SIECI WODOCIĄGOWE

Sieć wodociągowa jest to układ przewodów wodociągowych, znajdujących się poza budynkiem odbiorców, zaopatrujących w wodę ludność lub zakłady produkcyjne.

Układy sieci wodociągowych:

a) promieniste

b) pierścieniowe c) mieszane

W układach wodociągowych mogą występować następujące rodzaje przewodów:

• tranzytowy - przewód wodociągowy bez odgałęzień, przeznaczony wyłącznie do transportu wody na dużą odległość

• magistralny - przewód wodociągowy doprowadzający wodę od stacji wodociągowej do przewodów rozdzielczych

• rozdzielczy - przewód wodociągowy doprowadzający wodę od przewodu magistralnego do przyłączy domowych

• przyłącze domowe - przewód wodociągowy łączący sieć wodociągową z instalacją obiektu zasilanego w wodę

Wyróżnia się następujące rodzaje przewodów:

• ciśnieniowy tłoczny - przewód wodociągowy w którym przepływ wody następuje wskutek ciśnienia wytworzonego przez pompę

• grawitacyjny ciśnieniowy - przewód wodociągowy w którym przepływ wody odbywa się pod ciśnieniem statycznym wody dopływającej z wyżej położonego źródła wody

• grawitacyjny bezciśnieniowy - przewód wodociągowy w który przepływ wody odbywa się ze swobodnym zwierciadłem pod działaniem siły grawitacyjnej

Przewody wodociągowe składają się z rur, kształtek i uzbrojenia, które dzieli się na:

• regulujące przepływ wody - zasuwy, klapy zwrotne, spusty

• czerpalne - hydranty pożarowe, zdroje uliczne

• zabezpieczające - odpowietrzniki, napowietrzniki, zawory bezpieczeństwa, zawory redukcyjne, kompensatory

• pomiarowe - wodomierze, manometry

Do budowy sieci wodociągowych służą rury i kształtki z żeliwa, stali, betonu sprężonego, PVC (polichlorek winylu), PE (polietylen).

Zasady obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych promienistych

Obliczenia hydrauliczne sieci wodociągowej promienistej przeprowadza się wg. następującego toku:

1. Określenie zapotrzebowania na wodę dla danej jednostki osadniczej.

2. Ustalenie rozbiorów wody na poszczególnych odcinkach sieci.

3. Ustalenie przepływów wody na poszczególnych odcinkach.

4. Wyznaczenie przepływów obliczeniowych w całej sieci.

5. Określenie średnicy przewodów i jednostkowych strat ciśnienia.

6. Wyznaczenia strat ciśnienia i linii ciśnień

7. Sporządzenie wykresu linii ciśnień

1. Bilans zapotrzebowania na wodę

2. Rozbiory wody na poszczególnych odcinkach sieci Przy projektowaniu sieci wodociągowych dla jednostek osadniczych o charakterze zabudowy rozproszonej, gdzie często przyjmuje się rozwiązanie sieci promienistej, rozbiory odcinkowe określa się w oparciu o długość przewodów.

Podstawą do wyznaczenia rozbioru odcinkowego jest wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania na wodę q obliczany z zależności:

gdzie:

Q_{h max} - maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę [dm³/s]

L - długość całkowita sieci na której odbywa się rozbiór wody [m]

Wydatki odcinkowe q_o obliczane są na podstawie wskaźnika „q” oraz długości „l” poszczególnych odcinków.

gdzie:

q - wskaźnik jednostkowego zapotrzebowania na wodę [dm³/s . m],

l - długość odcinka [m]

3. Przepływy wody na poszczególnych odcinkach

Na przepływ początkowy Qp każdego odcinka składa się rozbiór wody na odcinku qo oraz przepływ tranzytowy Qtr. przeznaczony dla odcinków położonych dalej:

Przepływ na odcinku zmniejsza się stopniowo wzdłuż odcinka i na jego końcu osiąga wartość:

Obliczenia rozpoczyna się od końcowego odcinka najdłuższego ciągu, a poszczególne odgałęzienia oblicza się kolejno, przy obliczaniu przepływu tranzytowego w głównym, najdłuższym ciągu sieci.

4. Przepływy obliczeniowe

W obliczeniach sieci wodociągowych nie uwzględnia się przyłączy domowych, ponieważ przepływy w rurociągach przyłączy są nieznaczne w porównaniu do ilości wody przepływającej w przewodzie rozdzielczym. Zakłada się również, że rozbiór wody wzdłuż odcinka jest równomierny.

Przepływ obliczeniowy wyznacza się z zależności:

5. Określenie średnicy przewodów i jednostkowych strat ciśnienia.

Dobór średnic dla przepływów obliczeniowych przeprowadza się na podstawie nomogramu dla rur z PVC - przy założonej prędkości 0,5 do 1,5 [m/s]

Minimalna średnica przewodu na sieci wodociągowej powinna wynosić 110 [mm]. Z nomogramu odczytuje się również jednostkowe spadki linii ciśnień w [‰].

Wysokość strat pomiędzy węzłami oblicza się z zależności:

gdzie:

i - jednostkowe spadki linii ciśnień [ - ]

l - długość odcinka [m]

Wyznaczenie linii ciśnień

Obliczanie wysokości linii ciśnienia rozpoczyna się od od najmniej korzystnego węzła ciągu głównego wg. zależności:

gdzie:

Z_S - rzędna terenu w węźle najmniej korzystnym

Rzędne linii ciśnienia w pozostałych węzłach ciągu głównego obliczono się z zależności:

Poszczególne odgałęzienia od ciągu głównego oblicza się kolejno, przy znanej rzędnej linii ciśnień w węzłach ciągu głównego.

Wysokości ciśnienia w węzłach, stanowiące różnicę wysokości linii Z_C i rzędnej terenu Z_S :

powinny być większe lub równe wysokości wymaganego ciśnienia.

---