|
После определения расчетного
графика водопотребления, суточных расходов воды и взаимного расположения
элементов системы назначается режим работы отдельных ее сооружений, который
должен обеспечивать режим водопотребления.
Рассмотрим режим работы сооружений системы водоснабжения,
подающей воду в городскую сеть в соответствии с расчетным графиком
водопотребления, приведенным на рис, П.З. В их работе должна быть
организована такая взаимосвязь, чтобы были удовлетворены заданные требования
к водообеспечению потребителя.
Задачей водоприемных сооружений, насосной станции
I подъема и очистных сооружений является забор,
подача и очистка воды в размерах суточного водопотребления объекта. Режим
работы этих сооружений, как правило, назначается равномерным. При этом режиме
насосы станции I подъема работают равномерно в течение суток, подавая средний
часовой расход (линия 1 на II.3). При равномерном режиме обеспечиваются
наименьшие расчетные нагрузки указанных сооружений и их наименьшая
строительная стоимость. Насосной станцией
II подъема вода из резервуаров перекачивается по
водоводам в водопроводную сеть потребителей.
В том случае, если подача воды насосами соответствует
графику водопотребления (линия 2 на П.З), то водонапорная башня для целей
регулирования в системе не нужна. Такая схема характерна для промышленных
предприятий, потребляющих воду равномерно в течение суток. Однако
использование такого режима работы насосной станции при большой
неравномерности водопотребления усложняет и удорожает эксплуатацию системы, а
также приводит к увеличению затрат на строительство. Поэтому, как правило,
используется ступенчатый режим работы насосной станции II подъема (линия 3
на П.З). При этом режиме в часы максимального водопотребления насосная
станция подает несколько меньшее количество воды по сравнению с требуемым, а
в часы минимального водопотребления подача насосов превышает потребление
воды.
В первом случае недостаток воды компенсируется расходом,
подаваемым из водонапорной башни; во втором избыток ее аккумулируется в
резервуаре. Таким образом, в системе имеются регулирующие емкости двух типов.
К первому типу относится резервуар чистой воды, нахо- дящийся на границе двух
зон системы. Работа сооружений первой зоны определяется режимом работы
насосной станции I подъема; работа сооружений второй зоны— режимом работы
насосной станции II подъема.
Вторым типом регулирующих емкостей является водонапорная
башня, находящаяся на границе зон, работа сооружений которых определяется
режимом подачи воды насосной станцией II подъема и графиком водопотребления.
Объемы регулирующих емкостей должны быть такими, чтобы была возможность
обеспечить суточное водопотребление при их совместной работе с насосами. Чем
ближе график работы насосной станции II подъема (линия 2 на II.3) к графику
водопотребления (линия 3 на II.3), тем меньше регулирующий объем
водонапорной башни. Добиться приближения этих графиков можно путем увеличения
ступеней графика работы насосной станции, для чего потребуется установка
дополнительного числа насосов.
Режим работы водоводов, соединяющих водозаборные
сооружения с очистными сооружениями и резервуарами чистой воды, определяется
режимом работы насосной станции I подъема. Режим работы трубопроводов,
подающих воду от резервуаров чистой воды до водонапорной башни, зависит от
режима работы насосной станции II подъема; работа водоводов на участке от
водонапорной башни до города — от режима водопотребления. Условия работы
водонапорной башни зависят от графика водопотребления города, а ее объем
определяется путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной
станции II подъема.
Помимо взаимосвязи режима работы сооружений и их расходов
существует взаимосвязь между напорами, создаваемыми в системе. К системе
водоснабжения предъявляются требования не только в отношении подачи воды
потребителям в необходимых количествах, но и в отношении величин напоров,
которые должны быть обеспечены в точках отбора. Напор, развиваемый насосной
станцией, должен быть достаточным для преодоления потерь напора при движении воды
по водоводам и линиям сети, а также для подъема воды до наивысшей точки ее
отбора и излива. Напор, необходимый в узлах сети для снабжения водой
потребителей, обычно называется требуемым «свободным напором».
СНиП 2.04.02—84 регламентирует величины требуемого
свободного напора в зависимости от этажности зданий. Минимальный свободный
напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-
питьевом водопотреблении на вводе в здание (над поверхностью земли) при
одноэтажной застройке принимается равным не менее 10 м, при большей этажности— 4 м, при этом на каждый этаж добавляется 4 м. В часы минимального водопотребления напор допускается принимать равным 3 м на каждый этаж, кроме первого.
Связь между напорами для схемы водоснабжения, показанной
на II.1, а, на момент максимального водопотребления представлена на II.4.
Она определяется пьезометрическими линиями, которые отражают падение напора в
сети при движении воды от источника водоснабжения до ее точек, наиболее
неблагоприятно расположенных в отношении обеспечения свободных напоров. В
число наиболее неблагоприятных точек попадают те, которые имеют наибольшие
геодезические отметки и наиболее удалены от водонапорной башни. Они
называются «критическими» точками. В них будут самые низкие пьезометрические
напоры и самые малые свободные напоры.
С изменением уровня воды в баке башни подача воды насосами
будет изменяться, так как рабочая точка с изменением напора будет
перемещаться по кривой Q—Н. В результате этого принятый график работы
насосной станции с некоторым приближением характеризует реальную картину
работы, которую можно получить в результате гидравлических расчетов системы
подачи и распределения воды в целом.
Аналогичным образом определяется требуемый напор насосов
станции I подъема.
Наибольший напор, который должны развивать насосы,
соответствует максимальному уровню воды в резервуаре башни. Он, как правило,
выше, чем напор в час максимального водопотребления. Это объясняется
возрастанием потерь напора в сети из- за увеличения расходов воды в районе
границы зон питания и длины пути ее транспортирования.
Многообразие схем водоснабжения не исчерпывается
рассмотренными примерами. Они определяются конфигурацией снабжаемой водой
территории, ее рельефом, числом источников питания, местами их расположения и
т. д.
|
