Режим водоспоживання 1
Витрачання води в населених місцях і на підприємствах нерівномірно. Воно змінюється протягом року, діб годин. Нерівномірність водоспоживання в населених місцях залежить від чисельності населення і ступеня благоустрою. Так, у великих містах нерівномірність водоспоживання менше, ніж в містах з невеликим населенням. Це пояснюється тим, що зі збільшенням чисельності споживачів згладжуються коливання водоспоживання, і різниця між максимальним і середнім водоспоживанням зменшується.
Нерівномірність водоспоживання висловлюють графіки, на яких по осі абсцис відкладається час в годинах, а по осі ординат - витрата води у відсотках від повного добової витрати. Середній часовий витрата води Qсут.ср стосовно графіками водоспоживання дорівнює 4,17% (визначають діленням 100% на 24 год на добу).
Подібні графіки режиму водоспоживання складають на підставі інформації про діючі системах, близьких до проектованої системі за умовами клімату, чисельності населення, ступеня благоустрою. Це дає можливість отримати граничні розрахункові годинні витрати для доби найбільшого і найменшого водоспоживання.
Ставлення добової витрати в дні найбільшого водоспоживання Qсут.макс до середнього добового витраті Qсут.ср визначається коефіцієнтом добової нерівномірності водоспоживання:
Ставлення витрати води в годину максимального водоспоживання Qч.макс до середнього годинною витратою Qч.сут називають коефіцієнтом годинної нерівномірності водоспоживання:
Графіки витрати води по годинах представляють собою діаграми, в яких відображена динаміка відбору води споживачами протягом доби.
Витрата води в межах кожної години передбачається постійним, а можливі зміни напору води в межах години не враховуються. Таке припущення не викликає істотних порушень водозабезпечення споживачів, так як до розрахункового періоду споруди системи мають резерв для збільшення подачі води.
Аналіз режиму водоспоживання населених пунктів різного типу дозволив скласти для них характерні графіки коливання витрат води протягом доби (рис. 11.2).
Вартові витрати тут виражені у відсотках від добової витрати. Ставлення найбільшою і найменшою ординат до середньої (4,17%) дає відповідно коефіцієнт нерівномірності Kч.макс і Kч.мін. У табл. 11.6 дані витрати води в окремі години доби (у відсотках від добової витрати) при Kч.макс = 1,25 - для великих; Kч.мін = 1,35 - для середніх і Kч.макс = 1,5 - для малих міст.
Якщо система водопостачання подає воду підприємствам, розташованим в місті, графіки відбору води слід скласти з графіками господарсько - питного водопостачання.
Коливання витрати води протягом доби на виробничі потреби диктуються особливостями технологічного виробництва та способами споживання води. У більшості випадків великі промислові об'єкти витрачають воду порівняно рівномірно. Зміна витрат використовуваної води зазвичай носять сезонний характер.
Таким чином, при проектуванні міського водопроводу повинен бути складений загальний графік водоспоживання на господарсько-питні потреби населення і споживання води з мережі міського водопроводу промисловими підприємствами.
Мал. 11.2. Приклади графіків добового водоспоживання для міст:
Крім того, повинна бути забезпечена подача повного розрахункової витрати води для пожежогасіння при найбільшому витраті її на інші потреби.
11.6. Протипожежного водопроводу НИЗЬКОЇ
І високого тиску. Вільний напір
Залежно від способу подачі води на гасіння пожежі зовнішні водопроводи підрозділяються на водопроводи низького і високого тиску.
Протипожежний водопровід низького тиску (зазвичай в населених місцях) передбачає подачу збільшеного в зв'язку з пожежею витрати води. При цьому вільний напір в мережі повинен бути достатнім для забору води з гідрантів пересувними пожежними насосами і, згідно з нормами, його величина на рівні поверхні землі повинна бути не менше 10 м. Це робиться для запобігання можливості виникнення в мережі при відборі води пожежними насосами вакууму і проникнення в трубопроводи через нещільності стиків ґрунтових вод.
Крім того, запас напору необхідний для подолання втрат напору в системі відбору води hс.о. що включає гідрант, рукава, що з'єднують колонку з насосом, тобто
де Sг, Sк, S р - опору гідранта, пожежної колонки, напірно-всмоктувальних патрубків відповідно.
Об'єднані господарсько-питні пожежні водопроводи населених пунктів, як правило, влаштовуються за принципом низького тиску. Для попередніх розрахунків мінімальний вільний напір при максимальному господарсько-питне водоспоживання на вводі в будинок над поверхнею землі повинен прийматися при одноповерхової забудови не менше 10 м, при більшій поверховості на кожний поверх, крім першого, допускається приймати рівним 3 м. Для окремих багатоповерхових будинків або групи їх, розташованих на узвишші, допускається передбачати місцеві насосні установки для підвищення напору. В цьому випадку проектують водопровідну мережу так, щоб натиск в мережі у водоспоживачів не перевищував 60 м. Таке обмеження приймається для забезпечення нормального і зручного користування побутовими водорозбірними приладами і зменшення витрати води з них.
У протипожежних водопроводах високого тиску напір, необхідний для гасіння пожежі, створюється стаціонарними пожежними насосами, встановленими на насосних станціях, а вода подається по рукавних лініях, приєднаним безпосередньо до гідрантів (через пожежну колонку). При цьому вільний напір в мережі повинен забезпечувати висоту компактного струменя не менше 10 м при повному пожежному витраті води і розташуванні стовбура на рівні найвищої точки найвищої будівлі. Таким чином, напір у гідранта, віднесений до поверхні землі, складе
де hг, h к, hр - втрати напору в гідранті, колонці, рукавної лінії; Hст - натиск біля стовбура; Т - висота розташування стовбура на рівні найвищої точки найвищої будівлі.
Вибір типу водопроводу проводиться з урахуванням конкретних умов. Нормами встановлюється, що протипожежний водогін слід приймати низького тиску. Протипожежний водопровід високого тиску допускається приймати тільки при відповідному обгрунтуванні. Так, для населених пунктів з чисельністю населення до 5 тис. Чоловік, в яких не передбачається професійна пожежна охорона, повинен прийматися протипожежний водогін високого тиску. Водопроводи високого тиску також влаштовуються на промислових підприємствах підвищеної пожежної небезпеки, таких, як підприємства хімічної, нафтохімічної, нафтопереробної промисловості, лесобіржи і т.п.