Определение суммарных часовых расходов воды

 

Для определения расчетных часовых расходов необходимо знать режим водопотребления всех категорий потребителей населенного пункта. Режим хозяйственно-питьевого водопотребления города в течение суток определяется по таблице Приложение А в зависимости от максимального коэффициента часовой неравномерности k_{ч max}; а на предприятиях коммунально-бытового и общественного пользования и в цехах промышленных предприятий - по таблице  Приложения Б. Режим расходования воды на технологические нужды зависит от производства и обычно задается технологами. При отсутствии таких данных технологический расход можно распределять равномерно в течение смены. Следует помнить, что первая смена начинает работу в 7 или 8 часов утра. Расход воды на душевые нужды записывается в первый час после окончания смены.

Режим расходования воды на поливку принимают обычно равномерным в течение продолжительности поливки. Часы поливки не должны совпадать с часами максимального водопотребления или образовывать их. При отсутствии данных о режиме поливки можно воспользоваться следующей методикой: около 20% расхода разбирается дворниками через поливочные краны в течение 6-8 часов утром и вечером, а оставшаяся часть расходуется поливочными машинами в течение 16 часов.

Определение суммарных часовых расходов производят в табличной форме (Приложение В).

ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ СУММАРНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА

 

По данным таблицы суммарного водопотребления (графа 21) в масштабе строится график суммарного водопотребления города: по оси абсцисс откладывают часы суток, по оси ординат - соответствующие им расходы в процентах.

Чтобы регулирующая емкость водонапорной башни была минимальной, режим работы насосов насосной станции 2-го подъема желательно максимально приблизить к режиму водопотребления. Число ступеней работы насосов выбирается - 2-4. Максимальную часовую подачу всех работающих насосов назначают на 8-10 % меньше максимального водопотребления. С учетом коэффициентов параллельности находят подачу одного насоса, высчитывают время работы соответствующей ступени, учитывая, что суммарная подача насосов за сутки должна составлять 100 %.

ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ СЛУЧАЕВ РАБОТЫ СЕТИ

 

Характерные режимы работы сети зависят от наличия водонапорной башни и ее расположения по отношению к насосной станции. При безбашенной системе или расположении башни в начале сети система подачи и распределения воды должна быть рассчитана на максимальный часовой расход (час максимального водопотребления) и проверена на пропуск пожарного расхода в этот час. 

Для сети с контррезервуаром - расчет производится для часа максимального водопотребления, часа максимального транзита воды в башню и пожара в час максимального водопотребления.

Час максимального транзита воды в водонапорную башню находится по таблице 1 (наибольшее значение графы «поступление воды в бак») или по графику суммарного водопотребления (наибольшая разность ординат между подачей насосов НС-2 и водопотреблением).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

Водонапорная башня

 

Объем бака водонапорной башни W_в/б, м³, складывается из регулирующего W_рег и противопожарного W_п/п объемов

W_в/б = W_рег + W_п/п,                                          (21)

Регулирующий объем водонапорной башни W_рег, м³,   можно определить по таблице или по формуле. При наличии данных о водопотреблении по часам суток и режиме подачи воды насосной станцией 2-го подъема регулирующий объем W_рег, м³, равен сумме абсолютных значений наибольшей положительной  и наибольшей отрицательной  величин остатка воды в баке (графа 6 таблицы 1).

Таблица 1 - Определение объема регулирующей емкости водонапорной башни

 

Часы суток	Водопотребление	Подача насосами НС-2	Водонапорная башня
			в бак	из бака	остаток в баке
1	2	3	4	5	6
0-1
1-2
...
...
23 -24
	=100%	=100%	%=	%

 

Графа 2 заполняются по данным таблицы суммарного водопотребления Приложения В (графа 21), а 3 – в соответствии с принятым режимом работы насосной станции второго подъема. В графы 4 и 5 заносится разность величин, приведенных в графах 2 и 3. В графе 6 в час максимального водопотребления записывается 0, а в остальные часы остаток в баке высчитывается путем добавления или вычитания соответственно значений граф 4 и 5.

W_рег =                                           (22)

Если нет данных о водопотреблении по часам суток, регулирующий объем W_рег, м³, определяется по формуле 33 [4]  

W_рег = Q_сут [ 1 - K_н+ (K_ч - 1) (K_н/K_ч) ^{Kч/(Kч - 1)}],                         (23)

где Q_сут - расход воды в сутки максимального водопотребления, с учетом поливочного расхода и расхода промышленного предприятия, м³/сут;

   K_н - коэффициент часовой неравномерности поступления воды в регулирующую емкость, определяется как отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость к среднему часовому потреблению;

   K_ч - коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости, равный отношению максимального отбора из регулирующей емкости к среднему часовому потреблению.

Противопожарный объем водонапорной башни W_п/п, м³, должен быть предусмотрен для тушения одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 минут

                                (24)

где q_п - противопожарный расход воды (определенный  по формуле 19).

Размеры бака водонапорной башни определяются из условия, что отношение высоты слоя воды Н_б к диаметру D рекомендуется принимать в пределах 0,6 - 1. В общем случае объем бака W_в/б , м³, равен

W_в/б  =                                                  (25)

 

Принимая отношение H_б/D = 0,7 (например) и зная объем бака, определяют его диаметр D, м³,

D = ³                                              (26)

 

Принимается ближайшее стандартное значение диаметра бака по каталогу [9]  и вычисляется высота слоя воды баке (H_б). Необходимо проверить соотношение диаметра и высоты.

Резервуары чистой воды

 

Резервуары чистой воды (РЧВ) предназначены для хранения регулирующего запаса W_рег, м³, необходимого для аккумулирования воды при разных режимах работы насосных станций 1-го и 2-го подъемов, противопожарного W_п/п, м³, и запаса воды на собственные нужды очистной станции W_соб. Полный объем резервуаров чистой воды W_РЧВ, м³, определится по формуле:

                                        (27)

Регулирующий объем РЧВ, как и водонапорной башни, можно определить по таблице из совместных графиков работы насосных станций 1-го и 2-го подъемов или по формуле (23). Учитывая, что режим работы насосной станции 1-го подъема обычно принимается равномерным, коэффициент К_н становится при этом равным единице, формула (23) примет вид

                                      (28)

Противопожарный запас воды W_пп, м³, рассчитывается из условия, что в РЧВ хранится запас воды на тушение всех одновременных пожаров в течение трех  часов, а пожар возникает во время наиболее напряженной работы сети (т.е. в часы максимального водопотребления)

,                                  (29)

где 3Q_max - суммарный расход за 3 смежных часа, м³, дающих наибольшее водопотребление (определяется по таблице суммарного водопотребления);

  W_п/п - противопожарный запас воды, определенный по формуле  20;

   3Q_н - подача насосов насосной станцией 1-го подъема за эти же 3 часа.

Запас воды на собственные нужды очистной станции W_соб, м³, необходим для промывки фильтров, приготовления коагулянта и другие нужды, принимается от 5 до 8% от общего расхода Q_сут.

Число резервуаров должно быть не менее двух, при этом необходимо,  чтобы при выключении одного из них, в оставшихся резервуарах было не менее 50% от расчетного объема воды.

По каталогу [9] требуется  подобрать типовые резервуары, указать номер паспорта и размеры (диаметр или длина и ширина, и глубина воды в РЧВ).