 |
Рассмотренный выше случай системы с расположением напорно-регулирующей емкости в начальной точке сети является наиболее простым в отношении определения режима работы системы.
Весьма часто наиболее возвышенные точки территории снабжаемого водой объекта являются самыми удаленными от насосной станции. Располагая водонапорную башню на наивысших отметках, мы получаем так называемую систему водоснабжения с «контррезервуаром», при которой башня и насосная станция второго подъема находятся в противоположных концах сети (рис. 11.10).
Режим работы системы при таком расположении башни будет существенно отличаться от режима работы системы с башней в начале сети.
Как мы видели, в часы большого, в частности максимального, водоразбора суммарный расход воды городом Q превышает подачу насосов, и недостающее количество воды Q—фн=С2б поступает из башни. При расположении башни в начале сети оба эти количества складываются, и в начальную точку сети поступает количество воды
В системах с контррезервуаром в часы максимального водоразбора вода в сеть будет подаваться с двух противоположных сторон: от насосов — QH и от башни — QQ.
Количества воды Qa и определяются (приближенно) по совмещенному графику водопотребления и работы насосов (например, по графику на рис. 1А,а). Зная QH и Q&, а также характер отбора воды из сети, можно наметить районы питания сети от насосов и башни. У границы этих районов (см. рис. 11.10) будет происходить встреча потоков воды, идущих от башни и насосов.
При таком движении воды в сети изменится и положение пьезометрических линий. Наименьшие пьезометрические отметки будут в точках, лежащих на границе обоих районов питания (линия аа на рис. 11.10). Критической из них является точка, имеющая наибольшую геодезическую отметку. Пусть это будет точка а. В этой точке величина свободного напора будет наименьшей. Задавшись для нее величиной требуемого свободного напора Нсв (в зависимости от этажности застройки), построим (рис. 11.11) вправо и влево от точки ах пьезометрические линии с уклоном, соответствующим величинам потерь напора при максимальном водоразборе; Xh^ — от башни до точки а. и 2/гн — от начальной точки сети (со стороны насосной станции) до точки fli. Величина потерь напора в водоводе Ав будет, очевидно. та же, что и в случае такой же системы с башней в начале сети.
Определив из расчета сети величины потерь напора и зная геодезические отметки, можно найти требуемую высоту башни HQ и напор насосов Ня:
Не = Ясв + 2^6 — (Z5 — г); Ha = H0+ (2ftH + fcB — 2Ав) + (го— z„).
При полном баке башни напор насосов будет больше Ня на высоту HQ, (высота бака).
Системы с контррезервуаром характеризуются некоторыми специфическими для них моментами работы, которые должны быть рассмотрены при расчете сети. Как было сказано, в некоторые часы суток количество воды, подаваемой насосами, превышает количество воды, расходуемой городом. При расположении башни в начале сети избыточное количество воды, подаваемой насосами, идет в бак башни, не поступая в сеть. В системах с контррезервуаром этот избыток, для того чтобы попасть в башню, должен пройти транзитом через ьсю сеть.
Момент, в который этот транзитный расход достигает своего максимального значения (момент «максимального транзита»), определяется по совмещенным графикам (см. рис. II.4, а) и является вторым основным расчетным случаем сети с контррезервуаром. При этом пьезометрическая линия приобретает однозначный уклон на всем своем протяжении; исчезает ее излом, существующий у границы зон питания при максимальном водоразборе, и минимальная пьезометрическая отметка получается у башни в конечной, наиболее высоко расположенной точке сети (верхняя пьезометрическая линия на рис. 11.11).
Во время работы сети при максимальном транзите расходы на участках магистральных линий, близких к границе зон питания, будут больше, чем при максимальном водоразборе. Расчетная величина требуемого напора насосов в часы максимального транзита обычно также получается больше, чем в часы максимального водоразбора. Таким образом, для определения расчетного напора у насосов случай максимального транзита часто является критическим.
В реальных условиях в зависимости от конфигурации снабжаемой водой территории и от рельефа местности возможно промежуточное резмещение башни.
На рис. 11.12 показана схема расположения пьезометрических линий при различных расчетных моментах работы системы с промежуточным размещением башни (линия /—при максимальном водоразборе, линия 2—при максимальном транзите).
Если башня размещена относительно близко к началу сети, то количество воды, подаваемой насосами, может оказаться достаточным для питания всего района между насосами и башней в часы максимального водоразбора, и тогда пьезометрическая линия, соответствующая этому моменту, не будет иметь излома, показанного на рис. 11.12 (линия /).
В системах с контррезервуаром изменение отбора воды из сети будет вызывать значительные изменения давлений в сети, и, следовательно, насосы будут работать при большом диапазоне изменения напоров. В зависимости от этого фактическая подача воды насосами также будет изменяться в широких пределах.
В результате намеченный первоначально график подачи воды насосами может потребо
Система с контррезервуаром имеет тот существенный недостаток, что в периоды транзита величины напоров в сети и у насосов могут значительно возрастать. Это может привести к необходимости пуска специальных насосов для работы в период транзита воды в контррезервуар.
В практике водоснабжения встречаются различные значительно более сложные системы, чем рассмотренные здесь. Прежде всего во многих крупных городах (обычно в результате их постепенного роста) вода подается в городскую сеть несколькими насосными станциями, а иногда и от нескольких природных источников. В ряде случае в крупных городских системах водоснабжения имеется также несколько напорно-регулирующих емкостей.
Для каждого расчетного момента работы подобных систем (так же, как и при рассмотренной простейшей схеме с контррезервуаром) соблюдается баланс подач и отборов. В одни часы суммарная подача воды от насосов и от напорно-регулирующих емкостей соответствует отбору воды из сети; в другие часы избыток подачи воды насосными станциями над потреблением поступает в башни или напорные резервуары.
Характер работы отдельных водопитателей и емкостей и зоны питания ими сети намечаются предварительно и проверяются расчетом. Пути такого расчета излагаются в § 25.
В системах водоснабжения весьма крупных городов, где неравномерность водопотребления обычно относительно мала, напорно-регулирующие емкости иногда теряют Свое регулирующее значение, но сохраняют значение запасных (аварийных) емкостей. |
 |