proracun vodovod

34
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU G E O T E H N I Č K I F A K U L T E T DALIBOR BIŠĆAN IDEJNO RJEŠENJE VODOVODNE MREŽE ZAVRŠNI RAD VARAŽDIN, 2011.

Upload: france94

Post on 14-Apr-2017

856 views

Category:

Food


45 download

TRANSCRIPT

Page 1: 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.

Page 2: Proracun vodovod

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.

Page 3: Proracun vodovod

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

Page 4: Proracun vodovod

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.

Page 5: Proracun vodovod

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.

Page 6: Proracun vodovod

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 ��/*

Page 7: Proracun vodovod

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 ��/*

Page 8: Proracun vodovod

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 ��/*

Page 9: Proracun vodovod

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 � *⁄

Page 10: Proracun vodovod

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 � *⁄

Page 11: Proracun vodovod

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 � *⁄

Page 12: Proracun vodovod

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.

Page 13: Proracun vodovod

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

Page 14: Proracun vodovod

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 �� →

Page 15: Proracun vodovod

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 �� →

Page 16: Proracun vodovod

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�� →

Page 17: Proracun vodovod

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�� →

Page 18: Proracun vodovod

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�� →

Page 19: Proracun vodovod

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 �/*

Page 20: Proracun vodovod

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 �/*

Page 21: Proracun vodovod

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 �/*

Page 22: Proracun vodovod

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

Page 23: Proracun vodovod

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 �

Page 24: Proracun vodovod

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 �

Page 25: Proracun vodovod

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 �

Page 26: Proracun vodovod

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 �

Page 27: Proracun vodovod

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.

Page 28: Proracun vodovod

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

Page 29: Proracun vodovod

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.

Page 30: Proracun vodovod

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.

Page 31: Proracun vodovod

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.

Page 32: Proracun vodovod

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.

Page 33: Proracun vodovod

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

Page 34: Proracun vodovod

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