Zadaniem sieci jest Przewody i sieć wodociągowa powinny zapewnić dostawę wody bez przerwy do wszystkich odbiorców w przewidzianej maksymalnej ilości i pod odpowiednim ciśnieniem.
Wytyczne projektowania 1. Wybrać właściwy układ przewodów i sieci, zgodny z topografią obszaru zasilania. 2. Ustalić przepływy obliczeniowe na poszczególnych odcinkach przewodów i sieci 3. Dobrać średnice poszczególnych przewodów tranzytowych, magistralnych i rozdzielczych. 4. Przeprowadzić obliczenia hydrauliczne przewodów i sieci, a więc strat ciśnienia dla różnych warunków rozbioru wody, zakładając utrzymanie wszędzie wymaganego ciśnienia wyjściowego oraz roboczego i pożarowego w punktach odbioru.
Układ przewodów tranzytowych. Przewody tranzytowe powinny przebiegać trasą możliwie prostą i krótką, być obliczone najbardziej ekonomicznie, być zabezpieczone przed uderzeniami wodnymi i obciążeniami zewnętrznymi, mrozem, korozją itp. Przewody tranzytowe mogą być grawitacyjne lub ciśnieniowe w zależności od sposobu transportu wody.
Trasa przewodów tranzytowych, szczególnie poza obrębem osiedli czy miast, powinna być tak dobrana, by:
- do każdego punktu przewodu był możliwy dojazd,
- przewód leżał powyżej zwierciadła wód gruntowych,
-profil podłużny przewodu nie wykazywał ostrych załamań, a w przypadku przewodu tłocznego nie miał wzniesień wyższych od punktu końcowego (np. przy zbiorniku).
Układ przewodów magistralnych zadaniem ich jest rozprowadzać wodę po obszarze zasilania i zasilać przewody sieciowe rozdzielcze. Przewody magistralne tworzą główny szkielet sieci wodociągowej miejskiej, osiedlowej lub wiejskiej. Na przewodach magistralnych mogą znajdować się podłączenia do bezpośrednich odbiorców. Powinny też przebiegać drogą możliwie prostą i krótką, by straty ciśnienia wzdłuż, nich były jak najmniejsze.
Układ przewodów rozdzielczych. Musi być dostosowany do rozmieszczenia bezpośrednich odbiorców . Najkorzystniejszy pod względem topograficznym będzie taki układ przewodów, w którym linie ciśnień dynamicznych układać się będą mniej więcej - równolegle do powierzchni terenu, a więc gdy ciśnienia robocze na całym obszarze zaopatrywania w wodę będą podobnej wielkości.
Układy sieciowe. Sieć promienista, zwana również końcówkową, rozgałęzieniową lub otwartą, jest siecią hydraulicznie niekorzystną, gdyż wzdłuż poszczególnych rurociągów magistralnych nie połączonych wzajemnie powstają znaczne spadki ciśnienia, powodujące wystąpienie dużych różnic ciśnień. Przewody magistralne takiej sieci zwykle wymagają dużych średnic. Straty ciśnienia na długości tych przewodów stwarzają niebezpieczeństwo powstania przy rozbiorach minimalnych wysokich ciśnień statycznych. W razie awarii na przewodzie magistralnym duży obszar może być pozbawiony wody.
Sieć pierścieniowa, zwana również obwodową, obiegową lub zamkniętą, jest siecią hydraulicznie korzystną - bardzo dobre warunki przepływu wody i wyrównania ciśnień. Sieć ta zapewnia:
ciągłość dostawy wody, która do miejsca poboru może dopłynąć w razie awarii drogą okrężną.
Nadaje się szczególnie w przypadku terenu mało zróżnicowanego wysokościowo ze zbiornikiem górnym końcowym lub centralnym
oszczędne i ekonomiczne zaprojektowanie średnic rurociągów,
W takim układzie zarówno rozdział wody, jak i wyrównanie ciśnień będą najkorzystniejsze
Ustalanie rozbiorów odcinkowych. Rozbiory odcinkowe dla poszczególnych przewodów ustala się na podstawie planu sytuacyjno-warstwicowego oraz planu zagospodarowania przestrzennego miasta z zaznaczeniem stref zabudowy, gęstości zaludnienia, rozmieszczenia zakładów przemysłowych itp. w okresie perspektywicznym i kierunkowym.
Q = ΣFi * Mi * gi dm3/s
gdzie: f- pole powierzchni cząstkowych ha, M i — gęstość zaludnienia dla danej powierzchni M/ha,
q —jednostkowe zapotrzebowanie na wodę w godz. max dm3/ M s.
Ustalanie średnic przewodów znając Q i przyjmując prędkość przepływu
d=
gdzie: Q — przepływ obliczeniowy, m3 /s, v— średnia prędkość przepływu w przewodzie, m/s, " d — wewnętrzna średnica przewodu, m.
Do d =300 mm V = 0.5 - 0.8 D>300 V = 0.4 - 1.5 m
Zasady obliczania hydraulicznego przewodów. określenie jednostkowego spadku ciśnienia na długości przewodu zamkniętego jest wzór Darcy'ego i = λ *
gdzie: i —jednostkowy spadek ciśnienia, A — współczynnik oporu (tarcia) hydraulicznego, d —• średnica przewodu v — średnia prędkość przepływu, m/s, g — przyspieszenie ziemskie, m/s2.
Strata ciśnienia hydraulicznego na długości przewodu wyniesie Δh = i * L = λ *
za V = Q/F = 4Q/ π
gdzie: Δh — spadek ciśnienia, m H2 O, L — długość rurociągu, m.
otrzymuje się wzór na jednostkowy spadek ciśnienia i = λ * (8 Q2 / π2g d5)=0.082655 λ (Q2/d5) Δh = λ * (8 Q2 L / π2g d5)=0.082655 λ L (Q2/d5)
d =
lub biorąc pod uwagę Δh d =
Δh =
, Cn=
, Cm=
*λ
Obliczenia miarodajnego natężenia przepływu Qm = Qk + α *q q- rozbiór wody na dł.przew. α- wsp. proporcjonal.
0,5<α<0.577 α=0.55
Metoda Crossa PRAWA 1 ) Q1+Q2 = Q 2)niezależnie od tego jak długie są odcinki którymi woda płynie ,to Δ h ABC = Δh acd
Δ h ABC - Δh acd = 0
Poprawki ΔQ = - (ΣΔhi / 2 Σ
)