Технико-экономическое обоснование зонирования

 

Необходимость зонирования определяется либо техническими, либо экономи-ческими причинами.

 

а) Технические причины.

а) Технические причины

Зонирование необходимо в том случае, когда разность максимальной и минимальной геодезической отметки снабжаемого водой объекта больше допустимой (см.п.11.1) ∆Z = (Z_max - Z_mix) > ∆д^оп. = Н_max - Н_св - h_max

б) Экономические причины.

Зонирование целесообразно в том случае, когда оно позволяет сократить расход энергии на доставку воды потребителям.

Энергия, затрачиваемая в единицу времени (мощность насосной станции)

где – Q подача НС, Н – напор, создаваемый НС.

Эта мощность состоит из:

- мощность, расходуемая на подачу требуемого потребителями количества воды Q_i на высоту (Z_i + H_i)

,

- мощность, расходуемая на преодоление гидравлических потерь

где – q_j, h_j расход воды и потери напора на j – ом участке от i –го до (i +1)- го потребителя

- мощность, бесполезно теряемая при изливе под избыточным давлением по сравнению с требуемым напором

Для системы, изображенной на рис. 11.3.1 напор, создаваемый НС

N = N_Г + Э_Т + Э_У

Энергетическая оценка системы производится с помощью коэффициента использования энергии φ;

Следует иметь в виду, что при расчете по упрощенной схеме водоотбора с использованием сосредоточенных расходов в узлах магистрали и принятии расчетного свободного напора Н_св единым для всей территории города величина Э_У (а, следовательно, и φ) не будет точно соответствовать действительной величине Э_У в той же системе. Для анализа реальных систем водоснабжения и более точной их энергетической оценки следует учесть переменный режим расходования воды.

Вместе с тем, используя даже приведенный «осредненный» метод энергетической оценки систем подачи и распределения воды, можно установить, в каких именно случаях следует ожидать наиболее низкие значения коэффициентов φ; и наибольшие потери энергии Э_У. Установлено, что низкие значения φ; будут иметь системы, в которых:

а) отметка местности и требуемые свободные напоры заметно снижаются по мере приближения к водопитателю;

б) наибольшие отборы воды сосредоточены в районах с низкими отметками и районах, близко расположенных к водопитателю;

в) снабжаемая водой территория имеет форму, расширяющуюся по мере приближения к водопитателю;

г) в пределах снабжаемой водой территории наблюдается значительная разница требуемых свободных напоров для отдельных потребителей.

Низкие значения коэффициента φ; и, следовательно, высокие значения бесполезно теряемой энергии Э_У характеризуют недостаточно эффективное использование энергии в анализируемой системе. Для такой системы необходимо рассмотреть вопрос целесообразности устройства данного водопровода, при котором избыточно затрачиваемая энергия может снижаться за счет уменьшения величины Э_У, при этом уменьшается стоимость энергии, затрачиваемой на подъем воды.

Очевидно, при применении зонирования для повышения экономичности системы целесообразно в том случае, если вызываемое зонированием повышение строительной стоимости системы и стоимости содержания персонала нескольких насосных станций не перекрывает экономии за счет снижения затрат на энергию.

Регулирующие и запасные ёмкости