Гусаковский_Езерский_Вуглинская_Романова_ Проектирование_водопроводной_сети_учеб_пособ_2014

Проектирование водопроводной сети

нагрузкам. Приэтомувеличивается стоимость этих элементовСПРВ и имеет максимальное значение регулирующий объем в РЧВ.

Рис. 3.1. Схема СПРВ без водонапорной башни

Водонапорная башня, расположенная в начале сети (рис. 3.2), обеспечивает снижение максимальной часовой производительности насосов 2-го подъема за счет подачи воды из своей регулирующей емкости в водопроводную сеть в часы максимального водопотребления. Чем больше регулирующий объем водонапорной башни, тем меньше максимальная часовая подача насосов 2-го подъема и равномернее их работа в течение суток. При этом снижается гидравли-

Глава 3. Разработка схемы СПРВ

ческая нагрузка на водоводы, что позволяет уменьшить диаметры трубопроводов и их стоимость, но добавляется стоимость водонапорной башни. Подача воды в водопроводную сеть, как и в первом случае, осуществляется в одной точке.

Рис. 3.2. Схема СПРВ с водонапорной башней в начале сети

В схеме с контррезервуаром в час максимального водопотребления подача воды в водопроводную сеть осуществляется от двух источников: насосов 2-го подъема и водонапорной башни (рис. 3.3). Однако подача воды в сеть осуществляется с двух противоположных сторон,чтозначительноснижаетгидравлическуюнагрузкунаначаль-

Проектирование водопроводной сети

ные участки сети и позволяет уменьшить их диаметры. Режим работы насосов 2-го подъема, водоводов и регулирующий объем водонапорной башни сохраняются такими же, как и в предыдущей схеме.

Схемы СПРВ без водонапорнойбашни используются при относительно равномерном режиме потребления воды в населенном пункте (в достаточно крупных городах). В условиях большой неравно-

Глава 3. Разработка схемы СПРВ

мерности водопотребления в схемах без башни режим работы насосов 2-го подъема, соответствующий режиму водопотребления, обеспечивается за счет ступенчатого включения и выключения насосов. Это приводит к значительным колебаниям свободных напоров и увеличению непроизводительных расходов энергии на транспортирование воды. С развитием частотногорегулирования работыцентробежныхнасосовобластьэффективногоиспользованиясхемСПРВ без башен существенно расширилась.

СПРВсводонапорнымибашнямидостаточноширокоприменяются в водопроводах небольших населенных пунктов с большим коэффициентом неравномерности водопотребления. Сложность создания больших объемов резервуаров водонапорных башен (более 800 м3) ограничивает область применения схем с водонапорными башнями производительностью системы в 10,0–15,0 тыс. м3/сут.

СПРВсводонапорнойбашнейвначалесетиприменяетсявслучае наличия высоких отметок рельефа местности вначале сети. Схемы с контррезервуаром применяются при наличии высоких отметок местности в конечных точках водопроводной сети.

Из проведенного анализа следует, что при проектировании водопроводных сетей населенного пункта необходима разработка схемы СПРВ и анализ работы всех ее элементов, как правило, с вариантной проработкой и технико-экономической оценкой вариантов.

При разработке курсового проекта произвести технико-эконо- мическую оценкувариантов не представляется возможным, поэтому по согласованию с руководителем необходимо решить вопрос о наличииилиотсутствиивСПРВводонапорнойбашни,послечегоможно переходить к определению режима работы и параметров всех элементов СПРВ.

Проектирование водопроводной сети

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ ДЛЯ ХАРАКТЕРНЫХ ПЕРИОДОВ РАБОТЫ СПРВ

4.1. СПРВ без водонапорной башни

При отсутствии в СПРВ водонапорной башни (см. рис. 3.1) на- сосынасоснойстанции2-гоподъема,водоводыиводопроводныесети работаютврежимеводопотребления.Расчетныерасходывчасымак-

симального qчmax иминимального qч min водопотреблениявсут-

ки максимального водопотребления могут быть определены из построенного графика водопотребления.

В отсутствие графика водопотребления расчетный максимальный расход может быть определен как сумма соответствующих расходов населения и местной промышленности qч max, промышленных

предприятий qч max пром и поливки qч.пол:

∑qчmax = qчmax +∑qчmax пром +qч.пол .

Соответственно расчетный минимальный расход:

∑qчmin = qчmin + ∑qч min пром .

На эти расчетные расходы производится подбор количества и производительности насосов насосной станции 2-го подъема, расчет водоводов и водопроводной сети.

Расчетныерасходыдолжныбытьопределеныкакдлясутокмаксимального водопотребления, так и для суток минимального водопотребления. Особенно это важно для проверки работы насосов насосной станции 2-го подъема при этих производительностях и величины максимальных напоров в сети при минимальных расходах.

СПРВ без водонапорной башни рассчитываются на следующие периоды работы системы в сутки максимального водопотребления:

час максимального водопотребления; час максимального водопотребления и пожаротушения.

Глава 4. Определение расчетных расходов воды для характерных периодов...

4.2.СПРВ с водонапорной башней в начале сети

ВСПРВ с водонапорной башней в начале сети (см. рис. 3.2) водопроводнаясетьработаетврежимеводопотребления,сподачейводы от насосов 2-го подъема и водонапорной башни в однойточке, и рассчитывается, как и в предыдущем случае, на следующие периоды работы системы:

час максимального водопотребления;

час максимального водопотребления и пожаротушения. Насосная станция 2-го подъема и водоводы работают в режиме

расчетнойпроизводительностинасосовнасоснойстанции2-гоподъе- ма, которая определяется по графику водопотребления с учетом регулирующей емкости водонапорной башни.

Приопределении расчетной производительности насосовнасосной станции 2-го подъема следует стремиться к тому, чтобы подача воды от башни в час максимального водопотребления составляла не более 8–15 % часового расхода, а величина транзитной подачи воды в бак водонапорной башни не превышала 25–30 % от расхода в час максимального транзита. В результате сопоставления графиков водопотребления и работы насосов насосной станции 2-го подъема определяется регулирующая емкость бака водонапорной башни. Общий объем бака, включая запас воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин, не должен превышать 2–6 % расчетного суточного водопотребления.

4.3. СПРВ с водонапорной башней в конце сети (с «контррезервуаром»)

В схеме с «контррезервуаром»(см. рис. 3.3) в час максимального водопотребления подача воды в водопроводную сеть осуществляется с двух противоположных сторон, что значительно снижает гидравлическуюнагрузкунаначальныеучасткисетиипозволяетуменьшить их диаметры. Режим работы насосов 2-го подъема, водоводов ирегулирующийобъемводонапорнойбашнисохраняютсятакимиже, как на схеме рис. 3.3.

Проектирование водопроводной сети

СПРВ с водонапорной башней в конце сети рассчитываются на следующие периоды работы системы в сутки максимального водопотребления:

час максимального водопотребления; час максимального водопотребления и пожаротушения;

часмаксимальноготранзита водывбак водонапорнойбашни. Расчетные расходы для каждого характерного периода работы системыопределяютсяпографикуводопотребленияилиизтабл.11.2.

Глава 5. ПОДГОТОВКА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ К РАСЧЕТУ

Задачей подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловыхрасходов ипредварительныхрасчетных расходов воды на участках.

Для выполнения этой работы необходимо иметь:

1)величинумаксимального(расчетного)часовогорасходаводы

внаселенном пункте. Для СПРВ с «контррезервуаром» – расходы воды,поступающиевэтотчасотнасоснойстанции2-го подъемаииз водонапорной башни;

2)величину путевого расхода и сосредоточенных расходов, с привязкой последних к узлам. Величина путевого расхода определяетсякаксуммавсехравномернораспределенныхрасходов,т.е.расходов, не имеющих фиксированной точки отбора воды;

3)длину участков водопроводной сети и схему отбора воды на участках.

Подготовка водопроводной сети к расчету производится в следующем порядке:

1. Определяется удельный путевой расход qуд, л/(с км) путем деления общего путевого расхода qп на сумму условных длин всех

участков lусл.уч :

qуд qпlусл.уч .

В условнуюдлинуучастковневключаетсядлинапереходовпод дорогами и водными преградами, а также других участков, где не осуществляетсяотборводыизсети.Приодностороннемотбореводы научасткеусловнаядлинаегопринимаетсяравнойполовинеегофактической длины.

2. Определяется величина путевых расходов всех участков, л/с, умножением удельного расхода на условную длину участка:

qп.уч qуд lусл.уч .

Проектирование водопроводной сети

3. Вычисляются узловые расходы, л/с, как сумма сосредоточенного расхода qсоср.узл и полусумма путевых расходов участков, примыкающих к узлу, qп.уч.узл:

qузл = ∑qсоср.узл +0,5∑qп.уч.узл .

Сумма всех узловых расходов должна быть равна величине максимального (расчетного) часового расхода воды в населенном пункте.

4. Наосновании произведенных вычисленийсоставляется расчетная схема водопроводной сети, на которой намечается первоначальное распределение потоков воды по всем участкам сети, и определяются предварительные расчетные расходы на участках. При этом алгебраическая сумма расходов в каждом узле должна быть равна нулю.

При распределении потоков воды следует стремиться к тому, чтобы к основным водопотребителям вода подавалась по наикратчайшим расстояниям. При этом необходимо учитывать требование бесперебойной подачи воды, что достигается обеспечением взаимозаменяемости водопроводных линий при аварии. Для выполнения этоготребованияпараллельныемагистрализагружаютсяотносительно равномерно.

Расчетныесхемыводопроводнойсетиразрабатываютсядлявсех расчетных периодов работы сети. Это позволяет при подборе диаметров водопроводных линий производить анализ скоростей движения воды в трубах во все расчетные периоды.

На полученных расчетных схемах сети указываются номера узлов, колец, участков, длины участков, направление потоков, величинарасчетных,узловыхисосредоточенныхрасходов,диктующиеточки, место подачи и величина расходов, поступающих в сеть от всех водопитателей.

В качестве диктующих точек назначают самые высокорасположенные и удаленные от водопитателей узлы, в которых наиболее сложно создать требуемые свободные напоры.

Глава 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ТРУБ НА УЧАСТКАХ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Передназначениемдиаметровтрубмагистральнойводопроводной сети и водоводов необходимо установить материал и сортамент используемых труб. Водоводы и водопроводные сети обычно монтируются из напорных труб, серийно выпускаемых промышленностью исертифицированных к применению в системах хозяйственно-пить- евого водоснабжения. Трубы должны обладать достаточной прочностью, долговечностью и иметь эффективные гидравлические характеристики.

Предпочтение отдается неметаллическим трубам, в качестве которыхвпоследнеевремяширокоприменяютсянапорныеполиэтиленовые трубы по ГОСТ 18599–2001 [13], выпускаемые отечественной промышленностью с диапазоном диаметров от 100 до 1600 мм.

Для прокладки в пределах населенного пункта могут использоватьсянапорныечугунныетрубы.Отечественнойпромышленностью освоен выпуск напорных труб из высокопрочного чугуна с шаровид-

ным графитом (ВЧШГ) по ТУ 1461-37-5025-4094–2008 [10] с диапа-

зоном диаметров от 100 до 1000 мм. Трубы выпускаются с внутренним цементно-песчаным покрытием и без него.

При соответствующем обосновании могут применяться и другие типы труб.

Диаметры всех участков водопроводной сети и водоводов назначаютсянаоснованиипредварительныхрасчетныхрасходов, установленных при первоначальном распределении потоков, исходя из наиболее экономичных скоростей потока.

Приназначениидиаметровтрубследуетруководствоватьсяследующими соображениями:

1. Экономичные скорости зависят от диаметров и могут быть предварительно приняты для труб диаметром:

от 150 до 300 мм – 0,6–1,0 м/с; от 400 до 600 мм – 1,0–1,3 м/с; свыше 700 мм – 1,5–2,0 м/с.

Проектирование водопроводной сети

2.Потеринапоравсетииводоводахприпропускемаксимального часового расхода должны быть приблизительно раны 3–4 м на один километр длины, что примерно соответствует средним экономичным скоростям.

3.При подборе диаметров, кроме экономических факторов, необходимоучитыватьобеспечениевзаимозаменяемостиучастковсети при авариях. Так, например, перемычки при нормальной работе сети нагружены слабо. Однако при аварии на одной из магистралей они несутосновнуюнагрузкупоперераспределениюпотоковводыиобеспечению требуемой надежности подачи воды. Поэтому диаметры перемычек определяют обычно по конструктивным соображениям, исходя из обеспечения взаимозаменяемости участков сети.

4.Диаметры участков кольцевой водопроводной сети должны постепенно уменьшаться в сторону основного направления движения воды, от начала к концу.

5.Из соображенийпропуска пожарных расходов иобеспечения взаимозаменяемости при авариях минимальные диаметры водопроводной сети следует принимать не менее 150 мм.

6.Приназначениидиаметровводопроводнойсетицелесообразно учитывать перспективу развития объекта водоснабжения, что может бытьдостигнутопринятиемскоростейдвиженияводынесколькониже максимальных рекомендуемых.

Подбор диаметров полиэтиленовых и чугунных труб следует производить с использованием таблиц, приведенных в прил. 1–3.

Длягидравлическойувязкикольцевойводопроводнойсетиручным счетом необходимо иметь данные о гидравлическом сопротивлении S каждого участка.

Известно, что S Al , где A – удельное сопротивление трубопровода, зависящее от материала и диаметра труб; l – длина трубопровода. Используя номограммы, связывающие параметры: расходq,

диаметр dу, гидравлический уклон 1000i и скорость V, которые приводятся заводами-изготовителями трубопроводов, величину A можно определить из выражения A =1000i /q2.

Таким образом были рассчитаны величины A для q в л/с при

V = 1 м/с (табл. 6.1).

Глава 6. Определение диаметров труб на участках водопроводной сети

Пригидравлическойувязкеводопроводнойсетиручнымсчетом сопротивление участка водопроводной сети определяется из выра-

жения S Al , где A – удельное сопротивление трубопровода (см. табл. 6.1); l – длина участка, км.

Проектирование водопроводной сети

Глава 7. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УВЯЗКА КОЛЬЦЕВОЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Целью гидравлической увязки кольцевой водопроводной сети является определение действительных расходов и потерь напора на участках водопроводной сети. Кольцевая водопроводная сеть считаетсяувязанной,когдаобеспечиваетсябаланспотерьнапоравэлементарных кольцах сети.

Предварительные расчетные расходы на участках, установленные при первоначальном распределении потоков, обычно отличаются от действительных, и баланс потерь напора не обеспечивается.

Как известно, действительное распределение расходов воды qik по кольцевой водопроводной сети должно удовлетворять первый и второй законы Кирхгофа – уравнения баланса расходов в узлах:

и уравнения баланса потерь напора,hik , в элементарных кольцах:

где Qi – расход в узле;Sik – гидравлическое сопротивление участка;qik – расчетный расход на участке; β – показатель степени, который при

увязке сети предварительнопринимается равным двум (квадратичная зависимость).

После определения действительных скоростей движения воды в трубопроводах вводится поправочный коэффициент, учитывающий отклонение от квадратичной зависимости потерь напора от скорости движения воды.

Такимобразом,задачаувязкикольцевойсетисводитсякрешению системы,включающейnнелинейныхуравненийвида(7.2)дляn колец сети при одновременном удовлетворении (m – 1) линейных (узловых) уравнений (7.1) для m узлов сети.

Глава 7. Гидравлическая увязка кольцевой водопроводной сети

Решение такой системы (n + m – 1) уравнений, особенно для многокольцевых сетей, представляет весьма громоздкую задачу.

Впрактике расчета кольцевых сетей применяется несколько,

восновном, итерационных методов расчета кольцевых сетей, предложенных различными авторами.

Гидравлическаяувязка кольцевойсетипредставляет собойпроцесс последовательного приближения к достижению баланса потерь напора в кольцах (уравнение (7.2)), согласно которому алгебраическая сумма потерь напора в кольце (или замкнутом контуре, объединяющем несколько колец) должна быть равна нулю.

Перед началом гидравлической увязки сети по величине пред-

варительныхрасчетныхрасходовqik,установленныхприпервоначальном распределении потоков, производится расчет потерь напора hik, м, на каждом участке по формуле

hik Sik qik2 ,

где Sik – гидравлическое сопротивление участка.

Внастоящеевремявыпускаетсябольшойассортименттруб,для которых изготовители не указывают величину А и поправочный коэффициент на отклонение от квадратичной зависимости потерь напора от скорости.

Вэтомслучаепотеринапорацелесообразноопределять пофор-

муле

hik 1000iik l ,

где 1000iik – потери напора, м, на 1 км трубопровода.

Эти сведения приводятся заводами-изготовителями труб. Затем высчитывается алгебраическая сумма потерь напора

вкольцах. При этом потерям напора на участках, где поток движется

врассматриваемом кольце по часовой стрелке, присваивается знак плюс, а при обратном движении – знак минус.

Чащевсегоалгебраическаясуммапотерьнапоравкольцахвэтом

случае равнане нулю, а некоторойвеличине hn, котораяиназывается невязкой в кольце. Невязке присваивается знак, соответствующий знаку преобладающих потерь напора в кольце.

Проектирование водопроводной сети

Послеэтогопроизводитсяувязкакольцевойводопроводнойсети тем или иным методом.

7.1. Увязка кольцевой сети по методу М. М. Андрияшева

По методу, предложенному М. М. Андрияшевым, рекомендуется после первого определения величин невязок осуществить выбор системы контуров, охватывающих одно или группу элементарных колец, в которых невязка имеет наибольшие значения. Затем в этих контурахвпервуюочередьпровестипоправочныерасходыдляполучения значительного снижения невязок в сети. После каждого цикла проведения поправочных расходов анализируются полученные результаты (величины и знак невязок), намечается следующая группа контуров увязки и определяются величины увязочных расходов.

Для контуров, имеющих мало разнящиеся величины диаметров и длин отдельных участков, М. М. Андрияшев предлагает определение величины увязочных расходов q, л/с, производить по приближенной формуле

q qсрh2 h,

где qср – средняя величина расхода для всех входящих в контур участков; h – невязка в контуре; h – сумма абсолютных величин по-

терь напора в контуре.

Метод М. М. Андрияшева получилраспространениевпрактике ручного счета и требует определенных навыков и интуиции расчетчика. Расчет по этому методу позволяет понять механизм гидравлическойувязкикольцевойводопроводнойсети,поэтомустудентампри выполнениикурсового проектарекомендуетсяиспользовать этотметод для одного из расчетов. Результаты всех вычислений в процессе увязкисетизаписываютсянепосредственнонарасчетныхсхемахсети. Приручномсчетеувязкасетисчитаетсязаконченной,когдаконечная невязка в каждом кольце не превышает 0,2 м, а невязка по наружному контуру сети – 0,5 м.

Применение приемов увязки кольцевой водопроводной сети по методу М. М. Андрияшева приведено в примере (гл. 11).

Глава 7. Гидравлическая увязка кольцевой водопроводной сети

7.2. Увязка кольцевой сети по методу Лобачева – Кросса

По этому методу поправочные расходы вносятся одновременно во все элементарные кольца на каждом шаге итерационного процесса. Для упрощения расчетов авторами предлагается приблизительные поправочные расходы q определять по формуле

∆q = ±∆h(2∑(S q)),

где h – невязка в кольце, м; S q – арифметическое произведение сопротивления участка на величину расхода.

В соответствии с полученными для каждого кольца поправочными расходами производится перераспределение расходов на участках сети. Затем по новым расчетным расходам вычисляются величиныпотерьнапораиневязоквкольцах. Гидравлическаяувязкасети сводится к выполнению однотипных операций последовательных приближений для нахождения расходов, близких к истинным расходам (дающим увязку сети). Благодаря этому метод Лобачева – Кросса в отечественной практике широко используется для составления программ расчета сети при машинном счете.

7.3. Расчет кольцевых сетей с использованием ЭВМ

Гидравлический расчет даже самой простейшей кольцевой водопроводной сети является весьма громоздкой и сложной задачей, для решения которой требуется проведение большого объема счетныхоперацийиналичиеопределенногоопытарасчетчика.Выполнение этой работы ручным счетом требует больших затрат времени и энергии расчетчиков и возможно лишь при проектировании простых систем СПРВ. Гидравлический расчет сложных СПРВ с большим количеством колец, несколькими водопитателями и регулирующими емкостями ручным счетом практически невозможен. Поэтому в настоящее время гидравлический расчет водопроводных сетей ведетсяисключительномашиннымсчетомсиспользованиемсовременных компьютерных технологий.

В отечественной и зарубежной практике разработано и используется большое количество различных программ. Простейшие про-

Проектирование водопроводной сети

граммы позволяют осуществить только увязку кольцевой водопроводной сети и применяются часто в учебных целях. Совершенные программы обеспечивают решение задачи оптимизации проектирования и эксплуатации самых сложных СПРВ.

На кафедре водопользования и экологии СПбГАСУ используются только учебные программы, позволяющие выполнять увязку кольцевой водопроводной сети, а также проводить анализ работы СПРВ при моделировании аварийных ситуаций. Знакомство с программами и навыки работы по расчету водопроводной сети с применением компьютерных программ студенты получают при изучении специальных дисциплин [5].

Вданномучебномпособиирасчетводопроводнойсетисиспользованием компьютерных программ не рассматривается.

Глава 8. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

8.1.Пьезометрический анализ СПРВ, построение графиков пьезометрических линий и линий равных напоров

На основании выполненных расчетов производится пьезометрический анализ СПРВ. Перед проведением такого анализа необходимо подготовить схемы водопроводной сети для всех расчетных периодов ее работы с указанием окончательных потерь напора на участках и направлений потоков воды. Кроме того, необходимо в соответствии с генеральным планом установить отметки земли всех узлов водопроводной сети, насосной станции 2-го подъема, РЧВ и водонапорной башни (если она предусмотрена).

На первом этапе определяются пьезометрические отметки в узлах сети, насосной станции 2-го подъема и водонапорной башне. Для периодамаксимальногочасовогорасходарасчетначинаетсясдиктующей точки, которая была установлена ранее. Если диктующая точка ранее не была определена, то в качестве диктующих точек назначаются самые высокорасположенные и удаленные от водопитателей узлы, в которых наиболее сложно создать требуемые свободные напоры.

Пьезометрическаяотметкавдиктующейточкерассчитываетсякак сумма отметки земли и свободного потребного напораНсв.тр, который определяется в соответствии с рекомендациями СП [1] в зависимости отэтажностизастройки.Затемопределяютсяпьезометрическиеотметки в остальных узлах, двигаясь по схеме последовательно от диктующей точки к соседним узлам и далее от узла к узлу. При этом пьезометрическая отметка в соседнем узле определяется как сумма (или разность, в зависимости от направления потока воды на участке) известной пьезометрической отметки и потерь напора на участке между узлами. Таким образом определяются пьезометрические отметки не только в узлах, но и в насосной станции и водонапорной башне.

Расчеты пьезометрических отметок производятся для всех расчетных периодов работы СПРВ.

Затем производятся расчеты свободных напоров в узлах, величина которых определяется как разность пьезометрической отметки

Проектирование водопроводной сети

иотметки земли. Анализ величины свободных напоров позволяет определить, действительно ли выбранная ранее диктующая точка

являетсядиктующей. ЕслиузловсНсв меньшевеличиныНсв.тр вводопроводной сетине имеется, то диктующая точка выбрана правильно.

ЕслипоявилисьузлысНсв меньшевеличиныНсв.тр,тодиктующаяточка напредварительныхрасчетахбылавыбрананеправильно.Вэтомслучае диктующая точка переносится в узел с наименьшим свободным

напором. В узле устанавливается Нсв = Нсв.тр и определяется новая пьезометрическая отметка в узле. Затем изменяются пьезометрические отметки в остальных узлах путем добавления той же величины напора, которая была добавлена в новой диктующей точке.

Кроме того, анализ свободных напоров в узлах позволяет выявить узлы с напорами, превышающими допустимую величину.

Наглядное представлениео напорахв СПРВ даетграфик пьезометрических линий, который строится на основанииполученных ранее величин пьезометрических отметок. На одном графике производится анализ напорных характеристик для всех расчетных периодов. Перед построением графика пьезометрических линий в определенном горизонтальном и вертикальном масштабах строится профиль поверхности земли в направлении от РЧВ и насосной станции 2-го подъема, через водоводы и водопроводную сеть, до диктующей точки (в системах без водонапорной башни) или до водонапорной башни (в системах с «контррезервуаром»). На построенный профиль наносятсяпьезометрическиеотметкивузлахидругихэлементахСПРВ. Точки пьезометрических отметок соединяются прямыми линиями,

иполучается график пьезометрических линий. График пьезометрических линий используется для определения потребного напора насосов 2-го подъема и высотной посадки водонапорной башни.

Еще одной важной напорной характеристикой водопроводной сети являются линии равных свободных напоров (изопьезы), которые строятся на схеме водопроводной сети для каждого расчетного периода. Сначала на схеме водопроводной сети наносятся свободные напоры в узлах. Затем на участках между узлами пропорционально длине наносятся точки, соответствующие напорам, кратным единице. После этого точки с равными напорами соединяются плавными линиями, и получается схема линий равных напоров. Линии равных напоров дают наглядную характеристику гидравлической

Глава 8. Анализ результатов расчета водопроводной сети

нагрузки отдельных участков сети. Большая плотность линий равных напоров на единицу длины при спокойном рельефе говорит

обольшой гидравлической нагрузке на участке, и наоборот.

8.2.Подбор насосов насосной станции 2-го подъема

Потребный напор насосов H насосной станции 2-го подъема для всех расчетных периодов определяется с использованием построенных ранее графиков пьезометрических линий из выражения

H hг h,

где hг – геометрическая высота подъема воды, которая определяется длякаждойсхемыСПРВирасчетногопериодасиспользованиемгра-

фика пьезометрических линий; h hнс hв hв.с, hнс – потери на-

пора в насосной станции, которые для предварительных расчетов могут быть приняты 2–3 м; hв и hв.с – потери напора в водоводах иводопроводнойсети,которыеопределеныранеепроведеннымирасчетами.

Геометрическая высота подъема воды hг определяется в зависимостиотсхемыСПРВдлякаждогорасчетногопериодасиспользованием графика пьезометрических линий.

Для СПРВ без водонапорной башни геометрическая высота hг

подъема воды:

в час максимального водопотребления:

hг = Z1 − Z2 + Hсв.тр ,

где Z1 – отметка земли в диктующей точке; Z2 – минимальный уровень регулирующего объема воды в РЧВ; Hсв.тр – свободный потребный напор, который определяется в соответствии с рекомендациями СП [1] в зависимости от этажности застройки;

в час максимального водопотребления и пожаротушения:

hг.пож = Z1п −Z2 + Hсв.пож ,