|
§ 22. Потокораспределение в кольцевых сетях
Назначение (выбор) предварительного распределения расходов
воды по участкам кольцевой сети является весьма ответственной задачей
проектирования и расчета водопроводных сетей.
Как было указано, при заданной конфигурации сети, длинах
ее линий, местах и величинах отборов воды из сети может быть намечено
неограниченное число вариантов распределения расходов воды по ее участкам.
При каждом из таких вариантов можно обеспеч-ить заданные величины отборов
воды и удовлетворить условия баланса расходов в узлах1.
Одним из важнейших критериев для выбора рационального
варианта распределения расходов в сети является требование надежности.
На первый взгляд казалось бы целесообразным попытаться
выбрать такой вариант распределения расходов, при котором вода подавалась бы
к точке каждого отбора возможно более коротким путем. Действительно, это
обеспечило бы наименьшую длину и стоимость сети, но одновременно привело бы к
превращению кольцевой сети в разветвленную, а такая сеть в отношении
надежности является неприемлемой для большинства потребителей.
Кольцевание сети является основным мероприятием по
обеспечению ее надежности.
Однако для того чтобы снижение подачи воды потребителям в
результате возможных аварий на линиях сети было наименьшим, сеть должна не
только иметь кольцевую форму, но и обеспечивать требуемую взаимозаменяемость
ее параллельно включенных ветвей при аварии на одной из них.
Особенно важно обеспечить взаимозаменяемость
соответствующих участков параллельно включенных основных транзитных
магистралей (ЛБи АБ2 и т. п. на ШЛО).
Авария в точке М на головном участке Аа2 одной из
параллельных магистралей сети может вызвать значительное снижение подачи
воды объекту в целом. Чтобы снизить влияние такой аварии, остальные
участки должны иметь достаточную пропускную способность. С этой
целью при назначении начального погокораспределения общий расход
воды, подаваемой в сеть, должен быть по возможности равномерно распределен
между параллельными магистралями.
«Перемычки», соединяющие основные транзитные магистрали,
при нормальной работе системы мало участвуют (или не участвуют) в
транзитной передаче воды и служат в основном для обеспечения водой
потребителей, получающих воду непосредственно из этих линий (цепочки линий аа,
бб, ев).
Однако при авариях на магистралях перемычки начинают
работать, перебрасывая воду с одних транзитных магистралей на другие (Б
обход выключенного поврежденного участка).
Сеть должна быть проверена на выполнение требований по
подаче воды в периоды аварии. Для этого кроме основной схемы потоко-распределения
для условий нормальной работы сети необходимо составлять еще схе"мы
распределения расходов для наиболее опасных возможных аварий (при этом
распределяется по сети расход Qa, где <5а — допустимый общий расход воды
при аварии).
Как указывалось, диаметры труб участков сети должны быть
определены с учетом схем нормального и аварийного распределения потоков. Это
не означает, что величины расчетных расходов магистралей будут сильно
завышены, так как при аварии (по нормам) допускается снижение общего
количества воды, подаваемой объекту, т. е.
Qa<Q.
Требования к надежности систем водоснабжения должны
устанавливаться в зависимости от требований потребителей к бесперебойности
подачи воды. Для систем городского водоснабжения, согласно действующим нормам
(СНиП П-Г.3-62), в случае выключения (для ликвидации аварии) одной из линий
кольцевой сети или одного из участков параллельно уложенных водоводов (см. §
52) подача воды на хозяйственно-питьевые нужды объекта в целом не должна
снижаться более чем на 50%. Для систем производственного водоснабжения
допустимый процент снижения подачи воды или допустимость перерывов подачи
устанавливаются в зависимости от характера технологического процесса
производства. Для ряда производств устанавливаются также предельно допустимая
длительность и частота повторяемости перерывов или снижений подачи воды.
Численные критерии надежности отдельных сооружений и элементов системы
водоснабжения могут быть получены в результате обработки статистических
материалов длительных наблюдений за случайными событиями (в основном
авариями), вызывающими «отказ» системы, т. е. снижение эксплуатационных ее
показателей ниже допустимых пределов. В частности, полученные таким путем
критерии надежности могут использоваться для оценки надежности водопроводных
сетей из различных по материалу труб и с различными конструкциями стыков.
|
