Трассировка водопроводной сети

Трассировка – геометрическое начертание водопроводной сети в плане, выполняется в зависимости от планировки объекта водоснабжения и размещения на его территории отдельных водопотребителей, рельефа местности, наличия естественных и искусственных препятствий для прокладки трубопроводов.

При трассировке сети должны учитываться перспективы развития объекта водоснабжения, а также возможности строительных и эксплуатационных затрат.

При трассировке сети необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

- главные магистральные линии необходимо направлять по кратчайшему расстоянию к наиболее крупным водопотребителям, а также к водонапорной башне;

- с целью обеспечения надёжности системы водоснабжения основных магистралей должно быть не менее двух (рекомендуемое расстояние между магистралями 400 – 600 м);

- магистрали должны соединяться между собой перемычками (рекомендуемое расстояние 500 – 800 м);

- водопроводные линии должны быть расположены равномерно по всей территории объекта водоснабжения;

- для обеспечения достаточных напоров в распределительной сети магистральные линии следует прокладывать по наиболее возвышенным отметкам местности;

- водопроводные линии следует прокладывать по проездам или обочинам дорог, параллельно линиям застройки, по возможности вне асфальтовых или бетонных покрытий;

- трассы трубопроводов следует проектировать подземными вблизи автодорог и проездов;

- автомобильные или железные дороги, а также реки – трубопроводы должны пересекать под прямым углом;

- на территории объекта водоснабжения следует учитывать наличие других подземных коммуникаций, отдельные элементы которых должны быть расположены от наружной поверхности водопроводных труб, укладываемых в траншеи, на определённых расстояниях.

- при параллельной прокладке водопроводных и канализационных линий водопроводные трубы должны быть металлическими. Как правило, водопроводные трубы укладывают выше канализационных, а расстояние между стенками труб по вертикали должно составлять не менее 0,4 м. Водопроводные трубы, прокладываемые ниже канализационных коллекторов, должны быть стальными и заключёнными в стальной футляр. В этом случае, расстояние между стенками в свету – 0,2 м.

- водонапорная башня размещается по возможности в наиболее возвышенной точке населённого пункта с учётом возможной организации зон санитарной охраны.

- на сети хозяйственно-противопожарного водопровода устанавливаются пожарные гидранты не реже, чем через 150 м по длине участка сети, а также задвижки для отключения отдельных участков.

Так как система водоснабжения относится к 1 категории для надежности ее работы сеть проектируем кольцевой.

Согласно выполненной трассировке количество колец - __________.

Насосная станция 2-ого подъема подает воду в узел _________. Водонапорная башния будет подключена к узлу _________.

Гидравлический расчет водопроводной сети

 

Так как сеть с контррезервуаром, то сеть рассчитывается на 3 расчётных случая:

1) Максимальное хозяйственно-производственное водопотребление из сети (час максимального водопотребления);

2) Тушение пожаров при максимальном водоразборе из сети (пожар в час максимального водопотребления);

3) Час максимального транзита воды в водонапорную башню (обычно это час минимального водопотребления воды из сети в часы работы НС).

 

Подготовка водопроводной сети к расчету

1 расчётный случай «Час максимального водопотребления»:

 

Согласно табл. 3, час максимального водопотребления – с __ до ____. В этот час необходимо подать воду для следующих водопотребителей: ____________________________________________________________________________________________________________________________. Общегородской расход воды в этот час составляет:

 

 

Принимаем расход воды на ХПН и расход воды на поливку как путевые равномерные распределения расхода, для всех остальных водопотребителей, в этот час расходы воды считаются сосредоточенными, потому эти расходы будут привязаны к конкретной точке сети к какому-то узлу сети.

 

 

Таблица 5 - Сосредоточенные расходы воды

Потребители	Расход воды, Qсоср	Узел, к которому привязан потребитель
м3/час	л/с
ИТОГО:

 

Суммарный расход воды определяется по формуле:

 

(22)

 

где – суммарный общегородской расход воды в час максимального водопотребления,

– общий путевой расход воды в час максимального водопотребления,

– суммарный сосредоточенный расход воды в час максимального водопотребления,

Выразив из формулы (22) и подставив числовые значения, получим:

 

 

Удельный путевой расход определяется по формуле:

(23)

 

где – условная длина линий водопроводной сети, проходящей по застроенной территории населенного пункта,

Подставив числовые значения в формулу (23), получим:

 

 

Путевой расход определяется по формуле:

 

(24)

 

где – путевой расход на данном участке,

– удельный путевой расход,

– условная длина данного участка,

 

Таблица 6 - Путевые расходы воды на каждом участке

Участки	Длина, м	Путевой расход, л/с
реальная	условная
ИТОГО:

 

Фиктивный узловой расход для любого узла будет равен половине суммы путевых расходов для участков, прилегающих к данному узлу, плюс сосредоточенный расход, если он есть.

 

Таблица 7 - Фиктивные узловые расходы воды в час максимального водопотребления.

Узлы	Участки, примыкающие к узлу	Путевые расходы на участке, л/с	Сосредоточенный расход в узле, л/с	Фиктивный узловой расход, л/с
ИТОГО:

 

Полученные фиктивные расходы показываем на расчетной схеме. Схема выполняется без масштаба, с соблюдением конфигурации. На схеме также указываем количество воды, поступающей в точки питания (от НС-II и от ВБ). Эти расходы можно получить согласно данным таблицы 4.

Рис. 1 – Пример: расчетная схема для часа максимального водопотребления

 

2 расчётный случай «Пожар в час максимального водопотребления»:

 

Для данного расчетного случая фиктивные узловые расходы в узловых точках сети будут такими же как и для 1-ого расчетного случая, за исключением точек возникновения пожара.

Принимаем точки возникновения пожара в черте НП. Обычно принимаются самые удаленные от точки питания или наиболее высоко расположенные. Количество точек можно принять по количеству одновременно возникающих пожаров в черте населенного пункта. Подача воды на тушение пожаров будет осуществляться от НС-II. Общегородской расход для данного расчетного случая составит:

 

(25)

 

 

Рис. 2. Пример расчетной схемы для 2-ого случая

 

3 расчётный случай:

 

Час максимального транзита воды в водонапорную башню принимаем по таблице 4 (по максимальному поступлению воды в бак водонапорной башни). По данным расчета это час с ____ до ____. В этот час необходимо подать воду для следующих водопотребителей: ___________________________________________________________________________________________________________________________________

Принимаем расход воды на ХПН и расход воды на поливку как путевые равномерные распределения расхода, для всех остальных водопотребителей, в этот час расходы воды считаются сосредоточенными, потому эти расходы будут привязаны к конкретной точке сети к определенному узлу сети. Расчеты приведены в таблице 8.

 

 

Таблица 8 - Сосредоточенные расходы воды.

Потребители	Расход воды, Qсоср	Узел, к которому привязан потребитель
м3/час	л/с
ИТОГО:

 

Выразив из формулы (19) общий путевой расход воды для часа максимального транзита воды в водонапорную башню и подставив числовые значения, получим:

 

 

Определим удельный путевой расход по формуле (23):

 

 

Таблица 9 - Путевые расходы воды на каждом участке

Участки	Длина, м	Путевой расход, л/с
реальная	условная
ИТОГО:

 

Фиктивные узловые расходы определяются аналогично первому расчетному случаю.

Таблица 10 - Фиктивные узловые расходы воды в час транзита

Узлы	Участки, примыкающие к узлу	Путевые расходы на участке, л/с	Сосредоточенный расход в узле, л/с	Фиктивный узловой расход, л/с
ИТОГО:

 

Рис. 3 – Пример расчетной схемы для 3-ого расчетного случая

 

Гидравлический расчет

 

Гидравлический расчёт производится с помощью программы PLUMBING. Расчёт ведется в табличной форме (см. приложение).

 

 

Расчет диаметров водоводов

В данном курсовом проекте проектируется водоводы от НС-II до точки питания длиной 450 м и от водонапорной башни до точки питания длиной 300 м.

Водоводы проектируются в 2 нитки для обеспечения надёжности работы системы водоснабжения. Так как система водоснабжения относится к 1 категории, то при аварии одной из ниток снижение общего расхода воды для населенного пункта допускается до 30 % по одной нитке. Расчёт ведём в табличной форме (Таблица 11).

Для водоводов от НС-II рассматриваем следующие расчетные случаи:

- час максимального водопотребления;

- пожар в час максимального водопотребления;

- авария на водоводе в час максимального водопотребления.

Для водоводов от ВБ:

- час максимального водопотребления;

- час максимального транзита воды в ВБ;

- авария на водоводе в час максимального водопотребления.

Экономически целесообразный диаметр водовода можно посчитать по формуле:

 

где – экономический фактор.

Полученный диаметр округляем до стандартного. Согласно [5], по и определяем (в пределах 0,7-1,9 м/с) и потери напора на единицу длины.

 

Таблица 11 – ПРИМЕР: расчет водоводов

Водоводы	Расчетный случай	, м	Расход общий, л/с	Расход по 1 нитке, л/с	, мм	, м/с	Потери напора
на ед. длины	на водов-е
От НС-II до точки питания 3
		400,11	200,06		1,18	0,0041	1,8315
		520,92	260,46		1,55	0,0069	3,114
		280,08	280,08		1,67	0,0081	3,645
От ВБ до точки питания 4
		54,199	27,099		1,43	0,024	7,2
		56,909	28,455		1,45	0,0249	7,47
		37,939	37,939		1,94	0,0442	13,26