Водопотребление города, Нормы водопотребления, Определение суточных расходов воды города, страница 20

i = kqⁿ/d^m,                               (30.5.)

где  k, n, m – эмпирические коэффициенты, зависящие от материала труб и скорости движения воды.

Для удобства расчетов Ф.А. Шевелевым составлены таблицы для стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых водопроводных труб.

При работе с этими таблицами следует помнить о требовании к устройству сети, выполняемой из стандартных изделий, т.е. следует иметь в виду, что не все диаметры, приведенные в таблице, выпускаются промышленностью. Поэтому при выборе диаметров труб необходимо также руководствоваться ГОСТом на трубы.

Зная гидравлический уклон, можно определить потери на участке

h = (1000i) x l x k , м,                  (30.6.)

где  (1000i) – гидравлический уклон, м/км;

l – длина участка, м;

k – коэффициент, учитывающий местные сопротивления на участке.

Для расчета водопроводных сетей и водоводов коэффициент k можно принять равным 1.1 – 1.2.

Если местные сопротивления на участке велики по сравнению с потерями напора по длине, то эти сопротивления следует подсчитывать отдельно по формуле

 ,                               (30.7.)

где  x - коэффициент местных сопротивлений, определяемый по справочникам для гидравлического расчета.

Потери напора могут быть определены и по другой формуле

h = SQ² = k₁A_тlQ²,                 (30.8.)

где  S – сопротивление участка;

А_т – удельное сопротивление, зависящее от материала и диаметра труб, а также срока эксплуатации;

k₁ – коэффициент поправки к скорости.

29. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА ТРУБ

Для разветвлённой тупиковой сети всегда известны расходы на участках, поэтому диаметры трубопроводов определяются однозначно. В кольцевой сети значения расходов на участках не являются постоянными. Например, выключение из работы какого либо участка при аварии приводит к изменению расходов на остальных участках. А так как авария может произойти на любом участке, то задача становится многовариантной. И количество вариантов пропорционально количеству участков сети. Поэтому точных методов решения задачи выбора диаметров труб участков кольцевой сети нет. Наиболее распространенным в настоящее время является приближенный метод, который заключается в следующем: задаются начальным распределением потоков воды, а затем назначают диаметры труб по принятым значениям расходов.

Значение начального потокораспределения исключительно велико, т.к. принятые при этом расходы являются исходными данными для определения диаметров трубопроводов. В процессе дальнейших расчетов происходит лишь некоторое корректирование этих расходов. Таким образом, начальное потокораспределение предопределяет технико-экономические показатели водопроводной сети в целом.

Одним из основных условий, которым должно удовлетворять начальное потокораспределение, является удовлетворение требований надежности. Это достигается за счёт примерно равномерной нагрузки на магистральные участки сети. Разработано несколько методов выполнения начального потокораспределения в сети. Наиболее простым методом, который в большинстве случаев даёт приемлемый результат, является метод сечений.

Метод сечений.

1. На водопроводную сеть (Рис. 31.1) наносится сечение 1-1 нормальное по отношению к узлу питания 6. Участки сети попавшие в сечение считаются магистральными;

2. Расходы на участках попадающих в одно сечение (участки 1-2, 6-5, 7-8) принимаются одинаковыми и вычисляются по формуле

q_{участка}=(Q_сети-Σq_узла)/n_{участков}=(120 - (10+5+15))/3 = 30   (31.1)

где Q_сети - подача воды в сеть;

Σq_узла - сумма расходов из узлов расположенных относительно сечения со стороны узла питания сети (расход из узла 1 - 10 л/с, из узла 6 - 5 л/с, из узла 7 - 15 л/с;

n_{участков} - количество участков попавших в сечение, n_{участков} = 3.

3. Аналогично первому делается сечение 2 - 2 и вычисляются расходы на участках 2-3, 5-4, 8-9, попавших в это сечение

q_{участка} =(120 - (10+5+15) -(15+15+10)/3 = 16,67

4. Расходы на участках, не попавших в сечения, вычисляются из условия баланса расходов в узлах;