Побудова поздовжнього профілю траси

Для побудови поздовжнього профілю траси визначимо «диктуючу» точку водопровідної мережі, яка вимагає найбільшого напору джерела водопостачання. Оскільки джерело знаходиться на початку мережі – вузол «0», то диктуючою точкою, очевидно, буде один з найвіддаленіших вузлів, який має найбільшу геодезичну відмітку та найбільші втрати напору по траєкторії руху води до нього.

Мережа, що проектується, має дві найвіддаленіших точки – вузол «4» і вузол «9» (дивись рисунок 5.2). Поверхня землі біля вузла «4» має геодезичну відмітку 26, 5 м, а втрати напору по траєкторії руху від вузла «0» складають 26, 3 м (дивись попередній розрахунок). Біля вузла «9» геодезична відмітка поверхні землі 28, 2 м, а втрати напору 34, 2 м. Цілком очевидно, що вузол «9» вимагає більшого напору джерела водопостачання. Отже він є «диктуючою» точкою мережі.

Шлях руху води до вузла «9» може бути різний. Для побудови профілю вибираємо таку траєкторію «0–1–7–8–9». Вибираємо також масштаб побудови: горизонтальний 1: 20 000, вертикальний 1: 500.

На міліметровому папері будуємо таблицю основних даних (рисунок 5.5). За умовний горизонт беремо верх таблиці та в лівій її частині наносимо вертикальний та горизонтальний масштаб. Поряд вертикально вверх відкладаємо лінійку з геодезичними відмітками у вибраному вертикальному масштабі.

В першому рядку таблиці зображаємо колами вузли вибраної траєкторії руху води, дотримуючись відстаней у горизонтальному масштабі. Прив’язуючись до кожного вузла вертикально вверх відкладаємо тонкі лінії.

Визначаємо з рисунка 5.2 геодезичні відмітки землі. Числові значення з точністю до двох знаків після коми заносимо в другий рядок таблиці та зображаємо точками відповідно до лінійки з висотною шкалою. З’єднуємо точки тонкою лінією і отримуємо проектний профіль землі (дивись рисунок 5.5).

Визначаємо величину заглиблення низу труби. Відповідно до формули 4.1 мінімальне заглиблення має становити

м.

Найбільший діаметр трубопроводу мережі становить 500 мм (ділянка «0–1»). Тобто, якщо прийняти глибину закладання низу труб 1, 5 м, то верх найбільшої труби опиниться на глибині 1 м від поверхні землі. Це забезпечить трубам захист від зовнішніх навантажень та від прогрівання води в літку.

Відповідно до рекомендацій із облаштування водопровідних колодязів [3], мінімальна висота робочої частини колодязя має бути 1, 5 м, а висота засипки – не менше 0, 5 м. Тобто заглиблення дна колодязів становитиме 2 м. Відстань від дна колодязя до низу труби діаметром більше 400 мм – 0, 25 м. В цьому випадку глибина закладання труб має бути 1, 75 м. З цих міркувань беремо проектну глибину закладання труб м.

Розраховуємо мінімально необхідну відмітку низу труби у кожному вузлі за формулою 4.5:

м;

м;

м;

м;

м.

Трубопроводи потрібно прокладати з нахилом не менше 0, 0005. На сусідніх ділянках «0–1» і «1–7» нахил поверхні землі змінюється. При цьому ділянка «0–1» є досить короткою. Прокладемо трубопровід на цих ділянках з однаковим нахилом, щоб не повторювати зміну нахилу поверхні, що є незначною. Заглибимо трубопровід на 1, 75 м у вузлі «0» та у вузлі «7». Тобто візьмемо проектні відмітки низу труби у цих вузлах рівними мінімально необхідним

м;

м.

При цьому нахил трубопроводу за формулою (4.6) становитиме

.

При такому прокладанні проектна відмітка низу труби у вузлі «1»:

м.

Перевіримо заглиблення низу труби у цьому вузлі. З формули (4.5) маємо

м.

Тобто заглиблення низу труби у вузлі «1» не менше взятого мінімально допустимого (1, 75 м).

На ділянках «7–8» та «8–9» прокладемо трубопровід повторюючи профіль землі. Проектні відмітки низу труби у вузлах візьмемо рівними мінімально необхідним

м;

м.

Оскільки поверхня землі вздовж траси рівна і немає значних ям, то низ труби по всій довжині опиняється на глибині не меншій ніж 1, 75 м.

Проектні відмітки низу труби заносимо у третій рядок таблиці основних даних (дивись рисунок 5.5).

Розраховуємо нахили трубопроводів на ділянках «7–8» та «8–9» за формулою (4.6).

;

.

Нахил усіх ділянок трубопроводу є більшим ніж мінімально допустимий. Це забезпечить задовільне спорожнення трубопроводів самоплином через випуски при ремонтних роботах та при їх промиванні. Заносимо величину нахилу та довжини ділянок у четвертий рядок таблиці основних даних (дивись рисунок 5.5). На цьому побудову поздовжнього профілю можна вважати закінченою.

П’єзометричний графік будуємо на тому самому рисунку, що і профіль.

Визначимо необхідні вільні напори в мережі, користуючись рекомендаціями [1]. Згідно з завданням житлова забудова в усіх кварталах району міста є дев’ятиповерховою. На перших два поверхи беремо необхідний вільний напір 12 метрів водяного стовпа. На решту 7 поверхів беремо додатково по 4 м на кожний поверх. Тобто необхідний вільний напір становитиме

м.

Заносимо у п’ятий рядок таблиці необхідні вільні напори у вузлах.

На тонкій вертикальній лінії, прив’язаній до вузла «9» (диктуюча точка) від поверхні землі вверх відкладаємо у масштабі необхідний вільний напір (дивись рисунок 5.5). Отримуємо геодезичну відмітку напору у цьому вузлі за формулою (4.7)

м.

Наносимо числове значення напору поряд з точкою, що його зображає.

В шостий рядок таблиці заносимо втрати напору на ділянках мережі в метрах, розраховані раніше.

Рухаючись від диктуючої точки до вузла «0» послідовно визначаємо геодезичні відмітки п’єзометричного напору у вузлах за формулою (4.8) та розрахункові (дійсні) вільні напори за формулою (4.9). Для вузла «8» маємо

м;

м.

Для вузла 7 маємо

м;

м.

Для вузла 1 маємо

м;

м.

Для вузла 0 маємо

м;

м.

На тонких вертикальних лініях, прив’язаних до вузлів, відкладаємо відмітки вільних напорів, поряд з точками проставляємо числові значення. З’єднуємо токи прямими лініями, отримуємо п’єзометричний графік.

Відповідно до графіка напір джерела водопостачання має складати не менше ніж 64, 409 м. Для створення такого напору доцільно встановити у вузлі «0» насосну станцію, оскільки побудова водонапірної башти такої висоти є складною.

Для перевірки розрахуємо необхідний напір насосної станції за формулою (4.4)

Перевірка. Оскільки в усіх вузлах мережі розрахункові вільні напори склали більше 40 м, а вільний напір у вузлі «0» дорівнює необхідному напору насосної станції, то диктуючу точку вибрано правильно. На цьому побудову п’єзометричного графіка вважаємо закінченою.