Задача этих расчетов — определить количество поднимаемой за год воды в кубических метрах и тонна-метрах, а также затрачиваемую электроэнергию для выполнения этой работы с учетом собственных нужд станции. В этих расчетах выявляются также более экономичные условия работы насосной станции (при большем η_н.у).

Для выполнения этой работы необходимо иметь следующие данные:

а) график водоподачи станции с нанесением величин геодезических высот подъема воды по периодам (для среднего года по водности);

б) рабочую характеристику насоса с нанесением зависимостей расхода насоса от геодезических высот подачи [кривые Н_г=f(Q)] при одиночной и параллельной работе нескольких насосов на трубопровод. Эта характеристика получается путем вычитания при определенных расходах из напоров насоса ординат гидравлических сопротивлений. Такие характеристики облегчают расчеты, так как не нужно каждый раз путем нескольких приближений определять величины сопротивлений и их соответствие подаваемому расходу, а сразу по разности отметок уровней верхнего и нижнего бьефов можно найти подаваемый насосом расход, его к. п. д. и потребляемую мощность.

На рисунке 323 представлена рабочая характеристика насоса 40В-16 (1000 В), на которой нанесены характеристики H_г—Q, H_г—1,5Q и H_г—2Q.

При графике водоподачи, приведенном на рисунке 324, через каждый трубопровод может пропускаться расход одного, полутора и двух насосов.

Кривые сопротивлений системы для работы станции с разными расходами h_т—Q, h_т—1,5Q и h_т—2Q также нанесены на этой характеристике. Кроме того, на ней показано, какой средний расход может подавать насос при среднем геодезическом напоре в каждый период работы станции. Следует отметить, что, несмотря на колебание уровней воды (для среднего года) в водоисточнике, равное 4 м (отметки от 8 до 4 м), вся работа насоса происходит в рабочей зоне при максимальном к. п. д. его.

На графике водоподачи (сплошная линия) насосной станции, оборудованной пятью центробежными насосами 40В-16 (характеристика их приведена на рис. 323), нанесены пунктирными линиями графики колебания уровней воды в нижнем и верхнем бьефах.

По графику водоподачи (рис. 324) с геодезическими напорами по периодам, по характеристикам насоса [Н=f(Q), Н_г=f(Q), N=f(Q) и η=f(Q)] и характеристике двигателя выполняют водоэнергетический расчет, обычно в табличной форме.

Для построения кривых H_г=f(Q) необходимо иметь кривые h_т=f(Q) при различных режимах работы насосной станции. Разберем метод построения этих кривых в общем виде.

На рисунке 325 представлена схема соединений насосов с напорными трубопроводами насосной станции.

До точки А (на участке Б) параллельная (совместная) работа насосов не влияет на величину гидравлических сопротивлений. Построение кривой h_т—Q схемы, приведенной на рисунке 320, а. Вначале следует подсчитать (по формулам гидравлики) величину гидравлических сопротивлений для расхода одного насоса (Qн) отдельно для участков Б и В. Обозначим величины этих сопротивлений соответственно hтБ и hтВ и выразим их зависимости через расход насоса: h_тБ=К_БQ²_н; h_тВ=К_ВQ²_н, где КБ и KB — коэффициенты сопротивлений системы на участках Б и В, которые определяют из зависимостей: КБ=h_тБ/Q²_н, КВ=_hтВ/Q²_н.

Сумму гидравлических сопротивлений в системе трубопроводов насосной станции при текущих расходах (на участке Б—Q_x, а на участке B—Q_y) можно определить по выражению: ∑hт=КБQ2x+КВQ2y.

Для построения кривых hт—Q обычно принимают значения: Qх=0,25Qн; 0,5Qн; 0,75Qн; Qн и 1,3Qн, Qу=0,25Qтp; 0,5Qтр; 0,75Qтр; Qтp и 1,3Q_тp, где Q_тp — расход, пропускаемый по трубопроводу, который для данной схемы соединений в зависимости от графика водоподачи может быть: Q_тр=0,5Q_н; Q_н; 1,5Q_н; 2Q_н.