 |
3.Гидравлический расчет водопроводной сети
|
|
|
|
3. Гидравлический расчет водопроводной сети
на случай максимального водопотребления
3. 1 Выбор системы водоснабжения
В рассматриваемом курсовом проекте с учетом природных условий, принята система водоснабжения с забором воды из поверхностного и подземного источников. Водопроводную сеть проектируем кольцевой, с водонапорной башней, расположенной в наиболее возвышенной точке населенного пункта.
Водозаборное сооружение из подземного источника расположено на расстоянии 5000м. Водозаборное сооружение из поверхностного источника, согласно ситуационного плана, расположено на расстоянии 5000м.
3. 2 Определение удельных расходов воды
Удельный расход воды (расход на единицу длины сети) определяется для каждой зоны застройки отдельно по формуле:
qуд. = Qпут. /L, л/с·м,
где Qпут – путевой расход, отбираемый равномерно из всего участка магистраль-ного трубопровода.
L – расчетная сумма приведенных длин линий, из которых вода потребляется с расходом Qпут, м.
При вычислении приведенной длины руководствуемся следующим:
- в L включаем участки магистральных линий, из которых вода отбирается с двух сторон в данной зоне, поэтому участки, проходящие по незастроенным территориям, зеленым насаждениям, а также через реки, озера, овраги, не включаем в суммарную приведенную длину сети;
- при расположении данного участка на границе двух районов с разной плотностью проживающего населения, в L включаем половину длины данного участка для каждой зоны.
В соответствии с генпланом, длина магистральных линий в 1-ом районе составляет: L1 = 11530м., а во 2-ом районе: L2 = 9300 м.
Удельный расход воды:
для 1-ого района:
|
|
|
qуд. 1 = Qпут. 1 / L1 = 1990, 87/(3, 6·11530)= 0, 047963525л/с.
для 2-ого района:
qуд. 2= Qпут. 2/ L2 = 1030, 31/(3, 6·9300)= 0, 0307773895л/с.
3. 3 Определение путевых расходов воды
Расходы воды, отбираемые на участках магистральных трубопроводов (путевые расходы), определяем из выражения:
qпут. i = qуд ·Li, л/с,
где qуд – удельный расход, л/с·м2;
Li – длина участка, м.
Результаты расчетов путевых расходов сводим в таблицу 3. 1.
Таблица 3. 1 Вычисление расходов магистральных трубопроводов.
| Номер участка | Приведенная длина, м | Путевой расход |
|
| 1-2 | 37, 41 | Первый район | |
| 2-3 | 9, 59 | ||
| 3-4 | 27, 82 | ||
| 4-5 | 13, 91 | ||
| 5-6 | 21, 10 | ||
| 6-7 | 16, 79 | ||
| 7-8 | 10, 07 | ||
| 8-9 | 15, 35 | ||
| 9-10 | 10, 55 | ||
| 10-11 | 36, 45 | ||
| 11-12 | 16, 31 | ||
| 12-13 | 43, 17 | ||
| 13-14 | 17, 27 | ||
| 14-15 | 30, 70 | ||
| 14-16 | 40, 29 | ||
| 5-17 | 23, 02 | ||
| 17-18 | 17, 27 | ||
| 16-18 | 28, 78 | ||
| 16-19 | 21, 10 | ||
| 19-20 | 43, 17 | ||
| 11-19 | 41, 25 | ||
| 1-15 | 14, 39 | ||
| 8-20 | 17, 27 | ||
|
ИТОГО |
553, 03 | ||
| 4-5 | 8, 92 | Второй район | |
| 5-6 | 13, 54 | ||
| 6-7 | 10, 77 | ||
| 7-8 | 6, 46 | ||
| 8-9 | 9, 85 | ||
| 9-28 | 27, 08 | ||
| 27-28 | 18, 46 | ||
| 26-27 | 12, 31 | ||
| 25-26 | 3, 08 | ||
| 24-25 | 22, 46 | ||
| 23-24 | 12, 31 | ||
| 22-23 | 19, 70 | ||
| 21-22 | 24, 62 | ||
| 6-23 | 21, 54 | ||
| 4-21 | 27, 70 | ||
| 6-21 | 19, 70 | ||
| 7-26 | 27, 70 | ||
|
ИТОГО |
286, 20 |
3. 4 Определение узловых расходов воды
Узловые расходы условно принимаем фиксированными, не зависящими от напора в водопроводной сети, и определяем по формуле:
qуз. к= 0, 5· ∑ qпут. +Qкр. п. к. , л/с,
где qузл – водоотбор из узла, л/с
∑ qпут– сумма путевых расходов воды на участках, примыкающих к рассматриваемому узлу, л/с
Qкр. п. к– отбор воды крупными водопотребителями из узла, л/с.
В час максимального водопотребления сосредоточенные расходы составляют:
- промышленное предприятие №1– Qп/п= 31, 75 л/с
- промышленное предприятие №2– Qп/п= 22, 43 л/с
- баня – Qб = 1, 94 л/с
- прачечная – Qпр = 1, 48 л/с
|
|
|
- столовая – 6, 59 л/с
Расчет узловых расходов воды сводим в таблицу 3. 2.
Таблица. 3. 2. Значения узловых расходов
| номер узла | Сум. путевых прилег. к узлу, л/с | Полусумма путевых, л/с | Сосред. Расходы, л/с | Узловые расходы, л/с |
| 51, 80 | 25, 9 |
| 25, 90 | |
| 47, 00 | 23, 5 |
| 23, 50 | |
| 37, 41 | 18, 71 |
| 18, 71 | |
| 78, 35 | 39, 18 |
| 39, 18 | |
| 80, 49 | 40, 25 |
| 40, 25 | |
| 103, 44 | 51, 72 |
| 51, 72 | |
| 71, 79 | 35, 9 |
| 35, 90 | |
| 59, 00 | 29, 5 |
| 29, 50 | |
| 62, 83 | 31, 42 | 6, 49 | 37, 91 | |
| 47, 00 | 23, 5 |
| 23, 50 | |
| 94, 01 | 47, 01 |
| 47, 01 | |
| 59, 48 | 29, 74 |
| 29, 74 | |
| 60, 44 | 30, 22 |
| 30, 22 | |
| 88, 26 | 44, 13 |
| 44, 13 | |
| 45, 09 | 22, 55 |
| 22, 55 | |
| 90, 17 | 45, 09 |
| 45, 09 | |
| 40, 29 | 20, 15 |
| 20, 15 | |
| 46, 05 | 23, 03 | 1, 94 | 24, 97 | |
| 105, 52 | 52, 76 |
| 52, 76 | |
| 60, 44 | 30, 22 |
| 30, 22 | |
| 72, 02 | 36, 01 | 31, 75 | 67, 76 | |
| 44, 32 | 22, 16 |
| 22, 16 | |
| 53, 55 | 26, 78 |
| 26, 78 | |
| 34, 77 | 17, 39 |
| 17, 39 | |
| 25, 54 | 12, 77 |
| 12, 77 | |
| 43, 09 | 21, 55 | 22, 43 | 43, 98 | |
| 30, 77 | 15, 39 |
| 15, 39 | |
| 45, 54 | 22, 77 | 1, 48 | 24, 25 | |
|
итого |
1678, 46 |
839, 3 |
64, 09 |
903, 39 |
3. 5 Расчет режима работы насосной станции второго подъема
В данном курсовом проекте принята трехсторонняя схема питания, в час максимального водопотребления (подача воды в сеть в этот час осуществляется от двух насосных станций и от водонапорной башни), то необходимо вычислить, сколько воды будет поступать от каждого водопитателя отдельно. Это можно определить путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной станции 2-го подъема.
Режим работы насосной станции 2-го подъема принимаем в 2 ступени. Назначение графика работы насосной станции второго подъема является многовариантной задачей, поэтому для ее решения целесообразно использовать ЭВМ. Расчет оптимального режима работы насосной станции 2-го подъема выполняем по программе NS1-2. BAS в среде QBASIC.
Результаты расчетов приведены в таблице 3. 3.
Таблица 3. 3 Результаты расчёта режима работы насосных станций 2-го подъёма
| часы суток | водопотребление % от Qсут. макс. | Подача насосной станции | Расход воды | Остаток воды в башне % от Qсут. макс. | Расход воды | Остаток воды в РЧВ % от Qсут. макс.
| ||||||
| I-го подъема % от Qсут. макс. | II-го подъема % от Qсут. макс. | Из башни % от Qсут. макс. | В Башню % от Qсут. макс. | |||||||||
| Из РЧВ % от Qсут. макс. | В РЧВ % от Qсут. макс. | |||||||||||
| 1, 00 | 2, 71 | 4, 16 | 2, 70 | 0, 01 | - | 0, 00 | - | 1, 46 | 0, 00 | |||
| 2, 00 | 2, 64 | 4, 16 | 2, 70 | - | 0, 06 | -0, 01 | - | 1, 46 | 1, 46 | |||
| 3, 00 | 2, 41 | 4, 16 | 2, 70 | - | 0, 29 | 0, 05 | - | 1, 46 | 2, 92 | |||
| 4, 00 | 2, 41 | 4, 16 | 2, 70 | - | 0, 29 | 0, 34 | - | 1, 46 | 4, 38 | |||
| 5, 00 | 3, 27 | 4, 17 | 2, 70 | 0, 57 | - | 0, 63 | - | 1, 47 | 5, 84 | |||
| 6, 00 | 3, 80 | 4, 17 | 2, 70 | 1, 10 | - | 0, 06 | - | 1, 47 | 7, 31 | |||
| 7, 00 | 4, 37 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 58 | -1, 04 | 0, 78 | - | 8, 78 | |||
| 8, 00 | 4, 67 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 28 | -0, 46 | 0, 78 | - | 8, 00 | |||
| 9, 00 | 5, 39 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 44 | - | -0, 18 | 0, 78 | - | 7, 22 | |||
| 10, 00 | 5, 60 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 65 | - | -0, 62 | 0, 78 | - | 6, 44 | |||
| 11, 00 | 5, 25 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 30 | - | -1, 27 | 0, 78 | - | 5, 66 | |||
| 12, 00 | 5, 06 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 11 | - | -1, 57 | 0, 78 | - | 4, 88 | |||
| 13, 00 | 4, 64 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 31 | -1, 68 | 0, 78 | - | 4, 10 | |||
| 14, 00 | 4, 51 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 44 | -1, 37 | 0, 78 | - | 3, 32 | |||
| 15, 00 | 4, 72 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 23 | -0, 93 | 0, 78 | - | 2, 54 | |||
| 16, 00 | 4, 96 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 01 | - | -0, 70 | 0, 78 | - | 1, 76 | |||
| 17, 00 | 5, 00 | 4, 17 | 4, 95 | 0, 05 | - | -0, 71 | 0, 78 | - | 0, 98 | |||
| 18, 00 | 4, 54 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 41 | -0, 76 | 0, 78 | - | 0, 20 | |||
| 19, 00 | 4, 52 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 43 | -0, 35 | 0, 78 | - | -0, 58 | |||
| 20, 00 | 4, 35 | 4, 17 | 4, 95 | - | 0, 60 | 0, 08 | 0, 78 | - | -1, 36 | |||
| 21, 00 | 4, 21 | 4, 16 | 3, 19 | 1, 02 | - | 0, 68 | - | 0, 97 | -2, 14 | |||
| 22, 00 | 4, 28 | 4, 16 | 3, 19 | 1, 09 | - | -0, 34 | - | 0, 97 | -1, 17 | |||
| 23, 00 | 3, 78 | 4, 16 | 3, 19 | 0, 59 | - | -1, 43 | - | 0, 97 | -0, 20 | |||
| 24, 00 | 2, 91 | 4, 16 | 3, 19 | - | 0, 28 | -2, 02 | - | 0, 97 | 0, 77 | |||
|
Итого |
100, 00 |
100, 00 |
98, 26 |
5, 94 |
4, 20 |
10, 92 |
12, 66 | |||||
3. 6 Расчет производительности водопитателей
В соответствии с заданием насосная станция II подъема подаёт из подземного источника водоснабжения 60% от ∑ Qн. с., а из поверхностного – 40%, суммарная подача Н. С. II на второй ступени, согласно расчету на ЭВМ, составит:
∑ Qн. с. = Qcут·4, 95/100=58104, 37= 2826, 67 м3/ч=785, 19 л/с;
Тогда подача Н. С. II из подземного источника составит:
. =0, 6∙ ∑ Qн. с. II =0, 6∙ 785, 19=471, 11 л/с
Подача Н. С. II из поверхностного источника:
|
|
|
=0, 4∙ ∑ Qн. с. II =0, 4∙ 785, 19=314, 08 л/с
Расход воды из башни в час максимального водопотребления составит:
Qб =qчmax– ∑ Qн. с. II, л/с
qчmax=930, 40/с
qб= 930, 40-785, 19= 118, 21л/с
|
|
|
