ПОШУК ТОЧОК ПРИЄДНАННЯ ДОДАТКОВИХ ДЖЕРЕЛ ЖИВЛЕННЯ СИСТЕМ ВОДОПОСТАЧАННЯ

Автор(и)

  • В. ШАРКОВ Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine
  • О. В. НЕСТЕРОВА Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine
  • О. ЖУРАВЛЬОВА Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine
  • Д. В. ЖЕФРУА Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.010721.116.774

Ключові слова:

водопровідна мережа; додаткове живлення; оптимальні точки приєднання

Анотація

Постановка проблеми. Реконструкція систем водопостачання для забезпечення зростаючих потреб споживачів у воді − це складне, тривале та дороге завдання. Варіанти реконструкцій включають розширення існуючих водозабірних споруд або будівництво нових у будь-яких точках існуючої водопровідної мережі. Різноманіття варіантів супроводжується не тільки змінами витрат води на ділянках мережі, а й змінами в розподіленні потоків. Уведення додаткових джерел у склад існуючих систем водопостачання потребує детального вивчення факторів, які впливають на технічні характеристики систем та відповідають за економічну складову проекту. Методика. Проаналізовано вплив визначальних факторів на сумарні втрати напору розподільчої мережі під час реконструкції системи водопостачання. Запропоновано алгоритм пошуку оптимальних точок мережі для приєднання додаткового джерела живлення, який включає визначення оптимального потокорозподілення та відповідних технічних змін для кожного з обраних варіантів; сумарної потужності насосних станцій та напорів; аналіз комплектації системи водопостачання за обраними варіантами; економічний аналіз капіталовкладень у будівництво для влаштування схеми системи водопостачання за певним варіантом та експлуатаційних витрат під час виконання робіт. Результати. Вибір оптимальних точок приєднання додаткових джерел живлення залежить від величини витрат води на ділянках мережі та потокорозподілення. Доведено, що вузли кінцевих ділянок мережі найбільше відповідають умовам пошуку оптимальних точок та можуть живитися з різних напрямків залежно від величини додаткової витрати. За додаткової витрати води, не більшої за дві вузлові, сумарні втрати напору на ділянках мережі мінімальні. У разі надходження до кінцевого вузла додаткової витрати, більшої, ніж дві вузлові, спостерігається збільшення втрат напору, які можуть мати критичні значення залежно від збільшення витрати. Введення до мережі додаткових витрат води, які перевищують дві вузлові, вимагає використовувати як точки приєднання проміжні вузли мережі, розташовані на ділянках із більшою пропускною спроможністю. Наукова новизна. Проведено аналіз факторів, що впливають на вибір точок приєднання додаткових джерел живлення мережі водопостачання у разі її розширення. Аналіз точок проводився в обмежених діапазонах величини витрат води додаткового живлення − менших та рівних вузловим, удвічі та втричі більших за вузлову. Визначено шляхи пошуку оптимального варіанта вибору вузла мережі як точки приєднання додаткового живлення. Практична значимість. Використання результатів аналізу дозволить найбільш ефективно вести пошук оптимального варіанта реконструкції систем водопостачання, враховувати вплив визначальних факторів на характеристики мереж у разі змін витрат води та потокорозподілення.

Біографії авторів

В. ШАРКОВ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра водопостачання, водовідведення та гідравліки

О. В. НЕСТЕРОВА , Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

 Кафедра водопостачання, водовідведення та гідравліки

О. ЖУРАВЛЬОВА, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра водопостачання, водовідведення та гідравліки

Посилання

Abramov N.N. Vodosnabzhenie [Water supply]. Moscow : Stroyizdat Publ., 1982, 440 p. (in Russian).

Kravchenko V.S. Vodopostachannya ta vodovidvedennya : navch. posib. [Water supply and diversion : tutorial]. Rivne : Ukr. Derzh. Akad. Vodnogo Gos-va Publ., 1997, 235 p. (in Ukrainian).

Orlov V.O. and Zoshchuk A.M. Silsko-gospodarske vodopostachannya ta vodovidvedennya [Agriculture water supply and diversion]. Rivne : UDUVGP Publ., 2002, 203 p. (in Ukrainian).

Zhurba M.G. and Sokolov L.I. Vodosnabzheniye. Proyektirovaniye sistem i sooruzheniy : ucheb. posob. [Water supply. Design of systems and structures : tutorial]. Vol. 3, Moscow : АСВ Publ., 2004, 256 p. (in Russian).

Tuhay A.M. and Ternovtsev V.O. Rozrakhunok i proektuvannya sporud system vodopostachannya : navch. posib. [Calculation and design of water supply systems : tutorial]. Kyiv : KNUBA Publ., 2001, 256 p. (in Ukrainian).

Abramov N.I. and Pospelova M.M. Raschet vodoprovodnykh setey : ucheb. posob. [Calculation of water supply networks : tutorial]. Moscow : Stroyizdat Publ., 1983, 275 p. (in Russian).

Sharkov V.V. and Holovachinskaia A.S. Analiz vliianiia opredeliaiushchikh faktorov na produktivnost trubchatych kolodtsev [Analysis of the impact of the determinants of productivity tube wells]. Stroitel`stvo, materialovedenie, mashinostroyenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. 2015, iss. 84, pp. 207–211. (in Ukrainian).

DBN V.2.5-74:2013. Vodopostachannya. Zovnіshnі merezhі ta sporudi. Osnovnі polozhennya proektuvannya [Water supply. External networks and structures. Basic design provisions]. [Valid from з 01-01-2014]. Кyiv : Міnregion of Ukraine, 2013, 301 p. (State Building Norms of Ukraine). (in Ukrainian).

Rudik V.P., Petimko P.I., Semenyuk V. D. and Sergeev Yu. S. Ekspluatatsiya sistem vodosnabzheniya [Operation of water supply systems]. Kyiv : Budívelnik Publ., 1893, 184 p. (in Ukrainian).

Halhal D.I., Walters G.A. and Savic D.A. Scheduling of water distribution system rehabilitation using structured messy genetic algorithms. Evolutionary Computation. 01 January, 1999, vol. 7 (3), pp. 311–329. URL : DOI: 10.1162/evco.1999.7.3.311 PMID: 10491467.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-09-19

Номер

Розділ

Статті

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають