144980 (Расчет водоснабжения), страница 4

Потери напора в водоводах при режиме максимального водопотребления (транзита) м, тушения пожаров м, при соответствующих гидравлических уклонах =0,00831, =0.

i – гидравлический уклон, принимаемый по [13];

l – длина участка, м

Водоводы от водонапорной башни до сети проектируем в две нитки из стальных труб. Расчет этих водоводов ведем на транспортирование воды при режимах максимального водопотребления, максимального транзита воды в бак водонапорной башни. По [13, таблице 12] принимаем экономически выгодный диаметр d=200 мм (больший для двух расчетных режимов). При гидравлическом уклоне i=0,00209 для режима максимального водопотребления, i=0,0079 - для режима транзита и при длине водоводов l=100м потери напора м, для соответствующих режимов определяем по формуле

1. Графики пьезометрических линий

По результатам гидравлических расчетов строим графики пьезометрических линий и линий равных напоров для всех случаев расчета сети.

Вначале по формуле [4, (25)] определяем высоту ствола водонапорной башни (до низа бака), обеспечивающей в диктующей точке требуемый свободный напор. Этот напор Нсв, м, определяем с учетом [9, п. 2.26]

;

где N - этажность зданий населенного пункта.

Диктующей точкой выбирается точка 10.

Высота ствола ВБ=95,5+26+2,52-96,5=27,5 м

Пьезометрическую отметку в диктующей точке Н10 м, определяем по формуле [4, (45)]

где Zi - отметка земли в i-ой точке, м;

- свободный напор в i-ой точке, м;

H10=95,5+26=121,5 м

Пьезометрическую отметку в другой (соседней точке вычисляем по формуле [4, (46)], прибавляя (если " перемещение" к соседней точке осуществляется против направления потока воды) или отнимая потери напора на участке сети для режима максимального водопотребления. Свободные напоры в любой точке определяются разностью между пьезометрической отметкой и отметкой земли этой точки. Пьезометрические отметки водонапорной башни и насосной станции определяются сложением потерь напора в водоводах при этом режиме и пьезометрических отметок в точках, с которыми связаны водоводы.

где - рассчитанная пьезометрическая отметка, м;

- потери напора на участке i – k, м.

При режиме максимального транзита воды в бак водонапорной башни диктующей точкой является водонапорная башня со слоем воды в баке. Пьезометрическую отметку башни определяем

Пьезометрическая отметка в пятой точке определяется сложением пьезометрической отметки башни и потерь напора в водоводах при режиме транзита Дальнейшие расчеты аналогичны расчетам режима максимального водопотребления. Данные этих расчетов заносим в столбцы 5 и 6 таблицы 7.

Для режимов тушения пожаров и аварии расчеты аналогично вышеприведенным. Свободный напор в диктующих точках для указанных режимов должен быть соответственно не менее 10 и 34 м. По результатам расчетов заполняем столбцы 7, 8, 9 и 10 таблицы 7.

1. Окончательный выбор насоса

При режиме максимального транзита воды в бак (этот режим является диктующим для выбора насоса) требуемый напор насоса Hтр , м определяем

Подача насоса:

По расходу Q=384,14 и напору по каталогу GRUNDFOS принимаем насосы HS 1450 200х150х440.

Ширина 450 мм

Длина 1950 мм

Мощность 110 кВт

2. Водозаборные сооружения из поверхностных источников

2.1 Определение размеров водоприёмных окон и сеточных отверстий водозаборных сооружений

Размеры водоприёмных окон и сеточных отверстий водозаборных сооружений определяют из условия пропуска через них расчетного расхода

Q_р=α*Q_п

где - расчётный расход воды, м /сут;

- коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водозабора и очистных сооружений, принимаемый равным 1,03-1,04 при повторном использовании воды на очистной станции;

- объём воды, подаваемой потребителям в сутки максимального водопотребления, мі/сут.

Q_р=1,03*19561,5/24=839,5 м³/ч

Расчётный расход воды для каждой секции , мі/ч, определяют по формуле

где - общее число секций (принимаем 2 секции).

Расход воды в работающих секциях , мі/ч, в момент возникновения в одной из них аварии определится:

где - коэффициент, учитывающий снижение подачи воды потребителям в период аварии (принимают равным 0,7 для водозаборов II и Ш категории надёжности).

Определяем требуемую площадь водоприёмных отверстий , мІ, каждой секции

где 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение решёток водоприёмных отверстий;

- коэффициент, характеризующий стеснение размеров этих отверстий стержнями решётки;

- скорость потока в прозорах решетки водоприемного отверстия, м/с.

Значение коэффициента определяется по формуле:

где а - расстояние между стержнями решетки в свету (50-60 мм);

с - толщина стержней решетки (8-10 мм).

Скорость воды в прозорах водоприемных отверстий принимают:

-0,6-0,2 м/с - в береговых незатопленных водоприемниках;

-0,3-0,1 м/с- в затопленных водоприемниках.

Для водозаборов, на которых предусматриваются рыбозащитные устройства в виде устанавливаемых перед водоприемными окнами заградительных сеток с отверстиями 3-4 мм, в средних и тяжелых, природных условиях забора воды, допустимую скорость воды в прозорах принимают равной 0,25 м/с - для рек со скоростью течения не менее 0,4 м/с и 0,1 м/с - дня рек со скоростью течения не выше 0,4 м/с.

Принимаем решетку с размерами 13201100 мм (по габаритам) при размере окна 10001200 мм

Определяем площадь окон для сороудерживающих плоских сеток , м

где - коэффициент стеснения сечения сеточных отверстий проволоками сетки;

- скорость потока в ячейках сетки (принимают равной 0,2-0,4 м/с), м/с.

Вычисляем коэффициент стеснения сечения сеточных отверстий проволоками сетки:

где а - размер ячейки сетки в свету, мм; d - диаметр проволоки сетки, мм.

Скорость в плоских сетках от 0,2 - 0,4 м/с.

Принимаем плоскую сетку размерами 11301630 мм (по габаритам) при размере отверстия 15001000 мм.

2.2 Расчет самотечных линий

Прокладка водоводов с уклоном или без уклонов не влияет на характер движения в водоводе наносов. В пределах русла реки водоводы укладывают под дно для защиты от подмыва речным потоком и повреждения якорями судов. На судоходных реках заглубление должно быть в пределах от 0,8 до 1,5 м, на несудоходных – 0,5 м.

Скорости движения воды в самотечных и сифонных водоводах при нормальном режиме работы водозаборных сооружений следует принимать по табл. 1.

Таблица 1

Диаметр самотечного водовода D, м, определяем по предварительно принятой скорости движения воды и величине расчётного расхода на одну секцию.

где - расчетный расход воды на одну секцию, мі/с

- скорость движения воды в водоводе, м/с

Принимаем трубу , , .

Определяем скорость движения воды при промывке , м/с

где А - параметр, принимаемый равным 10;

D - диаметр самотечного водовода, м;

- диаметр отложившихся в водоводе частиц взвеси, м.

При промывке самотечных водоводов прямым током воды должно выполняться условие:

где - сумма всех потерь напора в водоводе от водоприемника до берегового колодца, м;

- превышение уровня воды в источнике над уровнем воды в береговом колодце при форсированном режиме, м.

Определяем величину промывного расхода , мі/с

где D - диаметр самотечного водовода, м.

Диаметр трубопровода , м, подающего промывную воду от насосной станции 1-го подъема, к самотечным водоводам, определяем по формуле

где V_B - скорость движения воды в трубопроводе от насосной станции 1-го подъема до самотечных водоводов (принимают равной 3-4 м/с), м/с;

- промывной расход, мі/с.

Принимаем диаметр трубопровода для подачи промывной воды = 300мм.

Суммарная величина потерь напора в самотечном водоводе складывается из потерь напора по длине и потерь напора на местные сопротивления.

Нормальный режим. Потери напора по длине , м, в самотечной линии определяем с помощью таблиц Шевелёва:

где - гидравлический уклон (потери напора на 1 км длины трубопровода);

- длина самотечного водовода, км.