Министерство  сельского хозяйства РФ

Иркутская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Кафедра землеустройства, кадастров и сельскохозяйственной мелиорации 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетно-графическая  работа

по  дисциплине: Проектирование инженерных сетей

на  тему: Система водоснабжения 
 
 
 
 
 
 

Выполнила  студентка III курса

агрономического факультета

заочное обучение специальность 

Проверил: _________________  

                                                                                                                   

                                                                                                        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                        Иркутск - 2010 

      Исходные данные:

Вариант 6

Расход, л/с: Q₅ -2,6

                  Q₆ – 2,3

                   Q₇  - 2,1

                   Q_п  -4,2

Необходимый свободный напор – 10 м

Длина всасывающего  трубопровода L_1-2 – 9 м

Длина участка напорного трубопровода L -220 м

Материал  напорного трубопровода – полиэтилен

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 .Гидравлический расчет тупиковой сети.

1.1. Определение участков на системе водоснабжения и их длин 
 

l_i= k * L

    l_1-2 = L_1-2 = 9м;

    l_2-3 = 0,3*220 = 66м;

    l_3-4 = 1*220 =220 м;

    l_3-6 = 3*220 = 660м;

    l_5-7 = 1,5*400 = 600м;

    l_4-5 = 1,8*220 = 396м;

    l_5-7 = 0,6*220 = 132 м. 
 

    1.2. Определение расчетных расходов на участках 

Путевой расход Q_п   – постоянный расход по всему участку.

Расчетные расходы на участках находятся по формуле: 

    Q_p = 0,55Q_п + Q_тр

Q_5-7 = Q₇ =2,1/1000=0,0021 м³;

Q_4-5 = Q₇ + Q₅+ 0,55Q_п = 2,1+2,6+0,55*4,2=5,97/1000=0,00597 м³;

Q_3-6 = Q₆ =2,3/1000=0,0023 м³;

Q_3-4 = Q₇ + Q₅  + Q_п = 2,1+2,6+4,2=8,9/1000=0,0089 м³;

Q_2-3 = Q₆  + Q₇  + Q₅ + Q_п = 2,3+2,1+2,6+4,2=9,2/1000=0,0092 м³;

Q_1-2 = Q₆  + Q₇  + Q₅ + Q_п = 2,3+2,1+2,6+4,2=9,2/1000=0,0092 м³. 
 

1.3. Определение диаметра трубопровода 

   Принимая, среднюю скорость движения воды равную за 1 м/сек, рассчитываем диаметр трубопровода по формуле: 

 

   Получаем  следующие диаметры на участках:

d_1-2 = 110 мм;

d_2-3 = 110 мм;

d_3-4 = 110 мм;

d_3-6 = 50 мм;

d_4-5 =90 мм;

d_5-7 = 50 мм. 

1.4. Определение средних скоростей течения в трубопроводе 

   Средняя скорость течения в трубопроводе выражается через формулу расхода  воды:                                      Q = ω·υ,

где Q – расход воды , м³/с;

υ -  средняя скорость воды, м/с;

ω – живое сечение потока, м². 

Живое сечение потока находится по формуле:

 

υ _1-2 = 4 · 0,0092 м³/с /3,14 · (0,11)²м = 0,97 м/с;

υ _2-3 = 4 · 0,0092 м³/с /3,14 · (0,11)² м = 0,97 м/с;

υ _3-4 = 4 · 0,0089 м³/с /3,14 · (0,11)² м = 0,94 м/с;

υ_3-6 = 4 · 0,0023 м³/с /3,14 · (0,05)² м = 1,17 м/с;

υ_4-5 = 4 · 0,00597 м³/с /3,14 · (0,09)² м = 0,96 м/с;

υ_5-7 =  4 · 0,0021 м³/с /3,14 · (0,05)² м = 1,07 м/с. 

     По  таблице 1 определяем удельное сопротивление труб в зависимости от диаметра трубопроводов:

Таблица 1 - Удельное сопротивление с²/м⁶ труб из различных материалов в зависимости от диаметра трубопроводов 

Следовательно:

A_{кв 1-2} =93 c²/м⁶

A_{кв 2-3} =93 c²/м⁶

A_{кв 3-4} =93 c²/м⁶

A_{кв 3-6} = 6051c²/м⁶

A_{кв 4-5} =324 c²/м⁶

A_{кв 5-7} =6051 c²/м⁶ 

5. Определение потери напора на участках сети водоснабжения по первой трубопроводной формуле

 

    h_w = k_мθ A_кв l Q²

    где h_w – потери напора на участке;

  k_м – коэффициент, учитывающий местные потери напора (1,05-1,3);

θ – поправочный коэффициент, учитывающий турбулентность потока жидкости;

A_кв – удельное сопротивление труб, с²/м⁶;

l – длина участка, м;

Q – расчетный расход на участке. 

Таблица 2 - Поправочные коэффициенты на степень турбулентности потока в зависимости от скорости движения воды 

 

k_м = 1,1

h_{w 1-2}  =1,1 · 93 · 1,025 · 9 · (0,0092) ² = 0,075;

h_{w 2-3} = 1,1 · 93 · 1,025 · 66 · (0,0092) ² = 0,55;

h_{w 4-5}   = 1,1 · 93 · 1,025 ·220 · (0,0089) ² = 1,82; 

h_{w 3-4}   = 1,1 · 6051 · 0,98 ·660 · (0,0023) ² = 21,5;

h_{w 2-3}   = 1,1 · 324 · 1,025 · 396 · (0,00597) ² = 5,06;

h_{w 1-2}   =1,1 · 6051 · 0,98 · 132 · (0,0021) ² = 3,4. 

1.6.Определение пьезометрических напоров в расчетных точках системы 

Напор – это удельная энергия жидкости отнесенная к ее весу, выраженная в метрах столба жидкости.

    Пьезометрический  напор – это удельная потенциальная энергия, приведенная к весу жидкости и  выраженная в метрах ее столба.

    Для определения пьезометрических напоров  необходимо на схеме определить диктующую  точку.

      Диктующая точка – это точка, создав которой необходимое для системы давление, создаем автоматически давление в любой другой точке. Диктующая точка как правило является наиболее удаленная точка или наиболее высоко расположенная.

    Находим пьезометрические напоры на каждом из участков, при том что необходимый  свободный напор, Н_св равен 10 м. 
 
 

    Н₇ = Н_СВ = 10 м;

    Н₅ = Н₇ + h_w5-7 + (35-32) = 16,4 м;

    Н₄  = Н₅ + h_w4-5 + (32-31) = 22,46 м;

    Н₃  = Н₄ + h_w3-4 + (35-31) = 28,28 м;

    Н₆  = Н₃ - h_w3-6 + (35-27) = 14,78 м;

    Н₂ = Н₃ + h_w2-3 +(35-32)= 18,33 м;

    Н₁ = Н₂ + h_w1-2 + (32-28)= 22,41м.

    По  пьезометрическому напору строим продольный профиль трассы водоснабжения (график 1). 

    1.7 Определение максимального часового расхода системы 

    Вычисляем максимальный часовой расход системы по формуле: