Пьезометрические линии. Определение высоты водонапорной башни

Для определения высоты водонапорной башни необходимо определить свободный напор в сети и сумму потерь напора от критической точки до башни по критическому пути.

Свободный напор в сети зависит от этажности застройки города. На первый этаж напор составляет 10м, на каждый последующий этаж по 4 м (согласно п. 2.26 (1))

Определим свободный в сети:

 

Н св. = 10 + 4 (n _эт. - 1)= 10 +4 * (5-1) = 26 м

 

Определим критический путь от башни до критической точки:

1) Б-1-2-3-4

1,7 + 1,48 + 2,1 + 4,25 = 9,53 м

2) Б-1-7-6-5-4

1,7 + 1,32 + 1,3 +2,23 + 3,77 = 10,29 =10,3м

3) Б-1-7-6-3-4

1,7 + 1,32 + 1,3 + 1,29 + 4,25 = 9,86м

Для расчета принимаем второй путь с суммой потерь ∑ h ₂ = 10,3м

 

Определим высоту ствола водонапорной башни:

Н_ств. = Н_св. +Dh +(Z₄ - Z_ВБ), м.

где Dh – потери напора на участке критического пути,

Z₄ – отметка земли у критической точки = 101,5м

Z_ВБ – отметка земли у башни = 105,0м

Н_ств. = 26 + 10,3 + (104,5 – 105,0) = 32,8 = 33,0м

 

Пьезометрическая отметка башни:

П_Б = Н_Б + Z_Б = 33,0 + 105,0 = 138,0м

Пьезометрическая отметка верха бака:

П_В._Б = П_Б + h_Б = 138,0 + 8,15 = 146,2 м

Требуемая величина напора насосов на насосной станции 2-го подъема при максимальном водоразборе составит:

 

Н _нас = (Z₄ – Z_нас)+Н_ств +∑h_кр.+h_Н-Б.+h _нас.ст

 

где (Z₄ – Z_нас) – геометрическая высота подъема воды, равная разности отметки поверхности земли в диктующей точке 4 и отметки оси насосов Z_нас= 104,0м

Н_св – свободный напор в т.4, равный 26,0 м.;

∑h_кр.- потери напора в сети по критическому пути 10,3м;

h_вод.-потери напора в водоводе от нас станции 2 подъема до ВБ = 1,6м;

h _нас.ст.- потери напора в насосной станции, ориентировочно 2 м.;

Н _нас. = (101,5-104,0) +26,0+10,3+1,6+2 = 37,4 м. (0,37МПа)

Полученная величина напора насосов соответствует моменту, когда бак водонапорной башни пуст. При полном баке требуемая вкличина напора будет: 37,4+ 8,15 = 46,0, где 8,15 полезная высота бака водонапорной башни.

Пьезометрическая отметка насосов

П_нас = Z_нас + 46,0 = 104,0 + 46 = 150м

 

 

Насосная станция второго подъема

 

Пьезометрическая отметка насосов 150,0м

Определим высоту подъема насосов при пожаре

Н _{нас.пож} = (Z₄-Z_нас.)+Н_св.пож.+h_{НС 2-4}+2

 

где (Z₄-Z_нас.) – геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до т.4, м;

Н_св.пож.- при пожаре = 10м

h_{НС 2-4}– потери напора по участкам и водоводам от критической точки до НС 2 при пожаре по критическому пути;

∑h_кр.^пож= НС₂ – Б – 1 – 7 – 6 – 5 – 4;

∑h_кр.^пож= 2,27+2,25+1,85+2,0+3,67+12,3 = 24,34м

 

Высота подъема насосов при пожаре

Н _{нас.пож} = 10+24,34+(101,5-105)+2 = 32,84 = 33м

 

 

Пьезометрическая отметка насосной станции при пожаре:

П _{нас.пож} = Н _{нас.пож} + Z_нас.= 33,0+104,0 = 137,0м

 

Определение производительности насосов второго подъема. Подбор марки насосов.

 

Производительность насосов:

 

Q_нас = 5,5% * Q_сут /100% = 5,5 * 17991,3/100 = 989,52 м³/час

Производительность одного насоса:

Q_нас : 2 = 989,52:3 = 329,84

В насосной станции первого подъема устанавливаем два рабочих и один резервный насос марки Д320 - 50 (ГОСТ 11379 - 80), число оборотов рабочего колеса 1450 об/мин. напор насосов второго подъема составляет: 34 метра, подача 320 м³/час, мощность 320 кВт, КПД – 40.

 

Таблица 6. Пьезометрические и свободные напоры

 

случай	№ точек	участки	Потери на участке, м	Геодезическая отметка земли, м	Пьезометрическая отметка, м	Свободный напор, м
максимальный водоразбор		4-5	3,77	101,5	127,5	26,0
	5-6	2,23	100,4	131,3	30,87
	6-7	1,3	101,3	133,53	32,23
	7-1	1,32	103,0	134,83	31,83
	1-Б	1,7	104,0	136,15	32,15
Б			105,0	138,00	33,0
пожар		4-5	-	101,5	111,5	10,0
	5-6	12,3	100,4	123,8	23,4
	6-7	3,67	101,3	127,47	26,17
	7-1	2,0	103,0	129,47	26,47
	1-ВБ	1,85	104,0	131,32	27,32
ВБ		2,27	105,0	133,6	28,6