Proracun vodovod
Transcript of Proracun vodovod
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
G E O T E H N I Č K I F A K U L T E T
DALIBOR BIŠ ĆAN
IDEJNO RJEŠENJE VODOVODNE MREŽE
ZAVRŠNI RAD
VARAŽDIN, 2011.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
2
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
G E O T E H N I Č K I F A K U L T E T
ZAVRŠNI RAD
IDEJNO RJEŠENJE VODOVODNE MREŽE
KANDIDAT: MENTOR:
DALIBOR BIŠ ĆAN Prof.dr.sc. JURE MAREGETA
VARAŽDIN, 2011.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
3
Sadržaj
UVOD ........................................................................................................................................... 3
1. ODREĐIVANJE MJERODAVNIH KOLIČINA ..................................................................... 6
1.1. Stanovništvo; ...................................................................................................................... 6
1.2. Industrijska zona; ............................................................................................................... 7
1.3. Apartmansko naselje; ............................................................................................................. 8
2. DIMENZIONIRANJE GLAVNIH CJEVOVODA I VODOVODNE MREŽE ....................... 9
2.1. Dimenzioniranje glavnog dovodnog cjevovoda; ................................................................ 9
2.2. Dimenzioniranje glavnog opskrbnog cjevovoda; ............................................................. 10
2.3. Dimenzioniranje vodovodne mreže; ................................................................................ 12
3. VODOSPREMA I CRPNA STANICA .................................................................................. 23
3.1. Analiza piezometarskog stanja za sat maksimalne potrošnje, te za sat maksimalne potrošnje + požar ................................................................................................ 23
3.2. Potrebna kota dna vodospreme ........................................................................................ 28
3.3.Potrebni kapacitet crpnog postrojenja, tlačni cjevovod, broj crpki, snagu crpki i pogonskog stroja. .................................................................................................................... 30
4. TEHNIČKI OPIS RJEŠENJA................................................................................................. 32
5. LITERATURA ........................................................................................................................ 33
6. PRILOZI ................................................................................................................................. 34
6.1. Generalna situacija M 1:2500 .......................................................................................... 34
6.2. Generalna situacija-idejno rješenje M 1:2500 .................................................................. 34
6.3. Uzdužni profil glavnog dovodnog cjevovoda M 100:1000 ............................................. 34
6.4. Uzdužni profil glavnog opskrbnog cjevovoda M 100:1000 ............................................. 34
6.5. Uzdužni profil cjevovoda najvišeg potrošača M 100:1000 .............................................. 34
6.6. Uzdužni profil cjevovoda najudaljenijeg potrošača 100:1000 ......................................... 34
6.7. Normalni poprečni profil cjevovoda – Ø 100 mm M 1:10 .............................................. 34
6.8. Normalni poprečni profil cjevovoda – Ø 150 mm M 1:10 .............................................. 34
6.9. Pojednostavljeni prikaz vodospreme ................................................................................ 34
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
4
UVOD
Ovim radom se obrađuje problematika vodoopskrbe naselja Plešca. Naselje se
nalazi u Primorsko-goranskoj županiji, odnosno općini Čabar. Problem se obrađuje na
razini idejnog rješenja.
Problem će se rješavati u skladu sa pretpostavkama koje su usvojene u ovom radu, a ne
na temelju stvarnih podataka o planiranom razvoju naselja. Trase cjevovoda te lokacije
objekata određene su temeljom analize topografski značajki terena, rasporeda potrošača
vode i cesta. Profili cijevi su usvojeni na temelju proračuna veličine maksimalne satne
potrošnje vode uz uračunate potrebe protupožarne količine vode polazeći od važećih
Hrvatskih normi i pravila struke za ove vrste objekata. Dimenzioniranje glavnog
dovodnog cjevovoda izvršeno je na maksimalnu dnevnu potrošnju vode, a
dimenzioniranje glavnog opskrbnog cjevovoda izvršeno je na maksimalnu satnu
potrošnju vode.
Plešca je tipično manje naselje, a pretpostavka je da sadrži tri karakteristična područja
namjene površina: prostor naseljen stalnim stanovništvom sa 1 896 stanovnika,
industrijske zone koja se prostire na 8 500 �� (0,85 ha) i apartmanskog naselja koje je
sastavljeno od 50 kuća, svaka kuća ima prizemlje i dva kata te su dva apartmana na
svakom katu Svaki apartman prima po dva turista te iz ovoga proizlazi da su apartmani
sposobni primiti 600 turista.
U blizini naselja Plešce se nalaze stalni izvori vode koji kroz cijelu godinu imaju
dovoljnu količinu vode vodoopskrbu naselja. Utvrđeno je da je voda dobre kakvoće i da
se bez obrade može direktno koristiti za vodoopskrbu uz odgovarajuću dezinfekciju
vode koja se primjenjuje u skladu sa propisima.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
5
Potrebne količine vode u maksimalnom danu potrošnje, odnosno maksimalnom satu
potrošnje određene su u skladu sa specifičnom potrošnjom i neravnomjernošću
potrošnje, satnom i dnevnom.
U skladu sa s provedenim računom utvrđeno je da u cijelom sustavu postoje u skladu
sa normama i pravilima struke zadovoljavajući kapaciteti, protoci i tlakovi. Trase
cjevovoda i lokacija vodospreme odabrane su na terenu u skladu s raspoloživim
kartama, odnosno topografskim i drugim karakteristikama područja.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
6
1. ODREĐIVANJE MJERODAVNIH KOLI ČINA
Mjerodavne količine i hidraulički proračun vodovodne mreže naselja Plešce proveden je
sljedećim podacima i pretpostavkama:
1.1. Stanovništvo;
����� = 120 l/stanovniku/dan
M = 1 896 stanovnika
� � = 1,7
��� = 2,4
Potrebe vode u maksimalnom danu potrošnje;
����,��� = ���� / 365 = ������ ∙ � ∙ 365� / 365 = 0,120 ∙ 1896 = 227,5 ��/!"#
����,$%& = ����,��� ∙ � � = 227,5 ∙ 1,7 = 386,7 ��/!"#
Potrebe vode u maksimalnom satu potrošnje ;
��%',��� = ����,$%& / 24 = 386,7 / 24 = 16,2 ��/*"+
��%',$%& = ��%',��� ∙ ��� = 16,2 ∙ 2,4 = 38,7 ��/*"+
��%',$%& = ��%',$%& / 3600 = 38,7 / 3600 = 0,010705 ��/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
7
1.2. Industrijska zona;
Širina aktivne površine zone je: a = 100 m
Duljina aktivne površine zone je: b = 85 m
Površina:
A = 100 ∙ 85 = 8 500 �� = 0,85 ha
Koeficijenti dnevne KDN i satne KSN neravnomjernosti:
� � = �,-. =
�,-�,- = 1,4
��� = �/& = �/0 = 3,0
����� = 200 1 / 100 �� /dan
Qind = 0,200 ∙ 85 = 17 ��/!"#
Potrebe vode u maksimalnom danu potrošnje;
����,��� = ���� / 365 = ������ ∙ � ∙ 365� / 365 = 17 ��/!"#
����,$%& = ����,��� ∙ � � = 17 ∙ 1,4 = 23,8 ��/!"#
Potrebe vode u maksimalnom satu potrošnje ;
��%',��� = ����,$%& / 24 = 23,8 / 24 = 0,99 ��/*"+
��%',$%& = ��%',��� ∙ ��� = 0,99 ∙ 3,0 = 2,98 ��/*"+
��%',$%& = ��%',$%& / 3600 = 2,98 / 3600 = 0,00082639 ��/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
8
1.3. Apartmansko naselje;
50 apartmanskih kuća ⇛
Broj apartmana u jednom objektu: 1 kuća = P + 2K = 2A + 4A = 6A
Broj turista u jednom objektu:
1 apartman = 2 turista
1 kuća = 12 turista
Ukupni broj turista: 12 ⇛ 50 kuća = 600 turista
Prosječno vrijeme korištenja apartmana: T = 150 dana
Koeficijent dnevne neravnom jernosti u periodu korištenja apartmana: � �= 1,3
Koeficijent satne neravnomjernosti: ��� = 2,2
Specifična potrošnja vode: ����� = 225 1 / ležaj /dan
Potrebe vode u maksimalnom danu potrošnje;
Qdne,sre = 0,225 ∙ 600 = 135 ��/!"#
����,$%& = ����,��� ∙ � � = 135 ∙ 1,3 = 175,5 ��/!"#
Potrebe vode u maksimalnom satu potrošnje ;
��%',��� = ����,$%& / 24 = 175,5 / 24 = 7,31 ��/*"+
��%',$%& = ��%',��� ∙ ��� = 7,31 ∙ 2,3 = 16,1��/*"+
��%',$%& = ��%',$%& / 3600 = 16,1 / 3600 = 0,0045 ��/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
9
2. DIMENZIONIRANJE GLAVNIH CJEVOVODA I VODOVODNE MR EŽE
2.1. Dimenzioniranje glavnog dovodnog cjevovoda;
Q456,789:;:<8= = Q456,789>?58@8Aš?@= + Q456,789B87:C?DAE5 + Q456,789F<5D?458A
Q456,789:;:<8= = 386,7 + 23,8 + 175,5 = 586 ��/!"#
����,$%&, G = H ∙ I G
Usvaja se brzina od 1,5 m/s [1]
I G = JKLM,NOPQ = -0, 0,/RR⁄T.- = 0.00452 �� = 45,2 W��
X = Y4 ∙ I GZ = Y4 ∙ 45,2Z = 7,58 W� = 76 ��
Usvojeni promjer cjevovoda : D=100 mm; Ovo je minimalna veličina
cjevovoda nužna za postavljanje vanjske hidrantske mreže. [1]
I GTRR = X� ∙ Z4 = 0.100� ∙ Z4 = 0.008 ��
Stvarna brzina :
H = ����,$%&I GTRR = 586 86400⁄0.008 = 0,82 � *⁄
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
10
2.2. Dimenzioniranje glavnog opskrbnog cjevovoda;
A) Maksimalni dan potrošnje
Q456,C5?:;:<8= = Q456,C5?>?58@8Aš?@= + Q456,C5?B87:C?DAE5 + Q456,C5?F<5D?458A
Q456,C5?:;:<8= = 38,7 + 2,98 + 16,1 = 57,78 ��/*"+
��%',$%&,[G = H ∙ I[G; Usvaja se brzina od 1,5 m/s
I[G = J\O],NOPQ = -^,^0 �,RR⁄T.- = 0.0107 �� = 107,0 W��
X = _/∙`abc = _/∙TR^c = 11,67 W� = 116,7 mm
Usvojeni promjer glavnog opskrbnog cjevovoda : D=150 mm
I[GT-R = X� ∙ Z4 = 0.150� ∙ Z4 = 0.0177 ��
Stvarna brzina :
H = ��%',$%&I[GT-R = 57,53 3600⁄0.0177 = 0.90 � *⁄
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
11
B) Maksimalni sat potrošnje + požar
���ž%�% = � ∙ # ( l/s) ;
Potrebna protoka: � = 10 l/s [2];
Broj istovremenih požara: n = 1
�$e����%Q�� = Q456,C5?:;:<8= + ���ž%�% �$e����%Q�� = 57,78 + 36 = 93,78 ��/*"+
�$e����%Q�� = �$e����%Q�� / 3600 = 93,78 / 3600 = 0,026 ��/*
�$e����%Q�� = H ∙ I[G
I[G = JNfMghKOiLhQ = j�,^0 �,RR⁄T.- = 0.01732 �� = 173,2 W��
X = _/∙`abc = _/∙T^�,�c = 14,85 W� = 148,5 mm
Promjer glavnog opskrbnog cjevovoda je: D=150 mm
I[GT-R = X� ∙ Z4 = 0.150� ∙ Z4 = 0.0177 ��
Stvarna brzina :
H = ��%',$%&I[GT-R = 93,78 3600⁄0.0177 = 1,50 � *⁄
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
12
2.3. Dimenzioniranje vodovodne mreže;
Proračun vodovodne mreže će se provesti korištenjem specifične potrošnje vode
po metru dužnom vodovodne mreže. Pretpostavlja se granati tip vodovodne
mrže.
Q456,C5?:;:<8= = 57,78 ��/*"+ = 57,78 ∙ TRRR�,RR = 16,5 l/s
Duljina vodovodne mreže:
Σ1n = 350 + 130 + 225 + 100 + 110 + 200 + 225 = 1 340 � Specifična količina/protoka:
�����,�%��pe� = Qmax,satukupno ÷ Σ1n = 16,5 ÷ 1340 = 0,012 1 * �{⁄⁄
U svim proračunima se koristi �����,�%��pe� = 0,012 1 * �{⁄⁄ , samo za
proračun potrebnih količina za stalne stanovnike. Budući da apartmani i
industrija nisu pravilno raspoređeni duž vodovodne mreže jer se spajaju na
raznim dionicama njihove potrebne količine vode se uzimaju direktno na
mjestu/dionici na kojoj su priključeni na vodovodnu mrežu.
U nastavku su prikazani tablici 1. sa veličinama pojedinih dionica vodovodne
mreže te proračunska shema vodovodne mreže.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
13
Tablica 1. Dionice, čvorovi i dužine dionica
DIONICA
BROJ UZVODNI ČVOR
NIZVODNI ČVOR
DUŽINA DIONICE (m)
1 2 3 350 2 2 4 130 3 4 5 225 4 4 6 100 5 4 7 110 6 7 8 200 7 7 9 225
Shema:
Crpna
stanica
Vodosprema Zahvat
Glavni opskrbni
cjevovoda
2
3
4
6
5
7
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
14
DIONICA 7 (7-9):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
|^}j = 225 �
�^}j = �����,�%��pe� ∙ |^}j = 0.012 ∙ 225 = 2,7 1 *⁄ = 0.0027 ��/*
�^}jG = H ∙ I~�
I~� = �^}jH = 0.00271.2 = 0.0023 �� = 23,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 23,0Z = 5,41 W� = 54,1 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �^}jI~�,TRR = 0.00270.008 = 0.35 � *⁄ < 1.2 �/*
1,2 m/s je pretpostavljena optimalna brzina vode u cjevovodu [1]
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,^}j = �^}j + ���ž = 2,7 + 10 = 12,7 1 *⁄ = 0.0127 ��/*
I~� = ���,^}jH = 0.01271,2 = 0.0105 �� = 105,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 105,0Z = 11,5 W� = 115 ��
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=125 mm
I~�,T�- = X� ∙ Z4 = 0.125� ∙ Z4 = 0.0123 �� →
Stvarna brzina:
H = ���,^}jI~�,T�- = 0.01270.0123 = 1.03 � *⁄ < 1.5 �/*
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
15
Stvarna brzina:
H = ���,^}jI~�,TRR = 0.01270.008 = 1,58 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �^}jI~�,TRR = 0.00270.008 = 0.35 � *⁄ < 1.2 �/*
DIONICA 6 (7-8):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
|^}0 = 200 �
�^}0 = �����,�%��pe� ∙ |^}0 = 0.012 ∙ 200 = 2,4 1 *⁄ = 0.0024 ��/*
�^}0 = H ∙ I~�
I~� = �^}0H = 0.00241.2 = 0.002 �� = 20 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 20Z = 5,04 W� = 50,4 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �^}0I~�,TRR = 0.00240.008 = 0.30 � *⁄ < 1.2 �/*
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,^}j = �^}0 + ���ž = 2,4 + 10 = 12,4 1 *⁄ = 0.0124 ��/*
I~� = ���,^}0H = 0.01241,2 = 0.0103 �� = 103,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 103,0Z = 11,45 W� = 114,5 ��
Pretpostavljeni promjer cjevovoda :DN=125 mm
I~�,T�- = X� ∙ Z4 = 0.125� ∙ Z4 = 0.0123 �� →
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
16
Stvarna brzina:
H = ���,^}0I~�,T�- = 0.01240.0123 = 1.00 � *⁄ < 1.2 �/*
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �^}0I~�,TRR = 0.01240.008 = 1,55 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �^}0I~�,TRR = 0.00240.008 = 0.30 � *⁄ < 1.2 �/*
DIONICA 5 (4-7):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
Σ| = |^}j + |^}0 + |/}^ = 225 + 200 + 110 = 535 �
�/}^ = �����,�%��pe� ∙ Σ| = 0.012 ∙ 535 = 6,42 1 *⁄ = 0.0064 ��/*
�/}^ = H ∙ I~�
I~� = �/}^H = 0.00641.2 = 0.005 �� = 50 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 50Z = 7,98 W� = 79,8 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �/}^I~�,TRR = 0.00640.008 = 0.80 � *⁄ < 1.2 �/*
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,/}^ = �/}^ + ���ž = 6,4 + 10 = 16,4 1 *⁄ = 0.0164 ��/*
I~� = ���,/}^H = 0.01641,2 = 0.0136 �� = 136,6 W�� →
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
17
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 136,6Z = 13,18 W� = 131,8 ��
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=125 mm
I~�,T�- = X� ∙ Z4 = 0.125� ∙ Z4 = 0.0123 �� →
Stvarna brzina:
H = ���,/}^I~�,T�- = 0.01640.0123 = 1.33 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �/}^I~�,T�- = 0.00640.0123 = 0.52 � *⁄ < 1.2 �/*
DIONICA 4 (4-6):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
|/}, = 100 �
�/}, = �����,�%��pe� ∙ |/}, = 0.012 ∙ 100 = 1,2 1 *⁄ = 0.0012 ��/*
�/}, = H ∙ I~�
I~� = �/},H = 0.00121.2 = 0.001 �� = 10,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 10Z = 3,57 W� = 35,7 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.100� ∙ Z4 = 0.0078 �� →
Stvarna brzina:
H = �/},I~�,TRR = 0.00120.0078 = 0.16 � *⁄ < 1.2 �/*
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,/}, = �/}, + ���ž = 1,2 + 10 = 11,2 1 *⁄ = 0.0112 ��/*
I~� = ���,/},H = 0.01121,2 = 0.0093 �� = 93 W�� →
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
18
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 93Z = 10,88 W� = 108 ��
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �/},I~�,TRR = 0.01120.008 = 1,4 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �/},I~�,TRR = 0.00120.008 = 0.15 � *⁄ < 1.2 �/*
CJEVOVOD 3 (4-5):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
|/}- = 225 �
�/}- = �����,�%��pe� ∙ |/}- = 0.012 ∙ 225 = 2,7 1 *⁄ = 0.0027 ��/*
�/}- = H ∙ I~�
I~� = �/}-H = 0.00271.2 = 0.0023 �� = 23,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 23,0Z = 5,41 W� = 54,1 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.100� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = �/}-I~�,TRR = 0.00270.008 = 0.34 � *⁄ < 1.2 �/*
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,/}- = �/}- + ���ž = 2,7 + 10 = 12,7 1 *⁄ = 0.0127 ��/*
I~� = ���,/}-H = 0.01271,2 = 0.0105 �� = 105,0 W�� →
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
19
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 105,0Z = 11,5 W� = 115 ��
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=125 mm
I~�,T�- = X� ∙ Z4 = 0.125� ∙ Z4 = 0.0123 �� →
Stvarna brzina:
H = ���,/}-I~�,T�- = 0.01270.0123 = 1.03 � *⁄ < 1.5 �/*
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.1� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = ���,/}-I~�,TRR = 0.01270.008 = 1,58 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �/}-I~�,TRR = 0.00270.008 = 0.35 � *⁄ < 1.2 �/*
DIONICA 2 (2-4):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
Σ| = |^}j + |^}0 + |/}^ + |/}, + |/}- + |�}/ =
= 225 + 200 + 110 + 100 + 225 + 130 = 990 �
��}/ = �����,�%��pe� ∙ Σ| = 0.012 ∙ 990 = 11,88 1 *⁄ = 0.0119 ��/*
��}/ = H ∙ I~�
I~� = �/}^H = 0.01191.2 = 0.009 �� = 90 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 90Z = 10,71 W� = 107,1 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=125 mm
I~�,T�- = X� ∙ Z4 = 0.125� ∙ Z4 = 0.0123 �� →
Stvarna brzina:
H = ��}/I~�,T�- = 0.01190.0123 = 0.97 � *⁄ < 1.2 �/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
20
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,�}/ = ��}/ + ���ž = 11,88 + 10 = 21,9 1 *⁄ = 0.0219 ��/*
I~� = ���,�,/H = 0.02191,2 = 0.0182 �� = 182,5 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 182,5Z = 15,24 W� = 152,4 ��
Usvojeni promjer cjevovoda : DN=150 mm
I~�,T-R = X� ∙ Z4 = 0.150� ∙ Z4 = 0.0177 �� →
Stvarna brzina:
H = ���,/}^I~�,T-R = 0.02190.0177 = 1.24 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = �/}^I~�,T-R = 0.01190.0177 = 0,67 � *⁄ < 1.2 �/*
DIONICA 1 (2-3):
a) Maksimalni sat potrošnje bez požara
|�}� = 350 �
��}� = �����,�%��pe� ∙ |�}� = 0.012 ∙ 350 = 4,2 1 *⁄ = 0.0042 ��/*
��}� = H ∙ I~�
I~� = ��}�H = 0.00421.2 = 0.0035 �� = 35,0 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ I~�Z = Y4 ∙ 35Z = 6,68 W� = 66,8 ��
Usvojeni promjer cjevovoda: DN=80 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.100� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = ��}�I~�,TRR = 0.00420.008 = 0.52 � *⁄ < 1.2 �/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
21
b) Maksimalni sat potrošnje sa požarom
���ž = � ∙ # �1*� ⇛ � = 10 �1*� ; # = 1
���,�}� = ��}� + ���ž = 4,2 + 10 = 14,2 1 *⁄ = 0.0142 ��/*
I~� = ���,�}�H = 0.01421,2 = 0.0118 �� = 118 W�� →
I~� = X� ∙ Z4 ⇒ X = Y4 ∙ 118Z = 12,26 W� = 122,6 ��
Usvojeni promjer cjevovoda :DN=100 mm
I~�,TRR = X� ∙ Z4 = 0.100� ∙ Z4 = 0.008 �� →
Stvarna brzina:
H = ��}�I~�,T�- = 0.01420.008 = 1,77 � *⁄ > 1.2 �/*
Stvarna brzina za cjevovod bez požara:
H = ��}�I~�,TRR = 0.00420.008 = 0,53 � *⁄ < 1.2 �/*
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
22
Tablica 2. Mjerodavni protoci, brzine i usvojeni promjeri, protok sa i bez požara,
za pojedine dionice-cjevovode vodovodne mreže
DIONICA
BROJ
Mjerodavni
Q za max.
sat potrošnje
�1/*�
Mjerodavni
Q za max.
sat potrošnje
+ požar
�1/*�
Mjerodavna
brzina za
max. sat
potrošnje
��/*�
Mjerodavna
brzina za
max. sat
potrošnje +
požar ��/*�
DN –
usvojeni
promjer
���� 1 4,2 14,2 0,53 1,77 100
2 11,88 21,88 0,67 1,24 150
3 2,7 12,7 0,35 1,58 100
4 1,2 11,2 0,15 1,40 100
5 6,42 16,42 0,52 1,33 125
6 2,4 12,4 0,30 1,55 100
7 2,7 12,7 0,35 1,58 100
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
23
3. VODOSPREMA I CRPNA STANICA
3.1. Analiza tlakova za sat maksimalne potrošnje, te za sat protok sa i bez požarnih količina vode
Analiza se provodi za pretpostavljena dva kritična potrošaća i to:
• NAJVIŠI POTROŠAČ: čvor 6 , 2-4-6 (325 m.n.m.)
• NAJUDALJENIJI POTROŠAČ: čvor 9 , 2-4-7-9 (465 m)
Usvojeni koeficijent pogonske hrapavosti: � = 0.25 ��
�∗ = 1.1 ∙ � = 0.275 ��
Viskoznost tekućine:
� = 1.31 ∙ 10}, �� *⁄
VELIČINE GUBITAKA TLAKA U CJEVOVODIMA (maksimalni sat potrošnje):
DIONICA 2 (2-4) :
|�}/ = 130 �
�� = H ∙ X� = 0.67 ∙ 0.151.31 ∙ 10}, = 66 488.55
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 130 + 5.7466 488.55R.j)�� = 0.0263629
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0263629 ∙ 0.67�
2 ∙ 9.81 ∙ 1300.15 = 0,52 �
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
24
DIONICA 4 (4-6) :
|/}, = 100 �
�� = H ∙ X� = 0.15 ∙ 0.11.31 ∙ 10}, = 11 450.38
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 130 + 5.7411 450.38R.j)�� = 0.0344156
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0344156 ∙ 0.15�
2 ∙ 9.81 ∙ 1000.10 = 0,04 �
DIONICA 5 (4-7) :
|/}^ = 110 �
�� = H ∙ X� = 0.52 ∙ 0.1251.31 ∙ 10}, = 49 618.32
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 110 + 5.7449 618.32R.j)�� = 0.0279006
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0279006 ∙ 0.52�
2 ∙ 9.81 ∙ 1100.125 = 0,34 �
DIONICA 7 (7-9) :
|^}j = 225�
�� = H ∙ X� = 0.35 ∙ 0.101.31 ∙ 10}, = 26 717.56
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 225 + 5.7426 717.56R.j)�� = 0.0476167
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0476167 ∙ 0.35�
2 ∙ 9.81 ∙ 2250.100 = 0,67 �
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
25
GUBICI TLAKA U CJEVOVODIMA ZA SLU ČAJ PROTOKA POŽARNIH
KOLI ČINA VODE (maksimalni sat potrošnje):
DIONICA 2 (2-4) :
|�}/ = 130 �
�� = H ∙ X� = 1.24 ∙ 0.151.31 ∙ 10}, = 141 984.73
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 130 + 5.74141 984.73R.j)�� = 0.0263629
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0263629 ∙ 1.24�
2 ∙ 9.81 ∙ 1300.15 = 1,79 �
DIONICA 4 (4-6) :
|/}, = 100 �
�� = H ∙ X� = 1.40 ∙ 0.11.31 ∙ 10}, = 106 870.23
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 100 + 5.74106 870.23R.j)�� = 0.0270606
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0270606 ∙ 1.4�
2 ∙ 9.81 ∙ 1000.10 = 2,70 �
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
26
DIONICA 5 (4-7) :
|/}^ = 110 �
�� = H ∙ X� = 1.33 ∙ 0.1251.31 ∙ 10}, = 125 908.39
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 110 + 5.74125 908.39R.j)�� = 0.0262673
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0262673 ∙ 1.33�
2 ∙ 9.81 ∙ 1100.125 = 2,08 �
DIONICA 7 (7-9) :
|^}j = 225�
�� = H ∙ X� = 1.58 ∙ 0.101.31 ∙ 10}, = 120 610.69
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 225 + 5.74120 610.69R.j)�� = 0.0227350
∆� = � ∙ H�2 ∙ � ∙ |X = 0.0227350 ∙ 1.58�
2 ∙ 9.81 ∙ 2250.100 = 6,51 �
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
27
Tablica 3. Gubici tlaka u cjevovodima za maksimalni sat potrošnje vode sa i bez
požarnih količina
CJEVOVOD
(uzvodni čvor – nizvodni čvor)
GUBICI ZA MAKSIMALNI
SAT POTROŠNJE ���
GUBICI ZA MAKSIMALNI
SAT POTROŠNJE + POŽAR ���
2-4
0,52
1,79
4-6
0,04
2,70
4-7
0,34
2,08
7-9
0,67
6,51
Provjera piezometarskog stanja – tlaka vode u sustavu
Ukupni gubici tlaka u satu maksimalne potrošnje u objektu od priključka na vodovodnu
cijev do zadnjeg izljevnog mjesta: 10 m (v.s.) .
Kriti čni objekt: prizemlje + 4 kata, visina svake etaže 3,0 m, izljevno mjesto na zadnjem
katu je 1,2 m iznad poda.
Geodetski visinski položaj najvišeg izljevnog mjesta: 4 · 3,0 m + 1,2 m = 13,20 m
Potreban tlak radi osiguranja istjecanja na najvišem izljevnom mjestu je 5 m [1].
Ukupni potrebni tlak: 10,0 + 13,20 + 5,0 + 1,80 = 30,0 m
Za hidrant je potrebna veličina tlaka 25 m [3], ali se usvaja 30,0 m jer je više.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
28
Shema visinskog rasporeda izljevnih mjesta u jednom stmabenom objektu.
3.2. Potrebna kota dna vodospreme
Vodovodna mreža, fazonski komadi, armature, sanitarni elementi mogu izdržati
tlak od 8 bara (80 metara vodenog stupca) [1]. Zbog toga je 80 m v.s ili 8 bara najveći
dozvoljeni tlak u vodovodnoj mreži. U pojektu najniži čvor je na 309 m.n.m. , pa zbog
toga kota dna vodospreme ne smije biti više od 309 + 80 = 389 m.n.m. Ili još i manje
radi visine vode u vodospremi, što se treba uzeti u obzir.
1,2 m
3,0 m
1,8 m
3,0 m
3,0 m
3,0 m
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
29
1. Najviši potrošač – maksimalni sat potrošnje:
Minimalno potrebna kota vode = nadmorska visina objekta + potrebni tlak + gubici u
cjevovodu do objekta 2-4-6 = 325 + 30,0 + 0,52 + 0,04 = 355,56 m.n.m.
2. Najviši potrošač – maksimalni sat potrošnje + požar:
Minimalno potrebna kota vode = nadmorska visina objekta + potrebni tlak + gubici u
cjevovodu 2-4-6 = 325 + 30,0 + 1,79 + 2,70 = 359,49 m.n.m.
1. Najudaljeniji potrošač – maksimalni sat potrošnje:
Minimalno potrebna kota vode = nadmorska visina objekta + potrebni tlak + gubici u
cjevovodu 2-4-7-9 = 309 + 30,0 + 0,52 + 0,34 + 0,67 = 340,53 m.n.m.
2. Najudaljeniji potrošač – maksimalni sat potrošnje:
Minimalno potrebna kota vode = nadmorska visina objekta + potrebni tlak + gubici u
cjevovodu 2-4-7-9 = 309 + 30,0 + 1,79 + 2,08 + 6,51 = 349,38 m.n.m.
ZAKLJUČAK:
Kota dna vodospreme od 360 m.n.m. zadovoljava sve potrebne tlačne odnose
vodospreme, tlačni cjevovod – potrošača. Ova pretpostavka se usvaja kao konačno
rješenje.
REZULTAT:
Vodosprema će se postaviti na 360 m.n.m. i iskoristiti će se prirodna uzvisina (brdo) za
postizanje te visine kao vrlo ekonomično rješenje.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
30
3.3.Potrebni kapacitet crpnog postrojenja, tlačni cjevovod, broj crpki, snagu crpki i pogonskog stroja.
• INSTALIRANI KAPACITET CRPKE:
Pretpostavlja se kontinuirani rad crpke tijekom dana: �G = �$%&��� = 586 �� !"# = 0.007⁄ �� *⁄
�n��' = 7 1 *⁄
• UKUPNA MANOMETRASKA VISINA DIZANJA CRPKE:
�$%� = �����.��n�. + �����.'p. + ∆���n�. + ∆�'p. + H���2 ∙ � + H'p.�
2 ∙ � == �����.��n�. + �����.'p. + ∆�'p.
Gubici na zahvatnom cjevovodu su 1,5 m.
Visina vode u vodospremi je 6 m.
Shema visinskih odnosa crpne stanice i vodospreme:
�����.'p. = 366 − 344,5 = 21,5 �
|� G = 195 �; X� G = 100 ��; H� G = 0,82 � *⁄
344,5 m n.m.
366 m n.m.
320 m n.m.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
31
�� = 0,82 ∙ 0.11.31 ∙ 10}, = 65 595.42
� = 1.325�ln( 0.2753.7 ∙ 195 + 5.7465 595.42R.j)�� = 0.0245688
∆�'p. = 0.0245688 ∙ 0,82�2 ∙ 9.81 ∙ 1950.1 = 1,65 �
�$%� = ��%�,���n�n + �����.'p. + ∆�'p. = 1,5 + 21,5 + 1,65 = 24,65 �
• POTREBNA SNAGA CRPKE:
� = � ∙ � ∙ �n��' + �$%� � = 1000 ∙ 9.81 ∙ 0.007 ∙ 24.650.9 = 1.9 �¡
• SNAGA ELEKTROMOTORA:
¢ = � = 1.50.87 = 2.2 �¡
• USVOJEN BROJ CRPKI:
Jedna radna + jedna rezervna = 2 komada
U skladu s izračunatim veličinama crpna stanica se oprema sa potrebnom opremom za opskrbu energijim, upravljanje, nadzor i kontrolu rada te opremom za ublažavanje tlačnog udara.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
32
4. TEHNIČKI OPIS RJEŠENJA
Vodoopskrbni sustav naselja Plešce se sastoji od zahvata, crpne stanice, glavnog dovodnog cjevovoda, vodospreme, glavnog opskrbnog cjevovoda i vodovodne mreže, te klorinatorske stanice sa priključkom na tlačni cjevovod crpne stanice.
Zahvat vodoopskrbnog sustava se nalazi na 345 m n. m.. Od zahvata do crpne stanice voda odlazi skoro prirodnim padom što je vrlo ekonomično. Crpna stanica se nalazi na 345,5 m n.m.. Za dovodni cjevovod usvojen je ∅ 100 mm koji je dobiven i provjeren u dimenzioniranju. Kota dna vodospreme se nalazi na 360 m n. m. i zadovoljava sve potrebe potrošača i protupožarne zaštite, što je provjereno i za najvišeg potrošača na 325 m n. m., te i najudaljenijeg potrošača čiji je visinski položaj na 309 m n. m.. Kota maksimalne razine vode u vodospremi je 366 m n.m. Dužina glavnog opskrbnog cjevovoda je 488 m, a usvojeni je ∅ 150 mm. Ukupna dužina granate vodovodne mreže je 1 340 m, a najveći dozvoljeni tlak u mreži je 6-8 bara.
Predviđena je izgradnja iz ljevano željeznih cijevi ali se mogu koristiti i druge vrste cijevi. Na vodovodnoj mreži se postavljau hidranti na razmacima manjim od 80 m.
Detaljan raspored hidranata kućnih priključaka kao i detalji izvedbe cjevovoda, zahvata, crpne stanice i vodospreme će se rješavati u idejnom i glavnom projektu.
Cilj ovog projekta je bio da se definira osnovni koncept rješenja i utvrde generalne značajke mogučeg rješenje vodoopskrbe naselja.
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
33
5. LITERATURA
1. Prof.dr.sc. Jure Margeta, dipl. ing. građ. (2009): Vodoopskrba naselja, autorizirana skripta, Sveučilište u Zagrebu, Geotehnički fakultet, Varaždin
2. Hrvatske norme za tlačne sustave HRN 805
3. Pravilnik za vanjsku hiodranstku mrežu
Završni rad: Idejno rješenje vodovodne mreže 30.06.2011.
34
6. PRILOZI
6.1. Generalna situacija M 1:2500
6.2. Generalna situacija-idejno rješenje M 1:2500
6.3. Uzdužni profil glavnog dovodnog cjevovoda M 100:1000
6.4. Uzdužni profil glavnog opskrbnog cjevovoda M 100:1000
6.5. Uzdužni profil cjevovoda najvišeg potrošača M 100:1000
6.6. Uzdužni profil cjevovoda najudaljenijeg potrošača 100:1000
6.7. Normalni poprečni profil cjevovoda – Ø 100 mm M 1:10
6.8. Normalni poprečni profil cjevovoda – Ø 150 mm M 1:10
6.9. Pojednostavljeni prikaz vodospreme