Цель гидравлического расчета водоводов – определить потери напора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы, как и водопроводная сеть, рассчитываются на два режима работы: на пропуск хозяйственно – питьевых, производственных расходов воды в соответствии с режимом работы НС-II и на пропуск максимальных хозяйственно-питьевых, производственных расходов и расходов на пожаротушение.

Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети, изложенная в разд. 2. В рассматриваемом примере задано, что водоводы проложены из стали и длина водоводов от НС-II до водонапорной башни l _вод = 600 м.

Учитывая, что в примере принят неравномерный режим работы НС-II по второму варианту с максимальной подачей насосов Р = 3 + 3 = 6% (для первого варианта Р = 2,5 + 2,5 = 5%) в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:

Q׳_вод = (          · Р) / 100.                                          (38)

Q׳_вод = (8758· 6) / 100 = 525,48 м³/ч = 145,9667 л/с.

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то расход воды по одному водоводу равен:

Q_вод = Q׳_вод / 2.                                        (39)

Q_вод = 145,9667 / 2 = 72,98335 л/с.

При значении Э = 1 (из таблицы 1 приложения 4 методических указаний) определяем расчетный внутренний диаметр водоводов:

d_р.вод = 0,363 м; d_{внешн (ГОСТ)} = 0,406 м.

Скорость воды в водоводе определяется по формуле (37):

υ _вод = 4 · 0,07298335 / (3,14· 0,363²) = 0,70521 м/с.

Потери напора в водоводе определяются по формуле (36), в нашем случае расчет проводится для стальной тубы водовода длиной (по заданию) 600 м:

h _вод = 0,02 · (600 / 0,363) · (0,705² / 2·9,81) = 0,837 м.

Общий расход воды в условиях пожаротушения равен          = 228,576 л/с.

Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения:

                                                    Q_{вод.пож.} =    / 2.                                                  (40)

Q_{вод.пож} = 228,576 / 2 = 114,288 л/с.

При этом скорость движения воды в водоводе при пожаре:

υ _{вод.пож} = 4 · 0,114288 / (3,14· 0,363²) = 1,1048867 м/с.

И потери напора в водоводе при пожаре:

h _{вод.пож} = 0,02 · (600 / 0,363) · (1,105² / 2· 9,81) = 2,0568 м.

Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня предназначена для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.

Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле:

H_в.б. = 1,1 ∙ h_с + H_св + z_д.т. – z_вб                      (41)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях;

h_с – потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время;

z_д.т., z_в.б. – геодезические отметки соответственно в диктующей точке и в месте установки башни (для всех вариантов работы z_д.т. = 92 м, z_вб = 100 м);

H_св – минимальный свободный напор в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание, согласно п. 5.11  СП 31.13330.2012 [11] должен быть равен:

H_св = 10 + 4 ∙ (n – 1) ,                             (42)

     где   n – число этажей, ед.

В рассматриваемом примере:

H_св = 10 + 4 ∙ (3 – 1) = 18 м 

z_д.т. – z_вб = 92 – 100 = – 8 м,

h_с = (h₁ + h₂ + h₃) / 3;                                         (43)

    h₁ = h_1-2 + h_2-3 + h_3-4 + h_4-5 ;                                 (44)

h₂ = h_1-7 + h_7-4 + h_4-5 ;                                      (45)

h₃ = h_1-7 + h_7-6 + h_6-5 .                                           (46)

h₁ = 3,05 + 3,32 + 1,96 + 2,64 = 10,97 м;

h₂ = 3,05 + 2,07 + 2,64 = 7,76 м;

h₃ = 3,05 + 1,27 + 1,86 = 6,18 м;

h_с = (10,97 + 7,76 + 6,18) / 3 = 8,303 м.

H_в.б. = 1,1 ∙ 8,303 + 18 – 8 = 19,133 м.