Определение расчетных суточных расходов воды

Средние суточные расходы определяют для каждого вида потребителя. Однако они дают лишь общую характеристику водопотребления того или иного объекта. Проектируемый водопровод рассчитывают на пропуск максимального суточного расхода. Отклонение его от среднесуточного у каждой группы потребителей учитывают коэффициентом максимальной суточной неравномерности, который показывает во сколько раз расчётный максимальный суточный расход превышает среднесуточный. Коэффициент суточной неравномерности приводят в нормах проектирования. Для коммунального сектора его можно принять 1,3 а для промышленного — 1,1.

Максимальный суточный расход воды вычисляют по формуле:

Данные расчёта сводят в табл. 1.

Суточный расход воды для больницы Q:

Где N_k — количество коек в больнице, по заданию, N_k=110.

Годовой расход воды определяется по формуле:

Q_год=(Q_{ср.сут.ком}+Q_ср.нас.+Q_{ср.сут.жив})t1+Q_{ср.сут.пром.}t2+Q_{ср.сут.пол.}t3= =(1572,85+541+27,5)*365+408*261+42,5*150 = 894 455,75.

где — среднесуточное водопотребление коммунальным сектором за год, мі/сут.; - среднесуточное водопотребление животноводческим комплексом за год, мі/сут.; t₁ — число дней в году (=365); - среднесуточное водопотребление промышленным предприятием, мі/сут; t₂— число рабочих дней промышленного предприятия в году (t₂= 261); - среднесуточного водопотребления на полив зеленых насаждений, мі/сут.; t₃— количество поливных дней в году (t₃=150).

Используя коэффициенты неравномерности водопотребления, определить максимальный суточный расход.

Полученные результаты свести в табл. 2.

Таблица 2. Сводная таблица расчетных расходов.

Используя кривые суточной неравномерности водопотребления отдельных потребителей, построить суммарный график суточной неравномерности водопотребления по населённому пункту и определить максимальный часовой и секундный расходы.

Так как распределение расходов по часам суток задается в процентах, то для каждой группы потребителей необходимо проценты перевести в физические величины и определить распределение физических расходов всех потребителей населённого пункта по часам суток. Далее физические расходы переводят в проценты от суточного потребления всего населённого пункта (табл.3).

Таблица 3 Распределение расхода воды по часам суток.

На основании табл. 3 по данным графы 12 построим сводный суточный график неравномерности водопотребления. Общая сумма часового водопотребления за 24ч составляет 100%.

Построим интегральную кривую неравномерности водопотребления населённого пункта и выберем режим работы насосной станции второго подъёма, обеспечивающий минимальную емкость бака водонапорной башни.

Ордината каждой точки показывает, какое количество воды, выраженное в процентах от максимального суточного расхода, израсходовано потребителями от начала суток до момента, соответствующего данной точке. На насосной станции 2-го подъёма устанавливают хозяйственные и пожарные насосы. Режим работы насосной станции для обеспечения хозяйственного водопотребления выбирают из условия максимального приближения кривой подачи к кривой водопотребления.

а) равномерный круглосуточный одним насосом.

Qн=100%/24ч=4,17%,.

Wрег=?⁺+?^-=12+3=15%.

б) двухсменный одним насосом.

Qн=100%/16ч=6.25%,.

Wрег=?⁺+?^-=11+11=22%.

в) неравномерный круглосуточный несколькими одинаковыми насосами.

Qн=1,6%, Wрег =?⁺ = 8% Wрег=?^-=4%.

г) одним насосом с остановкам.

Qн=4,8%, Wрег=?⁺=7%.

Наименьший регулирующий объем бака водонапорной башни обеспечивает неравномерный круглосуточный режим работы тремя одинаковыми насосами (график 3, кривая 2).

График работы хозяйственных насосов окончательно устанавливают по минимальной регулирующей вместимости водонапорной башни.

Необходимый объём бака водонапорной башни определяется по формуле:

где — регулирующий объем, мі; - неприкосновенный пожарный запас воды на 10 мин тушения пожара.

Регулирующий объём определяем по максимальному отклонению кривой подачи от кривой водопотребления в положительную () и отрицательную () стороны:

где — максимальные разности ординат интегральных графиков подачи и потребления соответственно по избытку и недостатку, — расчётный суточный расход населённого пункта в сутки наибольшего водопотребления.

После выбора режима работы насосной станции 2-го подъёма уточняют регулирующий объём. По табл. 4 можно получить более точные значения, чем при их графическом определении. Величины воды в баке или по её недостатку.

3097,8 =464,67 * 3097,8 =123,912 мі.

3097,8 = 681,516 мі 3097,8 = 216,846 мі.

Таблица 4. Уточнение регулирующего объема бака водонапорной башни.

3097,8 = 144,67 мі.

Определить емкость бака водонапорной башни, включив в неё регулирующий объём и десятиминутный пожарный запас воды. Выбрать типовой бак водонапорной башни и определить отметки пожарного и регулирующего объёмов относительно два бака.

Неприкосновенный пожарный запас воды в водонапорной башне предназначен как непосредственно для тушения пожара, так и для обеспечения хозяйственных нужд при пожаре. Он определяется по формуле:

мі,.

q_пож= (q_{пож.внутр.+} q_{пож. нар.})n.

q_{пож.внутр} =5л/с q_{пож.нар} = 10л/с где t — продолжительность тушения из башни (10 мин); - расход воды на тушение пожара, л/с (складывается из расчётных расходов на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара); n — число одновременных пожаров, n=2; - максимальный секундный расход воды в сети на хозяйственные нужды, л/с.

q_пож=30л/с; q_{сек.макс.общ.} = =55,13л/с (таблица 3, время с 8−9 часов) Уточняем объем бака: бак стальной, ствол железобетонный:

мі, выберем ближайший стандартный объем бака (схема башни рисунок 2).

= 200мі.

Определим h_п и h_рег

мі.

= 4*15.56/3.14*6.5² = 0.47м.

h_п = h_кон.+ h = 2,9+0,47 = 3,37 м.

h_рег. = =4*144,67/3,14*6,5² = 4,362 м глубина воды = 4,362+3,37= 7,732 м запас глубины = 8,1−7,732 = 0,368 м.

• — внутренний диаметр бака Dвн — 6,50 м;
• — строительная высота бака Н — 8,1 м;
• — высота конуса бака h — 2,9 м;
• — диаметр днища бака d — 0,63 м;
• — объем конической части бака — 35,52 м