- •Тема: «Водопроводная сеть города»
- •Содержание
- •Определение напоров в сети водопровода
- •Введение
- •Характеристика объекта и проектируемой системы водоснабжения
- •Определение расчетных расходов воды
- •2.1. Определение расчётной численности населения
- •2.2. Расчетные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды населения
- •2.3. Расход воды на поливку
- •2.4. Расчетные расходы воды для промышленных предприятий
- •2.4.1.Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих
- •2.4.2. Расход воды на душевые нужды
- •2.4.3. Расход воды на технологические нужды
- •2.5.Определение расчетных расходов воды на пожаротушение
- •2.6. Составление суммарного графика водопотребления
- •3.Назначение режима работы насосов насосной станции II подъёма
- •3.1.Составление совмещенного графика водопотребления и работы насосов насосных станций I-го и II-го подъёмов
- •4. Определение ёмкости водонапорной башни и её размеров
- •Определение размеров бака
- •5. Определение ёмкости резервуаров чистой воды и их размеров
- •Гидравлический расчёт водопроводной сети
- •6.1. Трассировка водопроводной сети
- •6.2. Определение характерных расчетных режимов работы сети
- •Определение удельного, путевых и узловых расходов сети
- •Затем определяются узловые расходы по формуле
- •7. Определение напоров в сети водопровода
- •Увязка сети
- •Расчет сети на режим максимального водоразбора при пожаре
- •Расчет сети при аварийном режиме
- •Гидравлический расчёт водоводов
- •7.1. Требуемые свободные напоры
- •7.2. Выбор диктующей точки и определение высоты водонапорной башни
- •7.3. Определение пьезометрических напоров в узловых точках
- •.Построение пьезометрических линий
- •7.5.Определение напора насосов
- •8.Подбор насосов
- •9. Конструирование водопроводной сети
- •9.1. Деталировка водопроводного кольца и определение размеров колодца
- •Заключение
- •Список использованной литературы
7. Определение напоров в сети водопровода
Потери напора в трубопроводах по длине определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:
h=λ , м
где λ - коэффициент гидравлического сопротивления по длине трубы;
l – длина трубы, м;
- расчетный внутренний диаметр трубы, м; V – средняя скорость движения воды в трубе, м/с. Для практических расчетов потерь напора на участках сети используют формулу
h=Al =Sq,
где А - удельное сопротивление трубопровода, величина которого принимается по [2, табл. 4]. При скоростях движения воды в трубах больших или меньших 1 м/с вводится поправочный коэффициент К, который определяется по [2, табл. 5] в зависимости от области гидравлических сопротивлений и материала труб;
l - длина трубопровода, м;
q - расчетный расход участка сети, л/с;
S- полное сопротивление участка длиной l, м:
S = А1.
Потери напора могут определяться по формуле
h = il, м,
где i- гидравлический уклон, принимаемый по [2] в зависимости от материала труб, их диаметра и расхода воды.
После определения потерь напора на отдельных участках сети производят алгебраическое суммирование потерь напора в каждом кольце, т.е. определяют невязку:
∆h= .
Истинное распределение расходов воды по участкам сети характеризуется тем, что в каждом кольце сумма потерь напора на участках, где вода движется по часовой стрелке, равна сумме потерь напора на участках, где вода движется против часовой стрелки, т.е. невязка в кольце ∆h= =0.
Величина невязки допустима ∆h ≤ 0,5 м для колец, а по внешнему контуру ∆h ≤ 1,5м.
Увязка сети
Знак невязки показывает, какие участки перегружены, а какие недогружены. Если ∆h > 0, то перегружены участки, по которым вода движется по часовой стрелке, а если ∆h < 0, то наоборот.
Для уменьшения величины невязки следует перераспределить потоки воды таким образом, чтобы уменьшить их на перегруженных участках и увеличить на недогруженных путем пропуска по контуру кольца увязочного расхода ∆q в направлении, обратном невязке.
Расчет сети производят по методу Лобачева-Кросса в табличной форме.
Расчеты по увязке сети ведутся в следующем порядке:
по предварительно намеченным расходам и диаметрам отдельных участков сети по табл. III [3] находят скорости в трубах;
по табл. 2 [3] находят удельные сопротивления А и поправки к ним на скорость - коэффициенты К по табл. 4 [3];
вычисляют сопротивления всех линий сети S = АlК, произведения SQ и потери напора во всех линиях h=SQ2;
путем арифметического суммирования определяют для каждого кольца и путем алгебраического суммирования -невязки потерь напора в кольцах ∆h = .
Увязочный расход определяют по формуле
∆q1= , л/с,
где - невязка в кольце при первом туре расчета сети;
-сумма произведений сопротивления участка на расчетный расход участка;
qI и qII - исправленные расходы, определяемые соответственно по формулам
qI=q±∆qI,
qII=qI±∆qII,
…………..
qN=qN-1±∆qN,
где ∆qI, ∆qII, ∆qN - увязочные расходы соответственно для I, II и N исправления.
N кольца |
N участка |
Длина, м |
Предварительное распределение |
Исправление 1 |
|||||||||||
q,м3/с |
d,мм |
V,м/с |
A, с2/м6 |
k |
S=AlK, с2/м5 |
Sq, с/м2 |
h=Sq2, м |
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1,15 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
1 |
1-2 |
610 |
0,026 |
250 |
0,520 |
2,30 |
1,1500 |
1612,74850 |
41,9315 |
-1,090 |
-0,0057 |
0,0203 |
32,8028 |
-0,6672 |
|
2-5 |
570 |
0,0284 |
200 |
0,88 |
7,40 |
1,021 |
4305,99603 |
122,2903 |
-3,473 |
0,0028 |
0,0312 |
134,3471 |
-4,1916 |
||
5-6 |
855 |
0,0276 |
150 |
1,51 |
34,09 |
0,927 |
27019,22265 |
745,7305 |
-20,58 |
-0,0127 |
0,0149 |
402,5864 |
-5,9985 |
||
6-1 |
440 |
0,0275 |
150 |
1,51 |
34,09 |
0,927 |
13904,62920 |
382,3773 |
10,52 |
0,0057 |
0,0332 |
461,0822 |
15,2896 |
||
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
1292,3296 |
-14,63 |
|
|
1030,8185 |
4,4323 |
|
2 |
2-3 |
1020 |
0,0344 |
250 |
0,69 |
2,299 |
1,0780 |
2527,88844 |
86,9594 |
-2,99 |
-0,0085 |
0,0259 |
65,5183 |
-1,6981 |
|
3-4 |
430 |
0,0596 |
250 |
1,19 |
2,299 |
0,965 |
953,97005 |
56,8566 |
-3,39 |
-0,0085 |
0,0511 |
48,7652 |
-2,4928 |
||
4-5 |
655 |
0,0284 |
200 |
0,88 |
7,399 |
1,021 |
4948,11825 |
140,5266 |
-3,99 |
-0,0086 |
0,0198 |
97,9727 |
-1,9399 |
||
5-2 |
570 |
0,0284 |
200 |
0,88 |
7,399 |
1,021 |
4305,99603 |
122,2903 |
3,47 |
0,0028 |
0,0312 |
134,3471 |
4,1916 |
||
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
406,6328 |
-6,90 |
|
|
346,6033 |
-1,9391 |
|
3 |
5-4 |
655 |
0,0284 |
200 |
0,88 |
7,399 |
1,021 |
4948,11825 |
140,5266 |
3,99 |
-0,0086 |
0,0198 |
97,9727 |
1,9399 |
|
4-9 |
460 |
0,0581 |
250 |
1,15 |
2,299 |
0,977 |
1032,68781 |
59,9992 |
-3,49 |
0,0002 |
0,0583 |
60,1629 |
-3,5050 |
||
9-8 |
515 |
0,0721 |
250 |
1,43 |
2,299 |
0,9380 |
1110,57793 |
80,0727 |
-5,77 |
0,0002 |
0,0723 |
80,2488 |
-5,7987 |
||
8-5 |
480 |
0,0721 |
250 |
1,43 |
2,299 |
0,9380 |
1035,10176 |
74,6308 |
5,38 |
0,0069 |
0,0790 |
81,7730 |
6,4601 |
||
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
355,2292 |
0,11 |
|
|
320,1574 |
-0,9037 |
|
4 |
6-5 |
855 |
0,0276 |
150 |
1,51 |
34,09 |
0,927 |
27019,22265 |
745,7305 |
20,58 |
-0,0127 |
0,0149 |
402,5864 |
5,9985 |
|
5-8 |
480 |
0,0721 |
250 |
1,43 |
2,299 |
0,938 |
1035,10176 |
74,6308 |
-5,38 |
0,0069 |
0,0790 |
81,7730 |
-6,4601 |
||
8-7 |
885 |
0,1681 |
350 |
1,72 |
0,4151 |
0,907 |
333,19869 |
56,0107 |
-9,42 |
0,0071 |
0,1752 |
58,3704 |
-10,2255 |
||
7-6 |
540 |
0,084 |
250 |
1,67 |
2,299 |
0,9100 |
1129,72860 |
94,8972 |
7,97 |
-0,0071 |
0,0769 |
86,8964 |
6,6839 |
||
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
971,2693 |
13,76 |
|
|
629,6263 |
-4,0031 |
Таблица 11: “Расчёт сети по методу Лобачёва-Кросса”
Исправление 2 |
Исправление 3 |
Исправление 4 |
||||||||||
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
|
12 |
13 |
14 |
15 |
12 |
13 |
14 |
15 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
0,0021 |
0,0225 |
36,2700 |
-0,8157 |
-0,0017 |
0,0207 |
33,4543 |
-0,6940 |
0,0007 |
0,0214 |
34,5583 |
-0,7405 |
|
0,0049 |
0,0361 |
155,4465 |
-5,6116 |
-0,0023 |
0,0338 |
145,5427 |
-4,9193 |
0,0019 |
0,0357 |
153,7241 |
-5,4879 |
|
0,0053 |
0,0202 |
545,7883 |
-11,0249 |
-0,0032 |
0,0170 |
459,3268 |
-7,8086 |
0,0021 |
0,0191 |
516,0672 |
-9,8569 |
|
-0,0021 |
0,0310 |
431,1889 |
13,3714 |
0,0017 |
0,0328 |
455,4651 |
14,9194 |
-0,0007 |
0,0321 |
445,9466 |
14,3023 |
|
|
|
1168,6936 |
-4,0809 |
|
|
1093,7889 |
1,4975 |
|
|
1150,2961 |
-1,7830 |
|
-0,0028 |
0,0231 |
58,4469 |
-1,3513 |
0,0005 |
0,0236 |
59,7345 |
-1,4115 |
-0,0012 |
0,0224 |
56,6385 |
-1,2690 |
|
-0,0028 |
0,0483 |
46,0966 |
-2,2274 |
0,0005 |
0,0488 |
46,5826 |
-2,2746 |
-0,0012 |
0,0476 |
45,4142 |
-2,1620 |
|
-0,0014 |
0,0184 |
91,0454 |
-1,6752 |
0,0022 |
0,0206 |
101,9312 |
-2,0998 |
-0,0018 |
0,0188 |
93,0246 |
-1,7489 |
|
0,0049 |
0,0361 |
155,4465 |
5,6116 |
-0,0023 |
0,0338 |
145,5427 |
4,9193 |
0,0019 |
0,0357 |
153,7241 |
5,4879 |
|
|
|
351,0354 |
0,3576 |
|
|
353,7910 |
-0,8666 |
|
|
348,8013 |
0,3081 |
|
-0,0014 |
0,0184 |
91,0454 |
1,6752 |
0,0022 |
0,0206 |
101,9312 |
2,0998 |
-0,0018 |
0,0188 |
93,0246 |
1,7489 |
|
-0,0014 |
0,0568 |
58,7054 |
-3,3372 |
-0,0017 |
0,0551 |
56,9181 |
-3,1371 |
0,0005 |
0,0557 |
57,4823 |
-3,1996 |
|
-0,0014 |
0,0708 |
78,6813 |
-5,5743 |
-0,0017 |
0,0691 |
76,7592 |
-5,3053 |
0,0005 |
0,0697 |
77,3660 |
-5,3895 |
|
-0,0018 |
0,0772 |
79,9099 |
6,1690 |
0,0032 |
0,0804 |
83,2222 |
6,6911 |
-0,0019 |
0,0785 |
81,2555 |
6,3786 |
|
|
|
308,3419 |
-1,0673 |
|
|
318,8307 |
0,3484 |
|
|
309,1284 |
-0,4617 |
|
0,0053 |
0,0202 |
545,7883 |
11,0249 |
-0,0032 |
0,0170 |
459,3268 |
7,8086 |
0,0021 |
0,0191 |
516,0672 |
9,8569 |
|
-0,0018 |
0,0772 |
79,9099 |
-6,1690 |
0,0032 |
0,0804 |
83,2222 |
-6,6911 |
-0,0019 |
0,0785 |
81,2555 |
-6,3786 |
|
-0,0032 |
0,1720 |
57,3112 |
-9,8577 |
0,0015 |
0,1735 |
57,7950 |
-10,0248 |
-0,0014 |
0,1721 |
57,3309 |
-9,8645 |
|
0,0032 |
0,0801 |
90,4877 |
7,2478 |
-0,0015 |
0,0786 |
88,8475 |
6,9874 |
0,0014 |
0,0800 |
90,4211 |
7,2371 |
|
|
|
773,4971 |
2,2460 |
|
|
689,1915 |
-1,9199 |
|
|
745,0746 |
0,8510 |
Исправление 5 |
Исправление 6 |
Исправление 7 |
|
|
|||||||||||
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
∆q |
q |
Sq |
h=Sq2 |
|
|
||
12 |
13 |
14 |
15 |
12 |
13 |
14 |
15 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
||
-0,0008 |
0,0207 |
33,3083 |
-0,6879 |
0,0003 |
0,0209 |
33,7607 |
-0,7067 |
-0,0003 |
0,0206 |
33,2151 |
-0,68 |
|
|
||
-0,0012 |
0,0345 |
148,5569 |
-5,1252 |
0,0008 |
0,0353 |
152,0017 |
-5,3657 |
-0,0005 |
0,0348 |
149,8487 |
-5,21 |
|
|
||
-0,0013 |
0,0178 |
480,9422 |
-8,5608 |
0,0009 |
0,0187 |
505,2595 |
-9,4484 |
-0,0006 |
0,0181 |
489,0479 |
-8,85 |
|
|
||
0,0008 |
0,0328 |
456,7232 |
15,0019 |
-0,0003 |
0,0326 |
452,8232 |
14,7468 |
0,0003 |
0,0329 |
457,5272 |
15,05 |
|
|
||
|
|
1119,5306 |
0,6280 |
|
|
1143,8450 |
-0,7739 |
|
|
1129,6389 |
0,30 |
|
|
||
0,0004 |
0,0228 |
57,7550 |
-1,3195 |
-0,0005 |
0,0223 |
56,4020 |
-1,2584 |
0,0002 |
0,0225 |
56,8720 |
-1,28 |
|
|
||
0,0004 |
0,0480 |
45,8355 |
-2,2023 |
-0,0005 |
0,0475 |
45,3249 |
-2,1535 |
0,0002 |
0,0477 |
45,5023 |
-2,17 |
|
|
||
0,0012 |
0,0200 |
98,9624 |
-1,9792 |
-0,0008 |
0,0192 |
95,0039 |
-1,8241 |
0,0005 |
0,0197 |
97,4779 |
-1,92 |
|
|
||
-0,0012 |
0,0345 |
148,5569 |
5,1252 |
0,0008 |
0,0353 |
152,0017 |
5,3657 |
-0,0005 |
0,0348 |
149,8487 |
5,21 |
|
|
||
|
|
351,1097 |
-0,3758 |
|
|
348,7325 |
0,1297 |
|
|
349,7009 |
-0,16 |
|
|
||
0,0012 |
0,0200 |
98,9624 |
1,9792 |
-0,0008 |
0,0192 |
95,0039 |
1,8241 |
0,0005 |
0,0197 |
97,4779 |
1,92 |
|
|
||
-0,0007 |
0,0549 |
56,7111 |
-3,1143 |
0,0003 |
0,0552 |
57,0094 |
-3,1472 |
-0,0003 |
0,0549 |
56,6797 |
-3,11 |
|
|
||
-0,0007 |
0,0689 |
76,5366 |
-5,2746 |
0,0003 |
0,0692 |
76,8574 |
-5,3189 |
-0,0003 |
0,0689 |
76,5028 |
-5,27 |
|
|
||
0,0013 |
0,0798 |
82,6011 |
6,5916 |
-0,0009 |
0,0789 |
81,6695 |
6,4437 |
0,0006 |
0,0795 |
82,2906 |
6,54 |
|
|
||
|
|
314,8111 |
0,1819 |
|
|
310,5402 |
-0,1983 |
|
|
312,9510 |
0,08 |
|
|
||
-0,0013 |
0,0178 |
480,9422 |
8,5608 |
0,0009 |
0,0187 |
505,2595 |
9,4484 |
-0,0006 |
0,0181 |
489,0479 |
8,85 |
|
|
||
0,0013 |
0,0798 |
82,6011 |
-6,5916 |
-0,0009 |
0,0789 |
81,6695 |
-6,4437 |
0,0006 |
0,0795 |
82,2906 |
-6,54 |
|
|
||
0,0006 |
0,1726 |
57,5211 |
-9,9301 |
-0,0006 |
0,1721 |
57,3274 |
-9,8633 |
0,0003 |
0,1723 |
57,4137 |
-9,89 |
|
|
||
-0,0006 |
0,0795 |
89,7760 |
7,1342 |
0,0006 |
0,0800 |
90,4329 |
7,2390 |
-0,0003 |
0,0798 |
90,1404 |
7,19 |
|
|
||
|
|
710,8404 |
-0,8266 |
|
|
734,6892 |
0,3803 |
|
|
718,8926 |
-0,39 |
|
|