Общее количество воды, которое должно быть подано потребителям, определяется в соответствии с действующими нормами, основанными на анализе фактической работы существующих систем.
Общий расход воды на нужды населения пропорционален числу жителей в населенном пункте, для которого строится система водоснабжения, а также норме водопотребления. Норма водопотребления зависит от характера санитарно-технического оборудования зданий и местных климатических условий. Она учитывает расход воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях. Например, для районов застройки зданиями, в которых водопользование осуществляется из водоразборных колонок, среднесуточная норма водопотребления на одного жителя принимается 30...50 л/сут; для районов с застройкой зданиями с внутренним водопроводом и канализацией, без ванн — 125... 160 л/сут; а для районов с застройкой зданиями с централизованным горячим водоснабжением, с ваннами, канализацией - 230.. .350 л/сут.
Потребление воды на производственные нужды зависит от характера и объема производства, а также технологии производства. Расходы воды на нужды производства определяют на основании технологических расчетов или по укрупненным показателям.
На основании данных о нормах водопотребления, сведений о расчетном числе жителей и потребности в воде промышленных предприятий может быть определено полное среднее расчетное количество воды, которое должно быть подано городу в течение суток.
На хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения средние суточные расходы воды Q, м3/сут, рассчитывается по формуле
где qср - среднегодовой расчетный расход воды на одного жителя; N - расчетное число жителей.
Суточные расходы воды зависят от сезона года, дней недели и отличаются от среднесуточных. Система водоснабжения рассчитывается на максимальный суточный расход Qmaxсут м/сут, по формуле
где Кmaxсут - максимальный коэффициент суточной неравномерности,
Кmaxсут=1,1-1,3.
Гидравлический расчет водопроводных сетей выполняют с целью определения потерь напора в них и диаметров труб участков сети. Потери напора необходимо знать для определения высоты водонапорной башни и напора насосов. Водопроводная сеть должна быть рассчитана на случаи наибольшего водопотребления и момент пожара, совпадающего по времени с моментом максимального водопотребления.
Сначала определяют расчетный расход на участках сети Расход, приходящийся на 1 м длины сети, называется удельным:
где qмакс - максимальный расчетный расход, поступающий в сеть;
qсоср - сумма сосредоточенных расходов промышленных предприятий; L - суммарная протяженность рассчитываемой сети.
Принимают, что расход воды на каждом участке магистральной сети пропорционален его длине. Этот расход, называемый путевым, определяют по формуле
где / - длина рассматриваемого участка сети, м.
Каждый участок сети (кроме концевых) помимо путевого расхода пропускает транзитный расход qm, необходимый для питания последующих участков. Тогда расчетный расход определяют по формуле
где а = 0,5 - коэффициент эквивалентности.
Для простоты расчетов путевые расходы приводят к сосредоточенным в узлах сети. Узловой расход определяют по формуле
qпут ' сумма путевых расходов, протекающих в линиях сети, \ примыкающих к данному узлу. \
Диаметры труб линий сети определяют по формуле
где q - расчетный расход;
v - скорость движения воды в трубопроводе.
Потери напора в трубах определяют по формуле
где q - расход воды, протекающей по трубопроводу;
d - диаметр трубопровода;
/ - длина линии сети;
п, т, к - показатели степени и коэффициент, зависящий от гидравлических свойств данного вида труб.
Для использования этой формулы в практике расчетов существуют таблицы, позволяющие определять потери напора по формуле
h = i-l,
где / - удельные потери напора.
Потери напора могут быть также определены по формуле
h = s-q2,
где .s - сопротивление.
Общая потеря напора по рассматриваемому направлению разветвленной сети может быть определена по формуле
то есть как сумма потерь напора в последовательно соединенных участках трубопровода.
