oskrba z vodo vodovodni sistemi -...
TRANSCRIPT
1
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
Vodovodni sistem sestavljajo vodovodno omrežje z zajetji, črpališča, tlačne postaje in vodohrani vode. Zagotavljati mora zadostno količino vode potrošnikom, zanesljivo in ekonomično delovanje.
2
Osnovna razdelitev vodovodnega omrežja
Vodovodno omrežje je del vodovodnega sistema, ki ga delimo na glavne, dovodne in razdelilne cevovode (primarni, sekundarni, terciarni).
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
ČRPALIŠČE
3
Glede na na čin transporta vode lo čimo gravitacijske, črpalne in kombinirane vodovode
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
Črpalni vodovodni sistemGravitacijski vodovodni sistem s pretočnim in protiležnim rezervoarjem
4
Oblike vodovodnih omrežij
Vodovodni sistem z razvejanim vodovodnim omrežjem Vodovodni sistem z mrežnim vodovodnim omrežjem
začetna razvojna faza, manjša zanesljivost obratovanja (posebej pri pojavu napak)
slaba stran so velike tlačne izgube v primerih velike porabe vode (požari)
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
5
Vodovodni sistem z zankastim (krožnim) vodovodnim omrežjem
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
Sistem nudi dobro obratovalno zanesljivost.
Vsak vodovodni sistem je poseben projekt s svojimi značilnosti in zahteva posebno študijo, da zagotovimo optimalno de lovanje.
6
Razvejan vodovodni sistem
predstavlja najenostavnejši sistem, pretočne količineso neposredno izračunljive.
Primer kaže kombiniran sistem z zajetjem na najvišji koti, pretočni rezervoar in črpalno postajo za dopolnjevanje vode.
Diagram pretoka kaže pretočne količine na posameznih delih sistema. Pretoku ustrezajo tudi velikosti premerov cevovoda. Tlačne črte kažejo hidrostatični tlak v posameznih točkah.
Slaba lastnost takega vodovodnega sistema je precej velika obratovalna nezanesljivost in lahko prihaja zaradi napak do pogostih prekinitev pri oskrbi z vodo. Primeren je za manjši vodovodni sistem.
Prikazan vodovodni sistem je hidravlično določjiv; kar pomeni, da je na razpolago toliko enačb, koliko je neznank.
tloris
vzdolžni prerez
diagram pretoka
premer cevi
7
tloris
vzdolžni prerez
diagram pretoka
Mrežni vodovodni sistem
se je razvil iz razvejanega sistema. V območju porabe vode je med seboj povezanih več cevovodov približno enakih premerov. Posamezni odseki so lahko tudi manjšega premera kot je glavni cevovod, ki pa ni zaključen. Pri okvarah se lahko del sistema izloči iz obratovanja, oskrbo z vodo pa zagotovimo iz drugih delov omrežja. Slabost se pokaže pri veliki oz. kritični porabi vode. V tem primeru močno narastejo hitrosti pretoka, kar povzroči velike energetske izgube. Prav tako je v posameznih conah težko zagotoviti minimalni obratovalni tlak.Na sliki shematsko prikazan mrežni vodovodni sistem obsega zajetje, vodovodno mrežo s kritično točko (W1 oz. W2) in protiležnim rezervoarjem. Hidravlične razmere so razvidne iz tlačnih in pretočnih diagramov.
8
tloris
vzdolžni prerez
diagram pretoka
Krožni vodovodni sistem
Pri teh cevovodih je glavni cevovod povezan v zaključen krog in se v tem razlikuje od mrežnega cevovoda. Sistem daje večjo zanesljivost obratovanja tudi pri povečani porabi vode. Obravnava takih takoimenovanih hidravlično nedoločljivih sistemov je bolj zapleteno in zahteva poglobljeno analizo.
Shematski primer kaže sistem z zajetjem, prehodnim in dvema protiležnima rezervoarjema. Določiti je potrebno pogoje za postavitev rezervoarjev V2 in V3, narisati diagrame pretoka in tlačne črte za minimalno, srednjo in maksimalno porabo vode.
qz - pretok zajetja
qx - dotok v vodohran
qy - odtok iz vodohrana
9
Tlačne cone vodovodnih sistemov
V primeru, da zadovoljivih tlačnih razmer ne moremo ustvariti z eno tlačno cono, vodovod razdelimo na več tlačnih con. V normalnih razmerah obratovalnik tlak ne presega 8 bar (vpliv na vodne izgube).
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
10
Pretočne razmere v dveh tlačnih conah
11
Vzporedni način črpanja vode na različne višine
12
Položaj črpališča in rezervoarja glede na porabna mesta vode(primerjava tlačnih izgub z ozirom na pretok)
13
Gravitacijski vodovod s pretočnim in protiležnim rezervoarjem
14
Primer zaporednega črpanja vode
15
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
Poraba vode
• splošna poraba vode (stanovanja, javne zgradbe, bolnice, obrtne delavnice, komunalna poraba)• industrijska poraba (v proizvodnih procesih)• gašenje požarov (požarna voda)• poraba vode ob okvarah na cevodih, izpiranjih in preizkusih• posebni porabniki (veliki turistični objekti, vojaški objekti …)
Porabo vode v naštetih primerih imenujemo skupna poraba vode. Splošno in industrijsko porabo imenujemo pretočno oz. fluktuirajoča voda. Ta količina zavzema določen volumen v vodohranu – rezervorja med najvišjo in minimalno gladino, do katere se lahko sprazni ob normalni porabi.
Porabo vode izražamo z normno porabo np (l/preb.dan), ki pa ni konstantna vrednost in je odvisna od vrste vplivov (časa, klimatske razmere, gostote naseljenosti in velikosti naselij, razvitosti območja …)
16
Osnovni parametri porabe vode
Vodovodni sistem mora biti dimenzioniran na določeno predvideno porabo vode. Predvidevanja narekujejo razvojni urbanistični programi, na podlagi katerih določimo povprečno dnevno količino vode.
Qp = An * np (l/dan) An predv. štev. prebivalcev
np normna poraba
Na dnevno porabo vplivajo še drugi faktorji, ki pa tukaj niso zajeti. Predvideno število prebivalcev določimo po enačbi
Ao začetno število prebivalcev,
p letni % porasta prebivalcev
n časovno obdobje rasti v letih
17
Vplivi na oceno normne porabe vode
• značilnosti in specifičnost mestnih con• struktura porabe vode• stanovanjski standard• klimatski pogoji• velikost in tip mesta• kvalitete pitne vode• cena vode• stopnja opremljenosti mesta in dinamika razvoja• stopnja izgrajenosti vodovodne infrastrukture
Z ozirom na vrsto porabe vode so ocenjeni naslednji deleži porabe:
- gospodinjstva Q1 20 – 40 %- vrtnarstvo Q2 5 - 10 %- komunalna poraba Q3 1 - 5 %- industrijska poraba Q4 35 - 45 %
Če seštejemo vse vrste porabe, dobimo skupno normno porabo vode
18
V tabeli so zbrane vrednosti skupne normne porabe vode
število prebivalcev skupna normna poraba
(l/preb. dan)
Za praktični izračun je pomembna vrednost povprečne dnevne porabe vode,izražene v l/s
(l/dan) (l/s)
T = 86,4 ks = 1 dan
19
Neenakomernost porabe vode
Poraba vode je časovno odvisna količina, ki se spreminja v dnevnem, mesečnem in letnem ciklusu. Zajamemo jo kot matematični model, katerega parametri vplivajo na funkcijo vodovodnega sistema. Pomembna sta dva koeficienta:
a koeficient neenakomerne letne porabe vode
Qk kritična (maksimalna) letna dnevna poraba vode v kritičnem dnevu
20
b koeficient neenakomerne urne porabe vode
Diagram urne porabe vode
qm minimalna poraba v kritičnem dnevu
qsr povprečna poraba vode, v kritičnem
dnevu je to qk
qmax je največja potrošnja vode v kritičnem dnevu (dan z največjo porabo v letu). Podatek je uporaben kot izhodišče za projektiranje vodovodnega sistema.
qp povprečna dnevna poraba
qmax = b . qk = a . b. qp
21
OSKRBA Z VODO Vodovodni sistemi
Primer izračuna (za poglavje 1 in 2)