Politechnika Wrocławska Wrocław, dnia ………………..r.

Instytut Inżynierii

Ochrony Środowiska

Zespół Dydaktyczny

Zaopatrzenie w Wodę

i Usuwania Ścieków

Ćwiczenie Projektowe

z

Wodociągów

Prowadzący: Wykonała:

Dr inż. Wojciech Ciężak Katarzyna Szyło

Rok: III

Studia: NST I-go st.

Kierunek: IŚ

Zajęcia: sobota np 13.45

Rok ak.: 2010/2011

Spis treści

1. Wstęp.

1.1 Przedmiot opracowania.

1.2 Podstawa opracowania.

1.3 Zakres opracowania.

1.4 Wykorzystane materiały.

1.5 Opis obszaru objętego opracowaniem.

2. Obliczenia zapotrzebowania na wodę w okresie perspektywicznym.

2.1 Dane do obliczeń.

2.2 Obliczenia zapotrzebowania na wodę na poszczególne cele.

2.2.1 Mieszkalnictwo.

2.2.2 Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe.

2.2.3 Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej.

2.2.4 Utrzymanie czystości ulic i placów.

2.2.5 Polewanie zieleni miejskiej.

2.2.6 Przemysł, składy i zaplecze budowlane.

2.3 Zestawienie średniego (Qśrd) i maksymalnego (Qmaxd) dobowego

zapotrzebowania na wodę.

2.4 Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

3. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej.

3.1 Dane do obliczeń.

3.2 Obliczenia współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni.

3.3 Określenie maksymalnej wydajności studni.

3.4 Określenie eksploatacyjnej wydajności studni.

3.5 Obliczenia ilości studzien.

4. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej.

4.1 Obliczenia rozbiorów z węzłów i odcinków.

4.2 Obliczenia wydajności pompowni drugiego stopnia oraz zbiornika sieciowego.

4.3 Dobór średnic przewodów wodociągowych.

4.4 Obliczenia pojemności sieciowego zbiornika wodociągowego.

4.5 Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej dla maksymalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qmaxh).

4.6 Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej dla minimalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qminh).

5. Dobór pomp w pompowni drugiego stopnia.

6. Opis techniczny.

6.1 Ujęcie wody.

6.2 Sieć wodociągowa.

6.3 Pompownia drugiego stopnia.

6.4 Zbiornik sieciowy.

Spis tabel

1. Zestawienie średniego (Qśrd) i maksymalnego (Qmaxd) dobowego

zapotrzebowania na wodę.

2. Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

3. Zestawienie wydajności pojedynczej studni.

4. Zestawienie rozbiorów węzłowych i odcinkowych.

5. Zestawienie przepływów obliczeniowych, dobranych średnic oraz spadków

hydraulicznych na odcinkach sieci wodociągowej.

6. Obliczenia pojemności użytkowej zbiornika wodociągowego.

7. Obliczenia sieci wodociągowej metodą Crossa dla maksymalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qmaxh).

8. Obliczenia sieci wodociągowej metodą Crossa dla minimalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qminh).

9. Zestawienie współrzędnych charakterystyki pompy.

Spis rysunków

1. Wykres do obliczenia wydajności eksploatacyjnej studni.

2. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla maksymalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qmaxh).

3. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla minimalnego godzinowego

zapotrzebowania na wodę (Qminh).

4. Wykres linii ciśnienia w sieci wodociągowej dla maksymalnego (Qmaxh)

i minimalnego (Qminh) godzinowego zapotrzebowania na wodę

po trasie pompownia – zbiornik. Skala 1:200/5000.

5. Wykres doboru pomp w pompowni drugiego stopnia.

6. Plan sytuacyjny sieci wodociągowej. Skala 1:5000.

1. Wstęp

   1. Przedmiot opracowania.

Przedmiotem opracowania jest projekt koncepcyjny ujęcia wody podziemnej oraz sieci wodociągowej dla załączonego na planie sytuacyjno-wysokościowym obszaru jednostki osadniczej o numerze 21.

1. Podstawa opracowania.

Podstawą opracowania jest temat ćwiczenia projektowego o numerze 21 wydany przez prowadzącego zajęcia w dniu 9 października 2010 roku.

1. Zakres opracowania.

- obliczenia zapotrzebowania na wodę dla okresu perspektywicznego,

- obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej,

- obliczenia pojemności zbiornika sieciowego,

- obliczenia rozbiorów z węzłów i odcinków sieci wodociągowej,

- obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej metodą Crossa dla maksymalnego (Qmaxh) i minimalnego (Qminh) godzinowego zapotrzebowania na wodę,

- dobór pomp w pompowni drugiego stopnia,

- opis techniczny.

1. Wykorzystane materiały.

[1] „Wodociągi”. Tadeusz Gabryszewski. Arkady. Warszawa 1983.

[2] „Projektowanie elementów systemu zaopatrzenia w wodę”. Marian Kwietniewski, Witold Olszewski, Elżbieta Osuch-

Pajdzińska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1998.

[3] Wytyczne do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych.Ministerstwo Administracji, Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska. Instytut Kształtowania Środowiska.

Warszawa 1978.

[4] Katalog Leszczyńskiej Fabryki Pomp.

1. Opis obszaru objętego opracowaniem.

Jednostka osadnicza o numerze 21 jest położona na terenie pagórkowatym. Teren, na którym znajduje się miasto, opada od strony północnowschodniej (najwyższy punkt w rejonie) ku południu. Zakres rzędnych terenu wynosi od 150,00 do 159,00 m npm. Od strony południowej miasto okala rzeka. Z ukształtowania terenu wynika jasny sposób lokalizacji zarówno ujęcia wody wraz z pompownią drugiego stopnia jak i zbiornika zapasowo-wyrównawczego.

1. Obliczenia zapotrzebowania na wodę w okresie perspektywicznym.

Obliczenia zapotrzebowania na wodę przeprowadzono w oparciu o wytyczne, które zamieszczone są w [1].

Uwzględniono następujące cele :

- mieszkalnictwo wielorodzinne i jednorodzinne,

- instytucje, zakłady i urządzenia usługowe,

- mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej,

- utrzymanie czystości ulic i placów,

- polewanie zieleni miejskiej,

- przemysł, składy i zaplecze budownictwa.

1. Dane do obliczeń.

Dane do obliczeń zaczerpnięto z tematu ćwiczenia projektowego nr 21.

Liczba mieszkańców miasta w okresie perspektywicznym: 24750 mk

Liczba mieszkańców według klas wyposażenia sanitarnego mieszkań:

- klasa I: (35%) LM_I = 0,35∙24750 = 8663mk,

- klasa II: (20%) LM_II = 0,20∙24750 = 4950 mk,

- klasa III: (20%) LM_III = 0,20∙24750 = 4950mk,

- klasa IV: (25%) LM_IV = 0,25∙24750= 6187mk

Razem: 24750 mk

1. Obliczenia zapotrzebowania na wodę na poszczególne cele.

Do obliczeń zapotrzebowania na wodę wykorzystano następujące wzory :

$Q_{srd} = \frac{LM \bullet q_{j}}{1000}$ , m³/d, [1]

Q_maxd = N_d • Q_srd, m³/d, [1]

gdzie :

Q_śrd - średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę, m3/d

Q_maxd – maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę, m3/d

LM – liczba mieszkańców, mk,

q_j – wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania na wodę, dm³/d·mk,

N_d – współczynnik nierównomierności dobowej.

Wskaźniki jednostkowego zapotrzebowania na wodę zaczerpnięto z [?], natomiast współczynniki nierównomierności dobowej z [3].

1. Mieszkalnictwo.

- mieszkalnictwo wielorodzinne: qj_I = 160,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,20 – dla I klasy wyposażenia sanit. mieszkań

qj_II = 100,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,20 – dla II klasy wyposażenia sanit. Mieszkań

$$Q_{srd}\frac{LM_{I} \bullet q_{\text{jI}}}{1000} + \frac{LM_{\text{II}} \bullet q_{\text{jII}}}{1000} = \frac{8663 \bullet 160,00}{1000} + \frac{4950 \bullet 100,00}{1000} = \mathbf{1881,1}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\text{maxd}} = 1881,1 \bullet 1,20 = \mathbf{2257,3}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

- mieszkalnictwo jednorodzinne: qj_III = 100,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,70 – dla III klasy wyposażenia sanit. mieszkań

q_jIV = 80,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,70 – dla IV klasy wyposażenia sanit. mieszkań

$$Q_{srd} = \frac{LM_{\text{III}} \bullet q_{\text{jIII}}}{1000} + \frac{LM_{\text{IV}} \bullet q_{\text{jIV}}}{1000} = \frac{4950 \bullet 100,00}{1000} + \frac{6187 \bullet 80,00}{1000} = \mathbf{990,0}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\text{maxd}} = 990,0 \bullet 1,70 = \mathbf{1683,0}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe.

q_j = 15,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,30

$$Q_{\mathbf{srd}}\mathbf{=}\frac{LM \bullet q_{j}}{1000}\mathbf{=}\frac{24750 \bullet 15,00}{1000} = \mathbf{371,3}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\text{maxd}} = 371,3 \bullet 1,30 = \mathbf{482,7}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej indywidualnej.

q_j = 4,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,20

$$Q_{\mathbf{srd}}\mathbf{=}\frac{LM \bullet q_{j}}{1000}\mathbf{=}\frac{24750 \bullet 4,00}{1000} = \mathbf{99,0}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\mathbf{\text{maxd}}}\mathbf{=}99,0 \bullet 1,20 = \mathbf{118,8}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Utrzymanie czystości ulic i placów.

q_j = 10,00 dm³/d∙mk, N_d = 2,40

$$Q_{srd} = \frac{LM \bullet q_{j}}{1000}\mathbf{=}\frac{24750 \bullet 10,00}{1000} = \mathbf{247,5}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\mathbf{\text{maxd}}}\mathbf{=}247,5 \bullet 2,40 = \mathbf{594,0}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Podlewanie zieleni miejskiej.

q_j = 10,00 dm³/d∙mk, N_d = 6,00

$$Q_{srd} = \frac{LM \bullet q_{j}}{1000}\mathbf{=}\frac{24750 \bullet 10,00}{1000} = \mathbf{247,5}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\text{maxd}} = 247,5 \bullet 6,00 = \mathbf{1485,0}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Przemysł, składy i zaplecze budowlane.

q_j = 50,00 dm³/d∙mk, N_d = 1,15

$$Q_{srd} = \frac{LM \bullet q_{j}}{1000}\mathbf{=}\frac{24750 \bullet 50,00}{1000} = \mathbf{1237,5}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

$$Q_{\mathbf{\text{maxd}}}\mathbf{=}1237,5 \bullet 1,15 = \mathbf{1423,1}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{d}}$$

1. Zestawienie średniego ( Q_śrd ) i maksymalnego ( Q_maxd ) dobowego zapotrzebowania na wodę.

Na podstawie obliczeń zawartych w punkcie 2.2 zestawiono w tabeli 1 średnie i maksymalne wartości zapotrzebowania na wodę na poszczególne cele. Do obliczeń tabelarycznych przyjęto, że straty wody w sieci wodociągowej wynoszą 10% średniego dobowego zapotrzebowania na wodę, natomiast potrzeby własne ZUW 5% średniego dobowego zapotrzebowania na wodę.

Tabela 1. Zestawienie średniego i maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

Lp.	Cele zapotrzebowania na wodę	Zapotrzebowanie na wodę, m^3/d
		Qśrd
1	Mieszkalnictwo	Wielorodzinne
		Jednorodzinne
2	Instytucje, zakłady i urządzenia usługowe	371,3
3	Mycie pojazdów komunikacji zbiorowej i indywidualnej	99,0
4	Utrzymanie czystości ulic i placów	247,5
5	Podlewanie zieleni miejskiej	247,5
6	Przemysł, składy i zaplecze budownictwa	1237,5
7	Razem	5073,9
8	Straty wody w sieci wodociągowej ( 10% z Qśrd )	507,4
9	Woda do sieci wodociągowej	5581,3
10	Cele technologiczne ZUW ( 5% z Qśrd )	279,1
11	Wydajność ujęcia wody	5860,4

Z obliczeń wynika, że ilość wody wtłaczanej do sieci wodociągowej wynosi 8551,3 m³/d, natomiast wydajność ujęcia 8830,4 m³/d. Straty wody w sieci wodociągowej wynoszą 507,4 m³/d, a woda przeznaczona na cele technologiczne ZUW 279,1 m³/d.

1. Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

Na podstawie wartości zawartych w tabeli 1 (maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę) wykonano rozkład godzinowy dla przyjętych elementów zagospodarowania przestrzennego z uwzględnieniem wartości procentowych zawartych w „Wytycznych do programowania zapotrzebowania wody i ilości ścieków w miejskich jednostkach osadniczych”. Przyjęto, że w ciągu doby straty wody w sieci wodociągowej występują równomiernie w każdej godzinie.

Obliczenia zestawiono w tabeli 2.

Tabela 2. Godzinowy rozkład maksymalnego dobowego zapotrzebowania na wodę.

Z obliczeń wynika, że maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę występuje w godzinie 19-20 i wynosi 600,8 m³/h to jest 166,9 dm³/s. Straty wody w sieci wodociągowej wynoszą 21,2 m³/h czyli 5,9 dm³/s.

1. Obliczenia hydrauliczne ujęcia wody podziemnej.

Zaprojektowano ujęcie wody składające się ze studzien wierconych czerpiących wodę z warstwy wodonośnej o zwierciadle swobodnym.

1. Dane do obliczeń.

Maksymalna dobowa wydajność ujęcia:

$Q_{\text{uj}} = Q_{\text{maxd}} = 8830,4\frac{m^{3}}{d} = \mathbf{0,1022}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$ ( z tabeli 1. )

Współczynnik filtracji warstwy wodonośnej:

k_f=26,2 m/d=3,03∙10^-4 m/s

Średnica studni:

d=2r=0,50 m

Miąższość warstwy wodonośnej:

H_w=18,8 m

Poziom zwierciadła statycznego:

Z_zw=1,7 m

Uziarnienie gruntu:

d₅₀=0,41 mm

1. Obliczenia współrzędnych charakterystyki pojedynczej studni.

Do obliczeń wykorzystano wzór na wydajność studni wierconej zagłębionej w zbiorniku wody podziemnej o zwierciadle swobodnym wg Dupuita:

$$Q = \frac{1,365 \bullet k_{f} \bullet s\left( 2 \bullet H_{w} - s \right)}{\log\frac{R}{r}},\ \frac{m^{3}}{s}$$

gdzie:

Q - wydajność pojedynczej studni, m³/s

k_f - współczynnik filtracji warstwy wodonośnej, m/s

s – depresja wody w studni, m

H_w – miąższość warstwy wodonośnej, m

R – promień zasięgu leja depresyjnego, m

Obliczono wg Kusakina:

$R = 575 \bullet s \bullet \sqrt{H_{w} \bullet k_{f}}$, m

r – promień studni, m

Założono cztery wartości depresji s, dla których obliczono wartości promienia zasięgu leja depresyjnego R oraz wydajności studni Q:

- dla s₁=1,0m

$$R_{1} = 575 \bullet 1,0 \bullet \sqrt{18,8 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4}} = \mathbf{43,40}\mathbf{m}$$

$$Q_{1} = \frac{1,365 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4} \bullet 1,0 \bullet \left( 2 \bullet 18,8 - 1,0 \right)}{\log\frac{43,40}{0,25}} = \frac{0,01514}{2,2396} = \mathbf{0,0068}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

- dla s₂=2,0m

$$R_{2} = 575 \bullet 2,0 \bullet \sqrt{18,8 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4}} = \mathbf{86,80}\mathbf{m}$$

$$Q_{1} = \frac{1,365 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4} \bullet 2,0 \bullet \left( 2 \bullet 18,8 - 2,0 \right)}{\log\frac{86,80}{0,25}} = \frac{0,02945}{2,5406} = \mathbf{0,0116}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

- dla s₃=3,0m

$$R_{2} = 575 \bullet 3,0 \bullet \sqrt{18,8 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4}} = \mathbf{130,20}\mathbf{m}$$

$$Q_{1} = \frac{1,365 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4} \bullet 3,0 \bullet \left( 2 \bullet 18,8 - 3,0 \right)}{\log\frac{130,20}{0,25}} = \frac{0,04293}{2,7167} = \mathbf{0,0158}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

- dla s₄=4,0m

$$R_{2} = 575 \bullet 4,0 \bullet \sqrt{18,8 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4}} = \mathbf{172,80}\mathbf{m}$$

$$Q_{1} = \frac{1,365 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4} \bullet 4,0 \bullet \left( 2 \bullet 18,8 - 4,0 \right)}{\log\frac{172,80}{0,25}} = \frac{0,05559}{2,8396} = \mathbf{0,0196}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

Wyniki obliczeń zestawiono w tabeli 3.

Tabela 3. Zestawienie wydajności pojedynczej studni.

Depresja wody w studni si	Promień zasięgu leja depresyjnego Ri	Wydajność studni Qi
m	m	m^3/s
1,0	43,40	0,0068
2,0	86,80	0,0116
3,0	130,20	0,0158
4,0	172,80	0,0196
18,8	815,88	0,0416

Na podstawie powyższych danych sporządzono wykres charakterystyki studni s=f(Q) (rysunek 1.)

Rysunek. 1 Wykres do obliczenia wydajności eksploatacyjnej studni.

1. Określenie maksymalnej wydajności studni.

Maksymalną teoretyczną wydajność studni Q_maxth obliczono ze wzoru:

$$Q_{\text{maxth}} = 2 \bullet \pi \bullet r \bullet H_{w} \bullet v_{\text{dop}},\ \frac{m^{3}}{s}$$

gdzie:

v_dop – dopuszczalna prędkość wlotowa wody do studni, m/s

Dopuszczalną prędkość wlotową wody do studni obliczono według wzoru:

$$v_{\text{dop}} = \frac{\sqrt{k_{f}}}{45},\ \frac{m}{s}$$

$$v_{\text{dop}} = \frac{\sqrt{3,03 \bullet 10^{- 4}}}{45} = \mathbf{3,87 \bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{- 4}}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$$

Q_maxth=2∙3,14∙0,25∙18,8∙3,87∙10^-4=0,0114 m³/s

1. Określenie eksploatacyjnej wydajności studni.

Na podstawie danych obliczonych w punkcie 3.2 i 3.3 oraz przyjmując sumaryczną długość rury nadfiltrowej i podfiltrowej równą 3,0 m sporządzono wykres przedstawiony na rysunku 1. Z wykresu odczytano:

- wydajność eksploatacyjną studni: Q_e=0,0088 m³/s

- depresję eksploatacyjną: s_e=1,4 m

Dla depresji eksploatacyjnej s_e obliczono promień zasięgu leja depresyjnego R_e ze wzoru Kusakina (patrz punkt 3.2):

$$R_{e} = 575 \bullet 1,4 \bullet \sqrt{18,8 \bullet 3,03 \bullet 10^{- 4}} = \mathbf{60,76}\mathbf{m}$$

1. Obliczenia ilości studzien.

Ilość studzien obliczono ze wzoru:

$$n = \frac{Q_{\text{uj}}}{\alpha \bullet Q_{e}}$$

gdzie:

Q_uj – maksymalna dobowa wydajność ujęcia wody, m³/s

Q_e – wydajność eksploatacyjna studni, m³/s

α – współczynnik rezerwy studzien, α=0,6÷0,9

dla α=0,6

$$n = \frac{0,1022}{0,6 \bullet 0,0088} = 19,36$$

dla α=0,9

$$n = \frac{0,1022}{0,9 \bullet 0,0088} = 12,90$$

Przyjęto 16 studzien w 2 grupach po 8. Założono, że występuje współdziałanie wyłącznie między studniami danej grupy. Usytuowanie studni w terenie, odległość między nimi oraz sposób podłączenia przewodu lewarowego dla jednej z grup studzien przedstawiono na poniższym schemacie.

1. Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej.

Przedmiotem opracowania jest projekt koncepcyjny obwodowej sieci wodociągowej dla jednostki osadniczej, której plan sytuacyjno-wysokościowy załączono do tematu pracy.

1. Obliczenia rozbiorów z węzłów i odcinków.

Zaprojektowano sieć wodociągową obwodową. Obliczenia hydrauliczne tej sieci przeprowadzono metodą Crossa. Do obliczeń przyjęto:

Q_śrd=5581,3 m³/d=64,6 dm³/s

Q_maxd=8551,3 m³/d=99,0 dm³/s

Q_maxh=600,8 m³/h=166,9 dm³/s

%_min=1,40%

Minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę Q_minth obliczono ze wzoru:

$$Q_{\text{minh}} = 0,01 \bullet \%_{\min} \bullet Q_{srd},\ \frac{m^{3}}{h} \Rightarrow \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$

gdzie:

Q_minh – minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę, m³/h

Q_śrd – średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę, m³/d

%_min – najmniejszy procent z rozbiorów godzinowych, %

Na podstawie powyższych danych obliczono minimalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę:

$$Q_{\text{minh}} = 0,01 \bullet 1,40 \bullet 5581,3 = \mathbf{78,1\ }\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{h}} = \mathbf{21,7}\frac{\mathbf{\text{dm}}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

Na podstawie procentowych rozbiorów z węzłów i odcinków przedstawionych na schemacie sieci wodociągowej, obliczono rzeczywiste rozbiory wody wyrażone w dm³/s. Wyniki tych obliczeń przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 4. Zestawienie rozbiorów węzłowych i odcinkowych.

Węzeł lub odcinek	Procent rozbioru	Rozbiory przy:
		Qmaxh
	%	dm^3/s
5	0	0,0
5-1	6	10,0
1	5	8,3
1-2	7	11,7
2	3	5,0
2-3	5	8,3
3	7	11,7
3-4	9	15,0
4	10	16,7
4-1	5	8,3
1-6	4	6,7
6	6	10,0
6-7	8	13,4
7	4	6,7
7-8	9	15,0
8	8	13,4
8-3	4	6,7
Suma	100	166,9

1. Obliczenia wydajności pompowni drugiego stopnia oraz zbiornika sieciowego.

Średnią wydajność pompowni Q_pśr obliczono ze wzoru:

$$Q_{psr} = \frac{Q_{\text{maxd}}}{T_{p}},\ \frac{m^{3}}{h} \Rightarrow \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$

gdzie:

Q_pśr – średnia wydajność pompowni drugiego stopnia, m³/h

Q_maxd – maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę, m³/d

T_p – czas pracy pompowni, h/d

Przyjęto czas pracy pompowni drugiego stopnia: T_p=24 h/d. Zatem średnia wydajność pompowni wynosi:

$$Q_{psr} = \frac{8551,3}{24} = \mathbf{356,3}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{h}}\mathbf{= 99,0}\frac{\mathbf{\text{dm}}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$

natomiast maksymalna wydajność pompowni w czasie rozbioru maksymalnego godzinowego ( Q_maxh ):

Q_pmax=1,1∙Q_pśr=1,1∙99,0=108,9 dm³/s

oraz minimalna wydajność pompowni w czasie rozbioru minimalnego godzinowego ( Q_minh ):

Q_pmin=0,9∙Q_pśr=0,9∙99,0=89,1 dm³/s

W czasie rozbioru maksymalnego godzinowego ( Q_maxh ) woda wypływać będzie ze zbiornika sieciowego w ilości:

Q_z= Q_maxh- Q_pmax=166,9-108,9=58,0 dm³/s

W czasie rozbioru minimalnego godzinowego ( Q_minh ) woda dopływać będzie do zbiornika sieciowego w ilości:

Q_z= Q_pmin- Q_minh=89,1-21,7=67,4 dm³/s

Rysunek 2. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla maksymalnego zapotrzebowania na wodę ( Q_maxh ).

Rysunek 3. Schemat obliczeniowy sieci wodociągowej dla minimalnego godzinowego zapotrzebowania na wodę ( Q_minh ).

1. Dobór średnic przewodów wodociągowych.