Nie sumuje się „pojedynczych” pomiarów dwóch hydrantów (wykonanych osobno), żeby wykazać np. 20 l/s przy ciśnieniu dynamicznym 0,2 MPa, ponieważ taki zabieg nie odtwarza warunków hydraulicznych jednoczesnego poboru. W praktyce i w świetle przepisów liczy się to, co sieć zapewnia w tym samym czasie, a nie „w dwóch różnych chwilach”.
1) Przepisy wymagają możliwości jednoczesnego poboru – a nie sumy testów
Rozporządzenie MSWiA z 24.07.2009 r. wskazuje wprost, że gdy łączna wymagana ilość wody przekracza 20 dm³/s, sieć należy zaprojektować i wykonać tak, aby było możliwe jednoczesne pobieranie wody z dwóch sąsiednich hydrantów zewnętrznych. To jest wymóg „funkcjonalny” dotyczący pracy sieci w obciążeniu.
Jeżeli więc próbujesz wykazać 20 l/s jako zapotrzebowanie, to „suma z dwóch osobnych prób” nie dowodzi spełnienia wymogu „jednoczesności”.
2) „0,2 MPa” jest parametrem w trakcie poboru – i zmienia się, gdy otworzysz drugi hydrant
To samo rozporządzenie definiuje wydajność nominalną hydrantu DN80 jako 10 dm³/s przy ciśnieniu 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody.
Klucz: „podczas poboru”.
Gdy mierzysz hydrant A samodzielnie i ustawiasz pobór tak, aby na zaworze było 0,2 MPa, to robisz to przy określonym obciążeniu sieci. Po otwarciu hydrantu B w tym samym rejonie rośnie łączny przepływ w przewodach – i ciśnienie dynamiczne na obu hydrantach zwykle spada. W efekcie:
• hydrant A może już nie mieć 0,2 MPa,
• a więc nie utrzyma 10 l/s „nominalnie”,
• i analogicznie hydrant B.
Dlatego „A=10 l/s przy 0,2 MPa” + „B=10 l/s przy 0,2 MPa” zmierzone osobno nie oznacza, że w tej samej chwili uzyskasz „20 l/s przy 0,2 MPa”.
3) Hydraulika sieci nie jest liniowa – straty rosną szybciej niż przepływ
W sieciach wodociągowych spadki ciśnienia/straty energii rosną nieliniowo wraz z przepływem:
• w ujęciu Darcy–Weisbach straty (head loss) są proporcjonalne do kwadratu prędkości, a więc wprost do ~Q² (dla danego D).
• w praktycznych obliczeniach sieci często stosuje się Hazen–Williams, gdzie straty są proporcjonalne do ok. Q^1.852.
To oznacza, że po zwiększeniu łącznego poboru wody (np. z 10 do 20 l/s w tym samym odcinku), straty ciśnienia rosną dużo bardziej niż „2 razy”. Właśnie dlatego wyniki z prób pojedynczych nie sumują się w sensie ciśnienia i wydajności.
4) W sieci miejskiej liczy się „najgorszy przypadek”
Rozporządzenie wymaga, aby sieć zapewniała wymaganą wydajność i ciśnienie w hydrantach – także tych „najbardziej niekorzystnie ulokowanych” – przez określony czas.
Jednoczesny pobór z dwóch hydrantów jest właśnie takim testem „najgorszego przypadku”. Pojedyncze pomiary robione po kolei nie obciążają sieci w tym samym stopniu.
5) Co w zamian: jak poprawnie wykazać 20 l/s
Jeżeli celem jest potwierdzenie możliwości poboru rzędu 20 l/s w danym rejonie:
• wykonuje się próbę jednoczesną na dwóch sąsiednich DN80,
• zapisuje się P_dyn i Q dla każdego hydrantu oraz sumę Q1+Q2,
• ocenia się, czy parametry w tym samym czasie spełniają wymagania (w tym sens § 9 ust. 6) oraz definicję pracy hydrantu przy 0,2 MPa, jeśli to jest kryterium odbiorowe.
