Главная » Публицистика

0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 159

* При этом из расхода Q вычитаются расходы воды наиболее крупными потребителями (отдельными промышленными предприятиями, забираюшими воду из сети, банями, прачечными и др.), а также пожарные расходы. Эти расходы сосредоточиваются в соответствующих точках сети.

Расход, приходящийся на единицу длины сети, называют удельным расходом

где Q - общий расход (отдача) воды сетью в л/с*;

- суммарная длина линий, отдающих воду (в м или км). Так как обычно рассчитывается только магистральная сеть, то в S/ входят длины только магистральных линий. В 2/ не следует включать длины магистралей, которые служат для транспортирования, а не для раздачи воды, например линий, идущих по незастроенной и не подлежащей застройке территории, по мостам, по площадям и т. д.

Величина удельного расхода .изменяется в соответствии с графиком водопотребления и, следовательно, будет различна для отдель- Рис. 111.4

ных расчетных случаев.

В городах с различной плотностью населения в отдельных районах удельные расходы должны быть вычислены для каждого района.

Таким образом, в городских и поселковых сетях большое число действительных точек отбора воды при расчете сети заменяется «водоразборными участками», и общий расход воды в городе условно разносится по отдельным участкам магистральной сети пропорционально их длине.

Расход воды, отдаваемой каждым участком (или так называемый «путевой» расход участка), определяется формулой

Очевидно, сумма всех путевых расходов и расходов, сосредоточенных в отдельных точках (крупные потребители), должна равняться полному расходу, подаваемому в сеть в расчетный момент.

Диаметр каждого участка определяется по его «расчетному» расходу.

В соответствии с изложенной условной схемой отбора воды из сети городских водопроводов на каждом участке рассчитываемой сети мы будем иметь два вида расходов: расход, который проходит транзитом по всей длине данного участка и поступает в следующий участок («транзитный» расход Qtp), и «путевой» расход Qn, равный суммарной раздаче воды в пределах данного участка.

На рис. III.4 показана диаграмма изменения расходов по длине участка.

В начальную точку участка Л пост,упает полный расход Q; нуте-, вой расход Qn раздается равномерно по длине участка, а транзитный Qtp передается далее в конечную точку В.

При такой схеме через различные поперечные сечения рассматриваемого участка будут проходить различные (постепенно уменьшающиеся) количества воды, т. е. различные расчетные расходы.

Если считать, что в пределах каждого отдельного участка должны быть уложены трубы одного диаметра (что обычно имеет место), то, очевидно, надо найти некоторый расчетный расход (постоянный для всего участка), по которому может быть определен диаметр труб.

Такой расход должен быть эквивалентен принятому по схеме переменному расходу в отношении общих потерь напора на участке. В частном случае, когда Qn = 0,

Q = Qtp = const

и диаметр труб определяется по этому постоянному расходу. В другом частном случае, когда Qtp = 0,

Q = Qn,

т. е. расходы воды в сечениях участка на длине / изменяются по линейному закону в пределах от Q~Qn до нуля.

Для подобного случая в гидравлике дается выражение суммарных потерь напора на участке.

Эти потери при равномерной по длине раздаче расхода Qn в 3 раза меньше тех потерь напора, которые получатся на том же участке при пропуске по нему расхода Qn транзитом (т. е. если отдачу расхода Qn сосредоточить в конечной точке участка).

Эквивалентный расчетный расход в этом случае будет

Qp = Qn ~ 0.58Qn = 0,58уд/.

Такая закономерность может быть только в конечных участках разветвленных сетей.

Для подавляющего большинства участков сети на потери напора будет влиять как равномерно распределенный по длине расход Qn, так и условно сосредоточенный в конечной точке расход Qrp.

При наличии этих двух видов расходов эквивалентный им расход может быть вычислен по формуле

Qp = Qtp-Ь а Qn. (Ill 1)

При равномерной раздаче воды по длине участка (предусматриваемой условной схемой водоотдачи) значение коэффициента а зависит от соотношения транзитного и путевого расходов участка и для широкого диапазона этих соотношений лежит в пределах от 0,5 до 0,58.

Тот факт, что в действительности мы имеем не непрерывное, а сосредоточенное в нескольких определенных точках (ответвлениях) расходование воды, также влияет на значение коэффициента а.

Обычно для расчетов принимают упрощенную формулу при а=-= 0,5, т. е.

Qp = Qtp-Ь 0,5 Qn. (Ill la)

Эта формула дает относительно небольшие отклонения от истины (за исключением тупиковых yijacTKOB при Qtp = 0, где, однако, потери напора несущественны по абсолютному значению).

При отсутствии путевого расхода Qp==Qtp; при отсутствии транзитного расхода Qp=0,5 Qn.

Приведенная формула позволяет очень просто заменить все путевые расходы эквивалентными им узловыми.

Если в каждом узле сети сосредоточить некоторый (фиктивный) расход, равный полусумме путевых расходов участков, примыкающих к этому узлу, то мы получим такую условную схему отбора воды, при которой вся отдача происходит в узлах сети. Такая схема позволяет легко получать в соответствии с формулой (ПМа) значения расчетных расходов участков, уже не считаясь с путевыми расходами. При подобной условной расчетной схеме водоотдачи все расчетные расходы участков становятся равными их транзитным расходам.

Очевидно, что для определения диаметра трубы кроме рпсчетного расхода необходимо знать также (или задать) скорость v.

Практически не представляется возможным установить какие-ли-

Следует отметить, что определенная стабилизация отборов производится самими потребителями. При повышенных давлениях в сети они уменьшают степень открытия водопроводных кранов, а при пониженных давлениях, наоборот, увеличивают степень их открытия, чтобы получить нужную (привычную) интенсивность истечения воды.

Для определения величины транзитных расходов, очевидно, необходимо предварительно принять желательное направление движения потоков воды по сети и величины этих потоков, т. е. решить задачу «начального потокораспределения» (см. § 22).

При расчете водопроводных сетей обычно делается еще одно допущение, позволяющее значительно упростить расчетную схему отбора воды. Потребители отбирают воду через различные водоразборные краны. При определенной степени открытия данного крана расход воды из него будет зависеть от величины давления в водопроводной сети в точке присоединения к ней внутреннего водопровода. Но давление в водопроводной сети меняется непрерывно в зависимости от числа, мест расположения и размеров отборов в сети, происходящих в данный момент времени. В водойроводах населенных мест процесс отбора воды в различных точках городской сети, очевидно, не подчиняется никакой закономерности и не может быть учтен при расчете сети. В силу этого в расчетной схеме отбора воды из сети условно предполагается, что все подобные отборы (приведенные в конечном результате к узловым расходам) не зависят от изменений давления в сети, и все узловые расходы принимаются «фиксированными» для каждого расчетного случая.

Одновременно в расчетной схеме сети остаются некоторые «нефиксированные» отборы, т. е. такие отборы, величина которых значительна и может быть выражена в зависимости от давления в сети. К таким «нефиксированным» отборами относятся поступления воды из сети в напорные регулирующие емкости (в периоды их пополнения), отборы воды из сети насосными станциями подкачки и другие специальные виды отборов воды.

При поверочном расчете сети необходимо иметь напорно-расход-ные характеристики H = f(Q) для всех нефиксированных отборов.

§ 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ВОДОПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ ПРИ ЗАДАННОМ РАСЧЕТНОМ РАСХОДЕ

В качестве водопроводных линий, имеющих на всем своем протяжении определенный заданный расход, могут рассматриваться как водоводы, так и (условно) отдельные участки водопроводных сетей.

Гидравлика дает следующую зависимость между расходом Q, площадью живого сечения напорной цилиндрической трубы со и средней скоростью движения v:

Q = (i>v = -- V, 4

где d - внутренний диаметр трубы. Отсюда

У nv

0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 159