Диссертация (1141496), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Камерштейна с учетом ежегодных приростов абсолютной шероховатости для различных групп определяется коэффициент шероховатости С для труб диаметром 250 мм и 400 мм (таблица 2.7) . Результатырасчетов по формулам 2.38-2.40 для чугунных и стальных труб, труб с цементнопесчанным покрытием показаны в таблице 2.8-2.10 (рисунки 2.19-2,21).79Таблица 2.8Зависимость коэффициента шероховатости С чугунных труб от диаметра, воз-0,0352500,095250Группа 24000,31250400Группа 3400Шероховотость (е)Характеристикиприродных водГруппа 1Ежегодный приростабсолютнойшероховатости, мм вгод (∂)Диаметр,ммраста их эксплуатации и характеристики природных вод.Коэффициенты шероховатости С новых и неновыхтруб (Наzen-Williams)Новые5 лет10 лет 20 лет 30 лет 40 лет 50 летe=0,3 mm127,9122,9109,495,683,874,5e=0,28 mm128,2123,8112,0100,189,881,6e=0,26 mm128,4124,7114,5104,295,388,3e=0,3 mm128,7125,6117,1108,4101,095,2e=0,28 mm128,9126,1118,7111,2104,899,7e=0,26 mm129,0126,7120,3113,8108,3103,8e=0,3 mm118,499,471,257,852,350,1e=0,28 mm119,9103,478,867,162,360,4121,3107,085,875,871,670,0122,7110,893,184,781,279,9e=0,28 mm123,6113,397,990,687,586,3e=0,26 mm124,5115,6102,396,093,492,3e=0,3 mm79,555,849,048,748,548,3e=0,28 mm86,065,459,559,259,058,8e=0,26 mm92,174,369,268,968,768,5e=0,3 mm98,383,579,279,078,878,6e=0,28 mm102,489,585,785,685,485,2e=0,26 mm106,295,191,891,791,691,5e=0,26 mme=0,3 mm13080Рисунок 2.19.
Изменение коэффициента шероховатости С чугунных труб от возраста их эксплуатации и характеристики природных вод.81Таблица 2.9Зависимость коэффициента шероховатости С стальных труб от диаметра, возрас-0,0252500,075250Группа 24000,2250400Группа 3400Шероховотость (е)Характеристикиприродных водГруппа 1Ежегодный приростабсолютнойшероховатости, мм вгод (∂)Диаметр,ммта их эксплуатации и характеристики природных вод.Коэффициенты шероховатости С новых и неновыхтруб (Наzen-Williams)Новые5 лет10 лет 20 лет 30 лет 40 лет 50 летe=0,05 mm138,9136,0127,4117,4107,598,6e=0,045 mm139,1136,8129,8121,7113,7106,5e=0,04 mm139,3137,5131,9125,5119,2113,5e=0,05 mm139,3137,5132,1125,8119,6114,0e=0,045 mm139,4138,0133,6128,5123,5119,0e=0,04 mm139,5138,4134,9130,9127,0123,4e=0,05 mm132,0117,490,974,966,662,5e=0,045 mm133,6121,7100,287,380,577,2134,9125,5108,698,393,090,4135,0125,8109,299,293,991,4e=0,045 mm136,0128,5115,1106,9102,7100,6e=0,04 mm136,8130,9120,3113,9110,5108,9e=0,05 mm107,579,261,659,158,758,5e=0,045 mm113,790,876,574,574,274,1e=0,04 mm119,2101,189,888,288,087,8e=0,05 mm119,6101,990,889,289,089,0e=0,045 mm123,5109,1100,298,998,798,5e=0,04 mm127,0115,6108,5107,5107,4107,3e=0,04 mme=0,05 mm14082Рисунок 2.20.
Изменение коэффициента шероховатости С стальных труб от возраста их эксплуатации и характеристики природных вод.83Таблица 2.10Зависимость коэффициента шероховатости С труб с цементно-песчанным покрытием от диаметра, возраста их эксплуатации и характеристики природных0,0072500,05250Группа 24000,1250400Группа 3400Шероховотость (е)Характеристикиприродных водГруппа 1Ежегодный приростабсолютнойшероховатости, мм вгод (∂)Диаметр,ммвод.Коэффициенты шероховатости С новых и неновыхтруб (Наzen-Williams)Новые5 лет10 лет 20 лет 30 лет 40 лет 50 летe=0,3 mm129,9129,8129,1128,2127,0125,6e=0,28 mm129,9129,8129,2128,4127,4126,1e=0,26 mm130,0129,8129,4128,6127,7126,7e=0,3 mm130,0129,9129,5128,9128,1127,2e=0,28 mm130,0129,9129,5129,0128,3127,6e=0,26 mm130,0129,9129,6129,1128,6127,9e=0,3 mm127,5122,2109,799,492,187,3e=0,28 mm127,8123,2112,4103,497,092,8128,1124,1114,8107,0101,597,9128,4125,1117,3110,8106,2103,2e=0,28 mm128,6125,7118,9113,3109,3106,7e=0,26 mm128,8126,3120,5115,6112,1109,9e=0,3 mm122,2109,792,184,281,280,0e=0,28 mm123,2112,497,090,187,586,4e=0,26 mm124,1114,8101,595,693,392,4e=0,3 mm125,1117,3106,2101,399,498,6e=0,28 mm125,7118,9109,3105,0103,3102,7e=0,26 mm126,3120,5112,1108,4107,0106,4e=0,26 mme=0,3 mm13084Рисунок 2.21.
Изменение коэффициента шероховатости С труб с цементнопесчанным покрытием от возраста их эксплуатации и характеристики природных вод.Анализ приведенных графиков показывает, что уменьшающиеся амплитуды коэффициента шероховатости С замедляются через 20, 30, 40 лет и не уменьшаются до нуля. Поскольку увеличение шероховатости и зарастание трубприводит к уменьшению их диаметра и увеличению скорости потока втрубопроводе.После рассмотрения рисунков 2.19, 2.20, 2.21 можно сделать вывод, чтоучастки имеют аналогичный период эксплуатации, одинаковый материал труб,но участок с большим диаметром труб, будет обладать преимуществом с учетомкоэффициента шероховатости C.85При гидравлическом расчете существующих водопрводных сетей разныхдиаметров труб и разных материалов необходимо ввести в программуWaterGEMS значение коэффициента шероховатости С учитывающий срокэксплуатации трубопроводов, что позволит получить реальные потери напора всети.Рисунок 2.22.
Алгоритм определения реального коэффициента шероховатостидля гидравлического расчета трубопроводов862.4.3. Восстановления и реконструкция городской водопроводной сетирайона Тху Дык с учетом коэффициента шероховатости ветхихтрубопроводовНа схеме генерального плана водоснабжения, созданного в 60-х годах XXвека(рисунок1.8),можноувидеть,чтосистемаводоснабженияфункционировала только в центре города, на территории площадью около 170км2, в то время как население всего города составляло 2 млн.
человек [50, 55].Таким образом, для полного удовлетворения нужд хозяйственно-питьевоговодоснабжения требуется большой объём транспортирования и распределенияводы по сетям трубопроводов. Текущее потребление воды составляет 1,6 млн.м3в сутки [41]. Такой объём воды удовлетворяет приблизительно 60%необходимого количества воды для бытовых нужд без учета потребностей водыдля промышленных предприятий.В районе Тху Дык транзитные и распределительные трубопроводы восновном изготовлены из бетона футерованного изнутри сталью, чугуна и стали,проложенные в период с 1960 по 2015 г., диаметр которых от 100 до 2000 ммРисунок 2.23.
Результаты гидравлического расчета участков перед изменениемкоэффициента шероховатости (С)87Гидравлический расчёт кольцевой водопроводной сети района Тху Дык позволилполучить гидравлические параметры на участках сети во время максимальноговодопотребления (рисунок 2.23). На первом этапе расчета вводился коэффициентшероховатости для новых трубопроводов [24, 57, 58]. Результаты расчета показали, чтобольшинство участков пропускают необходимый расход воды, при этом расчетныескорости составляют 0,6 – 1,2 м/с, что является допустимым [44, 47, 65, 66, 69, 70].
Темне менее, на некоторых водопроводных участках зафиксираваны значительные потеринапора (Y-23, Y-24, Y-34, Y-35, Y-38, Y-39, Y-40), что приводит к падению давленияводы в соответствующих зонах.Как известно, коэффициент шероховатости труб в результате многолетнейэксплуатациизначительнокоэффициентеуменьшается.шероховатостиНижевнутреннейприводитсяданныеповерхностионаиболеераспространенных труб (таблица 2.11) [44, 30].Таблица 2.11Коэффициенты шероховатости С новых и неновых трубКоэффициенты шероховатости С новых и неновых труб(Наzen-Williams)Тип трубыНовые5лет10лет20лет20-30лет40лет50лет> 50летДля труб 30летний эксплуатацииПВХСтальнык сЦППАсбестоцементые (AC)150---140-140130140140---138-135-138140---130-120100130Оцинкованные140----10060125Чугунные13012011310083775090Двухслойныефутерованныестальной трубой140----12010012513012590130125В расчет вводится коэффициент шероховатости труб, соответствующийпродолжительностиэксплуатацииотдельныхучастков[59].Результатыгидравлического расчета показали, значительное изменение в потерях напора, после88изменения коэффициента шероховатости, при этом потери напора увеличиваютсяпочти на всех участках, даже для новых трубопроводов, которые проложены в 2015 г.(рисунок 2.24).На участке У-39, наблюдается уменьшение потерь напора, что можно обьяснитьслеующим образом: из рисунков 2.25 и 2.26 видно, что участки У-39 и У-40 совместнотранспортируют воду к узлу Р-32, а необходимый расход воды узла Р-32 в 8 часов утра(час максимального потребления) равен 18 л/с.
В любом случае изменения давления всети узел Р-32 примет расход не более 18 л/с. В то время как потери напора участка У39 снижаются из-за влияния снижения давления предыдущего участка, что приводит кснижению расхода воды с 7 л/с до 5 л/с. На участке У-40 расход воды увеличивается с11 л/с до 13 л/с чтобы соответствовать требованиям узла Р-32 (18 л/с).Рисунок 2.24.
Результаты гидравлического расчета участков после изменениемкоэффициента шероховатости (С)89Рисунок 2.25. Перед изменением ко-Рисунок 2.26. После измененияэффициента шероховатости (С)коэффициента шероховатости (С)На рисунках 2.27 и 2.28 приведены результаты гидравлических расчетов вузлах сети. Как видно, что снижение напора воды узлах (узлы обозначаются Т-),которые находятся на транзитных магистральных трубопроводах не значительно,т.квследствие транзитные магистральные трубопроводы обладают большимдиаметром (1500 - 2000 мм) и скорость потока воды почти не изменяется послесмены коэффициента шероховатости.Также значительные потери напора узлов (узлы обозначаются Р-), которыенаходятся на распределительных трубопроводах, поскольку распределительныетрубопроводы имеют диаметры с 250 – 600 мм и приводит к умешениюреального диаметра труб после изменения коэффициента шероховатости(рисунок 2.28).Результаты гидравлического расчета водопроводной сетис учетомдействительных коэффициентах шероховатости (С) позволили сделать вывод отом, что зоны в районах узлов P-18, P-19, P-20, P-21, P-22 почти не получаютводу во время максимального водопотребления (в 8 ч) (рисунок 2.28) [123].Это соответствует реальности системы водоснабжения Хошимина имногих крупных городов Вьетнама.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
