bbk 000000

УДК 628.32:62-192

Гальперин Е. М., Егорова Ю. А., Васьковский А. В., Коневский Е. В.

Пути совершенствования управления городской системой подачи и распределения воды

Аннотация

Моделирование всевозможных переключений в городской водопроводной сети, вызванных отключением аварийных участков, практически невыполнимо вследствие большого числа расчетных случаев. Для этого предлагается способ разделения водопроводной сети на отдельные районы (зоны) с измеряемыми расходами воды на входе и выходе, как к этому прибегают для борьбы с утечками. В пределах каждого района, содержащего до 50 км трубопроводов, моделирование режимов работы сети при различных вариантах отключения участков становится реальным. При этом представляется возможным определить надежность водоснабжения в каждом районе как часть годового периода, в течение которого потребитель нормально получает воду. Достигается это использованием Марковской модели для определения времени нахождения водопроводной сети в исправном состоянии и в состояниях с одновременно выключенными участками. Далее гидравлическим расчетом определяются параметры работы сети в неисправных состояниях, при этом устанавливают, какие из них относятся ко времени работы с нормальным или сниженным уровнем качества функционирования.

Ключевые слова

водопроводная сеть , гидравлический расчет , надежность водоснабжения , аварийное состояние , неисправное состояние , Марковская модель

bbk 000000

УДК 628(14+21):66.011

Примин О. Г., Громов Г. Н.

Разработка электронной модели систем водоснабжения и водоотведения и ее реализация на примере российского города

Аннотация

На основании требований, предъявляемых законодательством России, развитие водного хозяйства и инженерной инфраструктуры городов и населенных пунктов необходимо осуществлять в соответствии с проектами схем водоснабжения и водоотведения. При численности населения города более 150 тыс. человек данные схемы обязательно должны включать в себя электронные модели систем водоснабжения и водоотведения. Практика АО «МосводоканалНИИпроект» в области разработки схем водоснабжения и водоотведения городов России показала, что для построения полноценной электронной модели необходим значительный объем информации, включая данные по топологии всех существующих трубопроводов, геодезические отметки трубопроводов, характеристику водопотребителей и насос­ных агрегатов и др. Полный сбор данных и отображение информации в электронном виде может занимать большой срок. При отсутствии детализированной электронной модели у предприятия, эксплуатирующего систему водоснабжения и водоотведения, в рамках проекта по разработке схем водоснабжения и водоотведения обычно принимается решение о построении на первом этапе ее укрупненной версии, которая позволяет оценить и проанализировать работу магистральных трубопроводов, основных насосных станций и регулирующих емкостей. В дальнейшем, исходя из анализа и апробации модели и плана развития города и его инфраструктуры, разрабатываются перспективные модели. Специалистами института «МосводоканалНИИпроект» успешно реализованы электронные модели систем водоснабжения и водоотведения в составе схем водоснабжения и водоотведения Уфы, Иркутска, Пензы, Оренбурга. Представлен опыт разработки электронной модели систем водоснабжения и водоотведения на примере одного из городов России.

Ключевые слова

гидравлический расчет , геоинформационная система , системы водоснабжения и водоотведения , электронная модель , зонирование системы.

bbk 000000

УДК 696.115

Стрелков А. К., Зотов Ю. Н., Михайлова И. Ю.

Расчет гидравлических режимов работы внутренних систем водоснабжения в многоквартирных домах

Аннотация

Представлены результаты аналитического исследования по выбору характеристик внутренних систем водоснабжения и их оборудования с целью обеспечения безопасных для здоровья человека условий проживания в многоквартирных домах. Описан алгоритм процесса гидравлического расчета, учитывающий нормативные требования к современным энергоэффективным хозяйственно-питьевым системам водоснабжения и характеристики современного оборудования. Показана необходимость проведения гидравлического расчета при максимальном и минимальном расходах воды. Рассмотрен механизм выбора оптимальных решений по определению гидравлических характеристик водопроводов. Приведены рекомендации по формированию методических процедур, выполнение которых обеспечит правовую легитимность методик гидравлического расчета внутренних систем водоснабжения в многоквартирных домах. Основным требованием при определении диаметров трубопроводов в автоматизированных системах водоснабжения является обеспечение соответствия параметров регулируемой среды техническим характеристикам регулирующего клапана с целью обеспечения его правильного функционирования. Традиционная методика выбора регулятора давления дает приближенный результат, так как некоторые исходные данные, используемые для вычислений, до окончания гидравлического расчета неизвестны. Поэтому практическая реализация этой методики предусматривает проведение проектного и поверочного гидравлических расчетов. Выбор регулятора значительно упрощается, если использовать методику, разработанную в Самарском государственном архитектурно-строительном университете. В отличие от традиционной, в методике СГАСУ все исходные данные могут быть однозначно определены до проведения гидравлического расчета.

Ключевые слова

трубопровод , гидравлический расчет , регулятор давления , внутренняя система водоснабжения , норма водопотребления

bbk 000000

УДК 628.152

Гальперин Е. М., Бухман Н. С.

Расчет надежности кольцевой водопроводной сети

Аннотация

Надежность функционирования кольцевой водопроводной сети является ее важнейшим свойством. Однако до сих пор в нормативных документах на проектирование водопроводных сетей отсутствуют показатели надежности. Среди специалистов нет единого мнения относительно этих показателей. Рассматривается ранее предложенный комплекс показателей надежности кольцевой водопроводной сети и предлагается один из возможных методов их вычисления. Приведены сведения о времени функционирования в исправном и неисправных состояниях системы водоводов длиной 325,78 км на примере водопроводной сети г. Самары (данные 2014 г.). Для теоретического определения времени нахождения водоводов в исправном и неисправных состояниях использована марковская модель с дискретными состояниями и непрерывным временем. Для уменьшения размерности решаемой задачи все состояния с одинаковым числом отключенных участков были свернуты в одно состоя­ние (подмножество). Допустимость такого решения подсказала практика эксплуатации водопроводной сети. Проверка модели по критерию Хи-квадрат Пирсона позволяет принять гипотезу о соответствии теоретических результатов имеющимся экспериментальным данным.

Ключевые слова

гидравлический расчет , показатели надежности , кольцевая водопроводная сеть , критерий Хи-квадрат (Пирсона) , марковская модель с дискретными состояниями и непрерывным временем

УДК 628.17
DOI 10.35776/VST.2023.11.04

Стрелков А. К., Горшкалев П. А., Черносвитов М. Д., Гриднева М. А.

Расчетные параметры надежности работы кольцевой водопроводной сети с учетом изменившихся норм водопотребления

Аннотация

Водопроводная сеть населенного пункта является частью системы водоснабжения и обеспечивает распределение воды по объекту и подачу воды потребителям. Одним из главных показателей работы водопроводной сети является ее надежность. Граничными параметрами надежности работы сети можно считать время работы сети в нормальном и аварийном состояниях. В связи со снижением фактического водопотребления в населенных пунктах расходы воды по участкам водопроводной сети уменьшаются, следовательно, меняются и показатели надежности ее работы. Также с введением новой редакции СП 31.13330.2021 расчетные значения расходов воды в сети значительно снизились, так как нормы водопотребления уменьшены более чем на 15%. В соответствии с этими данными рассчитаны показатели надежности водопроводной сети.

Ключевые слова

гидравлический расчет , кольцевая водопроводная сеть , надежность работы сети , параметры надежности , нормы водопотребления

bbk 000000

УДК 628.144:006.015.7

Непаридзе Р. Ш., Уракин М. В., Беляев Н. Н., Соколов А. И., Ковыршина Р. Н., Нелюбина А. А.

Результаты гидравлического расчета системы подачи и распределения воды г. Тобольска Тюменской области

Аннотация

Освещается ход выполнения технологических изысканий и гидравлического расчета системы подачи и распределения воды Тобольска специалистами ООО «РВКН» (Москва), ПАО «Сибирско-Уральская энергетическая компания» (Тюмень) и его Тобольского филиала. При проведении этих работ использованы теоретические основы и методика в области гид­равлических расчетов водопроводных сетей ведущих ученых России, а также богатый опыт многочисленных подобных работ, выполненных специалистами ООО «РВКН» в предыдущие годы. Технологические изыскания заключались в натурном обследовании системы водопровода, снятии фактических характеристик насос­ного оборудования и манометрической съемке. По ходу выполнения гидравлического расчета было рассмотрено 25 различных вариантов, которые содержали сезонные изменения режимов работы системы городского водопровода с учетом соблюдения требований пожаротушения. При этом особое внимание было уделено включению в работу вновь вводимого (реконструированного) Соколовского водозаборного узла. Анализ результатов расчетов показал низкую фактическую технологическую и конструктивную надежность системы подачи и распределения воды, особенно эксплуатируемого в настоящее время Жуковского водозаборного узла. Поэтапная программа развития СПРВ города предусматривала мероприятия по оптимизации ее работы в ближайшие годы, а также разработку надежной перспективной схемы водоснабжения Тобольска.

Ключевые слова

оценка технического состояния , гидравлический расчет , математическое моделирование , система подачи и распределения воды , манометрическая съемка , детализация и упрощение расчетной схемы , избыточные свободные напоры , непроизводительные потери воды , фактические характеристики насосного оборудования , технологическая и конструктивная надежность

bbk 000000

УДК 628.144:532.542

Продоус О. А., Терехов Л. Д.

Сравнительная оценка использования таблиц  разных авторов для гидравлического расчета  трубопроводов из напорных полиэтиленовых труб

Аннотация

Сравниваются результаты гидравлических расчетов, проведенных с использованием таблиц разных авторов. Приводится пример гидравлического расчета трубопровода диаметром 160 мм для конкретного расхода и давления, а также анализ полученных гидравлических характеристик по таблицам разных авторов для гидравлического расчета напорных полиэтиленовых труб с практическими выводами. Необходимость такого сравнения продиктована запросами проектных организаций, разрабатывающих проекты трубопроводов из напорных полиэтиленовых труб и испытывающих трудности в выборе конкретных таблиц для проведения точного гидравлического расчета, а также наличием существенных погрешностей при определении удельных потерь напора по длине – гидравлического сопротивления, влияющего в итоге на величину затрат электроэнергии насосов при транспортировании воды.

Ключевые слова

гидравлический расчет , полиэтиленовые трубы , гидравлическое сопротивление , удельные потери напора , погрешность расчета

УДК 628.144:532.542
DOI 10.35776/VST.2023.01.08

Продоус О. А., Якубчик П. П., Смолин Е. С.

Сравнительный анализ зарубежной и отечественной расчетных зависимостей для гидравлического расчета металлических водопроводных труб с внутренними отложениями

Аннотация

На конкретном примере проведен сравнительный анализ стандартизованной европейской расчетной зависимости для гидравлического расчета металлических водопроводных труб диаметром 400 мм с уточненной авторами эмпирической формулой профессора Ф.А.Шевелева для стальных труб с отложениями на внутренней поверхности труб. Показано значительное расхождение значений характеристик гидравлического потенциала труб и установлены причины расхождения. Для приведенного примера построены графики, демонстрирующие расхождение значений гидравлического уклона труб при разных скоростных режимах.

Ключевые слова

гидравлический расчет , водопроводные стальные трубы , слой отложений , расчетные зависимости , сравнение результатов

bbk 000000

УДК 628.144/.218.001.575

Некрасов А. В., Никифоров А. Ф.

Средства разработки схем и электронных моделей сетей водоснабжения и водоотведения

Аннотация

Проведен анализ постановления Правительства РФ № 782 «О схемах водоснабжения и водоотведения» и соответствующих Правил, конкретизирующих ряд статей Федерального закона «О водоснабжении и водоотведении» с точки зрения проблем, возникающих у водоканалов при его реализации. Разработка электронной модели систем водоснабжения и водоотведения – задача предприятий, непосредственно отвечающих за них. По отношению к электронным моделям схемы являются более общими структурами данных. Модели служат источниками информации для составления схем и позволяют прогнозировать развитие сетей. При передаче данных из электронных моделей в схемы сетей достаточно использовать идентичное программное обеспечение. Для решения этой задачи наиболее подходят геоинформационные системы, которые оптимальны для осуществления инвентаризации элементов сетей. При этом программа для их математического моделирования должна иметь возможность импортирования имеющихся данных. Непосредственное использование импортированной модели для выполнения расчетов возможно только в случае относительно небольших сетей. Для построения электронных моделей сетей целесообразно использовать специализированное программное обеспечение, что особенно важно для крупных городов. При его выборе особое внимание необходимо обращать на возможность взаимодействия с геоинформационной системой на уровне данных, а также на наличие средств достижения адекватности расчетных схем и моделируемых сетей.

Ключевые слова

водопроводная сеть , гидравлический расчет , геоинформационная система , электронная модель системы водоснабжения и (или) водоотведения , схема водоснабже­ния и водоотведения , элект­ронная модель

bbk 000000

УДК 628.144:532.542

Продоус О. А., Васильева М. А.

Упрощенный вид нормативной зависимости  для гидравлического расчета трубопроводов  из полимерных материалов (в порядке обсуждения)

Аннотация

Проведение гидравлического расчета трубопроводов (отдельных труб) из полимерных материалов регламентировано действующими нормативными документами (СП 40-102-2000). Предложена в обобщенном виде методика (последовательность) гидравлического расчета трубопроводов из полимерных материалов с использованием упрощенного вида нормативной зависимости для определения коэффициента гидравлического сопротивления. Методика расчета представляет практический интерес, так как сводится к определению трех величин, входящих в нормативную расчетную зависимость для последующего определения величины потерь напора по длине трубопровода. Методика гид­равлического расчета включает новые параметры: гидравлический потенциал трубопровода, эффективную скорость потока жидкости, эффективную шероховатость внутренней поверхности труб, эффективный диаметр труб. Эти параметры и методика расчета включены в 3-е издание дополненных материалов Справочного пособия «Таблицы для гидравлического расчета труб напорных из полиэтилена» (2017 г.). Упрощенный вид нормативной зависимости и методика проведения гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов могут быть рекомендованы для включения в новую редакцию СП 40102-2000.

Ключевые слова

гидравлический расчет , гидравлическое сопротивление , методика расчета , полимерные трубы , гидравлическая шероховатость

bbk 000000

УДК 628.112.24:69.003.13

Фисенко В. Н.

Энергосбережение при эксплуатации скважинных водозаборов подземных вод

Аннотация

В структуре эксплуатационных затрат скважинных водо­заборов подземных вод доля затрат на электроэнергию достигает 85%. Учитывая требования по сокращению выбросов СО2 в атмосферу, а также необходимость снижения издержек и тарифов на воду, для предприятий жилищно-коммунального хозяйства, промышленности, аграрного сектора и водоканалов, эксплуатирующих скважинные водозаборы, энергосбережение является актуальной задачей. Рассмотрены различные схемы установки водоподъемного оборудования в водозаборных скважинах. Проведено сравнение энергоэффективности на основе программного обеспечения производителя насосов – фирмы Wilo (Германия). Рассмотрены особенности гидравлического расчета совместной работы насоса и скважины. Приведены сведения о конструктивных решениях для скважинного водозабора подземных вод, обеспечивающих экономию затрат электроэнергии непосредственно на водоподъем. Освещен финансово-экономический механизм стимулирования мероприятий по снижению энергопотребления предприятиями водопроводно-канализационного хозяйства, исходя из условия развития их инвестиционной внешнеэкономичес­кой самостоятельности.

Ключевые слова

водозабор , подземные воды , энергосбережение , гидравлический расчет , погружной насос , скважина , водоподъемные трубы

DOI 10.35776/MNP.2020.04.05
УДК 628.14:004.415.53

Рожнов Е. В., Сиксина Е. С.

Этапы внедрения производственной электронной
модели системы водоснабжения и водоотведения

Аннотация

С целью упорядочения и анализа информации о системе распределения воды и стоков г. Новокузнецка и исключения многократного дублирования данных в разных информационных средах было принято решение о внедрении разработки компании ИВЦ «Поток» – Информационно-графической системы «ГидроГраф» из линейки продуктов под торговой маркой CityCom^ТМ. В настоящее время система «ГидроГраф» активно используется многими подразделениями ООО «Водоканал». Планирование производственной программы на сегодняшний день уже невозможно без системы «ГидроГраф». С ее помощью осуществляется выдача технических заданий, подготовка отключений, составление планов производства работ, заключение договоров с новыми абонентами, оптимизация системы водоснабжения и водоотведения. Появление полноценной, выверенной и постоянно актуализируемой базы данных позволило оперативно и в удобной форме решать множество задач. При этом обеспечивается повышение эффективности и точности планирования ремонтов, сокращение издержек и в целом рациональная эксплуатация системы водоснабжения и водоотведения г. Новокузнецка.

Ключевые слова

водоснабжение , гидравлический расчет , водоотведение , планирование , паспортизация , электронная модель , инвентаризация , ключевые колодцы