Расчет требуемых объемов водохранилища
При расчете требуемых объемов водохранилища предварительно необходимо определить требуемые для потребления объемы воды за рассматриваемый временной отрезок, объемы резервной воды на случай выхода из строя водо-приточных насосных систем и на случай пожаров, а также объемы воды, подаваемые приточными системами за время их работы. Рассмотрим требуемый объем воды в водохранилище, исходя из графика суточного потребления воды. На основании изменения расхода воды по часам в течение суток строится кривая колебания расходов воды и на ее основании линия суточного регулирования расхода (рис. 9).
По кривой колебания расходов воды и линии регулирования находятся коэффициенты отклонения фi по часам. Поступление воды в водохранилище от стороннего источника за час определяется на основании суточного объема потребления и времени работы приточной системы. Расход воды из водохранилища и поступления от сторонних источников приводятся в табличной форме по часам в течение суток. По величинам максимальной и минимальной разницы между объемами воды, забираемой из водохранилища для потребления и поступлением от стороннего источника, которые наблюдаются в различное время в течение суток, определяется требуемый запас воды для текущего потребления. Добавляя к полученной величине объемы воды, резервируемые на случай аварии и пожаров определяют требуемый объем водохранилища.
Рассмотрим использование приведенной методики на базе примера изложенного в разделе 14.3.
Исходя из среднесуточного потребления воды на одного человека в размере 150 л/чел, сутки среднесуточный расход воды для города с населением 6000 человек составит 900 м3/сутки. Часовое потребление воды в среднем составит:
м3/час
В соответствии с реальной кривой колебания расходов воды в городе определяются почасовые коэффициенты отклонения фi и соответственно реальные почасовые расходы. Данные расходов заносятся в таблицу (таблица 15).
Таблица 15
Почасовые расходы воды
|
τ , час |
фi |
Расход Vi, м3/час |
Приток |
Разница Vi- |
Суммарная разница во времени, м3 |
|
0-1 |
0,12 |
4,5 |
56,25 |
-51,75 |
-51,75 |
|
1-2 |
0,12 |
4,5 |
56,25 |
-51,75 |
-103,5 |
|
2-3 |
0,12 |
4,5 |
56,25 |
-51,75 |
-155,25 |
|
3-4 |
0 |
0 |
56,25 |
-56,25 |
-211,5 |
|
4-5 |
0,06 |
2,25 |
56,25 |
-54 |
-265,5 |
|
5-6 |
1,54 |
57,75 |
56,25 |
1,5 |
-264 |
|
6-7 |
3,0 |
109,5 |
0 |
109,5 |
-154,5 |
|
7-8 |
2,0 |
78 |
0 |
78 |
-76,5 |
|
8-9 |
0,84 |
31,5 |
56,25 |
-24,75 |
-101,25 |
|
9-10 |
0,72 |
27 |
56,25 |
-29,25 |
-130,5 |
|
10-11 |
0,72 |
27 |
56,25 |
-29,25 |
-159,75 |
|
11-12 |
1,08 |
40,5 |
56,25 |
-15,75 |
-175,5 |
|
12-13 |
2,64 |
99 |
0 |
99 |
-76,5 |
|
13-14 |
2,4 |
90 |
0 |
90 |
13,5 |
|
14-15 |
0,24 |
9 |
56,25 |
-47,25 |
-33,75 |
|
15-16 |
0,36 |
13,5 |
56,25 |
-42,75 |
-76,5 |
|
16-17 |
0,36 |
13,5 |
56,25 |
-42,75 |
-119,25 |
|
17-18 |
0,48 |
18 |
56,25 |
-38,25 |
-157,5 |
|
18-19 |
0,72 |
27 |
0 |
27 |
-130,5 |
|
19-20 |
1,32 |
49,5 |
0 |
49,5 |
-81 |
|
20-21 |
2,16 |
81 |
0 |
81 |
0 |
|
21-22 |
2,04 |
76,5 |
0 |
76,5 |
76,5 |
|
22-23 |
0,72 |
27 |
56,25 |
-29,25 |
47,25 |
|
23-24 |
0,24 |
9,0 |
56,25 |
-47,25 |
0 |
, м3/часС учетом времени на профилактику насосов, подающих воду в водохранилище от стороннего источника, примем, что время работы насосов в сутки составляет 16 часов. Для условия конкретного примера принимаем перерывы в работе насоса от 6 до 8 часов, с 12 до 14 и с 18 до 22. Таким образом, требуемая производительность приточных насосов должна составлять:
м3/час
Исходя из величины максимальной и минимальной алгебраической разницы расхода и притока определяется требуемая емкость водохранилища по условиям, суточного потребления воды.
Принимая, что время ремонта вышедшего из строя приточного насоса составляет 2 часа, потребуется дополнительная емкость бака по условиям производительности насоса.
Используя данные таблицы 5 и оценивая возможную категорию пожара как малую, для двухчасового тушения потребуется дополнительный расход воды в объеме.
Таким образом, с учетом приведенных расчетов общая емкость водохранилища для обеспечения трех источников расхода должна составлять:
По приведенной методике можно рассчитать и требуемую емкость бака исходя из недельного, месячного и годового запасов воды, используя при этом соответствующие кривые колебания расходов воды на потребление в недельный месячный или годовой период времени, а так же возможное поступление воды за рассматриваемый период.