Диссертация (1141496), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Чтобы избежать возможного последующего отказа работы сети на отмеченных участках, гдескорости движения потока воды более 10 м/с, необходимо уменьшить мощностьнасосов насосной станции [24, 59, 122].Рисунок 3.16. Результаты расчёта с измененными диаметрами трубВ результате изменения диаметров труб, гидравлический расчёт показал,что потери напора воды в расчетных узлах снижены, при этом давление водыувеличилось почти на всех участках водопроводной сети (рисунок 3.16), приэтом расчетные скорости движения воды составляют 0,6 – 1,6 м/с (в час максимального водопотребления), что является допустимым.
Тем не менее, на некоторых участках зафиксированы скорости более 1,6 м/с.Результаты гидравлического расчета показали, что нет необходимостипроектировать новую прокладку основных распределительных линий, а следуетлишь закольцовывать участки сети расчетной зоны.Следующим этапом энергетического эквивалентирования будет сокращение участков сети от распределительных линий до абонентов, кроме участковимеющих самые большие потери напора.
После преобразования расходов на со111кращенных участках в узловые, водопроводная сеть будет иметь упрощенныйвид по гидравлическим параметрам, аналогичный первоначальному потокораспределению (рисунок 3.17).Рисунок 3.17. Преобразованная схема (II-рое упрощение) водоснабжения кварталаПосле преобразования схемы гидравлический расчет сети показал, что полученные практически одинаковые напоры в энергоузлах, что и до сокращенияучастков (рисунок 3.18). Это подтверждает правильность принятого принципаэнергетического эквивалентирования.Результатыгидравлическогорасчета сиспользованиемпрограммыWaterGEMS представлены в виде пьезокарт, позволяющих визуализировать распределение давления воды по всем участкам сети [91, 92].
Построенная пьезометрическая карта напоров (рисунок 3.19) для часа максимального водопотребления подтверждает, что напор в большинстве узлов сети составляет от 9 до 30м.112Рисунок 3.18. Результаты гидравлического расчёта воды после первого и второгоупрощения схемыРисунок 3.19. График пьезолиний в час максимального водопотребления113Выводы по главе 31. Научно обосновано применение принципа энергетического эквивалентирования позволяющего упростить гидравлический расчет системы водоснабжения города, имеющего высокую плотность населения и хаотичную застройку,что приводит к совершенствованию управления и сокращению расходов на эксплуатацию водопровода.2.
Замена типовых фрагментов полноразмерной гидравлической системына энергоузлы, позволяет получить упрощенный вид сети, сохраняя путевые расходы, соответствующие суммарной длине фрагментов сети.3. Предложен модифицированный метод гидравлического расчёта системыводоснабжения на основе «тупикового» принципа энергетического эквивалентирования, позволяющий определять точное положение энергоузлов в которыхнеобходимо устанавливать приборы для измерения гидравлических параметров,что упрощает управление потокораспределением.4.
Сравнение планировок жилых кварталов г. Лоди, г. Хэмилтон и г. Хошимин позволяет заключать, что кольцевые сети водоснабжения имеют значительное количество примерно однотипных тупиковых участков, что усложняетгидравлический расчет и определение оптимальных параметров потокораспределения при обеспечении требуемых расходов и напоров непосредственно у потребителей.114ГЛАВА 4.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯРАСЧЁТА СЕТИ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГОЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЯ4.1. Построение пьезометрических карт для разных режимов подачи водыВ главе 3, гидравлический расчет сети квартала в районе Тху Дык выполнился с применением принципа энергетического эквивалентирования, напор выбранного источника составляет почти 45 м (в соответствии с планом). Но в действительности измеряется только 32 до 37 м, поэтому в этой главе, гидравлический расчет сети квартала выполнится с сценарием напора источника представляет 32 м и 37 м. Применение фактического напора источника позволяет прогнозировать и оценить изменение потери напора в сети, это для эксплуатации иуправления сетью трубопроводов является очень важным [87].Рисунок 4.1. Преобразованная схемаРисунок 4.2. Преобразованная схема(I-вое упрощение) водоснабжения(II-рое упрощение) водоснабжениярасчетного кварталакварталаКогда напор источника ≈ 32 м:Пьезокарты напора в час максимального водопотребления (в 8 ч) (рисунки4.3, 4.4) показывают, что есть 2 черные положении без воды (давление <= 0 м)115Рисунок 4.3.
Пьезокарта напора (≈ 32Рисунок 4.4. Пьезокарта напора (≈ 32м) на I-вое упрощение в 8 ч.м) на II -рое упрощение в 8 ч.Пьезокарты напора в час среднего водопотребления (рисунки 4.5, 4.6) показывают, что в большинстве узлов сети напор воды составляет от 5 до 32 м.Рисунок 4.5. Пьезокарта напора (≈ 32Рисунок 4.6. Пьезокарта напора (≈ 32м) на I-вое упрощение в 17 ч.м) на II -рое упрощение в 17 ч.В случае возникновения пожара на территории диктующей точки в чассреднего водопотребления, пьезокарты напора (рисунки 4.7, 4.8) показывают, чтоводопроводный сеть не обеспечивает расход и напора водопотребления чернойзоны, расход воды для пожаротушения 10 л/с (на один пожар).116Рисунок 4.7.
Пьезокарта напора (≈ 32м) на I-вое упрощение в 17 ч + пожаротушение.Когда напор источника ≈ 37 м:Рисунок 4.8. Пьезокарта напора (≈ 32м) на II -рое упрощение в 17 ч + пожаротушение.Пьезокарты напора в час максимального водопотребления (в 8 ч) (рисунках4.9, 4.10) показывают, что есть 1 черное положение без воды (давление <= 0 м)Рисунок 4.9. Пьезокарта напора (≈ 37м) на I-вое упрощение в 8 ч.Рисунок 4.10. Пьезокарта напора (≈37 м) на II -рое упрощение в 8 ч.117Пьезокарты напора в час среднего водопотребления (рисунки 4.11, 4.12)показывают, что в большинстве узлов сети напор воды составляет от 10 до 37 м.Рисунок 4.11.
Пьезокарта напора (≈37 м) на I-вое упрощение в 17 ч.Рисунок 4.12. Пьезокарта напора (≈37 м) на II -рое упрощение в 17 ч.Рисунок 4.13. Пьезокарта напора (≈37 м) на I-вое упрощение в 17 ч +пожаротушение.Рисунок 4.14. Пьезокарта напора (≈37 м) на II-рое упрощение в 17 ч +пожаротушение.118В случае возникновения пожара на территории диктующей точки в чассреднего водопотребления, пьезокарты напора (рисунки 4.13, 4.14) показывают,что водопроводный сеть не обеспечивает расход и напор черной зоне, расход воды для пожаротушения 10 л/с (на один пожар)Результатыгидравлическогорасчета сиспользованиемпрограммыWaterGEMS представлены в виде пьезокарт, позволяющих сравнить напоры воды первого и второго упрощения схемы квартала. Видно, что между ними нетразличий в величине, хотя много участков сети сократились в втором упрощении.4.2.
Оптимизации работы существующей системы водоснабженияНа основании результатов гидравлических расчетов с использованиемпринципа энергетического эквивалентирования (пьезометрические карты дляразных режимов подачи воды), проведен анализ потокораспределения и определены оптимальные трассировки сети водоснабжения. Предлагается рассмотретьустановку повысительных насосных станций (ПНС), замену ветхих трубопроводов на новые, реновацию изношенных труб и оценить экономическую эффективность различных вариантов.В час минимального водопотребления напор воды у источника составляет32 м.Предложены несколько вариантов повышения давления в сети:Вариант 1. Установление ПНС (насосы с частотно-регулируемым приводом) с напором во всасывающем патрубке 10 м, в напорном ≈ 36 м (рисунок4.15).
На пьезокарте видно, что после установления ПНС давление в последующей части сети увеличивается, обеспечивая требуемый напор в диктующей точке.Вариант 2. При пожаре в диктующей точке J-79 в час максимального водопотребления, когда в сеть подается дополнительный расход воды 10 л/с, результаты расчетов показали, что зона пожара не получает требуемого количестваводы (черная зона) (рисунок 4.16).119Рисунок 4.15. Пьезокарта напора наРисунок 4.16.
Пьезокарта напора наII-вое упрощение в 8 ч - 1 вариант:II-вое упрощение в 8 ч - 1 шаг: ПНС -ПНС2 вариант: пожаротушениеВариант 3. Соединении двух линий расположенных параллельно другдругу соединительной перемычкой, в диктующих точках J-79 (рисунок 4.17),будет обеспечена подача воды для пожаротушения с требуемым давлением воды 10 м (рисунок 4.18).Рисунок 4.17. Соединение двух линий расположенных параллельно друг другу,диктующие узлыВариант 4. После соединения линий, в системе водоснабжении произошло изменение энергетического баланса в узлах (узел J-98), при этом напор всети от ПНС должен быть повышен до 44 м, что обеспечивает требуемый расход воды и напор у удаленных потребителей (рисунок 4.19).120Рисунок 4.18.
Пьезокарта напора на II-вое упрощение в 8 ч - 1 вариант: ПНС - 2вариант: пожаротушение - 3 вариант: соединение, диктующий узел J-79Рисунок 4.19. Пьезокарта напора на II-вое упрощение в 8 ч - 1 вариант: ПНС - 2 вариант: пожаротушение - 3 вариант: соединение - 4 вариант: диктующий узел J-98Пьезометрический профиль для зоны низкого давления распределительной сети (рисунок 18) показывает, что повысительная насосная станция позволяет обеспечить требуемый напор у потребителей в час максимального водопотребления. В тоже время в случае возникновения пожара в диктующей точкесети пожарные насосы должны обеспечивать давление в точке пожара на 120кРа больше, чем насосы подающие воду в час максимального водопотребления.121Рисунок 4.20. Пьезометрический профиль распределения давлений по узлам сетиЕсли заменить старые трубы на трубы с большим диаметром, то стоимость трубопроводов значительно увеличится.
Поэтому целесообразно предложить прокладку дополнительных параллельных трубопроводов меньшего диаметра, согласно данным гидравлического расчета.Выводы по главе 41. Построение пьезокарт давления позволяет оценить изменение потерьнапора в водопроводной сети и определить места расположения ПНС на распределительных трубопроводах.2. Эквивалентирование тупиковых участков сети квартала показало, чтонапоры воды после первого и второго упрощения схемы различаются незначительно, хотя видно, что количество участков сети сократились в 10 раз.3.
Устройство параллельной распределительной линии меньшего диаметра трубопровода и установление ПНС позволяют повысить эксплуатационнуюнадежность трубопроводов и сооружений систем водоснабжения, особенно дляудаленных от источников потребителей.4. Построение графиков пьезолиний показывает, что в случае возникновения пожара в диктующей точке сети пожарные насосы должны обеспечивать большее давление в точке пожара , чем насосы подающие воду в час максимального водопотребления.122ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОДЕРНИЗАЦИИСИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ РАЙОНА Г.ХОШИМИН5.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
