В настоящих методических указаниях рассмотрен расчёт системы водоснабжения, в которой водопроводная сеть питается от насосной станции и водонапорной башни, расположенной в начале сети. В такой системе водоснабжения объекта насосная станция второго подъёма подает воду в башню, из которой вода поступает в разводящую сеть. В часы, когда подача воды насосами превышает водопотребление населенным пунктом, вода накапливается в резервуаре башни. Если же отбор воды из сети превышает подачу насосами, то недостающее количество воды поступает из башни. При такой схеме питания водопроводной сети насосная станция второго подъёма обычно рассчитывается на два случая: подачу воды для удовлетворения максимального хозяйственно-производственного расхода и подачу воды на тушение расчётного количества пожаров при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.
1.1. Определение производительности насосной станции в сутки максимального, среднего и минимального водопотребления
Расчёт производительности насосной станции II подъёма обычно сводится к определению расчётного (среднего за год) суточного расхода воды, требуемого населенным пунктом. Этот расход определяют по формуле:
м3/сут, (1)
где Nж - расчётное число жителей (по заданию 100000 чел.);
qж - среднесуточная норма водопотребления на 1 жителя, л/сут (принимаем по табл. 1 СНиП 2.04.02-84, здесь принимаем 250 л/сут).
м3/сут
Расчётные расходы воды населением в сутки максимального и минимального водопотребления находим из выражений:
(2)
(3)
где Ксут.min, Kсут.max – коэффициенты суточной неравномерности водопотребления надлежит принимать равными:
Kсут.max = 1,1-1,3; Kсут.min = 0,7-0,9 [1].
В нашей работе принимаем Kсут.max = 1,2; Kсут.min = 0,8. Тогда
м3/сут,
м3/сут.
Однако, значения суточных расходов, найденные по формулам 1, 2, 3, дают только общее представление о предполагаемой суточной производительности насосной станции.
1.2. Расчёт коэффициентов часовой неравномерности водопотребления
Следует заметить, что водопотребление населенным пунктом в течение суток осуществляется крайне неравномерно. Так, минимальное водопотребление, как правило, наблюдается в ночное время, а максимальное — днём. Такое колебание величины водопотребления в значительной мере усложняет гидравлический расчет не только насосной станции II подъёма, но и в целом системы водоснабжения. Поэтому при расчёте системы насосы-сеть исходят из допущения, что водопотребление в течение одного часа остается неизменным. Тогда неравномерность водопотребления в течение суток определяют с учётом коэффициентов часовой неравномерности водопотребления - Кч.max и Кч.min.
(4)
(5)
где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий или режима работы промпредприятий, (принимаем amax = 1,2-1,4; amin = 0,4-0,6 [1]; здесь принимаем соответственно 1,3 и 0,5);
b - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимают по табл. 1.
В нашем примере коэффициенты часовой неравномерности определятся как:
,
.
Таблица 1
| Кол-во жителей | Значение b при количестве жителей тыс. чел. | ||||||||
| до 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,75 | 1,5 | 2,5 | ||
| bmax | 4,5 | 3,5 | 2,5 | 2,2 | 1,8 | 1,6 | |||
| bmin | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,05 | 0,07 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Кол-во жителей | Значение b при количестве жителей тыс. чел. | ||||||||
| 1000 и более | |||||||||
| bmax | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,15 | 1,1 | 1,05 | ||
| bmin | 0,2 | 0,25 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,85 |