3

1. V O D O V O D I 1.1 OPŠTI POJMOVI Pod vodovodima se, u širem smislu posmatrano, podrazumevaju kako cevovodi za transport i distribuciju vode tako i sva postrojenja i uređaji koji su u funkciji vodosnabdevanja. Tu spadaju vodozahvatni objekti, postrojenja za prečišćavanje vode i njenu pripremu za upotrebu, pumpne stanice, rezervoari, uređaji za zaštitu od hidrauličnog udara, vodotornjevi, itd. Koje od navedenih elemenata će vodovod da sadrži zavisi od njegove namene, vrste i mesta izvorišta i drugih faktora.

Prema nameni vodovoda razlikuju se: – vodovodi za pitku vodu (gradski i seoski vodovodi), – vodovodi za industrijsku (tehnološku) vodu, – vodovodi za navodnjavanje, – specijalni vodovodi ( u rudnicima, hidroelektranama i dr.).

Kao ilustracija, na slici 1.1 prikazane su šeme elemenata gradskog vodovoda sa prethodnim napornim rezervoarom (a) i sa kontrarezervoarom (b).

Slika 1.1 Konfiguracija elemenata gradskog vodovoda

Vodozahvatni objekat ima zadatak da prihvati vodu iz reke ili jezera, onemogući prodor grube mehaničke nečistoće i stvori povoljne uslove za usisavanje vode. Prema položaju vodozahvatni objekti mogu biti priobalski ili u koritu reke (jezera). Crpne pumpe imaju zadatak da usisaju vodu iz vodozahvatnog objekta i da je preko postrojenja za prečišćavanje

4

transportuju do rezervoara čiste vode. Crpne pumpe mogu biti smeštene u zasebnom građevinskom objektu, kao što je na slici 1.1 prikazano, ili, što je čest slučaj, mogu biti smeštene u zajedničkog objektu sa vodozahvatom. Takođe, crpne pumpe mogu biti smeštene u zajedničkom objektu sa potisnim pumpama. Ovakvo rešenje je moguće ukoliko je stanica za prečišćavanje vode blizu crpne stanice, a i terenski uslovi su pogodni. Potisne pumpne stanice imaju zadatak da vodu iz rezervoara prečišćene vode transportuju do napornog rezervoara. Naporni rezervoar može biti postavljen ispred potrošača (slika 1.1.a), kada je na dovoljnoj geodezijskoj visini da potrošačima neprekidno daje vodu pod određenim pritiskom. U slučajevima kada se prethodni naporni rezervoar nalazi na velikoj visini u odnosu na crpište, a naporni cevovod je dugačak, da bi se izbegao visoki pritisak, naporna linija (od pumpne stanice do napornog rezervoara) projektuje se sa jednim ili više međupumpnih stanica. Naporni rezervoar (slika 1.1.b) može biti postavljen i iza potrošača. U tom slučaju njegov zadatak je da prihvati višak vode koju pumpe šalju potrošačima i da obezbedi pritisak i potrebnu količinu vode u periodu kada potisne pumpe ne rade.

Pumpne stanice ne moraju da imaju odvojene crpne i potisne pumpe. Jedne te iste pumpe u izvesnim slučajevima mogu da obave i jednu i drugu funkciju. Takav je, na primer, slučaj kod pumpnih stanica za navodnjavanje, industrijskih, kućnih i seoskih vodovoda (kod kojih ne postoje postrojenja za prečišćavanje vode). Broj pumpi u pumpnoj stanici određuje se na osnovu tehničko-ekonomskog proračuna, uzimajući u obzir i važnost vodovoda. Prema važnosti vodovoda određuje se broj rezervnih pumpi, kao i asortiman rezervnih delova kojima mora da se raspolaže. Prema tehničko-ekonomskom proračunu i važnosti vodovoda određuje se prečnik i broj cevovoda do napornog rezervoara.

U slučajevima kada je hidroakumulacija na većoj nadmorskoj visini od naselja koje snabdeva vodom, koriste se gravitacioni vodovodi – vodovodi bez pumpne stanice. Na slici 1.2 šematski je prikazana konfiguracija elemenata jednog ovakvog vodovoda za pijaću vodu. Kod gravitacionih vodovoda sa velikom visinskom razlikom, trasa napornog cevovoda prekida se sa jednom ili više prekidnih komora. Na taj način smanjuje se pritisak u cevovodu (u sekcijama cevovoda). Funkciju prekidne komore može da obavi i mala hidroelektrana.

Slika 1.2 Šema gravitacionog vodovoda (vodovoda bez pumpne stanice)

5

Veći gradski vodovodi se obično snabdevaju sa više različitih izvorišta (reke, jezera, bunara). Na slici 1.3 šematski je prikazan jedan gradski vodovod sa tri različita izvorišta sirove vode. Napajanje vodom iz hidroakumulacijskog jezera je gravitacijsko, a voda iz bunara se ne prečišćava.

Magistralne vodovodne mreže mogu biti razgranate i prstenaste. Vodovodna mreža prikazana na slici 1.3 je prstenasta. Gradske vodovodne mreže uglavnom se izvode kao prstenaste, pošto one obezbeđuju dvosmerno snabdevanje potrošača vodom i ne zahtevaju prekid rada cele mreže za vreme isključenja njenih pojedinih delova.

Slika 1.3 Šema gradskog vodovoda sa tri različita izvorišta

Iz magistralne vodovodne mreže voda se distributivnim cevovodima vodi do potrošača (zgrade, stana i (u njima) konkretno do svake slavine). Distributivne vodovodne mreže su po pravilu razgranate.

Pritisak u delovima magistralne vodovodne mreže sa prethodnim napornim rezervoarom zavisi od visine i udaljenja napornog rezervoara od potrošača. Veći gradovi se snabdevaju vodom iz više različito lociranih napornih rezervoara. Naporne rezervoare nije uvek moguće postaviti na odgovarajućoj visini, ili iz bilo kog razloga (najčešće ekonomskog) postavljanje napornog rezervoara na visinu koja će obezbediti potreban pritisak svim potrošačima nije poželjno. U ovakvim slučajevima voda se iz magistralnog vodovoda preko hidroforskog postrojenja transportuje distributivnom mrežom do potrošača. Hidroforska postrojenja su jednostavne pumpne stanice koje zahtevaju neznatan nadzor, a u kojima se uvek mogu postići željeni pritisci.

Hidroforsko postrojenje sastoji se od pumpnog agregata (pumpe sa pogonskim elektro-motorom), hidroforske posude i odgovarajuće opreme. Na slici 1.4 šematski je prikazano hidroforsko postrojenje sa pozicioniranim osnovnim elementima. Hidroforska posuda ima zadatak da spreči česta uključivanja i isključivanja pumpe i da održavanjem pritiska u

6

unapred određenim granicama omogući da pumpa radi u području visokog stepena korisnosti. Da bi se broj uključivanja i isključivanja pumpe sveo na najmanju moguću meru (15 do 20 na sat), hidroforska posuda akumulira odgovarajuću količinu vode pod pritiskom. Pritisak vode održava vazduh sabijen u gornjem delu hidroforske posude. Uključivanje i isključivanje pumpe vrši se preko pritisnog prekidača ili kontaktnog manometra na podešene vrednosti pritiska uključivanja (minp) i pritiska isključivana (maxp). Razlika između pritiska uključivanja i pritiska isključivanja najčešće se kreće u granicama 0,5÷1 bar. Kada pritisak u hidroforskoj posudi, zbog potrošnjje vode, padne na vrednost pritiska uključivanja, pritisni prekidač ili kontaktni manometar uključuju pumpu u rad, pri čemu se deo protoka šalje u distributivni cevovod, a deo u hidroforsku posudu. Deo protoka koji pumpa potiskuje u hidroforsku posudu podiže pritisak sve do pritiska isključivanja, kada pritisni prekidač ili kontaktni manometar isključuju pumpu. Pumpa se bira tako da je njen protok jednak maksimalnom protoku svih potrošača priključenih na hidroforsko postrojenje.

Slika 1.4 Šema hidroforskog postrojenja

U slučajevima većih i promenljivih protoka izvode se hidroforska postrojenja i sa nekoliko (dve do četiri) paralelno vezanih pumpi, koje se kao i u slučaju samo jedne pumpe, uključuju i isključuju zavisno od pritiska u hidroforskoj posudi. Obično se primenjuju jednake pumpe, od kojih svaka ima svoj pritisni prekidač ili kontaktni manometar. Uklopni pritisci su tako podešeni da je uklopni pritisak prve pumpe najveći, a svake naredne niži za oko 0,2 ÷ 0,3 bara od prethodne. S obzirom na to da su uklopni pritisci pomereni, kod hidroforskih postrojenja sa više paralelno vezanih pumpi, broj pumpi koje rade zajedno zavisi od potrošnje vode.

Hidroforska postrojenja imaju veoma široku primenu i kao pumpne stanice kućnih i seoskih vodovoda, kao i manjih industrijskih vodovoda. U ovakvim slučajevima pumpe crpe vodu iz kaptažnih rezervoara ili bunara. Kod industrijskih vodovoda koji rade sa većim protokom, umesto hidroforske posude grade se vodotornjevi – rezervoari u samom krugu fabrike, koji svojom visinom obezbeđuju traženi pritisak i protok. Pumpa, ili pumpe koje potiskuju vodu ka vodotornju uključuju se ili isključuju prema nivou vode u vodotornju.

U vodovodima se primenjuju pumpe različitih principa rada i konstrukcija. Prema principu rada najčešće se koriste:

7

1. turbopumpe (lopatične pumpe) – centrifugalne, – dijagonalne, – aksijalne (osne), 2. samousisne pumpe – vihorne (sa bočnim prstenastim kanalima), – sa vodenim prstenom (koje se kao vakuum pumpe primenjuju za isisavanje

vazduha iz usisnog cevovoda, odnosno, nalivanje usisnog cevovoda), 3. zapreminske pumpe – klipne – membranske 4. strujne (ejektorske) pumpe i 5. mamut pumpe (erlift pumpe).

Pumpe istog principa rada razlikuju se po konstrukciji. Tako, centrifugalne i dijagonalne pumpe mogu biti jednostepene i višestepene, a po položaju, horizonttalne i vertikalne. Horizontalne pumpe se postavljaju iznad nivoa vode u crpnom rezervoaru, a samousisna visina crpljenja im je ograničena na maksimalno 5 ÷ 7 m. Vertikalne pumpe su uronjene u vodu, a zavisno od dubine bunara pumpe izvode se kao kompletno uronjene – uronjene sa elektromotorom (tzv. bunarske pumpe) ili sa uronjenim pumpnim delom i motorom iznad vode.

Aksijalne (propelerne) pumpe po pravilu se izvode kao vertikalne jednostepene pumpe uronjene u vodu sa pogonskim motorom iznad vode. Po konstrukciji mogu biti sa fiksiranim položajem lopatica i sa lopaticama koje mogu da se zakreću.

Klipne pumpe prema načinu rada mogu biti jednostrukog i dvostrukog dejstva, a prema broju cilindara, jednocilindarske i višecilindarske (obično trocilindarske koje i bez veternika imaju relativno ravnomeran protok).

Strujne (ejektorske) pumpe se kao samostalne pumpe retko primenjuju u vodosnabdevanju. Mnogo češće se koriste za povećanje usisne visine horizontalni centrifugalnih pumpi, čime se omogućava da ove crpe vodu iz duboko bušenih bunara (do 30 ÷ 40 m, i više).

Vodovodne cevi se izrađuju od livenog gvožđa, čelika, plastičnih masa (polietilena i polivinilhlorida), mešavine azbesta i cementa (azbestno-betonske cevi) i armiranog betona.

Cevi od livenog gvožđa koriste se za vodovode u kojima pritisak ne prelazi 10 bara. Lako se zaptivaju na mestima spojeva i dugovečne su ako se još za vreme izrade zaštite odgovarajućim premazima od korozije. Zbog slabe elastičnosti osetljive su na promenljive pritiske i često pucaju pri hidrauličnim udarima.

Čelične cevi imaju veliku mehaničku čvrstoću i elastičnost, zbog čega se koriste za naporne i magistralne cevovode visokog pritiska (obično iznad 10 bara). Zbog dobrih mehaničkih osobina čelične cevi se koristte u slučajevima kada se cevi polažu ispod železničke pruge ili puta, kao i onda kada se vodovodi polažu u poroznom terenu i seizmički osetljivom području. Veliki nedostatak čeličnih cevi je njihova osetljivost na koroziju. Naporni i magistralni čelični cevovodi se obično zaštićuju premazima na bazi bitumena i to za vreme polaganja cevovoda u zemlju, a mnogo se radi i na usavršavanju raznih postupaka unutrašnje i spoljašnje plastifikacije zidova čelične cevi. Pocinkovane čelične cevi manjeg prečnika (do 50 mm) imaju široku primenu kod distributivnih cevovoda.

8

Plastične cevi su mnogo lakše od metalnih, ne korodiraju, neosetljive su na lutajuće struje, vrlo su glatke i imaju mali koeficijent trenja. Nedostattak im je to što imaju veći koeficijent linearnog širenja i malu zateznu čvrstoću. Izrađuju se za radne pritiske do 6 bara i prečnike do 250 (300) mm (cevi od tvrdog polietilena, TPE), odnosno za prečnike do 125 (150) mm (cevi od savitljivog polietilena, SPE). Imaju veliku primenu u distributivnim vodovodima (seoski i kućni vodovodi).

Azbestno-cementne cevi izrađuju se od mase koju čine 20÷25% azbestnih vlakana i 75÷80% portland cementa. Ove cevi ne korodiraju, imaju tanke zidove i glatke površine. Osetljive su na udare i zbog toga zahtevaju posebno rukovanje pri transportu i uskladištenju. Izrađuju se za radne pritiske do 12 bara i prečnike do 500 mm.

Armirano-betonske cevi ne korodiraju i zbog toga se koriste za transport agresivne vode. Nedostatak im je što imaju veliku masu (zbog debelih zidova) i što su osetljive na mehaničke udare. Izrađuju se za radne pritiske do 10 bara, a sa spoljašnjim čeličnim cilindrom i za pritiske do 20 bara. 1.2 ODREĐIVANJE PROTOKA I JEDINIČNOG RADA PUMPNE STANICE

Protok pumpne stanice (m&V 3/s) predstavlja zapreminu vode koju pumpe u jedinici vremena treba da usisaju iz crpišta, odnosno da potisnu iz pumpne stanice.

Jedinični rad pumpne stanice Y (J/kg) predstavlja mehaničku energiju koju pumpe saopšte svakom kg vode koji kroz njih prođe. Naporom pumpne H (m) stanice naziva se visinski ekvivalent jediničnog rada, ( koji predstavlja teorijsku visinu na koju bi pumpe transportovale vodu (bez gubitaka mehaničke energije u transportnom cevovodu).

/H Y g= )

Protok i jedinični rad Y, odnosno napor &V H , su osnovni parametri pumpne stanice. Njihovo tačno određivanje pruža mogućnost da se izaberu pumpe koje će ostvariti ove parametre u optimalnom radnom režimu – u režimu njihovog maksimalnog stepena korisnosti. Jedinični rad pumpi Y (J/kg), odnosno napor H (m), određuje se po izrazu:

Y gH Y Ygtr gl= + +0 , odnosno, H H H Hgtr gl= + +0 (1.1)

gde je: – geodezijska visina dizanja vode, H0 H H Hu p0 = +

– usisna visina (razlika nivoa ose pumpe i nivoa vode u rezervoaru). Hu

– potisna visina (razlika nivoa vode u potisnom rezervoaru i ose pumpe), H p

– gubitak mehaničke energije (po jedinici mase tečnosti) usled trenja, Ygtr

– lokalni gubitak mehaničke energije (po jedinici mase tečnosti), Ygl

– visinski ekvivalent gubitka energije usled trenja, Hgtr

– visinski ekvivalent lokalnog gubitka energije. Hgl

U slučajevima da se menja (bilo zbog promene nivoa vode u crpnom rezervoaru ili potisnom rezervoaru, ili i jednog i drugog) u izrazu (1.1) za se uzima srednja vrednost,

H0

H0

HH t

ti i

i0

0=∑

∑

( ),

9

gde je , broj radnih dana u godini, a , broj radnih dana sa geodezijskom visinom . ti∑ ti Hi0

Geodezijski napor se obično izražajnije menja kod vodovoda za navodnjavanje i to:

a) zbog promene nivoa vode u reci ili hidroakumulacijskom jezeru u periodu navodnjavanja i b) zbog promene nivoa vode u odvodnom kanalu, do kojeg dolazi zbog promene protoka.

Pri proračunu gradskih vodovoda promena geodezijske visine obično se zanemaruje. H0

U prvom, orjentacionom proračunu crpne pumpne stanice uzima se da je visina od ose pumpe do kraja cevovoda u stanici za prečišćavanje vode mH p 54−= . Konačan proračun vrši se prema tačno projektovanoj visini.

Geodezijska visina napornog rezervoara određuje se prema uslovu da ova treba da obezbedi dovoljan pritisak u svim tačkama magistralne razvodne mreže (minimalno 2 ÷ 5 bara).

Crpna pumpna stanica gradskog vodovoda najčešće radi neprekidno sa postojanim protokom. Protok crpne stanice određuje se prema dnevnoj potrošnji vode, uzimajući u obzir i gubitke vode u stanici za prečišćavanj vode. Označavajući sa,

– ukupnu dnevnu potrošnju vode, [& /V m dandn3 ]

[ ]& /&

V m hV

mhdn3

24= – srednji časovni protok vode,

[ ]& /& &

V m sV V

mmh dn3

3600 24 3600= =

⋅ – srednji protok vode,

protok crpne pumpne stanice određuje se po formuli,

[ ]& / &V m h Vh3 = α mh , odnosno [ ]& / &V m s Vm

3 = α , (1.2)

gde je – koeficijent koji uzima u obzir gubittke vode u stanici za prečišćavanje ( = 1,04 ÷ 1,10 zavisno od tehnologije prečišćavanja vode).

α α

Protok potisne pompne stanice zavisi od šeme vodovoda, pri čemu razlikujemo: a) vodovode sa prethodnim napornim rezervoarom (slika 1.1.a) i b) vodovode sa naknadnim (kontra) napornim rezervoarom (slika 1.1.b). a) Protok potisne pumpne stanice vodovoda sa prethodnim rezervoarom

Zanemarujući uticaj promene nivoa vode u napornom rezervoaru, režim rada potisnih pumpi u vodovodu sa prethodnim rezervoarom ne zavisi od trenutne potrošnje vode. U skladu s tim, pumpe će raditi sa konstantnim protokom.

Ako pumpe rade dnevno sati ( ), njihov časovni protok iznosi: t t ≤ 24

[ ] [ ]& /& /

( )V m hV m dan

h tdn3

3

24= (1.3)

a protok u jedinici vremena,

[ ]& /& &

( )( )V m s

V Vt

h t dn3

3600 24 3600= =

⋅. (1.3’)

10

U slučaju da potisne pumpe rade neprekidno 24 sata njihov časovni protok jednak je srednjem časovnom protoku pumpne stanice,

[ ]& / &&

( )V m h VV

h mhdn

243

24= = ,

a u jedinici vremena

[ ]& /& &

( )( )V m s

V Vh dn24

3 24

3600 24 3600= =

⋅.

Pri neprekidnom radu potisnih pumpi zapremina rezervoara čiste vode u pumpnoj stanici, odakle ove crpe vodu, teoretski je jednaka nuli (pošto i crpne pumpe rade neprekidno).

Zbog nejednolike potrošnje vode naporni rezervoar i pri neprekidnom radu potisnih pumpi mora da akumulira određenu količinu vode kojom će da nadoknađuje u određenim periodima potrošnju veću od protoka pumpi. Ako potisne pumpe ne rade neprekidno, od broja radnih sati, kao i vremenskog ili vremenskih perioda kad ove rade, zavisiće ne samo zapremina napornog rezervoara, već i zapremina rezervoara čiste vode u pumpnoj stanici. Da bi se odredila zapremina napornog rezervoara, pored broja sati rada potisnih pumpi, kao i vremenskog intervala u toku dana kada ove rade, potrebno je znati i potrošnju vode po satima u toku dana. Ovo će biti ilustrovano sledećim primerom.

Časovna potrošnja vode razmatranog vodovoda izražena u procentima od ukupne dnevne potrošnje data je u koloni 2 tabele 1.1, a grafički je prikazana na slici 1.5.a. Razmotriće se tri slučaja: 1. pumpe rade neprekidno 24 sata, 2. pumpe rade neprekidno 8 sati i to od 0 do 8 sati, 3. pumpe rade neprekidno 16 sati, od 6 do 22 sata.

Časovni protoci pumpi izraženi u procentima od ukupne dnevne potrošnje iznose: &

&, %( )V

Vh

d n

24 100 10024

4 17⋅ = = , kada pumpe rade 24 sata,

&

&, %( )V

Vh

d n

8 100 1008

12 5⋅ = = , kada pumpe rade 8 sati,

&

&, %( )V

Vh

d n

16 100 10016

6 25⋅ = = , kada pumpe rade 16 sati.

Za svaki razmatrani slučaj u tabeli 1.1 date su veličine viška, odnosno manjka protoka, kao i količine vode koja ostaje u rezervoaru, izraženo u procentima od dnevne potrošnje.

Prema podacima iz kolone 7 tabele 1.1 sledi da je potrebna zapremina napornog rezervoara pri neprekidnom radu potisnih pumpi V = + =14 35 3 26 17 61, , , % od dnevne potrošnje (kao zbir najveće pozitivne i, po apsolutnoj vrednosti, najveće negativne vrednosti).

U slučaju da potisne pumpe rade neprekidno 8 sati dnevno, crpne pumpe (koje rade 24 sata neprekidno) treba u rezervoaru čiste vode (u pumpnoj zgradi) da obezbede dovoljnu zalihu vode. Zapremina ovog rezervoara treba da prihvati 16-to satni srednji protok, tako da je njegova zapremina 16 4 17 66 72⋅ =, , % od dnevne potrošnje vode.

Tabela 1.1

11

Pumpe rade 24 sata Pumpe rade 8 sati od 0 do 8 sati

Pumpe rade 16 sati od 6 do 22 sata

sati % % % % % % % % % % % % % %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0 – 1 1 1 4,17 3,17 3,17 1 – 2 1 2 “ 3,17 6,34 2 – 3 1 3 “ 3,17 9,54 3 – 4 1 4 “ 3,17 12,68 4 – 5 2,5 6,5 “ 1,67 14,35 5 – 6 4,5 11 “ 0,33 14,02 6 – 7 6,5 17,5 “ 2,33 11,69 7 – 8 6,5 24 “ 2,33 9,36 76 8 – 9 6,5 30,5 “ 2,33 7,03 9 – 10 5,5 36 “ 1,33 5,70 10 – 11 4,5 40,5 “ 0,33 5,37 11 – 12 3 43,5 “ 1,17 6,54 12 – 13 3 46,5 “ 1,17 7,71 13 – 14 3,5 50 “ 0,67 8,38 14 – 15 4 54 “ 0,17 8,55 15 – 16 4,5 58,5 “ 0,33 8,22 16 – 17 5 63,5 “ 0,83 7,39 17 – 18 5,55 69 “ 1,33 6,06 18 – 19 7 76 “ 2,83 3,23 19 – 20 7 83 “ 2,83 0,40 20 – 21 7 90 “ 2,83 -2,43 21 – 22 5 95 “ 0,83 -3,26 22 – 23 3 98 “ 1,17 -2.09 23 – 24 2 100 “ 2,17 0,08

* Negativna vrednost u koloni 7 javlja se zbog toga što se akumulacija u rezrvoaru posmatra u vremenu od 0 do 24 sata. Ako bi se akumulacija posmatrala od 22 sata prethodnog dana do 22 sata narednog dana sve vrednosti u koloni 7 bile bi pozitivne, i za 3,26 veće od navedenih.

12

Slika 1.5 Časovna potrošnja vode

13

Pri neprekidnom osmosatnom radu potisnih pumpi u toku dana zapremina napornog rezervoara zavisi od vremenskog intervala kada ove pumpe rade. Za rad pumpi od 0 do 8 sati, prema podacima u koloni 11 tabele 1.1 zapremina napornog rezervoara je 76 % od dnevne potrošnje. Nije teško izračunati da bi pri radu pumpi od 5 do 13 sati zapremina rezervoara iznosila 60 %, a pri radu od 14 do 22 sata, 55% od dnevne potrošnje. U slučaju da potisne pumpe rade neprekidno 16 sati dnevno, rezervoar u pumpnoj stanici treba da prihvati osmosatni srednji protok, pa potrebna zapremina iznosi 8 4 17 33 26⋅ =, , % od dnevne potrošnje. Pri neprekidnom radu od 6 do 22 sata, prema podacima iz kolone 15 tabele 1.1 zapremina napornog rezervoara treba da bude V = + =66 11 75 17 75, , % od dnevne potrošnje. S obzirom na veličinu napornog rezervoara, period neprekidnog 16-o satnog rada od 6 do 22 sata je najpovoljniji. U svim drugim 16-o satnim periodima neprekidnog rada neophodna zapremina napornog rezervoara je veća. Na primer, pri radu od 0 do 16 sati zapremina napornog rezervoara mora biti 41,5 % od dnevne potrošnje. Na slikama 5.1b, 5.1c i 5.1d ilustrovane su (za razne slučajeve vremena rada potisnih pumpi) viškovi protoka koje pumpe obezbeđuju za vreme rada (+), kao i protoci koji se nadoknađuju iz akumulaacije za vreme kada pumpe ne rade (–).

Prema razmotrenim slučajevima može se zaključiti da je neprekidni pad najekonomičniji. Rezervoari su minimalnih zapremina, naporni cevovod je minimalnog prečnika (pošto je zahtevani protok najmanji), a i stepen amortizacije pumpi je najveći.

Zapremina napornog rezervoara može znatno da se smanji ako se, zavisno od časovne potrošnje vode, predvidi različit broj uključenih paralelno vezanih pumpi u potisnoj stanici. Ovakvo rešenje uslovljava automatizaciju rada pumpne stanice, veći broj pumpi, a i povećanje rezervoara upumpnoj stanici. Da bi se smanjila i zapremina rezervoara u pumpnoj stanici potrebno je i paralelno vezane crpne pumpe da rade sa odgovarajućim stupnjevitim uključivanjem, što često zbog izdašnosti izvora sirove vode ili ograničenosti kapaciteta stanice za prečišćavanje vode nije moguće. b) Protok potisne pumpne stanice vodovoda sa naknadnim rezervoarom

Potisna pumpna stanica vodovoda sa naknadnim rezervoarom (slika 1.1.b) istovremeno daje vodu i potrošačima i napornom rezervoaru. Ukoliko su pumpe klipne protok im je postojan i ne zavisi od potrošnje vode, pa se protok i napor pumpi određuju kao i kod pumpne stanice sa prethodnim rezervoarom. Ukoliko su pumpe centrifugalne ili dijagonalne, što je najčešći slučaj kod gradskih vodovoda, njihov režim rada zavisi od potrošnje vode. Sa porastom potrošnje vode menjaju se gubici energije u cevovodu, a time i napor i protok ovih pumpi. Sa povećanjem potrošnje gubici energije u potisnom cevovodu opadaju, što, prema obliku H-V karakteristika centrifugalnih i dijagonalnih pumpi dovodi do povećanja protoka. Zbog povećanja protoka pumpi, sa povećanjem potrošnje, vreme rada pumpi može biti kraće nego kod vodovoda sa prethodnim rezervoarom, a i zapremina rezervoara može biti manja. Da ne bi došlo do prelivanja vode iz napornog rezervoara pumpna stanica treba da je automatizovana tako da se pumpe automatski uključuju i isključuju zavisno od nivoa vode u rezervoaru.