Определение магистрального направления

За магистральное направление принимают направление движения воды по участкам разводящей сети от водонапорной башни до самого невыгодно расположенного узла. Такое направление характеризуется наименьшим средним гидравлическим уклоном. Поэтому для выбора магистрального направления необходимо определить значения среднего гидравлического уклона до каждого узла сети и выбрать из них наименьшее.

Средний гидравлический уклон в данном расчете удобно определять по формуле

, (4.57)

где Н_п.нач – пьезометрический напор в начале магистрали, то есть у водонапорной башни

Н_п.нач=z_б+Н_б, (4.58)

z_б – отметка поверхности земли у водонапорной башни, указана в бланке задания, прил.6;

Н_б – высота ствола водонапорной башни, указана в задании, прил.6;

z_x - отметка поверхности земли для рассматриваемого узла, указана в задании, прил.6;

- потребный свободный напор в рассматриваемом узле, значение которого указано в задании, прил.6;

- суммарная длина участков от башни до рассматриваемого узла, длины всех участков разводящей сети указаны в задании.

Итак, для определения магистрального направления в варианте задания А рассматривают все возможные направления движения жидкости в разводящей сети труб, то есть направления движения до всех точек водопотребления – узлов. В данном случае это четыре следующих направления:

7-8-10;

7-8-11;

7-8-9-12;

7-8-9-13.

Далее определяют средний гидравлический уклон для каждого из перечисленных направлений

; (4.59)

; (4.60) ; (4.61)

. (4.62)

Те же операции проделывают для варианта Б. Намечают возможные направления движения воды:

15-16

15-16-17

15-16-17-18

15-16-19.

Самое кратчайшее направление 15-16 можно не принимать в расчет, так как обычно невыгодно расположенными узлами в сетях тупикового типа являются узлы наиболее удаленные от водонапорной башни. Для оставшихся трех направлений определяют значения среднего гидравлического уклона

; (4.63)

; (4.64)

. (4.65)

Вариант задания В. Возможные направления движения воды:

10-6

10-6-9

10-6-7

10-6-7-8.

Наикратчайшее направление 10-6 исключают из рассмотрения, см. вариант Б, и для оставшихся трех находят значения среднего гидравлического уклона

; (4.66)

; (4.67)

. (4.68)

Вариант задания Г. Возможные направления движения воды:

11-12

11-12-13

11-12-14

11-12-15.

Кратчайшее направление 11-12 не рассматривают. Средние гидравлические уклоны для оставшихся трех направлений

; (4.69)

; (4.70)

. (4.71)

Наименьшее значение среднего гидравлического уклона во всех вариантах задания определяет магистральное направление.

Определение диаметра для каждого участка магистрального направления

При определении диаметров труб магистрального направления необходимо руководствоваться расходом воды, проходящей по рассматриваемому участку, и средним удельным сопротивлением А для этого участка.

Среднее удельное сопротивление для каждого участка магистрального направления может быть определено по формуле

, (4.72)

где - средний гидравлический уклон для магистрального направления, определенный в п.4.9.2.;

Q - расход воды, проходящей по рассматриваемому участку сети, л/с, см.п.4.9.1.

Определив, таким образом, значения А, расчетный диаметр труб можно найти, используя соответствующие материалу труб формулы (3.11), (3.13), (3.14) и (3.19).

Но такой расчет будет окончательным только, если скорость течения воды на рассматриваемом участке V = 1 м/с (для новых стальных и чугунных, а также асбестоцементных труб) или V ≥ 1,2 м/с (для неновых стальных и чугунных труб). В противном случае необходимо определить действительное значение скорости с помощью (4.41). Затем при этой скорости находят значение поправочного коэффициента К по (3.12), (3.15), (3.16) и (3.20) в зависимости от материала труб, на которое надо умножить А, тем самым уточнив его значение, полученное выше по (4.72).

После чего по уточненному значению удельного сопротивления А с помощью формул (3.11), (3.13), (3.14) и (3.19) определяют окончательное значение диаметра для данного участка магистрального направления. Полученную величину диаметра необходимо округлить до ближайшего наибольшего расчетного стандартного значения по таблицам 3.1, 3.2, 3.3 в зависимости от заданного материала труб.