Проектирование водонапорной башни

При проектировании водонапорной башни решается задача по определению полной ёмкости резервуара и подбора типовой башни.

В резервуаре водонапорной башни, помимо регулирующего объема W_р должен храниться запас воды на противопожарные нужды W_п в количестве, необходимом для тушения одного наруж­ного и внутреннего пожара в течение 10 мин. Тогда величина пол­ного объема резервуара башни W_б составит:

, м³ (9)

, м³

где W_п - запас воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин. в м³;

W_р - регулирующий объем в м³.

Согласно СНиП 2.04.02-84 число одновременных пожаров и расход воды на тушение наружного пожара q_н.пож определяют по табл. 3 в зависимости от числа жителей и характера застройки, приведенных в задании.

Таблица 3

Число жителей в населенном пункте, тыс.чел.	Расчетное коли­чество одновременных пожаров	Расход воды на наружное пожа­ротушение в населенном пункте на один пожар, л/с
застройка здания­ми высотой до двух этажей вклю­чительно незави­симо от степени их огнестойкости	застройка здания­ми высотой три этажа и выше не­зависимо от сте­пени их огнестой­кости
<1
1-5
5-10
10-25
25-50
50-100
100-200
200-300
300-400
400-500
500-600
600-700
700-800
800-1000

Расход воды на один внутренний пожар q_в.пож принимаем ори­ентировочно из расчета двух пожарных струй производительностью по 2,5 л/с каждая. Тогда расход воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара определим из выражения:

, л/с (10)

, л/с

С учетом общего расхода воды на тушение пожара Q_пож 10 минутный запас воды W_п можно определить следующим обра­зом:

, м³ (11)

, м³

Регулирующий объём воды W_р, м³ определяем в зависимости от объёмов воды, подаваемой насосной станцией и поступающей в ёмкость, определенных расчетами совместной работы всех элементов системы водоснабжения, в сутки максимального водопот­ребления по формуле:

, м³, (12)

где: Q_сут.max - максимальный суточный расход воды в сутки мак­симального водопотребления в м³ (в нашем случае 30000);

К_н - отношение максимальной часовой производитель­ности насосной станции (8) к среднему часовому расхо­ду воды в сутки максимального водопотребления (К_н= 1633,5/(30000/24)=1,31);

К_ч - коэффициент часовой неравномерности, определяе­мый как отношение максимального часового водопотребления к среднему в сутки максимального водопотребления (К_ч= 1815/1250=1,45).

м³

По полученному суммарному значению объёма резервуара (9) устанавливаем диаметр и высоту резервуара башни исходя из соотношения h_р/D_p =0,7, тогда W_б = 0,55D_р³; или (в нашем случае м, h_p=0,7D_p=0,7·9,73=6,81 м).

Тогда строительная высота бака будет

H_б = 0,25+h_p+0,2 м,

H_б = 0,25+6,81+0,2=7,26 м

где 0,25- величина, предусматривающая осадок в баке, м;

0,2 - величина превышения бортов бака над уровнем воды, м.

После ориентировочного определения параметров резервуара водонапорной башни принимают типовую башню по табл. 4.

Таблица 4

Объём бака, м3	Размеры резервуара башни
Диаметр, Dp, м	Высота, hp, м
	4,8	3,3
	5,5	4,7
		5,7
		5,7
		6,4
		6,6
		7,2
	12,5	7,2

Если ёмкость резервуара башни W_б (9) окажется бо­лее 800 м³, то необходимо принять насосы большей производитель­ности.

С учётом изложенного высота водонапорной башни и отметка её дна составит:

Н_б=Z_дна-Z_б, м. (13)

Z_дна=Н_б+Z_б=7,26+417=424,26 м,

где Z_б – отметка башни (из задания).

Отметку максимального уровня воды в резервуаре башни опре­деляем из выражения:

Z_макс.б=Н_б+Z_б+0,25+h_р,м, (14)

где Z_б – отметка земли у башни, м;

h_р – высота резервуара, м.

Z_макс.б=7,26+417+0,25+7=431,51 м

Рис. 3. Водонапорная башня.