oskrba z vodo vodovodni sistemi -...

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).


ČRPALIŠČE

3

Glede na na čin transporta vode lo čimo gravitacijske, črpalne in kombinirane vodovode


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)


5

Vodovodni sistem z zankastim (krožnim) vodovodnim omrežjem


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).


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


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


Primer izračuna (za poglavje 1 in 2)

oskrba z vodo vodovodni sistemi -...

Documents