Магистральную водопроводную сеть проектируем кольцевой так, чтобы она равномерно охватывала районы жилой застройки населенного пункта.
Магистральную сеть прокладываем по кратчайшему направлению вблизи автодорог и проездов, прямолинейно, параллельно линиям застройки. Пересечение проездов выполняем под прямым углом.
Местоположение водозаборных сооружений (артезианская скважина) у нас задано. Насосную станцию первого подъема совмещаем со скважиной. Очистные сооружения, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема располагаем в непосредственной близости от насосной станции первого подъема. Водонапорную башню устанавливаем в начале магистральной водопроводной сети, желательно на высоких отметках местности.
На план населенного пункта наносим трассу магистральной сети и обозначаем местоположение водопроводных сооружений (рис.5).
Сосредоточенные отборы воды из магистральной сети на нужды общественных зданий и промышленного предприятия намечаем на перекрестках улиц в непосредственной близости от них.
|
|
Магистральное кольцо разбиваем на расчетные участки, узловые точки которых устанавливаем в местах сосредоточенного отбора воды из сети и на перекрестках улиц, но не более чем через 400…600 метров. Узловые точки нумеруем по часовой стрелке, начиная с водонапорной башни.
Намечаем направление движения воды в магистральной сети и назначаем точку встречи потоков (диктующую точку). Как правило, это будет узловая точка наиболее отдаленная от начала сети. В нашем случае такой точкой будет узел 6.
|
|
|
|
Рис.5 План населенного пункта.
1-Очистные сооружения; 2-Насосная станция второго подъема; 3-Насосная станция первого подъема; 4-Резервуары чистой воды; 5-Водонапорная башня
Расчет водоводов
Сооружения для транспортирования воды от источника к объекту водоснабжения называют водоводами.
Количество линий водоводов надлежит принимать с учетом категории системы водоснабжения и очередности строительства (приложение 17). Принимаем для второй категории надежности две линии водоводов.
Водоводы, как правило, рассчитывают на средний часовой расход в сутки максимального водопотребления. В нашем случае этот расход равен:
Qч.ср. = Qнпсут.макс./ 24 = 3441,04 / 24 = 143,38 м3/ч,
qср. = 143,38 / 3,6 = 39,83 л/с
|
|
Так как водоводов два, то расчетный расход каждого водовода составит 19,92 л/с. Водоводы выполним из стальных труб. По приложению 12 выберем среднее значение экономического фактора Э в зависимости от географического положения населенного пункта. Псковская область (см. задание) относится к центральным районам Европейской части России, следовательно, Э = 0,75. В соответствии с приложением 13 (стальные трубы) условный диаметр водоводов принимаем равным 150 мм.
Определим потери напора в водоводах при различных режимах водопотребления.
При максимальном водопотреблении населенного пункта от насосной станции второго подъема в водоводы поступает 202.29 м3/ч (см. рис.2), что соответствует 56.19 л/с или 28.1 л/с на каждый водовод.
Потери напора определяем по формуле 12.
h = K ´ A ´ q2 ´ L, (12)
где: K – поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды в трубопроводе и материала трубопровода;
A – удельное сопротивление трубопровода;
q – расход воды в трубопроводе;
L – длина трубопровода.
Величину скорости найдем из выражения n= q ´ m, где m = 4/pd2.
Значения A и m принимаем по приложению 15. Для стальных труб диаметром 150 мм: m = 0,051; A = 30,65 ´ 10-6.
n = 28.1 ´ 0,051 = 1,43 м/с
Значение коэффициента К найдем из приложения 16, прибегнув при необходимости к интерполяции. К = 1,0.
h1 = 1,0 ´ 30,65 ´ 10-6 ´ 28,12 ´ 225 = 5,45 м
При пожаротушении расход воды в водоводах необходимо увеличить на величину противопожарного расхода, принимаемого по приложению 11 (в нашем случае возможно два одновременных пожара с расходом воды на каждый пожар qпож. = 15 л/с). Расход воды в одном водоводе при тушении пожаров составит 28,1 + 15 = 43,1 л/с.
n = 43,1 ´ 0,051 = 2,2 м/с
К = 1,0
h2 = 1,0 ´ 30,65 ´ 10-6 ´ 43,12 ´ 225 = 12,81 м
При прокладке водоводов в две или более линий и общих водозаборных сооружениях, между водоводами устраивают переключения, при этом в случае аварии на одном из водоводов подачу воды на хозяйственно-питьевые нужды снижаем на 30 % расчетного расхода, а на производственные нужды - по аварийному графику (см. задание).
qав. = 0,7 qх.п. + 0,7 qпр.
qав. = 0,7 ´ 56,19 = 39,33 л/с
Количество переключений (перемычек) между водоводами определим исходя из условия равенства потерь напора в водоводах при нормальной эксплуатации и при аварии на одном из водоводов. Для двух параллельных водоводов число участков переключений при одинаковом их диаметре и длине можно определить из уравнения:
n = 3 qав.2/ (q2 - qав2 ), (13)
где: n – число участков переключений;
qав. – расход воды при аварии;
q – расход воды при нормальной эксплуатации.
n = 3 ´ 39,33 2/ (56,19 2 - 39,33 2 ) = 2,88
Принимаем три участка переключений.