Водоснабжение и инженерная мелиорация (стр. 8 )

Qр.5-6 = 0,5Qпут.5-6 = 0,5×1025 = 512,5 м3/сут (0,006 м3/с).

3. Диаметр труб магистральных линий рассчитаем по формуле (21):

0,160 м (200 мм);

0,094 м (100 мм);

0,195 м (200 мм);

147 м (150 мм);

0,087 м (100 мм).

4. Приняв удельные сопротивления для труб по табл.2, потери напора при движении воды по водоводам и магистралям водопроводной сети вычислим по формуле (22):

· водовод водозабор – водонапорная башня (s0 = 0,8467 с2/м6):

 = 9,5 м;

· водовод водонапорная башня – поселок (s0 = 0,8467 с2/м6)

 = 0,40 м;

· водовод поселок – горно-обогатительный комбинат (s0 = = 6,959 с2/м6)

 = 1,40 м;

· магистральные линии водопроводной сети поселка

 = 0,70 м;

 = 2,54 м;

 = 2,51 м;

 = 1,77 м;

 = 1,57 м.

Суммарная потеря напора при движении воды по магистральным линиям в пределах поселка Sh = 9,10 м.

5. С учетом того, что самым высоким сооружением на территории поселка и комбината является четырехэтажное здание, высота водонапорной башни, согласно формуле (24),

Hб = Hсв + hб-п + hп-к + Sh + (zк – zб) = 22 + 0,40 + 1,40 + 9,10 + 3,0 = 35,9 м.

Объем водоприемного бака башни по формуле (25)

Wб = 0,04×5760 + 150 = 380,4 м3,

его диаметр по формуле (26)

 = 8,7 м,

а высота

hб = 0,75dб = 0,75×8,7 = 6,5 м.

6. При расчете напор насоса, обеспечивающий подачу воды из скважины в водонапорную башню, примем с учетом производительности наиболее нагруженной скважины водозабора Qскв = 125 м3/ч. Расчетное понижение в ней Sрасч = 16,3 м, глубина залегания статического уровня hст = 35 м (по результатам расчетов в примере 2). Тогда согласно выражению (27)

Hнас = 16,3 + 35,0 + 9,5 + 35,9 + 10,0 = 106,7 м.

С учетом производительности скважины (125 м3/ч), расчетного напора (106,7 м) и диаметра эксплуатационной колонны скважины (400 мм) выбираем погружной насос типа 2ЭЦВ14-210-300.

Пример 8. Выполнить гидравлические расчеты и провести «увязку» кольцевой водопроводной сети поселка, состоящей из двух смежных колец I и II (рис.4). Результаты расчетов в примере 1 показывают, что в период наибольшего расчетного водопотребления в поселок подается вода с расходом 5760 м3/сут (66,7 л/с); часть воды из этого расхода (1763 м3/сут или 20,3 л/с) пропускается через поселок транзитом и подается на горно-обогатительный комбинат. На рис.4 показаны заданные расходы воды, отбираемые в узловых точках кольцевой сети, Qi и расходы воды по отдельным веткам сети qi в литрах в секунду.

Длина ветвей кольцевой сети следующая:

Ветка кольца	1-5	5-4	3-4	2-3	2-1	2-7	7-6	6-3
Длина кольца li, м	450	800	400	700	200	350	600	300

Решение. 1. Зная распределение расходов воды по отдельным веткам сети (при скорости движения воды в трубах v = 1,0 м/с), по формуле (21) определим диаметр труб этих веток: в кольце I

 = 0,164 м (200 мм);

 = 0,131 м (150 мм);

 = 0,074 м (100 мм);

 = 0,131 м (150 мм);

 = 0,229 м (250 мм);

в кольце II

 = 0,131 м (150 мм);

 = 0,138 м (150 мм);

 = 0,099 м (100 мм);

 = 0,062 м (100 мм).

2. Расчет потерь напора при движении воды в стальных трубах кольцевой водопроводной сети и соответственно величины невязок для каждого кольца выполним согласно формуле (22) с учетом диаметра труб и заданной длины веток колец, а также удельных сопротивлений труб (табл.2).

Для кольца I

 +1,42 м; sq1-5 = 66,70;

 +4,54 м; sq5-4 = 333,47;

 +1,28 м; sq4-3 = 297,39;

–3,97 м; sq2-3 = 291,79;

–0,75 м; sq2-1 = 18,06.

Величину «невязки» сети определим как алгебраическую сумму потерь напора Shi для каждого кольца. В пределах кольца I

Shi = 1,42 + 4,54 + 1,28 – 3,97 – 0,75 = + 2,52 м.

Положительный знак «невязки» свидетельствует о перегрузке этого кольца (расход воды задан большим, чем может принять кольцо).

Сумма произведений сопротивления труб на расход воды, протекающей в них, в пределах кольца I

S(sq)I = 66,70 + 333,47 + 297,39 + 291,79 + 18,08 = 1007,40.

Для кольца II

 +3,97 м; sq2-3 = 291,79;

–2,45 м; sq2-7 = 161,98;

–6,31 м; sq7-6 = 809,17;

–0,47 м; sq6-3 = 155,61;

Сумма потерь напора в пределах кольца II

ShII = 3,97 – 2,45 – 6,31 – 0,47 = –5,26 м.

Знак минус свидетельствует о недогрузке кольца II (расход воды задан меньшим, чем может принять кольцо).

Сумма произведений сопротивления труб на расход воды, протекающей в них, в пределах кольца II

S(sq)II = 291,79 + 161,98 + 809,17 + 155,61 = 1418,55.

Анализ рассчитанных потерь напоров при движении воды по двум кольцам сети позволяет прийти к выводу о неправильном первоначальном распределении расходов по ветвям кольцевой сети: периферийные ветви колец оказались перегруженными, а центральная часть кольцевой сети недогруженной (ветви 1-2 и 2-3). Следовательно, для правильного распределения расходов по всей кольцевой водопроводной сети необходимо часть расхода с периферийных ветвей колец перебросить на центральные ветви этой сети, т. е. провести «увязку» водопроводной сети.

3. Для «увязки» кольцевой водопроводной сети сначала по формуле (23) определим расходы воды DqI и DqII, перебрасываемые с периферийных частей колец в их центральную часть:

 = 0,00125 м3/с;

 = 0,00185 м3/с.