Определение высоты ствола водонапорной башни

Высота расположения бака водонапорной башни должна определяться из условия обеспечения расчетного напора в сети при низшем уровне воды в баке - на случай пожаротушения и при низшем уровне регулируемого запаса воды - на случай хозяйственно-питьевого потребления [1], поэтому высоту ствола водонапорной башни надо определять дважды: при пропуске по сети максимального хозяйственного расхода и при пожаре.

При расчете сети на пропуск q_с.макс действительная отметка пьезометрической линии в узле Б, соответствующая минимальной отметке регулирующего уровня в баке, равна ▽₂= 117.79 (см.таб.4.1 и рис.4.2).

Отметка земли башни ▽₂=102.0м. При высоте пожарного слоя воды в башне h_п=3.6м; высота ствола башни в м, (см. рис. 4.2), будет:

Н_б=▽₂ - ▽₁- h_п=117,79-102,0 - 3,6 = 12,19м (4.7 )

Отметка дна: бака водонапорной башни ▽₃ равна:

▽₃= ▽₂- h_п= 119,79 – 3,6 = 114,19м.

Отметка наивысшего уровня воды в башне ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_р = 117.79 + 4.6 = 122.39м.

К расчету высоты ствола водонапорной башни,(размеры в метрах)

Рис. 4.2 Пример высотных отметок в башне

При расчете сети на пожаре, действительная отметка пьезометрической линии в башне, соответствующая минимальной отметки, неприкосновенного пожарного запаса (отметка дна бака) равна ▽₃= 124.10м (см. таб. 4.2 и рис. 4.2).

Высота ствола башни по расчетному сети на пожар Н_б в м будет:

Н_б = ▽₃ - ▽₁=119,19 – 102,0 = 17,19 м (4.8)

Отметка наивысшего пожарного уровня в баке башни (см. рис. 4.2) ▽₂ будет: ▽₂= ▽₃ + h_п = 119,19 + 3,6 = 122,79м

Отметка наивысшего уровня воды в баке ▽₄ равна:

▽₄= ▽₂ + h_п = 122,79 + 4,6 = 127,39м

Так как высота ствола водонапорной башни при пожаре оказалось больше, чем для хозяйственного водоразбора на

Н_б^п - Н_б^х = 17,19 – 12,19 = 5,00 м

необходимо действительные отметки пьезометрической линии таб. 4.1 (графа 8 исправить (увеличить) на 5.00м).

Исправленные действительные отметки пьезометрической линии вычислены в графе 10, таб. 4.2.2.

Окончательно принимаем башню по III 901-Э-24/70 ствол кирпичный Н_б=18.0 м, бак стальной W= 300.0 м³ (см. приложение). Если в результате расчетов окажется, что высота башни при пожаре намного больше, чем при хозяйственном потреблении, целесообразно принять наименьшую высоту ствола. Необходимый в этом случае напор в сети при пожаре должны обеспечить пожарные насосы.

∆Н_п = 36,97 – 10,00 = 26,97 м

В отдельных случаях, по усмотрению руководителя практических занятий, высоту ствола водонапорной башни можно определять не табличным способом, а по формулам.

При расчете сети на пропуск максимально-секундного и пожарного расхода высота ствола башни равна:

Н^x = Н_н + (▽_д - ▽_б) + ∑h^х - h_n; (4.9)

При расчете сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов, высота ствола башни равна:

Нⁿ=Н_н+(▽_д -▽_б)+∑hⁿ; (4.10)

где Н^x и Нⁿ -высота ствола башни соответственно при хозяйственном и пожаром расходах в м; Н^х - необходимый хозяйственный напор в сети; ▽_б, ▽_д - отметки у земли соответственно у башни и у диктующей точки в м; Н_н - необходимый свободный напор в месте пожара; ∑hⁿ, ∑h^x - сумма потерь напора (средняя) от башни до диктующей точки соответственно при пожаре и хозяйственном расходе в м; h_n- высота неприкосновенного противопожарного слоя воды в башне в метрах.

За диктующую точку надо принимать самую удаленную от башни и самую высокую точку. Например, при расчете сети на пожар (таблица 4.2) диктующая точка - узел -5 (см. рис.2.1.). Подсчет ∑hⁿ ведется по формуле:

∑hⁿ= (4.11)

где h_i - потери напора на участке сети в метрах (берутся из таблицы 4.2.). Остальные величины в формулах 4.10 и 4.11 известны.