Część A: Wodociągi Dr inż. Małgorzata Kutyłowska Dr inż. Aleksandra Sambor

Transkrypt

1 Część A: Wodociągi Dr inż. Małgorzata Kutyłowska Dr inż. Aleksandra Sambor Projekt koncepcyjny rozgałęźnej sieci wodociągowej dla rejonu.

2 Literatura 1. Mielcarzewicz E., Obliczanie systemów zaopatrzenia w wodę, Arkady, Warszawa 1977r. 2. Gabryszewski T., Wodociągi, Arkady 1983r. 3. Polska Norma PN-97/B-02864: Ochrona przeciwpożarowa budynków. Przeciwpożarowe zaopatrzenie wodne. Zasady obliczania zapotrzebowania na wodę do celów przeciwpożarowych do zewnętrznego gaszenia pożaru. 4. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 VI 2003r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych. Dziennik Ustaw Nr 121 poz. 1139

3 Spis treści 1. Wprowadzenie 1.1 Przedmiot opracowania 1.2. Podstawa opracowania 1.3. Zakres opracowania 1.4. Wykorzystane materiały 2. Obliczenia wielkości charakterystycznych rozbiorów wody 2.1. Maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę 2.2. Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę 2.3. Minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę 3. Obliczenie minimalnych i maksymalnych godzinowych rozbiorów wody 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowo-wyrównawczego 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców 5.1. Wydajność pompowni oraz zbiornika górnego 5.2. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej 5.3. Obliczenia parametrów pracy pompowni wody 6. Opis techniczny Spis tabel Spis rysunków

4 α ( 80 95% ) Dane wyjściowe Q śrd średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę, m 3 /d N d współczynnik nierównomierności dobowej zużycia wody, - N h współczynnik nierównomierności godzinowej zużycia wody, - N h = 1,25 lub 1,35 lub 1,50 T p czas pracy pompowni II stopnia T p = 24 h/d L k liczba kondygnacji L k = 3 lub 4 lub 5 Δh p(qmaxh) straty ciśnienia w pompowni II stopnia przy maksymalnym godzinowym rozbiorze wody, m Δh p(qmaxh) = 2,0 lub 2,3 lub 2,5 m Plan sytuacyjno-wysokościowy

5 2. Obliczenia wielkości charakterystycznych rozbiorów wody 2.1 Maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę Q maxd = Q śrd N d, m 3 /d (1) Q maxd = ,29 = 18898,5 m 3 /d 2.2 Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę Q maxh = Q maxd N h /24, m 3 /h (2) Q maxh = 18898,5 1,35/24 = 1063,0 m 3 /h = 295,3 dm 3 /s 2.3 Minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę Q minh = α Q śrd /100, m 3 /h (3) α minimalny procent zużycia wody z godzin pracy pompowni zależny od N h, % Q minh = 2, /100 = 366,3 m 3 /h = 101,8 dm 3 /s

6 3. Obliczenie maksymalnych i minimalnych rozbiorów wody Tab. 1. Rozbiór wody w poszczególnych węzłach oraz na poszczególnych odcinkach Węzeł / odcinek Rozbiór wody udział Q max Q min - % dm 3 /s ,8 5, ,8 5, ,6 9, ,7 7, ,6 8, ,7 7, ,6 9, ,8 5, ,5 10, ,4 12, ,7 6, ,6 8, ,7 7,1 6-Z 2 5,8 2,1 RAZEM ,3 101,8

7 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego 4.1 Objętość i wysokość użytkowa V u objętość użytkowa, m 3 β maksymalna ilość wody pozostająca w zbiorniku, % V u = β Q maxd /100, m 3 (4) V u = 6, ,5/100 = 1315,3 m 3 h u wysokość użytkowa, m h u = 3 lub 4 lub 5 m F powierzchnia przekroju poziomego, m 2 F = V u /h u, m 2 (5) F = 1315,3/4,5 = 292,3 m 2

8 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego Tab. 2. Obliczenie objętości użytkowej zbiornika górnego dla T p = 24h/d Godziny Rozbiór Dostawa Zbiornik wody, % wody, % dopływ, % wypływ, % pozostaje, % 0-1 3,00 4,17 1,17 2, ,20 4,17 0,97 3, ,50 4,16 1,66 4, ,60 4,17 1,57 6, ,50 4,17 0,67 6, ,10 4,16 0,06 6, ,50 4,17 0,33 6, ,90 4,17 0,73 5, ,90 4,16 0,74 5, ,50 4,16 0,34 1, ,80 4,17 0,63 0, ,60 4,17 0, ,30 4,16 0,86 0,86 RAZEM 100,00 100,00 7,15 7,15 -

9 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego D średnica zbiornika, m Rzeczywiste wymiary zbiornika: Przyjęto D rz = 19,5 m Zatem (6) Vurz = Frz hu = 298,5 4,5 = 1343,3 m 3

10 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego 4.2 Objętość i wysokość pożarowa Objętość pożarową V p przyjmuje się wg tabeli nr 1 z [3] na podstawie liczby mieszkańców jednostki osadniczej. Liczbę mieszkańców LM obliczono ze wzoru: (7) q j średnie zapotrzebowanie na wodę na mieszkańca, m 3 /d Zatem h p wysokość pożarowa, m

11 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego 4.3 Objętość i wysokość martwa h m wysokość martwa, m h m = 0,3 0,5 m V m objętość martwa, m Objętość i wysokość całkowita (8) Vc = Vurz + V p + Vm = 1343, ,6 = 1832,9 m 3 (9) (10)

12 4. Obliczenie wielkości zbiornika zapasowowyrównawczego 4.5 Sprawdzenie stabilności zbiornika (11)

13 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców 5.1 Wydajność pompowni i zbiornika górnego Q pśr średnia wydajność pompowni, dm 3 /s (12) Q pmax maksymalna wydajność pompowni, dm 3 /s Q pmin minimalna wydajność pompowni, dm 3 /s (13) (14)

14 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Q z(maxh) wydajność zbiornika podczas rozbioru maksymalnego, dm 3 /s (15) Q z(minh) wydajność zbiornika podczas rozbioru minimalnego, dm 3 /s (16)

15 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Na podstawie tabeli 1 oraz p. 5.1 wykonać rysunki 1 i 2. Rys. 1. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla rozbioru maksymalnego godzinowego Rys. 2. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla rozbioru minimalnego godzinowego

16 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców 5.2 Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej Na podstawie obliczonych wydajności źródeł zasilania (pompowni II stopnia i zbiornika zapasowo-wyrównawczego) oraz wielkości poboru wody z poszczególnych węzłów i odcinków sieci (tabela nr 1) sporządzono schematy obliczeniowe sieci wodociągowej dla rozbiorów maksymalnego godzinowego i minimalnego godzinowego, które przedstawiono odpowiednio na rysunkach nr 1 i nr 2. Obliczeniowe natężenie przepływu wody Q obl (dm 3 /s) na danym odcinku obliczono wg wzoru: (17) Q k natężenie przepływu wody na końcu odcinka obliczeniowego, dm 3 /s q rozbiór wody na odcinku, dm 3 /s α współczynnik zależny od rodzaju sieci, -

17 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Średnice przewodów dobrano na podstawie nomogramu dla rur żeliwnych i stalowych, kierując się następującymi zaleceniami dotyczącymi prędkości: dla d 300mm v = 0,6 0,9 m/s dla d > 300mm v = 0,9 1,5 m/s d = mm

18 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Tab. 3. Dobór średnic przewodów wodociągowych Odcinek Q maxh Q minh Przepływy dla Q maxh Przepływy dla Q minh d Q p Q k q Q obl Q p Q k q Q obl v i v i - dm 3 /s dm 3 /s mm m/s m/s P ,6 240,6 0,0 240,6 196,8 196,8 0,0 196, ,35 4,90 1,00 2, ,8 211,0 14,8 219,1 191,7 186,6 5,1 189, ,17 3,60 0,98 2, ,6 70,9 20,7 82,3 31,5 24,4 7,1 28, ,16 6,50 0,38 0, ,3 26,6 20,7 38,0 16,3 9,2 7,1 13, ,79 4,20 0,28 0, ,3 29,5 14,8 37,6 15,3 10,2 5,1 13, ,78 4,00 0,28 0, ,5 13,1 35,4 32,6 130,6 118,4 12,2 125, ,34 0,48 1,38 8, ,3 20,7 23,6 33,7 15,2 7,1 8,1 11, ,69 3,20 0,24 0, Z 54,7 48,8 5,8 52,0 97,1 95,0 2,1 96, ,52 1,20 1,10 5,25

19 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Na podstawie rysunków nr 1 i nr 2, tabeli nr 3 sporządzono tabelę nr 4 przedstawiającą obliczenia wielkości strat ciśnienia oraz rzędnych linii ciśnienia w sieci wodociągowej. Wymagane ciśnienie rzeczywiste u odbiorców dla poszczególnych węzłów zestawiono w ostatniej kolumnie. Rzędna ciśnienia gospodarczego: R t rzędna terenu, odczytana z mapy, m npm H g(min) wymagane ciśnienie u odbiorców w zależności od liczby kondygnacji, m npt Wysokość ciśnienia rzeczywistego u odbiorców: R c rzędna linii ciśnień, m npm (18) (19)

20 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Tab. 4. Obliczenia wielkości strat ciśnienia i rzędnych linii ciśnienia w sieci wodociągowej Sprawdzić, czy w każdym węźle sieci w rejonie zabudowy: (20)

21 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Q maxh Q minh odc. między węzł. d l Q obl i h R t R g R c Q obl i h R c R c - R t - mm m dm 3 /s m m npm dm 3 /s m m npm P 152,10-182,17 190,30 38, ,6 4,90 0,83 196,8 2,80 0, ,10 174,10 181,34 189,82 35, ,1 3,60 0,61 189,4 2,60 0, ,50 175,50 180,73 189,38 33, ,3 6,50 1,89 28,3 0,76 0, ,30 174,30 178,84 189,16 34, ,0 4,20 1,07 13,1 0,50 0, ,20 176,20 177,77 189,03 32, ,50 175,50 180,73 189,38 33, ,6 4,00 0,98 13,0 0,50 0, ,10 177,10 179,75 189,26 32, ,50 175,50 180,73 189,38 33, ,6 0,48 0,18 125,1 8,00 3, ,70 178,70 180,55 186,38 27, ,7 3,20 0,91 11,6 0,38 0, ,60 179,60 179,64 186,27 26, ,70 178,70 180,55 186,38 27, ,0 1,20 0,25 96,2 5,25 1,08 Z 160,80 180,80 180,80 185,30 24,50

22 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców 5.3 Obliczenia parametrów pracy pompowni Podczas maksymalnego godzinowego rozbioru wody (Q maxh ) Wysokość podnoszenia pomp: (21) - rzędna ciśnienia na wypływie z pompowni, m npm Δh p (Q maxh ) straty ciśnienia w pompowni II stopnia przy maksymalnym godzinowym rozbiorze wody, m - rzędna górnego zwierciadła wody w zbiorniku dolnym, m npm - rzędna terenu pompowni, m npm

23 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Podczas minimalnego godzinowego rozbioru wody (Q minh ) Wysokość podnoszenia pomp: R cp(qminh) - rzędna ciśnienia na wypływie z pompowni, m npm (22) Δh p (Q minh ) straty ciśnienia w pompowni II stopnia przy minimalnym godzinowym rozbiorze wody, m - rzędna dolnego zwierciadła wody w zbiorniku dolnym, m npm (23)

24 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców

25 5. Obliczenie systemu doprowadzającego wodę do odbiorców Na podstawie tabeli 4 oraz p. 5.3 wykonać rysunek 3. Rys. 3. Wykres linii ciśnień po trasie P Z, skala 1:200/5000

26 6. Opis techniczny