BAI TAP CTN GVHD Nguyễn Lan Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 2 Diện tích 68 ha Mật độ dân số 300 người/ha Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại 4 Diện tích 68 ha Mật độ dân số 300 người/ha Mức độ trang th[.]
BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương Bài tập số 1: Xác định quy mô dùng nước công suất trạm bơm cấp nước cho thành phố Mô hình cấp nước cho thành phố: Trạm bơm cấp nước Khudân dâncưcưKV1: KV1: Khu Khudân dâncưcưKV2: KV2: Khu Diệntích: tích:6868ha - -Diện Mật độ dân số: 300người/ha người/ha - Mật độ dân số: 300 Mứcđộđộtrang trangthiết thiếtbịbịvệvệsinh sinhloại: loại:4.4 - -Mức Diệntích: tích:9898ha - -Diện Mật độ dân số: 251người/ha người/ha - Mật độ dân số: 251 Mứcđộđộtrang trangthiết thiếtbịbịvệvệsinh sinhloại: loại:3.3 - -Mức Câyxanh: xanh: Cây Đườngvàvàquảng quảngtrường: trường: Đường Diệntích: tích:1515ha - -Diện diệntích tíchcây câyđược đượctưới: tưới:48% 48% - -%%diện Ngày tưới lần - Ngày tưới lần Diệntích: tích:2020ha - -Diện diệntích tíchđược đượctưới: tưới:65% 65% - -%%diện Ngày tưới lần - Ngày tưới lần Xínghiệp nghiệptập tậptrung trung1:1: Xí nghiệptập tậptrung trung2:2: XíXínghiệp Tổngsốsốcơng cơngnhân nhân( (CN) CN): :456 456người người(P) (P) - -Tổng + Số công nhân phân xưởng nóng: 55%P + Số cơng nhân phân xưởng nóng: 55%P CNtắm tắmlà:là:80% 80% vàvàsốsốCN Sốcơng cơngnhân nhânphân phânxưởng xưởngnguội: nguội:45%P 45%P ++Số số CN tắm là: 25% số CN tắm là: 25% Sốcacasản sảnxuất xuấttrong trongngày: ngày:22 - -Số Nhu cầu dùng nước cho sảnxuất xuấtlà:là:55l/sl/s - Nhu cầu dùng nước cho sản Tổngsốsốcông côngnhân nhân( (CN) CN):428 :428người người(P) (P) - -Tổng + Số công nhân phân xưởng nóng: 60%P + Số cơng nhân phân xưởng nóng: 60%P CNtắm tắmlà: là:76% 76% vàvàsốsốCN Sốcơng cơngnhân nhânphân phânxưởng xưởngnguội: nguội:40%P 40%P ++Số số CN tắm là: 25% số CN tắm là: 25% Sốcacasản sảnxuất xuấttrong trongngày: ngày:33 - -Số Nhu cầu dùng nước cho sảnxuất xuấtlà: là:55l/sl/s - Nhu cầu dùng nước cho sản Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt khu dân cư Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb [m3/ngàyđêm ] Kngày.max : HSKĐH ngày lớn nhất, Kngày.max=1,1-1,5 chọn Kngày.max=1,5 Qtb.ngày : Lưu lượng nước tính tốn trung bình ngày năm cho nhu cầu sinh hoạt đô thị, xác định công thức: Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) , [m3/ngày] qi: Tiêu chuẩn dùng nước trung bình khu vực i (xác định theo tiêu chuẩn 20 TCN332006) , [l/người-ngày] Ni: Dân số tính tốn khu vực i , [người] + Đối với khu vực 1: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh qi=200300[l/người-ngày],chọn qi=250[l/người-ngày]và dân số tính tốn khu vực là: Ni= 68.300 = 20400 [người] SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Trang BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương + Đối với khu vực 2: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh qi=150250[l/người-ngày],chọn qi=200[l/người-ngày]và dân số tính toán khu vực là: Ni= 98.251 = 24598 [người] Từ tính được: Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) =(250x20400+200x24598)/1000=10019,6 [m3/ngày] Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb= 1,5x10019,6=15029,4 [m3/ngàyđêm ] Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới xanh Qcxt.ngày.max = 10.Ft.q tưới.ni [m3/ngàyđêm] Trong đó: Ft phần diện tích xanh tưới, [ha] qcxtưới tiêu chuẩn dùng nưới tưới xanh đô thị, [l/m2.1lần tưới] Tra bảng qcxtưới = 3-4 l/ [m3.1lầntưới], lấy qtưới =3,5 l/ [m2.1lầntưới] nt: Số lần tưới ngày, nt = Tính được: Qcx = 10.(48%x15)x3,5x2= 504 [m3/ ngàyđêm] t.ngày.max Lưu lượng nước tính tốn cho nhu cầu tưới đường quảng trường Qdqt.ngày.max = 10.Ft.q tưới.ni [m3/ngàyđêm] Trong đó: Fdqt phần diện tích đường quảng trường tưới, [ha] Qdqtưới tiêu chuẩn dùng nưới tưới đường quảng trường , [l/m2.1lần tưới] Tra bảng qdqtưới =0,3-0,4 l/ [m3.1lầntưới], lấy qtưới =0,4 l/ [m2.1lầntưới] nt: Số lần tưới ngày, nt = Tính được: Qdq t.ngày.max = 10.(65%x20)x0,4x1=52 [m /ngàyđêm] Lưu lượng tính tốn cho nhu cầu xí nghiệp tập trung 4.1 Lưu lượng tính tốn cho xí nghiệp a Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt công nhân Qshcntt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3/ngày] N1, N2 : Số cơng nhân phân xưởng nóng, lạnh XNCN, [người] Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3.1h): N1 = 55%x456 = 250 [người] Đối với phân xưỡng nguội ( q Nhu cầu dùng nước cho XN1 là: Qxn1tt=16,4+13,29+144= 173,69 m3/ngày 4.2 Lưu lượng tính tốn cho xí nghiệp a Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt công nhân Qshcntt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3/ngày] N1, N2 : Số công nhân phân xưởng nóng, lạnh XNCN, [người] Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3.1h): N1 = 60%x428 = 256 [người] Đối với phân xưỡng nguội ( q Nhu cầu dùng nước cho XN2 là: Qxn2tt=15,82+12,75+216= 244,57 m3/ngày 5.Công suất cần thiết trạm bơm cấp nước cho thành phố Qhthống = [Qsh.max+Qcxt.ngày.max +Qdqt.ngày.max +Qxn1tt+ Qxn2tt].a = = [15029,4+504+52+173,69+244,57]x1,1 = 17604 [m3/ngày] Trong đó: a hệ kể đến dịch vụ, hoạt động tiểu thủ công nghiệp nằm xen kẻ khu công nghiệp, a = 1,1 Bài tập số 2: Tính tốn thủy lực mạng lưới cấp nước cụt Tính tốn thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư xí nghiệp cơng nghiệp Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A - Từ trạm bơm cấp cung cấp cho mạng lưu lượng : 113 l/s - Lưu lượng tập trung lấy nút số 2, 3,4 7,2 l/s , 4,6 (l/s), (l/s), 3,5 (l/s) - Cốt mặt đất ( sơ đồ) SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Trang BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương - Nhà khu dân cư cao tầng Cốt mực nước bể thấp mà bơm bơm là: 15m Khoảng cách từ bơm đến điểm đầu mạng lưới là: 500 m Yêu cầu mạng lưới thiết kế ống gang nước Các đoạn ống 1-2; 2-3; 3-4; 1-7; 1-8 : cung cấp nước về phía Các đoạn ống còn lại cung cấp nước về phía qttr 368 m 330 m 18,0 m q ht − ∑ q ttr ∑L = 370 m 17,5 m Tính tổng chiều dài mạng lưới: Xác định lưu lượng đơn vị : q âv = 420 m qttr m 42 400 m qb m 35 400 m - 17,0 m qttr 16,5m ∑ L = 3058 m 114 − 11.8 = 0.0327 [l/s.m] 3058 Xác dịnh lưu lượng dọc đường: qdđ= qđv.lt.tế , [l/s] Lập bảng: Đoạn ống 1_2 lt.tế(m) 368 2_3 420 0.0327 13,73 3_4 420 0.0327 13,73 3_5 350 0.0327 11,44 1_6 400 0.0327 13,08 1_7 400 0.0327 13,08 7_8 330 0.0327 10,79 8_9 370 0.0327 12.10 ∑q d.â q b − q t tr = Xác định lưu lượng nút qn = ∑ q d.â + q t.tr SVTH: Võ Bùi Duy Liêm qdđ[l/s] qđv [l/s.m] 0.0327 Trang = 12,03 99,98 99,9 (đúng) BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương Nút 1-2 2-3 3-4 3-5 1-6 1-7 7-8 8-9 6,015 6,015 6,865 qt.tr (l/s) 0.00 4,60 5.00 3.50 qn (l/s) 19,095 17,48 24,45 10,365 Đoạn ống ∑q 6,865 6,865 5,72 6,865 5,395 6,05 6,05 0.00 0.00 5,72 6,54 6,54 6,54 6,54 5,395 0.00 0.00 0.00 5,72 6,54 11,395 11,445 Kiểm tra: n 113.00 q tt = 0,5.q d.d + q vc + q tt Đoạn ống 1-2 0,5qd.đ[l/s] qvc[l/s] qtt[l/s] 6.15 51.57 57.72 2-3 7.02 30.33 37.35 3-4 7.02 3.60 10.62 3-5 5.85 0.00 5.85 1-6 6.68 0.00 6.68 1-7 6.68 23.39 30.08 7-8 5.51 12.37 17.88 8-9 6.18 0.00 6.18 Đưa lưu lượng nút lưu lượng tính tốn vào biểu đồ phân bố lưu lượng SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Trang qb 113.00 (Đúng) Xác định lưu lượng tính tốn 6,05 BTL CẤP THỐT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương 6,68l/s 400 m 30,08l/s l/s 19,88l/s 1l/s , 10 420 m 37,35l/s 5, m 84 368 m 57,72l/s 13,17l/s 35 400 m 6,68l/s m s 42 62l/ 19,52l/s qb=114l/s 5,85l/s 7,2l/s 12,20l/s 11,70l/s 330 m 17,88l/s 370 m 6,18l/s 6,18l/s 7,02l/s 3,6l/s Tính tốn thủy lực mạng lưới Với áp lực cần thiết điểm bất lợi nhất: Điểm số Hcthiết(4) = 4.( n + 1) = 24m Trong đó: n = sồ tầng nhiều khu dân cư Cốt mặt đất điểm đầu điểm cuối đoạn ống lấy theo đường đồng mức đồ địa hình Áp lực cần thiết để đưa nước đến điểm đầu điểm cuối đoạn ống, tính theo cơng thức: Hđ = Hc + ∑hđ-c + (Zđ - Zc ) Lập bảng : Đoạn ống l (m) qtt (l/s) D V 1000i (mm) (m/s) hl=i.l Điểm cuối 17.50 Aïp lực cần thiết Điểm Điểm đầu cuối 35.56 32.93 Cốt mặt đất Đoạn ống 1-2 368 57.72 250 1.14 8.49 3.12 Điểm đầu 18.00 2-3 420 37.35 200 1.157 11.51 4.83 17.50 17.00 32.93 28.60 Đoạn ống 3-4 420 10.62 150 0.585 11.54 4.85 17.00 16.75 28.60 24.00 3-5 350 5.85 100 0.705 11.15 3.90 17.00 16.75 28.60 24.95 1-6 400 6.68 100 0.818 14.72 5.89 18.00 18.00 35.56 29.67 1-7 400 30.08 200 0.933 7.90 3.16 18.00 18.00 35.56 32.40 7-8 330 17.88 150 0.983 12.23 4.04 18.00 17.50 32.40 28.86 8-9 370 6.18 100 0.758 13.04 4.82 17.50 17.00 28.86 24.54 Xác định áp lực cần thiết trạm bơm cấp II H b = H + ∑ h b−4 + ( Z − Z b ) ∑h b−4 = ∑ h l + ∑ h cb = ∑ h l + 0,15∑ h l = 1,15.∑ h l = 1,15.15,80 = 18,17 m SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Trang BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương Với ∑h ∑h l : Tổng tổn thất áp lực theo chiều dài từ đài đến điểm l = hlb −1 + hl1− + hl2−3 + hl3−4 = + 3.12 + 4.83 + 4.85 = 15.80 m H b = H + ∑ h b−4 + ( Z − Z b ) = 24 + 18,17 + (16,75 − 15) = 43,92 m Bài tập số 3: Tính tốn thủy lực mạng lưới cấp nước vịng Tính tốn thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư xí nghiệp cơng nghiệp Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A - Từ trạm bơm cấp cung cấp cho mạng lưu lượng : 128 l/s - Lưu lượng tập trung lấy nút số 4,5l/s , nút số 3,0l/s - Sơ đồ sau: 4,5l/s 280 m q ht − ∑ qttr ∑L = 205 m III 485m Bài giải: Xác định tổng chiều dài mạng lưới: Xác định lựu lượng đơn vị q âv = II Xác định lưu lượng dọc đường qdd = qđv.L , [l/s] Lập bảng: L(m) qđv [l/s.m] qdđ[l/s] 332.00 0.037 12.14 2_3 280.00 0.037 10.24 3_4 432.00 0.037 15.80 4_5 332.00 0.037 12.14 1_9 280.00 0.037 10.24 9_6 205.00 0.037 7.50 6_5 227.00 0.037 8.30 1_8 361.00 0.037 13.20 8_7 485.00 0.037 17.74 7_6 361.00 0.037 13.20 SVTH: Võ Bùi Duy Liêm 227 m ∑ L =3627m 128 − 7.50 = 0.033 [l/s.m] 3627 Đoạn ống 1_2 Trang 332 m 332 m I 432 m 361 m 280 m 361 m qb=128l/s 332 m 3,0l/s BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương ∑q d.â = 120.50 q b − q t tr = (đúng) 120.50 Xác định lưu lượng nút qn = 0,5 ∑ qd d Nút Những đoạn ống liên quan dến nút tính tốn qd.đ qn 1-2; 1-8; 1-9 35.58 17.79 1-2; 2-3 22.38 11.19 2-3; 4-3( có kể thêm qt.tr) 26.04 13.02+4.5 3-4; 4-5( có kể thêm qt.tr) 27.94 13.97+3.0 6-5; 4-5 20.44 10.22 9-6; 6-5; 6-7 29.00 14.50 8-7; 6-7 30.94 15.47 1-8; 8-7 30.94 15.47 1-9; 9-6 17.74 8.87 Đưa lưu lượng dọc đường lưu lượng nút vào sơ đồ tính tốn 11.83+4,5l/s 12.14l/s 432 m 14.35l/s I 12.69+3,0l/s II 280 m 205 m 227 m 9.30l/s 6.81l/s 7.54l/s III 13.17l/s 9.29l/s 13.57l/s 485m 16.11l/s 361 m 11.99l/s 16.16l/s 361 m 11.99l/s qb=128l/s 332 m 12.14l/s 280 m 9.30l/s 332 m 10.17l/s 14.05l/s 14.05l/s Dựa vào định luật 2, tạm thời phân bổ lưu lượng cho đoạn ống tính tốn thuỷ lực Sử dung phương pháp phân bố theo lưu lượng dọc đường Đoạn ống 1_2 SVTH: Võ Bùi Duy Liêm 0.5qd.đ qdd q 5.52 9.30 14.82 2_3 4.65 25.38 30.03 3_4 7.18 11.03 18.21 4_5 5.52 0.00 5.52 1_9 4.65 6.81 11.46 9_6 3.41 19.54 22.94 6_5 3.77 0.00 3.77 Trang BTL CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Nguyễn Lan Phương 1_8 6.00 16.11 22.11 8_7 8.06 0.00 8.06 7_6 6.00 0.00 6.00 9_3 5.52 0.00 5.52 Lập bảng tính tốn thuỷ lực mạng lưới : Với phương án thiết kế ống gang nước Vòng Đoạn ống Vòng I 1_2 332.00 14.82 150.00 0.81 8.64 2.87 0.19 2_3 280.00 30.03 300.00 0.41 1.02 0.29 0.01 1_9 280.00 11.46 150.00 0.63 5.42 -1.52 -0.13 9_3 332.00 5.52 125.00 0.43 3.47 -1.15 -0.21 Phân bổ lưu lượng lần đầu để tính tốn h = h 0.48