Гидравлический расчет объединенного водопровода

 

Рис. 3.2 - Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

 

Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара). Выберем диктующую точку, т.е. точку встречи двух потоков (конечную точку подачи воды). В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 4.2). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе 1-7-4-5, третье 1-7-6-5.

Для узла 1 должно выполняться следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q1 должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношениеq1+q1-2+q1-7=Qпос.пр.

Величины q1=11,44 л/с и Qпос.пр=124,5 л/с известны, а q1-2 и q1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,q1-2=50л/с.

Тогда: q1-7 = Qпос.пр-(q1+q1-2)= 124,5- (11,44+50)=63,06 л/с.

 

 

Значение q1-7 = 63,06 л/c и q7=20,03 л/c известны, а q7-4 и q7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q7-4=25 л/c. Тогда q7-6 = q1-7-(q7+q7-4)=63,06-(20,03+25) =18,03л/с.

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

q2-3 = q1-2-q2,q3-4 = q2-3-q3,q4-5 = q7-4+q3-4-q4,q6-5=q7-6-q6.

 

В результате получится:

q2-3 = 35,7 л/с, q3-4 = 19,84 л/с, q4-5 = 19,1 л/с,q6-5 = 6,56 л/с,

 

Проверка. q5=q4-5+q6-5, q5 = 19,1+6,56=25,66 л/с.

 

Начинаем предварительно распределять расходы воды от диктующей точке. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показано на рис.3.3

 

Рис. 3.3 - Расчётная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении

 

 

7. Определим диаметры  труб участников сети. Для пластмассовых  труб

Э= 0,75.

По экономическому фактору и предварительно распределённым расходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 4 определяются диаметры труб участков водопроводной сети:

d1-2= 0,3 м;

d2-3= 0,3м;

d3-4= 0,25 м;

d4-5= 0,3 м;

d5-6= 0,3 м;

d6-7= 0,25 м;

d-7= 0,2 м;

d1-7= 0,3 м;

 

Соответствующие расчётные внутренние диаметры (приложение 4):

d1-2= 0,280 м;

d2-3= 0,280 м;

d3-4= 0,229 м;

d4-5= 0,280м;

d5-6= 0,280м;

d6-7= 0,229 м;

d1-7= 0,204м;

d1-7= 0,280 м;

 

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

Следует иметь в виду, что для участка 4-7 (рис.4.3, 4.4), который является общим для обоих колец, вводится две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке), как видно по направлениям стрелок на рис. 4.3, могут пойти по трем направлениям стрелок на рис. 2.4 , могут пойти по трем направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5, третье - 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле:

 

где: , ,

 

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении:

 

 

 

Увязку удобно выполнять в виде таблицы (табл. 3.3).  

     Таблица 3.3 - Увязка сети при максимальном хозяйственно - производственном водопотреблении

Номер кольца	Участок сети	Расход воды	Расчётный внутренний диаметр dр, м	Длина l, м	Скорость V, м/с	(1+3,51/V)0,19*	d1,19р, м	Гидравлический уклон i*10-3
						0,561V2
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	1-2	50	0,28	1000	0,812	0,50870	0,220	2,31389
	2-3	35,7	0,28	1500	0,580	0,27359	0,220	1,24445
	3-4	19,84	0,229	1000	0,482	0,19472	0,173	1,12516
	4-7	25	0,204	2000	0,765	0,45556	0,151	3,02052
	7-1	63,06	0,28	1000	1,025	0,78133	0,220	3,55399
II	4-5	19,1	0,28	1500	0,310	0,08706	0,220	0,39599
	5-6	6,59	0,28	1500	0,107	0,01255	0,220	0,05711
	7-6	18,03	0,229	500	0,438	0,16342	0,173	0,94429
	7-4	25	0,204	2000	0,765	0,45556	0,151	3,02052
	Потери напора Н, м	Первое исправление
		h/q, (м*с)/л	dq', л/c	q'=q+dq',л/c	V, м/c	(1+3,51/V)^0,19**0,561V^2	i*0,001	h, м
	10	11	12	13	14	15	16	17
1-2	2,314	0,036	-7,210	42,790	0,695	0,382	1,736	1,736
2-3	1,867	0,052	-7,210	28,490	0,463	0,181	0,823	1,234
3-4	2,120	0,081	-7,210	12,630	0,307	0,085	0,493	0,493
4-7	-6,041	-0,242	7,210	32,210	0,986	0,728	1,040	-2,080
7-1	-3,554	-0,156	7,210	70,270	1,142	0,955	4,344	-2,177
dh=-3,294; ∑(h/q)= -0,228; dq'=dh/2∑(h/q)=7,21 л\с
4-5	0,494	0,127	-2,900	16,200	0,275	0,070	0,218	0,327
5-6	-1,260	-0,079	2,900	9,490	0,120	0,015	0,070	-0,105
7-6	-1,420	-0,179	2,900	20,930	0,508	0,215	1,241	-0,621
7-4	4,041	0,442	-2,900	22,100	0,424	0,154	1,021	1,042
dh= 1,855; ∑(h/q)=0,311; dq'=dh/(2∑(h/q))=2,9 л/c
	Второе исправление
	h/q', (м*с)/л	dq'', л/c	q''=q'+dq'',л/c	V, м/c	(1+3,51/V)^0,19**0,561V^2	i	h, м
	18	19	20	21	22	23	24
1-2	0,041	-2,570	40,220	0,654	0,341	0,001549	2,549
2-3	0,043	-2,570	25,920	0,421	0,152	0,000692	2,338
3-4	0,039	-2,570	10,060	0,244	0,056	0,000325	1,325
4-7	-0,246	2,570	34,780	1,065	0,839	0,005562	-1,123
7-1	-0,031	2,570	72,840	1,184	1,021	0,004644	-4,644
dh=-0,794; ∑(h/q')=-0,154; dq''=dh/(2∑(h/q'))=2,57 л/c dh=0,445;
4-5	0,2291	-3,73	12,470	0,203	0,040	0,000182	0,273
5-6	-1,291	3,73	13,220	0,215	0,045	0,000202	-0,584
7-6	-0,315	3,73	24,660	0,599	0,290	0,001677	-0,839
7-4	1,5256	-3,73	18,370	0,562	0,258	0,001713	1,649
dh=1,12; ∑(h/q')=0,149; dq''=dh/(2∑(h/q'))=3,73 л/c dh=0,490;

 

 

 

   Заключение

 

 

Объединенный хозяйственно-питьевой, производственный и противопожарный водопровод должен обеспечить расход воды на хозяйственно-питьевые нужды поселка, хозяйственно-питьевые нужды предприятия, хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, производственные нужды предприятия, тушение возможных пожаров в поселке и на предприятии.

В ходе проделанных расчетов курсовой работы, опираясь на своды правил, мы определили: требуемый расход воды на пожаротушение, производственные и хозяйственно-питьевые нужды. Провели увязку водопроводной сети при пожаре.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1.Свод правил 08 13130 2009 Источники наружного водоснабжения.

 

2. Свод правил 10 13130 2009 Внутренний  противопожарный водопровод.

 

3. Свод правил 30 13330 2012 Внутренний  водопровод и канализация зданий.

 

4. Свод правил 31 13330 2012 Водоснабжения, наружные сети и сооружения.

 

5. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные  сети и сооружения.

6.СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод  и канализация зданий.

7. Противопожарное водоснабжение. Ю.Г.Абросимов, В.В.Жучков,

Ю.А.Мышак, А.А .Пименов, Ю.Л.Карасев, В.Д.Фоменко. – М.: АГПС МЧС России, 2008.

8.Противопожарное водоснабжение. Задание и методическоие указания  для выполнения курсового проекта. М.В.Облиенко-Воронеж 2013