Предварительное потокораспределение воды.

Для каждой водопроводной сети может быть намечено неограниченное количество вариантов распределения расходов воды по ее участкам с удовлетворением условия баланса расходов в узлах (SQ=0). Но одним из важнейших критериев рациональности распределения расходов является надежности сети.

Под надежностью в данном случае понимается взаимозаменяемость соответствующих параллельно включенных участков водопроводной сети.

С этой целью при назначении начального потокораспределения общий расход воды, подаваемый в сеть, должен быть по возможности равномерно распределен между параллельными участками.

Соединительные линии между магистралями (“перемычки”) интенсивно работают лишь при аварии на основных участках. Они перебрасывают воду из одних транзитных магистралей на другие в обход поврежденного участка, т.е. сеть должна быть проверена на выполнение требований по подаче воды в период аварии. Диаметры трубопроводов сети должны быть определены с учетом схем как нормального так аварийного распределение потоков. При этом допускается снижение расходов воды согласно действующих норм.

Рассмотрим следующие случаи:

а) Однокольцевая сеть (один из примеров потокораспределения). В данном случае участки 1-2, 1-4 и 2-3, 4-3 выполняют одинаковую функцию.

Рис.6.4.Схема потокораспределения в однокольцевой водопроводной сети

Точка 3 называется нулевой точкой или точкой схода (точка, где сходятся потоки воды). Этот узел снабжается водой по двум линиям 2-3; 4-3. Принимаем расход воды идущий по этим линиям трубопроводов равным по 10л/с, исходя из следующего условия: сумма путевых расходов в трубопроводах, питающих нулевую точку должна быть равной узловому расходу в ней..

Узел 2 снабжается по линии 1-2. Расход воды, протекающий по линии 1-2, будет равен узловому в точке 2 и транзитному расходу, равный расходу на последующей линии 2-3. Обязательно соблюдаться условие: сумма расходов воды подводящейся к узлу и отводящейся от него должны быть равны. Условно можно принять расход воды входящей в узел со знаком “+” , а выходящей - со знаком “-”. Тогда справедливо следующее равенство.

Второе условие: расход воды, подаваемый от насосной станции второго подъема, должен быть равен сумме узловых расходов.

Б) Многокольцевая сеть .

Принципиальное назначения транзитных расходов те же, что и для однокольцевой сети, однако, нулевых точек может быть несколько. При назначении расчетных расходов необходимо, чтобы линии трубопроводов, имеющих одинаковое назначение (например, магистральные участки 2-5, 3-6, 7-8, 11-12, а также другие перемычки или магистрали), имели одинаковую нагрузку и при аварии одной из них, оставшиеся рабочие линии обеспечивали 70% производительности сети.

Аналогично производится потокораспределение в водопроводной сети с водонапорной башней в начале сети.

В) Многокольцевая сеть с контррезервуаром

Рис.6.5. Пример потокораспределения многокольцевой водопроводной сети (безбашенная схема).

Потокораспределение в час максимального транзита производят следующим образом:

-определяют коэффициент уменьшения расхода

Ктр=

Q_max- максимальный часовой расход.

Q_тр- транзитный часовой расход.

- определяют узловые расходы:

Q_{узл.тр.i}=К_тр.*Q_{узл.max. i}

Q_{узл.тр.i}- узловой расход в час максимального транзита.

Q_узл.max.i- узловой расход в час максимального водопотребления.

- в узловых расходах не учитывается сосредоточенные расходы.

- назначаются новые транзитные расходы. Причем их соотношение желательно принимать такое же как и в час максимального водопотребления.

Распределение воды при пожаре производят следующим образом.

Назначаются точки пожара. Как правило, это наиболее удаленная от ввода либо самая высокая точка сети, промышленное предприятие.

По СНиП определяют количество пожаров и расход воды на их тушение.

Насосная станция второго подъема должна обеспечить максимальное водопотребление населением и промышленным предприятием, а также нужды пожаротушения. Водонапорная башня во время пожара отключается.

Узловые расходы остаются прежними, а в точках пожаров добавляются противопожарные расходы. Транзитные расходы при пожаротушении назначаются пропорционально расходам в час максимального водопотребления.