Вплив розташування водоживильників на гідравлічні характеристики водопровідної мережі

Дікопавленко Тимофій Тимофійович

Студент 3 курсу, спеціальність 192 «Будівництво та цивільна

інженерія»

Інженерний навчально-науковий інститут Запорізького національного університету ТЕХНІЧНІ НАУКИ (Будівництво)

 Вплив розташування водоживильників на гідравлічні характеристики водопровідної мережі

Водопровідні мережі відносяться до класу інженерних відновлюваних мереж життєзабезпечення міст тривалої дії і являють собою складні розгалужені трубопровідні системи, які функціонують під впливом багатьох випадкових факторів. Комунальна водопровідна мережа є найбільш енергоємним елементом міської інфраструктури. В теперішній час, коли в Україні втілюється широкий спектр реформ, спрямованих на покращення добробуту населення, інфраструктурний розвиток регіонів, одним із головних складових інфраструктури міста є житлово-комунальне господарство.

Для розвитку міських водопровідних мереж, що відповідає вимогам економічності та комфортності в різних природно-кліматичних умовах, важливим є виявлення резервів економії водних, енергетично-паливних ресурсів та забезпечення умов раціонального природокористування Під час проєктування або реконструкції водопровідних мереж міст та населених пунктів виникає необхідності вибору оптимального рішення конструювання мережі. Сучасний розвиток водопостачання в Україні іде шляхом реконструкції та інтенсифікації роботи діючих водопровідних мереж. Їх стан характеризується зношенням, низькою ефективністю роботи, високою аварійністю. Вибір оптимальної структури мережі є першим етапом на шляху вдосконалення їх роботи. Також треба враховувати зміни в умовах живлення, мінімізувати ризики, прогнозувати динаміку вузлових напорів на стадії проєктування мереж. Моделювання ситуацій, що зумовлюються змінами стану водопровідних мереж та умовами їх функціонування при експлуатації дозволяє оптимізувати роботу мережі при її проєктуванні. Моделювання гідравлічних режимів, які відповідають можливим навантаженням та умовам роботи водопровідних мереж, не передбачається за діючими будівельними нормами [1]. Відсутність таких схем ускладнює проведення розрахунків для вибору оптимального розподілу води, визначення кількості та місць розташування вузлів контролю напорів у мережі. Схеми підключення водоводів до мережі приймаються згідно з техніко-економічним обґрунтуванням, при складанні якого враховується розташування об’єкта водоспоживання відносно джерела живлення, необхідність забезпечення зон санітарної охорони, гідравліка роботи водопровідної системи [2, 3].

Дослідження впливу розміщення водоживлювачів на гідравлічні характеристики мережі виконано за наступною методикою:

• розроблені схеми водопровідних мереж з різними умовами живлення, показані на рисунку 1: мережа М2 – точка підключення водоводів насосної станції до мережі – вузол №26; мережа М3 – точка підключення водоводів насосної станції до мережі – вузол №19; мережа М4 – дві насосні станції із 50% витратою від вихідної, точки підключення водоводів до мережі – вузол №1 та вузол №18; мережа М5 – дві насосні станції із 50% витратою від вихідної, точки підключення водоводів до мережі – вузол №7 та вузол №24; мережа М6 – дві насосні станції із 50% витратою від вихідної, точки підключення водоводів до мережі – вузол №14 та вузол №19;

 

• виконано гідравлічний розрахунок мережі та визначити вільні напори і п’єзометричні позначки у вузлах мережі;
• проаналізовано гідравлічні характеристики мереж при зміні розміщення водоживлювачів (характеристики мереж М1-М3);
• проаналізовано гідравлічні характеристики мереж при зміні кількості водоживлювачів (характеристики мереж М1 та М4);

6) виконано аналіз розподілу вузлових напорів при зміні кількості і розміщення водоживлювачів (характеристики мереж М1, М4-М6).

Результати розрахунку напорів при зміні вузла підключення водоводів для мережі з одним джерелом живлення представлені в таблиці 1.

 Найбільш оптимальними умовами живлення є варіант підключення водоводів у вузол № 26, при якому зниження необхідного вільного напору у точці живлення є найбільшим – 17,3 м.

Для схеми водопровідних мереж з двома джерелами живлення, як видно із таблиці 2, оптимальним варіантом є приєднання водоводів у вузли № 14 та № 19.

Аналіз гідравлічних характеристик роботи мережі для різних схем її живлення дає можливість врахувати найбільш несприятливі варіанти живлення на стадії проєктування та виключити їх при розробці реальних систем водопостачання.

Список використаних джерел:

1. ДБН В.2.5 – 74:2013 Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. Основні положення проектування. [Чинний від 2014-01-01]. Вид. офіц. Київ : Міністерство регіонального розвитку будівництва та житлово-комунального господарства України. – – 172 с.
2. Орлов В. О., Орлова А. М., В. О. Зощук Технологія підготовки питної води : навч.посібник. Рівне: НУВГП. – – 176 с.
3. Ткачук О. А., Косінов В. П., Новицька О. С. Системи подачі та розподілення води населених пунктів : навчальний посібник. Рівне: НУВПГ. – – 373 с.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент кафедри міського будівництва і архітектури Добровольська О.Г.