Водоснабжение населённого пункта и железнодорожной станции

Для устранения этой невязки производим гидравлический расчет водопроводной сети. Для часа транзита было решено производить устранение невязки по методу Лобачева-Кросса.Гидравлическую увязку для часа транзита удобно вести в таблице 7. Как видно по схеме в водопроводной сети есть 4 элементарных кольца. Гидравлический расчет начинается с предварительного распределения, для чего на каждом из участков элементарного кольца определяется сопротивление участка S, зависящее от удельного сопротивленияA, которое берется согласно [4]: где l — длина участка. Затем на каждом участке определялись потери напора h по формуле:

где q — расход на каждом участке после предварительного потокораспределения. После этого определим невязку на каждом кольце ∆h, как сумму потерь напора на каждом участке, учитывая знак потери напора. Если расход воды на участке после предварительного потокораспределения направляется по часовой стрелке, то потери напора учитываются с положительным знаком. Если против часовой стрелки, то с отрицательнымзнаком. Затем сравним невязку на каждом кольце с предельно допустимой: 0,5 — для каждого кольца отдельно и 1 для всей сети в целом. В нашем случае невязка оказалась меньше предельно допустимой только после 5 исправления. В первых четырех исправлениях, когда невязка велика, определяем поправочный расход по формуле:

Знак получившегося поправочного расхода определяет направление исправления: если положительный, то направление исправления по часовой стрелке, если отрицательный, то направление — против часовой стрелки. Если направление исправления поправочного расхода совпадает с направление предварительного потокораспределения на участке, то поправочный расход учитывается с плюсом, если нет — то с минусом. После этого находим исправленный расход и снова проверяем его невязку. Необходимо учитывать смежные участки между кольцами. То есть надо учесть невязку и поправочный расход для обоих колец, которые на этом участке пересекаются. По последнему расчетному расходу определяем скорость потока воды в трубах, определяем поправочный коэффициент К. Затем определяем уже окончательные уточненные потери напора. По данным гидравлического расчета по методу Лобачева-Кросса и по компьютеру составим окончательные расчетные схемы для каждого расчетного часа с шифром: длина, диаметр, расход, проходящей по участку, потери напора, скорость потока. Результаты расчетов представлены в таблице 7. Рисунок 4 — Окончательная расчетная схема для часа максимального водопотребления.

Таблица 7 — Результаты расчета гидравлической увязки сети в час максимального водопотребления№ кольца№ уч-ка.

Расход, л/сДлина, мСтандартный диаметр, мм.

Фактическая скорость потока, м/сs=АКLПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м1 234 567 891 011 121 261 512 757 346 304.

Первоначальное распределение1-ое исправление2-ое исправление3-е исправление11−232,6345,52 001,042538,492,701,9230,680,778 732,390,1630,520,774 762,360,2430,280,768 612,332−818,843 731 501,0712561,834,4616,540,2 077 853,4416,930,2 126 193,6016,850,2 117 263,577−87,11 345,51000,9 197 351,624,925,830,5 679 853,316,260,6 095 273,826,150,5 989 473,681−77,113 731 000,91105100,35,319,030,949 388,589,190,9 658 158,889,430,9 912 919,35

— 6,76 0−0,56 0−0,90 0−0,2322−310,75 345,51250,8 829 681,053,43−0,3811,130,3 302 293,670,5410,580,3 141 663,330,1710,410,3 090 813,223−48,723 731 250,7133502,652,559,100,3 047 382,778,550,2 866 062,458,380,2 808 662,354−88,72 345,51250,7 131 032,612,367,700,2 388 461,847,650,2 375 461,827,690,2 387 131,842−818,843 731 501,0712561,834,4616,540,2 077 853,4416,930,2 126 193,6016,850,2 117 263,57 0,84 0−1,17 0−0,36 0−0,1737−87,11 345,51000,9 197 351,624,920,655,830,5 679 853,310,586,260,6 095 273,820,136,150,5 989 473,684−88,72 345,51250,7 131 032,612,367,700,2 388 461,847,650,2 375 461,827,690,2 387 131,844−514,453 411 500,8212120,812,5313,800,1 672 982,3113,220,160 232,1213,090,158 612,085−610,61 968,51500,6 036 832,934,159,960,366 953,669,380,3 454 733,249,250,3 405 483,157−610,615 501 500,6020916,992,3511,260,2 354 722,6511,840,2 476 692,9311,970,2 504 663,00

— 1,76

— 1,84

— 0,43

— 0,38Таблица 8 — Результаты расчета гидравлической увязки сети в час максимального водопотребления№ кольца№ уч-ка.

Расход, л/сДлина, мСтандартный диаметр, мм.

Фактическая скорость потока, м/сs=АКLПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м∆q1234567891011121314151617.

Первоначальное распределение1-ое исправление2-ое исправление11−253,84 345,52001,712 317,8536,723,4150,430,1 168 796,450,6149,810,1 154 625,750,402−831,333 731 501,7711467,3511,2627,780,318 539,6928,510,3 269 129,327−810,85 345,51001,3 889 744,6510,569,340,8 378 148,489,790,8 784 218,601−710,853 731 001,3896887,8611,4114,261,38 205 321,3914,881,44 127 721,44

— 17,13 0−3,25 0−2,2322−319,5345,51 251,5926521,510,08−0,1419,640,52 084 111,451,3418,300,4 852 438,880,183−417,473 731 251,4229183,558,9117,610,51 387 610,3916,270,4 747 057,724−817,47 345,51251,4 227 031,948,2515,430,4 171 467,3915,710,4 246 746,672−831,333 731 501,7711467,3511,2627,780,318 539,6928,510,3 269 129,32 0,51 0−4,75 0−0,6137−810,85 345,51001,3 889 744,6510,561,909,340,8 378 148,481,069,790,8 784 218,600,284−817,47 345,51251,4 227 031,948,2515,430,4 171 467,3915,710,4 246 746,674−521,943 411 501,2411155,045,3720,040,2 235 474,8718,980,2 116 814,025−618,1968,51 501,0232875,2210,7716,200,5 325 799,6715,140,4 976 087,537−618,15 501 501,0218669,466,1220,000,3 733 898,3721,060,3 932 488,28

— 7,71

— 5,07

— 1,34Продолжение таблицы 8Расход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м181 920 212 223 243-е исправление4-ое исправление49,410,1 145 275,660,1149,300,11 428 065,6328,280,3 243 239,1728,320,32 479 919,209,660,8 671 868,389,740,87 385 238,5115,281,48 037 622,6215,391,490 665 322,93 0−0,59 0−0,4118,120,4 805 288,710,1517,970,47 661 078,5716,090,4 695 187,5515,940,46 520 697,4215,610,4 219 546,5915,580,42 106 876,5628,280,3 243 239,1728,320,32 479 919,20 0−0,50 0−0,229,660,8 671 868,380,189,740,87 385 238,5115,610,4 219 546,5915,580,42 106 876,5618,700,2 085 763,9018,520,20 656 273,8314,860,4 884 577,2614,680,48 252 387,0821,340,3 984 458,5021,520,40 181 478,65

— 0,86

— 0,31Рисунок 5 — Окончательная расчетная схема для часа пожара6 Определение свободных и пьезометрических напоров сети.

Чтобы определить требуемые напоры насосной станции второго подъема и высоту водонапорной башни, найдем пьезометрические и свободные напоры в каждой узловой точке сети, башне, и на насосной станции. В каждой точке сети должен обеспечиваться требуемый свободный напор. По заданию этажность застройки — 4 этажей. По [1] для четырехэтажной застройки требуемый свободный напор составляет 22 м (10 метров на первый этаж и по 4 метра на последующие).Для часа максимума диктующей точкой была выбрана точка 6. Эта точка лежит на границе встречи потоков от насосной станции и башни и из всех пограничных точек является самой высокорасположенной. Для диктующей точки определим пьезометрический напор по формуле:

где — свободный требуемы напор в точке, 22 метров;zд — отметка земли в точке, по генплану она составляет 51,3 метров.Тогда.

По найденному пьезометрическому напору в диктующей точке определим пьезометрические напоры во всех остальных точках, в башне и на насосной станции учитывая потери напора на каждом из участков. Затем определим свободные напоры в каждой точке, чтобы убедиться, что требуемый свободный напор соблюдается по всей сети:

Так как в процессе вычислений имеются участки в которых Нсв<Нтр, то все пьезометрические отметки и величину Hсв увеличиваем на наибольшую разницу ∆Нсв=Нтр-Нсв, ∆Нсв= 3 м. Для часа пожара Нтр=10 м. Результаты расчетов приведены в таблице 8. Таблица 8 -Расчет свободных напоров№ узла.

Отметка земли.

Пьезометрический напор, мСвободный напор, мВ час наибольшего водопотребления.

В час пожара.

В час наибольшего водопотребления.

В час пожара.

Требуемый159,589,3293,7229,8234,2 222 260,287,0088,0926,8027,8 922 360,983,7879,5222,8818,6 222 455,981,4272,1125,5216,2 122 551,279,3568,2828,1517,812 651,276,261,225,0010,1 275 779,2069,8522,2012,8 522 856,782,8878,3626,1821,6622вб5991,2232,2222НС5993,0295,5234,0236,5222.

Рисунок 6 — Расчетная схема определения напоров для часа максимального водопотребления.

По получившимся напорам мы определилифактичкскую высоту ствола башни, которая равна свободному напору в башне, то есть 29,22 м. В час пожара расчет напоров выполняется аналогично. Водонапорная башня в процессе пожаротушения не участвует. Рисунок 7 — Расчетная схема определения напоров для часа пожара7 Деталировка сети и разработка колодца.

В условных графических обозначениях на деталировке были обозначены вся арматура, установленная на сети, и фасонные части. Сначала были установлены пожарные гидранты, расстояние между которыми должно быть примерно 150 м. Затем вся сеть была разделена на ремонтные участки. Каждый ремонтный участок был отделен от других задвижками. В самой высокой точке участка устанавливаем вантуз для впуска и выпуска воздуха. В нижних точках ремонтного участка были установлены выпуски, через которые вода в случае аварии или ремонта участка спускается в мокрые колодцы диаметром 1500 мм. Для более точной и конкретной деталировки был выбранокольцо 1. Для него по ГОСТ 5525–88 была подобрана вся арматура и фасонные части, которые указаны в спецификации. Все детальные элементы и их размеры обозначены на чертеже. Список используемой литературы1. СНиП 2.

04.02−84.Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1965. 136 с.

2. СНиП 2.

04.01−85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 56 с.

3. Каталог насосов фирмы Grundfos. — 123 с.

4. Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1984. 116 с.

5. Абрамов Н. Н. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1982, 440 с.

6. Расчет водопроводных сетей: Учебное пособие для вузов/ Н. Н. Абрмов., М. М. Поспелога, М. А. Сомов и др.

4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1983. 278 с.

7. Водоснабжение и канализация на железнодорожном транспорте / Под ред. В. С. Дикаревского. М.: Транспорт, 1903. 279 с.

8. Водоснабжение населенного пункта и железнодорожной станции: Метод.

указ. по выполнению курсовой работы. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 1990. — 67 с.

9. Водоснабжение населенного пункта и железнодорожной станции: Метод. указ. по выполнению курсовой работы / Сост. Кунц К. Л., Ким И. Л. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. — 50 с.