Bài giảng môn học cấp thoát nước công trình

ĐỀ CƯƠNGPHẦN CẤP NƯỚC CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤP NƯỚC CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 3: MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC TRONG CÔNG TRÌNH CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG

Trang 1

MÔN HỌC:

CẤP THOÁT NƯỚC

(Dành cho sinh viên khối ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, kiến trúc sư, kỹ thuật hạ tầng đô thị hệ đại học)

GV : PHẠM NGỌC SÁU

Trang 2

KẾ HOẠC HỌC TẬP

Phân bổ thời gian: 10 tuần ( 3 tiết / tuần)

Tài liệu tham khảo chính:

1 Quy chuẩn hệ thống cấp nước trong nhà và công trình

2 Tập bài giảng cấp thoát nước công trình (Trường

ĐH Kiến Trúc Tp.HCM) Tài liệu tham khảo thêm:

1 Giáo trình cấp thoát nước(Trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội)

2 Cấp nước đô thị – Trường ĐH Kiến Trúc HN – Nguyễn Ngọc Dung

Trang 3

KẾ HOẠC HỌC TẬP

Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:

Thang điểm 10

2 Bài tập lớn + kiểm tra giữa kỳ : 30%

4 Thi kết thúc học phần : 60%

Bài tập lớn: hai sinh viên làm một công trình, công

trình sinh viên tự chọn, nhà phố hoặc biệt thự, công

trình từ 2 – 4 tầng

Thi kết thúc học phần dạng tự luận, đề mở

Trang 4

ĐỀ CƯƠNG

PHẦN CẤP NƯỚC

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤP NƯỚC

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CẤP NƯỚC BÊN TRONG

CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 3: MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC

TRONG CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CẤP NƯỚC ĐẶC BIỆT

CHƯƠNG 5: CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC BÊN TRONG

PHẦN MỞ ĐẦU

Trang 5

ĐỀ CƯƠNG

PHẦN THOÁT NƯỚC

CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC BÊN TRONG

CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 7: XỬ LÝ CỤC BỘ NƯỚC BẨN

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH

Trang 6

1 NHU CẦU CẤP NƯỚC CỦA CON NGƯỜI

3 LỊCH SỬ CÔNG TÁC NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC

4 NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC VÀ PHẠM VỊ HỌC

2 NHU CẦU THOÁT NƯỚC CỦA CON NGƯỜI

Trang 7

 Ăn uống tắm giặt;

 R a nhà, rửa sân.ử

1.1 Nước dùng cho sinh hoạt:

1.2 Nước dùng cho sản xuất:

 Dùng cho công nghiệp: cung cấp các nồøi hơi, làm nguội máy móc, chế biến nông sản

 Dùng cho nông nghiệp: cung cấp các trại chăn nuôi, trạm máy kéo, xí nghiệp chế biến nông sản

 Dùng cho giao thông vậân tải: như rửa xe, dùng cho các đầu máy, toa xe, vận chuyển nhiên liệu

Trang 8

1.3 Nước dùng cho chữa cháy:

 Dùng chữa cháy bảo vệ tính mạng và tài sản của con người

 Tưới cây xanh thảm cỏ

 Rửa đường đô thị, tạo cảnh quan…

1.4 Nước dùng cho tưới:

Tp Hồ Chí Minh hiện nay khu vực có nước máy dùng trung bình 150l/người.ngày (khảo sát năm 1997)

Trang 9

 Nước sau khi dùng cho sinh hoạt, sản xuất, nước mưa rơi trên mái nhà, đường phố, sân bãi đều bị nhiễm bẩn bởi các chất hữu cơ, vô cơ và vi trùng

 Vì vậy các loại nước này cần phải đưa ra khỏi khu dân

cư, nơi sản xuất và làm sạch thích đáng trước khi thải ra sông hồ

 Giải quyết vấn đề thoát nước bẩn là góp phần cải thiện đời sống, nâng cao điều kiện vệ sinh cho nhân dân (tránh hôi hám, ruồi muỗi, tránh các bệnh truyền nhiễm, bảo vệ vệ sinh các nguồn nước, tránh lụt lội)

Trang 10

 Nước thoát có thể dùng để tưới ruộng, cây trồng, cặn lắng của nước thoát làm phân bón góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trong nông nghiệp

 Các loại khí trong cặn nước thoát ra có thể dùng trong công nghiệp (CH4, C2H4…)

 Ngành Kiến trúc, xây dựng có liên quan mật thiết đến công tác cấp thoát nước Do đó người kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng cần hiểu biết kỹ thuật cấp thoát nước.

Trang 11

 Một công trình xây dựng, kiến trúc nếu đẹp, nếu chắc chắn mà vấn đề trang thiết bị kỹ thuật (cấp thoát nước, cấp nhiệt, thông hơi, thoáng gió…) không tốt thì công trình không hoàn hảo, thậm chí không thể sử dụng được

 Hiểu biết kỹ thuật cấp thoát nước sẽ giúp cho chúng ta có quan điểm toàn diện khi thiết kế, xây dựng công trình, tránh sai lầm lãng phí, tăng hiệu quả sử dụng

Trang 12

 Cách đây 3000 năm, người Ai cập đã xây dựng các giếng và dùng các dụng cụ đơn giản để đưa nước lên cao Người Ai Cập, người Babilon cổ xưa đã dùng các ống gỗ, gốm, chì, đồng để vận chuyển nước từ các hồ, suối trên cao về nơi ở theo độ dốc (thời đó chưa biết tính chất bình thông nhau của nước)

Trang 13

 Cách đây 2500 năm ở Ai Cập đã có kênh thoát nước, ở Aán Độ, La Mã các công trình thoát nước cổ xưa còn giữ lại đến ngày nay

3.2 Thoát nước:

 Việc xây dựng hệ thống thoát nước quy mô xuất hiện ở Anh vào thế kỷ XIV sau đó xuất hiện ở Pháp theo

nguyên tắc tự chảy ra sông hồ (liên hệ tác phẩm “những

người khốn khổ”).

 Năm 1861 ở Anh bắt đầu các công trình xử lý thoát nước

 Nước ta, từ lâu nhân dân ta đã biết lợi dụng các nguồn nước sông suối ao hồ, nước mương, nước giếng

Trang 14

 Trong thời thực dân Pháp, ở Việt nam bắt đầu xây dựng các hệ thống thoát nước ở các đô thị Hà nội Tp Hồ Chí Minh

Trang 15

 Cấp thoát nước là ngành kỹ thuật nghiên cứu giải quyết việc cung cấp và thoát nước đã sử dụng để phục vụ sinh hoạt và sản xuất của con người

 Ngành thuỷ lợi là ngành kỹ thuật nghiên cứu việc cung cấp và thoát nước phục vụ sản xuất nông nghiệp của con người

 Ngành thuỷ điêïn là ngành kỹ thuật nghiên cứu sử dụng năng lượng của nước để sản xuất ra điện năng

Trang 16

 Tuỳ theo tính chất, đặc điểm, quy mô, phạm vi mà Cấp thoát nước được phân chia các loại, các phần khác nhau như Cấp thoát nước đô thị (còn gọi là cấp thoát nước bên ngoài) và Cấp thoát nước công trình (còn gọi Cấp thoát nước bên trong)

 Môn học cấp thoát nước công trình chủ yếu giới thiệu về hệ thống cấp thoát nước bên trong công trình Môn học này được giảng dạy cho đối tượng là sinh viên ngành Kiến trúc công trình; ngành Xây dựng và ngành Kỹ thuật hạ tầng Đô thị chuyên ngành Cấp thoát nước

Trang 17

PHẦN CẤP NƯỚC

CHƯƠNG 1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤP NƯỚC

I ĐỊNH NGHĨA VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HT CẤP NƯỚC

II PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

III TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC

IV TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC:

V CHẾ ĐỘ TIÊU THỤ NƯỚC

VI XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC TÍNH TOÁN

Trang 18

I ĐỊNH NGHĨA VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HT CẤP NƯỚC

Hình 1 1: Sơ đồ hệ thống cấp nước thành phố.

4

5

1.1 Định nghĩa

1 Công trình thu và trạm bơm cấp I (bơm nước thô);

2 Trạm xử lý; 3 Trạm bơm cấp II (bơm nước sạch);

4 Đài nước; 5 Mạng lưới đường ống phân phối nước

Trang 19

I ĐỊNH NGHĨA VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HT CẤP NƯỚC

1 2 Yêu cầu đối với hệ thống cấp nước

 Bảo đảm đưa đầy đủ lượng nước cần thiết đến các nơi tiêu dùng;

 Bảo đảm chất lượng nước theo yêu cầu;

 Có khả năng cơ giới hóa, tự động hóa cao độ việc khai thác, vận chuyển và làm sạch nước

 Việc xây dựng và quản lý dễ dàng, thuận tiện;

Trang 20

Hệ thống cấp nước có thể chia làm các loại sau:

2.1 Theo chức năng, mục đích

 Hệ thống cấp nước sinh hoạt

 Hệ thống cấp nước sản xuất

 Hệ thống cấp nước chữa cháy

 Hệ thống cấp nước kết hợp (sinh hoạt, chữa cháy và sản xuất)

2.2 Theo phạm vi phục vụ.

 Hệ thống cấp nước bên ngoài (đô thị)

 Hệ thống cấp nước tiểu khu (đơn vị dùng nước gồm nhiều công trình)

 Hệ thống cấp nước trong nhà (công trình)

Trang 21

2.3 Hệ thống cấp nước chữa cháy.

 Hệ thống chữa cháy áp lực thấp:

 Định nghĩa:

 Hệ thống chữa cháy áp lực thấp là hệ thống chữa cháy mà áp lực tại các cột nước chữa cháy trên mạng lưới thấp, không đủ áp lực chữa cháy các công trình Vì vậy muốn chữa cháy phải dùng các xe chữa cháy có máy bơm đặt sẵn trên xe để hút nước từ các cột chữa cháy này và tăng áp lực chữa cháy cho các công trình trong khu vực mà cột chữa cháy này phục vụ

Trang 22

2.3 Hệ thống cấp nước chữa cháy.

 Hệ thống chữa cháy áp lực cao:

 Định nghĩa:

 Hệ thống chữa cháy áp lực cao là hệ thống cấp nước mà ở tại các cột chữa cháy, áp lực đủ để chữa cháy các công trình trong khu vực mà cột chữa cháy này phục vụ, nếu gắn vào đó

1 ống vòi phun (vòi rồng)

 Ngoài ra còn chia:

 Theo đối tượng phục vụ: Hệ thống cấp nước thành phố, hệ thống cấp nước công nghiệp, hệ thống cấp nước nông nghiêp, hệ thống cấp nước đường sắt

 Theo phương pháp sử dụng: Hệ thống cấp nước chảy thẳng, hệ thống cấp nước tuần hoàn, hệ thống cấp nước liên tục

Trang 23

III TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC

 Tiêu chuẩn dùng nước: là thông số rất cơ bản khi thiết kế hệ

thống cấp nước Nó dùng để xác định quy mô hay công suất các công trình trong hệ thống cấp nước cho đô thị, khu dân cư, khu công nghiệp, xí nghiệp

 Để tính toán hệ thống cấp nước đô thị (cấp nước bên ngoài) dùng tiêu chuẩn TCXD 33-2006 (BẢNG)

Trang 24

4.1.Tính chất của nước ăn uống dùng cho sinh hoạt yêu cầu như sau:

a.Lý học: Nhiệt độ của nước thay đổi theo nguồn nước và thời tiết

(nhất là nước mặt), nó có quan hệ trực tiếp với con người và quá trình sản xuất Nước ăn uống có nhiệt độ tốt nhất từ 7-12oC

 Độ đục của nước (ngược với độ trong) được xác định bằng số lượng chất lơ lửng như cát, sét, bùn, hợp chất hữu cơ trong nước được tính bằng mg/l Đối với hệ thống cấp nước đô thị, các trạm nhỏ lẻ và nông thôn, độ đục của nước ăn uống sinh hoạt là

Trang 25

b Hoá học:

 Đặc trưng cơ bản tính chất hoá học của nước là:

 Độ pH của nước

 pH = 7 tính trung hoà

 pH < 7 tính acid

 pH > 7 tính bazơ (kiềm) Nước ăn uống sinh hoạt phải có độ pH từ 6.5 – 9.5

 Độ cứng của nước biểu thị lượng ion Canxi (Ca2+) và ion Magiê (Mg2+)

có trong nước.

 Một độ cứng tương đương 10mg ion Ca2+ hay 7.19mg ion Mg2+ trong

1 lít nước (tức là 0.5milimol/l của mỗi kim loại)

 Nước có độ cứng lớn làm cho thịt nấu lâu chín, giặt tốn xà bông, cặn đóng nhiều trong các đáy nồi dùng nấu nước nóng, tốn nhiên liệu đốt.

 Nước ăn uống phải có độ cứng toàn phần ≤ 12 độ.

Trang 26

b Hoá học:

 Độ chứa sắt của nước biểu thị bằng số lượng Fe2+ hay Fe3+ trong 1 đơn vị thể tích nước là 1 lít Sắt trong nước làm cho nước có mùi và màu, làm mọc rong rêu trong đường ống nước Nước ăn uống phải có hàm lượng sắt ≤ 0.3mg/l

 Độ chứa hơi của nước: biểu thị bằng số mg bọt khí trên 1 lít nước tính bằng mg/l, các loại khí thường gặp trong nước là CO2, O2, H2S…Chúng làm xấu chất lượng nước, gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại và có mùi khó chịu, cho nên yêu cầu không đuợc có khí, nếu nước có khí chứng tỏ nước đã nhiễm bẩn hữu cơ

Trang 27

b Hoá học:

 Độ chứa muối ăn của nước biểu thị bằng số lượng Natriclorua có trong nước được tính bằng mg/l

 Nước ăn uống phải có hàm lượng NaCl ≤ 70 – 100mg/l

 Các hợp chất của nitơ (NH3, NO2H, NO3H) có trong nước chứng tỏ nước đã nhiễm bẩn do nước thải lẫn vào Nước ăn uống không được phép có những chất độc đó

 Các chất độc khác không được có trong nước như Pb, Cu,

Zn, As…

Trang 28

c Vi trùng:

 Cần xác định số vi trùng trong 1 đơn vị thể tích nước Trong số các vi trùng nguy hiểm nhất là vi trùng đường ruột như: thổ tả, thương hàn, kiết lị… Đặc trưng độ bẩn về vi trùng của nước bằng số lượng các vi trùng đường ruột hình đũa gọi là Coli trong 1 lít nước Nước ăn uống quy định ≤ 20 con Coli/lit

4.2 Chất lượng nước sản xuất:

 Tuỳ loại sản xuất và yêu cầu chất lượng nước cuả sản phẩm đòi hỏi

Trang 29

4.3 Yêu cầu về chất lượng nước:

 Nước ăn uống sinh hoạt đòi hỏi chất lượng rất cao, vì nó quan hệ đến đời sống sức khoẻ của người dân, cũng như chất lượng sản phẩm, nhất là những nhà máy đồ hộp, thực phẩm, công nghệ dệt, nhuộm

 Chất lượng nước ăn uống do cơ quan kiểm tra vệ sinh nhà nước quy định (ở ta là cơ quan y tế viện vệ sinh dịch tễ học) chất lượng nước sản xuất theo yêu cầu riêng về kỹ thuật cho từng loại sản xuất

 Ngoài ra, còn nhiều tính chất khác quy đinh trong tiêu chuẩn của nhà nước

Trang 30

 Việc tiêu thụ nước không phải lúc nào cũng đồng đều, mà có lúc nhiều, lúc ít do đó để cung cấp đầy đu,û thoả mãn mọi đối tượng dùng nước và để thiết kế hệ thống cấp nước được kinh tế và cần phải biết rõ chế độ tiêu thụ nước

 Chế độ tiêu thụ nước rất phức tạp vì nước được cung cấp cho nhiều đối tượng khác nhau, nó thay đổi theo tháng, mùa năm, cũng như từng giờ ngày (giờ cao điểm dùng nhiều, ban đêm dùng ít), nó phụ thuộc vào chế độ làm việc, nghỉ nhơi của con người và chế đôï làm việc của nhà máy, cơ quan… Để đặc trưng cho chế độ tiêu thụ nước trong ngày người ta thường thành lập các bảng thống kê lưu lượng nước theo từng giờ trong 1 ngày đêm thể hiện bằng các biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày hay các hệ số không điều hoà ngày, giờ

 Các bảng và biểu đồ có dạng sau:

Trang 31

 Các bảng và biểu đồ này (dạng bảng 1.4) cho ta biết giờ dùng nước nhiều nhất của đô thị hoặc điểm dân cư để tính tóan chọn chế độ công tác của máy bơm và xác định dung tích của công trình dự trữ nước (đài nước, bể nước) Ngoài ra để đặc trưng cho chế độ tiêu thụ nước người ta còn đưa ra khái niệm về hệ số không điều hoà giờ (Kg), hệ số không điều hoà ngày(Kng) Hệ số không điều hoà ngày, giờ là tỉ số giữa luợng nuớc lớn nhất và lượng nước trung bình ngày hay giờ

 Theo kinh nghiệm đối với cấp nước đô thị:

gio ngay

ngay tb

ngay

tb

K Q

Q K

Q

Q K

Q

;

Trang 32

 Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư

 Thường được xác định theo công thức:

) /

(

, 1000 1000

3

max

max q N k q N m ng d

) / (

, 6 , 3

) / (

, 24

.

max

3

max

.

max

s l

Q Q

h m

k

Q Q

h s

h

ng h

=

Trang 33

 Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư

Trong đó:

 qtb, qmax:Tiêu chuẩn dùng nước lấy theo bảng 1

(l/ng.ng.đ)

 N :Số dân tính toán (người)

 Qmax.ng, Qmax.h, Qmax.s: Lưu lượng tính toán lớn nhất ngày,

giờ, giây

Trang 34

 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường

 Thường được xác định theo công thức:

 Trong đó:

 Qt,ng, Qt.h: Lưu lượng tưới trung bình ngày, giờ

 qt:tiêu chuẩn tưới đường, tưới cây, (l/m2/lần tưới)

 Ft: diện tích cần tưới (ha)

 T: thời gian tưới trong ngày (h)

) / (

,

) /

( , 10

3

.

3

h

m T

Q Q

d ng m

F q Q

ng

t h

t

t t ng

t

=

Trang 35

 Lưu lượng nước của các xí nghiệp công nghiệp

a Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân

) / (

,

) /

(

, 1000

.

) /

(

, 1000

.

3 0

.

3 4

3

3 2

1

h

m T

Q Q

ca m

N q

N

q Q

ng m

N q

N

q Q

CN ca sh

CN h sh

l n

CN ca sh

l n

CN ng sh

Trang 36

3.3 Lưu lượng nước của các xí nghiệp công nghiệp

a Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân

Trong đó:

trong ngày, ca và một giờ.

 qn, ql: tiêu chuẩn dùng nước cho công nhân phân xưởng nóng và

phân xường lạnh (l/ng.ca)

 N1, N2: số công nhân phân xưởng nóng và lạnh của XN trong ngày

 N3, N4: số công nhân phân xưởng nóng và lạnh của XN trong ca.

 T0: Số giờ làm việc trong ca

CN h sh

CN ca sh

CN ng

Trang 37

b Lưu lượng nước tắm cho công nhân khi tan ca

 Trong đó:

 N: Số công nhân tan ca

 n: Số công nhân sử dụng 01 vòi tắm hương sen

 300: tiêu chuẩn nước cấp cho 01 vòi sen (l/h)

 45: Thời gian vòi sen hoạt động sau khi tan ca

(phút)

 C: Số ca làm việc trong ngày (h)

)/

(,

)/

(

,60

451000

300

3

.

3

ngay m

C Q

Q

ca

m n

N Q

CN ca tam

CN ng tam

CN ca tam

Trang 38

c Lưu lượng nước sản xuất (Q sx )

Lưu lượng nước sản xuất của xí nghiệp công nghiệp được xác định trên cơ sở công suất hay số lượng sản phẩm sản xuất ra trong ngày và tiêu chuẩn dùng nước tính trên sản phẩm có thể lấy theo số liệu của xí nghiệp công nghiệp có dây chuyền công nghệ tương tự đã được sử dụng và hoạt động

Trang 39

 Công suất cấp nước của đô thị

 Công suất cấp nước hay còn gọi là công suất trạm xử

lý nước cấp được xác định theo công thức sau:

 Trong đó:

 a: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho công nghiệp

địa phương, a=1,1

 b: Hệ số kể đến lượng nước rò rỉ, b=1,25-1,33

 c: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân

TXL, c=1,05-1,1

Q = sh ng + t ng + sh CN ng + tam CN ng + sx

Trang 40

VII ÁP LỰC TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

 (Bảng)

Định dạng
Số trang	282
Dung lượng	7,28 MB