Колебания в объемах потребления воды
Колебания в потреблении воды зависят от применяемых технологий в производстве и от жизненных привычек людей. Эти колебания должны определятся от постоянной линии регулирования, которая соответствует временному потреблению воды потребителями в течение суток или года.
Годовые колебания расхода воды зависят от климатических условий, месячные или недельные колебания от производственных условий и в первую очередь связаны с выходными днями. Суточные колебания зависят от режима жизни и наблюдаются как в дневное, так и ночное время. На рисунке 9 приведены годовые колебания расхода воды для сельской местности и в малых городах. Линия регулирования представляет собой средний расход воды в течение года.
Рис. 9 Годовые колебания расхода воды для сельской местности и в малых городах
Как видно из графика расход воды в значительной степени зависит от температуры наружного воздуха. Но в зимние месяцы расход воды увеличивается в городах по сравнению с сельской местностью из-за потребления системами отопления.
Недельные колебания расхода воды, связанные с выходными днями, составляют около 30 % и приходятся на субботу и воскресенье.
Суточные колебания расхода воды связанны не только с дневным и ночным временем, но и с организацией отдыха людей дома, в том числе с программой телепередач и других мероприятий. Для наглядности суточный график расхода воды в жилом районе города приведен на рисунке 10.
Рис. 10 Суточный график расхода воды в жилом районе города
Колебания в расходе воды в течение года, недели или дня характеризуются следующими величинами:
- пиковая потребность, характеризующая максимальную годовую потребность в воде в течение года или суток;
- среднеарифметическая потребность, представляющая собой среднюю величину за рассматриваемый промежуток времени (является важнейшей характеристической величиной при определении емкости водных запасов);
- минимальная величина потребления воды в рассматриваемый период.
Колебания в потребности воды определяются разностью максимального и минимального потребления.
Чем больше область снабжения водой, тем меньше колебания в ее потребностях. Такое сглаживание в потребности воды определяется фактором одновременности потребления воды. Чем меньше такой фактор, тем меньше и пиковые нагрузки, так как потребители включаются в разное время.
Для учета колебания в потребностях воды за определенный временной отрезок используется понятие относительной линии расхода, которая отражает среднеарифметическую потребность во времени.
Отклонение в расходе воды от среднеарифметического значения определяется в единицу времени в виде отклонения истинного расхода за единицу времени к среднеарифметической величине.
Сумма фi.мас за сутки должна равняться 24.
По аналогии определяются отклонения недельного и годового расходов.
В таблице 14 в качестве примера приведены величины, необходимые для определения суточного и часового потребления воды в населенных пунктах.
Таблица 14
Величины для определения потребления воды
Число жителей |
Менее 1000 |
До 15000 |
До 100000 |
Более 150000 |
Единичное потребление л/чел сутки Vсутки |
120 |
150 |
190 |
220 |
Максимальное суточное отклонение от среднеарифметического потребления фi.max |
2,5 |
2,2 |
1,8 |
1,6 |
Максимальное часовое отклонение от максимального суточного фi час |
0,17 |
0,13 |
0,1 |
0,07 |
Число часов использования максимального часового расхода n |
6 |
8 |
10 |
14 |
В соответствии с приведенными параметрами:
- максимальный суточный расход
- максимальный часовой расход
- параметр п определяется в виде и представляет собой число часов в сутки, допускающих максимальное часовое потребление воды.
Пример:
В населенном пункте проживает 6000 человек. В соответствии с данными таблицы 6 единичное потребление воды в сутки составляет 150 литров на одного человека. Общее потребление воды за сутки составляет 6000·150=900000 (900 м3/сутки). Максимальный суточный расход воды в городе составит: 900·2,2=1980 м3/сутки
Максимальный часовой расход: 1980·0,13=257,4 м3/час
Максимальное потребление одного человека в час:
л/чел. час
Полученное максимальное потребление воды одним человеком за час отличается от среднеарифметической величины суточного потребления в 2,2 раза.