Водопотребление города, Нормы водопотребления, Определение суточных расходов воды города, страница 13

На рис.20. 4. Приведен график водопотребления города на который наложен график пострупления воды в башню и из башни при равномерной подаче насосов в течении суток. В этом случае подача насосов должна равняться среднечасовому расходу воды в сутки максимального водопотребления. Ёмкость башни в этом случае может получится значительной и превышать несколько тыс. м³. Строительство такой башни затруднительно. Максимальная емкость бака типовой водонапорной башни составляет 800м³, хотя в последние годы многие специалисты рекомендуют увеличить эту емкость. Эффективность использования таких башен подтверждается опытом строительства систем водоснабжения за рубежом.

Для уменьшения регулирующего объема водонапорной башни целесообразно применять ступенчатый режим работы НС-2, который был бы максимально приближен к графику водопотребления города.

Для примера на рис. 20.5 приведен график при трёхступенчатой работе насосной станции. Но в этом случае получая экономию на размере бака, необходимо понести дополнительные расходы на увеличение количества насосов и размеры насосной станции.

Для определения объёма бака водонапорной башни на стадии проектирования системы могут возникнуть существенные трудности из-за того, что неизвестен достоверный график водопотребления города по часам суток. В таком случае обычно используют график водопотребления аналогичного уже существующего города.

При назначении режима работы НС-2 следует придерживаться следующих принципов:

1.  Число ступеней принимается 2 – 3, в противном случае усложняется работа НС-2;

2.  Суммарная подача НС-2 за сутки должна равняться суточному водопотреблению города;

3.  Максимальная подача насосов принимается несколько меньше, чем максимальночасовой расход города, что приводит к снижению мощности насосов и уменьшению диаметра водоводов;

4.  Ступенчатый график должен быть, как можно ближе приближен к графику водопотребления города, т.к. в этом случае уменьшается регулирующая емкость и соответственно стоимость водонапорной башни;

5.  Необходимо стремиться к установке однотипного насосного оборудования.

19. определение высоты водонапорной башни

Рассмотрим определение высоты водонапорной башни для схемы системы, приведенной на рис. 20. 1, когда башня располагается в начале сети.

Напор в начале городской сети будет минимальным при наименьшем уровне воды в баке. Пьезометрическая отметка у водонапорной башни больше пьезометрической отметки в начале сети на величину потерь напора в водоводах от башни до начальной точки сети h₁.

Для схемы на рис. 20. 1 можно записать равенство

(Н_б + Z_б) - (Н₀ + Z₀) = h₁         (21.1)

где: Н_б – высота ствола башни;

Н₀ – свободный напор в начальной точке сети;

Z_б – отметки земли в месте расположения башни;

Z₀ – отметка земли в начальной точке сети;

h₁ – потери напора в водоводах, соединяющих сеть с башней.                                               

Откуда высоту башни можно определить как

Н_б = Н₀ + Z₀ + h₁ - Z_б                         (21.2)

Из этой формулы видно, что чем выше отметка земли Z_б, тем меньше высота башни Н_б, а, следовательно, и ее стоимость. Поэтому водонапорные башни выгодно размещать на возвышенных точках местности.

В случае, когда Н_б £ 0, т.е., когда отметки земли достаточно велики, вместо водонапорной башни устраивают напорный резервуар. В этом резервуаре тогда хранится и регулирующий и противопожарный запас на все 3 часа.

Напор насосов, работающих в башню составит

Н_н = Н_г + h_в + h_нс, м,                            (21.3.)

где: Н_г – геометрическая высота подъема, определяемая как разностью отметок максимального уровня воды в башне и минимального уровня воды в резервуарах чистой воды при НС-2 , Н_г =Z_макс- Z_мин м;

h_в – потери напора в водоводах от НС-2 до водонапорной башни, определяемые по формуле:

h_в = к * (1000i) * L_в, м,                         (21.4.)

к -  коэффициент, учитывающий местные сопротивления и принимаемый в пределах

1.1 – 1.2;

1000i – удельные потери напора по длине водовода, м/км;