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.