Водопотребление города, Нормы водопотребления, Определение суточных расходов воды города, страница 29

Меньшая глубина заложения должна быть обоснована теплотехническими расчетами.

40. ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ НА ВОДОВОДАХ

При прокладке водоводов в две и более параллельные линии между ними устраивают переключения, которые предназначены для повышения надежности системы водоводов при аварии.

 

Если бы перемычки не было, то пришлось бы при аварии один водовод полностью отключить, что может существенно снизить подачу воды в город.

На водоводах с переключениями в случае аварии выключается только часть водовода, на котором произошла авария (рис. 42.1).

При нормальной работе задвижки на водоводах открыты, а на перемычках закрыты. Это делается для того, чтобы при аварии на одном из водоводов в него, до выключения аварийного участка, не могла поступать вода из других водоводов.

В соответствии со СНиП 2.04.02-84 (пункт) подачу воды объекту на хозяйственно-питьевые нужды допускается снижать не более чем на 30%, а на производственные нужды – по аварийному графику. Таким образом, расход воды при аварии составит

Q_aв ³ 0,7Q_х-п + Q_пр.ав                   (42.1)

Для укрупненных расчетов можно принять

Q_aв = 0,7Q_p                              (42.2.)

где Q_p – суммарный расчётный расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

При проектировании водоводов необходимо обеспечить такое число переключений и расстояние между ними, чтобы при выбранных диаметрах водоводов и заданном оборудовании насосных станций обеспечить расход не менее Q_ав.

Рассмотрим график совместной работы насосов и водоводов (рис. 42.2). Рабочая точка системы 1 находится на пересечении характеристики насосов 1 и характеристики водоводов 2. в систему поступает расход Q_р под напором Н_р. При аварии подача воды в систему может быть снижена до Q_ав. Если бы вода поступала по всем водоводам, то напор, который необходимо было бы создать для подачи этого расхода, уменьшился бы,  и соответствовал точке 3. Но насосы при  Q_ав создают напор Н_ав, соответствующий точке 2. В системе как бы имеется избыточный напор Н_изб. Однако из-за аварии придётся выключить из работы аварийный участок – сопротивление увеличится и характеристика водоводов 3 станет круче. Если отключённый аварийный участок будет коротким, то рабочей точкой системы будет точка 4. В систему будет подан расход больше чем Q_ав. Однако из-за большого числа переключений возрастёт стоимость системы. Наоборот, если отключённый аварийный участок будет длинным, то рабочей точкой системы будет точка 5. В систему будет подан расход меньше чем Q_ав, что недопустимо. Следовательно, задача сводится к определению такой длины участка отключаемого при аварии (расстояние между перемычками), при которой характеристика водоводов пройдёт через точку 2.

Такое максимальное расстояние между перемычками можно определить по формуле

, м,                                      (42.3.)

где  S_ав и S_н – сопротивление системы водоводов при аварии и при нормальной работе;

А_ав – удельное сопротивление водоводов, оставшихся в работе;

L – суммарная длина системы водоводов.

Допустимое сопротивление системы водоводов при аварии можно определить по формуле

                             S_ав = h_ав/Q_ав², с²/м⁵,                               (42.4.)

где h_aв – потери напора в водоводах при пропуске аварийного расхода, определяемые из выражения

h_ав = H_ав – (h_г + h_нс), м,                          (42.5.)

где  Н_ав – напор насосов при аварии, определяемый из графика совместной работы насосов и водоводов (рис.42.2.).

Сопротивление системы при нормальной работе определяют по формуле

                            ,  с²/м⁵,                (42.6.)

где  S₁, S₂,…S_n – сопротивление каждого водовода, определяемое по формуле

, с²/м⁵,                        (42.7.)

где k – поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды (табл. Шевелева), при скоростях больших 1,2 м/с, k=1;

A_t – удельное сопротивление водовода, зависящее от диаметра и материала труб (табл. Шевелева), с²/м⁶;

L – длина одной нитки водовода, м.

Для водоводов одинаковой длины и диаметра формула (38.6.) упрощается