на расстоянии 0,8 м от стены. Для прочистки на стояках устанавливаем ревизии на первом, третьем и пятом этажах, причем ревизии располагаем на высоте 1 м от пола до центра ревизии, но менее чем на 0,15 м выше борта присоединяемого прибора.

Переход стояка в выпуск делаем плавным с помощью отводов. Выпуск заканчиваем смотровым колодцем дворовой канализационной сети.

Длина выпуска от стены здания до дворового колодца составляет 5 м, канализационные выпуски располагаем с одной стороны здания перпендикулярно плоскости наружных стен.

Дворовую сеть канализации прокладываем параллельно наружным стенам здания по кратчайшему пути к уличному коллектору с наименьшей глубиной заложения труб. Глубина заложения дворовой сети определяется отметкой наиболее заглубленного (диктующего) выпуска в здании.

На генплане участка наносим дворовую канализационную линию со всеми смотровыми, поворотными и контрольными колодцами. Смотровые колодцы обозначаем: КК1, КК2, КК3 и т. д. На 1м вглубь двора устанавливаем контрольный колодец КК. В месте присоединения дворовой канализационной линии к городской канализации изображаем городской канализационный колодец ГКК. На всех участках дворовой канализационной линии наносим диаметры труб и длины участков.

Выбор канализационных стояков.

Диаметр канализационного стояка выбираем по в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости и наибольшего диаметра поэтажного трубопровода, отводящего стоки от прибора, имеющего максимальную емкость. Канализационный стояк по всей высоте должен иметь одинаковый диаметр, но не наибольшего диаметра поэтажных отводов, присоединенных к этому стояку [наибольший диаметр отводного трубопровода d=100 мм имеет унитаз].

Сеть внутренней канализации вентилируется через стояки, вытяжная часть которых выводится на 0,5 м выше кровли здания.

2.2 Определение расчетных расходов сточных вод

Диаметры внутренней и дворовой канализации определяем на основании расчетных расходов сточных вод по участкам.

Расчетное количество сточных вод от отдельных санитарных приборов, а также диаметры отводных линий определяем с помощью приложения 2 .

Количество сточных вод, поступающих в канализацию в жилом здании, зависит от числа, типа и одновременности действия установленных в них санитарных приборов. Для определения расчетных расходов сточных вод qs, л/с, поступающих в канализацию от группы санитарных приборов, при qtot? 8 л/с воспользуемся формулой:

,

где qtot - общий максимальный расчетный секундный расход воды в сетях холодного и горячего водоснабжения, qs0 - расход стоков от санитарных приборов с максимальным водоотведением, л/с, принимаемый согласно обязательному приложению 2 .

Для жилого здания наибольший расход стоков от прибора (смывкой бачок унитаза) qs0 = 1,6 л/с.

Расходы сточных вод определяем по канализационным стоякам и горизонтальным участкам трубопроводов, располагаемых между стояками и колодцами.

После определения расчетных расходов сточных вод по канализационным стоякам и горизонтальным участкам канализационных сетей назначаем диаметры канализационных труб.

2.3 Построение продольного профиля дворовой канализации

Необходимые абсолютные отметки поверхности земли и низа лотка трубы берем из таблицы 2 - расчет канализационной сети.

Продольный профиль дворовой канализационной сети вычерчиваем рядом с генпланом с горизонтальным масштабом 1:500, и вертикальным 1:100. Он включает все участки дворовой канализационной линии, а также соединительную линию от контрольного колодца до колодца на уличном коллекторе. На профиле показываем отметки поверхности земли и лотков труб, уклоны, расстояния между осями колодцев, глубины колодцев.

2.4 Гидравлический расчет выпусков и трубопровода дворовой канализации

Гидравлический расчет канализационной сети проводим с целью проверки правильности выбора диаметра, труб и уклонов. Они должны обеспечить пропуск расчетных расходов при скорости больше самоочищающей, равной 0,72 м/с. При скорости меньше 0,72 м/с возможно отложение твердой взвеси и засорение канализационной линии.

Подбор труб для дворовой сети водоотведения производим по приложениям .

По расчетному расходу и диаметру подбираем уклон канализационных труб.

Выпуски, отводящие сточные воды от стояков за пределы зданий в дворовую канализационную сеть укладываем с уклоном 0,02 при диаметре трубы100 мм.

Диаметр выпуска проектируем не менее диаметра наибольшего из присоединенных к нему стояков.

Диаметр у труб дворовой и внутриквартальной сети принимаем 150 мм. Стараемся, чтобы дворовая сеть имела один и тот же уклон на всем протяжении. Минимальные уклоны при прокладке дворовой сети принимаем для труб d = 150 мм i = 0,007.

Наибольший уклон канализационной сети не должен превышать 0,15. Расчет канализационной сети сведен в таблицу 2.

Проектная отметка городской сети водоотведения составляет 93,00 м.

Таблица 2 -Гидравлический расчет дворовой канализации

Номер участка

Отметки земли

Отметки лотка

Заключение

В результате выполнения курсовой работы по водоснабжению и водоотведению жилого здания были запроектированы внутренняя сеть водоснабжения, а также внутренняя и дворовая сети канализации согласно санитарно-гигиеническим требованиям. В результате гидравлического расчета внутренней сети водоснабжения были приняты трубы диаметром 20, 25, 32мм, диаметр ввода - 50мм, потери напора по длине составили 16,96 м. Для системы водоснабжения подобран счетчик воды - крыльчатый водомер с сопротивлением S=1,3м с2/л2. При определении потребного напора был сделан вывод о необходимости применения повысительной установки. При расчете системы внутренней и дворовой канализации была выбрана схема и расположение канализационных стояков смотровых колодцев, расход сточных вод по зданию составил 4,916 л/с. При гидравлическом расчете выпусков и трубопроводов дворовой канализации были выбраны необходимые диаметры и уклоны труб с учетом скорости движения сточных вод и наполнения труб. Диаметр канализационных отводов по зданию d=100 мм, дворовой канализации d=150 мм. Уклоны лотка трубопровода составляет 0,018. Все расчеты произведены согласно нормам, которые установлены в .

гидравлический водопроводный канализационный

Список литературы

1. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. - М.: Стройиздат. 1986.

2. В.И. Калицун и др. “Гидравлика, водоснабжение и канализация” - М.: Стройиздат. 1980.

3. Писарик М.Н. Водоснабжение и канализация жилого здания. Метод указания по выполнению курсовой работы, по инженерным сетям, оборудованию зданий и сооружений. - Гомель: БелГУТ. 1990.

4. Кедров В.С, Ловцов Б.Н. Санитарно-техническое оборудование зданий. - М.: Стройиздат. 1989.

5. Пальгунов П.П., Исаев В.Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. - М.: Стройиздат. 1991.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Описание конструктивного решения проектируемой внутренней водопроводной сети и ввода. Аксонометрическая схема и гидравлический расчет внутренней водопроводной сети. Дворовая канализационная сеть и приемники сточных вод. Расчет внутренней канализации.

курсовая работа , добавлен 28.01.2014


Подбор водомера с учетом максимального суточного расхода воды. Система внутренней бытовой сети водоотведения здания. Определение необходимого требуемого напора в системе водоснабжения. Гидравлический расчет водопроводной сети и дворовой канализации.

курсовая работа , добавлен 04.12.2012


Гидравлический расчет водопроводной сети и внутриквартальной сети канализации. Система внутренней канализации и их основных элементов. Материалы и устройства внутренних водостоков, пропускная способность. Спецификация систем водопровода и канализации.

курсовая работа , добавлен 30.09.2010


Проектирование систем холодного водопровода здания. Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети. Определение расчетных расходов воды, диаметров труб и потерь напора. Устройство сетей внутренней канализации. Дворовая канализационная сеть.

курсовая работа , добавлен 03.03.2015


Выбор и обоснование принципиальной системы водоснабжения. Спецификация материалов и оборудования, гидравлический расчет и максимальные расходы водопроводной сети. Подбор счетчика воды. Проектирование канализационных стояков и выпусков из здания.

курсовая работа , добавлен 17.06.2011


Проектирование и расчет систем внутреннего водопровода здания. Построение аксонометрической схемы водопроводной сети здания. Гидравлический расчет водопроводной сети. Устройство внутренней канализационной сети. Определение расчетных расходов сточных вод.

контрольная работа , добавлен 06.09.2010


Выбор системы холодного водопровода здания. Устройство внутренней водопроводной сети, глубина заложения труб и трассировка сети. Гидравлический расчет внутреннего трубопровода, определение напора. Проектирование внутренней и дворовой канализации здания.

курсовая работа , добавлен 02.11.2011


Проектирование внутренней водопроводной сети здания. Подбор водомерного устройства. Определение требуемого напора для водоснабжения жилого дома. Анализ устройства внутренней и дворовой канализационной сети. Гидравлический расчет дворовой канализации.

контрольная работа , добавлен 12.11.2014


Природно-климатическая характеристика района расположения города Наровля. Определение расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Распределение расхода воды населенного пункта по часам суток. Гидравлический расчет разводящей сети и водоводов.

курсовая работа , добавлен 28.01.2016


Гидравлический расчет водопровода и канализации жилого дома. Определение требуемого напора, подбор водомера. Проектирование внутренней канализации жилого дома. Расстановка канализационных стояков. Определение отметок лотков канализационных труб.

"Гидравлический расчет кольцевых водопроводных сетей"

1. Исходные данные

.1 Описание расчетной схемы водоснабжения

Необходимо произвести расчет системы водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции.

Водоснабжение железнодорожного поселка осуществляется подземными водами.

Вода из водосборной галереи 1 поступает в приемный резервуар 2 и оттуда к насосной станции 3 по напорному водоводу подается в водонапорную башню 4, из которой потом поступает в кольцевую водопроводную сеть 4-5-6-7-8-9, снабжающую водой населенный пункт и следующие промышленные и хозяйственные водопотребители:

Рисунок 1. Схема водоснабжения:

Источник водоснабжения

Приемный резервуар

Насосная станция

Водонапорная башня

Станционное здание и краны для заправки пассажирских вагонов

Локомотивное депо

Промышленное предприятие №1

Промышленное предприятие №2

Промышленное предприятие №3

Расход воды на хозяйственно - питьевые нужды и полив улиц и зеленых насаждений равномерно распределен вдоль оси разводящей сети.

1.2 Исходные данные для расчета

1.Расчетное число жителей в поселке -22170 чел.

2.Этажность застройки - 10 этажей.

.Здания населенного пункта оборудованы внутренним водопроводом и канализацией без ванн.

.На станции ежедневно заполняется водой -317 вагонов.

.Максимальные суточные расходы воды:

промышленными предприятиями:

№1 - 3217, м3/сут

№2 - 3717, м3/сут

№3 - 4217, м3/сут

Локомотивное депо - 517, м3/сут

6.Длина участков труб:

Отметки земли:

Насосной станции (точка 4) - 264 м

В точке 5 - 282 м

В точке 8 - 274 м

В точке 6 - 278 м

Отметки воды в приемном резервуаре - 258 м.

2.Деление расчетных суточных расходов воды

Основным водопотребителем в поселках и городах являются население, которое расходует воду на хозяйственные и питьевые нужды. Количество воды для этих нужд зависит от степени санитарно-технического оборудования жилых домов, развития сети предприятий общественного обслуживания и общего благоустройства города.

Определение суточного расхода воды Qсут:

·Населенный пункт:

Qср=N*q, м3

Qmax =N*q*Kmax, м3

где N= 22170 чел;

Кmax= 1,2; Кmin= 0,8

q= 0,2 м3 /сут

Qср =22170*0,2=4434 м3

Qmax =22170*0,2*1,2=5320,8 м3

Qmin=N*q*Kmin= 22170*0.2*0.8=3547,2 м3

Наибольший расчётный суточный расход является основой для расчета большинства сооружений систем водоснабжения.

·Поливка улиц и зеленых насаждений:

Q=Ni*qпол м3/сут,

где Ni - число жителей в поселке;

qпол- норма воды на полив, приходящаяся на одного жителя;

qпол=0,07 м3/сут;

Q=22170*0,07=1551,9 м3/сут.

·Заправка вагонов:

Q=N*q м3/сут,

где N - количество вагонов;

q=1 м3/сут;

Q =317*1=317 м3/сут.

Расчетные суточные расходы воды

№ п/пНаименование потребителейЕдиницы измеренияЧисло потребителейНорма водопотребления, м3/сутСуточный расход, м3/сутСреднесу точныйВ сутки наиб.СреднесуточныйВ сутки наиб.1Населенный пунктчел.221700,20,2*1,2=0,2344345320,82Полив улиц и зеленых. Насажденийчел.221700,070,071551,91551,93Промышленное предприятие №1пред.132173217321732174Промышленное предприятие №2пред.137173717371737175Промышленное предприятие №3пред.142174217421742176Локомотивное депопред.15175175175177Вокзалзд.1151515158Заправка вагоноввагон317113173179Пожаротушениепожар20,025*3600*3=270270540540å19412,7

Свободный напор для хозяйственно-питьевого водоснабжения определяем по формуле:

Нсв=10+4(n-1) м. вод. ст. (1)

где n - этажность застройки. Нсв=10+4(10-1)=46 м.вод. ст. принимаем Нсв=46 м. вод. ст.

3. Определение расчетных секундных расходов воды

.1 Расчет для круглосуточно действующих объектов

водоснабжение населенный пункт

Расчетные секундные расходы воды определяют в л/сутки для отдельных категорий водопотребления. При этом нужно учесть, что одни пункты водопотребления работают круглосуточно (поселок, промпредприятия, железнодорожная станция, депо), а другие - неполные сутки (поливка улиц и зеленых насаждений, заправка вагонов на станции).

Секундный расход круглосуточно работающих объектов водопотребления определяем по формуле:

qсек=Кчас*Qmaxсут/86400 м3/с (2)

где: Кчас - коэффициент часовой неравномерности (кчас=1,56),max - суточный расход в сутки наибольшего водопотребления;

Число секунд в сутках.

хозяйственно-питьевые нужды:

qсек=1,5*5320,8/86400=0,096 м3/с

промышленное предприятие №1:

qсек=1,5*3217/86400=0,0558 м3/с

промышленное предприятие №2:

qсек=1,5*3717/86400=0,0645м3/с

промышленное предприятие №3:

qсек=1,5*4217/86400=0,0732 м3/с

локомотивное депо:

qсек=1,5*517/86400=0,0089 м3/с

qсек=1,5*15/86400=0,00026 м3/с

3.2 Расчет для периодически действующих объектов

Расчетные секундные расходы для периодически действующих объектов определяются по формуле:

qсек=Qmaxсут /(3600*Тпотр ), м3/ с (3)

где: Тпотр - период работы объекта в часах.

Количество секунд в часе.

поливка улиц и зеленых насаждений:

Тпотр=8 часов

qсек=1551,9/(3600*8)=0,0538 м3/с

Заправка вагонов:

Тпотр=nпоездов*tпоезда,

где: nпоездов - количество поездов;поездов=Nвагонов/15=317/15=21;поезда - время заправки одного поезда(0,5 ч);

Тпотр=21*0,5=10 час.

qсек=317/(3600*10)=0,00881 м3/с

4. Подготовка магистральной разводящей сети к гидравлическому расчету

Подготовка магистральной разводящей сети к гидравлическому расчету заключается в составлении расчетной схемы подачи воды сетью и предварительном распределении потоков воды по ее разводящим линиям. В кольцевых сетях заданные отборы воды могут быть обеспечены при неограниченном числе вариантов распределения воды по участкам сети.

4.1 Определение путевых расходов

Расход, приходящийся на 1 погонный метр разводящей сети, называют удельным расходом:

qуд= (qсекхпн+ qсекпоп)/å L; м3/сек

где: qсекхпни qсекпоп - суммарный секундный расход соответственно на хозяйственно-питьевые нужды и полив улиц;

å L - суммарная длина линий, отдающих воду, м;

qуд= (0,096 +0,0538)/7619 =0,0000196 м3/ сек

Расход воды, отдаваемый каждым участком qпут, определяется по формуле:

qпут(i)=qуд*li м3/сут

где: li - длина каждого участка разводящей сети

Таблица 2. Путевые расходы разводящей сети

№ участкаДлина участка li

Расчетная схема водопроводной сети повторяет конфигурацию сети в плане. На ней показываются расчетные узлы - место подачи воды от НС-2, место присоединения водонапорной башни, места разделения и слияния потоков, точки присоединения крупнейших потребителей.

По методике, принятой для расчета водопроводных сетей, разбор воды из сети осуществляется только в расчетных узлах. Величина этих узловых расходов определяется по графику водопотребления отдельно для каждого потребителя воды.

Гидравлический расчет системы водоснабжения в режиме пожаротушения выполняется на основе расчетной схемы для часа максимального водопотребления и соответствующих диметров трубопроводов. К разбору воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды добавляются расходы на пожаротушение в самых невыгодных (наиболее высоко расположенных и удаленных от точки питания) узлах сети. Задачей расчета является проверка водопроводной сети на пропуск увеличенных расходов воды, определение потерь напора и требуемого напора в начальной точке сети (на НС-2). Если подобранный для нормального режима работы насос не способен обеспечить требуемые при пожаротушении параметры (Q и Н), может предусматриваться дополнительный пожарный насос.

Различают две стадии пожаротушения. На первой стадии (её продолжительность 10 минут) НС-2 работает в обычном режиме, расходуется пожарный запас воды в баке водонапорной башни, т. е. подача воды в сеть от водонапорной башни возрастает на величину расхода воды на пожаротушение.

На второй стадии считается, что запас воды в баке полностью израсходован, и подача осуществляется только от пожарных насосов на НС-2. Обычно рассчитывается только вторая стадия пожаротушения. Подача воды в сеть от НС-2, л/с, определяется по формуле

где - суммарное водопотребление в час максимального водопотребления всеми потребителями по ведомости водопотребления, л/с; - расход воды на пожаротушение для расчетного количества пожаров, л/с, по формуле (4.1).

Гидравлический расчет тупиковых водопроводных сетей и тупиковых участков кольцевых сетей выполняется по тем же формулам, что и расчет насосно-рукавных систем (2.1)-(2.3). Расход воды на участке сети равен сумме узловых расходов всех узлов, получающих воду по этому участку. Данные по гидравлическим сопротивлениям труб водопроводной сети приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Значения расчетных удельных сопротивлений трубопроводов А, с2/м6, (для Q, м3/с) при v і 1,2 м/с

Диаметр, мм	Стальные трубы	Чугунные трубы	Асбоцементные трубы

В отличие от тупиковой кольцевая сеть представляет собой систему параллельно соединенных магистралей, распределение воды между этими магистралями требует отдельного расчета. При этом используются законы Кирхгофа.

По первому закону алгебраическая сумма расходов в каждом узле равна нулю - расход воды, поступающей в узел, равен расходу воды, выходящей из узла.

По второму закону алгебраическая сумма потерь напора в кольце равна нулю - сумма потерь напора в участках с направлением движения по часовой стрелке равна сумме потерь напора в участках с направлением движения против часовой стрелки.

В инженерной практике при гидравлическом расчете системы водоснабжения в режиме пожаротушения производится предварительное потокораспределение по участкам кольцевой сети. При этом обеспечивается выполнение первого закона Кирхгофа. Далее выполняется гидравлический расчет всех участков кольцевой сети, и проверяется выполнение второго закона. Так как предварительное потокораспределение осуществлялось на основе умозрительных соображений, алгебраическая сумма потерь напора в кольце, называемая невязкой Dh, не только не равна нулю, но может быть весьма значительной. Требуется перераспределение потоков. Для получения равенства Sh = 0 или Dh = 0 по участкам кольца в направлении, обратном знаку невязки, пропускается увязочный расход Dq, который приближенно определяется

где s = Al - гидравлические характеристики участков кольца; q - предварительные расходы на участках.

Новые уточненные расходы на участках определяются

В многокольцевых сетях по этой методике определяются поправочные расходы для каждого кольца и уточненные расходы для всех участков, но вследствие приближенности формулы (4.3) и наличия смежных участков, входящих одновременно в два соседних кольца, добиться сразу нулевой невязки Dh = 0 во всех кольцах не удается. Требуется проводить несколько туров увязочных расчетов. При большом количестве колец такие расчеты весьма трудоемки, и для их выполнения используются компьютерные программы. Точность расчетов считается достаточной, если невязка во всех кольцах не превышает 0,5 м.

По результатам расчета сети в режиме пожаротушения определяется требуемый напор пожарного насоса

где - отметка земли в диктующей точке - обычно узле, где сходятся потоки в режиме пожаротушения или наиболее высоко расположенной точке, м; - требуемый свободный напор при тушении пожара, принимается 10 м; - суммарные потери напора в режиме пожаротушения от НС-2 до диктующей точки; - отметка минимального уровня воды в РЧВ, м, назначается на 2…4 м ниже поверхности земли в районе НС-2.

Производительность пожарного насоса должна обеспечивать потребности в час максимального водопотребления всех потребителей воды плюс общий расчетный пожарный расход воды, определяется по формуле (4.2).

Пример. Выполнить расчет в режиме пожаротушения магистральной водопроводной сети поселка, определить параметры пожарного насоса.

Исходные данные. Население поселка 20 тыс. чел. Застройка зданиями высотой до двух этажей включительно. Жилые и общественные здания имеют объемы до 1 тыс. м3. Производственные здания без фонарей шириной 50 м имеют объем 10 тыс. м3. Степень огнестойкости зданий - II, категория помещений по пожарной безопасности - Б. Генеральный план поселка, схема водопроводных сетей и диаметры приведены на рис. 4.3, узловые расходы - на рис. 4.4, трубы чугунные. НС-2 находится в 2 км от поселка на отметке земли 40,0 м, водовод выполнен в 2 нитки. Общее водопотребление на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в час максимального водопотребления 170,0 л/с.

пожаротушение гидравлический водопроводный сеть

Рис. 4.3. Схема водопроводной сети

Рис. 4.4. Предварительная расчетная схема водопроводной сети при пожаротушении

Решение. В соответствии с количеством жителей по табл. 5 прил. 1 установлено расчетное количество одновременных пожаров - 2. Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар 10 л/с. По табл. 6 прил. 1 установлен расход воды на один пожар в жилых и общественных зданиях 10 л/с, что не превышает ранее назначенный расход. В соответствии с заданными параметрами производственных помещений по табл. 7 прил. 1 назначен расход воды на наружное пожаротушение производственных зданий 15 л/с. Таким образом в поселке рассматриваются два одновременных пожара, один на промышленном предприятии с расходом на пожаротушение 15 л/с, второй - в жилой застройке - 10 л/с. Разбор воды на тушение обоих пожаров назначен в узле IV - наиболее удаленном от точки питания (в узле I) и расположенном на достаточно высокой отметке земли (50,7 м). На расчетной схеме сети (рис. 4.4) к узловому расходу в узле IV добавлен расход на тушение двух пожаров. Общая подача воды в режиме пожаротушения составляет 195,0 л/с.

Гидравлический расчет водовода сводится к определению потерь напора при пропуске расчетного расхода. Обе нитки водовода имеют одинаковые диаметры 300 мм и длину - общий расход распределяется поровну по 97,5 л/с. По табл. 4.1 определено удельное сопротивление трубопровода А = 0,9485 с2/м6. Потери напора в водоводе определяются по формуле (2.2).

На основе анализа конфигурации кольцевой сети и величин узловых расходов выполнено предварительное поток распределение с соблюдением 1-го закона Кирхгофа (см. рис. 4.4). Гидравлический расчет выполнен в табличной форме (табл. 4.2). На участках 4 и 5 расходы направлены против часовой стрелки и учтены со знаком «минус».

Таблица 4.2

Таблица гидравлического расчета

		Предварительное поток распределение
SUM(ABOVE) 0,693

Расчет показал, что при предварительном поток распределении была перегружена правая по ходу воды ветвь, и невязка 4,08 м превышает допустимое значение 0,5 м. Увязочный расход определен по формуле (4.3).

Расходы скорректированы на величину Dq по направлению часовой стрелки (табл. 4.3). Расчет оформлен как продолжение предыдущей таблицы.

Таблица 4.3

Продолжение таблицы гидравлического расчета

Величина невязки удовлетворительна, полученные расходы можно считать расчетными. Результаты расчета представлены на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Окончательная расчетная схема водопроводной сети при пожаротушении

Требуемый напор пожарного насоса определяется по формуле (4.5). При этом отметка земли в диктующей точке IV по горизонталям на генеральном плане определена50,7 м, отметка минимального уровня воды в РЧВ назначена на 2 м ниже отметки земли по исходным данным 38,0 м. Суммарные потери напора в режиме пожаротушения от НС-2 до диктующей точки определяются как сумма потерь напора в водоводе и потерь в любой ветви кольцевой сети от точки питания до точки пожаротушения.

По данному напору и ранее рассчитанной производительности 195 л/с подбирается марка пожарного насоса.