儲水構(gòu)筑物容積的計算
儲水構(gòu)筑物主要指的是清水池和水塔,它們在給水系統(tǒng)中主要起到調(diào)節(jié)流量的作用, 同時還兼有儲存水量并且保證氯消毒接觸時間的作用。
給水系統(tǒng)中水塔和清水池的作用之一在于調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量之間的流量差值。 清水池的調(diào)節(jié)容積,由一級、二級泵站供水量曲線確定;水塔容積由二級泵站供水線和用水量曲線確定。如果二級泵站每小時供水量等于用水量,即流量無需調(diào)節(jié)時,管網(wǎng)中可不設(shè)水塔,成為無水塔的管網(wǎng)系統(tǒng)。大中城市的用水量比較均勻.通常用水栗調(diào)節(jié)流量,多數(shù)可不設(shè)水塔。當(dāng)一級泵站和二級泵站每小時供水量相接近時,清水池的調(diào)節(jié)容積可以減小。但是為了調(diào)節(jié)二級泵站供水量和用水量之間的差額,水塔的容積將會增大。如果二級泵站每小時供水量越接近用水量,水塔的容積越小,但清水池的容積將增加。
水塔和清水池調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)容積的計算.通常采用兩種方法:一種是根據(jù)24h供水量和用水量變化曲線推算,一種是憑經(jīng)驗(yàn)估算。前者需要知道城鎮(zhèn)24h的用水量變化規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上擬定泵站的供水線。二級泵站供水線按用水量變化情況,采用2. 78% (20時至5時) 和5% (5時至20時)兩級供水,如表3-1中第(3)項(xiàng)所示。二級泵站供水比一級供水減小水塔調(diào)節(jié)容積,節(jié)省造價。
水塔和清水池的調(diào)節(jié)容積計算如表3-1所示。表中第(2)項(xiàng)參照附近類似城市的用水量變化得出,第(4)項(xiàng)為假定一級泵站24h均勻供水。第(5)項(xiàng)為第(2)項(xiàng)減第 (4)項(xiàng)之差。第 (6)項(xiàng)為第(3)項(xiàng)減第(4)項(xiàng)之差。第(7)項(xiàng)為第(2)項(xiàng)減第(3) 項(xiàng)之差。第(5)、第(6)、第(7)項(xiàng)中的累計值相同,說明儲存的水量和流出的水量相等,因此由累計的正值(或負(fù)值)可確定水塔或清水池所需的調(diào)節(jié)容積,其值以最高日用水量的百分?jǐn)?shù)計。例如,第(5)項(xiàng)累計值為17.98%,就是不設(shè)水塔時清水池應(yīng)有的調(diào)節(jié)容積百分?jǐn)?shù)。設(shè)最高日用水量為Qd(m3/d),則清水池的調(diào)節(jié)容積為17.98/100(m3)。
從表3-1第(5)、第(6)項(xiàng)看出,無水塔和有水塔時,水塔和清水池兩者的總調(diào)節(jié)容積不同,無水塔時的清水池調(diào)節(jié)容積為17. 98%,有水塔時,清水池調(diào)節(jié)容積雖可減小,但水塔調(diào)節(jié)容積增加,總?cè)莘e為12.50%+6.55% = 19.05%,略有增加。
在設(shè)計的過程中,如果缺乏用水量變化規(guī)律的資料時,城市水廠的清水池調(diào)節(jié)容積,可憑運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn),按最高日用水量的10%?20%估算。供水量大的城市,因24h的用水量變化較小,可取較低百分?jǐn)?shù),以免清水池過大。至于生產(chǎn)用水的清水池調(diào)節(jié)容積,應(yīng)按工業(yè)生產(chǎn)的調(diào)度、事故和消防等要求確定。清水池中除了儲存調(diào)節(jié)用水以外,還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水,因此,清水池有效容積等于:
W=W1+W2+W3+w4 (3-2)
W1-調(diào)節(jié)容積,m3
W2-消防儲水量,m3,按2小時火災(zāi)延續(xù)時間計算
W3-水廠自用水量, m3,等于最高日用水量5%-10%
W4-安全儲量,m3
清水池應(yīng)有兩只,每只容積為W的一半。如僅有一只,則應(yīng)分格或采取適當(dāng)措施,以便清洗或檢修時不間斷供水。
如表3-1所示,水塔調(diào)節(jié)容積為最高日用水量的6.55%,在最高日用水量很大的大中城市,據(jù)此百分?jǐn)?shù)算出的水塔容積也很大,造價較高,這是我國許多城市不用水塔的原因之一。生活用水的水塔調(diào)節(jié)容積也可憑運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)確定,可按最高日用水量的6%?8% 計算,用水量大時取低值。工業(yè)用水可按生產(chǎn)上的要求(調(diào)度、事故和消防)確定水塔調(diào)節(jié)容積。
水塔中需儲存消防用水,因此總?cè)莘e等于:
W = W1+W2 (3-3)
式中W1-調(diào)節(jié)容積,m3;
W2-消防出水量,m3,按10min室內(nèi)消防用水量計算。