Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды
где: 
‑ максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3/сут;
‑ суточный расход воды на производственном предприятии, м3/сут.
3. Расчёт расхода воды на пожаротушение и количества одновременных пожаров
Для определения расчетного количества одновременных пожаров и расчетных расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение в населенном пункте и промышленном предприятии и необходимо руководствоваться разделом 5[1].
Расчётный расход воды на наружное пожаротушение в населённом пункте определяется согласно табл.1[1] по численности населения и этажности застройки.
При застройке зданиями высотой 4 этажа и численности населения 14,7 тыс. человек расчётный расход воды на наружное пожаротушение на один пожар составит 
. Внутреннее пожаротушение для жилых зданий данной этажности согласно п. 4.5 и табл.6 не предусматривается.
Расчётный расход воды на наружное пожаротушение здания промышленного предприятия определяется по степени огнестойкости, категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности и объёму здания согласно табл. 3 [1] (если здание с фонарями, или без фонарей шириной до 60 м)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
По заданию наибольшую пожарную опасность представляют два здания:
1-ое здание: объем здания 45 тыс.м3; категория помещения по пожарной опасности –В; степень огнестойкости –; ширина здания – 56 м; с фонарями;
2-ое здание: объем здания 42 тыс. м3; категория помещения по пожарной опасности – В; степень огнестойкости –V; ширина здания – 62м; без фонарей.
Расчётный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет: 
; 
согласно табл.3,4 [1].
Кроме того, при пожаре на промышленном предприятии тушение будет осуществляться от пожарных кранов. Согласно табл. 7 [1] для внутреннего пожаротушения в здании категории «В» III степени огнестойкости внутренний противопожарный водопровод должен быть обеспечен одновременной работой 2-х струй производительностью 5 л/с. Для здания категории «В»Vстепени огнестойкости должна быть обеспечена одновременная работа 2-х струй производительностью по 5 л/с каждая.
;
Для определения расчетного количества пожаров необходимо руководствоваться примечанием в табл. 1 [1], т. к. предприятие расположено в населенном пункте. Согласно [1, п.5.2.2], при числе жителей свыше 10 и до 100 тыс. человек, и площади предприятия до 150 га принимать два пожара. При этом суммарный расход должен быть не менее двойного расхода по табл.1[1].
По заданию рассчитываемый водопровод обслуживает одно промышленное предприятие. Так как, занимаемая площадь составляет 33 га, то из двух расчётных пожаров принимаем один на предприятии. При этом в расчётный расход воды на пожаротушение в населённом пункте и на промышленном предприятии составит:
Сумму расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение для расчётного количества пожаров в населенном пункте следует полностью отбирать в диктующей точке, независимо от того расположено предприятие в или вне населенного пункта.
Расход воды на тушение дв
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Расход воды, отбираемый в узле № 2, где находится промышленное предприятие, определяется:
4. Гидравлический расчёт водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды.
Основной задачей расчёта проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором. Расчёт водопроводной сети ведётся из условия подачи, отвечающий наименьшим затратам на строительство и эксплуатацию. Расчёт водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водонапорной сети при подаче расчётных расходов к местам отбора.
Подготовка к гидравлическому расчёту начинается с распределения хозяйственно-питьевого расхода воды по узлам отбора. С этой целью определяем:
Удельный расход воды для рассчитываемой сети:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Далее определяем путевые расходы по участкам, соответствующим их длинам (табл. 1).
Таблица 1. Путевые расходы по участкам сети
| Номера участков | Расчётная формула | Расчётные величины | Путевой расход, л/с | |
| Точный | Округл. | |||
| 1-2 | 
|  *350
| 7,0328125 | 7,03 |
| 2-3 | 
|  *450
| 9,0421875 | 9,04 |
| 3-4 | 
| *300
| 6,028125 | 6,03 |
| 4-5 | 
| *250
| 5,0234375 | 5,02 |
| 5-6 | 
| *400
| 8,0375 | 8,04 |
| 6-7 | 
| *450
| 9,0421875 | 9,04 |
| 7-8 | 
| *400
| 8,0375 | 8,04 |
| 8-1 | 
| *350
| 7,0328125 | 7,03 |
| 2-6 | 
| *250
| 5,0234375 | 5,02 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Во избежание арифметических ошибок проверка выполняется обязательно. Для получения удовлетворительного результата при проверке, удельный должен быть вычислен предельно точно. При получении незначительных расхождений путевые расходы следует округлять до десятых долей единицы с таким расчётом, чтобы выполнялось условие:
Узловые расходы по участкам находятся из суммы путевых расходов, сходящихся в общий узел, деленных на половину (табл. 2).
Таблица 2. Узловые расходы
| Номер узла | Расчётная формула | Расчётные величины | Узловой расход |
| 
| 7,03 | |
| 
| 10,55 | |
| 
| 7,54 | |
| 
| 5,53 | |
| 
| 6,53 | |
| 
| 8,54 | |
| 
| 11,05 | |
| 
| 7,54 |
Проверка: 
Расход воды на предприятии 10,8 л/с в узле №2.
Из схемы водопроводной сети видно, что наиболее трудных условиях будет работать узел №4. Этот узел наиболее удален от ввода и расположен в самой высокой точке. Поэтому узел №4 будем считать диктующей точкой сети (точкой схода воды).
Из точки ввода в сеть (узел №1) в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям, а именно:
I. 1 – 2 – 3 – 4 
м
II. 1 – 2 –6-5 – 4950 м
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
III. 1 – 8 –7 – 6 – 5 - 41470 м
Эти направления по схеме обозначаем стрелками. Производим предварительное распределение расчетных расходов в сети, начиная с диктующей точки. При этом необходимо соблюдать энергетический баланс: отбираемое количество воды в узле равняется количеству воды поступающей в узел.
Так как по подаче воды в узлы подбираются диаметры труб по участкам, то подачу в узлы можно назвать условной пропускной способностью труб. Таким образом, оформляется расчётная схема «Подготовка к гидравлическому расчёту на пропуск хозяйственно-питьевого расхода» (рис. 1).
7,58 10,8
10,61
27,49
3 НС- II
60,77
16,73 2 9,3
9,8 36,39
4 II I
5,56 6 7 8
5 5
5,69 24,26
3,79 7,58
6,57
11,12 8,59
=10,8
Рис. 1. Расчётная схема «Подготовка к гидравлическому расчёту на пропуск хозяйственно-питьевого расхода»
После составления расчётной схемы необходимо приступить к подбору диаметров труб. При выборе диаметров труб водоводов и водопроводных линий по расходам воды прежде всего исходят из технико-экономических соображений. Диаметры труб подбираются с использованием экономических скоростей движения воды. Учитывая, что расход воды для целей пожаротушения велик по сравнению с прочими с прочими расходами, при подборе диаметров труб необходимо использовать нижние границы экономических скоростей движения воды. В гидравлическом расчете на про-пуск хозяйственно-питьевого расхода скорость воды не должна превышать 1,2-1,25 м/с (для труб малого диаметра 0,7-0,9 м/с). Подобранные диаметры труб наносят на расчётную схему и приступают к составлению таблицы 3.
Таблица 3. «Гидравлический расчет
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Номер кольца | Номер участка | Длинна участка L, м | Расход Q на участке, л/с | Диаметр труб D, мм | Скорость воды v,м/с | S | Первое исправление | ||||||
| Потеринапора h ,м | Поправочный расход ∆q, л/c | Исправленный расход Q, л/с | Скорость воды v, м/c | S | Потеринапора h ,м | ||||||||
| 1-2 | 60,77 | 0,86 | 0,0009 | +2,12 | +0,99 | 49,47 | 0,98 | 0,0009 | 2,20 | ||||
| 2-7 | 9,8 | 0,80 | 0,033852 | +3,39 | +0,59 | 10,59 | 0,83 | 0,033852 | 3,80 | ||||
| 7-8 | 24,26 | 0,72 | 0,02418 | -3,47 | -0,99 | 10,98 | 0,87 | 0,02418 | -2,92 | ||||
| 6-7 | |||||||||||||
| 8-1 | 36,39 | 1,05 | 0,011133 | -3,78 | -0,99 | 17,44 | 0,96 | 0,011133 | -3,39 | ||||
| ∆ h=-1,74 | ∆ h=-0,31 | ||||||||||||
| 2-3 | 27,49 | 0,84 | 0,002023 | 1,49 | +0,40 | 27,49 | 0,85 | 0,002023 | 1,53 | ||||
| 3-4 | 16,73 | 1,08 | 0,014844 | 5.62 | +0,40 | 19,86 | 1,09 | 0,014844 | 5,86 | ||||
| 4-5 | 0,41 | 0.0686 | 0,78 | +0,40 | 3,78 | 0,45 | 0,06834 | 0,98 | |||||
| 5-6 | 3,79 | 0,43 | 0.1153 | -1,45 | -0,40 | 3,15 | 0,39 | 0,115095 | -1,14 | ||||
| 2-7 | 5,69 | 0,82 | 0,029016 | -3,78 | -0,40 | 11,02 | 0,85 | 0,029016 | -3,52 | ||||
| ∆ h=-0,73 | ∆ h=-0,09 | ||||||||||||
Окончательно вычисленные величины заносятся на расчетную схему «Увязанная водопроводная сеть на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расходов» (рис. 2)
7,56 12,7
53,9
3 НС- II
92,3
46,25 2 9,5
25,673,1
4 II I
9,05 6 7 8
37,2 5
21,25 32,1
33,8
10,55
9,9 50 13,35 10,55
=11,1
Рис. 2. Расчётная схема «Увязанная водопроводная сеть на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расходов».
Далее определяются потери напора в сети по направлениям питания (от ввода к диктующей точке):
м
м
м
Средние потери напора в сети определяются:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
( 
.
Эта величина потерь напора в дальнейшем будет использована при расчете высоты водонапорной башни, а также подбора хозяйственных насосов станции IIподъема.