Водоснабжение железнодорожной станции и населенного пункта

После предварительного потокораспределения условие баланса потерь напора во всех кольцах не выполнялось, то есть алгебраическая сумма потерь напора была равна не нулю, а определенной величине — невязке. 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 2элементарных 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, м∆q123456789101112131415161718192021.

Первоначальное распределение1-ое исправление2-ое исправление3-е исправление11−246,477 032 500,951106,552,39−2,4548,920,541 282,650,8148,110,0532,56−0,9649,070,0542,66−0,392−325,183 591 800,993114,211,9726,970,839 832,2625,710,0802,0627,240,0852,313−49,984 751 250,8128960,442,8813,070,3 784 634,9511,860,3434,0712,660,3674,644−59,987 031 101,0578905,397,867,530,5 944 641,648,340,6585,498,340,6585,495−113,228 401 251,0848061,368,4010,770,5 178 085,5811,580,5576,4510,620,5115,42 9,01 0−2,64 0,0003,25 0,0001,3022−614,9 519 681 400,9763753,5614,25−0,6615,610,99 508 915,53−0,4516,051,2 416,430,5715,480,98 715,28−0,126−76,7 530 901,05169665,197,627,361,2 484 590,007,801,32 410,347,231,2278,887−36,71 970 901,05630642,3128,315,403,40 513 818,395,353,37 618,076,083,83 423,312−325,183 591 800,993114,211,9726,970,839 832,2625,710,0802,0627,240,0852,31 8,42 05,12 0,000−6,64 0,0001,4737−86,11 813 900,96265738,839,920,645,471,4 530 197,94−0,405,871,5599,15−0,166,021,6019,640,148−96,111 030 900,96336667,8912,576,752,27 323 315,356,352,13 813,586,202,8 612,939−411,698 321 250,9548945,456,6912,330,6 036 037,4411,930,5846,9711,780,5766,794−39,984 751 101,0553314,455,3113,070,6 967 288,3611,860,6327,5012,660,6838,763−76,71 790 901,05573020,1725,725,403,9 400 916,715,353,6 816,426,083,48 421,18

— 11,08 6,50 2,48

— 2,35Продолжение таблицы 7Расход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м∆qРасход, л/сsqПотери, м22 232 425 262 728 293 122 048-ое исправление5-ое исправление6-ое исправление49,450,0552,71−0,1349,580,0552,72−0,0649,640,0552,7327,510,0862,3627,720,0862,3927,740,0862,4013,210,3825,0413,250,3845,0813,330,3865,148,340,6585,498,340,6585,498,340,6585,4910,240,4925,0410,110,4864,9110,050,4834,85 0,0000,43 0,0000,21 0,0000,0815,600,99 515,520,0815,520,99 015,36−0,0415,570,99 215,457,351,2479,177,271,2348,977,321,2419,085,823,67 121,375,973,76 522,485,913,72 722,0327,510,0862,3627,720,0862,3927,740,0862,40 0,000−0,96 0,0000,54 0,000−0,115,881,5649,20−0,075,951,5829,420,025,941,5789,376,342,13 313,526,272,11 013,226,282,11 513,2911,920,5836,9511,850,5806,8711,860,5816,8913,210,7049,3013,250,7119,4813,330,7149,575,823,33 619,425,973,42 120,435,913,38 720,01 1,14

— 0,27 0,37Таблица 8 — Результаты расчета гидравлической увязки сети в час максимального водопотребления+ пожар№ 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, м∆qРасход, л/сsqПотери, м123 456 789 101 112 139 704 408 453 239 170 662 400.

Первоначальное распределение1-ое исправление2-ое исправление3-е исправление4-е исправление11−276,477 033 150,98328,031,92−2,7579,220,259 852,060,0079,210,259 842,06−0,1179,320,26 022,06−0,0279,340,2 602 522,062−335,183 592 001,121746,142,1637,440,653 792,4537,700,658 262,4837,510,655 032,4637,600,6 565 082,473−414,984 751 400,9715380,703,4518,280,2 812 135,1417,800,273 834,8818,030,2 773 245,0017,920,27 560 494,944−514,987 031 400,9722763,445,1112,230,27 853,4112,240,2 786 013,4112,240,2 786 013,4112,240,27 860 083,415−118,228 401 401,1826022,188,6415,470,4 026 816,2315,480,4 027 966,2315,370,399 946,1515,350,39 950 446,13 6,22 0−0,01 00,23 00,04 00,0722−634,9 519 682 001,119586,3311,71−0,4835,430,33 967 412,040,2635,170,3 371 811,86−0,2935,470,34 000 412,060,0735,400,339 353 912,016−711,705 301 250,9531173,174,2712,180,3 797 874,6311,920,3 716 794,4312,220,3 808 624,6512,150,37 874 714,607−311,7 019 701 250,95115870,0915,8610,661,23 503 813,1611,391,32 028 315,0410,981,27 254 613,9811,181,295 299 214,482−335,183 592 001,121746,142,1637,440,653 792,4537,700,658 262,4837,510,655 032,4637,600,6 565 082,47 2,05 0−1,05 01,23 0−0,28 00,3337−816,118 131 401,0525896,156,720,5615,550,4 027 366,26−0,4816,030,4 150 526,650,1215,910,4 120 126,56−0,1316,040,41 533 986,668−916,1 110 301 401,0532808,168,5116,670,5 468 489,1116,190,5 312 448,6016,310,5 350 968,7316,180,53 087 978,599−421,698 321 601,0813098,566,1622,250,2 914 176,4821,770,2 851 886,2121,890,2 867 256,2821,760,2 850 426,204−314,984 751 400,9715380,703,4518,280,2 812 135,1417,800,273 834,8817,910,2 755 184,9417,930,27 577 584,943−711,717 901 250,95105282,9714,4110,661,12 219 111,9611,391,19 964 813,6710,981,15 627 312,7011,181,17 694 713,16

— 3,00 2,52

— 0,64 0,69

— 0,08Рисунок 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. 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 351,6 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=8 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.

Требуемый1 330 418,74444,2388,74 114,23222335416,1 442,1681,1 107,16223339413,62 439,7074,62 100,70224347,3408,47 434,7661,1787,46 225 341,2402,98 431,3561,7890,15 226 342,8398,13 425,2155,3382,41 227 351 382,68398,2031,6847,20 228 351,6373,60 393,6022,0042,229 350,4415,36 440,9664,9690,5622вб328 419,28444,7791,28 116,7722НС328 421,18446,6793,18 118,6722.

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 12,42 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. СП 31.

13 330.

Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.

04.02−84. М.: Минстрой России, 2015. — 136 с.

2. СП 30.

13 330.

Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.

04.01−85*. М.: Минрегион России, 2012.- 56 с.

3. Балыгин В. В., АКрыжановский. Н. Насосы: Каталог-справочник. — Новосибиск, 1999. — 97 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. 10 СП 8.

13 130.

Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности.