Tài liệu hướng dẫn Đồ án môn học: Thiết kế mạng lưới cấp nước

53 trang phuongnguyen 8070

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu hướng dẫn Đồ án môn học: Thiết kế mạng lưới cấp nước", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

tai_lieu_huong_dan_do_an_mon_hoc_thiet_ke_mang_luoi_cap_nuoc.pdf

Nội dung text: Tài liệu hướng dẫn Đồ án môn học: Thiết kế mạng lưới cấp nước

tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) phần mở đầu: Mục đích vμ yêu cầu I. mục đích Để hoàn thành và nắm vững môn học “Mạng l−ới cấp n−ớc”, song song với việc học lý thuyết ở trên lớp, sinh viên phải thực hiện đồ án: “Thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc”. Qua việc thiết kế đồ án sinh viên sẽ hiểu đ−ợc kỹ hơn phần lý thuyết đã học đồng thời biết vận dụng sáng tạo giữa lý thuyết và thực tế sản xuất. Đồ án môn học b−ớc đầu giúp cho sinh viên làm quen và tôn trọng các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành của Nhà n−ớc trong thiết kế công trình. II. Yêu cầu Tr−ớc khi làm đồ án môn học, sinh viên cần phải nghiên cứu kỹ phần lý thuyết đã học, các số liệu có đ−ợc từ các đợt tham quan thực tế, thực tập, đồng thời thu thập các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành liên quan. Trên cơ sở vận dụng những kiến thức đã thu thập đ−ợc từ lý thuyết môn học, sinh viên có thể tự mình thiết kế đ−ợc hoàn chỉnh mạng l−ới cấp n−ớc cho một đô thị, khu dân c− hay một khu công nghiệp. phần 1: Những số liệu cần thiết để thiết kế 1. Số liệu quy hoạch của Khu vực thiết kế gồm: - Bản đồ quy hoạch phát triển không gian tỷ lệ 1/5000ữ1/20000 có thể hiện các số liệu quy hoạch chiều cao. - Bản đồ quy hoạch sử dụng đất tỷ lệ 1/5000ữ1/20000 - Các số liệu quy hoạch và tính chất xây dựng các khu dân c−, các chỉ tiêu quy hoạch đạt đ−ợc trong đồ án quy hoạch. 2. Các số liệu để xác định nhu cầu dùng n−ớc về số l−ợng, chất l−ợng, áp lực và chế độ dùng n−ớc của các xí nghiệp công nghiệp và các đối t−ợng dùng n−ớc lớn khác trong đô thị. 3. Các số liệu về địa chất công trình, địa chất thuỷ văn của khu vực thiết kế và các vùng phụ cận. 4. Số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của Khu vực thiết kế. Trang:- 1 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 5. Số liệu về hiện trạng hạ tầng kỹ thuật nói chung và hiện trạng cấp n−ớc nói riêng của khu vực thiết kế. 6. Các số liệu về giá điện năng, giá ống và các thiết bị phụ tùng để xây dựng mạng l−ới cấp n−ớc. phần ii: Nội dung thiết kế I. Thuyết minh tính toán Phần thứ nhất: Cơ sở tính toán thiết kế 1) Mô tả những điều kiện tự nhiên, địa hình trong phạm vi thiết kế. Tóm tắt những nét chính về tính chất xây dựng và phân đợt xây dựng cũng nh− ph−ơng h−ớng phát triển t−ơng lai của khu vực thiết kế (Dựa vào số liệu quy hoạch). 2) Mô tả hiện trạng hiện trạng hạ tầng kỹ thuật nói chung và hiện trạng cấp n−ớc nói riêng (Dựa vào số liệu hiện trạng hạ tầng kỹ thuật). 3) Tính toán xác định quy mô dùng n−ớc và công suất trạm cấp n−ớc. Lập bảng thống kê l−u l−ợng dùng n−ớc của khu vực theo từng giờ trong một ngày đêm. 4) Phân tích lựa chọn nguồn n−ớc. 5) Xác định chế độ bơm cấp II, dung tích đài, dung tích bể. 6) Phân tích lựa chọn giải pháp cấp n−ớc. Phần thứ hai: Tính toán thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc 1) Vạch tuyến mạng l−ới 2) Xác định các tr−ờng hợp tính toán 3) Xác định các l−u l−ợng tính toán 4) Lập sơ đồ tính toán thuỷ lực 5) Phân bố sơ bộ l−u l−ợng cho mạng l−ới, kiểm tra và điều chỉnh sai số áp lực cho từng vòng và cho toàn bộ mạng l−ới theo điều kiện kỹ thuật cho phép để tìm ra các thông số cho các đoạn ống nh−: D, q, v, h. 6) Tính toán hệ thống vận chuyển n−ớc từ trạm bơm cấp II đến đầu mạng l−ới, từ mạng l−ới đến đài n−ớc. 7) Xác định áp lực tự do cho các nút trên mạng l−ới. Trang:- 2 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 8) Xác định chiều cao xây dựng đài n−ớc và cột áp công tác của máy bơm cấp II. 9) Tính toán thiết kế một vài chi tiết cấu tạo mạng l−ới. 10) Khái toán kinh tế hệ thống cấp n−ớc. II. thể hiện bản vẽ thiết kế 1. Yêu cầu đối với việc thể hiện bản vẽ là tuân theo các quy định về tỷ lệ, quy cách thể hiện đã đ−ợc ghi rõ trong tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. 2. Các nội dung cần thiết phải thể hiện trên bản vẽ: - Quy hoạch phát triển không gian trên đó có thể hiện thêm số liệu địa hình của Khu vực thiết kế, tỷ lệ 1/5000ữ1/20000. - Mặt bằng mạng l−ới cấp n−ớc, tỷ lệ 1/5000ữ1/20000. - Chi tiết hoá mạng l−ới cấp n−ớc. - Thiết kế kỹ thuật một đoạn ống cấp n−ớc. - Thiết kế kỹ thuật một số công trình điển hình hoặc chi tiết lắp đặt thiết bị trên mạng l−ới cấp n−ớc. Phần iii. Phân bổ thời gian - Thu thập, xác định cơ sở thiết kế: 4 tiết - Thuyết minh tính toán: 18 tiết - Thể hiện bản vẽ: 8 tiết Tổng cộng: 30 tiết Trang:- 3 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Phần IV. Một số chỉ dẫn khi tiến hμnh tính toán thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Phần thứ nhất: Xác định quy mô vμ giải pháp tổng thể cho các công trình đơn vị trong hệ thống cấp n−ớc i. Mô tả những điều kiện tự nhiên, kinh tế x∙ hội khu vực thiết kế . * Số liệu điều kiện tự nhiên cho biết: - Đô thị ở vị trí nào, thuộc miền núi, trung du hay đồng đồng bằng. - Độ dốc, phân bố các khu vực cao thấp, vị trí và hình thù của các sông ngòi, ao, hồ, đầm và các sô liệu về trữ l−ợng, chất l−ợng, chế độ thuỷ văn kèm theo trong và xung quanh khu vực thiết kế. - Cấu tạo các tầng địa chất, các tầng n−ớc ngầm và các số liệu về trữ l−ợng, chất l−ợng, mực n−ớc kèm theo. - Đặc điểm khí hậu, khí t−ợng, nhiệt độ bình quân, l−ợng m−a hàng năm * Số liệu kinh tế xã hội cho biết: - Dân số, cơ cấu lao động, trình độ dân trí, mức sống. - Các ngành kinh tế và xu thế phát triển của các ngành kinh tế, tầm ảnh h−ởng của đô thị đối với khu vực, quốc gia. Tóm tắt những nét chính về tính chất xây dựng và phân đợt xây dựng cũng nh− ph−ơng h−ớng phát triển t−ơng lai của khu vực thiết kế (Dựa vào số liệu quy hoạch). ii. Mô tả hiện trạng hạ tầng kỹ thuật Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật cho biết mức độ đáp ứng, mức độ hoàn thiện của hệ thống cấp điện, thoát n−ớc, thông tin liên lạc và đặc biệt là hiện trạng hệ thống cấp n−ớc. Để từ đó đ−a ra giải pháp hợp lý nhất cho từng công trình đơn vị trong hệ thống cấp n−ớc. Các số liệu về hệ thống cấp n−ớc hiện trạng cần thu thập là: Trang:- 4 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) - Hình thù mạng l−ới và các số liệu kèm theo nh− là: chiều dài, đ−ờng kính; vị trí các thiết bị điều khiển nh− van, van xả bùn, xả khí - Hình thức phân phối và quản lý n−ớc đang sử dụng. - Tỷ lệ thất thoát n−ớc hiện tại. - Quy mô và công nghệ của các công trình đơn vị trong hệ thống nh−: Vị trí và công suất trạm xử lý; Dung tích bể chứa; Vị trí và dung tích đài, chiều cao xây dựng đài; Công suất bơm, số l−ợng bơm, chủng loại bơm iii) xác định quy mô dùng n−ớc, công suất trạm cấp n−ớc, và chế độ tiêu thụ n−ớc. 1. Quy mô dùng n−ớc a) L−u l−ợng n−ớc sinh hoạt của các khu dân c−: q .N .k Q = ∑ i i ng max . f [m3/ngđ] SH 1000 i Trong đó: + qi: Tiêu chuẩn dùng n−ớc sinh hoạt [lít/ng−ời ngày]. + Ni: Dân số tính toán ứng với tiêu chuẩn cấp n−ớc qi, [ng−ời]. + fi: Tỉ lệ dân c− đ−ợc cấp n−ớc. + kng.max: Là hệ số không điều hoà ngày lớn nhất kng.max=1,25ữ1,5; trị số nhỏ áp dụng cho đô thị lớn và ng−ợc lại. (qi, fi lấy theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:06) b) L−u l−ợng n−ớc t−ới cây, t−ới đ−ờng: n.F .q Q = t t [m3/ngđ] t 1000 Trong đó: 2 + Ft: Diện tích đ−ợc t−ới, [m ]. Lấy bằng 25ữ30% tổng diện tích cây xanh, diện tích giao thông của đô thị. 2 + qt: Tiêu chuẩn t−ới, [l/m .lần t−ới] (lấy theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:06) + n: Số lần t−ới trên cùng một diện tích trong ngày, [lần]. c) L−u l−ợng n−ớc cấp cho công nghiệp: Trang:- 5 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 1. Khi có số liệu cụ thể về loại hình công nghiệp, quy mô sản xuất, dây chuyền công nghệ sử dụng, số l−ợng cán bộ công nhân viên làm việc trong từng ca, thì sử dụng công thức tính toán sau: 3 QCN=QSX+ QSHCN+QT [m /ngđ)] Trong đó: - QSX : Là l−u l−ợng n−ớc cấp cho dây chuyền công nghệ sản xuất: 3 Qsx = qsx.h.T [m /ngđ)] Trong đó: qsx.h: L−u l−ợng n−ớc cần thiết cấp cho dây chuyền sản xuất trong một giờ. L−u l−ợng này do yêu cầu của công nghệ đ−a ra. T: là thời gian làm việc của nhà máy trong một ngày, h. Ngoài ra QSX cũng có thể tính theo công thức: q .M Q = sx [m3/ngđ] SX 1000 Trong đó: qsx: L−u l−ợng n−ớc cần thiết cấp cho dây chuyền để sản xuất ra 1 sản phẩm. M: Số l−ợng sản phẩm mà dây chuyền sản xuất ra trong 1 ngày hoạt động. - Qshcn: Là l−u l−ợng n−ớc sinh hoạt của công nhân khi làm việc tại nhà N .q + N .q máy: q i = 1 1 2 2 [m3/ca] shcn 1000 n i 3 Qshcn = ∑ qshcn [m /ngđ] i=1 Trong đó: i + q shcn: L−u l−ợng n−ớc sinh hoạt công nhân của ca làm việc thứ i trong ngày. + qsh1, qsh2: Tiêu chuẩn dùng n−ớc sinh hoạt của công nhân ở phân x−ởng toả nhiệt và phân x−ởng khác, l/ng.ca. + N1, N2: Số công nhân làm việc ở phân x−ởng toả nhiệt và phân x−ởng khác t−ơng ứng với ca thứ i. + n: Số ca làm việc trong ngày của xí nghiệp. Trang:- 6 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) (qsh1, qsh2 lấy theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:06) - Qta: Là l−u l−ợng n−ớc tắm của công nhân tại xí nghiệp: N .q + N .q q i = 3 ta1 4 ta2 [m3/ca] ta 1000 n i 3 Qta = ∑ qta [m /ngđ] i=1 i + q ta: L−u l−ợng n−ớc tắm công nhân của ca làm việc thứ i trong ngày. + qta1, qta2: Tiêu chuẩn dùng n−ớc tắm của công nhân ở phân x−ởng toả nhiệt và phân x−ởng khác, l/ng.ngđ. + N3, N4: Số công nhân đ−ợc tắm khi làm việc ở phân x−ởng toả nhiệt và phân x−ởng khác t−ơng ứng với ca thứ i. + n: Số ca làm việc trong ngày của xí nghiệp. * Nếu số liệu không cho số công nhân đ−ợc tắm mà chỉ cho biết số buồng tắm, số l−ợng nhóm vòi hoa sen trong các phòng tắm của xí nghiệp thì xác định l−u l−ợng n−ớc tắm nh− sau: 45.300.N Q = n. [m3/ngđ] ta 60.1000 Trong đó: + 300: Tiêu chuẩn tiêu thụ n−ớc tính cho một nhóm vòi hoa sen, l/h. + 45: Thời gian tính bằng phút cho phép công nhân tắm sau khi tan ca. + N: Số l−ợng nhóm vòi hoa sen trong nhà máy + n: Số ca làm việc trong ngày của xí nghiệp. 2. Khi ch−a có số liệu cụ thể về nhà máy công nghiệp, thì sử dụng công thức sau: 3 QCN =qcn.Fcn [m /ngđ)] + qcn: Tiêu chuẩn dùng n−ớc công nghiệp tính cho 1 ha đất công nghiệp, lít/ha.ngđ. + Fcn: Diện tích đất công nghiệp, ha. d) L−u l−ợng n−ớc cho các công trình công cộng: L−u l−ợng n−ớc cho các công trình công cộng, dịch vụ xác định theo công thức: q .N qi = i i (m3 / ngd) CTCC 1000 Trang:- 7 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Trong đó: + qi: Tiêu chuẩn dùng n−ớc cho một đơn vị tính, [l/đvt.ngđ]. + Ni: Số l−ợng đơn vị tiêu thụ (g−ờng bệnh, học sinh, khách, chỗ ngồi ). n i 3 QCTCC = ∑qCTCC [m /ngđ] i=1 e) L−u l−ợng n−ớc chữa cháy: q .n.3.3600.k Q = cc (m3 / ngd) cc 1000 Trong đó: + qcc: Tiêu chuẩn n−ớc chữa cháy, l/s + n: Số đám cháy xảy ra đồng thời phụ thuộc vào dân số đô thị, bậc chịu lửa của các công trình. + k: Hệ số phụ thuộc vào thời gian cho phép phục hồi l−ợng n−ớc chữa cháy. (qcc, n, k lấy theo tiêu chuẩn TCVN-2622:1995) 2. Quy mô trạm cấp n−ớc a) Công suất tiêu thụ: 3 Qtt = (a.QSH.+ QT−ới+ QCN + QCTCC) (m /ngđ) a: Là hệ số kể đến l−u l−ợng n−ớc dự phòng phát triển, và các loại n−ớc sinh hoạt ch−a thống kê hết, a=1,05 ữ 1,10. b) Công suất trạm bơm cấp II phát vào mạng l−ới: 3 Qml=b. Qtt (m /ngđ) b: Hệ số kể đến l−ợng n−ớc rò rỉ trong mạng l−ới cấp n−ớc, b=1,10ữ1,20 c) Công suất trạm xử lý n−ớc cấp của đô thị: 3 Q = c.Qml + Qcc (m /ngđ) c:Hệ số kể đến l−ợng n−ớc dùng cho bản thân trạm cấp n−ớc, c=1,05ữ1,10 3. Chế độ tiêu thụ n−ớc Lập bảng thống kê l−u l−ợng n−ớc tiêu thụ cho toàn đô thị theo từng giờ trong ngày, mục đích là để xác định l−u l−ợng tính toán cho mạng l−ới và quy mô của các công trình liên quan nh−: đài n−ớc, trạm bơm cấp II, bể chứa. Trang:- 8 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Cần phải điều tra khảo sát hoặc phân tích số liệu tham khảo để tìm ra chế độ tiêu thụ n−ớc đối với từng loại nhu cầu dùng n−ớc. Sau lập bảng tổng hợp sẽ có đ−ợc chế độ tiêu thụ n−ớc của toàn đô thị. * Chế độ tiêu thụ n−ớc ăn uống sinh hoạt Cần phải phân tích các điều kiện cụ thể để phân chia các đối t−ợng tiêu thụ n−ớc ăn uống sinh hoạt thành các nhóm, mà mỗi nhóm có một đặc điểm chung về mức sống, chế độ nghỉ ngơi và làm việc, phong tục tập quán Từ đó kết hợp với điều kiện chung của đô thị để nghiên cứu, điều tra, khảo sát hoặc tham khảo số liệu và đ−a ra chế độ tiêu thụ cho từng nhóm đối t−ợng. Sau đó tổng hợp lại thành chế độ tiêu thụ n−ớc sinh hoạt của toàn đô thị. Tuy nhiên nếu không có điều kiện để thực hiện theo cách trên đây thì dựa vào hệ số không điều hoà giờ lớn nhất kh.max và các đặc điểm của đô thị, để đ−a ra chế độ tiêu thụ n−ớc sinh hoạt (Số liệu tham khảo xem phụ lục I, giáo trình “Cấp n−ớc đô thị” – TS Nguyễn Ngọc Dung). Qh.max K h.max = = α max .β max Qh.tb αmax: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, αmax=1,4-1,5 βmax: Hệ số kể đến số l−ợng dân c− tính toán Số dân 1 2 3 4 10 20 50 100 300 >1000 (1000ng−ời) βmax 2 1,8 1,6 1,4 1,3 1,2 1,15 1,1 1,05 1,0 * Chế độ tiêu thụ n−ớc công nghiệp N−ớc cấp cho công nghiệp bao gồm n−ớc cấp cho dây chuyền công nghệ, n−ớc sinh hoạt cho công nhân và n−ớc tắm cho công nhân. - N−ớc cấp cho công nghệ th−ờng có chế độ tiêu thụ ổn định, phụ thuộc vào từng loại công nghệ. - N−ớc cấp cho sinh hoạt công nhân có chế độ thay đổi. Đối với phân x−ởng toả nhiệt Kh.max=2,5 và Kh.max=3 đối với các phân x−ởng khác. Loại phân L−u l−ợng n−ớc tiêu thụ trong từng giờ, tính bằng %Qca Trang:- 9 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) x−ởng Thứ tự giờ trong ca 1 2 3 4 5 6 7 8 Sau ca PX toả nhiệt 6 9 12 16 10 10 12 16 9 PX khác 0 6 12 19 15 6 12 19 11 - N−ớc tắm cho công nhân chỉ sử dụng trong vòng 45phút sau khi tan ca. * Chế độ tiêu thụ n−ớc các công trình công cộng Đối với những công trình công cộng có chiều cao lớn, hoặc do yêu cầu về chất l−ợng n−ớc cao hơn chất l−ợng n−ớc sạch của hệ thống cung cấp, không thể lấy n−ớc trực tiếp từ mạng l−ới cấp n−ớc, thì phải sử dụng hệ thống cấp n−ớc cục bộ để cấp cho công trình. Khi đó mạng l−ới cấp n−ớc thành phố chỉ cấp n−ớc vào bể chứa của công trình. Do vậy chế độ tiêu thụ n−ớc của công trình chính là chế độ n−ớc vào bể, và nó tỷ lệ thuận với chế độ áp lực của mạng l−ới cấp n−ớc tại vị trí lấy n−ớc vào bể. Đối với công trình công cộng có điều kiện sử dụng n−ớc trực tiếp từ mạng l−ới cấp n−ớc thì cần phải khảo sát, đo đếm chế độ tiêu thụ của các công trình công cộng có tính chất t−ơng tự, để có đ−ợc chế độ tiêu thụ n−ớc cho từng loại công trình. * Chế độ tiêu thụ n−ớc t−ới cây, t−ới đ−ờng Chế độ tiêu thụ n−ớc t−ới cây, t−ới đ−ờng phụ thuộc vào thời gian biểu dành cho hoạt động t−ới cây, t−ới đ−ờng của cơ quan đảm trách. Thông th−ờng thời gian t−ới đ−ờng liên tục 7ữ22h, Còn t−ới cây từ 5ữ7h và 16ữ18h. IV. Chọn Chế độ bơm cấp II, tính dung tích bể chứa và đài n−ớc 1. Chế độ bơm n−ớc vào mạng l−ới – chế độ bơm cấp hai Từ bảng thống kê l−u l−ợng n−ớc tiêu thụ theo từng giờ trong ngày của đô thị, ta thiết lập đ−ợc biểu đồ tiêu thụ n−ớc. Từ đó xác định đ−ợc chế độ bơm cấp II dựa trên cơ sở: Đ−ờng làm việc của trạm bơm cấp II bám sát đ−ờng tiêu thụ và phải ít bậc làm việc nhất. Thông th−ờng trạm bơm cấp II làm việc theo chế độ 2ữ3 bậc. Khi chọn bậc làm việc của trạm bơm cấp II cần l−u ý là chủng loại bơm trong trạm bơm nên chọn nh− nhau, chỉ khác nhau về số l−ợng bơm hoạt động Trang:- 10 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) trong từng bậc. Việc tổ hợp máy bơm cho các bậc làm việc cần chú ý đến hệ số giảm l−u l−ợng∝khi các bơm hoạt động đồng thời. Sơ bộ tham khảo số liệu sau: 2 bơm làm việc song song ∝=0,90 3 bơm làm việc song song ∝=0,88 4 bơm làm việc song song ∝=0,85 2. Tính toán và thiết kế các công trình điều hoà n−ớc * Bể chứa n−ớc sạch 3 - Công thức xác định dung tích: Wb = Wđh + Wcc + Wbt (m ) Trong đó: 3 + Wcc: Dung tích dự trữ n−ớc chữa cháy cho đô thị trong 3h, m q .n.3.3600 W = cc (m3) cc 1000 Trong đó: + qcc: Tiêu chuẩn n−ớc chữa cháy, l/s + n: Số đám cháy xảy ra đồng thời phụ thuộc vào dân số đô thị, bậc chịu lửa của các công trình. (qcc, n lấy theo tiêu chuẩn TCVN-2622:1995) 3 + Wbt: Dung tích chứa n−ớc dành cho bản thân trạm xử lý, m . Wbt=(5ữ10)%.Qml 3 + Wđh: Dung tích điều hoà, m . * Đài n−ớc - Công thức xác định dung tích đài 10p 3 Wđ = Wđh + Wcc (m ) Trong đó: 3 + Wđh: Dung tích điều hoà, m , có thể xác định bằng ph−ơng pháp lập bảng hoặc dùng biểu đồ. 3 + Wcc: Dung tích dự trữ n−ớc trong 10 phút đầu xảy ra hoả hoạn, m * Xác định Wđh bể chứa và đài n−ớc theo ph−ơng pháp biểu đồ hoặc ph−ơng pháp lập bảng. Ph−ơng pháp biểu đồ có −u điểm là trực quan, dễ chọn đ−ợc chế độ bơm cấp II hợp lý nhất. Tuy nhiên độ chính xác không cao, nên th−ờng áp dụng để Trang:- 11 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) chọn chế độ bơm cấp II. Sau đó dùng ph−ơng pháp lập bảng để tính chính xác dung tích bể chứa, đài n−ớc. Bảng xác định dung tích điều hoà của đài Giờ L−u l−ợng L−u l−ợng L−ợng n−ớc L−ợng L−ợng n−ớc trong n−ớc tiêu thụ bơm cấp II vào đài n−ớc ra đài còn lại trong ngày (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) đài (%Qngđ) 1 2 3 4 5 6 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Trang:- 12 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Tổng V. Lựa chọn nguồn n−ớc Phân tích lựa chọn nguồn n−ớc. Dựa vào tài liệu thuỷ văn, địa chất thuỷ văn, tài liệu kiểm nghiệm chất l−ợng n−ớc nguồn, tài liệu địa hình, để đánh giá trữ l−ợng, chất l−ợng, vị trí của các nguồn n−ớc hiện có trong khu vực thiết kế, nguồn bổ cập và khả năng bảo vệ nguồn. Từ đó, cùng với quy mô của hệ thống và các nhu cầu khác về sử dụng nguồn n−ớc, quyết định lựa chọn nguồn. Một số đô thị sau khi phân tích giá về trữ l−ợng, chất l−ợng không thể chọn đ−ợc nguồn n−ớc nào, thì phải nghiên cứu, tìm nguồn n−ớc ở các vùng phụ cận. Trang:- 13 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Phần thứ hai: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc A. Thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc theo cách tiếp cận lý thuyết cơ bản I. nghiên cứu Vạch tuyến mạng l−ới 1. Lựa chọn vị trí trạm xử lí n−ớc Vị trí trạm xử lý, đài n−ớc có ảnh h−ởng rất lớn đến ph−ơng án vạch tuyến và kết qủa tính toán thuỷ lực mạng l−ới. Vậy nên cần phải nghiên cứu kỹ các điều kiện cụ thể của khu vực thiết kế để chọn đ−ợc vị trí hợp lí nhất cho các công trình đó, tr−ớc khi triển khai vạch tuyến mạng l−ới. a) Vị trí trạm xử lí đối với hệ thống cấp n−ớc xây dựng mới: Trong phần lý thuyết môn học đã nêu các cơ sở lý luận để chọn lựa vị trí trạm xử lí. Tuy nhiên cần l−u ý thêm một số vấn đề liên quan nh− sau: - Trạm xử lí, đài n−ớc nên chọn ở những khu vực đã đ−ợc đầu t− hạ tầng, hay những khu vực thuộc kế hoạch xây dựng đợt đầu của đô thị để tránh phải đầu t− những hạng mục phụ trợ nh− đ−ờng giao thông, điện và để thuận tiện trong xây dựng và quản lí. - Trạm xử lí nên đặt trong hoặc gần khu vực tiêu thụ n−ớc lớn để giảm số l−ợng ống có đ−ờng kính lớn. Trang:- 14 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) - Vị trí trạm xử lí liên quan nhiều đến kinh phí xây dựng, vận hành hệ thống. Ví dụ: về mặt kỹ thuật thì càng đ−a trạm xử lí sâu vào trung tâm mạng tiêu thụ thì tổn thất áp lực trong mạng nhỏ hơn, chênh lệch áp lực giữa các vùng tiêu thụ trong mạng nhỏ, áp lực bơm cấp 2 nhỏ hơn, tuyến truyền dẫn n−ớc sạch từ trạm bơm 2 vào mạng tiêu thụ ngắn. Tuy nhiên khi đó tuyến dẫn n−ớc thô sẽ dài hơn, l−ợng n−ớc dùng cho bản thân trạm xử lí phải vận chuyển trên quảng đ−ờng dài hơn, áp lực bơm cấp I lớn hơn. Mặt khác cần l−u ý là l−u l−ợng tính toán đối với tuyến dẫn n−ớc thô th−ờng là l−u l−ợng trung bình thời gian trong thời gian hoạt động của trạm bơm cấp I, còn l−u l−ợng tính toán cho tuyến ống dẫn n−ớc từ trạm bơm cấp II vào mạng l−ới lớn hơn l−u l−ợng trung bình (tính theo công suất của bậc làm việc lớn nhất của trạm bơm cấp II). b) Vị trí trạm xử lí đối với hệ thống cấp n−ớc cải tạo mở rộng: Đối với hệ thống cấp n−ớc cải tạo mở rộng, vị trí trạm xử lí phụ thuộc vào giải pháp tổng thể để cải tạo mở rộng trạm. Có thể tham khảo một số giải pháp tổng thể cải tạo mở rộng trạm xử lí đ−a ra tr−ớc khi lựa chọn vị trí nh− sau: + Khi công nghệ cũ đang hoạt động hiệu quả, trữ l−ợng nguồn n−ớc khai thác đảm bảo thì nên dùng giải pháp mở rộng công suất nhà máy theo công nghệ cũ. + Khi công nghệ cũ không hiệu quả, công suất nhỏ hoặc nguồn n−ớc đang khai thác không đủ theo công suất mở rộng, thì cần xây dựng nhà máy mới theo công nghệ mới hiệu quả hơn, hoặc là để phù hợp với nguồn n−ớc mới. + Ngoài ra nếu công suất xây dựng của nhà máy cũ lớn, trữ l−ợng nguồn n−ớc đang khai thác dồi dào, nh−ng công nghệ xử lý không hiệu quả thì có thể kết hợp việc cải tạo công nghệ với việc mở rộng công suất nhà máy. Việc mở rộng công suất nhà máy có thể thực hiện trong khuôn viên nhà máy cũ nếu diện tích dự phòng của nhà máy cũ còn đủ để mở rộng, khi đó vị trí Trang:- 15 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) trạm xử lý đã xác định. Hoặc xây dựng thêm nhà máy mở rộng ở vị trí khác, khi đó vị trí trạm xử lí cần đ−ợc nghiên cứu lựa chọn dựa vào từng điều kiện cụ thể. 2. Vị trí đài n−ớc Từ vị trí trạm xử lý đã xác định, định h−ớng các tuyến ống chính và lựa chọn vị trí đặt đài n−ớc. Phần lý thuyết môn học đã đ−a ra các cơ sở lý luận lựa chọn vị trí đặt đài, tuy nhiên cần l−u ý một số vấn đề sau: - Đài n−ớc nên đặt ở khu vực có cốt địa hình cao. - Đài n−ớc nên đặt gần khu vực tiêu thụ n−ớc lớn. - Khi tổng dung tích đài lớn và các khu vực tiêu thụ n−ớc lớn lại phân bố rải rác, địa hình phức tạp thì có thể sử dụng sơ đồ mạng nhiều đài. Mỗi vị trí đài sẽ tính toán xác định ra một số liệu thuỷ lực mạng l−ới t−ơng ứng. Tức là số l−ợng mỗi loại đ−ờng kính ống, chiều cao xây dựng đài, áp lực bơm cấp II t−ơng ứng cho mỗi vị trí đài sẽ khác nhau. Do vậy, để chọn đ−ợc vị trí đài tối −u nhất, cần phải phân tích đ−a ra một số ph−ơng án vị trí đài, sau đó tính toán, so sánh chọn ra ph−ơng án vị trí đài n−ớc có tổng chi phí đầu t− xây dựng mạng l−ới, đài n−ớc và vận hành trạm bơm cấp II hợp lý nhất. Ví dụ: Khi đặt đài trên gò hoặc đồi cao nh−ng lại nằm cách xa các tuyến ống chính thì chiều cao xây dựng đài thấp, nh−ng số l−ợng ống dẫn vào đài lại tăng lên. 3. Vạch tuyến mạng l−ới Trang:- 16 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) a) Vạch tuyến ống đối với mạng l−ới cấp n−ớc xây dựng mới: Sau khi lựa chọn đ−ợc vị trí trạm xử lí, đài n−ớc, cần nghiên cứu cụ thể hiện trạng, quy hoạch, địa hình, địa vật của khu dân c− để tiến hành vạch tuyến. Cơ sở để vạch tuyến mạng l−ới là các nguyên tắc vạch tuyến đã nêu ở phần lý thuyết môn học. Một số điểm cần nhấn mạnh khi nghiên cứu vạch tuyến mạng l−ới nh− sau: - Đối với những khu vực quan trọng yêu cầu mức độ an toàn cấp n−ớc cao hay những khu vực mà mạng chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển n−ớc đến các khu vực khác (những khu vực đầu mạng), thì cần phải sử dụng mạng l−ới vòng. - Từ trạm xử lý h−ớng vận chuyển chính của mạng l−ới phải h−ớng tới các khu vực tiêu thụ n−ớc lớn nh−: khu trung tâm, khu công nghiệp và các tuyến ống chính phải đặt dọc theo h−ớng vận chuyển chính. - Theo nguyên tắc vạch tuyến thì các tuyến ống chính cách nhau từ 300ữ600m, các tuyến ống nối cách nhau từ 400ữ800m. Tuy vậy cần dựa vào khoảng cách giữa các trục đ−ờng giao thông để chọn khoảng cách giữa các tuyến ống. Ngoài ra với những khu vực đầu mạng thì cần thiết kế vòng mạng nhỏ hơn những khu vực cuối mạng. b) Vạch tuyến ống đối với mạng l−ới cấp n−ớc cải tạo mở rộng: Cần phải phân tích đánh giá hiện trạng hệ thống cấp n−ớc hiện có và quy mô của các công trình đơn vị mở rộng theo quy hoạch, để đ−a ra giải pháp tối −u cho mạng l−ới. Các vấn đề cụ chể cần phân tích đánh giá là: - Hình thù mạng l−ới, đ−ờng kính và tình trạng các tuyến ống hiện có; dung tích và chiều cao đài n−ớc hiện có, dung tích đài tính theo công suất mở rộng. - Vị trí vùng dân c− phát triển theo quy hoạch. Một số giải pháp cải tạo mở rộng mạng l−ới cấp n−ớc tham khảo nh− sau: + Xây dựng mạng l−ới mới cho khu vực mở rộng. Trang:- 17 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Ghi chú: KV1- Khu vực dân c− hiện có. KV2- Khu vực dân c− theo quy hoạch mới. + Xây dựng mới mạng l−ới đ−ờng ống truyền dẫn, đ−a n−ớc đến các khu quy hoạch mới và các khu vực tiêu thụ hiện trạng. Với ph−ơng án này mạng l−ới cũ chỉ làm nhiệm vụ lấy n−ớc từ mạng truyền dẫn để phân phối cho khu vực dân c− hiện trạng với l−u l−ợng tính toán xấp xỉ l−u l−ợng thiết kế ban đầu. Do đó có thể giữ nguyên hiện trạng mạng l−ới của những khu vực này, nếu chất l−ợng ống và các thiết bị vẫn đảm bảo. Trang:- 18 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) ii. xác định các tr−ờng hợp tính toán mạng l−ới Khi làm việc bình th−ờng, cần phải tìm ra thời điểm bất lợi nhất về mặt thuỷ lực cho mạng l−ới để thiết kế. Mạng l−ới, bơm cấp 2 đáp ứng đ−ợc thời điểm bất lợi nhất đảm bảo đáp ứng đ−ợc cho tất cả các thời điểm khác. Ngoài ra khi có cháy xảy ở bất kỳ thời điểm nào, mạng l−ới vẫn phải đảm bảo làm việc an toàn. Do vậy: 1. Đối với sơ đồ mạng l−ới có đài đặt ở đầu Cần tính toán cho hai tr−ờng hợp: a) Tr−ờng hợp thứ nhất: Tính toán mạng l−ới theo giờ dùng n−ớc lớn nhất. b) Tr−ờng hợp thứ hai: Tính toán, kiểm tra mạng l−ới trong giờ dùng n−ớc lớn nhất đồng thời xảy ra cháy. 2. Đối với sơ đồ mạng l−ới có đài đặt đối diện Cần tính toán cho ba tr−ờng hợp: a) Tr−ờng hợp thứ nhất: Tính toán mạng l−ới theo giờ dùng n−ớc lớn nhất. b) Tr−ờng hợp thứ hai: Tính toán mạng l−ới theo giờ vận chuyển n−ớc nhiều nhất vào đài. Trong thời điểm này trạm bơm cấp 2 vừa cung cấp n−ớc cho tiêu thụ vừa vận chuyển n−ớc lên đài. L−ợng n−ớc lên đài đ−ợc vận chuyển hầu nh− xuyên suốt từ đầu đến cuối mạng, nên ch−a thể khẳng định đ−ợc là giữa hai thời điểm trên tr−ờng hợp nào là bất lợi nhất về mặt thuỷ lực c) Tr−ờng hợp thứ ba: Tính toán, kiểm tra mạng l−ới trong giờ dùng n−ớc lớn nhất đồng thời xảy ra cháy. 3. Đối với sơ đồ mạng l−ới có đài đặt ở giữa Tr−ờng hợp này phải xem xét cụ thể, nếu xuất hiện biên giới cấp n−ớc trong giờ dùng n−ớc nhiều nhất thì tính nh− tr−ờng hợp đài đặt đối diện. Nếu không xuất hiện biên giới cấp n−ớc thì tính nh− tr−ờng hợp đài đặt đầu mạng. iii. xác định chiều dài tính toán, l−u l−ợng dọc đ−ờng và lập sơ đồ tính toán thuỷ lực mạng l−ới Vẽ phác thảo hình thù mạng l−ới theo một tỷ lệ thích hợp. Đánh số thứ tự nút, ghi chiều dài thực của các đoạn ống (lt). 1) Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống Trang:- 19 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) L−u l−ợng n−ớc đ−ợc lấy ra từ mạng l−ới theo hình thức phân phối dọc đ−ờng tính cho một đơn vị chiều dài thực của các đoạn ống khác nhau trong mạng l−ới có thể khác nhau. Để kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống, ng−ời ta đ−a ra khái niệm chiều dài tính toán (ltt ) và đ−ợc xác định theo công thức sau: i + ltt : Chiều dài tính toán của đoạn ống thứ i trong mạng l−ới, m. i i ltt = l x α + li: Chiều dài của đoạn ống thứ i, m. + α: Hệ số làm việc của đoạn ống thứ i, kể đến mức độ phục vụ theo hình thức phân phối dọc đ−ờng của đoạn ống. Ng−ời thiết kế phải phân tích đ−ợc mức độ phục vụ của các đoạn ống mà đ−a ra hệ số α thích hợp. Ngoài ra một số đoạn ống lại phục vụ cho hai hay nhiều khu vực tiêu thụ có tiêu chuẩn dùng n−ớc sinh hoạt khác nhau, khi đó những đoạn ống này sẽ có các chiều dài tính toán t−ơng ứng với từng khu vực tiêu thụ. Đoạn ống 1-2 có chiều dài đo đ−ợc là l12. Đoạn này phục vụ cho một khu vực tiêu thụ và hai phía của đoạn ống đều lấy n−ớc dọc đ−ờng, có thể chọn αI =1 Đoạn ống 2-3 phục vụ cho một khu vực tiêu thụ, nh−ng một phía của đoạn ống là công viên cây xanh không lấy n−ớc dọc đ−ờng, nên có thể chọn αI =0,5. Đoạn ống 3-4 phục vụ cho hai khu vực tiêu thụ có tiêu chuẩn dùng n−ớc khác nhau, khi đó đoạn ống 3-4 sẽ có hai chiều dài tính toán, có thể chọn αI =0,5 và αII =0,5 và: ltt(I)=0,5l34; ltt(II)=0,5l34 Trang:- 20 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Đối với mỗi tr−ờng hợp tính toán đều phải lập một sơ đồ tính toán riêng cho mạng l−ới. Sau khi chọn đ−ợc hệ số phục vụ cho các đoạn ống, tiến hành lập bảng thống kê chiều dài tính toán cho toàn mạng l−ới theo từng khu vực. Số TT Đoạn ống Chiều dài Khu vực I Khu vực II thực (m) αI ltt (I) αII ltt (II) 1 2 Tổng 2) Lập sơ đồ tính toán thuỷ lực mạng l−ới 2.1) Tr−ờng hợp giờ dùng n−ớc nhiều nhất a) Mạng có đài đặt ở đầu: Dựa vào bảng thống kê l−u l−ợng, tìm ra ngay giờ dùng n−ớc nhiều nhất và biết đ−ợc trong giờ đó l−u l−ợng tiêu thụ của từng loại nhu cầu là bao nhiêu. Đồng thời từ chế độ bơm đã lựa chọn cũng xác định đ−ợc vào thời điểm dùng n−ớc nhiều nhất thì l−u l−ợng mà trạm bơm cấp II, đài n−ớc cấp vào mạng là bao nhiêu và từ đó xác đinh các l−u l−ợng tính toán nh− sau: - L−u l−ợng dọc đ−ờng đơn vị của các khu vực đ−ợc xác định nh− sau: I Qdd −I q đv = I (l / s.m) ; ∑ltt II Qdd −II q đv = II (l / s.m) ∑ltt I II +∑l tt, ∑l tt: Tổng chiều dài tính toán mạng l−ới của khu vực I và khu vực II, [m]. + Qdđ-I, Qdđ-II: Tổng l−u l−ợng theo hình thức phân phối dọc đ−ờng của khu vực I, khu vực II, [l/s]. Qdđ-I = Qv-I – Qt.tr-I Qdđ-II = Qv-II – Qt.tr-II + Qv-I, Qv-II: Tổng l−u l−ợng n−ớc tiêu thụ của khu vực I, khu vực II, [l/s]. Trang:- 21 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Qt.tr-I, Qt.tr-II: Tổng l−u l−ợng n−ớc tiêu thụ theo hình thức lấy n−ớc tập trung của khu vực I, khu vực II, [l/s]. - L−u l−ợng dọc đ−ờng của đoạn ống: I I I I qdđ(i) = q đv.l tt(i)+ q đv.l tt(i) (l/s) Thống kê l−u l−ợng dọc đ−ờng cho từng đoạn ống của toàn mạng l−ới. STT Đoạn Chiều Khu vực I Khu vực II L−u l−ợng I II ống dài thực Chiều dài q đv Chiều dài q đv dọc đ−ờng tính toán tính toán 1 Tổng - Xác định l−u l−ợng nút (qnút): Để đơn giản trong tính toán, các l−u l−ợng dọc đ−ờng giả thiết đ−ợc lấy ra từ hai nút ở hai đầu đoạn. n 1 i qnút = ∑qdd (l / s) 2 i=1 + n: Số đoạn ống tập trung tại nút tính toán. + qdđ(i): L−u l−ợng dọc đ−ờng của đoạn thứ i trong số n đoạn tập trung tại nút tính toán, [l/s]. * Thống kê l−u l−ợng nút TT Tên nút Các đoạn tập L−u l−ợng dọc L−u l−ợng trung tại nút đ−ờng (l/s) nút (l/s) 1-2 1 1 1-3 1-4 ∑ Đ−a các l−u l−ợng nút và l−u l−ợng tập trung về các nút. Điểm lấy n−ớc tập trung gần nút nào thì đ−a về nút đó trong sơ đồ tính. Chọn chiều dòng chảy cho các đoạn ống dựa trên cơ sở, n−ớc từ các điểm cấp vào mạng trong giờ tính toán (Trạm bơm cấp II, đài n−ớc) đến bất kì nút tính toán nào bằng con đ−ờng ngắn nhất. Trang:- 22 – Vietnamwater- (st) 5678 đài n−ớc IV V VI
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) b) Mạng có đài đặt đối diện: Sơ đồ tính toán mạng l−ới có đài đối diện trong tr−ờng hợp dùng n−ớc nhiều nhất khác so với sơ đồ tính toán mạng có đài đặt ở đầu là sẽ xuất hiện biên giới cấp n−ớc, do trong giờ dùng n−ớc nhiều nhất, n−ớc từ trạm bơm và đài cung cấp vào mạng l−ới từ hai phía đối diện nhau. L−u l−ợng lấy ra tại các vị trí trên biên giới cấp n−ớc sẽ bao gồm cả l−u l−ợng từ đài và từ trạm bơm cấp đến từ hai h−ớng đối diện nhau. Biên giới cấp n−ớc đ−ợc xác định nh− sau: Khi biết l−u l−ợng n−ớc do đài cung cấp Qđ, ta có thể tính tổng chiều dài tính toán phần mạng l−ới do đài phục vụ. Qd − ∑Qttr.d ∑ltt.d = qdv Trong đó: ∑Qttr.đ: Tổng l−u l−ợng n−ớc của những điểm lấy n−ớc tập trung trong phạm vi đài cấp, khi ch−a có ∑ltt.đ có thể dựa vào trị số Qđ và các trị số l−u l−ợng tập trung lân cận đài mà dự đoán xem những vị trí lấy n−ớc tập trung nào sẽ nằm trong vùng đài cung cấp. qđv: L−u l−ợng đơn vị dọc đ−ờng của khu vực tiêu thụ do đài cung cấp. Dựa vào ∑ltt.đ và những điểm l−u l−ợng tập trung lân cận đài n−ớc sẽ xác định đ−ợc biên giới cấp n−ớc. Trang:- 23 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Sau khi xác định đ−ợc biên giới cấp n−ớc, trên mạng có thể sẽ có thêm số nút và số đoạn tính toán. Các nút xuất hiện thêm là các giao điểm giữa biên giới cấp n−ớc với các đoạn ống. 5678 IV V VI 1 2 34A đài n−ớc Trạm bơm cấp II I II III 9 10 11 12 Ghi chú: 2 - Nút 3 - L−u l−ợng nút - Ranh giới cấp n−ớc II - Vòng 3 - L−u l−ợng tập trung - Chiều chảy ở sơ đồ trên, A là nút xuất hiện thêm sau khi xác định đ−ợc biên giới cấp n−ớc. Nh− vậy đoạn 3-4 đ−ợc phân thành hai đoạn 3-A và 4-A. Sau khi xác định đ−ợc biên giới cấp n−ớc, tiến hành lập sơ đồ tính toán thuỷ lực mạng l−ới theo trình tự nh− đã trình bày ở tr−ờng hợp đài đầu mạng. 2.2) Tr−ờng hợp giờ vận chuyển n−ớc nhiều nhất vào đài Trong giờ vận chuyển n−ớc nhiều nhất, trạm bơm vừa cấp vào mạng tiêu thụ vừa cấp lên đài và l−u l−ợng tiêu thụ trên toàn mạng khác với giờ dùng n−ớc nhiều nhất. Do vậy l−u l−ợng dọc đ−ờng và l−u l−ợng nút cũng thay đổi. Sự thay đổi này sẽ tỷ lệ với nhu cầu dùng n−ớc của đô thị. Nh− vậy, tất cả các trị số l−u l−ợng nút trong giờ vận chuyển nhiều nhất có thể xác định theo trị số l−u l−ợng nút tính với giờ dùng n−ớc nhiều nhất nhân với hệ số tỷ lệ f. 2 1 Qv − ∑ Qtr f = 1 2 Qv − ∑ Qtr 1 2 Trong đó: Q v; Q v: Tổng l−u l−ợng cấp vào mạng l−ới trong giờ dùng n−ớc lớn nhất và trong giờ dùng n−ớc mà mạng vận chuyển nhiều nhất lên đài. 1 2 Qtr; Q tr: Tổng l−u l−ợng tập trung của mạng l−ới trong giờ dùng n−ớc lớn nhất và trong giờ dùng n−ớc mà mạng vận chuyển nhiều nhất lên đài. Trang:- 24 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Khi đã có l−u l−ợng nút trong giờ vận chuyển nhiều nhất ta cũng lập sơ đồ tính toán theo trình tự trên và xem l−u l−ợng vận chuyển n−ớc lên đài là l−u l−ợng tập trung. L−u ý: Đối với tr−ờng hợp đài đối diện, giữa hai tr−ờng hợp tính toán thuỷ lực mạng l−ới: tr−ờng hợp dùng n−ớc nhiều nhất (1) và tr−ờng hợp giờ vận chuyển n−ớc nhiều nhất, kết quả tính toán thuỷ lực có thể khác nhau. Cụ thể: theo kết quả tính toán ở tr−ờng hợp (1) thì các đoạn ống xung quanh biên giới cấp n−ớc th−ờng nhỏ hơn so với tr−ờng hợp (2), cho nên với những đoạn ống này trong tr−ờng hợp (1) nên chọn đ−ờng kính lớn hơn đ−ờng kính kinh tế. Mục tiêu của việc chọn lựa này là để giảm mức độ chênh lệch áp lực bơm trong hai tr−ờng hợp và đảm bảo vận tốc trong mọi tr−ờng hợp không lớn hơn vận tốc cho phép. 2.3) Tr−ờng hợp giờ dùng n−ớc lớn nhất có cháy Dựa vào tính chất của đô thị, bậc chịu lửa của các công trình, lựa chọn đ−ợc số l−ợng đám cháy xảy ra đồng thời và l−u l−ợng tính toán cho một đám cháy. Trong sơ đồ tính toán của tr−ờng hợp này coi l−u l−ợng lấy n−ớc chữa cháy là những l−u l−ợng tập trung. Trên cơ sở sơ đồ tính toán của tr−ờng hợp dùng n−ớc nhiều nhất ta đặt thêm các thêm l−u l−ợng tập trung mới (l−u l−ợng n−ớc chữa cháy) vào các nút. Các nút lấy n−ớc chữa cháy đ−ợc chọn sao cho áp lực bơm chữa cháy sau khi tính toán là lớn nhất. L−u l−ợng cần cấp vào mạng trong tr−ờng hợp dùng n−ớc nhiều nhất có cháy bằng: max ∑Qv=Qv +∑Qcc IV. Tính toán thuỷ lực mạng l−ới 1. Chuẩn bị số liệu a) Phân phối sơ bộ l−u l−ợng trong mạng l−ới. Dựa vào sơ đồ tính toán mạng l−ới vừa lập đ−ợc, phân phối l−u l−ợng tính toán sơ bộ trên các đoạn ống trong mạng l−ới. Đây là công việc rất quan trọng, nếu phân phối l−u l−ợng hợp lý sẽ giúp cho quá trình điều chỉnh sai số nhanh Trang:- 25 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) hơn và đáp ứng đ−ợc mục tiêu đặt ra ban đầu. Phân phối l−u l−ợng sơ bộ dựa trên các cơ sở sau: + Phải thoả mãn định luật I Kirgôfa: ∑qi-k+Qi=0 + Các tuyến ống chính sẽ mang l−u l−ợng lớn hơn các ống nối. + Xuất phát từ trạm bơm, n−ớc phân phối cho các khu vực tiêu thụ chủ yếu đ−ợc vận chuyển trên các tuyến ống chính theo h−ớng vận chuyển chính đã xác định. Chú ý: - Có thể tiến hành phân phối l−u l−ợng bắt đầu từ nút đầu mạng l−ới đến các nút kết thúc, hoặc bắt đầu từ các nút kết thúc phân phối ng−ợc dần về nút đầu mạng l−ới. Thông th−ờng làm theo cách thứ nhất sẽ tốt hơn đối với mạng l−ới vòng và mạng l−ới hổn hợp; còn cách thứ hai sẽ nhanh hơn đối với mạng l−ới cụt. - Với mạng l−ới cụt thì l−u l−ợng phân phối sơ bộ cũng là l−u l−ợng tính toán. b) Chọn đ−ờng kính cho các đoạn ống trong mạng l−ới. Từ l−u l−ợng phân phối sơ bộ cho các đoạn ống, căn cứ vào vận tốc kinh tế để chọn đ−ờng kính cho các đoạn ống. Vận tốc kinh tế chọn theo bảng sau: Đ−ờng kính ống Vận tốc kinh tế Đ−ờng kính ống Vận tốc kinh tế (mm) (m/s) (mm) (m/s) 100 0,15ữ0,86 350 0,47ữ1,58 150 0,28ữ1,15 400 0,50ữ1,78 200 0,38ữ1,15 450 0,60ữ1,94 250 0,28ữ1,48 500 0,70ữ2,10 300 0,47ữ1,52 ≥600 0,95ữ2,60 Từ bảng trên ta thấy giá trị vận tốc kinh tế của mỗi loại đ−ờng kính khá rộng, nên khi lựa chọn đ−ờng kính cần phải cần nhắc để chọn đ−ợc giá trị tính toán hợp lý nhất. Một số vấn đề cần cân nhắc nh− sau: Trang:- 26 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Đối với các đoạn ống không có nhiệm vụ vận chuyển n−ớc cho các khu vực khác và nằm ở khu vực ít có khả năng tăng công suất trong t−ơng lai thì nên chọn giá trị vận tốc lớn. + Đối với các đoạn ống nằm trong lõi vận chuyển n−ớc chính thì nên chọn giá trị vận tốc nhỏ để giảm áp lực bơm và để dự phòng cho t−ơng lai mở rộng mạng l−ới. 2. Điều chỉnh thuỷ lực mạng l−ới Điều chỉnh thuỷ lực mạng l−ới là để tìm ra l−u l−ợng tính toán trên các đoạn ống t−ơng ứng với đ−ờng kính kinh tế lựa chọn. Cơ sở thực hiện là: Mạng l−ới vòng luôn luôn thoả mãn 2 định luật của Kirgôfa: + Định luật I: Tại mỗi nút, tổng l−ợng đi vào nút bằng tổng l−u l−ợng đi ra khỏi nút (∑qi-k+Qi=0). + Định luật II: Trong mỗi vòng, tổng tổn thất thuỷ lực trên các đoạn ống có chiều n−ớc chảy cùng chiều kim đồng hồ bằng tổng tổn thất thuỷ lực trên các 2 đoạn ống có chiều n−ớc chảy ng−ợc lại (∑Si-k. q i-k=0). Khi phân phối l−u l−ợng sơ bộ cho các đoạn ống trong mạng l−ới đã đảm bảo thoả mãn định I Kirgôfa, còn định luật II thì hầu nh− là ch−a thể thoả mãn. Vì vậy cần phải điều chỉnh dần (thêm bớt l−u l−ợng trên các đoạn ống) để tìm đ−ợc l−u l−ợng tính toán của các đoạn ống. L−u ý: Khi điều chỉnh mạng l−ới, nếu giá trị l−u l−ợng thêm bớt cho các đoạn ống lớn thì cần chọn lại đ−ờng kính ống hay phân phối lại l−u l−ợng sơ bộ. Theo quy phạm hiện hành, sai số áp lực tính toán trong mỗi vòng đơn cho phép là: -0,5m≤(∑hi)v ≤0,5m Đối với vòng bao quanh mạng l−ới sai số áp lực là: -1,5m≤(∑hi)vbao ≤1,5m 3. Các ph−ơng pháp điều chỉnh mạng l−ới vòng Trong phần lý thuyết đã giới thiệu hai ph−ơng pháp điều chỉnh mạng l−ới là: Ph−ơng pháp điều chỉnh từng vòng đơn của Lôbatrev và ph−ơng pháp điều Trang:- 27 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) chỉnh vòng lớn (Gồm nhiều đoạn ống của nhiều vòng đơn) của Anđriyasev. Để hiểu rõ thêm và cách thực hiện xem ví dụ ở phụ lục 1. vi. Tính toán tuyến ống dẫn n−ớc đặc biệt Để đảm bảo cấp n−ớc đầy đủ và liên tục cho mọi đối t−ợng dùng n−ớc, tuyến ống dẫn n−ớc từ trạm bơm cấp II phát vào mạng th−ờng đ−ợc thiết kế tối thiểu là hai đ−ờng ống song song. Tuyến ống phải đ−ợc thiết kế đảm bảo các điều kiện, kinh tế, kỹ thuật khi có sự cố xảy ra. Điều kiện kỹ thuật cần đảm bảo đó là: + Đảm bảo 70% n−ớc sinh hoạt và 100% n−ớc cấp cho công nghiệp (Theo quy phạm quy định). + Cô lập đ−ợc đoạn ống hỏng để sửa chữa. + Tổn thất áp lực trên tuyến không thay đổi so với khi tuyến không bị sự cố. Q/m Trạm bơm cấp IIQ/m Nút đầu mạng LLL - Khi tuyến làm việc bình th−ờng thì tổn thất áp lực là: Q ns h = n.s.( )2 = .Q2 = S.Q2 m m2 - Khi có một đoạn bị sự cố cần cô lập để sửa chữa thì tổn thất áp lực sẽ là: QH 2 QH 2 ⎡n −1 1 ⎤ 2 2 hH = (n-1)s( ) +s( ) = ⎢ 2 + 2 ⎥.s.QH = S H .QH m m −1 ⎣ m (m −1) ⎦ Trong đó: Q: Là l−u l−ợng tính toán khi tuyến làm việc bình th−ờng. QH: Là l−u l−ợng tính toán khi tuyến có sự cố. s: Là sức kháng của một đoạn ống dẫn có chiều dài l. S: Là sức kháng của toàn tuyến dẫn khi làm việc bình th−ờng. SH: Là sức kháng của toàn tuyến dẫn khi có sự cố. m: Số đ−ờng ống dẫn của tuyến. n: Số đoạn đ−ợc chia trên tuyến . Trang:- 28 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Gọi α = SH/S là hệ số biểu thị mức độ tăng của sức kháng trong ống dẫn khi có sự cố, ta có: 2m −1 α =1 + n(m −1)2 Để đảm bảo tổn thất áp lực không thay đổi trong cả hai tr−ờng hợp, ta có: 2 2 2 2 S.Q = SH.Qh =h ⇔ SH/S =Q / QH =α Khi biết QH, Q →α . Chọn m, n sao cho kinh tế, th−ờng chọn m = 2. Vi. Xác định chiều cao đài, áp lực bơm và áp lực tự do tại các nút trong mạng l−ới. 1. Tính chiều cao đài n−ớc Để tính đ−ợc chiều cao đài n−ớc, tr−ớc hết phải chọn đ−ợc điểm bất lợi nhất trong mạng l−ới, đó là điểm sẽ tính ra đ−ợc chiều cao xây dựng đài lớn nhất. Chiều cao xây dựng đài đ−ợc xác định theo công thức sau: Hđ = (Znh - Z đ) + HCT+ ∑hđ-nh Trong đó: + Znh ; Z đ: Cao độ mặt nền của ngôi nhà ở vị trí bất lợi nhất và tại vị trí đặt đài n−ớc, m. + ∑hđ-nh: Tổng tổn thất áp lực trên mạng l−ới từ đài đến ngôi nhà ở vị trí bất lợi nhất vào giờ dùng n−ớc lớn nhất. Trị số này th−ờng lấy giá trị trung bình của nhiều tuyến tính toán từ đài đến điểm bất lợi theo các h−ớng khác nhau. + HCT: C ột n−ớc áp lực cần thiết của ngôi nhà bất lợi nhất, m. 2. Tính chiều cao đài n−ớc và áp lực bơm cấp 2 a) Tr−ờng hợp đài đầu mạng: Trang:- 29 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) - áp lực bơm toàn phần của trạm bơm cấp II: Hb = (Zđ - Zb) + Hđ + Ho /2+ ∑hb-đ Trong đó: + Zn: Cao độ mực n−ớc thấp nhất trong bể chứa, m. + Ho: Chiều cao phần chứa n−ớc của đài, m. + ∑hb-đ: Tổng tổn thất áp lực trên tuyến từ trạm bơm cấp hai đến đài n−ớc vào giờ dùng n−ớc lớn nhất, m. + ∑hđ-nh: Tổng tổn thất áp lực trên tuyến từ đài n−ớc đến ngôi nhà bất lợi nhất vào giờ dùng n−ớc lớn nhất, m. b) Tr−ờng hợp đài cuối mạng: - áp lực bơm: Khi mạng l−ới cấp n−ớc có đài đặt ở cuối, cần phải tính toán áp lực bơm t−ơng ứng với hai tr−ờng hợp tính toán. Sau đó so sánh lấy giá trị lớn hơn để tính toán chọn bơm. max + Giờ dùng n−ớc max: Hb = (Znh - Zb) + HCT + ∑hb-nh + Giờ vận chuyển n−ớc lớn nhất – giờ chảy xuyên: cx Hb = (Zđ - Zn) + Hđ + Ho/2+ ∑hb-đ Trong đó: + Zn: Cao độ mực n−ớc thấp nhất của phần chứa n−ớc sinh hoạt trong bể chứa, m. Trang:- 30 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Ho: Chiều cao phần chứa n−ớc của đài, m. + HCT: C ột n−ớc áp lực cần thiết của ngôi nhà bất lợi nhất nằm trên biên giới cấp n−ớc, m. + Hđ: Chiều cao xây dựng đài n−ớc, m. + ∑hb-đ: Tổng tổn thất áp lực trên tuyến từ trạm bơm cấp hai đến đài vào giờ dùng n−ớc lớn nhất, m. + ∑hb-nh: Tổng tổn thất áp lực trên tuyến từ bơm cấp 2 đến ngôi nhà bất lợi vào giờ dùng n−ớc lớn nhất, m. - áp lực bơm toàn phần của trạm bơm cấp II khi có cháy: cc cc cc cc cc + H b = (Z nh – Z n) + H CT + ∑h b-nh Trong đó: cc + Z n: Cao độ mực n−ớc thấp nhất trong bể chứa, m. cc + Z nh : Cao độ mặt đất tại ngôi nhà bất lợi về mặt áp lực trong tr−ờng hợp có cháy, m. cc + ∑h b-nh: Tổng tổn thất áp lực trên tuyến từ bơm chữa cháy đến ngôi nhà bất lợi vào giờ dùng n−ớc lớn nhất có cháy, m. + HCC: Cột n−ớc áp lực cần thiết để chữa cháy cho ngôi nhà ở vị trí bất lợi nhất trong tr−ờng hợp có cháy. Theo quy phạm thiết kế hiện hành trị số này không nhỏ hơn 10m đối với hệ thống cấp n−ớc chữa cháy áp lựcthấp. Còn đối với hệ thống cấp n−ớc chữa cháy áp lực cao thì HCC phải đủ để dập tắt đám cháy mà Trang:- 31 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) không cần phải bơm tăng áp và cần phải tính toán cụ thể (Đ−ợc nói rõ ở môn học “Cấp thoát n−ớc công trình”). 3. Tính toán áp lực d− tại các nút trên mạng l−ới Mục đích của việc xác định áp lực d− trên toàn mạng l−ới ứng với từng thời điểm khác nhau là để làm cơ sở cho quản lý và vận hành. Ví dụ: - Theo quy phạm hiện hành quy định: áp lực d− tại mọi vị trí trên toàn mạng l−ới trong mọi thời điểm không đ−ợc lớn hơn 60m . - Các vùng có áp lực d− lớn thì cần phải giảm áp cho các ống nhánh tiểu khu (ống lấy n−ớc từ mạng chính vào phân phối cho các nhóm đối t−ợng tiêu thụ). - Các vùng có áp lực lớn thì nguy cơ xảy ra sự cố nhiều hơn, l−ợng n−ớc rò rỉ nhiều hơn, nên cần đ−ợc đặc biệt quan tâm. Kết quả tính toán thuỷ lực mạng l−ới cho ta biết tổn thất áp lực trong từng đoạn ống. Dựa vào áp lực đẩy của trạm bơm cấp 2 tại từng thời điểm tính toán cơ bản (Tr−ờng hợp tính toán cơ bản), chúng ta tính dần đ−ợc áp lực tự do ở tất cả các nút trên toàn mạng l−ới t−ơng ứng với từng thời điểm tính toán cơ bản đó. Hi=(Zi-1-Zi)+Hi-1-h(i-1)ữi (m) Trong đó: + Zi, Zi-1: Cao độ mặt đất tại nút đầu (i) và nút sau (i-1) của đoạn, m. + h(i-1)ữi: Tổn thất thuỷ lực trên đoạn ống tính toán, m. + Hi, Hi-1: áp lực tự do tại nút đầu (i) và nút sau (i-1) của đoạn, m. Trang:- 32 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Nh− vậy thứ tự xác định áp lực tự do trên các nút phải đ−ợc bắt đầu từ đoạn dẫn n−ớc từ trạm bơm đến nút tiếp nhận n−ớc đầu tiên trên mạng l−ới. Sau đó tính dần cho các nút phía sau. Bảng xác định áp lực tự do tại các nút ứng với giờ tính toán Nút tính Đoạn ống Cốt mặt Tổn thất áp lực tự Cốt đo Ghi chú toán đất (m) áp lực trên do (m) áp (m) đoạn (m) 1 2 3 4 5 6 7 TB2 21,00 31,00 52,00 1 TB2-1 22,00 1,00 29,00 51,00 2 1-2 20,00 2,00 29,00 49,00 3 2-3 19,00 2,00 28,00 47,00 4 3-4 23,50 3,00 20,50 44,00 BL 4-BL 24,00 2,00 18,00 42,00 Nút bất lợi Ghi chú: 51,00 - Cốt đo áp, m. 22,00 - Cốt mặt đất, m. 29,00 - áp lực tự do vii. tính toán thiết kế kỹ thuật một vài chi tiết Một số công trình, thiết bị trên mạng l−ới cần đ−ợc triển khai chi tiết nh−: 1. Chi tiết cấu tạo một giếng thăm. 2. Thiết kế kỹ thuật đoạn ống qua các ch−ớng ngại vật nh− đ−ờng ô tô, đ−ờng sắt, ống đi qua sông d−ới dạng điu-ke Trang:- 33 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 3. Chi tiết hoá mạng l−ới mạng l−ới cấp n−ớc. Đó là công việc bố trí các thiết bị và phụ tùng nối ống trên toàn mạng l−ới một cách khoa học để đạt đ−ợc hiệu quả cao trong thi công, vận hành, quản lý và kinh tế. Cụ thể của công việc chi tiết hoá mạng l−ới là: - Xác định các phụ tùng nối ống (Thập, tê, côn, cút) cần có để nối đ−ợc các đoạn ống với nhau tại các nút cũng nh− trên suốt chiều dài các đoạn ống. - Xác định các thiết bị cần phải có để quản lý và vận hành mạng l−ới nh−: van, Họng lấy n−ớc cứu hoả, Van xả khí, van xả cặn - Xác định các phụ tùng cần phải thêm vào để có thể lắp đặt dễ dàng các phụ tùng, thiết bị, ống với nhau khi thi công cũng nh− tháo gỡ đ−ợc khi cần thay thế hay sửa chữa. Phần thiết kế chi tiết do thầy giáo h−ớng dẫn chỉ định và yêu cầu đối với từng sinh viên. viii. tính toán kinh tế phần mạng l−ới Từ sơ đồ chi tiết hoá mạng l−ới chúng ta có thể thống kê đ−ợc tổng chiều dài ống cho từng loại đ−ờng kính, số l−ợng cho từng loại phụ tùng nối ống và thiết bị trên toàn mạng l−ới. Dựa vào đơn giá xây dựng hiện hành của Nhà n−ớc chúng ta có thể khái toán kinh tế phần mạng l−ới. Bảng khái toán kinh tế phần mạng l−ới Số Tên vật liệu Đơn vị Số Đơn gía Thành tiền Ghi chú TT tính l−ợng (1000đ) (1000đ) 1 2 3 4 5 6 7 I Phần ống ống gang d600 m m ống gang d100 m ii phần phụ tùng nối ống Cút gang d600 cái cái Côn gang d600x500 cái cái Tê gang d600/500 cái cái Trang:- 34 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Thập gang d600-500 cái cái iii phần thiết bị Van gang d600 cái cái Van xả cặn d300 cái Tổng cộng B. Thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc theo cách tiếp cận ph−ơng pháp phân phối n−ớc hiệu quả. i. khái niệm chung Mô hình phân phối n−ớc hiệu quả đ−ợc lập trên cơ sở đáp ứng đ−ợc các mục tiêu cơ bản của mạng l−ới đó là: - Đáp ứng yêu cầu cấp n−ớc cho khách hàng. - Hiệu quả kinh tế cao trong kinh doanh n−ớc sạch. - Linh động trong việc phát triển mạng cho từng khu vực tiêu thụ. Để mạng l−ới cấp n−ớc đáp ứng đ−ợc hai mục tiêu trên thì quá trình thiết kế và vận hành mạng l−ới cần phải đạt đ−ợc một số yêu cầu cơ bản nh− sau: - Điều hoà đ−ợc áp lực giữa các vùng tiêu thụ trong khu vực thiết kế theo từng thời điểm tiêu thụ. - Chi phí đầu t− xây dựng quản lý và vận hành hợp lý nhất. - Tỷ lệ l−ợng n−ớc thất thoát thấp. Các yêu cầu này có thể đạt đ−ợc khi phân khu vực thiết kế thành nhiều vùng tiêu thụ n−ớc khác nhau. Kích cỡ của một vùng tiêu thụ n−ớc đ−ợc xây dựng dựa trên các cơ sở sau: - Số l−ợng khách hàng nhỏ nh− hộ gia đình, công trình công cộng có quy mô tiêu thụ nhỏ nằm rải rác trong khu dân c− tính cho một vùng tiêu thụ khoảng 500ữ5000 khách hàng. Cụ thể: + Vùng nhỏ ≤1000 khách hàng. + Vùng trung bình 1000ữ3000 khách hàng. Trang:- 35 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Vùng lớn 3000ữ5000 khách hàng. - Mức độ thay đổi địa hình trong một vùng nhỏ. - Mức thất thoát n−ớc theo yêu cầu của Nhà đầu t− kinh doanh. Kích cỡ vùng có ảnh h−ởng đến mức thất thoát n−ớc. Ví dụ: đối với vùng tiêu thụ nhỏ thì: + Nhận biết khi có rò rỉ nhanh hơn. + Nhận biết đ−ợc những rò rỉ nhỏ hơn. + Tìm thấy rò rỉ nhanh hơn. + Giữ thời gian gián đoạn n−ớc ở mức thấp hơn. Tuy nhiên: + Số l−ợng thiết bị quản lí vùng nhiều. + Số l−ợng công nhân viên quản lí tăng lên. - Chênh lệch áp lực giữa các l−u vực trong vùng nhỏ. Nh− vậy ranh giới vùng không nên chọn theo dạng hình thù kéo dài. - Đặc điểm, điều kiện địa ph−ơng, phong tục tập quán của các khách hàng trong một khu vực t−ơng đồng nhau. Yếu tố này dẫn đến chất l−ợng n−ớc yêu cầu, mức độ cần đáp ứng của các khách hàng trong vùng t−ơng đ−ơng nhau. - Nếu có điều kiện một vùng nên nằm trong địa giới của một đơn vị quản lý hành chính nh−: Ph−ờng, Quận 1i. Vạch tuyến mạng l−ới Sau khi nghiên cứu, phân tích để phân chia khu vực thiết kế thành các vùng tiêu thụ n−ớc khác nhau, ta tiến hành vạch tuyến mạng l−ới theo mô hình mạng 3 cấp nh− sau: - Mạng cấp I lấy n−ớc từ nguồn cấp (Trạm bơm cấp 2, đài n−ớc) dẫn đến các vùng tiêu thụ và th−ờng là mạng vòng, đ−ờng kính ống của mạng cấp I d≥350mm. Yêu cầu đối với mạng cấp I là bao trùm lên các vùng tiêu thụ, tổng chiều dài ngắn nhất, ít quanh co gấp khúc và chảy thuận tiện nhất. - Mạng cấp II có thể là mạng vòng, mạng cụt, hay mạng kết hợp. Mạng cấp II lấy n−ớc từ mạng cấp I tại một vị trí duy nhất, cấp đến các khu vực tiêu thụ nhỏ nằm trong vùng tính toán, hoặc cấp cho các công trình công cộng, dịch Trang:- 36 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) vụ có quy mô lớn, các cơ sở sản xuất nằm trong vùng. N−ớc từ mạng cấp I vào mạng cấp II qua một nút quản lý. Cấu tạo nút quản lý gồm: + Đồng hồ đo l−u l−ợng tổng của cả khu vực tiêu thụ. + Van giảm áp cho vùng. Việc giảm áp vùng có thể theo hai cách sau: ∗ Cách 1: Đảm bảo áp lực tại nút bất lợi nhất của vùng luôn luôn bằng áp lực cần thiết trong mọi thời điểm. ∗ Cách 2: Đảm bảo áp lực nút đầu vùng (nút tiếp nhận n−ớc từ mạng cấp I sang) luôn giữ một giá trị nhất định đủ để đảm bảo áp lực cần thiết cho nút bất lợi nhất trong thời điểm dùng n−ớc nhiều nhất của vùng. + Đồng hồ đo áp lực. + Nhánh nối sự cố phòng khi thay thế, sửa chữa các thiết bị trên nút hay khi có cháy. + Thiết bị ghi và báo cáo số liệu. - Mạng cấp III - mạng phân phối, th−ờng là mạng cụt. Mạng cấp III lấy n−ớc từ mạng cấp II tại một vị trí duy nhất, để cấp đến cho các khách hàng tiêu thụ theo hình thức phân phối dọc đ−ờng. Với mô hình phân phối n−ớc nh− trên thì trong sơ đồ tính chỉ có mạng cấp III mới đ−ợc tính theo kiểu hình thức phân phối dọc đ−ờng. 4 5 6 13 14 15 Vùng I QL Vùng III C D F 10 11 12 1 2 3 Trạm bơm cấp 2 7 8 9 16 17 18 A B E Trạm xử lý QL 13 14 15 QL 13 14 15 Đài n−ớc Ghi chú: 10 11 12 10 11 12 A - Nút mạng cấp I 2 - Nút mạng cấp II Vùng II Vùng IV QL - Nút quản lý 16 17 18 16 17 18 Trang:- 37 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 2.Trình tự tính toán thuỷ lực mạng l−ới bằng phần mềm epanet 1. Nguyên tắc tính toán Cần phải tính toán mạng l−ới và các công trình, thiết bị liên quan nh− đài n−ớc, máy bơm trong trạm bơm 2, bể chứa đồng thời, tức là tính mạng theo mô hình động. Với cách tính này thì dung tích điều hoà của đài, bể chứa, chủng loại bơm và số l−ợng bơm cấp 2 chỉ xác định đ−ợc chính xác sau khi điều chỉnh các công trình thiết bị đó đồng thời cùng với mạng l−ới. Cơ sở để điều chỉnh là đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cấp n−ớc; kinh phí xây dựng, quản lý vận hành mạng l−ới, đài n−ớc, trạm bơm cấp 2 rẻ nhất. 2. Trình tự tính toán chung B1: Chọn vật liệu ống và các thông số thuỷ lực cần đạt đ−ợc: - Đối với mạng cấp I và mạng cấp II th−ờng chọn ống gang, đối với mạng cấp III th−ờng chọn ống nhựa uPVC, HDPE - áp lực nhỏ nhất trong mạng Hmin, th−ờng chọn Hmin=18m (Đủ áp lực cấp cho ngôi nhà 3 tầng). - áp lực lớn nhất trong mạng Hmax, tuỳ thuộc vào loại vật liệu đã lựa chọn cho từng cấp mạng. Tuy nhiên theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:06 thì Hmax=60m. - Đ−ờng kính mạng cấp I cần chọn theo vận tốc kinh tế, giá trị v=1,0ữ1,4m/s. Vận tốc trong mạng cấp II, mạng cấp III đối với những vùng đầu mạng có thể chọn lớn hơn để giảm áp và giảm chi phí xây dựng cho vùng, còn đối với những vùng cuối mạng thì nên chọn vận tốc nhỏ để giảm tổn thất thuỷ lực trong mạng vùng, dẫn đến giảm áp trong mạng cấp I, giảm áp lực bơm. B2: Đánh số nút và xác định chiều dài các đoạn ống. B3: Tính toán các l−u l−ợng đặc tr−ng: qdđđv, qdđ, qnút cho các đoạn ống thuộc mạng phân phối. B4: Nhập số liệu tính toán: - Số liệu nút: Cao độ mặt nền tại nút (Elevation); l−u l−ợng gốc của nút (Base demand). L−u l−ợng gốc đ−ợc tính từ l−u l−ợng trung bình giờ trong ngày tiêu thụ lớn nhất; biểu đồ tiêu thụ của nút (pattern) – Chế độ tiêu thụ n−ớc tại Trang:- 38 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) nút, và hệ số l−u l−ợng gốc. Nh− vậy đối với các nút thuộc đoạn không phân phối n−ớc dọc đ−ờng (nút thuộc mạng cấp I và một số nút thuộc mạng cấp II) thì l−u l−ợng nút nhập giá trị 0. - Số liệu các đoạn: Chiều dài đoạn (Length) ; đ−ờng kính đoạn (Diameter) và hệ số nhám Hazen-Willam (Roughness). - Số liệu đài: Đ−ờng kính đài – Diameter (Xem đài hình trụ); Cao độ đáy thùng đài - Elevation; Độ sâu mực n−ớc ban đầu - Initial level; Độ sâu mực n−ớc thấp nhất trong đài - Minimum level; Độ sâu mực n−ớc cao nhất trong đài - Maximum level. + Độ sâu mực n−ớc cao nhất trong đài (hmax) chọn theo h−ớng lợi nhất về kết cấu xây dựng, th−ờng lấy 3ữ6 m. 4.W + Đ−ờng kính đài: D = (m) . Trong đó: W-dung tích đài. Ban đầu π.hmax sơ bộ lấy dung tích đài 3ữ5%Qng. 4.W d + Độ sâu mực n−ớc thấp trong đài xác định nh− sau: h = cc (m) . min π.D2 đ 3 Trong đó: Wcc -là dung tích n−ớc chữa cháy của đài, m ; D-đ−ờng kính đài, m. + Độ sâu mực n−ớc trong đài tại giờ bắt đầu mô phỏng, đ−ợc chọn giá trị bất kỳ nằm trong khoảng từ hminữhmax. - Số liệu bể: Nhập t−ợng tự số liệu đài. Cụ thể: + Độ sâu mực n−ớc cao nhất trong bể (hmax) chọn theo h−ớng lợi nhất về kết cấu xây dựng, th−ờng lấy 3ữ6 m. 4.W + Đ−ờng kính bể: D = (m) . Trong đó: W-dung tích bể. Ban đầu sơ π.hmax bộ lấy dung tích bể 20ữ25%Qng. 4.W b + Độ sâu mực n−ớc thấp trong bể xác định nh− sau: h = cc+bt (m) . min π.D2 đ Trong đó: W cc+bt -là dung tích n−ớc dự trữ n−ớc chữa cháy và n−ớc dành cho bản thân trạm của bể, m3; D-đ−ờng kính bể, m. Trang:- 39 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Độ sâu mực n−ớc trong bể tại giờ bắt đầu mô phỏng, đ−ợc chọn giá trị bất kỳ nằm trong khoảng từ hminữhmax. - Số liệu bơm: Nhập đ−ờng đặc tính của bơm (Curves). B5: Điều chỉnh mạng và các công trình thiết bị liên quan: Cơ sở điều chỉnh là Hmax, Hmin khống chế đối với từng cấp mạng. Các thông số điều chỉnh là: Đ−ờng kính ống; Cao độ đáy thùng đài, bể; Độ sâu mực n−ớc lớn nhất, nhỏ nhất trong đài, bể; Chủng loại bơm và số l−ợng bơm cấp 2. B6: Lấy số liệu thiết kế và quản lý: - Số liệu thiết kế gồm: Kích th−ớc ống; Dung tích đài, bể; Cao độ đáy thùng đài, bể; Loại bơm và số l−ợng bơm cấp 2. - Số liệu quản lý gồm: Biểu đồ l−ợng n−ớc vào ra đài, bể theo thời gian; Biểu đồ tiêu thụ n−ớc của toàn đô thị; áp lực tại các nút ở từng thời điểm. 3. Trình tự tính toán theo kinh nghiệm Để việc điều chỉnh mạng l−ới và các công trình liên quan nhanh đi đến kết quả tr−ớc hết cần điều chỉnh sơ bộ để tìm đ−ợc chiều cao xây dựng đài, chủng loại bơm và chế độ hoạt động của từng bơm trong suốt thời gian mô phỏng. Trình tự thể thực hiện nh− sau: - Trong sơ đồ tính ban đầu ch−a cho đài điều hoà tham gia (đ−ờng ống nối từ đài xuống để ở tình trạng đóng – close) và thay toàn bộ cụm máy bơm bể chứa bằng một nguồn – Reservoirs. - Nhập số liệu nút, đoạn (Giống trình tự tính toán chung). - Điều chỉnh đồng thời cao độ mực n−ớc của nguồn và điều chỉnh đ−ờng kính các đoạn ống đảm bảo các yêu cầu về giới hạn áp lực lớn nhất, nhỏ nhất trong mạng đặt ra ban đầu và kinh tế. + Từ biểu đồ áp lực tại các nút liên hệ trực tiếp với bơm cấp 2 và đài n−ớc, ta xác định sơ bộ áp lực trạm bơm cấp 2 và chiều cao xây dựng đài n−ớc. Theo đó áp lực bơm sơ bộ lấy bằng áp lực lớn nhất tại nút tiếp nhận n−ớc từ trạm bơm; Chiều cao xây dựng đài n−ớc sơ bộ lấy bằng áp lực n−ớc lớn nhất tại nút liên hệ trực tiếp với đài n−ớc. Trang:- 40 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) + Từ biểu đồ tiêu thụ n−ớc của toàn mạng có đ−ợc từ sơ đồ tính trên, chọn chế độ bơm. Khi chọn chế độ bơm cần l−u ý chọn số l−ợng bơm cùng chủng loại cho mỗi cấp bơm sao cho trạm bơm chỉ nên sử dụng một chủng loại bơm. + Từ số l−ợng bơm cho một cấp bơm nào đó ta xác định đ−ợc sơ bộ l−u Q l−ợng bơm theo công thức: q = (Q - là l−u l−ợng của trạm bơm theo một cấp n bơm nào đó; n – số l−ợng bơm lựa chọn cho cấp bơm đang xét). + Dựa vào l−u l−ợng và áp lực sơ bộ của mỗi bơm, chọn chủng loại bơm. - Sau khi chọn xác định đ−ợc sơ bộ chiều cao xây dựng đài, chủng loại bơm cấp 2, tiến hành loại bỏ nguồn, đ−a đài, bơm và bể vào sơ đồ tính thực. Sau đó tiến hành điều chỉnh đồng thời mạng l−ới, đài n−ớc, bể chứa và bơm cấp 2 theo trình tự nêu trên. Trang:- 41 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Phần thứ ba: thể hiện bản vẽ i. nội dung và yêu cầu thể hiện Tr−ớc khi thể hiện bản vẽ của đồ án, sinh viên cần xem lại những quy cách vẽ kỹ thuật về: Bố cục bản vẽ, chử viết, đ−ờng nét, cách ghi các con số trên bản vẽ, các quy −ớc về ký hiệu ghi chú đồng thời ôn lại cách sử dụng màu, tô màu đối với các khu chức năng khác nhau trên bản đồ theo quy định chung đối với bản vẽ quy hoạch. Đồ án yêu cầu thể hiện trên các khổ giấy A1. - Bản vẽ sô 1: Mặt bằng quy hoạch phát triển không gian, trên đó có thể hiện thêm số liệu địa hình của Khu vực thiết kế, tỷ lệ 1/5000ữ1/20000. Khi thể hiện cần l−u ý: + Làm rõ ranh giới nghiên cứu; Thể hiện đ−ờng đồng mức, cao độ mặt đất thiết kế tại các nút giao thông. + Dùng màu hoặc ký hiệu để phân biệt các khu chức năng. - Bản vẽ số 2: Mặt bằng mạng l−ới cấp n−ớc, tỷ lệ 1/5000ữ1/20000. Trong đó thể hiện vị trí các công trình đơn vị trong hệ thống cấp n−ớc, các tuyến ống và số liệu thuỷ lực kèm theo. Khi thể hiện cần chú ý: + Bản vẽ số 2 phải đ−ợc thể hiện chồng lên bản vẽ có nội dung nh− bản vẽ số 1, tuy nhiên khi đó nội dung của bản vẽ số 1 cần thể hiện nhạt hơn và bỏ bớt một số chi tiết không ảnh h−ởng nh−: Tên đ−ờng, nét thể hiện vỉa hè + Thể hiện nổi bật các tuyến ống và các công trình đơn vị trong hệ thống cấp n−ớc, trong đó các tuyến ống chính cần thể hiện nổi bật nhất. Trên các đoạn ống chi trị số chiều dài, đ−ờng kính (L-D). Ghi ký hiệu nút trên mạng l−ới; vị trí trạm xử lí, đài n−ớc bằng các chữ số Lamã. Trang:- 42 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) - Bản vẽ số 3: Nội dung thể hiện: Chi tiết hoá từ 1ữ2 vòng mạng l−ới cấp n−ớc; Chi tiết cấu tạo một công trình điển hình nh−: Giếng thăm; ống qua đ−ờng giao thông; ống qua sông Khi thể hiện cần l−u ý: + Phần chi tiết hoá có tỷ lệ tuỳ chọn sao cho thể hiện đ−ợc hết các phụ tùng, thiết bị và dễ nhìn. + Phần giếng thăm; ống qua đ−ờng giao thông; ống qua sông có tỷ lệ từ 1/25ữ1/100 tuỳ từng chi tiết. - Bản vẽ số 4: Thiết kế kỹ thuật 1 đoạn ống cấp n−ớc. Bản vẽ cần thể hiện: + Mặt bằng đoạn ống trên đ−ờng giao thông, tỷ lệ 1/500. Với tỷ lệ này, trên đ−ờng giao thông đã thể hiện rõ các công trình dân dụng hai bên đ−ờng, các đ−ờng ngõ, cây xanh, cột điện + Thể hiện vị trí các thiết bị nh− van, họng cứu hoả hay các nhánh trích n−ớc từ đ−ờng ống vào mạng phân phối nếu có. + Trắc dọc đoạn ống, thể hiện trên trắc dọc tuyến đ−ờng với tỷ lệ ngang 1/500 và tỷ lệ đứng 1/50. + Chi tiết điển hình mặt cắt ngang m−ơng đặt ống, gối đỡ ống; chi tiết lắp đặt họng cứu hoả; cách nối ống tỷ lệ từ 1/5ữ1/25 tuỳ từng chi tiết. ii. Mẫu khung tên và bìa thuyết minh 1. Mẫu bìa thuyết minh Tr−ờng Đại học Kiến trúc Hà nội Bộ môn cấp n−ớc thuyết minh đồ án môn học: mạng l−ới cấp n−ớc (tên đồ án) Giáo viên h−ớng dẫn: Trang:- 43 – Vietnamwater- viên thực hiện: (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 2. Mẫu khung tên Tr−ờng ĐH Kiến trúc (Tên đồ án) Số hiệu bản vẽ: Hà nội Bộ môn cấp n−ớc (Tên bản vẽ) Tỉ lệ: Giáo viên h−ớng dẫn (Họ và tên GV) (Chữ ký của GV) Lớp: Ngày hoàn thành: 4000 Sinh viên thực hiện (Họ và tên SV) (Chữ ký của SV) Năm thứ: 4000 3500 3500 3500 3500 18000 Trang:- 44 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) phần iv. ví dụ tính toán i. đề tài Tính toán thuỷ lực mạng l−ới và các công trình liên quan bằng phần mềm Epanet cho một đô thị có sơ đồ mạng l−ới và số liệu tính toán nh− sau: 1. Sơ đồ mạng l−ới cấp n−ớc. 600 m 600 m 4 5 6 Vùng I 400 m 400 m 400 m 600 m C D 1 2 3 600 m 600 m 400 m 400 m 400 m Trạm bơm 400 m 400 m cấp 2 600 m 600 m 7 89Vùng 20 m 100 m 600 m ABphát triển m 0 1314 15 t−ơng lai 0 600 m 600 m Trạm xử lý 1 Đài n−ớc 400 m 400 m 600 m 600 m 10 11 12 Ghi chú: - Nút mạng cấp I Vùng II 400 m 400 m A 400 m 400 m 2 - Nút mạng cấp II 600 m 600 m 16 17 18 2. Số liệu quy hoạch. Số l−ợng TT Chỉ tiêu quy hoạch Vùng I Vùng II Trang:- 45 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 1 - Dân số 20000 (ng−ời) 16000 (ng−ời) 2 - Bệnh viện 400 (g−ờng) 3 - Tr−ờng học 2000 (học sinh) 4 - Khu công nghiệp A 100 (ha) 5 - Khu công nghiệp B 50 (ha) 6 - Diện tích giao thông 40 (ha) 40 (ha) 7 - Diện tích cây xanh 20 (ha) 20 (ha) ii. Tính toán thuỷ lực mạng l−ới 1. Xác định công suất tiêu thụ 1.1. Tính toán xác định quy mô dùng n−ớc: Công suất (m3/ngày) TT Loại nhu cầu Công thức áp dụng Vùng I Vùng II I Công suất tiêu thụ của từng loại nhu cầu. 1 - N−ớc sinh hoạt q .N .k 6000 4800 Q = ∑ i i ng max . f SH 1000 i 2 - N−ớc dùng cho công trình công cộng: q .N + Bệnh viện. q = i i 120 i 1000 + Tr−ờng học. 40 Tổng: QCTCC 120 40 3 - N−ớc dùng cho công nghiệp: + Khu công nghiệp A. QCN =qcn.Fcn 2000 + Khu công nghiệp B. 2000 Tổng: QCN 2000 2000 4 - N−ớc t−ới: n.F .q + T−ới đ−ờng. Q = t t 150 150 t 1000 + T−ới cây. 150 150 Trang:- 46 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Tổng: QT−ới 300 300 II Công suất tiêu thụ: Qtt=a.QSH.+ QT−ới+ QCN + 9020 7620 + QCTCC (a=1,1) III Công suất cần phát vào Qml=b. Qtt 10373 8763 mạng l−ới cấp II: (b=1,15) 1.2. L−u l−ợng n−ớc chữa cháy của toàn đô thị: q .n.3.3600.k 20.2.3.3600.1 Q = cc = = 432 (m3/ngày) cc 1000 1000 1.3. Công suất trạm xử lý: VI VII 3 QXL= c.(Q ml + Q ml) + Qcc = 1,1.(10373 + 8763) + 432 = 21481,6 (m /ngày) 3 Làm tròn: QXL = 21500 (m /ngày) 2. Tính thuỷ lực mạng l−ới cấp n−ớc 2.1. Chọn vật liệu ống và các thông số thuỷ lực cần đạt đ−ợc: - Mạng cấp I, sử dụng ống gang. - Mạng cấp II, sử dụng ống nhựa HDPE. - áp lực lớn nhất trong mạng cấp II, Hmax=30m. - áp lực lớn nhất trong mạng cấp II, Hmax=60m. - áp lực nhỏ nhất trong mạng cấp II, Hmax=18m (Đủ cấp n−ớc cho ngôi nhà 3 tầng). 2.2. Đánh số nút và xác định chiều dài tính toán các đoạn ống. Số TT Đoạn ống Chiều dài Chiều dài tính toán (m) thực (m) α l(I) mạng cấp II I Khu vực I 1 1-2 600 1 600 2 2-3 600 1 300 3 4-5 600 1 600 4 5-6 600 1 600 Trang:- 47 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 5 7-8 600 0,5 300 6 8-9 600 0,5 300 7 1-4 400 1 400 8 2-5 400 1 400 9 3-6 400 1 400 10 1-7 400 1 400 11 2-8 400 1 400 12 3-9 400 1 400 Tổng 6000 5400 II Khu vực II 1 10-11 600 1 600 2 11-12 600 1 600 3 13-14 600 0,5 300 4 14-15 600 0,5 300 5 16-17 600 1 600 6 17-18 600 1 600 7 10-13 400 1 400 8 11-14 400 1 400 9 12-15 400 1 400 10 11-16 400 1 400 11 12-17 400 1 400 12 13-18 400 1 400 Tổng 6000 5400 mạng cấp I 1 A-B 600 0 0 2 C-D 600 0 0 3 A-C 400 0 0 4 B-D 400 0 0 5 Đài-A 100 0 0 Trang:- 48 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 6 TB2-A 100 0 0 7 A-13 10 0 0 8 D-2 10 0 0 Tổng 2220 0 2.3. Xác định các l−u l−ợng đặc tr−ng. - L−u l−ợng dọc đ−ờng đơn vị: Qdd qđv = (l / s.m) ∑ltt Qdđ= Qml – Qt.tr (l/s) + Vùng I: 10373− 2120 qI = = 0,017689 (l / s.m) đv (24.3,6).5400 + Vùng II: 8763 − 2040 qII = = 0,014410 (l / s.m) đv (24.3,6).5400 - L−u l−ợng dọc đ−ờng: qdđ(i) = qđv.ltt(i)(l/s) Bảng thống kê l−u l−ợng dọc đ−ờng Số Đoạn ống Chiều dài Chiều dài L−u l−ợng L−u l−ợng TT thực (m) tính toán đơn vị dọc dọc đ−ờng (m) đ−ờng (l/s) (l/s) 1 1-2 600 600 0,017689 10,6134 2 2-3 600 600 10,6134 3 4-5 600 600 10,6134 4 5-6 600 600 10,6134 5 7-8 600 300 5,3068 6 8-9 600 300 5,3068 7 1-4 400 400 7,0756 8 2-5 400 400 7,0756 Trang:- 49 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 9 3-6 400 400 7,0756 10 1-7 400 400 7,0756 11 2-8 400 400 7,0756 12 3-9 400 400 7,0756 Tổng 6000 5400 95,5208 1 10-11 600 600 0,014410 8,6458 2 11-12 600 600 8,6458 3 13-14 600 300 4,3229 4 14-15 600 300 4,3229 5 16-17 600 600 8,6458 6 17-18 600 600 8,6458 7 10-13 400 400 5,7639 8 11-14 400 400 5,7639 9 12-15 400 400 5,7639 10 11-16 400 400 5,7639 11 12-17 400 400 5,7639 12 12-18 400 400 5,7640 6000 5400 77,8125 1 A-B 600 0 0,000000 0,000 2 C-D 600 0 0,000 3 A-C 400 0 0,000 4 B-D 400 0 0,000 5 Đài-A 100 0 0,000 6 TB2-A 100 0 0,000 7 A-13 10 0 0,000 8 D-2 10 0 0,000 Tổng 2220 0 0,000 - Xác định l−u l−ợng nút (qnút): n 1 i qnút = ∑qdd (l / s) 2 i=1 Trang:- 50 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Bảng thống kê l−u l−ợng nút TT Tên nút Các đoạn tập L−u l−ợng dọc L−u l−ợng trung tại nút đ−ờng (l/s) nút (l/s) Vùng I 1-2 10,6134 1 1 1-4 7,0756 12,3823 1-7 7,0756 1-2 10,6134 2-3 10,6134 2 2 2-5 7,0756 17,6890 2-8 7,0756 D-2 0,0000 2-3 10,6134 3 3 3-6 7,0756 12,3823 3-9 7,0756 1-4 7,0756 4 4 8,8445 4-5 10,6134 4-5 10,6134 5 5 5-6 10,6134 14,1512 2-5 7,0756 5-6 10,6134 6 6 8,8445 3-6 7,0756 7-1 7,0756 7 7 6,1912 7-8 5,3068 7-8 5,3068 8 8 8-9 5,3068 8,8446 2-8 7,0756 3-9 7,0756 9 9 6,1912 8-9 5,3068 Tổng 9 95,5208 95,5208 Trang:- 51 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) Vùng II 10-11 8,6458 10 10 10-13 5,7639 10,0868 10-16 5,7639 10-11 8,6458 11-12 8,6458 11 11 14,4097 11-15 5,7639 11-18 5,7639 11-12 8,6458 12 12 12-15 5,7639 10,0869 12-18 5,7640 10-13 5,7639 13 13 13-14 4,3229 5,0434 A-13 0,000 13-14 4,3229 14 14 14-15 4,3229 7,2048 11-14 5,7639 14-15 5,7639 15 15 5,0434 12-15 4,3229 10-16 5,7639 16 16 7,2049 16-17 8,6458 16-17 8,6458 17 17 17-18 8,6458 11,5277 11-17 5,7639 17-18 8,6458 18 18 7,2049 12-18 5,7640 Tổng 9 77,8125 77,8125 19 A 0,0000 20 B 0,0000 Trang:- 52 – Vietnamwater- (st)
tμi liệu H−ớng dẫn đồ án môn học: thiết kế mạng l−ới cấp n−ớc Vietnamwater- (st) 21 C 0,0000 22 D 0,0000 2.4. Nhập số liệu vào ch−ơng trình Epanet: Trang:- 53 – Vietnamwater- (st)