Zależności między ilościami wody Wp = Wu - Wzwn (produkowana = ujmowana – nieuzdatniona zużywana na potrzeby technol. i gosp. oraz straty nieuzdatnionej w obrębie zakł uzdat i ujęcia wody); Wwt = Wp - Wzwu (wtłoczona = produkowana –uzdatniona); Wdo = Wwt – Ws (dostarczona = wtłoczona – straty w sieci zew, na płukanie i niezmierzona)
Czynniki wpłna wielkość zużycia wody; podst dane wyjściowe niezbędne do obliczeń zap na wodę dla miasta; -Liczba ludności i procent ludności korzystających z wodociągu, -Poziom wyposażenia budynków w instalacje, -Stopa życiowa mieszkańców, -Pomiary zużycia wody i taryfy opłat za wodę, -Rodzaj zakładów przemysłowych i wielkość produkcji, liczba zatrudnionych, zużycie wody na jednostkę produkcji, -Polityka w zakresie rozwoju przemysłu i gospodarki
wyzn zap na wodę dla odbdomowych: Qdśr(M)=Qr/(365*M) <- jednostkowe śr dobowe zużycie wody w gospod domowych, : mycie, gotowanie, kąpiel, toaleta, pranie, sprząt, podlewanie ogrodk, straty wody w wew instalacjach. Potrzebne dane: pyt poprzed
Rodzaje nierównomierności-współczynniki nierównomierności dobowej. Ndmax = Qdmax/Qdśr | Qdśr= Qr/365; Qr - roczne zużycie wody [m3/rok]; Qdsr – śr dobowe w roku [m3/d]; Qdmax – max zużycie w ciągu doby w roku; -współczynniki nierównomierności godzinowej. Nhmax = Qhmax/Qhśr | Qdśr= Qr/365; Qd- zużycie w ciągu doby [m3/d]; Qhsr- śr godz w ciągu doby [m3/d]; Qhmax-max godz zużycie w ciągu godz w dobie
Straty wody, Wycieki wody z przewodów zewnętrznej sieci wodociągowej będące wynikiem uszkodzeń, pobór wody niezmierzonej oraz straty fikcyjne wynikające z błędów urządzeń pomiarowych.
Rodzaje ujmowanych wód.woda powierzchniowa, podziemna, infiltracyjna, źródlana
Ujęcia wód podziemnych, Płytkie wody gruntowe: -studnie szybowe (zapuszczane, kopane lub bagrowane) ; -studnie rurowe (wiercone lub wbijane w grunt); -poziome dreny lub galerie; -studnie promieniste; Głębokie wody podziemne: -studnie rurowe wiercone- Składają się z: kolumny rur okładzinowych (zab ścian otworu wiertniczego), rury filtrowej (dopływ wody), obudowy studni (zakończenie górnej części studni i zabezp przez zanieczysz)
Rura filtrowa: rura podfiltrową (osadnik), filtr właściwegy i rura nadfiltrowa.
Rodzaje filtrów:-filtry szkieletowe – perforowane i prętowe; grunty skaliste i gruboziarniste ; Filtr perforowany: rura stalowa lub z innego, otwory okrągłe lub szczelinowe; Filtr prętowy: pionowe pręty stalowa umocowane na poziomych pierścieniach usztywniających z nawiniętym na to spiralnie drutem, -filtry siatkowe; piaski grubo i średnioziarniste; z rury szkieletowej, na którą nawinięty jest drut stanowiący podkład pod nakładaną na niego siatkę filtracyjną, -filtry obsybkowe; piaski średnio, drobnoziar, pylaste; rura szkieletowa z warstwami obsybki z mat skalnego lub sztucz, -filtry o specjalnej konstrukcji; prefabrykaty
Studnie wiercone poł lewarowoJeżeli dynamiczne zwierciadło wody podziemnej zalega na głębokości 7-8m od powierzchni terenu oraz miąższość warstwy wodonośnej jest mała, to zamiast instalowania pomp w każdej studni celowe jest zastosowanie układu lewarowego. Równanie Bernoulliego: H+ p1/x+V12/2g= -|2|-+[ λ(L/D)+∑psi]V2/2g
Studnia o swob i napiętym zwierciadle parametry wydajność studni zwykłej ujmującej wody o swobodnym zwierciadle, Q=2πrhV; r- promień studni, h- wysokość położenia zwierciadła wody w studni (zw dynamicznego) nad spągiem warstwy wodonośnej, v- prędkość filtracji; V=ki ; k- współczynnik filtracji, i-spadek linii ciśnienia; zależy od parametrów charakteryzujących warstwę wodonośną (położenie zwierciadła wody w studni, współczynnika filtracji) i studnię (promień studni, długość filtru). Q=[πk/(H2-h2)]/ln(R/r); R- zasięg leja depresji, H- położenie zwierciadła wody nad spągiem warstwy wodonośnej
Obl studzien wierconych, Wydatek studni Q=2,73*(kms)/(logR/r), Zasięg leja depresji R=3000s√k; Charakterystyka filtru Q=2πrhVdop ; r promień studni, l wysokość filtru; Dopuszczalna prędkość wlotowa Vdop=(√k)/30
Ujęcia wód pow.płynących: -brzegowe –na brzegu, ich usyt i budowa pozwalają na pobór w każdej chwili wymaganej ilości wody; przy wysokim wklęsłym brzegu. *brzeg. przewodowe – skł się z przewodu włożonego poniżej najniższego poziomu zwierciadła wody, którym woda dopływa do komory, *brzeg. przew. nurtowe – stosowane gdy ukszt. terenu wymaga wysunięcia wlotu do kanału ujęcia w kierunku nurtu, wlot (czerpnia) lokalizowany przy dnie, *brzegowe komorowe – nie ma kanału doprowadzającego wodę z rzeki. Komora wlotowa na brzegu rzeki i pobór bezpośrednio z niej przez otwory wlotowe. Lokalizowane przy wysokim brzegu lub wale.; -zatokowe –z zatoki zlokalizowanej na brzegu cieku oraz czerpni zlokal. na końcu zatoki przeciwległym do wlotu. Pobór z zatoki a nie z cieku. dla wód duże ilości rumowiska lub śryżu. Są na podprądowe (↑ rum, ↓ śryż), zaprądowe (odw.) i łączone. ; -progowe –do ujm niewielkiej ilości wody z potoków i niewielkich cieków stos się jazy i progi piętrzące. Pol. na spiętrzeniu wody i otrzym. optymalnej głęb. przy ujęciu. Stos. się na potokach górskich i małych ciekach nizinnych. stojących: Zbliżone do ujęć brzegowych. Czerpania ujęcia umiesz tak by mogła być ujmowana woda z dost głęb; -wód infiltracyjnych – skł się ze studni wierconych lub studni z filtrami poziomymi oraz dodatkowych obiektów, za pomocą których wody powierzchniowe wprowadzane są do warstwy wodonośnej. Dzielą się na: przybrzeżne oraz spod dna rzeki.
Zad zbiornika. Ujęciowy: gromadzenie wody surowej, zapasu wody na wyp przerwania poboru wody z rzeki, procesy biol i chem- jakości wody, zapas wody wyr różnice między wydaj źródła a zużyciem wody przez użyt, Technologiczny: gromadzenie wody uzd, komora reakcji dez wody, równomierne obciążanie hydrauliczne SUW, tworzenie zapasu do zasp równomiernego w ciągu doby rozbioru wody. Sieciowy: w celu zasp zmiennego w ciągu doby zap na wodę, na wypadek pożaru, wyrów ciśnień w sieci, zapas na wypadek awarii urz
Rodzaje pompowni na usyt.-pompownie I° (główne) – pob wodę z ujęcia wody i transportujące ją do następnego elementu systemu wodociągowego; najczęściej nie zasilają bezpośrednio systemu dystrybucji wody. Mogą być rzeczne, wód infiltracyjnych, głębinowe. W przypadku pompowni głębinowej stanowią one jeden obiekt ze studnią, gdy są to ujęcia powierzchniowe, zlokalizowane są jak najbliżej zbiornika czerpalnego. -pompownie II° (pośrednie) –wodę uzdatnioną do zbiornika sieciowego lub bezpośrednio do sieci wodociągowej. Mogą współdziałać z otwartym zbiornikiem wodoc lub z zamk zbior hydroforowym. Często lokalizuje się na terenie SUW. -pompownie strefowe (wspomagające) – podnoszące ciśnienie wody w sieci j lub przewodach przesyłowych przy trans wody na dalsze odległości -o specjalnym przeznaczeniu np. przeciwpożarowe
Podaj wielkość min i max dopuszczalnego ciśnienia w sieci, Min -w czasie pożaru. Wym wys ciś w hydrantach zew przeznaczonych bezpośrednio do gaszenia pożaru nie była niższa niż 20m, a w hydrantach przezn do zasilania pomp pożarniczych wynosiła 6-10m. Max dop ciśnienie w instalacji wew nie powinno przekraczać 60m. wysokość ciś w sieci wod ulicznej nie powinna przekraczać 60m, a w przewodach tranzytowych – 80m.
Rodzaje pomp wirowych, -odśrodkowe – o wirniku złożonym z łopatek ogranicz 2 tarczami umieszczonymi w obudowie spiralnej, -helikoidalne – o wir otw lub zam z kilkoma łopatkami o krawędziach nachylonych wzgl osi wirnika, -diagonalne – -||-, współpracujących z kierownicą łopatkową tworzącą jedną całość z kadłubem pompy, -śmigłowe – z wir z łop w kształcie śmigieł i kierownicą łopatkową umiesz za wirnikiem.
Wysokość podnoszenia pompy tłocznejNa całkowitą wys pod składa się geom wys poda oraz wys strat en na pokonanie oporów hydraulicznych przy przem wody i wys strat en na wyw ruchu wody: H= Hg +Δh+( Vw2-Vd2)/2g ; Hg = Hgs + Hgt ; Δh= Δhs+Δht; gdzie: Δhs- straty ciś na pokonanie oporów ssania [m słw], Vw-pręd przepływu wody do zbiornika lub kanału odbier tłoczoną wodę; Vd-pręd wody w zbiorniku lub kanale przed dopływem do przew ssawnego. Gdy zakł vw = vd, wówczas: H=Hg+Δh
Współdziałanie pomp, Metoda obliczania zalecana jest dla wód naporowych, określa stopień oddziaływania dwóch studzien bezwymiarowym współczynnikiem β lub za pomocą obliczenia wydajności α; α=(Qs1-Qs1’)/Qs1; β=Qs1’/Qs1; Qs1-wyd studni bez wsp; Qs1’ przy współ; α1=t1,2/(t1,2-s2); β1=s2/(s2+t1,2); t1,2 - obniżenie zw wody w studni po pracy studni 2; S2-depresja w studni 2; Obniżenie ciśnienia piezometrycznego: tx=s-[Q/2,73km]*lg(x/r); r- pr filtra; Q- przy depresji S;
Zakresy prędkości zalecane w przewodach-miejskiej v=0,5-1,0; -w magistralnych zasil v=1,0-3,0; -w przew zasil awar v<=5,0; <0,5m/s-wytr się osadów; 3,0m/s –przycz ud hydr
Przepływ obliczeniowy-miarodajny, Qob = Qk + 0,55qL·L = Qk + 0,55 QL; lub z mniejszą dokładnością: Qob = (Qp+Qk)/2 ;QL- rozbiór wody wzdłuż odcinka [l/s]; qL- jednost -||- [l/m*s]
Q eksploatacyjne studni, Największa teoretyczna wyd studni: Qeks=2πrlVdop (r-promień filtru, l- długość filtru) ; V dop – dopuszczalna prędkość wlotowa: Vdop=(√k)/30 (k- współczynnik filtracji)
Prawa Kirchoffa, I:∑ dopływów do węzła = ∑odpływów, algebraiczna suma = 0. ∑(i->n)Qi=0; II: Algeb ∑strat ciśn w obwodzie zamk jest =0 ; + zgodnie z zeg
Metoda Crossa - założeniu schematu przepływów -> drugie prawo Kirchhoffa. zakładamy natęż na odc pierś. Zawierają błąd: rzeczywiste przepływy: Q1=Q01+ΔQ i Q2=Q02-ΔQ. wyznaczamy bezwzgl str ciś dla zał przep. z nomogramu dla rur .Na postawie strat ciś możemy wyzn popr jaką należy zast odc w sieci pierścieniowej. skorygować przepływy. drugi oblicz poprawki.
Wyprowadzenie poprawki w metodzie Crossa; h01-h02=0; rzecz przep: Q1=Q01+ΔQ, Q2=Q02-ΔQ; straty ciś: h01=C1Q12, h02=C2Q022 -> h01=C1(Q01+ΔQ)2 h02 -|-; C- oporność hydr; h01-h02=C1Q012+2C1Q01ΔQ+C1ΔQ2- C2Q022+2C2Q02ΔQ+C2ΔQ2=0 (Kir); błąd niewielki ΔQ2=0 ; 2ΔQ(C1Q01+C2Q02)=-(C1Q012-C2Q022); ΔQ=-0,5(C1Q012-C2Q022)/(C1Q01+C2Q02); C1Q01=h01/Q01 (w2-|-); ΔQ=-0,5(h01-h02)/(h01/Q01+h02/Q02); uogól ΔQ=-∑hi/(∑|hi|/Qi)
Materiały do rur
żeliwo szare : grafit płytek. Zalety: twardy, odp na korozję od wew i zew. Wady: kruchość i mała odporność na uderz, sztywność i mała odp na zginanie, grubość ścianek i ciężar. Średnice 80÷1000mm.
Połączenia: -kielichowe , Sposoby: za pomocą sznura i ołowiu (folii aluminiowej), uszczelki gumowej. -kołnierzowe – między kołnierze uszczelkę(nieprzysypane!)
żeliwo sferoidalne: grafit kulek, magnezu. zew powłokę cynk i na to warstwę z mat bitum oraz wew powłokę cementową. Zalety: bardziej wytrz na rozcią i zgin, może podlegać odkszt, nie tak kruchy i nieodpor na uderz, cieńsze ścianki. Średnice 40÷2000mm. Połączenia: kielichowe z uszczelką gumową i korkiem.
stal: Zalety: bardziej wytrzy na rozciąganie, zginanie i odksz od rur z żel szar; cieńsze ścianki. gdy podłoże ulega przemiesz. Wady: wrażliwość na korozję od wew i zew. Połączenia: -spawane doczołowe, -spaw połączenie kielichowe, pierścieniowe, kołnierzowe, gwintowane itp.
polichlorek winylu (PVC): Mieszanka PVC-U i środków pomocniczych. Zalety: duża gładkość pow. wew, mała gęstość właściwa, niski współ przew ciepła, prostota montażu. Wady: duża rozszerzalność cieplna i mała odpć na temp. Średnice 40÷630mm.Połączenia: -złącza wciskowe, nasuwki zgrzewane, - klejone: na końcu rury jest kielich z rowkiem na uszczelkę gumową, łączenie za pomocą kleju.
polietylen (PE): Zalety: wytrzymałe na naturalne warunki gruntowe i nie wym zabezpieczeń antykor. PE HD, MD, LD. Średnice 25÷400mm. Połączenia: -termiczne: zgrzewanie czołowe, polifuzyjne, elektrooporowe, -mechanicznie: metalowe łączniki zaciskowe oraz złączki z tworzyw sztucznych.
żywice poliestrowe zbrojone włóknem szklanym; Zalety: duża gładkość pow. wew, odporność na korozję od wew i zew, odporność na mróz i wys temp. Średnice 400÷2400mm. Połączenia: złącza nasuwkowe typu Reka (element uszczelniający – elastomerowe pierścienie osadzane nieprzesuwnie w rowkach korpusu
beton sprężony: Do budowy dużych przewodów o śr > 400mm (są tanie), Połączenia: kielichowe z uszczelką gumową
Rodzaje uzbrojenia
Uzb reg przepływ wody - otw lub zam przep, kier przep oraz opróżnianie z wody: zasuwy lub przepustnice, zawory klapowe, zwrotne, przep zwr, urz odwad. Uzb czerpalne –hydranty poż, zdroje ul. Uzbrojenie zab przed grom się z nich pow lub pows podciśnienia, naprężeń: opow, wydłużki kompen, zawory reduk, zawory przeciwuderz. Uz do kontroli pracy sieci - ciśnienia (man), ilości przepł wody (wod, przepływomierze).
Zasady rozmieszczania hydrantów -odle hydrantami ≤100m,odl od budynkow ≥niż 5m i ≤ 20m a od ulicy ≤niż 2m, najczesciej na odgalez od przewodu stosuje się zasuwy, -od zewn krawędzi jezdni 15m, od chron budynku 75m
zasady lokalizacji przewodów - w pasie chodników i zieleni miejskiej oprócz magistr, te w pasie jezdni, równol do innych -w przyp ulic zabud jednostr ->po stronie zabudowy, mag i tranz ->nieza. -W przyp ulic o szer > 30m przy obustronnej zabudowie należy przew ułoż przew rozdz dla każdej str ul oddzielnie. - stopniowo zmniejszaj głęb przykr; większe zagłęb, tym większa odl od zabudowy. - przestrz min odl od obiek i urzą nad- i podziemnych. - uwzględniać łatwy dostęp pojazdów napraw i użytkowania.
Jak zmieni się wys podn pompy jeśli zwiększymy prędkość obrotową wirnika dwukrotnie?Wy zwiększy się 4x: Q2/Q1=n2/n1; H2/H1=(2n1/n1)2
Wymienić podstawowe sposoby regulacji parametrów układu pompowego.-zmiana prędkości obrotowej wirnika pompy – zmiana wysokości podnoszenia
-połączenie pomp w układ szeregowy bądź równoległy – dla układu szeregowego zwiększa się wysokość podnoszenia, dla równoległego – wydatek)
-zmiana wysokości dławienia pompy – zmiana wydatku
Zad Obliczyć średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę [l/Md] w gospodarstwach domowych w zabudowie wielorodzinnej przy następujących danych: liczba mieszkańców=1000, Qhmax=120m3/h, resztę danych założyć.
ZakłNdmax=1,4 , Zakł Nhmax=1,5; Nhmax=Qhmax/Qhśr-> Qhśr; Qhśr=Qdmax/24->Qdmax; Ndmax=Qdmax/Qdśr->Qdśr; Qdśr/M=wynik