Analiza numeryczna hydraulicznych warunków pracy wybranej sieci wodociągowej

Abstrakt

W artykule przedstawiono analizę warunków hydraulicznych pracy sieci wodociągowej projektowanej w celu zaopatrzenia w wodę mieszkańców niewielkiej jednostki osadniczej. Określono wpływ dobranych średnic przewodów na pracę niewielkiego układu sieci. Obliczone maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę dla miejscowości, dla okresu perspektywicznego, było równe Qhmax=2,83 dm³/s. Zapotrzebowanie na wodę do celów p.poż przyjęto zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych w wysokości Qppoż.=5,0 dm³/s. Łączna długość sieci wynosiła 2309 mb, a sieć składała się z trzech przewodów rozdzielczych (promieni) zasilanych z hydroforni. Analizę warunków pracy sieci wykonano dla dwóch wariantów dobranych średnic. W pierwszym przyjęto średnice przewodów zgodne z Rozporządzeniem. W drugim średnice przewodów dobrano w taki sposób, aby uzyskać odpowiednie minimalne prędkości przepływu wody. Jednocześnie porównano straty ciśnienia występujące w obu wariantach. Przeanalizowano również pracę sieci przy przepływach tylko gospodarczych, bez uwzględnienia prze pływu na cele p.poż., w warunkach, jakie zazwyczaj panują w trakcie eksploatacji. Do analizy wykorzystano wykonany w programie Epanet 2 model hydrauliczny sieci. Na podstawie przeprowadzonej analizy stwierdzono, że obowiązujące przepisy prawne w przypadku niewielkich, nowych systemów wodociągowych wymuszają przyjmowanie zbyt dużych średnic przewodów. Osiągane prędkości przepływu wody w sieci w czasie normalnej eksploatacji są znacznie poniżej minimalnej wymaganej wartości 0,5 m/s. Sieci wodociągowe wymagają wówczas wzmożonych zabiegów eksploatacyjnych oraz nie są wykorzystywane w pełnym zakresie. Należałoby dopuścić, dla niewielkich systemów wodociągowych, możliwość doboru mniejszych średnic rurociągów, podobnie jak ma to miejsce przy rozbudowie sieci wodociągowych. Wymagałoby to przeprowadzenia pełnej analizy hydraulicznej projektowanej sieci wraz z wykreśleniem linii ciśnienia minimalnego.