Разделим потребители воды на две категории: одна категория потребляет воду периодически, другая — длительное время.

Первая категория включает в себя точки водораз-бора, потребляющие воду в течение максимум 10 минут, например, умывальники, кухонные мойки, туалеты и т.д. Отличительной чертой этой категории является то, что вода никогда не льется одновременно из всех кранов. Семья, состоящая из двух человек, к примеру, обычно может использовать не более двух кранов одновременно, независимо от того, сколько их имеется в доме.

Более того, стиральные и посудомоечные машины забирают воду периодически, в зависимости от установленной программы. Поэтому очевидно, что выбор насоса с очень высокой производительностью экономически невыгоден с точки зрения стоимости, т. к. он будет использован не на полную мощность.

В таблице на следующей странице представлен нормальный расход воды для различных типов потребителей при периодическом использовании. Нормальный расход — это среднее потребление воды при достаточном давлении насоса, обычно оно составляет 10 метров.

Рис.91 Водоснабжение зданий

Рис.92 Различные области применения воды

Полный нормальный расход составляет:

1,1 л/с (холодная вода) + 1 л/с (горячая вода) = 2,1 л/с, что соответствует 7,56 м 3 /ч.

Рис.93 Диаграмма, показывающая возможный максимальный расход воды

Возможный максимальный расход воды

Такого расхода на практике фактически не бывает, и он рассчитывается как максимальный расход, который теоретически может иметь место.

Точка водоразбора с наибольшим нормальным расходом определяет, какую характеристику (1, 2, 3 или 4) использовать. Если наибольший нормальный расход в доме приходится на ванну (0,3 л/с), то должна быть применена характеристика №3.

По оси Х из точки 2,1 проведите вертикальную линию вверх до пересечения с кривой характеристики №3. Далее из точки пересечения выведите горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью Y

Для данного примера, по диаграмме, нормальным наивысшим расходом будет 0,57 л/с, что соответствует 2,05 м 3 /ч для всех точек водоразбора периодического использования (категория 1).

Продолжительное использование

После подсчета возможного максимального расхода из потребителей, относящихся к категории 1, добавляется нормальный расход потребителей категории 2.

На работу центробежного насоса при перекачивании воды оказывают влияние несколько факторов:

• Высота всасывания (от поверхности воды до насоса)
• Потери на трение во всасывающем трубопроводе и клапане
• Высота от насоса до наивысшей точки водораз-бора
• Потери на трение в напорном трубопроводе (в зависимости от производительности)
• Необходимое минимальное давление в кранах (в зависимости от фитингов)

Рис.94 Фактический напор насоса

При подсчете фактического напора насоса должна быть использована величина максимального водо-потребления, в данном случае 0,97 л/с (3,49 м 3 /ч).

Рис.95 Потери напора во всасывающем и обратном клапанах типа BVF и MVF.

Рис.96 Потери давления в горячих оцинкованных стальных трубах с отложениями

Диаграммы потерь на трение

Данная таблица и диаграммы для расчета потерь на трение на прямых участках трубопровода и таких участках, как клапаны, колена и т. д., не обязательно идентичны тем, которые Вы используете в своих расчетах, но принципы их совпадают. Вы можете использовать тот вариант, который считаете наиболее подходящим для себя.

На практике 80% продаваемых насосов устанавливаются взамен старых, отработавших свой срок. При подборе насоса для замены часто остаются неизвестными такие параметры системы, как возраст труб, тип обратного клапана в скважине, тип водопроводных кранов в доме и уровень отложений ржавчины и ила в трубах. Поэтому необходимо предугадать эти факторы для более точного определения коэффициентов трения.

Во-первых, вы должны узнать тип насоса, который был прежде в данной установке. На основе полученной информации, Вы сможете определить тип нового насоса.

Если нет достаточной информации по старому насосу, Вы должны узнать, с какой глубины насос должен качать воду (например, 6,05 м) и какое расстояние от насоса до верхней точки водоразбора (в примере 21,5 м). Затем добавьте 10 метров, соответствующих необходимому давлению в верхней точке водоразбора. После этого определяем общий напор: 6,05 + 21,5 + 10 = 37,55 метров, к этому значению нужно добавить примерно 30%, равных 11,26 метра, запас на потери на трение во всасывающем клапане, трубопроводе, присоединениях и т. д.

Таким образом, фактический напор насоса будет равен: 37,55 + 11,26 = 48,81 метра.

Средний за год суточный расход воды ,м 3 /сут, определяется по формуле

Т.к. для района А степень санитарно-технического оборудования зданий равна 5, то суточная норма водопотребления для этого района по равна 180 л/сут, а для района Б степень санитарно-технического оборудования зданий равна 6, следовательно, суточная норма водопотребления для этого района по равная 210 л/сут.

1.2.2 Определение расчетного расхода воды

Расчетныйрасход воды в сутки наибольшего водопотребления ,м 3 /сут, определяют по формуле

С учётом всего выше перечисленного получаем

Расчетныйрасход воды в сутки наименьшего водопотребления ,м 3 /сут, определяют по формуле

С учётом всего выше перечисленного получаем

1.2.3 Определение расчетного часового расхода воды

Максимальный и минимальный расчетный часовые расход воды , м 3 /ч и, м 3 /ч определяются по формулам

,

,

Коэффициенты часовой неравномерности к час. макс., к час. мин. определяются по формулам

СНиП 2.04.01-85*

Строительные нормы и правила

Внутренний водопровод и канализация зданий.

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения

3. Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и канализации и теплоты на нужды горячего водоснабжения

3.1. Системы холодного, горячего водоснабжения и канализации должны обеспечивать подачу воды и отведение сточных вод (расход), соответствующие расчетному числу водопотребителей или установленных санитарно-технических приборов.

3.2. Секундный расход воды , л/с, водоразборной арматурой (прибором),

отнесенный к одному прибору, следует определять:

отдельным прибором - согласно обязательному приложению 2 ;

различными приборами, обслуживающими одинаковых водопотребителей на участке тупиковой сети, - согласно обязательному приложению 3 ;

различными приборами, обслуживающими разных водопотребителей, - по формуле

(1)

Вероятность действия санитарно-технических приборов, определенная для каждой группы водопотребителей согласно п. 3.4;

Секундный расход воды (общий, горячей, холодной), л/с, водоразборной арматурой (прибором), принимаемый согласно обязательному приложению 3 , для каждой группы водопотребителей.

Примечания: 1. При устройстве кольцевой сети расход воды следует определять для сети в целом и принимать одинаковым для всех.

2. В жилых и общественных зданиях и сооружениях, по которым отсутствуют сведения о расходах воды и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

3.3. Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети л/с, следует определять по формуле

Секундный расход воды, величину которого следует определять согласно п.3.2;

Коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению 4 в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, вычисляемой согласно п.3.4. При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при Р > 0,1 и N <= 200; при других значениях Р и N

коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4 .

При известных расчетных величинах Р, N и значениях q(0) = 0,1; 0,14; 0,2; 0,3 л/с для вычисления максимального секундного расхода воды допускается пользоваться номограммами 1-4 рекомендуемого приложения 4 .

Примечания: 1. Расход воды на концевых участках сети следует принимать по расчету, но не менее максимального секундного расхода воды одним из установленных санитарно-технических приборов.

3. Расход воды на технологические нужды промышленных предприятий следует определять как сумму расхода воды технологическим оборудованием при условии совпадения работы оборудования по времени.

3. Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение q допускается определять как сумму расхода воды на бытовые нужды по формуле (2) и душевые нужды - по числу установленных душевых сеток по обязательному приложению 2 .

3.4. Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети надлежит определять по формулам:

а) при одинаковых водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) без учета изменения соотношения U/N

(3)

б) при отличающихся группах водопотребителей в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) различного назначения

Примечания: 1. При отсутствии данных о числе санитарно-технических приборов в зданиях или сооружениях значение Р допускается определять по формулам (3) и (4), принимая N = 0.

2. При нескольких группах водопотребителей, для которых периоды наибольшего потребления воды не будут совпадать по времени суток, вероятность действия приборов для системы в целом допускается вычислять по формулам (3) и (4) с учетом понижающих коэффициентов, определяемых при эксплуатации аналогичных систем.

3.5. Максимальный секундный расход сточных вод , л/с, следует определять:

а) при общем максимальном секундном расходе воды в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле

б) в других случаях

3.6. Часовой расход воды санитарно-техническим прибором надлежит определять: , л/ч,

а) при одинаковых водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) согласно обязательному приложению 3 ;

б) при отличающихся водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) - по формуле

(6)

Примечание. В жилых и общественных зданиях (сооружениях), по которым отсутствуют сведения о числе и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

3.7. Вероятность использования санитарно-технических приборов для системы в целом следует определять по формуле

3.8. Максимальный часовой расход воды куб.м/ч, следует определять по формуле

(8)

При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при > 0,1 и N<=200, при других значениях и N коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4 .

Примечание. Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение допускается определять как сумму расходов воды на пользование душами и хозяйственно-питьевые нужды, принимаемых по обязательному приложению 3 по числу водопотребителей в наиболее многочисленной смене.

3.9. Средний часовой расход воды , куб.м/ч, за период (сутки, смена) максимального водопотребления Т, ч, надлежит определять по формуле

3.10. При проектировании непосредственно водоразбора из трубопроводов тепловой сети на нужды горячего водоснабжения среднюю температуру горячей воды в водоразборных стояках надлежит поддерживать равной 65°С, а нормы расхода горячей воды принимать согласно обязательному приложению 3 с коэффициентом 0,85, при этом общее количество потребляемой воды не изменять.

3.11. Максимальный часовой расход сточных вод следует принимать равным расчетным расходам, определяемым согласно п.3.8.

3.12. Суточный расход воды следует определять суммированием расхода воды всеми потребителями с учетом расхода воды на поливку. Суточный расход стоков необходимо принимать равным водопотреблению без учета расхода воды на поливку.

3.13. Тепловой поток , кВт, за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом теплопотерь) следует вычислять по формулам:

а) в течение среднего часа

б) в течение часа максимального потребления

Процесс формирования минимального стока на больших, средних и малых реках имеет ряд особенностей, поэтому и способы определения расчетных минимальных расходов для малых рек отличаются от расчета больших и средних.

К большим, средним и малым относят реки с площадью водосбора соответственно более 75000 км 2 , от 75000 до 10000 и менее 10000 км 2 .

Расчетные минимальные расходы воды (м 3 /с):

Q p =Q 80% ʎ p , (123)

где Q 80% - минимальный 30-суточный (среднемесячный) расход (м 3 /с) ежегодной вероятностью превышения р=80%; ʎ р - переходный коэффициент от минимального расхода обеспеченностью 80% к расходу другой обеспеченности; определяют по таблице, приведенной в СП 33-101-2003.

Для больших и средних рек минимальный 30- суточный расход (м 3 /с):

Q 80% = 10 -3 q 80% F,(124)

где q 80% - минимальный 30- суточный модуль стока ежегодной вероятностью превышения 80%, л/(с км 2);F- площадь водосбора, км 2 .

Минимальный 30-суточный модуль стока воды обеспеченности 80% за летне-осенний и зимний периоды находят по рекам – аналогам или по картам СП 33-101-2003 для центра тяжести расчетного бассейна путем интерполяции между изолиниями стока.

Для малых рек с площадью водосбора меньшей, чем указано в таблице 17. 4. 1, но не менее 20 км 2 для увлажненных районов и 50 км 2 для районов недостаточного увлажнения минимальный 30- суточный расход 80% обеспеченности определяют по эмпирической формуле (м 3 /с):

Q 80%= 10 -3 a (F + f 0) n (125)

где а, f 0 , n - параметры, определяемые в зависимости от географических районов по таблице СП 33-101-2003; F - площадь водосбора реки, км 2 .

Таблица 7. Наибольшие площади (км 2) водосбора малых рек

Вопросы для самоконтроля

1. Определение расчетных минимальных расходов воды при наличии гидрометрических данных.

2. Определение расчетных минимальных расходов воды при отсутствии гидрометрических данных.

Список литературы

Основная

1. Михайлов, В. Н.

2. Бондаренко, Ю. В.

Дополнительная

1. СП 11-103-97.

2. СП 33-101-2003.

3. ГОСТ 19179-73

4. Бондаренко, Ю. В.

5. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

http://еlibrary.sgau.ru/ ;

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кожемяченко, И. В. Гидрометрия. [Текст]: учеб. пособие / И. В. Кожемяченко, Ю. В. Бондаренко, О. В. Гуцол, О. Н. Жихарева. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010. – 160 с. - ISBN978-5-7011-0603-9.

2. Кожемяченко, И. В. Гидрометрия. [Текст]: метод. пособие по проведению лабораторных работ/ И. В. Кожемяченко, С. В. Желудкова. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2009. – 61 с.

3. Захаровская, Н. Н. Метеорология и климатология [Текст] / Н. Н. Захаровская, В. В. Ильинич. – М.: Колос, 2005. - 127 с. - ISBN5-9532-0136-2.

4. Бондаренко, Ю. В. Климатология, метеорология и гидрология. [Текст]: учеб. пособие / Бондаренко Ю. В., Афонин В. В., Желудкова С. В. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010 – 183 с.

5. Михайлов, В. Н. Гидрология. [Текст]: учеб. для вузов / В. Н. Михайлов, А. Д. Добровольский, С. А. Добролюбов. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2008. – 463 с. - ISBN978-5-06-005815-4.

6. Желудкова, С. В. Метеорология и климатология. [Текст]: метод. указания к расчетно-графическим работам./ С. В. Желудкова, Д. С. Майорова. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»; Саратов, 2010. – 68 с.

7. Бондаренко, Ю. В. Метеорологические наблюдения (Организация, производство, анализ). [Текст]: учеб. пособие / Бондаренко Ю. В., Желудкова С. В., Левицкая Н. Г., Киселева Ю. Ю. – Саратов.: Издательский центр «Наука», 2012. – 61 с.

8. Бондаренко, Ю. В. Методы полевых гидрологических и метеорологических исследований. [Текст]: учеб. пособие / Ю. В. Бондаренко. – 2-е изд. доп. и исп. – Саратов.: Издательский центр «Наука», 2011. – 202 с. - ISBN 978-5-9999-0885-8.

9. Левицкая Н. Г. Основы агрометеорологии. [Текст]: учеб. пособие. / Н. Г. Левицкая, Ю. В. Бондаренко. – Саратов.: Саратовский источник, 2012. – 150 с.- ISBN978-5-91879-163-9.

10. СНиП 23-01-99. Строительная климатология [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1999.

11. СП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 1997 г.

12. СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик [Текст]. – М.: Госстрой РФ, 2004 г.

13. ГОСТ 19179-73 . Гидрология суши. Термины и определения [Текст]. – М.: Госстандарт СССР, 1988 г.

14. Хромов, С. П. Метеорология и климатология [Текст] / Хромов С. П., Петросянц М. А. – 6-е изд., перераб. и доп. - М.: МГУ, 2004. - 582 с. - ISBN 5-211-04847-4. - ISBN 5-9532-0267-9.

15. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru;

Научная электронная библиотека - http://еlibrary.sgau.ru/ ;

Электронные данные Росгидромета: http://meteorf.ru;

Электронные данные Государственного гидрологического института - http://www.hydrology.ru.

Страница 1

Вероятность действия приборов:

qс hr,u – расход воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по приложению 3 СНиП 2.04.01-85.(qс hr,u =5,6)

q0 – общий расход воды, л/с, санитарно-техническим прибором

(арматурой). принимается по приложению 2 СНиП 2.04.01-85.

U – число потребителей в здании.

N – общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Секундный расход воды и стояков на расчетном участке:

q0 – секундный расход воды мойки со смесителем

α - коэффициент, определяемый согласно приложению №4 , в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р

Все расчетные данные, а также вычисленные значения потерь напора на расчетных участках заносятся в таблицу3:

Пример(для участка0-1) ;

PN=0,04, то а=0,256; q=5*0,18*0,256=0,23;

Этому расходу соот-ет труба диам. равное 15мм; V=1,18; i=0,36; Li=0,108

Результаты р

асчета сети внутреннего холодного водопровода

Вероятность использования санитарно-технических приборов

= = 0,034105

Максимальный часовой расход:

qhr =0,005 q0,hr ahr = 0,005*190*1,437 = 1,36515м3/час

где, q0,hr – максимальный часовой расход сантехнических приборов принимаемый согласно обязательному приложению 3. ahr – коэффициент следует принимать по табл. 2 приложения №4 .

Суточный расход воды

8,25 м3/сут

норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки (смену) наибольшего водопотребления,

Ui - число водопотребителей расчетного дома.

Подбор водомера

На вводе данного проектируемого здания водопровода устанавливается водомерный узел для учета расхода воды здания. Счетчики воды устанавливают на вводах трубопровода холодного и горячего водоснабжения.

Средний часовой расход воды за период (сутки) максимального водопотребления:

0.446875 м3/час

где К – коэффициент суточной неравномерности, (К= 1,1 – 1,3)

T- расчетное время, ч, потребления воды (сутки, смена)

Потери напора в счетчиках при расчетном секундном расходе воды

h = S q2 = 1,3 * 0,692 = 0,61893 м.

S – гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно таблицы приложения 2. (для Ø 32 S=1,3)

Определение требуемого напора

Для того, чтобы определить требуемый напор во внутренней сети водопровода здания учитывают геометрическую высоту подачи воды, все возможные потери напора, а также рабочий напор в диктующей водоразборной точке.

где – геометрическая высота подачи воды от оси насоса до расчетного санитарно – технического прибора, м;