Министерство Образования Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра водоснабжения и водоотведения


Пояснительная записка к курсовому проекту:

Расчет водопроводных сетей

Выполнил студент

ВВ- 07 -2

Сидоров Н.В.

Преподаватель:

Новиков С.В.


Пермь-2010г.

Содержание:

Задание на проектирование:

Вариант № 36,

План объекта в масштабе 1: 10000 с горизонталями через 1 метр.

Районы и этажность застройки:

1й район	5	этажей
2й район	4	этажей

Плотность населения по районам в зависимости от этажности:

1й район	200	чел/га
2й район	180	чел/га

Площадь застройки по районам (взята с плана):

1й район	211100	м2	21,11	га
2й район	314900	м2	31,49	га
F города	526000	м2	52,60	га

Расчетное количество населения N ж

	F р-на		плотность		Nж=плотн*Fр-на
1й район	21,11	га	200	чел/га	4223	чел
2й район	31,49	га	180	чел/га	5760	чел
F города	52,60	га

Степень благоустройства – здания оборудованы внутренним водопроводом и канализацией, с центральным горячим водоснабжением, удельный среднесуточный расход на хозяйственно-питьевые нужды населения:

q уд I=	250	л/сут на человека
q уд II=	250	л/сут на человека

Число работающих на предприятии – 1000чел.

Количество смен – 1. Начало смены – 8 часов утра, конец смены-17 часов вечера.

1. Определение расчётных расходов воды

1.1. Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды населенного пункта.

Расчетный суточный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды населенного пункта:

Q ср.сут. = N ж * q уд, где

N ж – число жителей,

q уд – удельное водопотребление. Согласно  СНиП 2.04.02-84, при проектировании систем водоснабжения населенных пунктов удельное среднесуточное (за год) водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды населения принимаем норму водопотребления q _н= 250 л/сут.

Qср.сут.
1й район	4223*250= 1055,75	м3/сут
2й район	5760*250= 1440	м3/сут

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления надлежит определять:   

Q_{сут max} = K_{сут max} *Q_сут

Q_{сут min} = K_{сут min} *Q_сут

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления К_сут, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменения водопотребления по сезонам года и дням недели, надлежит принимать равным:

	Qсут max	Qсут min
1й район	1266,9м3/сут	844,6м3/сут
2й район	1728 м3/сут	1152 м3/сут

Расчетные часовые расходы воды q_ч, м³/ч, должны определяться по формулам:  

q _{ч max} = K_{ч max}* Q_{сут max}/24;

q _{ч min} = K_{ч min}* Q_{сут min}/24,

где К_ч - коэффициент часовой неравномерности водопотребления:

K_{ч max} = _max_max ;

K_{ч min} = _min_min,

где  - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия,  - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте. Определяются в соответствии со СНиП 2.04.02-84.


Коэффициенты часовой неравномерности водопотребления:

	β max	β min
4 тыс чел	1.5	0.2		max	1.3
6 тыс чел	1.4	0.25		min	0.5

K max I=	2,25	K min I=	0,1
K max II=	1,82	K min II=	0,125

Распределение суточного расхода на хозяйственно-бытовые нужды по часам суток в каждом районе указано в табл.1.

1.2. Расход на поливку улиц и зеленых насаждений

Площадь поливаемых зеленых насаждений принимаем по сСНиПу 89-80 «Ген.план». Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений определяется в зависимости от площади районов, отдельно для каждого в течении суток. 40% площади района занимают зеленые насаждения и улицы. 6 м2 газона приходится на одного жителя.

Fзел1= 6*4223=25338м2

Fзел2=6*5760=34560 м2

Ручная поливка:

Поливка городских зеленых насаждений осуществляется вручную с расходом:

q _полив = 4л/м² в сутки с 5 до 8 часов утром, с 17 до 20 часов вечером.

Q_{полив 1} = (F_{зел 1} *q _полив)/6*1000 = (25338*4)/6*1000 = 16,82 м³/ч

Q_{полив 2} = (F_{зел 2} *q _полив)/6*1000 = (34560*4)/6*1000 = 23,04 м³/ч

Механическая поливка:

Площадь территории с механизированной поливкой 40% от площади района вычесть площадь зеленых насаждений:

F_{мех 1} = 40%F₁- Fзел1= 0,4*211100-25338 = 59102м2

F_{мех 2} = 40%F₂ –Fзел2= 0,4*314900-34560=91400м2

Удельный расход на механизированную поливку q уд м = 0,4 л/м². Механизированная поливка с 6 до 22 часов.


Q_{мех 1} = (F_{мех 1} *q _уд)/16 *1000= (59102*0,4)/16*1000 = 1,48 м³/ч

Q_{мех 2} = (F_{мех 2} *q _удв)/16*1000 = (87696*0,4)/16*1000 = 2,19 м³/ч

1.3. Расход воды на промышленном предприятии

Определение расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды.

Расчетные расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды по часам суток определяются в зависимости от числа работающих на предприятии и норм водопотребления на одного работающего.

Норма водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды 25л в смену на одного человека.

Q= 25*1000=25000 л

«Кол-во воды, расходуемое за каждый час 7 часовой смены, в % от общего кол-ва»

Часы смен	1	2	3	4	обед	5	6	7	пересменка
Холод.цех	7	10	14	18	-	10	14	18	9

Определение расхода воды для принятия душей.

Число работающих на предприятии – 1000чел.

Количество душевых сеток - 1 сетка на 15 чел. в холодных цехах.

кол-во душевых
N душ хол	67

Удельный расход воды на одну душевую сетку, q душ = 500 л/сет.

q душ хол=

33,5

м3

Суммарное водопотребление города по часам суток представлено в таблице 1, график - приложение 1.

Таблица 1. Суммарное водопотребление города по часам суток
	1 район				2 район				пром предпр						Q общ
часы	%	q м3	вручную	механич	%	q м3	вручную	механич	гор цех %	q м3	хол цех %	q м3	душ м3	Qобщ м3	м3	%
0-1	0,27	3,42063			1,77	30,5856									34,00623	1,014225
1-2	0,27	3,42063			2,1	36,288									39,70863	1,184297
2-3	0,16	2,02704			0,41	7,0848									9,11184	0,271758
3-4	0,27	3,42063			1,34	23,1552									26,57583	0,792616
4-5	0,27	3,42063			2,86	49,4208									52,84143	1,575979
5-6	0,53	6,71457	16,82		4,03	69,6384	23,04								86,38297	2,576345
6-7	0,27	3,42063	16,82	1,48	5,91	102,1248	23,04	2,19							130,5454	3,893476
7-8	8,01	101,47869	16,82	1,48	6,88	118,8864	23,04	2,19							245,3651	7,317937
8-9	7,89	99,95841		1,48	4,75	82,08		2,19			7	1,75		1,75	198,7584	5,927907
9-10	9,36	118,58184		1,48	4,12	71,1936		2,19			10	2,5		2,5	207,2454	6,18103
10-11	7,16	90,71004		1,48	2,12	36,6336		2,19			14	3,5		3,5	145,8136	4,348846
11-12	7,16	90,71004		1,48	4,13	71,3664		2,19			18	4,5		4,5	181,5464	5,414566
12-13	7,16	90,71004		1,48	7,7	133,056		2,19							238,736	7,120227
13-14	7,16	90,71004		1,48	7,57	130,8096		2,19			10	2,5		2,5	238,9896	7,127791
14-15	7,16	90,71004		1,48	3,86	66,7008		2,19			14	3,5		3,5	175,8808	5,245591
15-16	7,16	90,71004		1,48	1,73	29,8944		2,19			18	4,5		4,5	140,0744	4,177676
16-17	7,17	90,83673		1,48	2,12	36,6336		2,19			9	2,25		2,25	144,6903	4,315344
17-18	5,17	65,49873	16,82	1,48	5,39	93,1392	23,04	2,19					33,5	33,5	217,1379	6,476071
18-19	8,14	103,12566	16,82	1,48	7,36	127,1808	23,04	2,19							255,3065	7,614435
19-20	8,2	103,8858	16,82	1,48	5,8	100,224	23,04	2,19							229,1098	6,833128
20-21	0,27	3,42063		1,48	5,86	101,2608		2,19							119,6514	3,568566
21-22	0,27	3,42063		1,48	4,99	86,2272		2,19							104,6178	3,120194
22-23	0,27	3,42063			4,84	83,6352									87,05583	2,596413
23-24	0,25	3,16725			2,35	40,608									43,77525	1,305583
															3352,927	100.00

Час максимального водопотребления – с 18 до 19.

2. Выбор режима работы насосной станции II подъема

Выбор режима работы насосной станции II подъема определяется графиком водопотребления города (рис.1). В те часы, когда подача НС больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни, а в часы когда подача НС меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной ёмкости бака график подачи воды насосами стремятся приблизить к графику водопотребления. Назначаем число ступеней работы насосной станции II подъема - 3.

Максимальный общий расход по городу = 7,61 %. 1 ступень подает 2,5 % расчетного суммарного расхода, 2 ступени – 5 %, 3 ступени – 7,5 %.

Таблица 2. Водопотребление и режим работы насосов

часы	водопотр %	подача %	в бак %	из бака %	остаток %	время раб	кол-во нас
0-1	1,01	1,25	0,24		0,24	30мин	1
1-2	1,18	1,25	0,07		0,31	30мин	1
2-3	0,27			0,27	0,04
3-4	0,79	1,25	0,46		0,5	30мин	1
4-5	1,58	1,25		0,33	0,17	30мин	1
5-6	2,58	2,5		0,08	0,09	60мин	1
6-7	3,89	4,17	0,28		0,37	50мин	2
7-8	7,32	7,5	0,18		0,55	60мин	3
8-9	5,93	5,62		0,31	0,24	45 мин	3
9-10	6,18	6,25	0,07		0,31	50мин	3
10-11	4,35	5	0,65		0,96	60мин	2
11-12	5,42	5		0,42	0,54	60мин	2
12-13	7,12	7,54	0,38		0,92	60мин	3
13-14	7,12	6,25		0,87	0,05	50мин	3
14-15	5,25	5,625	0,375		0,425	45 мин	3
15-16	4,18	5	0,82		1,275	60мин	2
16-17	4,32	4,17		0,15	1,125	50мин	2
17-18	6,48	6,25		0,23	0,895	50мин	3
18-19	7,61	7,33		0,28	0,615	58мин	3
19-20	6,83	6,37		0,455	0,16	50мин	3
20-21	3,57	3,75	0,18		0,34	45мин	2
21-22	3,12	3,38	0,213		0,55	35мин	2
22-23	2,59	2,29		0,31	0,24	55мин	1
23-24	1,31	1,07		0,24	0,00	26мин	1

Максимальный остаток в баке = 1,275 %. Определим емкость бака водонапорной башни:

V_бб = 1,275*3352,927/100 = 42,75 м³.

Принимаем башню V=50м3 .

3. Выбор схемы сети водоснабжения

В качестве источника водоснабжения выбрана река населенного пункта. Сеть проектируется на 3 кольца. От насосной станции II подъема вода подается в город по двум водоводам длиной 1000м. Точка «запитки» сети – узловая точка 1. От узловой точки 6 до башни ведут 2 водовода длиной 100 метров.

Промышленное предприятие получает воду из городской сети для хозяйственно-питьевых целей от узловой точки 2. Глубина заложения труб - 2 метра.

На участках пути устраивают пожарные гидранты, максимальное расстояние между которыми 150 метров. В самой низкой точке каждого пути устраивают сухой и мокрый колодцы. Для удаления воздуха, скапливающегося в повышенных точках водоводов и магистральной сети, устраивают воздушные вантузы.

Давление воды в напорных водопроводных трубах обуславливает появление сил, направленных нормально к их стенкам и вызывающих растягивающие напряжения. Эти силы возникают в местах поворота линий, а также в некоторых узлах сети, в частности в местах ответвлений. Стыки раструбных труб не рассчитаны на сопротивление продольным растягивающим усилиям, и для них в указанных случаях необходимо устраивать упоры, воспринимающие эти усилия. Упоры выполняются конструктивно в виде бетонных или кирпичных массивов, в которые упираются соответствующие фасонные части. Упоры можно устраивать в колодцах или прямо в земле.

4. Гидравлический расчет сети

4.1. Определение расчетных расходов по участкам

Для схемы с башней в конце или середине сети расчет производится на три случая:

1. 
   случай максимального водоразбора;
   
2. 
   случай максимального транзита воды в бак водонапорной башни;
   
3. 
   случай пожаротушения при максимальном водоразборе.
   

Согласно данным таблиц 1 и 2 суммарного водопотребления и подачи воды насосами, определяем час максимального водопотребления (с 18-19 часов) и час максимального транзита (с 13-14 часов).

Расход воды в расчетный час слагается из равномерного распределенного расхода (по районам) и сосредоточенного – промышленные предприятия, поступление в бак, расходы на пожаротушение (в зависимости от расчетного случая) и расхода воды на поливку улиц и зеленых насаждений.

Перед назначением расчетных расходов по участкам определяются удельные и путевые расходы каждого участка сети.

Удельный расход определяется:

q _уд = Q_{равн распр}/l, л/с*пог. м,

где Q_{равн распр} – равномерно распределенный расход по району в расчетный час, л/с;

l – суммарная длина участков водопроводной сети района, м.

Таблица 3. Трассировка сети

участок	расчетные длины
	м
1-2	610
2-3	700
3-4	240
4-5	400
5-6	740
6-7	280
7-8	450
8-1	680
3-8	860
4-7	710

район	Q мах	Lрасч
	м3 в час	м
1	113,4	1695
2	141,9	3895

qуд 1 р-на	0,0669 м3/час
qуд 2 р-на	0,0364 м3/час

Путевые расходы определяются:

Qп = q уд* l, л/с

Таблица 4. Путевые расходы городской водопроводной сети

участок	L,м	Qпут
1-2	610	6,17
2-3	700	7,08
3-4	240	2,43
4-5	400	7,43
5-6	740	12,27
6-7	280	5,20
7-8	450	4,55
8-1	680	6,88
3-8	860	8,70
4-7	710	10,19

Узловые расходы:

q узл = 0,5* q примык.пут + Qсоср

Во 2 узел добавляем расход на производственные нужды промышленного предприятия.

Таблица 5. Узловые расходы

№ точек	qузл,м3/час
1	6,53
2	6,63
3	9,11
4	10,03
5	9,85
6	8,73
7	9,97
8	10,07

После определения узловых расходов на расчетных схемах стрелками намечаем направление потоков по каждому участку сети, стараясь подать воду ко всем точкам по кратчайшему пути. Соблюдая условие: сумма входящих – равна сумме выходящих из узла расходов.  q = 0. При назначении схемы распределения потоков учитывают требование бесперебойности подачи воды потребителю. Расходы обратно пропорциональны длинам, по которым они распределяются.

4.2. Определение диаметров участков сети

Для определения диаметров участков водопроводной сети необходимо вычислить расходы воды по этим участкам. Диаметры участков водопроводной сети с учетом экономических факторов для случая максимального водопотребления.

Приложение

После назначения диаметров участков производится гидравлическая увязка сети.

4.3. Гидравлический расчет водопроводной сети

Увязка сети для случая максимального водоразбора должна производиться по методу профессора В.Г. Лобачева. Увязку сети производят до тех пор, пока невязка в кольцах будет не более ±0.5 м, а по контуру - не более ±1м.

Таблица 6


Увязка сети при максимальном водоразборе

№ кольца	участок	L, м	Предварительное распределение расходов
			q, л/с	d, мм	v, м/с	К	S=АLK	Sq	h=Sq2, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1,2	610	26,11	200	0,73	1,021	0,004197	0,109571	2,8609
	2,3	700	19,48	150	0,99	1,057	0,022136	0,431211	8,4
	3,8	860	17,4	150	0,89	1,057	0,027837	0,484368	-8,428
	8,1	680	35,67	200	1,03	1	0,004794	0,171001	-6,0996
								1,196151	-3,2667
									1,365504627
2	8,3	860	17,4	150	0,89	1,057	0,027837	0,484368	8,428
	3,4	240	27,77	200	0,82	1,011	0,001796	0,049867	1,3848
	4,7	710	5,19	100	0,51	1,057	0,141283	0,733256	3,8056
	7,8	450	8,2	100	0,8	1,081	0,082317	0,675	-5,535
								1,942491	8,0834
									-2,08067905
3	7,4	710	5,19	100	0,51	1,057	0,141283	0,733256	-3,8056
	4,5	400	12,55	150	0,64	1,057	0,013409	0,168287	2,112
	5,6	660	2,7	100	0,26	1,244	0,150288	0,405778	1,0956
	6,7	280	3,42	100	0,33	1,113	0,059847	0,204678	-0,7
								1,511999	-1,298
									0,429233016

I исправление				II исправление				III исправление
Δq	q	Sq	h, м	Δq	q	Sq	h, м	Δq	q	Sq	h, м
л/с				л/с				л/с
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
1,37	27,48	0,11532	3,169001	-0,77	26,71	0,112089	2,993896	-0,53	27,78	0,109865	3,39
1,37	20,85	0,461538	9,623067	-0,77	20,08	0,444493	8,925423	-0,53	21,15	0,432761	10,41
-3,45	13,95	0,388329	-5,41719	-0,744	13,206	0,367618	-4,85477	0,37	16,87	0,377918	-8,41
-1,37	34,3	0,164433	-5,64006	0,77	35,07	0,168124	-5,89612	0,53	34,0	0,170665	-5,5
		1,129621	1,734818			1,092325	1,168424			1,091209	0,25
			-0,76788				-0,53483
-3,45	17,244	0,388329	5,417195	-0,744	16,5	0,367618	4,85477	0,37	16,87	0,377918	5,130618
-2,08	29,074	0,046132	1,185123	0,026	29,1	0,046178	1,187523	-0,16	28,91	0,045891	1,172792
-2,51	4,384	0,378637	1,014748	0,936	5,32	0,510878	1,847333	-0,19	5,13	0,484034	1,6583
2,08	8,96	0,84622	-8,69914	-0,26	6,88	0,824817	-8,26467	0,16	7,06	0,837988	-8,53072
		1,659318	-1,08207			1,749492	-0,37504			1,745831	-0,56901
			0,326059				0,107186
-2,51	2,68	0,378637	-1,01475	0,936	3,616	0,510878	-1,84733	-0,19	3,426	0,484034	-1,6583
0,43	12,98	0,174053	2,259206	-0,91	12,07	0,16185	1,953534	0,03	12,1	0,162253	1,963257
0,43	3,13	0,470402	1,472357	-0,91	2,22	0,33364	0,74068	0,03	2,25	0,338148	0,760833
-0,43	2,99	0,178944	-0,53504	0,91	3,9	0,233405	-0,91028	-0,03	3,87	0,23161	-0,89633
		1,202036	2,181773			1,239773	-0,0634			1,216044	0,169461
			-0,90753				0,025569

h по контуру=0,58м

4.4. Гидравлический расчет при максимальном транзите

Час максимального транзита в бак с 13-14 часов.

район	Q мах	Lрасч
	м3 в час	м
1	97,04	1695
2	139,45	3895

Удельный расход :q _уд = Q_{равн распр}/Sl, л/с*пог. м,

qуд 1 р-на	0,0573 м3/час
qуд 2 р-на	0,0098 м3/час

Путевые расходы: Q_п = q _уд* l, л/с

Таблица 7. Путевые расходы сети при максимальном транзите

участок	L,м	Qпут
1-2	610	1,68
2-3	700	1,92
3-4	240	0,66
4-5	400	6,36
5-6	740	10,49
6-7	280	4,45
7-8	450	1,24
8-1	680	1,87
3-8	860	2,36
4-7	710	6,6

Узловые расходы. q _узл = 0,5*S q _{примык.пут} + Q_соср

В 4 узел добавляем расход на производственные нужды промышленного предприятия.

Таблица 8.Узловые расходы при максимальном транзите

узел	Сосредоточеный расход,л/с	Qузл, л/с
1		1,78
2	1,25	1,80
3		2,47
4		6,82
5		8,43
6		7,47
7		6,16
8		2,73

Таблица 9

Гидравлическая увязка сети
при максимальном транзите

№ кольца	участок	L, м	Предварительное распределение расходов
			q, л/с	d, мм	v, м/с	К	S=АLK	Sq	h=Sq2, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1,2	610	18,89	200	1,09	0,993	0,004303	0,161442	6,0573
	2,3	700	15,84	150	1,01	1	0,005008	0,172614	5,95
	3,8	860	12,88	150	0,25	1,198	0,02341	0,134609	-0,774
	8,1	680	25,88	200	0,317	1,163	0,017643	0,127735	-0,9248
								0,596399	10,3085
									-8,64228091
2	8,3	860	12,88	150	0,25	1,198	0,02341	0,134609	0,774
	3,4	240	26,25	200	0,77	1,021	0,001818	0,047726	1,2528
	4,7	710	6,5	100	0,47	1,081	0,063186	0,410708	2,6696
	7,8	450	10,27	100	1	1	0,079512	0,815789	-8,37
								1,408832	-3,6736
									1,303775434
3	7,4	710	6,5	100	0,47	1,081	0,063186	0,410708	-2,6696
	4,5	400	12,93	150	0,66	1,046	0,013446	0,173859	2,248
	5,6	660	4,5	100	0,44	1,095	0,134607	0,605733	2,7258
	6,7	280	10,61	100	1,03	1	0,048594	0,515094	-5,46
								1,705395	-3,1558
									0,925240407

участок	q, л/с	d, мм	v, м/с	hиспр
1-2	19,38	200	0,56	1,76
2-3	16,33	150	0,85	6,44
3-4	26,68	200	0,77	1,24
4-5	14,85	150	0,78	3,09
5-6	6,42	100	0,74	7,84
6-7	8,68	100	1,004	5,8
7-8	9,83	100	1,14	11,78
4-7	5,01	100	0,58	5,34
3-8	12,82	150	0,67	5,07
8-1	25,38	200	0,73	3,21

h по контуру=0,42м

4.5. Гидравлический расчет в случае пожара при максимальном водопотреблении

Расчет сети на случай ее работы во время пожара является проверочным расчетом. Число расчетных пожаров и количество воды, которое необходимо подать к месту пожара, определяются в зависимости от характера объекта на основании действующих норм. Пожарный расход, определенный в соответствии со СНиПом составляет 15 л/с (один пожар).

В качестве предполагаемых точек пожара выбираем наиболее удаленную и высоко расположенную точку №6 и точку №2, т.к там расположено предприятие.

Количество воды, отбираемое из сети в часы максимального водопотребления, составляет 68,31+30=98,31 л/с.

Схема отдачи воды на хозяйственные нужды остается та же, что и при расчете сети на случай максимального водопотребления. Следовательно, узловые расходы будут иметь те же значения.

Пожарные расходы в точках 6, 2 намечены в идее сосредоточенных расходов по 15 л/с.

Гидравлический расчёт сведён в таблицу.


Таблица 10

Гидравлическая увязка сети при пожаре в час максимального водопотребления

№ кольца	участок	L, м	Предварительное распределение расходов
			q, л/с	d, мм	v, м/с	К	S=АLK	Sq	h=Sq2, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1,2	610	5,85	200	2,27	1,021	0,004273	0,332042	10,08
	2,3	700	23,59	150	1,63	1,057	0,004852	0,272111	15,26
	3,8	860	19,18	150	0,34	1,057	0,008351	0,092448	-1,0234
	8,1	680	43,6	200	0,43	1	0,006183	0,086994	-1,224
								0,783595	23,0926
									-14,7350
2	8,3	860	19,18	150	0,34	1,057	0,008351	0,092448	1,0234
	3,4	240	34,61	200	1,05	1,011	0,001713	0,061504	2,208
	4,7	710	9,74	100	0,684	1,057	0,058587	0,55892	5,3321
	7,8	450	15,39	100	1,52	1,081	0,082231	1,239217	-18,675
								1,95209	-10,1115
									2,589917034
3	7,4	710	9,74	100	0,684	1,057	0,058587	0,55892	-5,3321
	4,5	400	15,79	150	0,84	1,057	0,013185	0,215309	3,516
	5,6	660	6,83	100	0,64	1,244	0,126529	0,819907	5,313
	6,7	280	16,11	100	1,42	1,113	0,047422	0,694262	-10,164
								2,288399	-6,6671
									1,456716938

участок	q, л/с	d, мм	v, м/с	hиспр
1-2	44,27	200	1,27	8,12
2-3	23,33	150	1,22	12,51
3-4	35,53	200	1,03	2,11
4-5	19,03	150	0,99	4,89
5-6	10,07	100	1,16	18,05
6-7	12,87	100	1,49	12,4
7-8	14,46	100	1,67	25,19
4-7	7,42	100	0,86	10,99
3-8	20,36	150	1,06	11,92
8-1	43,85	200	1,26	8,88

h по контуру=0,79м

5. Расчет водонапорной башни

5.1 Расчет водоводов, соединяющих водопроводную башню с сетью.

Водонапорная башня располагается в узловой точке 6 сети. Рассматриваемые водоводы запроектированы в идее двух линий, примыкающих к сети в точке 6. Длина водоводов 100 м. Наибольшая величина расчетного расхода одной линии будет в часы максимального водозабора и составит 70% от общего расхода.

Расчет водовода от точки 6 до водонапорной башни:

q= 0,87*3352,927*0,7/(100*3,6)=5,67 л/с

т.к два водовода, то 5,67/2=2,835 л/с

По таблицам Шевелева подбираем диаметры водоводов, потери по длине и скорость:

d=100 мм

U=0,27 м/с

h=0,177*2=0,354 м

5.2 Определение высоты башни

Требуемая высота башни:

Нб=Z0+Hсв+∑hб+hб-Zб

где

Z₀ - отметка земли в точке, которая имеет наивысшую геодезическую отметку и в которой требуется необходимый свободный напор, т.е. точка, которая имеет наибольшую требуемую пьезометрическую отметку. Z₆=181,7;

H_св - величина требуемого свободного напора в указанной критической точке: Н_св= 4*(n+1)=4*(5+1)=24м;

∑h_б - сумма потерь напора в линиях сети от критической до точки примыкания к сети водоводов от водонапорной башни. ∑h_б= 0;

h_б - потери напора в водоводах, соединяющих сеть с башней h_б=0,354;

Z_б - отметка земли в точке расположения башни. Z_б=182м.
Н_б=181,7+24+0,354-182=24,054 м

Объем определен в п.2 V=50м3. По ТП 901-5-23/70 принята башня с объемом 50м3, высотой 24м, R=0,82м.

Пьезометрическая отметка точки 6: 206,054-0,354=205,7м.

Свободный напор в точке 6 будет равен:

Н_св-6=205,7-181,7=24м, т.е равна величине свободного напора, равная 24 м, требуемую в этой точке при пятиэтажной застройке района. Таким образом принятая высота водонапорной башни обеспечивает требуемый напор в критической точке при наиболее неблагоприятных для нее условиях.

6. Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети

Пьезометрические отметки определяются от диктующей точки. За диктующую точку принимают самый удаленный от точки питания узел магистральной сети, расположенный на максимальной отметке с максимальной этажностью (узел 6). Пьезометрические линии строят от самой удаленной точки до насосной станции второго подъема.

П_n = П_n+1 +h,

где П_n, П_n+1 - пьезометрические напоры в двух узлах,

h – потери напора по длине между двумя узлами.

После определяются свободные напоры H_св во всех узлах сети.

H_свi = П_i – z_i,

где H_свi - свободный напор в узле,

z_i – геодезическая отметка узла.

Свободные напоры в узлах должны быть не ниже требуемых и не выше максимально допускаемых. Согласно СНиП 2.04.02-84, минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.

Н_{св тр} = 4 (n+1),

где Н_{св тр} – требуемый свободный напор в узле,

n – этажность здания.

Таблица 11

Пьезометрические напоры в узлах при максимальном водоразборе

№ точек	1	2	3	4	5	6	7	8	башня	H н.ст.
отметка пов-ти земли	175,3	172	173,9	174,9	175	181,7	180,3	178,9	182	175,6
потери хоз.напора	3,39	10,41	1,43	2,68	3,16	0,49	15,67	5,5	0,354	4,09
пьезом.хоз.отметки	226,77	223,38	212,97	211,54	208,86	205,7	206,19	221,86	206,054	230,86
Свободный напор хоз.быт.	51,47	51,38	39,07	36,64	33,86	24	25,89	42,96	24,054	56,26

Для случая максимального транзита величины пьезометрических отметок (и свободных напоров) определяются в предположении, что уровень воды в баке башни имеет наивысшее расположение. При этом предположении получаются наибольшие возможные значения свободных напоров в сети.
Таблица 12

Пьезометрические напоры в узлах при транзите в бак водонапорной башни

№ точек	1	2	3	4	5	6	7	8	башня	H н.ст.
отметка пов-ти земли	175,3	172	173,9	174,9	175	181,7	180,3	178,9	182	175,6
потери хоз.напора	1,76	6,44	1,24	3,09	7,84	5,8	11,78	3,21	1,107	2,07
пьезом.хоз.отметки	229,18	227,42	220,98	219,74	216,65	208,807	214,607	226,387	207,7	231,25
Свободный напор хоз.быт.	53,88	55,42	47,08	44,84	41,65	27,107	34,307	47,487	25,7	55,65

Пьезометрические отметки при пожаре в час максимального водопотребления будут отличаться от отметок в час максимального водопотребления, в связи с изменениями потерь по участкам сети.


Таблица 13

Пьезометрические напоры в узлах при пожаре

№ точек	1	2	3	4	5	6	7	8	башня	H н.ст.
отметка пов-ти земли	175,3	172	173,9	174,9	175	181,7	180,3	178,9	182	175,6
потери хоз.напора	8,12	12,51	2,11	4,89	18,05	12,4	25,19	8,88		7,84
пьезом.хоз.отметки	237,38	229,26	216,75	214,64	209,75	191,7	204,1	229,29	191,7	245,22
Свободный напор хоз.быт.	62,08	57,26	42,85	39,74	34,75	10	23,8	50,39	9,7	69,62

7. Подбор насосных агрегатов.

В результате проведенных выше гидравлических расчетов сети и водоводов на все основные расчетные случаи, а также определения высоты водонапорной башни получили необходимые данные для выбора насосов, установленных на насосной станции II подъема. Насосы подбираются по двум параметрам: подаче и напору.

В час максимального водопотребления (при подаче Q=68,31 л/с работают три насоса) требуемая высота подъема насосов 56,26м.

В час максимального транзита в бак водонапорной башни (при подаче Q=46,54 л/с работают три насоса) требуемая высота подъема насосов 55,65м.

При пожаре в час максимального водопотребления (при Q=93,98 л/с работает три насоса) требуемая высота подъема насосов 69,62 м.

В рассматриваемой системе для случая максимального водопотребления наиболее близким по величинам напоров и расходов является насос марки:

СМ 80-50-200 с числом оборотов 2900 об/мин.
Строим характеристику сети в час максимального потребления приложение 2, рис.2 , для удобства построения графика максимальный часовой расход делится на десять частей.

H_г=П₁ -Z_н.c= 226,77 – 175,6 = 51,17 м

Н= П_н.с.- Z_н.c =230,86-175,6 = 55,26 м
Q=68,31/3/10/1000=0,0034155м3/час
А=0,1483

q	0,0034155	0,006831	0,010247	0,013662	0,017078	0,020493	0,023909	0,027324	0,03074	0,034155
q2	1,16656E-05	4,67E-05	0,000105	0,000187	0,000292	0,00042	0,000572	0,000747	0,000945	0,001167
s	148,3
sq2	0,001730014	0,00692	0,01557	0,02768	0,04325	0,062281	0,084771	0,110721	0,140131	0,173001
Hг	51,17
Нс	51.17173001	51.17692	51.18557	51.19768	51.21325	51.23228	51.25477	51.28072	51.31013	51.343

Список литературы:

1. 
   Методические указания к курсовому проектированию «Расчет водопроводных сетей». Сост. С.В. Новиков, 2000г.
   
2. 
   СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение наружные сети и сооружения.
   
3. 
   Абрамов Н.Н. Водоснабжение. – М. СИ. 1982.
   
4. 
   Абрамов Н.Н. и др. Расчет водопроводных сетей. – М. СИ. 1976.
   
5. 
   Насосы. Каталог – справочник М., ВИГМ. 1981.
   
6. 
   Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий / Под ред. Назарова И.А. – М. СИ. 1977.
   
7. 
   Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. М. СИ. 1985.