Будет ли вода течь по трубе самотёком на дальнее расстояние?

Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Хочу провести водопровод в длину 6 км. Источник воды — родник на высоте А. Точка Б находится на 30 м ниже точки А. Но так как местность холмистая, разница в высотах в некоторых местах равняется 10 м. По данным программы Google Earth, изменение высоты на протяжении всего пути следующее (фото прикреплено!):

Рельеф местности.
Рельеф местности

Вопрос: будет ли вода течь самотеком на такую дальность, и какие факторы на это повлияют?
Это может быть полезным:
Все вопросы о водопроводах (17)
У вас есть свой дачный вопрос? Задайте его нашим экспертам и опытным дачникам.
Задать вопрос

Вопрос размещен в разделах: вопросы, ,
47 комментариев 1 спасибо за вопрос   в избранное 4515 просмотров
Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Автор вопроса:
Все ответы и комментарии (47)
Вы не указали, какой даиметр трубы берете и как будете трубу уклыдывать. Если по поверхности с повторением рельефа, то далеко не факт, что пойдет. Если в траншею с некоторым выравниванием, то шансов больше. Не стоит забывать про диаметр трубы и материал. От этого зависит гидродинамическое сопротивление.
Труба полиэтиленовая диаметром 40 мм. Труба будет укладываться в траншею на глубину 50 см по всей протяженности пути в соответствии с рельефом. Возможности уравнивать с помощью траншеи нет, так как разница высоты некоторых холмов достигает 10 м.
Мне кажется, что всё-таки не пойдёт без насоса. Рельеф уж больно сложный и расстояние приличное для такого маленького диаметра.
Вы не нарисовали, как будет проложен сам трубопровод. Он же не по поверхности земли пойдет, следуя всем ее впадинкам и выпуклостям? А так, если есть уклон, то естественно, что вода будет течь самотеком при разности высот в 30 м на расстоянии 6 км. Рассчитаем уклон: 0,3 м: 6000 м = 0, 00005. Например, уклон Волги от Волгограда до Астрахани точно такой же. А у Днепра от Каховки до Херсона и того меньше: 0,00001. И ничего, текут реки самотеком сверху вниз!
Труба будет укладываться в траншею на глубину 50 см по всей протяженности пути в соответствии с рельефом. Дело в том, что весь путь состоит из холмов разной высоты (см. фото в первоначальном вопросе). Но главное последующие холмы ниже, чем холм, где находится родник.
Согласна с Андреем. Если труба будет укладываться в соответствии с рельефом, то вода не сможет преодолеть обратный уклон в особо резких местах, и тогда нужен насос.
Хотя, родники разные бывают. Я-то представила такой, из которого воду в бутылочку набирают. Можете посчитать, какой расход воды в начальной точке (например, подставив литровую бутылку, засечь время за которое она наберется)? Тогда можно прикинуть скорость движения воды в трубе по формуле. Может она будет течь по одной капле в час.
А зная расход воды, который вам нужен в конце трубопровода, можно подобрать насос…
Расход воды в начальной точке равен 20л/мин.
Закон сообщающихся сосудов никто не отменял. Теоретически вода должна идти из точки А в точку Б самотеком. Только в начале для запуска надо будет создать разницу в давлении насосом. Это как при сливе бензина из бака надо вначале толкнуть жидкость, а потом сама идет, хотя и есть горб шланга выше уровня жидкости. Как то так, удачи.
Во времена СССР по этому маршруту был проведён трубопровод (диаметром 50 мм), для снабжения пастбищ водой (без какого-либо насоса). Но в точке А был построен бетонный резервуар (примерно на 100 м3). Это могла повлиять на течение воды?
Конечно. Во-первых, давление водяного столба. Во-вторых, перекрывается доступ воздуха в систему.
При таком исполнении, если принудительно прокачать трубопровод, возможно вода и пойдет. Главное не пускать воздух.
Хотя, честно говоря, с трудом верится. Но теоретически не исключено.
Это могло повлиять на бесперебойное течение воды. Без резервуара в засушливое лето уровень воды в роднике наверняка падает. В резервуаре тоже падает, но может запас выручал…
А сейчас для какой цели хотите этот водопровод?
Хочу на точке Б соорудить искусственный пруд для накопления воды в течение 6 месяцев (когда не требуется полив) для дальнейшего её использования при орошении фисташковой плантации, которую буду там закладывать. Ну и для животноводства тоже.
Это другое дело! Раз не важен ежедневный определенный расход воды. Рано или поздно вода дотечет до точки Б, и пруд заполнится.
По-моему, самый тут трудоемкий момент — вырыть канаву под трубу полуметровой глубины. Если рыть канаву шириной в штык допаты, то придется изъять порядка 1000 тонн грунта, а это между прочим 13 товарных вагонов. Труд предстоит серьезный.
А сколько это в кубах? А если экскаватором с объемом ковша 1 куб?
Допустим, надо вынуть 1500 м³. Если производительность экскаватора 100 м³ в час, то справится за 2 смены (смена — 8 часов). Еще от грунта зависит...
Половина пути каменистая порода, а половина глинистая.
Привет Татьяна! В данном случае вы «налетели» на инженера-механика по строительным машинам. Производительность кубового экскаватора 100 кубов в час — это насыпного грунта, без рыхления. А тут следует изъять профильным!!! ковшом узкую траншею… Так что производительность тут обвально уменьшается. И что совсем плохо — уважаемый Шер пишет, что у него половина маршрута — глинистая почва. Она «забъет» такой ковш своей тугой налипающей массой на первых же циклах работы. Я считал так, представив скромного землекопа. Так вот, ширина штыковой лопаты- 0, 2 метра, глубина — 0, 5 метра. Таким образом, сечение траншеи — 0, 1 квадратного метра. Умножаем на 6000 метров длины траншеи получаем 600 кубов грунта. А уж как каменистую почву будет проходить наш уважаемый читатель — даже не знаю. Разумеется, в тех горных краях имеются свои приемы отработки грунта. Однако имеются и многоковшовые экскаваторы для проходки траншей и окопов. Ниже привожу фотографию такой армейской машины (на которой и я имел возможность поработать), в которых дно ковша выполнено из цепей, которые избавляются автоматически от налипающей глины. Дальше в тему не углубляюсь, она выходит за пределы дачных интересов большинства читателей.
Профильный ковш.
Профильный ковш.

Многоковшовый траншейный экскаватор
Многоковшовый траншейный экскаватор
Олег, как хорошо, что «налетела», потому что вопрос показался мне интересным.
Может что-то осталось от трубопровода советских времен и копать по старой трассе будет легче?
Отдельно для Вас Татьяна поясню остроумную конструкцию этого ковша роторного экскаватора. В случае если дно эксикатора выполнить цельным, то туда забьется пластичная глина и работа закончится. Поэтому дно выполнено из провисающих цепей, которые в верхнем положении ковша провисают под действием собственной силы тяжести и автоматически удаляют (освобождаются) ту глину, которая на них налипла в нижнем положении ковша. Остроумно?
Это интересно!
А я в 2008 г наткнулась на фото огромного экскаватора. И подпись гласила: «Это чудовище построено германской компанией Krupp в 1978 году, но до сих пор остаётся самым большим экскаватором в мире, продолжающим работать на одном из угольных карьеров Германии.Имя его Bagger 288. Его вес составляет 13 500 тонн, длина — 250 метров, высота — 100. Bagger — по-немецки — это экскаватор, в данном случае — роторный.
Одновременно на нём работает смена в четыре человека. Всего смен три, так что колосс работает круглосуточно. Это два экскаваторщика, сменяющих друг друга, координатор ленточных конвейеров, поставляющих уголь от ротора к месту погрузки, и глава отряда.
Чтобы во время многочасовой смены им не приходилось спускаться с небес (как ещё назвать колосс высотой со скромный небоскрёб) на землю — внутри экскаватора устроена кают-компания с туалетом и кухней и т.д.»
А один немец мне ответил: это, скорее, не Баггер, а Белюген (belugen — в переводе с немецкого «говорить неправду»).
Так правда такой монстр существует?



Добрый день Татьяна! Ну теперь вы строго «забрались» на мою профессиональную территорию. Это роторный карьерный экскаватор производительностью до 5000 тонн в час. У него проблема не отрыть как можно больше угля, а УСПЕТЬ «расфасовать» его по 62 железнодорожным вагонам приличного состава. Мой закадычный друг и коллега делал диссертацию по одной муфте, которая находится на валу рабочего ротора слева. Вы видите крошечную кабинка по центру ротора? Так вот он там сидел снимая показания тензометрической аппаратуры и каменюга сорвавшись с ротора угодила ему в голову. Слава Богу, что у него была каска. Рассказом об этом типе экскаваторов я завершал 10 часовой раздел курса под названием «землеройнойно-транспортные машины». Было что нарисовать на доске мелом.
Ух ты! Это я удачно попала! А то ведь не верила в его существование...
Мы в институте такого не проходили. У нас был стройотряд на Саянах. Там мы не только строили С-Ш ГЭС, но и писали курсовики по строительным машинам, которые работали на плотине. Видела я огромные машины, но чтоб такую…

Саяно-Шушенская ГЭС. Это мои однокурсники в бадье. в которой подавали бетон в блок 15х15 м. Эта штука с бетоном весила 25 тонн и подавали ее с высоты 70 метров. Особенно интересно было в ветренную погоду. Крановщик в общем попадал в блок… и считал, что на этом его работа закончена… а это всего-то 15на15… мы все просто жались по стенкам, а эта штука летала и летела… тогда я и узнала, зачем нужны каски...
Саяно-Шушенская ГЭС. Это мои однокурсники в бадье. в которой подавали бетон в блок 15х15 м . Эта штука с бетоном весила 25 тонн и подавали ее с высоты 70 метров. Особенно интересно было в ветренную погоду. Крановщик в общем попадал в блок...и считал, что на этом его работа закончена...а это всего-то 15на15... мы все просто жались по стенкам, а эта штука летала и летела......тогда я и узнала, зачем нужны каски...

Этоя на фоне плотины. 1981 г
Этоя на фоне плотины. 1981 г
Вечерний привет Татьяна! Теперь мне в пору воскликнуть УХ ТЫ!.. Не слабая у вас была летняя производственная практика! Уважуха капитальная. Побывать на таком объекте — удача жизни для Инженера. За 40 прошедших лет технология капитально изменилась и теперь вовсю гоняют бетонасосы почем зря. Я тоже готовился к «участию» в сооружении Богучанской ГЭС, так как мой диссер (посвященный вибропитателю для компонентов бетонной смеси) защищенный в 1979 году целился на ту ГЭС, но гне попал.
Ну конечно, вы на фото в полевой студ «целинке». Знак времени!
Как могла десять лет назад турбина выскочить из своего гнезда? Еще хорошо отделались, похоронив 75 энергетиков. Кстати, я студентам приводил в пример эту катастрофу как образец ОТСУТСТВИЯ автоматического закрытия заслонок в случае ЧП. Ведь вручную закрывали (опускали) закрывающий поток шибер.
По хорошему завидую вашей группе студентов, оказавшейся на одной из базовых строек СССР.
Да, то были самые счастливые годы! Есть что вспомнить...
Кстати, о том большом роторном экскаваторе. Когда он передвигается на своих громадных гусеницах, по инструкции запрещено людям находится в прямой видимости. Дело в том, что известны случаи, когда при передвижении гусениц отлетали головки болтов и летя с сумашедшей скоростью УБИВАЛИ сотрудников. Это машина проигрывает по размерам ТОЛЬКО самой большой двигающейся машине — стартовой площадке американской ракеты Аполло, якобы!!! летавшей на Луну.
Кстати, как у вас в семье считают — были американцы на Луне или нет?
Ужас какой (про экскаватор).
Про Луну мы в семье не обсуждали Сейчас спросила у мужа, ответил: «Никто не знает». Может были, а может нет…
Однако, мы тут нафлудили...
Добрый вечер Татьяна! Правильно ли я помню, что ваш супруг трудился одно время на Кировском заводе и после завершения стройки вашей дачи предъявил обалдевшим исполнителям изумительную по своей тщательности претензию?.. Если ДА, то именно мнение столь подкованного перфикциониста было бы крайне интересно. Кроме «7дач» меня крайне занимает две мировые темы: «американская туфта про Луну» и «техногенное вранье про 9.11». Если по первой теме я классический дилетант только лишь с инженерным образованием, то по второй теме могу считать себя подкованным профессионалом, так как лично участвовал во взрывах четырех домов в рамках московской программы по сносу старых пятиэтажек. Плюс командировка в Штаты как-раз по теме сноса домов и переработки строительных отходов за 4 года до 9.11. Счастливо. Привет супругу.
Вечер добрый, Олег! Совершенно верно Вы помните про моего супруга.
Если Вам так интересны эти темы, может отдельно их пообсуждать? Сразу скажу — я не в теме
А то как-то далеки они от вопроса Шер...
Да, старый трубопровод извлекли ещё 25 лет назад и траншея в глинистой местности частично сохранена. Ну в общем выкопка траншеи не проблема, это план работ не на 2-3 дня), найду способ провести трубопровод, главное, чтоб вода текла по ней).
Добрый день уважаемый ШЕР!
На 100 процентов мы не смогла вам помочь, по заинтересовали вы нас капитально. Просьба по мере продвижения вашего перспективного проекта держать нас в курсе событий.
Здравствуйте! Спасибо, что ответили как могли. Хорошо, постараюсь сообщить как начну конкретные действия по данному проекту.
Добрый вечер Шер!
Удалось ли продвинуть Ваш интересный проект?
Ну 0,5 м это максимум, главное, чтоб ниже точки промерзания грунта было.
если нужно «всего» полметра глубиной, то возможно стоит поискать что-то вроде той техники, какая на видео. Машина «копает» до 60 сантиметров глубиной, шириной 10 сантиметров. Часа за 3-4 прокопали в общей сложности метров 100 (ну примерно) — на 3 садовых участках, включая наш, в сложных условиях — между грядками. Ширина колес (для Вас, вероятно, неважно, а у нас через калитки нужно было пропихнуть) 90 сантиметров.
Классная машинка!
классная техника поработала
вот в обрыве выпелен сход к морю
потрясающе там внизу среза кость динозавра как мне показалась видел когда там ходил
1
1

2
2
Владимир, впечатляет! Как и мраморный карьер в Карелии.
Есть здесь что-то магическо-романтическое! А камня здесь много… Он напоминает ломти, которые очень ровно разрезали острым ножом.
Есть здесь что-то магическо-романтическое! А камня здесь много... Он напоминает ломти, которые очень ровно разрезали острым ножом.
чудо просто сказка
Доброе всем утро! В России имеется в широком доступе белорусский трактор «Беларусь» с навесным траншеекопателем. Он обеспечивает проходку траншеи в грунтах средней прочности достаточной глубины для трубопровода уважаемого Шера. Однако, часть его дистанции — это каменные породы, которые не по зубам в прямом и переносном смысле этого слова траншеекопателям по определению. Наверное, с белорусскими тракторами в Таджикистане сейчас напряженно, а вот китайские аналоги, наверное, имеются. Честно говоря, не имею достоверной информации о парке строительных машин в современном Таджикистане.
Навесной траншеекопатель
Навесной траншеекопатель
Добрый день Шер! Нет ли у вас возможности выложить фотографии местности, в которой требуется провести этот водовод. Окуните нас в рельефную атмосферу ваших проблем.
Здравствуйте! Какие фотографии Вы имеете ввиду? Фото, снятое на камеру у меня нет, есть фото со спутника (Google Earth).
Согласен с Андреем, учитывая такую большую протяжённость трубопровода (6 км.) и столь малый диаметр трубы (4 см.), без мощного насоса вода не пойдёт (пока полностью не заполнится система). А перепады высот, (как верно отметил Василий) решающего значения здесь не имеют (если трубопровод герметичен), это при нормальной температуре воздуха, в жару наверное придётся часто включать насос.
Добрый день уважаемый Шер! Для ответа на ваш вопрос я решил начать с эксперимента. Посмотреть и представить для себя, что такое есть поток в 20 литров в минуту. Взял обычную ПЯТИлитровую банку с диаметром горловины как-раз в четыре сантиметра, заполнил водой, засек время и опрокинул горлышком вниз в кухонную раковину. Вода энергично изливалась ровно десять секунд. То есть я стал свидетелем расхода воды в 30 литров в минуту.
Я бы обратил ваше внимание на такой невидимый человеческому глазу параметр, как так называемое ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Это сопротивление движению потока рабочей среды, которое оказывается со стороны трубопроводной системы и оценивается количеством потерянной удельной энергии, безвозвратно расходуемой на работу сил трения. При этом гидропотери могут возникать в результате:
— трения по длине. Даже на прямых отрезках трубопровода создаётся противодействие движущемуся потоку. Это возникает на фоне появления сил вязкого трения. Причём с увеличением длины прямолинейного участка повышается сопротивление внутри трубопровода на данном участке.
— местных факторов. Это могут быть повороты, различные сужения, и прочее.
Всё это создаёт сопротивление, поэтому очень важно перед тем, как приступать к монтажу трубопровода, необходимо выполнить ряд расчётов, в том числе определить гидравлическое сопротивление.
Уважаемый Шер, я не являюсь дипломированным специалистом-гидравликом и не ИМЕЮ ПРАВО безаппеляционно судить о гарантированной возможности достижения точки Б, отстоящей от точки А на шесть километров. Если бы эта траектория была бы абсолютно прямая (как в римских виадуках), я бы без сомнения высказался бы в пользу этого проекта, не использующего дополнительной энергии, кроме, как притяжения планеты Земля. Но откуда взять энергию, чтобы протолкнуть в узкое горлышко, ИМЕННО ПРОТОЛКНУТЬ, несколько ТОНН!!! воды, которую вы закачаете в трубы? Выскажу аккуратное предположение, что трение на всех поворотах и горках сведет к минимуму возможности водяного потока. Плюс возможные воздушные пробки…
Ваша задача сугубо инженерная и должна решаться расчетным путем.
Имеет смысл обратиться в ваш Таджикский технический университет им. академика М.С.Осими на инженерно-технический факультет, на кафедру гидравлики. Это — основной телефонный номер университета.+992 (372) 21-35-11
Уважаемый Шер! Уточняю массу воды, которая может по максимуму заполнить ваш будущий трубопровод. Там соберется 7, 2 тонны воды.
Я хоть по образованию строитель-гидротехник и любимым предметов в институте была гидравлика, но не возьмусь произвести расчеты. Поддерживаю Олега — обратитесь на кафедру гидравлики. Даже студенты 3 курса рады будут решить Вашу задачку за небольшое вознаграждение.
А если Вы и «сами с усами», то попробуйте рассчитать по формулам
Да, Татьяна, я припоминаю наш разговор примерно годовой давности о профильном образовании.
А сразу не узнал. Разбогатеете.
Касательно данного гидравлического обсуждения. Как представлю цистерну массой в семь тонн, которую надо переместить на 6 километров БЕЗ ПОДАЧИ ЭНЕРГИИ извне…
Касательно цифр. Признаться, я не догадываюсь, почему Шер назвал цифру перепада высот между точками А и Б в 30 метров. Я взял увеличительное стекло и рассмотрел внимательно представленный профиль по высотам. Так вот, верхняя точка А находится на высоте 1036 метров, а нижняя на отметке 968 метров. Вычислил в «столбик» и получилось 68 метров. Такой кратный цифровой разнобой несколько озадачивает.
Олег, а я и не заметила ошибки. Получается, больше, чем в 2 раза. А отметка 919 м — вообще шикарно!
Тогда понятно, почему в советские времена вода текла самотеком по этому маршруту в трубе чуть большего диаметра.

Пожалуйста, оставьте комментарий

Внимание! Если у вас есть свой вопрос, задайте его отдельно, в специальной форме
Или через: