3.1. Свободный напор

Разбор воды потребителями, как правило, происходит на некоторой высоте над поверхностью земли в водозаборной точке. Поэтому, в водопроводной сети должно быть обеспечено давление, необходимое для подъема воды на данную высоту. В водозаборной точке должен происходить излив воды и, кроме того, необходимо учесть сопротивление движению воды. То есть в водопроводной сети необходимо иметь внутреннее давление Р, достаточное для подъема воды до наивысшей водозаборной точки и ее излива, а также для преодоления всех сопротивлений на ее пути от сети до точки излива.

Иными словами, пьезометрическая высота в любой точке водопроводной сети равняется сумме геометрической высоты подъема воды (над этой точкой) и суммарной потери напора на пути движения воды.

Эта пьезометрическая высота, необходимая для нормальной работы водопровода называется «свободным напором», который равен

где Н_Г– геометрическая высота расположения наивысшей водоразборной точки над поверхностью земли, т.е. высота расположения самого высокого (расчетного) водозаборного устройства, м;

h_и– избыточный напор, необходимый для излива расчетного расхода воды в водоразборном устройстве, м;

h–потери напора на пути движения воды от точки присоединения к водопроводной сети до водоразборного устройства, м.

Величины h_и и hмогут быть получены при помощи гидравлического расчета и, следовательно, может быть найдена величина свободного напораН_св, требуемого в данной точке сети наружного водопровода.

В практике водоснабжения при проектировании наружных водопроводных сетей для упрощения расчетов величину необходимого свободного напора Н_свопределяют в зависимости от этажности зданий: при одноэтажной застройке Н_свсоставляет не менее 10м, при большей этажности на каждый этаж добавляют по 4м. Следовательно:

где n – количество этажей.

Для промышленных предприятий максимальный «свободный» напор принимается по заданию технологов в зависимости от технологии производства и характеристик оборудования.

Для систем пожаротушения низкого давления минимальный свободный напор у пожарных гидрантов, устанавливаемых на сети, также должен быть не менее 10м.

Для сети противопожарного водопровода высокого давления свободный напор должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 10м на уровне наивысшей точки самого высокого здания при подаче по пожарному рукаву длиной 120м и диаметром 66мм расчетного расхода воды 5 л/с.

Ориентировочно этот напор можно определить по формуле:

где h_зд – высота здания, м;

= 28м – сумма потерь напора в пожарном гидранте, пожарной колонке, рукавах и спрыске.

Напор в сети хозяйственно-питьевого водопровода у потребителя должен быть не более 60м.