Споживання води населенням протягом року нерівномірне. Також нерівномірне водоспоживання протягом доби та тижня.
Режим водопостачання повинен відповідати фактичним витратам води споживачами. Тому прогнозування режиму водоспоживання є важливим моментом проектування водопровідних мереж.
При проектуванні водопроводів промислових підприємств режим витрат води на промислові та господарчі потреби залежить від технології виробництва та його структури.
Режим водоспоживання населених пунктів визначається у залежності від різноманітних факторів, пов’язаних із умовами життя та праці мешканців.
Ця проблема вирішується шляхом аналізу статистичних даних щодо фактичних режимів водоспоживання у населеному пункті, виявленні основних факторів, що впливають на характер режиму водоспоживання (кількість населення, кліматичні умови, рівень індустріалізації населеного пункту та інше).
Розглянемо стандартний графік водоспоживання (рис.6.4)
Рис. 6.4 - Графік водоспоживання:
синя лінія – режим роботи НС-І; зелена лінія – режим водоспоживання; червона лінія – режим роботи НС-ІІ.
Протягом доби вода споживається нерівномірно: вдень витрати більше, ніж уночі. Коливання споживання води за годинами залежить від кількості населення. Чим менше населений пункт, тим значніше ця нерівномірність. Споживання води також змінюється протягом години. Однак при розрахунках дозволяється приймати споживання води протягом години постійним.
Відношення витрат води у годину максимального водоспоживання Q
г.макс. до середніх витрат води за годину Qг.сер. являється коефіцієнтом максимальної годинної нерівномірності водоспоживання:
.
Аналіз режиму водоспоживання населених пунктів різного типу дозволяє побудувати графіки характерних коливань витрат води протягом доби (рис.6.4). Годинні витрати води визначені у відсотках від добових витрат. Відношення найбільшої ординати до середньої (4,17%) дає коефіцієнт максимальної годинної нерівномірності Кг.макс.. Погодинні графіки водоспоживання за добу можливо дати у вигляді таблиці. У табл. 6.10 показано витрати води в окремі часи доби (у відсотках від добових витрат) при наступних значеннях коефіцієнта максимальної годинної нерівномірності:
-
Кг.макс.= 1,25 – для великих населених пунктів,
-
Кг.макс =1,35 – для середніх населених пунктів,
-
Кг.макс = 1,5 – невеликих населених пунктів.
Таблиця 6.10 - Водоспоживання у населених пунктах протягом доби
|
Години доби |
витрати води, % від добових при Кг.макс. | ||
|
1,5 |
1,35 |
1,25 | |
|
0-1 |
1,5 |
3 |
3,35 |
|
1-2 |
1,5 |
3,2 |
3,25 |
|
2-3 |
1,5 |
2,5 |
3,3 |
|
3-4 |
1,5 |
2,6 |
3,2 |
|
4-5 |
2,5 |
3,5 |
3,25 |
|
5-6 |
3,5 |
4,1 |
3,4 |
|
6-7 |
4,5 |
4,5 |
3,85 |
|
7-8 |
5,5 |
4,9 |
4,45 |
|
8-9 |
6,25 |
4,9 |
5,2 |
|
9-10 |
6,25 |
5,6 |
5,05 |
|
10-11 |
6,25 |
4,9 |
4,85 |
|
11-12 |
6,25 |
4,7 |
4,6 |
|
12-13 |
5 |
4,4 |
4,6 |
|
13-14 |
5 |
4,1 |
4,55 |
|
14-15 |
5,5 |
4,1 |
4,75 |
|
15-16 |
6 |
4,4 |
4,7 |
|
16-17 |
6 |
4,3 |
4,65 |
|
17-18 |
5,5 |
4,1 |
4,35 |
|
18-19 |
5 |
4,5 |
4,4 |
|
19-20 |
4,5 |
4,5 |
4,3 |
|
20-21 |
4 |
4,5 |
4,3 |
|
21-22 |
3 |
4,8 |
4,2 |
|
22-23 |
2 |
4,6 |
3,75 |
|
23-24 |
1,5 |
3,3 |
3,7 |
|
Усього |
100 |
100 |
100 |
Використання графіка водоспоживання дозволяє визначити найбільш економічний режим роботи насосних станцій, розрахувати об’єм запасних, регулюючих та напірних ємностей (резервуарів чистої води, водонапірних башт).
У якості прикладу візьмемо невеликий населений пункт із водоспоживанням 2000 м3/доб при Кг.макс = 1,5.
Розрахункові дані представимо у вигляді табл. 6.11, де у графі 1 вказані години доби, графа 2 – водоспоживання у відсотках за годинами доби. До графи 3 заносять розрахункові дані годинних витрат води, наприклад, максимальні годинні витрати з 8 до 9 години дорівнюють:
.
У графі 4 вказана подача води (у відсотках) НС-І, яка працює в рівномірному режимі, тому що подає воду до очисних споруд, які працюють рівномірно. Таким чином, подача води за одну годину складає 100/24 = 4,17% добового водоспоживання.
У графі 5 наведена подача води НС-ІІ (у відсотках), режим роботи якої планується з максимальним приближенням до режиму водоспоживання (рис. 6.4). У НС-ІІ розміщено три групи робочих насосів з постачанням 2% на годину. Перша група працює цілодобово і забезпечує подачу 24*2=48% всієї кількості води, друга з 5 до 21 години – 16*2=32%, і третя з 8 по 18 годину – 10*2=20% (у сумі 100%). Таким чином, при включенні другої групи насосів подача складає 4% на годину, а при вмиканні третьої групи насосів – 6%.
Графи 6 та 7 заповнюють з урахуванням режимів роботи НС-І та НС-ІІ (графи 4, 5), нерівномірність роботи яких компенсується влаштуванням запасного резервуара. Величина регулюючого запасу води у резервуарі, який складає 367,6 м3 (18,38% від Qдоб), визначений за допомогою граф 8 та 9.
Графи 10 та 11 складені з урахуванням режиму роботи НС-ІІ та водоспоживання (графи 2 та 6). Ємність регулюючого об’єму бака водонапірної башти дорівнює 60 м3 (3% від Qдоб). Слід зазначити, що резервуар та водонапірна башта зберігають недоторканий запас води на пожежогасіння.
Таблиця 6.11 - Водоспоживання міста і режим роботи водопровідних споруд
|
Години доби |
Водоспоживання за годинами |
Режим роботи насосів, % |
Подача до резервуара, % |
Забір із резервуара , % |
Залишок у резервуарі, |
Приток до башти , % |
Витрати з башти , % |
Залишок у башті, | ||||
|
% |
м 3 |
НС-І |
НС-ІІ |
% |
м 3 |
% |
м 3 | |||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
0-1 |
1,5 |
30 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
9,19 |
183,8 |
0,5 |
- |
1,5 |
30 |
|
1-2 |
1,5 |
30 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
11,36 |
227,2 |
0,5 |
- |
2 |
40 |
|
2-3 |
1,5 |
30 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
13,53 |
270,6 |
0,5 |
- |
2,5 |
50 |
|
3-4 |
1,5 |
30 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
15,7 |
314 |
0,5 |
- |
3 |
60 |
|
4-5 |
2,5 |
50 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
17,87 |
357,4 |
- |
0,5 |
2,5 |
50 |
|
5-6 |
3,5 |
70 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
18,04 |
360,8 |
0,5 |
- |
3 |
60 |
|
6-7 |
4,5 |
90 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
18,21 |
364,2 |
- |
0,5 |
2,5 |
50 |
|
7-8 |
5,5 |
110 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
18,38 |
367,6 |
- |
1,5 |
1 |
20 |
|
8-9 |
6,25 |
125 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
16,55 |
331 |
- |
0,25 |
0,75 |
15 |
|
9-10 |
6,25 |
125 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
14,72 |
294,4 |
- |
0,25 |
0,5 |
10 |
|
10-11 |
6,25 |
125 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
12,89 |
257,8 |
- |
0,25 |
0,25 |
5 |
|
11-12 |
6,25 |
125 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
11,06 |
221,2 |
- |
0,25 |
0 |
0 |
|
12-13 |
5 |
100 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
9,23 |
184,6 |
1 |
- |
1 |
20 |
|
13-14 |
5 |
100 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
7,4 |
148 |
1 |
- |
2 |
40 |
|
14-15 |
5,5 |
110 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
5,53 |
111,4 |
0,5 |
- |
2,5 |
50 |
|
15-16 |
6 |
120 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
3,74 |
74,8 |
- |
1 |
2,5 |
50 |
|
16-17 |
6 |
120 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
1,91 |
38,2 |
- |
0,5 |
2,5 |
50 |
|
17-18 |
5,5 |
110 |
4,17 |
6 |
- |
1,83 |
0 |
0 |
0,5 |
- |
3,0 |
60 |
|
18-19 |
5 |
100 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
0,17 |
3,4 |
- |
1 |
2 |
40 |
|
19-20 |
4,5 |
90 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
0,34 |
6,8 |
- |
0,5 |
1,5 |
30 |
|
20-21 |
4 |
80 |
4,17 |
4 |
0,17 |
- |
0,51 |
10,2 |
- |
- |
1,5 |
30 |
|
21-22 |
3 |
60 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
2,68 |
53,6 |
- |
1 |
0,5 |
10 |
|
22-23 |
2 |
40 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
4,85 |
97 |
- |
- |
0,5 |
10 |
|
23-24 |
1,5 |
30 |
4,17 |
2 |
2,17 |
- |
7,02 |
140,4 |
0,5 |
- |
1 |
20 |
Графік водоспоживання від міського водопроводу на виробничі потреби залежить від способу її витрачання, тривалості роботи підприємства протягом доби, особливостей технологічного процесу. Багато підприємств мають власні регулюючі ємності, тому для них постачання від міського водопроводу може бути рівномірним.
Таким чином, при проектуванні водопроводу графік сумарного водоспоживання на господарчо-питні, виробничі, протипожежні та інші потреби надає можливість визначитися зі складом споруд, необхідних для забезпечення надійної подачі води всім водоспоживачам в необхідній кіслькості та з необхідним тиском.
| « 6.5 Вільні напори у системах внутрішнього протипожежного водопостачання | Контрольні завдання (тест) » |