Thiết kế mạng lưới cấp nước 1 1 cơ sở thiết kế  diện tích khu dự án 996 ha  dân số năm 2022 401700 người

Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống trong mạng lưới .... Phân tích lựa chọn mạng lưới cấp nước Tùy theo mức độ yêu câu về độ an toàn cập nước của các đôi tượng dùng nước, mà k

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MỖI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Phương Tú

Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2022

MUC LUC

TL Thiét kế mạng lưới cp Mu ec ccccccceccscssssssessessesssesssessscssessessesssessuesseeseesseeseesses 1

1.1 Cơ sở thiết kế cà cọ HH như ueg 1

1.3 Xác dinh mhu cau ding nu6 ccccccccccccccsecssesssesssessesseesecssessseseeesveeseeseessecsseees 2 1.3.1 Nhu cầu dùng nước cho sinh hoate ccccccccccccccesseessesssesseestessesstesseessecseeseees 2

1.3.2 Lưu lượng nước cấp cho các công trình công cộng -.5-5-: 2 1.3.3 Lưu lượng nước tưới cây, rửa đường cà Làn 2 1.3.4 Nước cho tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp địa phương 2

1.4 Công suất hữu Ích 22t S3 HT HE g1 11c rrrrrrrrre 2 1.4.1 Công suất của trạm bơm cấp II khi phát vào mạng lưới cấp nước 3

1.4.2 Lưu lượng nước rò rỉ và dự phòng - ác cà cành 3 1.4.3 Công suất trạm xử lý -c cà 2t th tre 3

1.4.4 Chế độ tiêu thụ nước -:.++ccettrt th thư 3

1.5 Xác định dung tích đài nưỚC : Ác LỲỲ Hàn HH Hào 6 1.5.1 Dung tích đài nƯỚC Lá Là Là HH HH HH HH HH HH Hy Hiến 7

1.6 Xác định dung tích bể chứa - cá: ác 5c t2 tệ tt tk tre §

II Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nưỚc - c5 St r2 cEtertrerrrtrrrrrrtree 9

2.1 Vạch tuyến mạng lưới cấp TỚC St tt Sr 2E tre 9 2.2 Tính toán thủy lực phương án mạng vòng, hỗn hợp 55: 10 2.2.1 _ Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất -:-‹ - 10 2.2.2 Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống trong mạng lưới 11

II Tinh toan mang lưới thoát HƯỚTẲ LH HH HH HH HH hờn 17

3.2 Diện tích các khu đất -:e che 17

3.3 Lưu lượng tính fOán - - cà Làn kìk HH HH HH kh KH HH 18 3.4 Tính toán thỦy lỰC ánh HH HH HH HH HH HH HH phế 19

1.1

1.2

Cơ sở thiết kế

Diện tích khu dự án: 996 ha

Dân số năm 2022 : 401700 người

Tiêu chuân cấp nước là: qu = 180 (/người/ngày đêm)

Phân tích lựa chọn mạng lưới cấp nước

Tùy theo mức độ yêu câu về độ an toàn cập nước của các đôi tượng dùng nước, mà

khi thiết kế mạng lưới cấp nước có thê lựa chọn các mạng lưới cấp nước khác nhau

+

Mạng lưới cụt : Là loại mạng lưới chỉ có thể cấp nước cho các điểm theo một hướng nhất định và kết thúc tại các đầu mút của các tuyến ống

Ưu điểm: tính toán đễ dàng, chỉ phí xây đựng ít Dễ phát hiện ra chỗ hư hỏng

khi có sự cố Xảy ra

Nhược điểm: cấp nước không an toàn, khi có một đường ống gặp sự cố thì các thì toàn khu vực phía sau nó không được cấp nước

Mạng lưới cụt chỉ được phép áp dụng trong các trường hợp sau đây : Cấp nước sản xuất khi được phép đùng để sữa chữa

Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100 mm

Cấp nước chữa cháy khi chiều đài không quá 300 m

Mạng lưới vòng : là loại mạng lưới có đường kính ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía Mạng lưới vòng sứ đụng cho các công trình đòi hỏi cấp nước liên tục

Ưu điểm: cấp nước an toàn vì khi trên mạng lưới có chỗ nào đó bị hỏng thì các

đoạn ống sau vẫn có nước

Nhược điểm:

Mạng lưới vòng gồm nhiều vòng khép kín nên số lượng đường ống nhiều hơn, tính toán phức tạp hơn

Quản lý mạng và phát hiện chỗ hư hỏng khó khăn hơn

Căn cứ vào khu vực cập nước mức độ yêu câu cập nước của khu dân cư ta chọn

phương án mạng lưới vòng

1.3.1 Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt

+ te: tiéu chuan dimg muéc theo qui hoach 1a qr = 180 (/ng.ngd)

- Luu luong née sinh hoạt cho ngày dùng nước lớn nhất:

Q° ngay máx = QỀ ngày TR X ngày max = 72306 x 1.2 = 86767.2 (m/ngd)

Trong đó:

+ Kazmax: hệ số dùng nước không điều hòa ngày Thông thường Kasma = 1.2 + 1.4 (theo TCVN 33-2006) Ta chọn Kngmax = 2

1.3.2 Lưu lượng nước cấp cho các công trình công cộng

Do các công trình nằm rãi rác trong đô thị với quy mô khác nhau và không có số liệu

cụ thé, theo TCXDVN 33 - 2006 :

Qcrcc = na Q ngay max = 15% Q° ngay max = 15% x 86767.2 = 13015.08 (m*/ngd)

1.3.3 Lưu lượng nước tưới cây, rửa đường

“ Lưu lượng nước cho tưới cây

Tổng diện tích cây xanh : F = 32.6 (ha)

Tiêu chuẩn dùng nước cho l lần tưới : q« = 3-4 (1m2) Chọn qu = 3(1/m)

*,

+* Lưu lượng nước cho rửa đường

Tiêu chuẩn dùng nước cho 1 lần rửa : qu = 0.3-0.4 (1/m?) Chọn qx = 0.3(1/m))

wg = MOTE _ 03167210900 _ mỶ/ngđ ria = Tông T000 (m'/ngđ)

1.3.4 Nước cho tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp địa phương

Qrrcx = 10% Q™ aeay max = 86767.2 x 10% = 8676.7 (m*/ngd)

1.4 Công suất hữu ích

Qui = QP ngày max + Qua đường + Quưới cây + Qcrcc+ QTTCN

= 86767.2 + 201 + 978 + 13015.08 + 8676.7 = 109637.98 (m3/ngd)

1.4.2

1.4.3

Qu = Qui x K¿= 109637.98 x 1.1 = 120601.8 (m/ngđ) K;: hệ số kế đến lượng nước rò rỉ trên mạng lưới và lượng nước đự phòng, theo

TCXD VN 33 — 2006 K, = 1.1 — 1.2 tính hệ thống cấp nước cho giai đoạn 2015 lay K, = 1.1

Lưu lượng nước rò rỉ và dự phòng

Qu = Quit - Qui = 120601.8 — 109637.98 = 10963.82 (m/ngđ) Công suất trạm xử lý

Oxt = Qu x Kxz + Qcc = 120601.8 * 1.05 + 324= 126955.89 (m/ngđ) Kxu: hệ số tính đến lượng nước cho bản thân trạm xử lí Theo TCXD 33 — 2006,

Tong

Giờ ¬ cho công |Nước rò | „ phát

0-1 1.5 1084.59 |1193.05 542.295 | 456.826 | 361.529 | 3276.76 | 1.850571 1-2 1.5 1084.59 | 1193.05 542.295 | 456.826 | 361.529 | 3276.76 | 1.850571 2-3 1.5 1084.59 | 1193.05 542.295 | 456.826 | 361.529 | 3276.76 | 1.850571 3-4 1.5 1084.59 | 1193.05 542.295 | 456.826 | 361.529 | 3276.76 | 1.850571 4-5 2.5 1807.65 | 1988.42 542.295 | 456.826 | 361.529 | 4795.19 | 2.708112 5-6 3.5 2530.71 | 2783.78 | 244.5 542.295 | 456.826 | 361.529 | 6558.11 | 3.703735

67 | 4.5 | 3253.77 |3579.15 | 244.5 542.295 | 456.826 | 361.529 | 8076.54 | 4.561276

78 | 5.5 | 3976.83 | 4374.51 542.295 | 456.826 | 361.529 | 9350.46 | 5.280734

8-9 5.5 3976.83 |4374.51 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 9383.96 | 5.299653 9-10 5 3615.3 | 3976.83 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 8624.75 | 4.870883 10-11] 6.25 | 4519.125 | 4971.04 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10522.8 | 5.942809 11-12] 6.25 | 4519.125 | 4971.04 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10522.8 | 5.942809 12-13 5 36153 | 3976.83 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 8624.75 | 4.870883 13-14 5 36153 | 3976.83 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 8624.75 | 4.870883 14-15 5.5 3976.83 | 4374.51 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 9383.96 | 5.299653 15-16 6 4338.36 | 4772.2 33.5 | 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10143.2 | 5.728424 16-17 6 4338.36 | 4772.2 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10109.7 | 5.709504 17-18{ 6.25 | 4519.125 | 4971.04 | 244.5 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10733.8 | 6.061973 18-19] 6.25 | 4519.125 | 4971.04 | 244.5 542.295 | 456.826 | 361.529 | 10733.8 | 6.061973 19-20] 4.5 3253.77 | 3579.15 542.295 | 456.826 | 361.529 | 7832.04 | 4.423193 20-21 4 2892.24 | 3181.46 542.295 | 456.826 | 361.529 | 7072.82 | 3.994423 21-22 3 2169.18 | 2386.1 542.295 | 456.826 | 361.529 | 5554.4 | 3.136882 22-23 2 1446.12 | 1590.73 542.295 | 456.826 | 361.529 | 4035.97 | 2.279341 23-24] 1.5 1084.59 | 1193.05 542.295 | 456.826 | 361.529 | 3276.76 | 1.850571

Bang 1 Bang tiêu thụ nước trong ngày quận Đống Đa

6.06 6.06

AN DONG DA

5.73 5.71 5.94 5.94

4.87

OC TRONG NGAY QU

Ut BAN DO TIEU THU N

5.28 5.30

7.00

6.00

3.09 3.14

| 2.28

|

4.87 4.87 4.56

3.70 | 2.71 1.85 1.85 1.85 1.85

Dựa vào biểu đỗ có bậc thang đã được lập, chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp

II dựa trên nguyên tắc: Đường làm việc của trạm bơm cấp II bám sát đường tiêu thụ

nước và theo chế độ ít bậc nhất

Khi có nhiều máy bơm cùng làm việc thì các hệ số hoạt động đồng thời của các máy

bơm như sau:

+2 bơm làm việc đồng thời: œ = 0.9

+3 bơm làm việc đồng thời: a =0.88

+ 4 bơm làm việc đồng thời: « = 0.85

Ta có trạm bơm cấp I bơm điều hòa suốt ngày đêm

Ta có trạm bơm cấp II làm việc theo:

Căn cứ vào biểu đỗ tiêu thụ nước ta có thé chon chế độ 2 cấp bơm trong trạm bơm

Giờ Nước tiêu Chế độ Nước vào | Nướcra | Nước còn thu bom cap2 | dai(%) đài (%) lại (%) 0-1 0.95 2.67 1.72 3.86 1-2 0.89 2.67 1.78 5.65 2-3 0.89 2.67 1.78 743 3-4 0.89 2.67 1.78 9.21 4-5 1.77 2.67 0.90 10.12 5-6 3.38 5.06 1.68 11.79 6-7 5.16 5.06 0.10 11.69 7-8 7.34 5.06 2.28 941 8-9 44] 5.06 0.65 10.06 9-10 4.37 5.06 0.69 10.75 10-11 5.22 5.06 0.16 10.59 11-12 6.10 5.06 1.04 9.55 12-13 6.11 5.06 1.05 8.51 13-14 4.85 5.07 0.22 8.73 14-15 4.86 5.07 0.21 8.94

15-16 4.37 5.07 0.70 9.64 16-17 5.23 5.07 0.16 9.48 17-18 6.50 5.07 1.43 8.05 18-19 7.25 5.07 2.18 5.87 19-20 6.90 5.07 1.83 4.04 20-21 5.88 2.67 3.21 0.83 21-22 3.50 2.67 0.83 0 22-23 2.04 2.67 0.63 0.63 23-24 1.16 2.67 1.51 2.14

+ Wan: dung tích điều hòa của đài nước Theo bang 1, tính được dung tích điều hòa lớn nhất của đài là: Wan = 79536.6 (m°)

+ W‹‹: dung tích nước chữa cháy cho 10 phút đầu

co = ee 0,6xnxqe (mì) Trong đó:

® cc: tiêu chuân chữa cháy

© —n: số đảm cháy xảy ra đồng thời

(Tra bảng 12 — Mục 10.3 —- TCVN 2622: 1995 — phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình — yêu cầu thiết kế)

« Ta có: số din Ni =401700 người > 25000 người

= Số đám cháy trong cùng một thời gian: n =2

Giả sử khu vực có nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa

=> qec = 30 (1⁄S)

= Số đám cháy trong cùng một thời gian: n = 2 va qee= 30 (I/s)

> Wee =0,6 X 1 X qe(&vp = 0,6 x 2 x 30 = 36 (m?)

Vay: Wa = 79536.6 + 36 = 79572.6 = 79573 (m”)

1.5.2 Tính toán sơ bộ kích thước đài nước

— Ta chọn chiều cao đài sơ bộ là Hạa = 10m

— Tiết diện đài nước:

10 —~ 10

= 100.7m lay 101m

= 7957.3 m?

Vay: Daai= 101m va Has; = 10.5m (thém 0,5m chiéu cao bao vé)

Chọn chiều cao chân đài = 50 m, đài có cốt mat dat = 5 m

> Tổng chiều cao mực nước trong đài = 50 +5 + 10=65m

Gis Ché độ bơm Chế độ bơm | Nước vào bễ | Nước ra bễ Nước còn lại cap 2 (%) cap 1 (%) (%) (%) trong be 0-1 2.67 4.17 1.5 142 1-2 2.67 4.17 1.5 8.92 2-3 2.67 4.17 1.5 10.42 3-4 2.67 4.17 1.5 11.92 4-5 2.67 4.17 1.5 13.42 5-6 5.06 4.17 0.89 12.53 6-7 5.06 4.17 0.89 11.64 7-8 5.06 4.17 0.89 10.75 8-9 5.06 4.17 0.89 9.86 9-10 5.06 4.17 0.89 8.97 10-11 5.06 4.17 0.89 8.08 11-12 5.06 4.17 0.89 7.19 12-13 5.06 4.17 0.89 6.3 13-14 5.07 4.17 0.9 5.4 14-15 5.07 4.17 0.9 4.5 15-16 5.07 4.17 0.9 3.6 16-17 5.07 4.17 0.9 27 17-18 5.07 4.17 0.9 1.8 18-19 5.07 4.17 0.9 0.9 19-20 5.07 4.17 0.9 0 20-21 2.67 4.15 1.48 1.48 21-22 2.67 4.15 1.48 2.96

+ Wan: dung tích điều hòa của bể chứa (m°), Wan = 79536.6 (m°)

+ Wsc: dung tích dự trữ cho chữa cháy của pham ví thiết kế trong 3 giờ liền (m), Wee = 10,8 xn x qe (m)

Trong đó:

® cc: tiêu chuân chữa cháy

© —n: số đảm cháy xảy ra đồng thời

Chon chiéu cao bé 9,5m; chiéu rong 30m; chiéu dai 55m; chiéu cao bao vé 0,5m

Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước

Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

% Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong đô thị

Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyên chính của mạng lưới (theo hướng phát triển của thi tran)

Các tuyến ống chính phải được liên hệ với nhau bằng các ống nối, tạo thành các vòng khép kín liên tục Các vòng cũng nên có hình dạng kéo dài theo hướng vận

chuyên chính của mạng lưới

Các tuyến ống chính phải bề trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắn

nhất và nước chảy thuận tiện nhất

Các đường ống it phải vượt qua các chướng ngại vật

Khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải có sự liên hệ chặt chẽ với việc bố trí và

xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm khác

% Vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

Dựa trên nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước ở trên, tiễn hành vạch tuyến mạng lưới cấp nước với 2 phương án

Phương án Í: Sử dụng mạng lưới cấp nước dạng cụt

Ưu điểm :

—_ Tổng chiều đài toàn mạng lưới ngắn

—_ Công việc thiết kế, xây dựng, quản lý đơn giản và kinh tế

—_ Do khó xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế

Tông chiều dài đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng cũng như chỉ phí

quản lý mạng lưới cao

Do quy mô dân số, điện tích của quận khá rộng lớn,, dân số cũng đông nên yêu

cầu cấp nước liên tục, quận Đống Đa, đô thị loạt II, và đảm bảo an toàn nên ta chọn mạng lưới cấp nước dạng hỗn hợp Tuy nhiên, tổng chiều dài lớn

2.2 Tính toán thủy lực phương án mạng vòng, hỗn hợp

2.2.1 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất

—_ Chiều dài tính toán: L„ =m x Liss

Trong đó:

+_M: hệ số kế đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m<1)

+ m=0.5 khi cấp nước cho 1 phía

+ m= ] khi cấp nước cho 2 phía

+ m=0 khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải

10

+ qaạy : Lưu lượng đơn vị dọc đường (I/s.m)

+ Qua : Tống lưu lượng đọc đường của mạng lưới (1⁄8)

+ Quao: Tổng lưu lượng tiêu thụ của mạng lưới (1⁄)

11

— _ Ta có lưu lượng cấp nước cho khu công nghiệp là lưu lượng tập trung: + Lưu lượng nước tập trung của khu công nghiệp trong giờ dùng nước lớn nhất, do KDC không có khu công nghiệp tập trung nên Q.n" = 0 (1/5)

+_ Giờ dùng nước lớn nhất 6,0 % Qngd = (401700 * 180 # 6%)/3600 = 1205.1 (1⁄4) +* Tính qav, Qaa, Quit

a Tính toán lưu lượng đơn vị dọc đường

+ >L: tổng chiều dài đường ống của mạng lưới cấp nước, *'Lụ = 23563.3 (m) + Quad = Qvao — Qu = 1205.1 — 0 = 1205.1 (1⁄5)

^ Q dọc L tính toán Q dọc đường 3 on Tén đường (m) vị = Qvào/ Tông

Ltt

1,2 64.9670687 1270.3 0.051143091 2,3 | 60.32839034 1179.6 0.051143091 3,4 | 34.72104459 678.9 0.051143091 4,5 |47.84947609 935.6 0.051143091 5,6 | 53.39850148 1044.1 0.051143091 7,6 |57.85306472 1131.2 0.051143091 9,8 35.55979129 695.3 0.051143091 9,10 | 34.16869921 668.1 0.051143091 10,11 | 22.56177467 441.15 0.051143091 12,11 | 44.92920559 878.5 0.051143091 13,12 | 70.183664 1372.3 0.051143091 13,14 | 42.75562421 836 0.051143091 14,15 | 36.72073945 718 0.051143091 10,8 |99.27896857 1941.2 0.051143091 6,2 45.7219235 894 0.051143091 2,13 | 62.41502846 1220.4 0.051143091 11,15 | 60.48693392 1182.7 0.051143091

154 | 65.49128539 1280.55 0.051143091 14.3 | 46.29472612 905.2 0.051143091 3,7 | 73.95035267 1445.95 0.051143091

12