779


Gdańsk 11.03.2008

Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Katedra Inżynierii Sanitarnej

0x08 graphic

Projekt koncepcyjny sieci wodociągowej dla miasta Świecie

Sprawdzający:

Prof. dr hab. inż. M. Kulbik

Projektant:

Sem. V gr. IŚ2

Rok akad. 2005/2006

PROJEKT KONCEPCYJNY SIECI WODOCIĄGOWEJ DLA MIASTA ŚWIECIE

Obiekt: Sieć wodociągowa miasta Świecie

Zleceniodawca: Katedra Inżynierii Sanitarnej Politechniki Gdańskiej

Branża: Sanitarna

Studium dokumentacji: Projekt koncepcyjny

Zakres opracowania: System dystrybucji, transportu oraz magazynowania wody przeznaczonej do zaopatrzenia ludności.

Projektant:

Sprawdził: Prof. Dr hab. inż. M. Kulbik

Spis treści

1. Opis techniczny

1.1 Podstawa opracowania

Projekt koncepcyjny systemu wodociągowego dla miasta Świecie został wykonany na zlecenie Katedry Inżynierii Sanitarnej Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej jako praca zaliczająca zajęcia projektowe przedmiotu WODOCIĄGI. W projekcie wykorzystano otrzymany podkład sytuacyjno wysokościowy z zaznaczonymi elementami zagospodarowania przestrzennego miasta Świecie, dane dotyczące rodzaju i charakteru miasta oraz procentowy rozkład zabudowy poszczególnych klas wyposażenia sanitarnego.

1.2 Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest koncepcja układu zaopatrzenia w wodę dla miasta Świecie liczącego 52 tys. mieszkańców. Przyjęto, że jest to miasto rozbudowywane o charakterze przemysłowym.

1.3 Cel opracowania

Celem opracowania było stworzenie i zaprojektowanie koncepcji wykonania wodociągu dla miasta Świecie, dostarczającego odbiorcom wodę w dostatecznej ilości, pod odpowiednim ciśnieniem i o należytej jakości, a także wody na potrzeby pożarowe.

1.4 Zakres projektu

Projekt obejmował rozwiązanie następujących zagadnień inżynierskich:

    1. Obliczenie zapotrzebowania na wodę

    2. Wytrasowanie sieci przewodów magistralnych

    3. Obliczenie wydatków odcinkowych i węzłowych

    4. Zwymiarowanie sieci wodociągowej

    5. Zaprojektowanie zbiornika wyrównawczego

    6. Wykreślenie przebiegu linii ciśnienia

    7. Opracowanie koncepcji strefowania wodociągu

    8. Zaprojektowanie ujęcia wody powierzchniowej

    9. Dobór pomp

    10. Sporządzenie dokumentacji opisowej, obliczeniowej i rysunkowej

1.5 Dane wyjściowe

Podstawą opracowania i wykonania projektu były dane podane przez prowadzącego dotyczące struktury zamieszkania i charakteru miasta oraz plan sytuacyjno wysokościowy miasta Świecie wraz z planem zagospodarowania przestrzennego.

Klasa zabudowy

V

Klasa zabudowy

VI

Klasa zabudowy

VII

Rodzaj miasta

Charakter

miejscowości

40%

20%

40%

Rozbudowywane

Przemysłowy

Standard wyposażenia mieszkań w urządzenia sanitarne.

- Zabudowa wysoka - 11-tokondygnacyjna - wielorodzinna posiada mieszkania wyposażone w wodociąg, kanalizację, WC oraz centralną dostawę ciepłej wody; klasa VII(I)

- Zabudowa średnia - 5-okondygnacyjna - klasa VI (II) wielorodzinna posiada mieszkania wyposażone jw., z lokalnym urządzeniem do podgrzewania wody,

- Zabudowa niska - 3-kondygnacyjna - klasa V(III) jednorodzinna mieszkania wyposażone w wodociąg, kanalizację, WC oraz lokalne urządzenie do podgrzewania wody.

1.6 Metodyka realizacji projektu

1.6.1 Obliczenie zapotrzebowania na wodę.

Według normatywu z 1966 roku.

Normatyw z '66 definiuje 7 różnych klas wyposażenia sanitarnego mieszkań, a następnie każdej klasie przypisuje wskaźniki zapotrzebowania wody na mieszkańca w ciągu doby.

Otrzymane dane dotyczą trzech rodzajów zabudowy: VII - wysoka, VI - średnia i V- niska. Dla odpowiednich klas odczytano zapotrzebowanie dla gospodarstw domowych w litrach na mieszkańca na dobę uwzględniając liczbę mieszkańców miasta oraz procentową strukturę wyposażenia mieszkań.

Ponadto uwzględnione zostało zapotrzebowanie dla:

- dla pracowników w instytucjach i zakładach pracy

- dla zakładów użyteczności publicznej

- na cele ogólno-komunalne

- przemysł mały

- straty w sieci i na potrzeby własne stacji uzdatniania (15%).

Przemysł duży nie został wliczony do bilansu zapotrzebowania gdyż znana jest tylko jego lokalizacja. W przypadku uwzględnienia zapotrzebowania przemysłu dużego w bilansie, zapotrzebowanie wody na potrzeby ludności byłoby znacznie większe, a w konsekwencji projektowana sieć wodociągowa zostałaby przewymiarowana. Normatyw z 66 roku określa też współczynniki nierównomierności dobowej i godzinowej które uwzględniono obliczając maksymalne dobowe zapotrzebowanie i minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę.

Ponadto odczytano także zapotrzebowanie na cele przeciwpożarowe - jaki zapas wody należy zgromadzić w zbiorniku na wypadek wystąpienia pożarów w godzinie maksymalnego rozbioru oraz jakim wydatkiem należy obciążyć sieć przy wymiarowaniu.

Według normatywu z 1978 roku.

Normatyw z 1978 roku oparty jest o tak zwane „wskaźniki scalone”, uwzględniające zapotrzebowanie na wodę na następujące cele;

- mieszkalnictwo (jednorodzinne, wielorodzinne),

- usługi,

Oprócz określenia dobowego zużycia przez mieszkańców wody, Normatyw 1978 uwzględnia również strukturę rozbioru wody w ciągu doby, czyli określa nam jaki jest odsetek sumarycznego dobowego zużycia w danej godzinie.

Bilans zapotrzebowania wody wg Normatywu z roku nie jest w pełni miarodajny do obecnych wartości zużycia wody. Obliczony bilans jest znacznie większy niż bilans wg normatywu`66. Wynika to z tego że normatyw `78 sporządzono dla zwyżkowej tendencji zużycia wody oraz w perspektywie 20 letniej. Przyjęcie wskaźników zużycia wody według tego normatywu spowodowałoby znaczne przewymiarowanie sieci wodociągowej i szereg innych niekorzystnych zjawisk, takich jak na przykład wtórne zanieczyszczenie wody, zarastanie i zamulanie przewodów. Obliczenie zapotrzebowania wody według normatywu z 1978 roku miało na celu porównanie rezultatów obliczeń dwóch różnych metod. Do dalszych obliczeń wykorzystano jedynie określany w tym normatywie histogram dobowego rozbioru wody. Posłużył on przy projektowaniu zbiornika wodociągowego oraz po dopasowaniu go do wyników bilansu obliczonego na podstawie normatywu z 1966 roku do określenia minimalnego zużycia wody w ciągu doby.

1.6.2 Trasowanie sieci wodociągowej

Trasowanie sieci było jedną z ważniejszych czynności podczas wykonywania niniejszego projektu. Podczas sporządzania koncepcji trasowania należało uwzględnić szereg czynników takich jak[4]:

  1. rozmieszczenie poszczególnych rejonów zaopatrzenia w wodę (zagospodarowanie przestrzenne miasta)

  2. układ przewodów sieci oraz ich przebieg w siatce sytuacyjno wysokościowej miasta

  3. występowanie przeszkód terenowych i technicznych takich jak rzeki, zbiorniki wodne, linie kolejowe, tereny zielone, cmentarze itp.

  4. umiejscowienie terenów przemysłu

  5. hipsometria terenu

  6. wytyczne projektu - istnienie minimum 3 pierścieni, wytyczne prowadzącego

1.6.3 Określenie wydatków odcinkowych i węzłowych. Podział obszaru zaopatrywania.

Wydatki odcinkowe zostały obliczone na podstawie wyznaczonych wcześniej poletek ciążenia. Poletka ciążenia zostały wyznaczone metodą dwusiecznych - dwusiecznych kąta pomiędzy dwoma sąsiednimi odcinkami sieci. W ten sposób powstały figury geometryczne przypisane dla danego odcinka sieci. Znając powierzchnie tych pól i rodzaj zabudowy, a co za tym idzie gęstość zaludnienia, określono liczbę mieszkańców zamieszkujących dane poletko. Następnie przypisano liczbie mieszkańców obliczone zapotrzebowanie w [l/Md] i otrzymano wartość wydatku odcinkowego w [l/s].

Wydatki węzłowe zostały ustalone na podstawie potrzeb przemysłu dużego o znanej lokalizacji, a także przy obciążaniu sieci zapotrzebowaniem pożarowym.

1.6.4 Obliczenia hydrauliczne sieci

Obliczenia hydrauliczne sieci polegają na obliczeniu oporów przepływu wzdłuż rurociągu. Jednostkowy spadek ciśnienia na długości przewodu obliczany jest na podstawie wzoru Darcy-Weisbacha[6]:

0x01 graphic

, gdzie:

λ - wspólczynik chropowatości względnej przewodu

d - średnica przewodu

v - prędkość przepływu

Straty ciśnienia na długości przewodu oblicz się na podstawie wzoru:

0x01 graphic

, gdzie:

i - spadek hydrauliczny

L - długość przewodu - odcinka

Współczynnik oporów liniowych, zgodnie z wymaganiami normy [6] PN-76/M-34034 wyznacza się na podstawie wzoru Colebrooka-White'a:

0x01 graphic

gdzie:

k - współczynnik chropowatości bezwzględnej przewodu

Re - liczba Reynoldsa

D - średnica przewodu

Jednak ze względu na uwikłaną postać wzoru w praktyce często stosuje się wzory jawne - empiryczne. Szczególnie często stosuje się wzory empiryczne jawne w programach komputerowych w celu przyspieszenia obliczeń [1],[5]. Dla tego w obliczeniach wykorzystano popularny wzór Phama postaci:

0x01 graphic

Wzór ten umożliwia obliczenie współczynnika oporów liniowych w strefie kwadratowej z odchyłkami nieprzekraczającymi 1% od wzoru podstawowego. W przepływach wody w przewodach wodociągowych występuje dobrze rozwinięty ruch turbulentny tak więc zastosowanie powyższego wzoru jest możliwe.

Ponadto przy początkowym doborze średnic w pierwszym przybliżeniu wykorzystano „Tablice do obliczeń hydraulicznych przepływu cieczy w kanałach zamkniętych” [2].

1.6.5 Wymiarowanie sieci pierścieniowej metodą Crossa

Pierwszą czynnością przy wymiarowaniu sieci pierścieniowej było sporządzenie odpowiednich schematów obliczeniowych z uwzględnieniem „I prawa Kirchhoffa” określającego bilans masy w węźle sieci - suma wydatków wpływających do węzła musi być równa sumie wydatków wypływających z węzła.

0x01 graphic

Następnie przeprowadzono obliczenia metodą Crossa według następującego algorytmu:

0x01 graphic

gdzie: Qk - przepływ końcowy
q - wydatek odcinkowy,

0x01 graphic

0x01 graphic


0x01 graphic

a następnie rozłożono ją równomiernie na odpowiednich odcinkach,

Powyższe czynności powtarzano tak długo, aż warunek

| h | < 0,5 [m] był spełniony.

1.6.6 Obliczenia zbiornika zapasowo wyrównawczego

Pojemność zbiornika wyrównawczego została obliczona metodą analityczną na podstawie histogramu rozbioru wody wg normatywu z 1978 roku zmodyfikowanego dla danych z normatywu z 1966r. Po zestawieniu dopływów i odpływów wody do zbiornika w zależności od rozbioru w poszczególnych godzinach obliczono aktualny w danej godzinie stan wody w zbiorniku wychodząc od punktu, w którym zbiornik zaczyna się napełniać. Następnie przyjęto wysokość części wyrównawczej zbiornika i obliczono średnicę zbiornika.

Ponieważ zbiornik stanowi również funkcje przeciwpożarową, dlatego w zbiorniku przewidziano zapas wody na ewentualne pożary które dały wysokość części pożarowej w zbiorniku.

Do tego wszystkiego dodano 0.5 m wody na cele technologiczne, np. na płukanie sieci itp.

1.6.7 Wyznaczenie rzędnych linii ciśnienia w poszczególnych rozbiorach

Wymagane ciśnienia gospodarcze dla danego obszaru zabudowy wyznacza się ze wzoru:

Hgosp=3 n + 10[mH2O] ,

gdzie: n- liczba kondygnacji

Natomiast dopuszczalne maksymalne ciśnienie gospodarcze stanowi 150% ciśnienia gospodarczego.

W przewodach magistralnych gdzie nie ma sieci rozdzielczej ciśnienie w rurociągu nie może przekraczać 80,0m słupa wody czyli 0,8 MPa, natomiast w przypadku przewodów do których podłączona jest sieć rozdzielcza maksymalna wartość cisnienia wynosi 0,6 MPa. Ponadto ciśnienie podczas wystąpienia wypływu pożarowego nie powinno spadać poniżej 0,2 MPa (dopuszcza się ciśnienie wysokości minimum 7 m słupa wody w przypadku gdy jest zapewniony dojazd do hydrantów wozami strażackimi wyposażonymi we własne pompy).

Wykreślanie przebiegu linii ciśnienia rozpoczęto wychodząc z odpowiedniego poziomu wody w zbiorniku, uwzględniając spadki hydrauliczne obliczone przy wymiarowaniu sieci. Linie wykreślono na profilach terenu z zaznaczonymi wysokościami ciśnienia gospodarczego wymaganego, maksymalnego zalecanego dopuszczalnego oraz maksymalnego dopuszczalnego nieprzekraczalnego.

Linie ciśnień wykreślono dla sytuacji rozbioru maksymalnego, minimalnego oraz maksymalnego z wystąpieniem pożarów.

1.6.8 Strefowanie wodociągu. Dobór pomp

Po wyznaczeniu przebiegu linii ciśnienia określono rejony w których linia ta nie mieści się w wymaganym przedziale. Następnie tak dobrano rzędną dna zbiornika, żeby jak największy obszar miasta był zaopatrywany bez konieczności podwyższania ani obniżania ciśnienia. Następnie w rejonach gdzie ciśnienie było zbyt małe utworzono strefy podwyższania ciśnienia, natomiast w rejonach zbyt wysokiego ciśnienia powstały strefy gdzie ciśnienie było redukowane.

Strefowanie można przeprowadzić w trzech wariantach.

Strefowanie szeregowe polegające na tym, że poszczególne strefy ciśnienia są zaopatrywane kolejno jedna za drugą przy wykorzystaniu jednego rurociągu i szeregowo rozmieszczonych pompowni lub reduktorów. Rozwiązanie to cechuje się mniejszym ciśnieniem wody w sieci, mniejszym zużyciem energii oraz mniejsza długością rurociągu, jednak sprawia znaczne utrudnienia eksploatacyjne, nie gwarantuje ciągłej dostawy wody oraz cechuje się dużym kosztem inwestycyjnym.

Strefowanie równoległe polega na tworzeniu równoległych i niezależnych od siebie stref ciśnienia, zasilanych z osobnych pompowni. Rozwiązanie to jest dogodne pod względem eksploatacji sieci i gwarantuje ciągłą dostawę wody. Jednak z drugiej strony wymaga utrzymania w sieci wysokiego ciśnienia, co pociąga za sobą duże zużycie energii oraz koszty. Ponadto wymaga większej długości rurociągu.

Najczęściej stosowanym rozwiązaniem strefowania wodociągu jest rozwiązanie pośrednie - układ szeregowo - równoległy. Układ ten łączy ze sobą dwa powyższe sposoby strefowania i umożliwia optymalną pracę sieci wodociągowej.

Oprócz zmiany ciśnienia na magistrali, można zastosować lokalne obniżanie lub podwyższanie ciśnienia, np. na podłączeniach sieci rozdzielczej lub na poszczególnych dzielnicach.

Strefowanie jest czynnością rozpoczynającą właściwe projektowanie systemu zaopatrzenia w wodę. To właśnie wtedy nadaje się ostateczną strukturę sieci wodociągowej.

Po rozwiązaniu problemu strefowania wodociągu dokonano doboru pomp zastosowanych w układzie wodociągowym. Pompy dobrano na podstawie charakterystyk typoszeregu pomp z katalogu oraz uwzględniając geometryczną wysokość podnoszenia, wymaganą wydajność oraz straty w rurociągu (charakterystykę rurociągu).

1.7 Opis rozwiązań zastosowanych w projekcie

1.7.0 Opis stanu istniejącego i uwarunkowań lokalnych.

Według dostarczonych danych miasto Świecie zamieszkują 52000 mieszkańców na powierzchni zabudowy mieszkalnej 260 ha. Rzędne terenu zawierają się między 70 a 105 mnpm. Ukształtowanie terenu jest bardzo niekorzystne. Spadki terenu są bardzo zróżnicowane - często przekraczają 1,0 %. Tereny przemysłowe zlokalizowane są na południowy - wschód od centrum miasta. Brak danych na temat istniejącego wodociągu oraz danych pomiarowych zużycia wody.

1.7.1 Zapotrzebowanie na wodę

Przed przystąpieniem do obliczania zapotrzebowania na wodę obliczono sumaryczną powierzchnię zaopatrywania w wodę. Na jej podstawie obliczono liczbę mieszkańców miasta Świecie, uwzględniając jednocześnie procentowy udział ludności znajdującej się w danej klasie wyposażenia sanitarnego.

Projektowany układ wodociągowy będzie zaopatrywał w sumie 52000 mieszkańców zamieszkujących powierzchnię 260 [ha].

Szczegółowy tok obliczeń liczby ludności przedstawia Tabela 2 w części obliczeniowej.

Zapotrzebowanie na wodę obliczono według wytycznych normatywu z 1966 roku. Przy obliczaniu średniego dobowego zapotrzebowania dla ludności oraz współczynników nierównomierności dobowej i godzinowej uwzględniono procentowy udział klas wyposażenia. W tym celu użyto do obliczeń średnią ważoną. Po obliczeniu średniego dobowego zapotrzebowania na dobę obliczono współczynnik nierównomierności dobowej. Po jego uwzględnieniu obliczono maksymalne dobowe zapotrzebowanie, a następnie współczynnik nierównomierności godzinowej i maksymalne godzinowe zapotrzebowanie. Wartości te obliczono w litrach na mieszkańca na dobę - [l/MkD]. Następnie obliczono zapotrzebowanie wody dla przemysłu dużego. Wszystko przemnożono przez liczbę mieszkańców. Ostatecznie otrzymano następujące wyniki:

Potrzeby ludności:

[l/d]

[m3/h]

[l/s]

Qdśr=

14040000

585

163

Qdmax=

16224000

676

188

Qhmax=

19552000

815

226

 

 

 

 

Potrzeby przemysłu dużego:

 

 

 

Qdśr=

8736000

364

101

Qdmax=

10036000

418

116

Qhmax=

10036000

418

116

 

 

 

Łącznie:

 

 

 

Qdśr=

22776000

949

264

Qdmax=

26260000

1094

304

Qhmax=

29588000

1233

342

Szczegółowo obliczenia zapotrzebowania na podstawie normatywu z 1966 roku przedstawia Tabela 3.

Następnie obliczono zapotrzebowanie na wodę stosując normatyw z 1978 roku. Ponownie uwzględniono procentowy udział ludności znajdujący się w danych klasach zaopatrywania. Jak już wspomniano wcześniej obliczenie to zostało wykonane wyłącznie w celach poznawczo - porównawczych. W metodzie tej odczytano wskaźniki zużycia dla poszczególnych klas. Podobnie jak poprzednio uwzględniono liczbę mieszkańców. Tok i wyniki zestawiono w Tabeli 4 i Tabeli 5.

1.7.2 Histogram rozbioru wody

Na podstawie Modelu symulacyjnego rozkładów godzinowego zapotrzebowania na wodę w maksymalnej dobie z normatywu 1978r. powstała Tabela 6 ilustrująca strukturę rozbioru wody w czasie doby oraz zapotrzebowanie w poszczególnej godzinie. Na podstawie histogramu powstał Wykres 1 ilustrujący graficznie schemat rozbioru dobowego. Tabela 6 zawiera kolumnę w której znajdują się wartości poprawione dla normatywu z 1966 roku i to właśnie one zostały wykorzystane to opracowania Wykresu 1. Ponadto wykorzystano je do wyznaczenia godziny o rozbiorze minimalnym - godzina 200-300. Na podstawie wspomnianego histogramu obliczono również zapotrzebowanie na wodę w godzinie minimalnego rozbioru. W histogramie wykorzystuje się tylko dane dla ludności, ponieważ dla przemysłu dużego zakłada się stały pobór wody w ciągu doby.

1.7.3 Trasowanie sieci wodociągowej

Sieć wytrasowano w taki sposób, żeby sieć przebiegła wyłącznie wzdłuż ulic, co jest dogodnym rozwiązaniem pod względem zarówno budowy sieci jak i jej eksploatacji. Ponadto umożliwiony jest dojazd wozów strażackich do hydrantów. Trasując sieć do minimum ograniczono krzyżowanie się sieci z liniami kolejowymi oraz ciekami wodnymi. Sieć magistralna nie przebiega pod terenami zieleni i cmentarzy co eliminuje szereg problemów związanych z dewastacją terenu podczas budowy wodociągu oraz jego ewentualną awarią. Sieć przecina kilkakrotnie ciek wodny wyłącznie w miejscu gdzie zlokalizowane są mosty, co również jest korzystne, ponieważ nie ma potrzeby wznoszenia dodatkowych konstrukcji nośnych. Ponadto większość odcinków jest w pełni wykorzystanych ponieważ po obu stronach odbywa się rozbiór wody przez sieć rozdzielczą. Zaprojektowano 3 pierścienie oraz trzy odgałęzienia - jedno do celów zaopatrzenia ludności w zabudowie wysokiej zlokalizowanej na peryferiach miasta; 1 odcinek łączący węzeł 4 ze zbiornikiem oraz 1 łączący ujęcie z węzłem 1. Przebieg sieci przedstawiony jest na Rysunku 1.

Zbiornik zapasowo wyrównawczy umiejscowiono na obrzeżu miasta, na wzgórzu o rzędnych terenu ok. 105 m.n.p.m. Wykorzystano wzgórze na kawałku terenu zieleni nieurządzonej. Rozwiązanie to było korzystne ze względów zarówno hydraulicznych jak i stosunkowo ekonomiczne - nie wymagało wznoszenia bardzo wysokich konstrukcji nośnych oraz zabezpieczało przed występowaniem stagnacji wody w godzinach nocnych.

Ujęcie wody podziemnej oraz stację uzdatniania usytuowano na północ od miasta.

1.7.4 Wyznaczanie wydatków odcinkowych i węzłowych

Po wytrasowaniu sieci i umiejscowieniu węzłów obszar zaopatrywania podzielono na poletka ciążenia metodą dwusiecznych. Sieczne wyznaczają granicę obszaru zaopatrywanego z danego odcinka. Oprócz granic wyznaczanych przez sieczne uwzględniono również granice naturalne i terenowe. Stanowiły je głównie linie granic terenów zieleni oraz granice poszczególnych rejonów zagospodarowania przestrzennego. Granicą była też obwiednia terenu kolejowego. Uwzględnienie tego rodzaju przeszkód było konieczne ponieważ niemożliwe jest prowadzenie sieci rozdzielczej np. przez tereny zielone.

Po wyznaczeniu poletek ciążenia wyznaczono ich powierzchnię. Następnie znając klasę wyposażenia sanitarnego oraz gęstość zaludnienia obliczono liczbę ludności na danym poletku. Układ poletek oraz zagospodarowanie przestrzenne przedstawia Rysunek 2.

Dzieląc zużycie wody w godzinie maksymalnego i minimalnego rozbioru przez łączną liczbę mieszkańców otrzymano zużycie wody przez jednego mieszkańca w tych dwóch sytuacjach wyrażone w [l/s]. Dla rozbioru maksymalnego było to 0,004346 [l/Mks], natomiast dla rozbioru minimalnego 0,001365 [l/Mks]Mnożąc tą wartość przez liczbę mieszkańców danego poletka otrzymano wartość wydatków odcinkowych. Tok obliczeń oraz wyniki zestawiono w Tabeli 7.

Wydatki węzłowe wyznaczono dla rejonów przemysłowych. Węzeł 8 obciążono wydatkiem 116 l/s. Ponadto w przypadku rozbioru maksymalnego w przypadku pożarów obciążono wydatkami 20 l/s węzły nr 8 i 10 ponieważ były to punkty najbardziej niekorzystne - są to punkty najbardziej oddalone od zbiornika, a ponadto występowało tam najniższe ciśnienie.

Schematy wydatków węzłowych i odcinkowych przedstawione są na schematach obliczeniowych - Rysunek 3, Rysunek 4, Rysunek 5.

1.7.5 Obliczenia hydrauliczne i wymiarowanie sieci wodociągowej

Projektowana sieć jest w większości siecią pierścieniową. Oprócz pierścieni występują odcinki sieci rozgałęzieniowej.

Sieć pierścieniową zaprojektowano jako wykonaną z przewodów żeliwnych. Zaproponowano rury z żeliwa sferoidalnego. Jest to materiał tradycyjny, dobrze rozpoznany i dobrze pracujący z podłożem gruntowym. Odcinki 6-9 oraz 9-10 zaprojektowano jako wykonane z rur z polietylenu PEHD PE 100 o SDR 13,6 i wytrzymałości PN 12 bar. Rury te zastosowano ze względu na możliwość występowania tam dłuższej stagnacji wody - zjawisko typowe dla sieci rozgałęzieniowej oraz mniejszą wrażliwość na uderzenia hydrauliczne - odcinki te są zasilane przez pompownię. Do obliczeń hydraulicznych przyjęto współczynnik k=0,1mm dla rur polietylenowych oraz k=1mm dla rur żeliwnych (zgodnie z PN-76/M-34034) . Ponieważ rury wykonane z polietylenu mają o wiele grubsze ścianki niż rury żeliwne do obliczeń przyjęto średnice wewnętrzne a nie nominalne. Sieć pierścieniową wymiarowano metodą Crossa według algorytmu opisanego w punkcie 1.6.5. Przy doborze średnic i wymiarowaniu sieci kierowano się przede wszystkim kryterium prędkości liniowej. Prędkość ta, w przypadku magistral, powinna zawierać się w przedziale 1,0do 3,0 m/s [1],[6]. Prędkość liniowa nie powinna być zbyt duża, ponieważ gwałtownie wzrastają wtedy straty liniowe oraz w przypadku wystąpienia zjawiska uderzenia hydraulicznego wzrost ciśnienia może znacznie przekroczyć wytrzymałość rurociągu. Prędkość przepływu nie powinna też nigdy spadać poniżej wartości 0,3 m/s ponieważ następuje wtedy proces mechanicznego odkładania się osadów co powoduje szybkie zarastanie światła przewodu. Ponadto w tej sytuacji woda zbyt długo znajduje się w sieci i traci swoje właściwości, co powoduje tzw. wtórne zanieczyszczenie wody przeznaczonej na cele konsumpcyjne. Jednocześnie według [1] prędkość przepływu najlepiej obrazuje stopień przewymiarowania sieci. Przy ocenie przewymiarowania powinno się uwzględniać zarówno ilość i długość odcinków na jakich występują dane prędkości oraz jaka jest średnia prędkość w ciągu danego okresu czasu, np. w ciągu doby.

Sieć pierścieniowa została tak zaprojektowana, że w żadnej godzinie nie występuje przepływ z prędkością poniżej 0,3 m/s. Nieduże prędkości występują w odcinkach sieci rozgałęzieniowej i jest to spowodowane zanikiem poboru w godzinach nocnych. Występowanie niedużych prędkości przepływu na ww. odcinkach było również jednym z czynników decydujących o zastosowaniu rur z tworzyw sztucznych, które są bardziej odporne na zarastanie i ścieranie [8] niż rury żeliwne i w związku z tym ewentualne osady powstałe w sytuacji wystąpienia małych prędkości przepływu zostaną łatwo wypłukane w momencie gdy prędkość będzie dostatecznie duża. Podczas rozbioru maksymalnego mniejsza prędkość panuje tylko na odcinku 3-4. Na pozostałych odcinkach prędkość ta jest większa od 1,0 m/s. Jednak w godzinie tranzytu prędkość ta wzrasta do wartości 0,89 m/s co jest wystarczającą prędkością dla średnicy DN150. Na wspomnianym odcinku prędkość spada poniżej 0,3 m/s jedynie w przypadku wystąpienia pożarów, ale sytuacja taka zdarza się rzadko. Ponadto należy zaznaczyć, że omawiany odcinek jest krótki i stanowi niewielki odcinek sieci.

Spełniona jest również zasada, że prędkość niezamulająca występuje co najmniej raz na dobę.

Zestawienie prędkości przepływu w trzech stanach zestawiono poniżej. Pełny tok obliczeń przedstawiono w Tabelach 8 - 10 oraz Tabeli 11a,b,c.

Zestawienie prędkości przepływu

Odcinek

Prędkość przepływu [m/s] w godznie:

Odcinek

Średnica nominalna

Średnica wewnętrzna obliczeniowa

Materiał

Qh max

Qh min

Qh max + pożary

od

do

[mm]

[mm]

-

[m/s]

[m/s]

[m/s]

1

2

300

300

Żeliwo sfer.

1,28

1,30

1,28

2

3

300

300

Żeliwo sfer.

1,12

1,25

1,12

3

4

150

150

Żeliwo sfer.

0,37

0,89

0,10

4

5

300

300

Żeliwo sfer.

1,17

1,58

1,11

5

1

300

300

Żeliwo sfer.

1,39

1,64

1,32

1

7

300

300

Żeliwo sfer.

1,43

1,30

1,50

7

6

300

300

Żeliwo sfer.

1,23

1,24

1,30

4

6

250

250

Żeliwo sfer.

1,03

0,90

1,34

3

8

250

250

Żeliwo sfer.

1,22

1,41

1,38

4

8

250

250

Żeliwo sfer.

1,19

0,97

1,45

6

9

355

302

PE 100

1,63

0,52

1,91

9

10

315

268

PE 100

1,14

0,36

1,50

4

Z

350

350

Żeliwo sfer.

0,39

1,22

0,81

U

1

500

500

Żeliwo sfer.

1,55

1,55

1,55

Kolorem zaznaczono odcinki sieci pierścieniowej.

1.7.6 Obliczenie zbiornika

Pojemność zbiornika wyrównawczego obliczono metodą analityczną według[4]. Wymagana pojemność części wyrównawczej zbiornika wynosi 9,82% dobowego zapotrzebowania wody, czyli:

0x01 graphic

Zbiornik będzie okrągłym zbiornikiem wieżowym, o wysokości części wyrównawczej 4 m ajego średnica wyniesie:

0x01 graphic

Według [4] na cele przeciwpożarowe należy zgromadzić 400m3 wody. Zatem wysokość części przeciw pożarowej wyniosła 0,61 m - przyjęto 1,0m. Dodatkowo zaprojektowano jeszcze 0,5 m na zapas wody dla celów technologicznych. Zbiornik zaczyna się napełniać o godzinie 2300. Stan maksymalny osiąga o godzinie 500.

Obliczenie pojemności zbiornika przedstawiono w Tabeli 12.

1.7.7 Wykreślenie linii ciśnienia

Po zwymiarowaniu sieci wodociągowej i obliczeniu zbiornika wyrównawczego sporządzono profile terenu wzdłuż poszczególnych odcinków sieci. Następnie naniesiono na rysunek linie wyznaczające wymagane ciśnienia oraz ciśnienia maksymalne. Przyjęto wstępnie rzędną zbiornika i wychodząc z poziomu wody w danej sytuacji wykreślono przebieg linii ciśnienia. Z obliczeń hydraulicznych wykorzystano wartości spadków oraz uwzględniono kierunek przepływu w danym odcinku w danej sytuacji. Następnie skorygowano położenie zbiornika. Profile terenu oraz linie ciśnień przedstawiono na Rysunku 7.

1.7.8 Strefowanie wodociągu

Wykreślone linie ciśnień obrazowały rozkład ciśnienia w sieci wodociągowej. W jednych rejonach ciśnienie było zbyt wysokie, natomiast w innych zbyt niskie. W związku z tym zaistniała konieczność przeprowadzenia podziału wodociągu na strefy ciśnienia. W pierwszym kroku tak skorygowano wysokość zbiornika, aby na jak największym obszarze ciśnienie nie wymagało ani redukcji ani podwyższenia. Punktem miarodajnym był węzeł 6 gdzie należało uzyskać wymaganą wysokość ciśnienia w czasie wypływu pożarowego.

W wyniku dużych rozbieżności przepływów w godzinach minimalnego i maksymalnego rozbioru linia ciśnienia w godzinie rozbioru minimalnego znajdowała się znacznie powyżej linii w godzinie rozbioru maksymalnego - nawet o kilkanaście metrów. W związku z tym w godzinach nocnych na pewnych odcinkach ciśnienie znacznie wykraczałoby poza wymagane wartości oraz występowałyby znaczne skoki ciśnienia. Ponadto na pompowni 2 stopnia wystąpiłaby konieczność znacznego dławienia pomp - o prawie 13 metrów. Dla tego też w kolejna czynnością przy strefowaniu było „zbliżenie” do siebie linii ciśnienia w tych dwóch skrajnych sytuacjach. Efekt osiągnięto poprzez zaprojektowanie pompowni tranzytowej na odcinku 4-Z która umożliwia wtłoczenie wody do zbiornika w godzinach tranzytu wody. W godzinach gdy występuje wypływ wody ze zbiornika pompownia ta nie pracuje. Dzięki temu rozwiązaniu uzyskano stabilizację ciśnienia w sieci w ciągu doby oraz zniwelowano wielkość dławienia pomp na ujęciu do niecałych 2 metrów. Przebieg linii ciśnienia po zrealizowaniu omawianej pompowni przedstawiono na Rysunku 7 - linia niebieska przerywana kreskowa.

Na odcinkach 4-6 oraz końcówce 6-9-10 ciśnienie było zbyt niskie. Dla tego przy węźle 6 zaprojektowano pompownię sieciową PS1 która podnosi ciśnienie do wymaganych wartości na w/w odcinkach. Jest to pompownia spełniająca zadanie zarówno pompowni sieciowej jak i lokalnej. Podwyższanie lokalne ciśnienia ma miejsce na odcinku 4-6 i jest realizowane za pomocą dodatkowego przewodu, biegnącego równolegle do przewodu magistralnego. Ten dodatkowy przewód jest zasilany z pompowni PS1 która zasila również końcówkę 6-9-10.

Jest to rozwiązanie bardziej korzystne niż zasilanie odcinka 4-6 bezpośrednio i ustawieniu przy węźle 4 zasuwy strefowej. Wtedy nastąpiło by przerwanie pierścienia II i odcinki 1-7,7-6,6-4 stałyby się odcinkami sieci rozgałęzieniowej. Narażone byłyby wtedy na występowanie zastoju wody w godzinach nocnych, ponieważ nie brałyby wtedy udziału w tranzycie wody do zbiornika.

Takie rozwiązanie pozwoliło stworzyć Strefę wysoką 1. Jednocześnie na pozostałym obszarze ciśnienie miało wysokość zawierającą się w wymaganym zakresie. Przekroczenia występują jedynie w okolicach węzła nr 8 i wynikają jedynie z niekorzystnego ukształtowania terenu - węzeł ten jest położony na rzędnej 75 mnpm. Ponieważ nie przekraczają one 5m nie wprowadzano dodatkowych reduktorów.

W ten sposób uzyskano wymaganą wysokość ciśnienia na całym obszarze zaopatrywania w wodę. W celu zaznaczenia obszarów o różnej zabudowie wydzielono strefy: Strefa niska 1 i 2 oraz Strefę średnią 1. jednak z punktu widzenia hydrauliki pracują one jako jedna strefa ciśnienia i nie są ze sobą w żaden sposób odizolowane. Ponadto tak niewielkie przekroczenia lepiej redukować bezpośrednio na sieciach rozdzielczych lub przyłączach budynków, jak to przewiduje norma PN-92/B-01706 [7].

Przy strefowaniu uwzględniono również wymagania dotyczące sytuacji wystąpienia pożarów.

W przypadku wystąpienia wypływów pożarowych ciśnienie nie powinno spadać poniżej 0,2 MPa.

Podstawową zaletą zaproponowanej koncepcji strefowania, jest to, że żaden z projektowanych pierścieni został przerwany i zostały zachowane wszystkie zalety sieci pierścieniowej. Ponadto większość obszaru zaopatrywania jest zasilana bezpośrednio z ujęcia, bez potrzeby zmian ciśnienia wody. Rozwiązanie takie nie wprowadza również konieczności stosowania skomplikowanego sterowania siecią. Należy jeszcze zaznaczyć że strefowanie jest również sztuką pewnego kompromisu pomiędzy zadanymi wymaganiami a realiami. Dla tego opracowując koncepcję strefowania kierowano się przede wszystkim niezawodnością układu, pewnością dostawy wody oraz względami ekonomicznymi.

Jak już wspomniano wcześniej strefowanie jest czynnością która poprzedza właściwe projektowanie sieci. Niestety niniejsze opracowanie nie obejmuje dalszych obliczeń. W związku z tym przebieg linii ciśnienia po zrealizowaniu koncepcji strefowania przedstawiono tylko jako przybliżenie - założono, że po ponownych obliczeniach ciśnienia będą zbliżone to tych reprezentowanych przez zieloną linię przerywaną i niebieską linię kreskową (rys. nr 7).

Koncepcja strefowania została przedstawiona na Rysunku 1 i 7

W tabelach opisowych podano rzędne nie uwzględniające strefowania, ponieważ nie zostały przeprowadzone stosowne obliczenia. Doboru pomp również dokonano dla stanu przed strefowaniem.

1.7.9 Ujęcie wody podziemnej

Ujęcie wody zaprojektowano jako ujęcie wody podziemnej. Ujęcie pracuje w trybie 24 godzinnym ze stałą wydajnością. Ujęcie zlokalizowano na terenie równinnym o rzędnej terenu ok. 95 m.n.p.m. Ujęcie dostarcza 304 l wody na sekundę, czyli 1094,4 m3/h.

Ujęcie składa się z kompleksu 12 (+1 studnia rezerwowa) studni rozmieszczonych po 3 na odgałęzieniach o długości ok. 140m. W studniach znajdują się pompy zatapialne tłoczące wodę na powierzchnię. Woda ze studni trafia do stacji filtrów a następnie do zbiornika wody czystej o pojemności V=365m3. Następnie pompownia 2 stopnia wtłacza wodę do sieci miejskiej. Każda studnia pracuje z wydatkiem ok. 91,2 m3/h. Przy doborze pomp uwzględniono występowanie leja depresyjnego.

Schemat sytuacyjny ujęcia przedstawia Rysunek 1 natomiast schemat wysokościowy Rysunek 6. Obliczenia zamieszczono w Tabeli 13.

1.7.10 Dobór pomp

Doboru pomp dokonano na podstawie charakterystyk z katalogu pomp firmy GRUNDFOSS. Charakterystyki pomp z naniesionymi punktami pracy przedstawiono w załączniku. Pompy dobrano na następujące parametry:

Pompy do studni na ujęciu:

Wymagana wysokość podnoszenia:

H1=52,6

Typ: SP 95-5-AB

H2=55,8m

Typ: SP 125-3 AA

H3=62,0,0m

Typ: SP 95-5

Wymagana wydajność:

Q=91,2 m3/h

Pompownia II stopnia na ujęciu:

Wymagana wysokość podnoszenia:

H=136,57-93,17=43,4m.

Hg=23,95m - wysokość geometryczna

Hs=19,45m - wysokość strat

Wymagana wydajność:

Q=1094,4 m3/h

Wybrano 3 pompy typu NK 125-400/397 + jedna pompa rezerwowa. Pompy pracują ze stałym wydatkiem i stałą wysokością podnoszenia w optymalnym zakresie sprawności.

Pompownia sieciowa PS1:

Wymagana wysokość podnoszenia:

H=32,6 m

Hg=26,64m - wysokość geometryczna

Hs=5,96m - wysokość strat

Wymagana wydajność:

Q=482,4 m3/h

Wybrano 2 pompy typu CV 300-10/319 + jedna pompa rezerwowa. W celu optymalnego doboru parametrów pracy w ciągu zmieniającego się rozbioru oraz możliwości wystąpienia wypływu pożarowego przewidziano sterowanie pomp przy pomocy falowników.

Pompownia tranzytowa:

Wymagana wysokość podnoszenia:

H=12,0m

Hg=7,1 m - wysokość geometryczna

Hs=4,9m - wysokość strat

Wymagana wydajność:

Q=421,2 m3/h

Wybrano 3 pompy typu NK 100-200/206 + jedna pompa rezerwowa. W celu optymalnego doboru parametrów pracy w ciągu zmieniającego się przepływu przewidziano sterowanie pomp przy pomocy falowników.

Wszystkie pompy powinny być zaopatrzone w układy miękkiego startu, tzw. Soft start, w celu uniknięcia występowania uderzeń hydraulicznych podczas rozruchu pomp. Urządzenie to powoduje płynny rozruch pompy, poprzez stopniowe zwiększanie obrotów do nominalnych.

1.7.11 Uzbrojenie sieci

Zawory zwrotne:

Zastosowano zawory zwrotne przed pompowniami sieciowymi. Celem zastosowania zaworu zwrotnego jest przeciwdziałanie ruchowi wody w przeciwnym kierunku.

Zasuwy:

Zasuwy zostały rozmieszczone zostały we wszystkich węzłach na każdym odgałęzieniu w celu zamknięcia odcinków w razie awarii, przy zmianach średnicy przewodów oraz na pompowniach, ujęci i zbiorniku.

Zasuwy strefowe:

Nie zastosowano.

Reduktory:

Nie zastosowano.

Hydranty:

Zgodnie z przepisami na wszystkich odcinkach zastosowano hydranty w odległości, co 150 m.

Odpowietrzniki:

Odpowietrzniki rozmieszczono w najwyższych punktach przewodu oraz przed zasuwami w celu odpowietrzenia odcinka leżącego poniżej w przypadku jej domknięcia.

Odwodnienia:

Rozmieszczono je w najniższych punktach przewodu w celu opróżnienia go z wody w razie potrzeby. Konieczne jest również ich umieszczenie powyżej zasuw na przewodach opadających.

Rozmieszczenie elementów uzbrojenia sieci przedstawiono na Rysunku 1. Ponadto rozmieszczenie odpowietrzników i odwodnień zostało pokazane na Rysunku 7.

1.8 Wnioski

Niniejsze opracowanie będące przede wszystkim planem koncepcyjnym nie wyczerpuje w pełni zakresu prac projektowych koniecznych do kompletnego zaprojektowania systemu zaopatrzenia w wodę. W normalnym przypadku po przeprowadzeniu strefowania sieci, należałoby ponownie przeprowadzić wymiarowanie sieci, ponieważ po podzieleniu na strefy zmieniają się przepływy, wydatki, a więc wymiarowanie należałoby przeprowadzić dla zupełnie nowych schematów. Niestety dalsze projektowanie sieci wykracza poza zakres realizowanego projektu.

Jednak mimo to zaproponowana koncepcja zapewnia dostarczenie wody w wymaganej ilości, pod wymaganym ciśnieniem oraz o należytej jakości.

Obliczone zapotrzebowanie na wodę zapewnia, że do odbiorców dopłynie należyta jej ilość. Zapewnione przy wymiarowaniu prędkości, świadczą o tym że sieć nie została przewymiarowana [1], a tym samym nie nastąpi wtórne zanieczyszczenie wody - zostanie zapewniona odpowiednia jakość wody.

Proponowana koncepcja strefowania zapewnia wymagane ciśnienia w sieci. Nawet w wypadku zaprzestania pracy pompowni PS1 można będzie dostarczyć wodę mieszkańcom choćby na poziomie hydrantów. Spełniony jest zatem warunek odpowiedniego ciśnienia.

Podstawową zaletą zaproponowanego rozwiązania jest utrzymanie w całości charakteru sieci pierścieniowej. Rozwiązanie takie zapewnia dobrą pracę sieci, oraz jest mniej wrażliwe w przypadku awarii.

W pompowniach przewidziano zastosowanie nowoczesnych pomp, co zwiększa niezawodność całego układu oraz poprawia jego ekonomię pracy.

Oczywiście koncepcja ta nie jest idealna i można by w niej wprowadzić szereg zmian. Należy jednak raz jeszcze podkreślić fakt, że właściwe projektowanie sieci nie zostało zrealizowane. Przede wszystkim żeby poznać dokładnie strukturę pracy sieci należałoby wykonać model symulacyjny [1] i sprawdzić jak pracuje sieć w poszczególnych godzinach w ciągu doby, a nie tylko w godzinie maksymalnego i minimalnego rozbioru. Dopiero po jego realizacji mogłoby się okazać, że sieć funkcjonuje poprawnie lub zupełnie źle, gdyż znane byłyby na przykład prędkości przepływu w poszczególnych godzinach a nawet minutach oraz rozkłady ciśnienia. Ponadto można by określić wiek wody i dokładnie wyznaczyć średnią prędkość przepływu w ciągu doby [1].

Literatura

    1. M. Kulbik „Komputerowa symulacja i badania terenowe miejskich systemów wodociągowych”

    2. M. Kulbik, R. Edel „Tablice do obliczeń hydraulicznych przepływu cieczy w kanałach zamkniętych”

    3. W. Petrozolin „Projektowanie sieci wodociągowych”

    4. T. Gabryszewski „Wodociągi”

    5. C. Grabarczyk „Przepływ cieczy w przewodach: metody obliczeniowe”

    6. PN-76/M-34034 Rurociągi. Zasady obliczeń strat ciśnienia.

    7. PN-92/B-01706 Instalacje wodociągowe. Wymagania w projektowaniu.

    8. Charakterystyki materiałowe produktów pobrane ze stron www producentów rur i armatury wodociągowej.

  1. Obliczenia

2.1 Dane wyjściowe do projektu

Tabela 1

Klasa zabudowy

V

Klasa zabudowy

VI

Klasa zabudowy

VII

Rodzaj miasta

Charakter

miejscowości

40%

20%

40%

Rozbudowywane

Przemysłowy

2.2 Obliczenie liczby ludności

Tabela 2

Klasa zabudowy

%

Gęstość zaludnienia [m/ha]

Powierzchnia zamieszkania [ha]

Liczba ludności

V

40

100

260

10400

VI

20

200

260

10400

VII

40

300

260

31200

 

Łączna liczba ludzi

52000

2.3 Obliczenie zapotrzebowania na wodę według normatywu z 1966r.

Tabela 3

Rodzaj zapotrzebowania

Oblicznenia pomocnicze; zastosowane tablice; źródła

Wskaźnik [dm3/Md]

 

Qdśr

Qdmax

Qhmax

1

2

 

3

4

5

Gospodarstwa domowe

A. Średnie dobowe zapotrzebowanie

 

 

 

 

 

 

Qd=[(10400*125)+(10400*160)+(31200*185)]/52000

 

 

 

168

[dm3/Md]

 

 

Tablica 2-1 s.38 Petrozolin "Projektowanie sieci wodociągowych"

 

 

 

 

 

 

 

168

 

Pracownicy urzędów i zakładów

Tablica 2-2 Petrozolin

 

 

 

 

 

 

20

 

20

 

Zakłady uzyteczności publicznej

Tablica 2-4 Petrozolin

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

25

 

Razem ludność:

 

 

213

 

Cele ogólnokomunalne

Tablica 2-6 s.43 Petrozolin

 

 

 

 

25% z 20 = 5

 

5

 

 

 

 

 

Drobny przemysł

Tablica I-13 s Gabryszewski "Wodociągi"

 

 

 

 

10% z 168 = 16,8 ≈17,0

 

17

 

 

 

 

 

 

Duży przemysł - osobno

 

 

 

 

Razem

 

 

235

 

Straty wody:

10% + 5% z 235=

 

35

 

Razem

 

 

270

 

 

 

B. Maksymalne zapotrzebowanie dobowe

 

 

Ludność

 

 

 

168

 

Urzędy + Zakłady użyt. Publ.

 

 

 

45

 

Drobny przemysł

 

 

 

17

 

 

Ndludności:

 

 

 

Ndl=[(10400*1,2)+(10400*1,1)+(31200*1,1)]/52000

 

 

 

1,12

 

 

 

Nierównomierność wyniesie:

 

27

 

 

0,12*168+0,1*(20+25)+0,15*17

 

 

 

 

Razem

 

 

 

257

 

Cele ogólnokomunalne

100% z 20 = 20

 

20

 

 

 

 

Straty wody

jw.

 

35

 

 

 

 

 

 

 

Razem:

 

 

 

312

 

 

C. Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie

 

 

Ludność,Urzędy,Zakłady Użyt. Publ.,drobny przemysł

 

 

 

 

 

257

 

Nhludności:

 

 

 

Nhl=[(10400*1,3)+(10400*1,2)+(31200*1,1)]/52000

 

 

 

1,16

 

 

 

Nierównomierność godzinowa wyniesie:

 

 

 

0,16*(1,12*168)+1,2*(1,1*20)+1,0*(1,1*25)=

 

84

 

 

 

Straty wody

jw..

 

35

Razem:

 

 

 

 

376

Duży przemył

100 % z 168 =

 

168

 

Nd = 1,15

 

 

193

Potrzeby ludności:

[l/d]

[m3/h]

[l/s]

Qdśr=

14040000

585

163

Qdmax=

16224000

676

188

Qhmax=

19552000

815

226

Potrzeby przemysłu dużego:

 

 

 

Qdśr=

8736000

364

101

Qdmax=

10036000

418

116

Qhmax=

10036000

418

116

Łącznie:

 

 

 

Qdśr=

22776000

949

264

Qdmax=

26260000

1094

304

Qhmax=

29588000

1233

342

2.4 Obliczenie wskaźników scalonych

Tabela 4

Rodzaj zapotrzebowania

Obliczenia pomocnicze

Zapotrzebowanie

 

 

 

Qdś

Qdmax

1

2

3

4

Średnie zapotrzebowanie dobowe

Mieszkalnictwo:

 

 

 

klasa V jednorodzinne

40 % * 200=

80

 

 

klasa VI

20 % *250 =

50

 

 

klasa VII

40 % *300

120

 

 

 

razem mieszkalnictwo:

250

250

 

usługi

75

 

75

 

Komunikacja zbiorowa

7

 

7

 

Ulice i place

15

 

15

 

Zieleń

11

 

11

 

 

Razem:

 

358

 

Straty

15%

 

54

 

 

Razem średnie dobowe:

 

412

 

Maxymalne dobowe

Mieszkalnictwo:

 

 

 

klasa V jednorodzinne

Nd=

1,5

 

120

klasa VI

Nd=

1,5

 

75

klasa VII

Nd=

1,4

 

168

 

razem mieszkalnictwo:

 

 

363

usługi

Nd=

1,3

 

97,5

Komunikacja zbiorowa

Nd=

1,2

 

8,4

Ulice i place

Nd=

2,6

 

39

Zieleń

Nd=

6

 

66

Straty

jw.

54

 

54

 

Razem maksymalne dobowe

 

628

2.5 Obliczenie zapotrzebowania na wodę wg normatywu z 1978r.

Tabela 5

Zapotrzebowanie na wodę:

l/d

m3/h

l/s

1

2

3

4

mieszkalnictwo jednorodz.

6240000

260

72

mieszkalnictwo wielorodz.

12636000

527

146

usługi

5070000

211

59

komunikacja zbiorowa

436800

18

5

ulice i place

2028000

85

23

zieleń

3432000

143

40

straty

2808000

117

33

Razem

32650800

1360

378


2.6 Histogram rozbioru wody

Tabela 6

godziny od do

Elementy zagospodarowania przestrzennego - rodzaj odbiornika

 

 

suma

% całości

Wartości poprawione dla normatywu z 66r

Mieszkalnictwo

usługi

komunik

mycie placów

polewanie

Straty wody

wielorodzinne

jednorodzinne

%

dm3/s

%

dm3/s

%

dm3/s

%

dm3/s

%

dm3/s

%

dm3/s

%

dm3/s

dm3/s

%

%

0-1

1,25

1,83

1,35

0,97

1

0,59

0

0

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

6,20

1,64

2,98

1-2

0,85

1,24

0,65

0,47

1

0,59

16,5

0,825

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

5,94

1,57

1,58

2-3

0,85

1,24

0,65

0,47

1

0,59

16,5

0,825

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

5,94

1,57

1,57

3-4

0,85

1,24

0,65

0,47

1

0,59

16,5

0,825

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

5,94

1,57

1,58

4-5

2,1

3,07

0,85

0,61

1

0,59

16,5

0,825

6,25

1,4375

12,5

5

4,167

1,38

12,91

3,41

3,63

5-6

2,5

3,65

3

2,16

1

0,59

0

0

6,25

1,4375

12,5

5

4,167

1,38

14,21

3,76

4,65

6-7

5,45

7,96

5,15

3,71

1

0,59

0

0

0

0

12,5

5

4,167

1,38

18,64

4,93

4,65

7-8

6,25

9,13

4,75

3,42

2

1,18

0

0

0

0

12,5

5

4,167

1,38

20,11

5,32

4,80

8-9

4,95

7,23

4,45

3,2

3

1,77

0

0

0

0

0

0

4,167

1,38

13,58

3,59

4,65

9-10

4,4

6,42

4,2

3,02

7

4,13

8,5

0,425

0

0

0

0

4,167

1,38

15,37

4,07

4,20

10-11

4,2

6,13

3,4

2,45

10

5,9

8,5

0,425

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

17,72

4,69

4,48

11-12

4,05

5,91

3,4

2,45

12

7,08

8,5

0,425

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

18,68

4,94

4,92

12-13

3,9

5,69

3,4

2,45

12

7,08

8,5

0,425

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

18,46

4,88

4,88

13-14

4,3

6,28

4

2,88

12

7,08

0

0

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

19,05

5,04

4,81

14-15

4,4

6,42

4,2

3,02

10

5,9

0

0

0

0

0

0

4,167

1,38

16,72

4,42

4,78

15-16

4,75

6,94

3,8

2,74

7

4,13

0

0

0

0

0

0

4,167

1,38

15,19

4,02

4,37

16-17

5,65

8,25

4,35

3,13

3

1,77

0

0

0

0

0

0

4,167

1,38

14,53

3,84

4,58

17-18

5,3

7,74

5

3,6

3

1,77

0

0

0

0

12,5

5

4,167

1,38

19,49

5,15

4,89

18-19

5,65

8,25

6,85

4,93

3

1,77

0

0

6,25

1,4375

12,5

5

4,167

1,38

22,76

6,02

4,89

19-20

6,3

9,2

9,15

6,59

3

1,77

0

0

6,25

1,4375

12,5

5

4,167

1,38

25,37

6,71

5,01

20-21

6,6

9,64

9

6,48

2

1,18

0

0

6,25

1,4375

12,5

5

4,167

1,38

25,11

6,64

4,89

21-22

6,8

9,93

7,45

5,36

2

1,18

0

0

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

19,28

5,1

4,76

22-23

5,45

7,96

5,5

3,96

1

0,59

0

0

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

15,32

4,05

4,61

23-24

3,2

4,67

4,8

3,46

1

0,59

0

0

6,25

1,4375

0

0

4,167

1,38

11,53

3,05

3,84

Sumy

100

146,02

100

72

100

59

100

5

100

23

100

40

100,0

33,00

378

100

100

Wyniki wg normatywu 66r

Qdmax

188

Normatyw 78

78 poprawiony

Qhmax

226

Qhśr

4,1667

4,167*Nh

5,01

Nh=

1,20

Qhmax

226

l/s

0,004346154

l/(Mk*s)

Qhmin

71

l/s

0,001365385

l/(Mk*s)

Wykres 1

0x01 graphic


2.7 Obliczenie wydatków odcinkowych

Tabela 7

Odcinek oraz obszar zaopatrywania (poletko)

Qhmax

Qhmin

Odcinek

L

S

klasa

G

L Mk

rozb/Mk

suma

rozb/Mk

suma

od

do

[m]

[ha]

-

[M/ha]

 

[l/m*s]

[l/s]

[l/m*s]

[l/s]

1

2

450

8

6

200

1600

0,004346

7,0

0,001365

2,2

2

3

650

38

5

100

3800

0,004346

17,0

0,001365

5,2

3

4

460

9

5

100

900

0,004346

4,0

0,001365

1,2

4

5

510

16

6

200

3200

0,004346

14,0

0,001365

4,4

5

1

520

18

6

200

3600

0,004346

16,0

0,001365

4,9

1

7

400

10

6

200

2000

0,004346

9,0

0,001365

2,7

7

6

1000

46

5

100

4600

0,004346

20,0

0,001365

6,3

4

6

460

13

7

300

3900

0,004346

17,0

0,001365

5,3

3

8

600

6

5

100

600

0,004346

3,0

0,001365

0,8

4

8

550

5

5

100

500

0,004346

2,0

0,001365

0,7

6

9

500

0

0

100

0

0,004346

0,0

0,001365

0

9

10

520

91

7

300

27300

0,004346

117,0

0,001365

37,3

4

Z

850

0

-

0

0

0

0

0

0

U

1

400

0

-

0

0

0

0

0

0

Σ

7870

260

-

-

52000

-

226

-

71

Kolorem zaznaczono odcinki sieci pierścieniowej


2.8 Wymiarowanie sieci pierścieniowej metodą Crossa w godzinie maksymalnego rozbioru

Tabela 8

Dane wejściowe

Pierwsze przybliżenie

Drugie przybliżenie

trzecie przybliżenie

Przepływy wyrównane

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

0,55q

kier

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qp

Qk

v

D

od

do

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

 

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[mm]

PIERŚCIEŃ I

1

2

450

300

1

94,00

7

87,00

3,85

1

90,85

1,29

7,66

3,45

0,038

-0,494

 

90,36

1,28

7,57

3,41

0,038

0,302

 

90,66

1,28

7,63

3,43

0,038

-0,115

 

93,81

86,81

1,28

300

2

3

650

300

1

87,00

17

70,00

9,35

1

79,35

1,12

5,85

3,80

0,048

-0,494

 

78,86

1,12

5,78

3,76

0,048

0,302

 

79,16

1,12

5,82

3,79

0,048

-0,115

 

86,81

69,81

1,12

300

3

4

460

150

1

9,00

4

5,00

2,20

1

7,20

0,41

1,94

0,89

0,124

-0,494

0,64

6,06

0,34

1,39

0,64

0,105

0,302

-0,17

6,54

0,37

1,61

0,74

0,113

-0,115

0,12

8,34

4,34

0,37

150

4

5

510

300

1

89,00

14

75,00

7,70

-1

-82,70

1,17

-6,35

-3,24

0,039

-0,494

0,20

-83,40

1,18

-6,46

-3,29

0,040

0,302

-0,16

-82,93

1,17

-6,39

-3,26

0,039

-0,115

0,10

89,23

75,23

1,17

300

5

1

520

300

1

105,00

16

89,00

8,80

-1

-97,80

1,38

-8,87

-4,61

0,047

-0,494

0,20

-98,50

1,39

-8,99

-4,68

0,047

0,302

-0,16

-98,03

1,39

-8,91

-4,63

0,047

-0,115

0,10

105,23

89,23

1,39

300

0,29

0,296

-0,17

0,278

0,07

0,285

Δq

-0,49

Δq

0,30

Δq

-0,12

PIERŚCIEŃ II

1

7

400

300

1

105,00

9

96,00

4,95

-1

-100,95

1,43

-9,44

-3,78

0,037

0,204

 

-100,75

1,43

-9,41

-3,76

0,037

-0,162

 

-100,91

1,43

-9,44

-3,77

0,037

0,098

 

104,96

95,96

1,43

300

7

6

1000

300

1

96,00

20

76,00

11,00

-1

-87,00

1,23

-7,03

-7,03

0,081

0,204

 

-86,80

1,23

-6,99

-6,99

0,081

-0,162

 

-86,96

1,23

-7,02

-7,02

0,081

0,098

 

95,96

75,96

1,23

300

6

4

460

250

1

58,00

17

41,00

9,35

1

50,35

1,03

6,19

2,85

0,057

0,204

 

50,55

1,03

6,24

2,87

0,057

-0,162

 

50,39

1,03

6,20

2,85

0,057

0,098

 

58,04

41,04

1,03

250

4

5

510

300

1

89,00

14

75,00

7,70

1

82,70

1,17

6,35

3,24

0,039

0,204

-0,49

83,40

1,18

6,46

3,29

0,040

-0,162

0,30

82,93

1,17

6,39

3,26

0,039

0,098

-0,12

89,23

75,23

1,17

300

5

1

520

300

1

105,00

16

89,00

8,80

1

97,80

1,38

8,87

4,61

0,047

0,204

-0,49

98,50

1,39

8,99

4,68

0,047

-0,162

0,30

98,03

1,39

8,91

4,63

0,047

0,098

-0,12

105,23

89,23

1,39

300

-0,11

0,261

0,08

0,262

-0,05

0,261

Δq

0,20

Δq

-0,16

Δq

0,10

PIERŚCIEŃ III

3

8

600

250

1

61,00

3

58,00

1,65

1

59,65

1,22

8,66

5,20

0,087

0,643

 

60,29

1,23

8,85

5,31

0,088

-0,175

 

60,12

1,22

8,80

5,28

0,088

0,116

 

61,47

58,47

1,22

250

8

4

550

250

1

60,00

2

58,00

1,10

-1

-59,10

1,20

-8,51

-4,68

0,079

0,643

 

-58,46

1,19

-8,32

-4,58

0,078

-0,175

 

-58,63

1,19

-8,37

-4,61

0,079

0,116

 

59,53

57,53

1,19

250

4

3

460

150

1

9,00

4

5,00

2,20

-1

-7,20

0,41

-1,94

-0,89

0,124

0,643

-0,49

-6,06

0,34

-1,39

-0,64

0,105

-0,175

0,30

-6,54

0,37

-1,61

-0,74

0,113

0,116

-0,12

8,34

4,34

0,37

150

-0,37

0,290

0,09

0,272

-0,06

0,279

Δq

0,64

Δq

-0,17

Δq

0,12

Kolorami wyróżniono odcinki wspólne.

2.9 Wymiarowanie sieci pierścieniowej w godzinie rozbioru minimalnego

Tabela 9

Dane wejściowe

Pierwsze przybliżenie

Drugie przybliżenie

trzecie przybliżenie

Przepływy wyrównane

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

0,55q

kier

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qp

Qk

v

D

od

do

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

 

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[mm]

PIERŚCIEŃ I

1

2

450

300

1

92,20

2,2

90,00

1,21

1

91,21

1,29

7,72

3,47

0,038

0,259

 

91,47

1,29

7,76

3,49

0,038

0,298

 

91,77

1,30

7,81

3,52

0,038

0,116

 

92,76

90,56

1,30

300

2

3

650

300

1

90,00

5,2

84,80

2,86

1

87,66

1,24

7,13

4,64

0,053

0,259

 

87,92

1,24

7,17

4,66

0,053

0,298

 

88,22

1,25

7,22

4,69

0,053

0,116

 

90,56

85,36

1,25

300

3

4

460

150

1

16,00

1,2

14,80

0,66

1

15,46

0,87

8,79

4,04

0,261

0,259

0,42

15,30

0,87

8,61

3,96

0,259

0,298

0,16

15,44

0,87

8,76

4,03

0,261

0,116

0,18

15,98

14,78

0,89

150

4

5

510

300

1

113,60

4,4

109,20

2,42

-1

-111,62

1,58

-11,53

-5,88

0,053

0,259

0,26

-111,62

1,58

-11,53

-5,88

0,053

0,298

0,10

-111,43

1,58

-11,49

-5,86

0,053

0,116

0,12

113,41

109,01

1,58

300

5

1

520

300

1

118,50

4,9

113,60

2,70

-1

-116,30

1,65

-12,51

-6,51

0,056

0,259

0,26

-116,30

1,65

-12,52

-6,51

0,056

0,298

0,10

-116,11

1,64

-12,47

-6,49

0,056

0,116

0,12

118,31

113,41

1,64

300

-0,24

0,461

-0,27

0,459

-0,11

0,461

Δq

0,26

Δq

0,30

Δq

0,12

PIERŚCIEŃ II

1

7

400

300

1

93,30

2,7

90,60

1,49

-1

-92,09

1,30

-7,87

-3,15

0,034

0,263

 

-91,82

1,30

-7,82

-3,13

0,034

0,104

 

-91,72

1,30

-7,80

-3,12

0,034

0,118

 

92,93

90,23

1,30

300

7

6

1000

300

1

90,60

6,3

84,30

3,47

-1

-87,77

1,24

-7,15

-7,15

0,081

0,263

 

-87,50

1,24

-7,11

-7,11

0,081

0,104

 

-87,40

1,24

-7,09

-7,09

0,081

0,118

 

90,23

83,93

1,24

300

6

4

460

250

1

47,00

5,3

41,70

2,92

-1

-44,62

0,91

-4,87

-2,24

0,050

0,263

 

-44,35

0,90

-4,81

-2,21

0,050

0,104

 

-44,25

0,90

-4,79

-2,20

0,050

0,118

 

46,63

41,33

0,90

250

4

5

510

300

1

113,60

4,4

109,20

2,42

1

111,62

1,58

11,53

5,88

0,053

0,263

0,26

111,62

1,58

11,53

5,88

0,053

0,104

0,30

111,43

1,58

11,49

5,86

0,053

0,118

0,12

113,41

109,01

1,58

300

5

1

520

300

1

118,50

4,9

113,60

2,70

1

116,30

1,65

12,51

6,51

0,056

0,263

0,26

116,30

1,65

12,52

6,51

0,056

0,104

0,30

116,11

1,64

12,47

6,49

0,056

0,118

0,12

118,31

113,41

1,64

300

-0,14

0,274

-0,06

0,274

-0,06

0,273

Δq

0,26

Δq

0,10

Δq

0,12

PIERŚCIEŃ III

3

8

600

250

1

68,80

0,8

68,00

0,44

1

68,44

1,39

11,39

6,83

0,100

0,415

 

68,86

1,40

11,53

6,92

0,100

0,162

 

69,02

1,41

11,58

6,95

0,101

0,181

 

69,38

68,58

1,41

250

8

4

550

250

1

48,70

0,7

48,00

0,39

-1

-48,39

0,99

-5,72

-3,14

0,065

0,415

 

-47,97

0,98

-5,62

-3,09

0,064

0,162

 

-47,81

0,97

-5,58

-3,07

0,064

0,181

 

48,12

47,42

0,97

250

4

3

460

150

1

16,00

1,2

14,80

0,66

-1

-15,46

0,87

-8,79

-4,04

0,261

0,415

0,26

-15,30

0,87

-8,61

-3,96

0,259

0,162

0,30

-15,44

0,87

-8,76

-4,03

0,261

0,181

0,12

15,98

14,78

0,89

150

-0,35

0,426

-0,14

0,424

-0,15

0,426

Δq

0,42

Δq

0,16

Δq

0,18

2.10 Wymiarowanie sieci pierścieniowej w godzinie rozbioru maksymalnego + wypływ pożarowy

Tabela 10

Dane wejściowe

Pierwsze przybliżenie

Drugie przybliżenie

trzecie przybliżenie

Przepływy wyrównane

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

0,55q

kier

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qobl

v

i

Δh

Δh/Q

Δq

Δqwsp

Qp

Qk

v

D

od

do

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

 

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[‰]

[m]

[-]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[m/s]

[mm]

PIERŚCIEŃ I

1

2

450

300

1

93,00

7

86,00

3,85

1

89,85

1,27

7,49

3,37

0,038

0,454

 

90,30

1,28

7,57

3,40

0,038

0,050

 

90,35

1,28

7,57

3,41

0,038

0,066

 

93,50

86,50

1,28

300

2

3

650

300

1

86,00

17

69,00

9,35

1

78,35

1,11

5,71

3,71

0,047

0,454

 

78,80

1,11

5,77

3,75

0,048

0,050

 

78,85

1,12

5,78

3,76

0,048

0,066

 

86,50

69,50

1,12

300

3

4

460

150

1

4,00

4

0,00

2,20

-1

-2,20

0,12

-0,19

-0,09

0,041

0,454

-0,02

-1,73

0,10

-0,12

-0,06

0,033

0,050

0,07

-1,75

0,10

-0,13

-0,06

0,033

0,066

0,01

3,55

-0,45

0,10

150

4

5

510

300

1

85,00

14

71,00

7,70

-1

-78,70

1,11

-5,76

-2,94

0,037

0,454

0,09

-78,34

1,11

-5,70

-2,91

0,037

0,050

0,13

-78,42

1,11

-5,72

-2,92

0,037

0,066

0,02

84,72

70,72

1,11

300

5

1

520

300

1

101,00

16

85,00

8,80

-1

-93,80

1,33

-8,16

-4,24

0,045

0,454

0,09

-93,44

1,32

-8,10

-4,21

0,045

0,050

0,13

-93,52

1,32

-8,11

-4,22

0,045

0,066

0,02

100,72

84,72

1,32

300

-0,19

0,208

-0,02

0,200

-0,03

0,201

Δq

0,45

Δq

0,05

Δq

0,07

PIERŚCIEŃ II

1

7

400

300

1

110,00

9

101,00

4,95

-1

-105,95

1,50

-10,40

-4,16

0,039

0,094

 

-105,86

1,50

-10,38

-4,15

0,039

0,133

 

-105,72

1,50

-10,35

-4,14

0,039

0,015

 

109,77

100,77

1,50

300

7

6

1000

300

1

101,00

20

81,00

11,00

-1

-92,00

1,30

-7,85

-7,85

0,085

0,094

 

-91,91

1,30

-7,84

-7,84

0,085

0,133

 

-91,77

1,30

-7,81

-7,81

0,085

0,015

 

100,77

80,77

1,30

300

6

4

460

250

1

73,00

17

56,00

9,35

1

65,35

1,33

10,39

4,78

0,073

0,094

 

65,44

1,33

10,42

4,79

0,073

0,133

 

65,58

1,34

10,46

4,81

0,073

0,015

 

73,23

56,23

1,34

250

4

5

510

300

1

85,00

14

71,00

7,70

1

78,70

1,11

5,76

2,94

0,037

0,094

0,45

78,34

1,11

5,70

2,91

0,037

0,133

0,05

78,42

1,11

5,72

2,92

0,037

0,015

0,07

84,72

70,72

1,11

300

5

1

520

300

1

101,00

16

85,00

8,80

1

93,80

1,33

8,16

4,24

0,045

0,094

0,45

93,44

1,32

8,10

4,21

0,045

0,133

0,05

93,52

1,32

8,11

4,22

0,045

0,015

0,07

100,72

84,72

1,32

300

-0,05

0,280

-0,07

0,280

-0,01

0,280

Δq

0,09

Δq

0,13

Δq

0,02

PIERŚCIEŃ III

3

8

600

250

1

69,00

3

66,00

1,65

1

67,65

1,38

11,13

6,68

0,099

-0,020

 

67,63

1,38

11,12

6,67

0,099

0,069

 

67,70

1,38

11,14

6,69

0,099

0,008

 

69,05

66,05

1,38

250

8

4

550

250

1

72,00

2

70,00

1,10

-1

-71,10

1,45

-12,29

-6,76

0,095

-0,020

 

-71,12

1,45

-12,29

-6,76

0,095

0,069

 

-71,05

1,45

-12,27

-6,75

0,095

0,008

 

71,95

69,95

1,45

250

4

3

460

150

1

4,00

4

0,00

2,20

1

2,20

0,12

0,19

0,09

0,041

-0,020

0,45

1,73

0,10

0,12

0,06

0,033

0,069

0,05

1,75

0,10

0,13

0,06

0,033

0,008

0,07

3,55

-0,45

0,10

150

0,01

0,234

-0,03

0,226

0,00

0,227

Δq

-0,02

Δq

0,07

Δq

0,01


2.11 Wymiarowanie sieci rozgałęzieniowej

Tabela 11

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rozbiór maksymalny

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

Qobl

i

Δh

v

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[‰]

[m]

[m/s]

U-1

400

500

1

304

0

304

304,00

5,78

2,31

1,55

4-Z

850

350

1

38

0

38

38,00

0,61

0,52

0,39

6-9

500

302

0,1

117

0

117

117,00

7,43

3,71

1,63

9-10

520

268

0,1

117

117

0

64,35

4,30

2,24

1,14

b)

Rozbiór minimalny

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

Qobl

i

Δh

v

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[‰]

[m]

[m/s]

U-1

400

500

1

304

0

304

304,00

5,78

2,31

1,55

4-Z

850

350

1

117

0

117

117,00

5,63

4,78

1,22

6-9

500

302

0,1

37,3

0

37,3

37,30

0,84

0,42

0,52

9-10

520

268

0,1

37,3

37,3

0

20,52

0,50

0,26

0,36

c)

Rozbiór maksymalny + pozary

Odcinek

L

D

K

Qp

q

Qk

Qobl

i

Δh

v

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[l/s]

[‰]

[m]

[m/s]

U-1

400

500

1

304

0

304

304,00

5,78

2,31

1,55

4-Z

850

350

1

78

0

78

78,00

2,52

2,14

0,81

6-9

500

302

0,1

137

0

137

137,00

10,09

5,04

1,91

9-10

520

268

0,1

137

117

20

84,35

7,24

3,77

1,50

2.12 Obliczenie pojemności zbiornika zapasowo - wyrównawczego oraz zbiornika ruchowego.

Tabela 12

Histogram pracy zbiornika wyrównawczego

godziny

produkcja

rozbiór

przybywa

ubywa

jest

 

[% Qd]

0-1

4,167

2,98

1,19

 

1,51

1-2

4,167

1,58

2,59

 

4,10

2-3

4,167

1,57

2,60

 

6,70

3-4

4,167

1,58

2,59

 

9,29

4-5

4,167

3,63

0,54

 

9,82

5-6

4,167

4,65

 

0,48

9,34

6-7

4,167

4,65

 

0,48

8,86

7-8

4,167

4,8

 

0,63

8,22

8-9

4,167

4,65

 

0,48

7,74

9-10

4,167

4,2

 

0,03

7,71

10-11

4,167

4,48

 

0,31

7,39

11-12

4,167

4,92

 

0,75

6,64

12-13

4,167

4,88

 

0,71

5,93

13-14

4,167

4,81

 

0,64

5,29

14-15

4,167

4,78

 

0,61

4,67

15-16

4,167

4,37

 

0,20

4,47

16-17

4,167

4,58

 

0,41

4,06

17-18

4,167

4,89

 

0,72

3,33

18-19

4,167

4,89

 

0,72

2,61

19-20

4,167

5,01

 

0,84

1,77

20-21

4,167

4,89

 

0,72

1,04

21-22

4,167

4,76

 

0,59

0,45

22-23

4,167

4,61

 

0,44

0,00

23-24

4,167

3,84

0,33

 

0,33

 

100

100

9,82

9,81

 

Qd=

26265,6

[m3/dobę]

Vw=

9,82

[% Qd]

Vz=

2579,8

[m3]

Hwyr=

4,00

[m]

Dzb=

28,66

[m]

przyjęto

29,00

[m]

Vpoż=

400

[m3]

Hpoż=

0,61

[m]

przyjęto

1,00

[m]

H tech.=

0,5

[m]

Zbiornik ruchowy (wody czystej) na ujęciu

Quj=

1094,40

[m3/h]

Tz=

20

min

Czas zatrzymania wody - 20 min. pracy pomp

Vr=

364,8

[m3]

Wymagana pojemność zbiornika

Hr=

4,00

[m]

Wysokość czynna zbiornika

Dr=

10,8

[m]

Średnica zbiornika

2.13 Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej.

Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej. Wyznaczenie rzędnych l.c. na odcinku jednego z rurociągów studziennych - węzeł zbiorczy - stacja filtrów - zb. Wody czystej

Punkt Obiekt

Odcinek

L

D

k

Qobl

i

Δh

v

Rzędna zw. wody w studni

H pompy

Rzędna l.c.

[m]

[mm]

[mm]

[l/s]

[‰]

[m]

[m/s]

[m.n.p.m]

[m]

[m.n.p.m]

S1

52,50

52,60

105,10

 

S1 - S2

70

170

0,1

25,33

7,21

0,50

1,12

 

S2

48,79

55,80

104,59

 

S2 - S3

70

238

0,1

50,66

4,96

0,35

1,14

 

S3

42,25

62,00

104,25

 

S3 - WZ

70

268

0,1

76,00

5,93

0,41

1,35

 

W. Z

103,83

 

WZ - F

128

511

0,1

304,00

3,26

0,42

1,48

 

 

103,41

 

Strata cisnienia na stacji filtrów

10,00

 

 

93,41

 

F - ZWC

75

511

0,1

304,00

3,26

0,24

1,48

 

ZWC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93,17

 

Objaśnienie oznaczeń

S1, S2, S3

Studnie głebinowe

WZ

Węzeł zbiorczy

F

Stacja filtrów

ZWC

Zbiornik wody czystej

3. Rysunki

Rysunek nr 1 - Plan sytuacyjno wysokościowy z naniesioną siecią oraz zaznaczonymi strefami ciśnienia; Skala 1:10 000

Rysunek nr 2 -Zagospodarowanie przestrzenne. Podział obszaru zaopatrywania na poletka ciążenia. Skala 1:20 000

Rysunek nr 3 - Schemat obliczeniowy sieci w godzinie maksymalnego rozbioru wody

Rysunek nr 4 - Schemat obliczeniowy sieci w godzinie minimalnego rozbioru wody

Rysunek nr 5 - Schemat obliczeniowy sieci w godzinie maksymalnego rozbioru wody + pożary

Rysunek nr 6 - Schemat wysokościowy ujęcia wody podziemnej.

Rysunek nr 7 - Profile magistral wodociągowych z przebiegiem linii ciśnienia. Skala 1:400/10000

Załączniki

Charakterystyki pomp



2



Wyszukiwarka