Норми, режими водоспоживання та визначення розрахункових витрат води.

Для проектування систем водопостачаннянеобхідно знати кількість споживаної води і режим її використання.

Кількість споживаної води встановлюється за чисельністю споживачів на підставі норм водоспоживання.

Норма водоспоживання q, л/доб, - це середня кількість води, яка використовується одним споживачем за добу або витрачається на одиницю продукції, що виробляється. Згідно з будівельними нормами і правилами, норма водоспоживання залежно від рівня благоустрою складає 125...350 л/доб на одного жителя; у тваринництві для дорослої великої рогатої худоби - 60... 70 л/доб, для її молодняка 20...30 л/доб; для дорослих свиней - 15...60 л/доб, для їхнього молодняка - 5... 15 л/доб; для птиці - 1... 2 л/доб. Норми водоспоживання наводяться в літературі з сільськогосподарського водопостачання.

Режим водопостачання визначає розрахункові витрати, напори й нерівномірність споживання води з системи.

У сільському господарстві він характеризується значною нерівномірністю протягом року, яка залежить від природних, соціально-економічних, господарських і технічних факторів. Коливання добових витрат води обумовлюється погодними умовами, режимом роботи підприємств, черговістю робочих, вихідних і святкових днів, проведенням різних масових заходів та випадковими явищами.

Нерівномірним є водоспоживання і протягом доби, що обумовлюється зміною дня й ночі, розкладом роботи на виробництвах та іншими випадковими явищами. Усередині кожної години водоспоживання також непостійне, однак у розрахунках ці коливання не враховуються, і вважається, що протягом години водоспоживання не змінюється. На рис. 5.7 наводиться приклад ступінчастого графіка добового водоспоживання в сільському населеному пункті, який ілюструє вищезазначену нерівномірність добового водоспоживання.

Гідравлічний розрахунок зовнішніх водопровідних мереж ведеться на підставі розрахункових витрат води. Для надійності забезпечення споживачів водою системи водопостачання розраховуються на пропуск найбільших витрат води, які будуть мати місце при максимальній добовій витраті Q _{доб max}. Крім цього, для більшої надійності проектування систем враховується 15 - 20-річна перспектива збільшення водоспоживання.

 

 

а - графік добового водоспоживання; б - водоподача, в - середньодобова подача: 1 і 2 - об'єми води, які відповідно накопичуються за години малого її відбору з системи і витрачаються в години інтенсивного водоспоживання

Отже, для знаходження розрахункових витрат води перш за все слід встановити склад водоспоживачів. Далі встановлюється середньодобова витрата води для кожного водоспоживача, для чого кількість цих водоспоживачів п слід помножити на норму водоспоживання. Підсумувавши середньодобові витрати щодо окремих водоспоживачів, знайдемо середньодобову витрату води щодо об'єкта водопостачання за формулою

.                    (5.7)

де q_i - норма водоспоживання для окремих споживачів води, л/доб; п _i - кількість споживачів води кожного виду.

Нижче йтиметься про порядок встановлення розрахункової витрати води в цілому щодо об'єкта, тобто для магістрального трубопроводу, та проектування насосної станції чи установки. Отже, встановлюється максимальна добова витрата води за формулою

Q _{доб max}= Q _{доб ср}· К _{доб max}                  (5.8)

де К _{доб max}— добовий коефіцієнт, який враховує нерівномірність споживання води за добу в різні періоди року (відношення максимального добового до середнього добового об'єму водоспоживання), його максимальне значення - 1,3.

Середньогодинна витрата води за добу максимального водоспоживання визначається за формулою

Q _{год ср}= Q _{доб max}/24               (5.9)

де 24 - кількість годин у добі.

Розрахункова витрата лодиQ, м ³ / с, визначається за формулою

Q _р= К _{год max}· Q _{год ср}/36·10⁵,          (5.10)

де К _{год max} - годинний коефіцієнт нерівномірності споживання води в окремі години доби (відношення максимального годинного до середньогодинного об'єму водоспоживання), для комунального сектора - 1,2...2,0, у тваринництві - 2,5...4. Взагалі ж для комунального сектора його можна визначити за залежністю

К _{год max}= λ _max β _max,                     (5.11)

де λ — коефіцієнт, який враховує рівень упорядкування будівель, режим роботи підприємств і інші місцеві умови (λ _max = 1,2... 1,4); β - коефіцієнт, який враховує кількість жителів у населеному пункті (β _max =2...4,5).

У випадку необхідності при проектуванні системи виконують розрахунки і з мінімальними показниками.

Розрахункові витрати води для її подачі окремим водоспоживачам виконуються за цією ж методикою.

Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі виконується за методикою, викладеною в п. 1.3.12.