Расчет кольцевой сети на пропуск пожарного расхода воды

 

Воду в водопроводную сеть подают пожарными насосами для хозяйственно-питьевых нужд и пожаротушения. Пожаротушение наружных пожаров осуществляется из гидрантов, расположенных на сети, а пожаров внутри зданий из пожарных кранов.

Расход на тушение пожара определяется по формуле:

Q_пож= Q_maxчас./3,6+n*q_нар.+q_вн, (22)

где n-число одновременных пожаров;

q_нар – нормативный расход воды на наружное пожаротушение, л/с (q_нар=15л/с), стр.327,приложение 1.8,/6/;

q_вн – нормативный расход воды на внутреннее пожаротушение (q_вн=5 л/с), стр.327,приложение 1.8,/6/.

Q_пож=301,4/3,6+1*15+5=103,7 л/с.

Полученный расход распределяем по участкам сети, чертим схему 10.

Распределение прикидочных расчетных расходов по участкам сети, начиная от башни (рисунок 8).

Далее определяем диаметры, скорости, сопротивление на участках, потери напора на участках сети. Расчет ведем в таблице 8.

Так как диаметры с учетом пропуска воды на пожаротушение будут превышать диаметры труб для кольцевой сети при пропуске хозяйственно-питьевого расхода, следует что трубы не могут пропустить пожарный объем воды и далее этот объем не учитывается.

Расчет по участку “1-2”:

d_уч = 0,824* (51,85/1000) ^0.43 1^0,28=230,72 мм;

С=51,85/51,85=1;

d_пр= 250 мм

 

Таблица 8. Определение диаметров труб на пропуск пожарного расхода

Участок	Прикидочный расход, qпр, л/с	Сi =	Сi^0,28	Вычисленный диаметр, dвыч., мм	Стандартный диаметр, dст, мм	Принятый диаметр, dпр, мм	Скорость воды в т/п, υ, м/с
1
1 – 2	51,85			230,7			1,056
1-8	44,305	0,854	0,957	206,4			0,903
2-7	14,96	0,288	0,706	95,5			1,905
8-7	36,78	0,709	0,908	180,8			1,171
2-3	25,925	0,5	0,823				1,466
7-6	40,775	0,786	0,935	194,6			1,298
3-6	1,8025	0,03476	0,390	21,23			0,2296
3-4	12,96	0,249	0,678	86,2			1,650
6-5	29,6775	0,572	0,855	155,2			1,235
4-5	0,9	0,0172	0,321	12,9			0,115

 

 

Рисунок 10. Схема распределения пожарного расхода.

1,2,3,4,5,6,7,8 – номер узла;

1 – водонапорная башня;

2 – свиноферма;

3 – ферма КРС;

4 – молочный завод;

I, II, III – номер кольца;

7,545 –узловые расходы, л/с;

12,9 – сосредоточенные расходы, л/с;

36,78 – прикидочные пожарные расходы, л/с;

 

3.8 Определение действительных пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети

 

Для вычисления пьезометрических отметок в узлах сети вначале вычисляют необходимые свободные напоры в сети при хозяйственном водопотреблении и при пожаре.

В практике проектирования водоснабжения для удобства и простоты пьезометрическую высоту принято считать от поверхности земли и называть свободным напором.

Необходимый свободный напор в сети зависит от этажности застроек в населенном пункте.

В расчетах принимаем, что село застроено двухэтажными домами: Н_св=10+4=14 м. /5/

Графы 1 и 2 заполняем согласно схеме сети. Отметки земли в узлах сети (графа 3) определяем по генплану поселка. Вычисленные потери напора (графа 4) заполняем по данным последней увязки колец.

Увязанные потери напора (графа 5)- исправленные значения графы 4 с целью устранения полученной при расчете невязки по внешнему контуру ΔН_к, которую распределяем примерно пропорционально абсолютным значениям потерь напора на участках сети.

Условную отметку пьезометрической линии в узле (графа 6) назначаем с запасом примерно на 50 м больше отметки поверхности земли этого узла. Условные отметки пьезометрической линии в остальных узлах вычисляют следующим образом.

Если обходить кольцевую сеть по внешнему контуру по направлению движения воды, то условная отметка пьезометрической линии каждого последующего узла равна условной отметке этой линии в предыдущем узле минус увязанные потери напора на этом участке сети.

Условные свободные напоры в узле (графа 7) вычисляют как разность условной отметки пьезометрической линии (графа 6) и отметки поверхности земли в данном узле (графа 3).

После вычисления графы 7 (таблица 9) для всех узлов кольцевой сети и тупиков находим в ней узел с минимальными значением условного свободного напора Н_{усл.св min}, который и будет диктующим.

Графу 8 вычисляем уменьшая графу 6 на некоторую величину, которая определяется по формуле:

ΔН= Н_{усл.св min}- Н_св (23)

Действительный свободный напор в каждом узле (графа 9)- разность действительной отметки пьезометрической линии и отметки поверхности земли в данном узле.

В итоге в каком-то узле (графа 9) должно быть выполнено условие:

Н_{дейст.св.}=Н_св. (24)

Расчет по участку “1-2”:

Значение графы 3 определяем по генплану с. Ауструм Н₁=87,2 м

Графа 4: значение h= +3,685 из таблицы 5.

Графа 6: Н_пьез.1=Н₁+50=87,2+50=137,2 м

Графа 7: h=137,2-4,03=133,17м

Графа 8: Н_пьез.1=137,2-99,13=38,07м

Графа 9: Н_д.св.=50-38,07=11,93 м

Расчет ведем в табличной форме (таблица 9).

 

 

Таблица 9. Определение действительных пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети

Номер узла	Номер участка	Отметка земли в узлах сети, м	Потери напора, м	Условная отметка пьезомет рической линии, м	Условный свободный напор, м	Действ. отметка пьезомет рической линии, м	Действ. Свобод. напор, м
Вычис ленные	Увязан ные
Кольцевая сеть
	1-2	87,2	+1,53	+4,03	137,2	99,13		11,93
	2-3	85,1	-4,442	-3,566	133,17	95,1	48,07
	3-4	83,5	-9,919	-9,719	136,7	98,63	53,2	15,13
	4-5	81,2	+0,530	+0,530	146,45	108,38	65,25	27,18
	5-6	82,3	+8,688	+9,688	145,9	107,38	63,6	25,53
	6-7	84,1	-5,451	-4,651	136,23	98,167	52,137	14,067
	7-8	85,8	-5,532	-5,032	140,88	102,818	55,088	17,018
	8-1	87,8	+9,220	+8,720	145,92	107,85	58,12	20,05
Σ			-5,376
Тупики
	1 - ВБ	87,7	0,208	0,208	137,7	97,7
	4-СВ	79,3	0,000173	0,000173	137,491	97,491	58,191	18,191
	5-КРС	82,9	0,0000564	0,0000564	137,491	97,491	54,591	14,591
	6-МЗ	84,5	0,0000272	0,0000272	137,491	97,491	52,9917	12,991

 

3.9 Гидравлический расчет водоводов

 

Водоводы- это линии сети, соединяющие водонапорную башню и узел 1.

Определим диаметр водовода:

d=Э^0,15 q ^0.43

d= 0,824* (51,85/1000) ^0.43=230,8мм