Тупиковые и кольцевые водопроводные сети

На рис. 5.1 приведен пример разветвленной (тупиковой) водопроводной сети; из него видно, что каждый участок может быть представлен как простой трубопровод. Участки заканчиваются водоразборными устройствами, т.е. эти точки являются для потока «тупиками» (откуда и название сети).

В большинстве случаев при расчете такой сети расходы в точках водоразбора задаются (они обусловлены нуждами потребителей) и требуется определить напор в начальной точке.

Такой вариант расчета встречается при установке в этой точке насоса, который подбирается на требующийся по гидравлическому расчету напор или для определения высоты водонапорной башни. Для такого типа сети на каждом участке расход может быть определен однозначно и при расчете вначале выбирают наиболее удаленную, «критическую» точку и от нее начинают считать потери.

После применения уравнения Бернулли к системе трубопроводов от «критической» точки до начальной точки получим

å q_i-n + Q_i = 0

При этом расходы, приходящие к узлу условно считают положительными, а уходящие от узла (включая отбор) – отрицательными.

Расчет водопроводной сети обычно состоит в нахождении диаметров труб, а потери на любом участке при заданном расходе могут иметь разные значения в зависимости от его диаметра (теоретически труба любого диаметра пропустит любой расход; при этом будут разные скорости и разные потери напора).

При увеличении диаметра потери уменьшаются и поэтому уменьшается требуемая мощность насоса; одновременно с увеличением диаметра возрастает стоимость как самих труб так и стоимость их прокладки. Поэтому с учетом всех гидравлических и экономических факторов вводится понятие экономически наивыгоднейшего диаметра; само его значение в зависимости от расхода определяется по специальным таблицам.

На рис. 5.2 приведена схема водопроводной сети, получившая широкое распространение; она называется замкнутой или кольцевойсетью. Общая длина трубопроводов кольцевой сети больше, чем у тупиковой; соответственно и стоимость кольцевой сети больше. В некоторую точку (пункт) с помощью тупиковой сети вода может быть подана единственным путем, а в кольцевой в ту же точку может быть подана разными путями; в этом состоит одно из главных преимуществ кольцевой сети – ее высокая надежность и бесперебойная работа во время аварии на каком-либо участке. Расчет кольцевой сети представляет собой сложную задачу, которая сводится к решению большого числа уравнений. Необходимо заметить, что и в кольцевой сети в любом узле выполняются «узловые» уравнения (5.2).

Задача 5.1.Есть простейшая тупиковая сеть, рис.5.3 и полученная из нее путем добавления участка 2-4 кольцевая сеть (одно кольцо), рис. 5.4.

Решение.Для функции P: а) Р = 1 при t = 0, б) при увеличении t значение Р уменьшается, в) при умножении Р₁, Р₂, …Р_n = e , и это произведение меньше любого из сомножителей. Допустим, что для участка 1–2 – P_1-2 = e , аналогично P_1-3 = e , P_3-4 = e , P_2-4 = e . Когда имеем тупиковую сеть, то искомая вероятность равна

P_4Т = e

(по формуле умножения вероятностей). В случае кольцевой сети вероятности безотказной работы частей 1-2, 2-4 и 1-3, 3-4 независимы и искомая вероятность равна

P_4К = e + e — e ,

откуда следует, что P_4К > P_4Т.

Источник

Наружные водопроводные сети

В данной статье рассматриваются возможные варианты организации водопроводной сети для водоснабжения вашего дома. Водопроводная сеть предназначена для транспортирования воды от источника к месту потребления. Она является практически единственным элементом системы водоснабжения и состоит из магистральных и распределительных линий.

Рис. 1. Схемы водопроводных сетей:
А — тупиковая;
Б — кольцевая;
В — комбинированная

Магистральные линии предназначены для транспортирования транзитной воды в пределах объекта водоснабжения.
Распределительные линии прокладываются в необходимых точках при транспортировании воды от магистралей к потребителю. Если водопроводная сеть питает один дом, то функции магистральных и распределительных линий совмещаются в одной нитке.

Схемы водопроводных сетей бывают тупиковые, кольцевые и комбинированные (рис. 1).

Тупиковая схема сетки состоит из магистральной линии и ответвлений, которые отходят в виде тупиковых участков. В тупиковой сети вода движется в одном направлении — до конца ответвления. Тупиковая схема — кратчайшая по длине, но менее надежная относительно бесперебойной подачи воды.

Во время аварии на одном участке магистрали все участки, которые расположены за ним, не будут обеспечены водоснабжением.

Кольцевая схема не имеет тупиковых участков и все ее ответвления соединены между собой и замкнуты.

Комбинированная схема состоит из закольцованных и тупиковых линий.

Кольцевая и комбинированная схемы сетей водоснабжения более надежные в эксплуатации. В закольцованной сети вода не застаивается, а постоянно циркулирует. Аварийные участки выключают без прекращения подачи воды другим потребителям.

Трассу водопроводных сетей увязывают с вертикальной и горизонтальной планировкой местности и с учетом других подземных инженерных сетей. Водопроводные сети на проездах, как правило, укладывают прямолинейно и параллельно линия застройки, строго по трассе.

Пересечения трубопроводов нужно выполнять под прямым углом между собой и к оси проездов. Размещение водопроводных линий по отношению к другим подземным коммуникациям должно обеспечить возможность монтажа сетей и не допускать подмывов фундаментов в случае повреждения водопровода.

Расстояние в плане от водопроводных сетей до параллельно расположенных зданий и сооружений нужно определять в зависимости от конструкций фундаментов зданий, глубины их заложения, диаметра и характеристики сетей, напора воды в них и т.п.

Источник

Тупиковая водопроводная сеть, ее преимущества и недостатки. Указать на схеме ее элементы

Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей опреде­лённого геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населён­ного пункта, расположения улиц, кварталов, общественных и производствен­ных зданий, расположения источника водоснабжения и многих других факто­ров.

Трассировку водо­проводной сети начинают с выбора места под водонапорную башню. От водонапорной башни, как правило, вдоль длинной стороны насе­лённого пункта прокладывается магистральный трубопровод, который предназначен в основном для транспортирования воды по территории населённого пункта. От магистрального трубопровода по кварталам прокладываются тупи­ковые ответвления, по которым вода поступает к водопотребителям через во­доразборные колонки, пожарные гидранты и домовые вводы.

Руководствуясь расположением крупных водопотребителей и эконо­мическими соображениями, намечаются участки трубопроводов, подводящие воду к ним.

Все линии нанесённой на плане населённого пункта сети труб для рас­чёта разбивают на отдельные участки. Начальные и конечные точки каждого расчётного участка называют узлами и обозначают для всего населённого пункта порядковыми номерами. Узлы назначают во всех точках, где имеются сосредоточенные расходы воды, а также во всех точках пересечения линий труб, изменения их направления и ответвлений от трубопроводов.

При трассировании тупиковой водопроводной сети на плане населён­ного пункта необходимо стремиться к охвату всех водопотребителей и обес­печению бесперебойности и надёжности подачи воды при возможно наи­меньшей её стоимости.

Для этого следует руководствоваться рядом соображений:

— основные магистрали желательно направлять по возможности по наиболее короткому пути к узлам и районам максимального водопотребления;

— магистральные трубопроводы следует прокладывать по возможности по повышенным частям поверхностного рельефа населённого пункта;

— в крупных населённых пунктах магистрали не должны проходить по главным улицам. Наоборот, в малых населённых пунктах, водопроводные магистрали прокладывают по основным улицам, по которым обеспечено макси­мальное водопотребление, а уличное движение невелико. Не исключена воз­можность прокладки трубопроводов внутри кварталов, однако с условием обеспечения подъезда пожарных машин к пожарным гидрантам, установлен­ным на линиях;

— водопроводная линия должна в основном идти параллельно красной линии (т.е. проектной линии домов), или по оси улицы, или ближе к более вы­сокой стороне её;

— не следует прокладывать трубы ближе 5 м от фундаментов зданий (в лёссовых просадочных грунтах это расстояние нужно несколько увеличить).

После того как произведена трассировка сети и обозначены узлы и участки сети, необходимо проанализировать каждый участок сети и заполнить таблицу 3. В колонке «Примечания» значком «П» отметить те участки, на ко­торых происходит раздача воды водопотребителям, а значком «Т», где прохо­дит только транзитный расход. Следует принять во внимание, что все участки магистрального трубопровода являются транзитными.

Источник

В практике водоснабжения используют два основных вида сетей: разветвленные или тупиковые, и кольцевые. Последние представляют собой систему смежных замкнутых контуров или колец

Подача воды в заданных количествах в любую точку территории объекта водоснабжения может вестись как по разветвленной, так и по кольцевой сети. Однако, в отношении надежности и обеспечения бесперебойной ее подачи потребителям эти типы сетей далеко не равноценны.

Авария и выключение на ремонт любого участка разветвленной сети влечет за собой прекращение подачи воды всем потребителям, расположенным ниже места аварии по направлению движения воды.

В кольцевой сети при аварии (выключении) любого её участка вода может быть подана в обход по параллельно расположенным линиям. При этом нарушается снабжение водой только тех потребителей, которые присоединены к выключенному участку.

Кольцевая форма в известной мере парализует действие гидравлических ударов, которые иногда возникают в водопроводных сетях.

В то же время, общая протяженность кольцевой сети всегда больше, чем разветвленной.

Для большинства объектов водоснабжения как городов, так и промышленных предприятий, в соответствии с их требованиями к надежности систем подачи воды, устраивают кольцевые сети.

Разветвленные сети могут быть в небольших поселковых водопроводах и водопроводах сельских местностей (использующих пожарные водоемы на территории поселка), а также и для снабжения водой тех производственных потребителей, которые допускают перерыв в снабжении водой.

Кроме того, разветвленные сети часто используют в крупных районных водопроводах, снабжающих ряд объектов, отстоящих друг от друга на значительных расстояниях. В таких системах надежность водоснабжения обеспечивается наличием местных резервуаров достаточной ёмкости.

В городских водопроводах для подачи воды к домовым ответвлениям водопроводные линии приходится прокладывать почти по каждому проезду, по каждой улице, поэтому в целом сеть принимает форму смежных замкнутых контуров, определяемую в основном планировкой города.

При этом, в отношении транспортирования воды, не все линии сети равноценны.

В любой кольцевой сети можно наметить основные направления движения воды, определяемые формой территории объекта, а также местами расположения точек питания (точек присоединения к сети водопроводов и водонапорных башен) и крупнейших потребителей воды.

Из общей массы линий, составляющих водопроводную сеть, обычно выделяется система, так называемых, магистральных линий, основной задачей которых является транспортирование воды транзитом в более удаленные районы снабжаемой территории. Они выбираются из числа линий, идущих в направлении движения основных масс воды. Магистрали прокладываются таким образом, чтобы подача воды в отдельные районы города и к отдельным крупным потребителям происходила кратчайшим путем.

Конструкция ввода в здание или сооружение представляет собой короткий прямой участок трубопровода, соединяющий наружную водопроводную сеть с внутренней водопроводной сетью здания или сооружения и предназначенный для подачи воды из наружной сети во внутреннюю. Для того, чтобы вводы имели наименьшую длину от уличной сети, их проводят перпендикулярно к зданию.

Ввод обычно состоит из узла присоединения к наружной сети, располагаемого в колодце трубопровода, соединяющего этот узел с водомерным узлом в здании и водомерного узла с арматурой.

Вопросы для самопроверки:

1. Дать классификацию системы водоснабжения по основным признакам.

2. От чего зависят схемы расположения всех сооружений и устройств системы водоснабжения?

3. Перечислить основные элементы системы водоснабжения.

4. Классификация водоприемников.

5. Перечислить и раскрыть основные методы очистки воды.

8. От каких факторов зависит выбор метода очистки воды.

6. Основные конструктивные элементы резервуаров чистой воды.

7. Классификация водопроводных сетей, их достоинства и недостатки.

8. Начертить схему водоснабжения из поверхностного источника воды и дать расшифровку.

Источник

Что такое водопроводные сети?

Водопроводная сеть – это разветвления трубопроводов, которые передают воду к потребителю. Транспортирование воды потребителю должно быть надежным и бесперебойным, причем напора должно хватать для подачи воды к самой высокой точке, а ее количество достаточным. Строительство таких сетей процесс сложный и занимающий не один день и требующий большого количества материалов. Сегодня, когда интернет торговля развивается все быстрее, в специализированный интернет магазин строительных материалов, можно обратится даже за этими материалами, а так же купить сантехнику онлайн.

Кольцевые и тупиковые.

При аварии подачу воды в этот участок кольцевого водопровода можно ограничить, при этом на последующие участки вода будет поступать в прежнем режиме. В тупиковых сетях придется ограничивать подачу воды на всех участках.

В кольцевых сетях действие гидравлических ударов слабее, а в тупиковых это является причиной аварии труб.

Вместе с тем кольцевые сети по протяженности, а значит и по стоимости превосходят тупиковые. Именно эти отличия определяют место строительства тупиковых сетей в поселках и местах где прерывистое водоснабжение не критично.

Магистральные и распределительные.

Магистральные сети транспортируют, основную массу воды, в том числе и транзитную предназначенную для удаленных мест.

Распределительная сеть подводит воду к домам, гидрантам и колонкам.

Если водопроводные линии имею диаметр более 0,5 метра, то к ним прокладываются параллельные сопроводительные линии, что бы обеспечить бесперебойность работ. Эти сопроводительные линии присоединяются к магистральным узлам. Именно на этих линиях установлены пожарные гидранты.

Глубина закладки труб напрямую зависит от того насколько глубоко промерзает почва. В средней полосе это глубина порядка трех метров.

Для строительства различных сетей требуются трубы различающиеся материалами, из которых они изготовлены и типом.

Правильный выбор этих параметров имеет большую экономическую значимость, а потому подойти к выбору следует с особой тщательность. Ведь это не простые стройматериалы излишек которых можно с легкостью вернуть, а недостаток компенсировать. От стоимости всего водопровода, стоимость сетей составляет порядка 70%. Для продолжения срока службы водопроводных сетей, специальная служба эксплуатации должна регулярно с установленной периодичностью проводить осмотр трасс и осуществлять проверочные работы.

Источник