Противопожарное водоснабжение

 

Часы  суток	Поселок				Предприятие				Всего за сутки
	На хозяйственно-питьевое водопотребление		Общественное здание  (больница с грязелечебницей)		На хозяйственно-питьевое водопотребление
	%от Qсут.max при Кч=1,5	м3 / ч	%от Qсм.х-п при Кч = 2,5	м3 / ч	% от  при Кч = 3	м3 / ч	м3/ч	м3/ч	м3 / ч	% от суточного водопот-ребления
0-1	2,5	254,1	0	0	12,5	1,875	48	87,5	391,475	3,121064
1-2	2,65	269,346	0	0	6,25	0,9375		87,5	357,7835	2,852456
2-3	2,2	223,608	0	0	6,25	0,9375		87,5	312,0455	2,487806
3-4	2,25	228,69	0	0	6,25	0,9375		87,5	317,1275	2,528323
4-5	3,2	325,248	0	0	18,75	2,8125		87,5	415,5605	3,313087
5-6	3,9	396,396	0	0	37,5	5,625		87,5	489,521	3,902743
6-7	4,5	457,38	0	0	6,25	0,9375		87,5	545,8175	4,351571
7-8	5,1	518,364	0	0	6,25	0,9375		87,5	606,8015	4,83777
8-9	5,35	543,774	6,25	5,625	12,5	1,875	48	87,5	686,774	5,475357
9-10	5,85	594,594	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	688,6565	5,490365
10-11	5,35	543,774	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	637,8365	5,085199
11-12	5,25	533,61	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	627,6725	5,004166
12-13	4,6	467,544	6,25	5,625	18,75	2,8125		87,5	563,4815	4,492398
13-14	4,4	447,216	6,25	5,625	37,5	5,625		87,5	545,966	4,352755
14-15	4,6	467,544	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	561,6065	4,47745
15-16	4,6	467,544	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	561,6065	4,47745
16-17	4,9	498,036	6,25	5,625	12,5	1,875	48	87,5	641,036	5,110707
17-18	4,6	467,544	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	561,6065	4,47745
18-19	4,7	477,708	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	571,7705	4,558483
19-20	4,5	457,38	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	551,4425	4,396416
20-21	4,4	447,216	6,25	5,625	18,75	2,8125		87,5	543,1535	4,330332
21-22	4,2	426,888	6,25	5,625	37,5	5,625		87,5	525,638	4,190688
22-23	3,7	376,068	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	470,1305	3,74815
23-24	2,7	274,428	6,25	5,625	6,25	0,9375		87,5	368,4905	2,937818
Всего	100	10164	100	90	300	45	144	2100	12543	100

 

       

       Из таблицы 1.1 видно, что по поселку и предприятию наибольшее водопотребление происходит с 8 до 9 ч., в это время на все нужды расходуется 688,6565 м3/ч или

                      Qпос.пр = ∙ 1000 / 3600                                   (22)

Qпос.пр = 688,6565 ∙ 1000 / 3600 = 191,29 л/с.             

По предприятию расчетный расход:

             Qпр = ( + + )∙ 1000 / 3600                      (23)

Qпр = (0,9375 + 87,5)∙ 1000 / 3600 = 24,566 л/с.

Расчетный расход общественного здания (больница):

Qоб.зд = (∙1000) / 3600 (24)

               Qоб.зд = (6,25 ∙1000) / 3600 = 1,736 л/с.

Собственно поселок расходует:

= Qпос.пр - Qпр - Qоб.зд                             (25)

= 191,29 – (24,566 + 1,736) = 164,988 л/с

По данным графы 11 таблицы 1.1 строим график водопотребления объединенного водопровода по часам суток (Рисунок 1.1)

 

Рисунок 1.1 – График водопотребления

 

 

          1.3 Определение расчетных расходов на пожаротушение

 

Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения в населенных пунктах и на промышленных предприятиях определяются по СНиП 2.04.02–84*, пп.2.12–2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП 2.04.01–85*, пп. 6.1–6.6.

В населенных пунктах число одновременных пожаров и расход воды на один пожар зависят от количества жителей и этажности застройки. На промышленных предприятиях число одновременных пожаров зависит от площади территории предприятий, а расчетный расход воды на наружное пожаротушение – от степени огнестойкости зданий, категорий зданий по пожара и взрывоопасности, объема зданий, наличия фонарей, ширины здания, наличия автоматических установок пожаротушения. Расчетное количество одновременных пожаров для объединенных водопроводов, обслуживающих населенные пункты и промышленные предприятия, зависит от площади территории предприятия и количества жителей в населенном пункте (п. 2.23 СНиП 2.04.02–84*). Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения и расчетное количество струй в населенных пунктах зависят от назначения здания, высоты (этажности), объема, а на промышленных предприятиях – от степени огнестойкости зданий, категории здания по пожарной опасности, объема зданий.

Определим расчетные расходы воды для пожаротушения по исходным данным. Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02–84*, п. 2.23 при количестве жителей 28 000 человек и площади предприятия свыше 150 га принимаем 2 пожара (один на предприятии и один в населенном пункте по наибольшему расходу воды) (п. 2.12, табл. 5   СНиП 2.04. 02 – 84*) при пятиэтажной застройке с расходом воды 25 л/с на два пожара:

                             (26)

 

Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии Механизированной прачечной, объемом до 9000 м3, согласно СНиП 2.04.01–85*, п. 6.1, таблица 1 принимаем одну струю производительностью 2,5 л/с .                     

                              (27)

Согласно СНиП 2.04.02–84*, п. 2.22, на предприятии принимаем два пожара, так как площадь предприятия свыше 150 га.

Согласно п. 2.14, таблица 7 прим.1 СНиП 2.04.02–84*, расчетный расход воды для здания объемом 400 тыс. м3 для здания объемом до 500 тыс. м3

Таким образом:                                (28)

 л/с.   

Согласно СНиП 2.04.01–85*, п. 6.1, таблица 2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета четыре струи производительностью 5 л/с каждая, тогда:  

 = 4 ∙ 5 = 20 л/с.                                 (29)

Таким образом, при одном пожаре на предприятии и одном в городе:

                         (30)

= 50 + 2,5 = 52,5 л/с;

                                              (31)

         = 70 + 20 = 90 л/с.

 

поэтому, согласно СНиП 2.04.02-84*, п. 2.23, расход воды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как сумму расхода воды на предприятии и половине расхода воды в поселке:

                            (32)

= 90 +0,5*52,5 = 116,25 л/с.

При определении расчетных расходов воды на цели пожаротушения

необходимо внимательно изучить п. 2.23 СНиП 2.04.02–84*.

2  Гидравлический расчет водопроводной сети

 

Гидравлический расчет водопроводной сети выполняется два раза: при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (в обычное время) и при пожаре. Цель гидравлического расчета – определить потери напора в сети в этих двух случаях.

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной сети, показанной на рисунке 2.1. Для приведенного в разделе 1 примера общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 191,29 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 24,566 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 1,736 л/с.

Гидравлический расчет сети выполняется в следующей последовательности:

1. равномерно распределенный расход воды в час максимального водопотребления:

= 164,988 л/с.

2) определим  удельный расход воды qуд, т.е.  равномерно распределенный расход, приходящийся на единицу длины водопроводной сети:

                                                                   (33)

       (34)

где l j – длина участка; т  – количество участков; j – номер участка;

qуд = 164,988 / 10000 = 0,0164988 л/(см).

2. определим равномерно распределенные расходы по длине участков (путевые отборы):

                                         (35)

Результаты приведены в таблице 2.1

 

 

 

Таблица 2.1 – Путевые расходы

 

Номер участка	Длина участка, м	Путевой отбор, л/с
1-2	1000	16,4988
2-3	1500	24,7482
3-4	1000	16,4988
4-5	1500	24,7482
5-6	1500	24,7482
6-7	500	8,2494
7-1	1000	16,4988
7-4	2000	32,9976
		= 164,988

 

4) определим узловые расходы воды:

                                   (36)

где S Q пут j – сумма путевых отборов на участках, прилегающих к данному узлу;

q1 = 0,5 ( Qпут.1-2 + Qпут.7-1 );

q1 = 0,5 х (16,4988+16,4988) = 16,4988 л/с и т.д.

Результаты приведены в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 – Узловые расходы

 

Номер узла	Узловой расход, л/с
1	16,4988
2	20,6235
3	20,6235
4	37,1223
5	24,7482
6	16,4988
7	28,8729
	= 164,988

 

 

Рисунок 2.1 – Расчетная схема водопроводной сети

 

5) к узловым расходам добавляются сосредоточенные расходы.

К узловому расходу в точке 5 добавим сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания. Тогда q5 = 49,3142 л/с, q3 = 22,3595 л/с. Величины узловых расходов показаны на рисунке 2.2. С учетом сосредоточенных  =191,29 л/с.

Рисунок 2.2 – Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

 

6) выполним  предварительное  распределение  расходов   воды  по  участкам  сети.  Сделаем это сначала для водопроводной сети при   максимальном хозяйственно – производственном водопотреблении (без  пожара).  Выберем   диктующую  точку,  т.е.  конечную  точку  подачи  воды.  В  данном примере   за   диктующую  точку  примем  точку  5 .  Предварительно   наметим  направления  движения  воды  от   точки  1  к  точке  5  (направления  показаны   на  рисунке 2.2).  Потоки  воды  могут  подойти  к  точке  5   по  трем  направлениям: первое  –  1–2–3–4–5 ,  второе  –  1–7–4–5,  третье – 1–7–6–5.  Для  узла   1   должно  выполняться  соотношение  q1+q1-2+q1-7 = Qпос.пр. Величины q1 = 16,4988 л/с  и  Qпoc.пp. = 191,29 л/с  известны , a  q1-2 и  q1-7 – неизвестны. Задаемся   произвольно  одной   из   этих   величин.

Возьмем,  например, q1-2 = 87,3956 л/с. Тогда q1-7 = Qпoc.пp. – (q1 + q1-2) =191,29 – (16,4988 +87,3956 ) = 87,3956 л/с.

Для точки  7  должно соблюдаться следующее   соотношение : Значения  q1-7 = 87,3956 л/с  и  q7 = 28,8729 л/с  известны , a q7-4 и  q7-6 – неизвестны.  Задаемся   произвольно  одной   из  этих   величин и принимаем, например,

 q7-4 = 29,26135 л/с. Тогда  q7-6 = q1-7– (q7 + q7-4)=87,3956–(28,8729+29,26135)= 29,26135 л/с. Расходы  воды  по  другим  участкам   сети   можно   определить   из   следующих  соотношений:

q2-3 = q1-2 – q2 = 87,3956 – 20,6235= 66,7721 л/с;

q3-4 = q2-3 – q3 = 66,7721 – 22,3595= 44,4126 л/с;

q4-5 = q7-4 + q3-4 - q4 = 29,26135+ 44,4126 – 37,1223= 36,55165 л/с;

q6-5 = q7-6 – q6 = 29,26135 – 16,4988 = 12,76255 л/с;

Проверка: q5 = q4-5 + q6-5 = 36,55165 + 12,76255 = 49,3142 л/с.

Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рисунок 2.2

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном  часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов воды на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21 СНиП 2.04.02–84*), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления. Для водопроводной сети расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие, т.е.