POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Informatyka i Programowanie

Temat: Projektowanie sieci wodociągowej.

Wykonała: Justyna Puniewska

ISiW 4

Rok akademicki: 2009/2010

1. Opis programu.

Na zajęciach zajmowaliśmy się poznaniem i analiza działania programu NET. Program Net jest przeznaczony do projektowania i analizy pierścieniowych, promienistych i mieszanych zewnętrznych sieci wodociągowych. Program pozwala na obliczenie jednostrefowego transportu cieczy pod ciśnieniem, z możliwością uwzględnienia parametrów współpracy z pompowniami i zbiornikami sieciowymi.

Dzięki działaniu tego programu uzyskujemy wyniki zawierające informacje o sieci i parametrach jej pracy. Wprowadzanie i wyprowadzanie danych do programu jest bardzo proste i nie wymaga od nas specjalistycznego przygotowania. Program jest został wyposażony przez autora w bardzo prosty i czytelny interfejs, z którym każdy bez problemu powinien sobie poradzić.

W programie zastosowano metodę Crossa-Łobaczewa. Straty ciśnienia są obliczane ze wzoru Darcy-Weisbacha. Wartości współczynnika liniowego oporu hydraulicznego są obliczane ze wzoru Colebrooka-White'a.

2. Przedstawienie przykładowej sieci

Na ćwiczeniach posłużyliśmy się stworzoną przez nas siecią wodociągową pierścieniowa. Zasilanie sieci odbywa się w sposób grawitacyjny. Sieć wraz z opisem gałęzi została umieszczona na planie w skali 1:5000.

Podczas zajęć rozważyliśmy kilka wariantów obliczeniowych

1. Jedno źródło zasilania sieci położone w punkcie nr 9, zbiornik w punkcie nr 7

2. Dwa źródła zasilania sieci położone odpowiednio w punktach 9 i 2, zbiornik w punkcie nr 7

Dla obu wariantów obliczeniowych założyliśmy awarie w gałęziach położonych odpowiednio:

1. Przy źródle (18-9)

2. W środku sieci (14-20)

3. Przy zbiorniku (7-8)

Dane wyjściowe:

Pierwszy wariant, sieć zasilana z jednego źródła, brak awarii:

Pierwsza awaria, przy źródle (9-18):

Druga awaria, w środku sieci (14-20):

Trzecia awaria, przy zbiorniku (7-8):

Drugi wariant: Dwa źródła, sieć bez awarii:

Dwa źródła:

Pierwsza awaria, przy źródle I (18-9):

Druga awaria, w środku sieci (14-20):

Trzecia awaria, przy zbiorniku (7-8):

1. Awaria źródła.

W tym punkcie analizowaliśmy obliczenia hydrauliczne na wypadek awarii przy źródle dla dwóch wariantów.

I wariant: ZI 10%, ZII 90%

II wariant: ZI 90%, ZII 10%

Awaria obu źródeł : wariant: ZI 10%, ZII 90%

Druga awaria obu źródeł: wariant: ZI 90%, ZII 10%

Analiza wyników i wnioski:

W wariancie pierwszym gdy sieć była zasilana z jednego źródła, sieć działała poprawnie. Prędkość przepływu była największa na przewodach znajdujących się przy źródle i malały wraz ze wzrostem odległości od źródła. Prędkości mieszczą się w granicach 0.1 do 0,92.

Obliczenia sieci wodociągowej maja na celu sprawdzenie warunków jej prawidłowego działania, tak aby system zapewniał dostawę wymaganej ilości wody do odbiorców, eksploatowany przy akceptowalnej prędkości, zapewniał wymagane ciśnienie u odbiorców, zapewniał pracę sieci w zakresie wymaganego ciśnienia.

Zaprojektowana sieć jest siecią pierścieniową, zatem zgodnie z I prawem Kirchhoffa ilość wody wprowadzonej ma być równa ilości wody wyprowadzonej. W zaprojektowanej przez nas sieci zauważamy bardzo niskie straty ciśnienia, co związane jest z ilością wykonanych przez program iteracji. Straty ciśnienia zależą w głównej mierze od prędkości przepływu wody, a ta natomiast uzależniona jest od rozbiorów węzłowych, które wynikają z liczby mieszkańców miasta. Prędkości w przewodach mieszczą się w granicy od 0,01-0,92 m/s. Na wielu odcinkach prędkości są zbyt niskie, co wiąże się z koniecznością okresowego czyszczenia odcinków sieci.

Zbiornik umieszczono w najwyższym punkcie miasta, tak aby uzyskać grawitacyjny przepływ wody. Niestety nie w każdym punkcie miasta została zapewniona wymagana wysokość ciśnienia. Ciśnienie wzrasta wraz ze spadkiem terenu. W celu uzyskania wymaganego ciśnienia dla każdego węzła należy zwiększyć wysokość usytuowania zbiornika podnosząc go do góry.

Rozważano kilka wariantów awarii. Podczas awarii w środku sieci i przy źródle straty ciśnienia są niewielkie natomiast podczas awarii przy zbiorniku są większe. Podczas awarii przy zbiorniku ciśnienie zwiększa się.

Przy zaprojektowania dwóch źródeł straty ciśnienia są znacznie mniejsze niż przy jednym źródle zasilania, prędkości stają się mniejsza. Podczas awarii przy źródle, uszkadzając źródło ZII, wokół niego nie są zapewnione wymagane wysokości ciśnienia, można stwierdzić, że źródło ZI nie jest w stanie zapewnić wymaganego ciśnienia, co pewnie jest spowodowane jego niskimi rzędnymi terenu.

13

---