в наибольшей мере на режиме работы системы ot-ражается часовая неравномерность водопотребления. Колебания часовой неравномерности трудно оценить какими-либо параметрами. В больнаинстве случаев процесс отбора воды потребителями характеризуется множеством не поддающихся учету факторов, часто носящих случайный характер. В то же время имеется вполне определенная общая закономерность возрастания расходов воды в дневные часы и уменьшения их ночью. Практика показывает, что амплитуда этих случайных изменений водопотребления завист от числа водопотребителей - уменьшается с его возрастанием.

Для выполнения расчетов параметров водопроводных сооружений систем водоснабжения с учетом неравномерности водопотребления в СНиПе даны среднесуточные за год нормы хозяйственно-питьевого водопотребления и приведены значения суточного и часового коэффициентов неравномерности.

Нормативные указания, основанные на анализе фактической работы систем городского водоснабжения, позволяют определять величины расчетных суточных расходов воды в сутки наибольшего 5макс и наименьшего 5.М1Ш водопотребления. Величина 5маис является основным расчетным параметром для расчета системы водоснабжения и ее сооружений.

Режим работы систем подачи воды должен учитывать характер потребления воды в течение суток, т. е. колебания отборов воды в отдельные часы суток. Процесс отбора воды потребителями является случайным и неуправляемым, зависящим от влияния многих факторов (санитарно-технического оборудования жилищ, графиков работы учреждений и предприятий, изменений погоды и т. д.). Вследствие этого представление о режиме водопотребления можно получить только исходя из результатов анализа фактического режима водопотребления в городах с условиями жизни, близкими к условиям жизни города, для которого проектируют систему водоснабжения.

На основе анализа статистических данных об эксплуатации городских водопроводов СНиП даны рекомендации для определения наибольшего часового Омакс и наименьшего часового Qmhh расходов воды. Расходы Смаке и Qmhh на хозяйственно-питьбвые нужды населения рассчитывают по формулам:

ТаблиХа 10. Потребители воды на хозяйственно-питьевые иужды и души иа промышленных предприятиях

Потребители Воды

Расход воды, % максимального суточного расхода, но периодам водопотребления

максимального

среднего

минимального

Поливка и мойка покрытий проездов и площадей, поливка зеленых насаждений Хозяйственно-питьевые нужды и души на промышленных предприятиях

20-40

20-50

30-50

50-80

10-50

для суток наибольшего водопотребления максимальный часовой расход

Qmbkc =СЕмако*5макс/24,

минимальный часовой расход в те же сутки

Qmhh = амян5 макс/24, ТД мако " "иии ~ коэффициенты неравномерности часового водонотреб-ления в течение суток.

Расход в час наименьшего водопотребления суток определяют по формуле

С*мян=ам«н5мян/24.

Значения коэффициентов Дмакс и Дмин определяют по формулам:

"макс ~ илкс Рмакс!

"мни ~ Ямии Рмин<

где а - коэффициенг. учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия; Р - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте.

Требования СНиП рекомендуют следующие численные значения коэффициентов а : а„акс = 1,2.. .1,4 и «мин = 0,4. ..0,6.

Коэффициент р следует принимать в зависимости от числа жителей.

Число жителей, тыс. чел.......1,5 4

Нмакс Рмим

О 20 30- 100 300 ]0(,0 1,8 1,5 1,3 ],2~ 1,15 1,1 1,03 1 0,1 0,2 0.4 0,5 0,6 0,7 0,83 1

К расходам воды Смаке и Qmhh НВ ХОЗЯЙСТВеННО-

питьевые нужды населения добавляют расходы воды "а поливку и мойку поездов и площадей и на поливку городских зеленых насаждений (табл. 10).

16 18 70 22 а Часы суток

Рис. 4. График подачи и потребления воды по часам суток / - потребление воды; 2 - подача воды; 3 - среднесуточное потребление воды

График потребления воды населением

Для определения параметров водопроводных сооружений системы необходимо знать динамику отбора воды потребителями в течение суток. Подобные графики режима водопотребления составляют на основании информации о действующих системах, близких к проектируемой системе по условиям климата, численности населения, степени благоустройства. Это дает возможность получить предельные расчетные часовые расходы для суток наибольшего и наименьшего водопотребления-Qmbkc и Qmhh.

Графики расхода воды по часам представляют собой ступенчатые диаграммы, в которых расход воды в пределах каждого часа предполагается постоянным, а возможные изменения отборов воды в пределах часа не учитываются. Такое допущение не вызовет существенных нарушений водообеспечения потребителей, так как в расчетный период до ее очередного расширения все сооружения системы имеют резерв для увеличения подачи воды. Кроме того, водопроводные сооружения обладают определенной гибкостью и резервами производительности. Примеры графиков водопотребления по часам суток приведены на рис. 4 и в табл. 11.

Если система водоснабжения подает воду предприятиям, расположенным в городе, графики отборов

Таблица П. Колебания часового расхода воды по часам суток

ВОДЫ следует сложить с графиками хозяйственно-питьевого водопотребления. В большинстве случаев крупные иромышленные объекты расходуют воду сравнительно равномерно в течение суток. Изменения расходов используемой воды обычно носят сезонный характер.

Следует отметить, что графики водопотребления в пределах суток отражают различные события, происходящие в городе, например в периоды интересных спортивных соревиовапий, радио- и телепередач потребление воды резко падает. Графики потребления воды в праздничные и предпраздничные дни отличаются от графиков потребления воды в будние дни и т. д.

Режим взаимодействия работы сооружений

После того как выбрана структурная схема водоснабжения города, т. е. состав, виды и взаимное расположение основных сооружений, определены расчетные суточные расходы воды 5ср и 5макс, задан график водопотребления в течение суток, устанавливают режим работы сооружений с учетом их взаимодействия и взаимосвязи. Система водоснабжения должна удовлетворять требованиям потребителей к объему и режиму снабжения их водой.

Взаимосвязь в работе отдельных сооружений системы водоснабжения города показана на рис. 3. В систе-

My входят водоисточник с водозаборными сооружениями и иаиорно-регулирующая емкость (башня), расположенная в точке примыкания водоводов к сети. График изменения часовых расходов воды в пределах суток нанбольп1Сго водопотребления 5макс приведен на рис. 4.

Воду в систему подают насосные станции HC-I и НС-И. Станция первого подъема HC-I подает суточный расход (в том числе Smbhc) из природного источника на очистные сооружения. Режим работы водозабора, насосной HC-I и станции очистки воды обычно принимается равномерным в течение суток. В соответствии с этой нагрузкой определяют производительность и мощность сооружений, а также величину сброса в резервуар чистой воды.

Из резервуара очип1,еппая вода насосами станции второго подъема IIC-II подается по водоводам в водопроводную сеть. При этом режим подачи воды должен приближаться к графику водопотребления. Поэтому график работы станции НС-П обычно принимают ступенчатым. Резервуар чистой воды является первой «регулирующей емкостью», па границе с различными режимами работы системы. Второй регулирующей емкостью является водонапорная башня (или напорный резервуар). В отдельные часы суток подача воды насосной станцией второго подъема может быть больше или меньше отбора воды по графику водопотребления. В этом случае избыток поданной воды поступает в бак водонапорной башни или, наоборот,- из водопроводной сети отбирается вода от НС-П и бапши. Водопроводная сеть подает воду к водоразборным устройствам, из которых потребители забирают воду. В рассматриваемом случае на насосной станции второго подъема установлены два насосных агрегата (не считая запасных). Первый работает с О до 4 ч, подавая за 1 ч 2,5 % суточного расхода воды (макси.мального), второй насос вступает в работу в 4 ч и действует вместе с первым до 24 ч. Оба насоса подают за 1 ч работы 4,5 % суточного расхода. График работы насосной станции представлен на рнс. 4 пунктирной линией. За сутки насосы подают количество воды, какое расходуется городом: (2,5-4)-f-+ (4,5-20) = 100 % В отдельные часы суток подача насосов больп1е пли меньше потребления воды. Из графи ков подачи и потребления воды легко уяснить роль во-

донапорной башни. В часы, когда подача насосов превышает потребление (например, от 4 до 6 ч), избыток воды подается в башню. Центробежные насосы при любом графике водопотребления могут подавать воду в сеть, не имеющую башен или резервуаров. Использование безбашенных систем оказывается экономичным только при относительно небольших ЗР1ачениях коэффициента часовой неравномерности расхода воды. Для определения параметров элементов системы водоснабжения необходимо уяснить связь не только между расходами, но п между папорамп, создаваемыми в системе.

Насосные станции должны подавать воду потребителю под требуемым напором. Разбор воды большинством потребителей происходит на некоторой высоте над поверхностью земли, поэтому в водопроводной сети должно быть давление, достаточное для подъема воды до наивысшей водоразборной точки и ее излива, а также для преодоления сопротивлений, встречающихся на "ее пути.

Пьезометрическую высоту Ясв, необходимую для нормальной работы водопровода, или «свободный па-нор» в водопроводной сети определяют по формуле

г.че Яо - геометрическая высота расположения наивысшей no;iopa36oiiH(ifi точки над новерхиостыо земли; h„ - нанор у водоразборных приборов; - потери напора от точки городской сети до водоразборной точки внутри здания.

Для городского водопровода величину Ясв принимают в зависимости от этажности их застройки: прп одноэтажной застройке Я<.в = 10 м; при больп]ей этажности- плюс 4 м па каждый следующий этаж (в часы минимального водопотребления - плюс 3 м на этаж). Во всех точках водопроводной сети при работе водопровода (при отсутствии пожара) должен быть обеспечен напор не меньше указанных значений Ясв.

На рис. 5 приведена расчетная схема для определения пьезометрических линий. Неблагоприятными по располагаемому напору оказываются точки, наиболее Удаленные от башни и имеющие высокие геодезические отметки. В этих точках самые низкие свободные напоры.

Для определения расчетного напора, который необходимо создать в начале сети, выбирают «критические» точки сети, неблагоприятные как в отношении их геодезических отметок, так и удаленности от источника пи-