Киргхофтың екінші заңы бойынша жүйенің кез-келген контурында жоғалудың қосындысы нөлдік өзгеруді талап етеді. Су тарату айналмасында, кез-келген айналмада арын жоғалудың алгебралық қосындысы 0-ге тең

Киргхофтың екінші заңы бойынша жүйенің кез-келген контурында жоғалудың қосындысы нөлдік өзгеруді талап етеді. Су тарату айналмасында, кез-келген айналмада арын жоғалудың алгебралық қосындысы 0-ге тең болу керек.

(+h+h)+(-h-h)=0 (2.20)

Тораптарды түйіндеу теңдеуінің ерекшелігі болып олардың арасында сызықты теңдеу - түйіндегі шығын балансының теңдеуіне сәйкес (Киргхофтың 1-ші заңы), сонымен қатар айналмадағы арын жоғалудың теңдігін нөлге теңейтін сызықсыз теңдеу (Киргхофтың екінгі заңы).

Осы теңдеулерді шешу торап аймақтарында су шығындарын анықтауды және оларға қажетті арынды анықтауға көмектеседі. Белгілі мән ретінде аймақ ұзындығы, құбыр диаметрі (алдын ала анықталған шығын және оларға сәйкес қарсылық бойынша) кіреді.

Диаметр, тармақ ұзындығы және жылдамдықты біле тұра, әр аймаққа кететін қарсылықты анықтауға болады:

S=S₀*δ*l*10^-6 (2.21)

мұндағы S₀- меншікті қарсылық, диаметрге байланысты Шевелев кестесінен қабылдаймыз;

δ – түзетуші коэффициент, жылдамдыққа байланысты Шевелев кестесінен қабылдаймыз;

l – аймақ ұзындығы, м;

10^-6 – ауыспалы коэффициент.

Әрі қарай Sq мәні, арын жоғалу h=Sq², айналма түйіссіздігі h, ΣSq мәні және айналма түйінделген шығындары келесі формуламен анықталады:

Жекелеген торап торап айналмаларының белгіленген шығындарының түйінделмегенін сараптасақ, жүктелген немесе жай ғана жүктелген тармақтардың бар екенін көреміз. Жүктелген аймақтан, жүктелмеген аймаққа шығғының едәуір бөлігін лақтыруды түйін шығындарының айналмалы жекелеген контуры бойынша жүргіземіз. Әдетте жекелеген айналма түйінделемеген шамасы 0,5м артық кетпеу керек.

Осыдан кейін максималды өрт кезіндегі су тұтыну шығынына есеп жүргіземіз.

Елді-мекеннің су тораптарында шаруашылық-ауыз суды пайдаланудың максималды кезіндегі минималды еркін арын жер бетіндегі бір қабатты құрылыс болған кезде 10м қабылдаймыз, ал қабат саны көп болған жағдайда әр қабатқа 4м қосамыз.

H_ер=10+4(n-1), м (2.23)

мұндағы, n – қабат саны

Төрт қабаттық құрылыста еркін арын мынаған тең болады:

H_ер=10+4(4-1)=22 м

Сыртқы тораптың шаруашылық-ауыз су құбырының еркін арыны 60м аспау керек. Егер жекелеген ғимараттарда торап арыны 60м асқан жағдайда қысым реттегіш қондырғы немесе сумен жабдықтау жүйесінің аймақтық түрін қолданады.

Өртке қарсы құбырды төмен қысымды қылып қабылдаймыз. Жоғары қысымды өрт құбырларын белгілі бір негізге сәйкес қабылдаймыз.

Төмен қысымды өрт құбырының тораптағы еркін арыны өрт өшіру кезінде 10м кем болмау керек (жер бетінің деңгейінде).

Пьезометрлік арынды жер бетінің белгісіне еркін арынды қосу арқылы анықтаймыз.

Бас су құбырлары сумен жабдықтау көздерінен суды объектіге тасымалдауға арналған.

Бас су құбырларын трассаның ұзындығы бойынша жергілікті жердің ең биік жерлерімен, жасанды ғимараттарды аз пайдаланып, пайдалану мен жөндеу жұмыстарының ыңғайлы болатын жерлерімен жүргізген дұрыс. Олар бір, екі немесе одан да көп қатарлармен жатқызылып аралары бір-бірімен жалғастырылып тұрғындардың сумен қамтамасыздандыруын қанағаттандыру керек.

Бас су құбыры тасымалдау әдісі бойынша арынды және арынсыз болады.

Сумен жабдықтау тәжірибесінде арынды су құбырлары кеңінен қолданылады. Арынды су құбырларында ең жоғарғы қысымда қолданылатын құбырлар мен материалдарын анықтайды. Арынды құбырларда суды тасымалдау сорғылармен жүргізіледі (айдағыш құбыр), сонымен қатар су көзіндегі су деңгейінің пьезометрлік белгісі мен су алатын жердегі есептік пьезометрлік белгісінің айырмашылығы ретінде жүргізілуі мүмкін. Бұл су құбырларын гравитациялық арынды немесе еркін-арынды деп атауға болады.

Толық емес қимада жұмыс істейтін арынсыз бас су құбырлары (гравитациялық еркін) су қозғалысының арынсыз түрінің жүргізілу жағдайын қарастырады (су бетінің еркін қозғалысы). Мұндай бас су құбырларын арындыға қарағанда өте сирек қолданады. Бұларды қолдану су жолының бастапқы және соңғы судың берілу нүктелері, жергілікті жердің рельефі, су беру ара-қашықтығына байланысты. Мұндай бас су құбырларының құны арындыға қарғанда төмен, бірақ трассаның ұзаруы олардың жалпы құнына сәйкес келеді. Гравитациялық бас су құбырлары сорғыларға кететін электр энергиясына қосымша қаражатты қажет етпейді.

Мен дипломдық жобамда екі қатардан тұратын бас су құбырын қабылдаймын. Құбыр материалы ГОСТ 10704-76 болаттан жасалған.

Бас су құбырларын Q_{сағ.макс}50% -дық өткізуге есептейміз

Q_В=50%* 489,65 /100%= 244,825 м³/сағ

d=250 мм; V=1,28 м/с

h=S₀*l*Q²*10^-6= 0,980*310*59939*10^-6=2,3 м

Су құбырының 70% Q_{сағ.макс} болғанда өткізуі

Q_В=70%* 489,65 /100%= 342,75 м³/сағ

d=250 мм; V=1,79 м/с

h=S₀*l*Q²*10^-6= 0,958*310*117477*10^-6= 4,4 м

2.10 Құбырлардың материалдарын таңдау

Тиімді және қолайлы құбырлардцң типін таңдау үшін оның пайдалану шартында құбырға түсетін жүктемелерді есептеп таңдайды. Сумен жабдықтау жүйесі тораптарының су құбырлары құрылысын жүргізгенде, олардың жұмыстарының үздіксіздігін, санитарлық талаптарын, тиімді жақтарын және халық шаруашылығындағы мақматтарын ескеру қажет.

Құрылыс қағидалары мен нұсқаулары металл емес құбырларға үлкен мән береді, алдымен темірбетон және асбестценментті. Арынды бас су құбырларының ғимараттарында ең көп қолданатын алдын-ала қуатталған темірбетон құбырлар қолданады. Су тораптарында асбестцемент құбырлар қолдануы мүмкін.

Қазіргі кездегі су тораптарының құрылысында металл емес шойын құбырлар кеңінен орын алуда. Өнеркәсіпте бұл құбырлардың үлкен диаметрлері және әр-түрлі класты беріктігі қолданылады. Бұл құбырларға үлкен көлемде бөлшектер өндіріледі. Осыған байланысты торапт түйіндерінің монтаждық жұмыстары жеңілдейді.

Кейінгі кездері полиэтилен құбырлары да кеңінен орын алуда. Біз дің дипломдық жобаның су тораптарында болат құбырды және бас су құбырына диаметрі 350мм болатын шойын құбырда таңдадық.

2.11 Тораптағы ғимараттар мен арматуралар

Жапқыш және реттегіш арматуралар

Жапқыш және реттегіш арматураларға ысырма, жаппалар және басқа жапқыштар жатады. Ысырма көмегімен су құбырларында ашып жабу арқылы су шығынын өзгертуге, судың ағысын тоқтатуға және жекелеген аймақтардың жөндеу жұмыстары кезінде тоқтатуға болады.

Құбырлардағы гидравликалық соққыны азайту үшін тораптағы қолданатын жапқыш арматуралар құрылғыларығ соның ішінде ысырмалар, ақырын жабу арқылы жүргізіледі.

Ысырмалар конструкциялары бойынша қатар-клинды-бір дискілі болйып бөлінеді. Қозғалатын және қозғалмайтын шпинделді ысырмалар да қолданады.

Ірі диаметрлі ысырмалардың қасына бір қатарда кіші диаметрлі ысырмалар орналасады. Бұл ысырмаларды ірі ысырмалар ашар алдында ашып дискі арқылы екі жақтың қысымын реттейді. Бұлардың механикаландырылған және электрленгендері қолданылады.

Сақтандырғыш арматуралар

Су құбырларында және су тораптарында қойылатын сақтандырғаш арматураларға қысымның жоғарылауын жібермейтін кері қалқандар және ауаны шығару үшін ауалық вантуздар қолданылады.

Кері қалқандар құбырларда кері аққан судың соққысыз өшірілуі және автоматтандырылған сорғы бекеттерінде агрегаттардың қосу мен өшіруі кезінде қарастырылады. Ауалы вантуздарды магистрал тораптардың биік нүктелерінде жиналған ауаны шығару үшін қолданылады.

Су таратқыш арматуралар

Сутаратқыш арматураларға көше колонкалары, крандар және өрт гидранттары жатады. Тұрғын және қоғамдық ғимараттарда шаруашылық-ауыз суды кран арқылы алады. Кейбір жағдайларда бұл мақсатқа көше колонкаларын пайдаланады. Колонканың түбі санитарлық талапқа сай толық герметизацияланған болу керек.Су таратқыш арматураларға сонымен қатар бақтар мен парктердегі фонтандарды жатқызуға болады.

Көшелер мен жасыл алқаптарды суару үшін ереже бойынша автоцистерналарды өрт гидранттары арқылы толтырады. Өрт сөндіруге арналған игдранттар жер бетінде немесе жер астында орналасқан болйп бөлінеді.

Жер асты өрт сөндіру гидранттарынан суды алу үшін өрт колонкаларын қолданады. Өрт гидранттарының блокты құрылғылары болады. Оларды құдықтарда орналастырады. Жер үсті өрт гидранттары құдықсыз типті қала сыртында немесе ауылдарда қолданады. Гидранттардың су таратқыш колонкалармен қосылған түрлері де болады.

Тораптарда қондырылатын су құбырларының арматуралары арнайы қойылған құдықтарда орналастырылады. Жоспардағы құдықтардың өлшемдеріқұбыр диаметріне, фасонды бөлшектерге және арматура типіне байланысты болады. Құдықтардың тереңдігін құбырдың жатқызу тереңдігіне байланысты етіп қабылдаймыз. Құдықтар темірбетон немесе кірпіштен жасалады.

Арынды су құбырларындағы судың қысымы құбырлардың қабырғасына күш түсіріп материалдың созылуына әкеледі. Құбырлардың тік учаскелерінде ешқандай күш түспейді. Олар аймақтың соңында немесе қосылыстарда болады.

Судың ішкі күші колена, отвод, үштік және жапқыштарға құбыр өсі бойынша беріліп қосылыс болған жерлерге беріледі.Осы үшін құбырлардың қосылған жерлерінде қарсылықты көбейту үшін осы күшті қабылдайтын тірегіштер қояды. Әсірісе тірегіштерді үлкен диамтерлі құбырларда қолданған дұрыс.

Тірегіштер конструкциясына байланысты бетонды, кірпішті және бутты массивтерден жасалады. Оларды құдықтарға немесе жерге орналастыруға болады.

Компенсатор құрылғыларын металл құбырларда температуралық созылу болған кезде қолданады. Бұларды құбыр қосылған жерлері белгілі бір қозғалысты игермеген жағдайда қолданады. Компенсаторларды туннельдер мен эстакадалардан өтетін, жер астында жатқызылатын дәнекерленген қосылыстары болатын болат құбырларда қолданады.

Сыртқы су тораптарын жобалағанда құбырдың түрі мен диаметрін анықтап болғаннан кейін торап түйіндерін бөлшектеу жүргізіледі. Бөлшектеуді жұмысшы сызуларда көрсетеді. Онда шартты белгілермен арматуралар мен фасонды бөлшектерді көрсетеді. Түйіндерді дұрыс конструкциялау және фасонды бөліктерді тиімді пайдалану тораптың құнын және құдықтың өлшемін кішірейтеді. Торапты бөлшектеу кезінде ең алдымен ысырмалар мен өрт крандарының орналасатын жерін анықтайды. Осыдан кейін фасонды бөлшектерді таңдап жекелеген бөлшектерді монтаждауға кіріседі. Бөлшектеу негізінде фасноды бөлшектер, арматуралар және торапқа қажетті құрылғылардың спецификациясы толтырылады.

Су қабылдау ғимараттары – су көздерінен су алатын және оны керекті арынмен жерге немесе тазарту ғимараттарына беретін гидротехникалық ғимараттар комплексін айтады.

Жобаның мақсаты.

- Су қабылдау ғимараттарының орнын және типін таңдау;

- Су қабылдау ғимараттаының негізгі элементтерінің гидравликалық есебі;

- Су қабылдау ғимараттарының техникалық жобасын және сорғыштар

таңдау, көтергіш транспорттар таңдау;

- Өзеннің түбі мен жағасының бкеріктігін жобалау;

- Су қабылдау ғимараттарының санитарлы зонасы;

2.12.1 Су қабылдау ғимараттарының классификациясы

Су қабылдау ғимараттарының тиімді жұмыс істеу дәрежесі оның мынадай жағдайларына байланысты, яғни су көзінің табиғи деңгейі және жобасы мен құрылысын сонымен қатар ол Су қабылдау ғимараттарының типіне және инжинерлік келісімдерге байланысты.

Олар мынадай белгілер бойынша классификацияланады:

- су көзіне байланысты - өзен, көл, теңіз т.б.

- пайдалануына байланысты –ауыз су, өнекәсіптік су

- өнімділігіне байланысты – аз, орташа, үлкен

- су қабылдағыштың орналасуына байланысты- жағалаулық, арналық, комбинирлік

- эксплуатация мерзіміне байланысты- уақытша, тұрақты

- реттеу және тежегіш ғимараттар құрамына байланысты- плотиналы және плотинасыз