Xác định dung tích đài: Giờ trong ngày Lu lợng nớc tiêu thụ %Q ngđ Lu lợng trạm bơm II %Q ngđ Lợng nớc vào đài %Q ngđ Lợng nớc ra đài %Q ngđ Lợng nớc còn lại trong đài %Q ngđ... Khi
Trang 1Phần III: Tính toán thiết kế mạng lới cấp nớc
3.1 Xác định quy mô dùng nớc của trạm bơm cấp nớc.
Lập bảng thống kê lu lợng dùng nớc cho toàn khu theo từng giờ trong ngày
1 Xác định lu lợng nớc cho nhu cầu sinh hoạt của các khu dân c:
Mức độ xây dựng và tiện nghi sinh hoạt của từng khu ở là nh nhau trong đô thị, nên lấy cùng một tiêu chuẩn cấp nớc sinh hoạt là 135 l/ng n.đ
8370 1000
135 62000
Qng.d (m3/ng.đ)
11718 1000
4 1 135 62000
Q max
d
.
ng (m3/ng.đ)
2 Lu lợng nớc dùng cho các xí nghiệp công nghiệp, nhà máy:
Trên địa bàn theo quy hoạch sẽ có 3 xí nghiệp nằm tập trung ở phía tây nam khu đô thị
Lu lợng nớc phục vụ sản xuất, cho nhu cầu sinh hoạt và tắm của công nhân trong thời gian làm việc tại nhà máy, xí nghiệp:
Tên
xn
Tổng
số CN
(ngời)
Số ca
Phân bố CN trong các phân xởng (ngời)
Lu lợng
n-ớc sinh hoạt (m 3 /ca)
Lu lợng nớc tắm (m 3 /ca)
Lu lợng
n-ớc sản xuất (m 3 /ng.đ)
Tổng lu lợng (m 3 / ng.đ)
Lu lợng nớc sinh hoạt đợc tính theo công thức:
1000
N 25 N 45
sh
Lu lợng nớc tắm cho công nhân tính theo công thức:
1000
N 40 N 60
tam
Tổng lu lợng nớc dùng cho nhà máy: 5567 m3/ng.đ
3 Lu lợng nớc cho trờng học:
Lấy với tiêu chuẩn 25l/ng ng.đ
Trang 2Tổng số học sinh trên toàn khu vực đô thị nghiên cứu lấy = 5400 ng-ời
Lu lợng nớc cấp cho trờng học: Qth = 135
1000
25 5400
(m3/ng.đ)
4 Lu lợng nớc tính cấp cho bệnh viện:
Tổng số giờng bệnh: 500 giờng, với tiêu chuẩn cấp nớc 350l/giờng ng.đ
Lu lợng tập trung cấp cho bệnh viện: Qbv = 175
1000
350 500
(m3/ng.đ)
5 Lu lợng nớc cho công sở, công trình công cộng:
Khu vực đô thị phía nam sông Đào tập trung tơng đối nhiều công trình công cộng, cơ quan, công sở Lấy lợng nớc cấp cho đối tợng này bằng 10% Qsinh hoạt max
100
10 11718
(m3/ng.đ)
6 Lu lợng nớc phục vụ cho tới cây, rửa đờng:
Diện tích khu đô thị phía nam sông Đào theo quy hoạch là 915ha Diện tích mặt đờng giao thông và phần công viên cây xanh lấy với chỉ tiêu 20% tổng diện tích đất toàn khu Sđờng, cây xanh = 915 20% = 183ha
Với tiêu chuẩn tới cây rửa đờng (bằng cơ giới hoá) là 1.5l/m2
Lu lợng nớc cần cấp là:
1000
5 1 183 10000
(m3/ng.đ)
7 Lu lợng cấp nớc khi xảy ra hoả hoạn:
Dân số khu vực 62000 ngời trên diện tích 915ha, chọn 2 đám cháy xảy ra đồng thời, trong thời gian 3h, lu lợng tiêu chuẩn 30l/s
1000
3600 3
30
2 (m3/ng.đ)
Lập bảng thống kê lu lợng tiêu dùng nớc trong 1 ngày đêm:
Tổng lu lợng cần cấp cho đô thị trong 1 ngày đêm:
Qtr = a Qmax Qsx Qth Qbv Qcs Qtcrd b c
1 1 11718 5567 135 175 1172 2745 1 1 1 05
(m3/ng.đ)
Trang 3Nh vậy công suất trạm bơm cần thiết phục vụ cho nhu cầu toàn đô thị
là 26200 (m3/ng.đ)
3.2 Xác định dung tích đài:
Giờ trong
ngày
Lu lợng nớc tiêu thụ (%Q ngđ )
Lu lợng trạm bơm II (%Q ngđ )
Lợng nớc vào
đài (%Q ngđ )
Lợng nớc ra
đài (%Q ngđ )
Lợng nớc còn lại trong đài (%Q ngđ )
Trang 421-22 3.25 4.9 1.65 16
Thể tích đài điều hoà:
dh d
W = (3.340 + 2.494)% Qngđ = 1510 m3
Thể tích thiết kế của đài nớc:
tk d
cc dh
W = 1510 +
1000
10 60 2
30
=1546 m3
Trong đó: 30 là tiêu chuẩn chữa cháy (l/s), 2 là số đám cháy đồng thời lấy tơng ứng với dân số đô thị, 10 là thời gian dập tắt cháy (phút)
Nhận thấy, thể tích đài nớc xây dựng quá lớn, chọn lại chế độ làm việc của trạm bơm cấp II theo 3 cấp: 2.1%, 5.16%, 3.79%
Giờ trong
ngày
Lu lợng nớc tiêu thụ (%Q ngđ )
Lu lợng trạm bơm II (%Q ngđ )
Lợng nớc vào
đài (%Q ngđ )
Lợng nớc ra
đài (%Q ngđ )
Lợng nớc còn lại trong đài (%Q ngđ )
Trang 513-14 3.70 5.16 1.46 10.57
Thể tích đài điều hoà:
dh d
W = (1.462+0.732)% Qngđ = 568 m3
Thể tích thiết kế của đài nớc:
tk d
cc dh
W = 568 +
1000
10 60 2
30
=604 m3
Trong đó: 30 là tiêu chuẩn chữa cháy (l/s), 2 là số đám cháy đồng thời lấy tơng ứng với dân số đô thị, 10 là thời gian dập tắt cháy (phút)
Thể tích đài nớc tính toán đã giảm đi đáng kể
Lựa chọn phơng án chế độ bơm của trạm II trên
Khi đó chọn kích thớc đài là R = 5 m, hđ = 8 m
* Chọn vị trí khai thác nớc và nguồn nớc khai thác:
Trong bản vẽ các phơng án mạng lới cấp nớc có thể hiện vị trí đặt trạm bơm cấp I, cấp II, trạm xử lý và đài nớc Các công trình này đợc đặt ở
vị trí đầu nguồn nớc (đầu sông Đào - đoạn nối với sông Hồng ở phía bắc vùng nghiên cứu)
3.3 Vạch mạng lới cấp nớc:
Dựa trên các nguyên tắc vạch mạng lới cấp nớc, tiến hành thiết kế
Trang 6Kết quả đợc thể hiện ở bản vẽ Các phơng án mạng lới cấp nớc
(02-PA).
Đề xuất 2 phơng án so sánh và một phơng án chọn, với các thông số
nh sau:
dài
Lu lợng tập trung tại
Với phơng án 3 là phơng án chọn
Trên bản vẽ thể hiện mạng lới cấp nớc sơ bộ với chiều dài, vị trí nút,
vị trí trạm bơm cấp I, trạm xử lý, bể chứa nớc, trạm bơm cấp II và vị trí đài nớc
3.4 Tính toán thuỷ lực mạng lới - phơng án chọn:
Nh ở trên đã tính toán, giờ dùng nớc nhiều nhất trong ngày là từ 15h
đến 16h, chiếm 6.374% lu lợng ngày max Với lu lợng tính toán là 1649.5 (m3/h) Coi nh trong giờ này, lu lợng phân bố đều theo từng giây Đổi sang
đơn vị l/s:
6 458 3600
1000 5
1649
Do vị trí đài chọn ở đầu nguồn nớc, tính 2 trờng hơp:
- Tính toán mạng lới cho giờ dùng nớc lớn nhất
- Tính toán kiểm tra mạng lới khi có cháy xảy ra trong giờ dùng nớc lớn nhất
3.4.1 Tính toán mạng lới cho giờ dùng nớc lớn nhất.
6 458 3600
1000 5
1649
Số điểm lấy nớc tập trung:
Lấy tiêu chuẩn q = 3 l/s, xem xét các vị trí có thể là điểm lấy nớc tập trung trên toàn đô thị Nhận thấy chỉ có khu công nghiệp tập trung gồm 3 xí nghiệp (đặt ở mạn tây nam khu đô thị), điểm lấy nớc tập trung
Thống kê riêng cho từng xí nghiệp:
Trang 7nghiệp
(m 3 )
(m 3 )
Lu lợng (tính theo m3/h) trong giờ dùng nớc lớn nhất (15h-16h):
6 107 6
103 24
5 71 24
2100
25 97 6
114 24
78 24
1800
Q2 (m3/h)
7 61 6
60 24
5 40 24
1200
Q2 (m3/h)
Tính theo l/s:
30 3600
1000 6
107
q1 (l/s)
27 3600
1000 25 97
q2 (l/s)
17 3600
1000 7
61
q3 (l/s)
Lu lợng q1 đợc lấy từ nút 27
Lu lợng q2 và q3 lấy từ nút 28
Tổng chiều dài tính toán của các đoạn ống trong mạng lới:
18853
ltt
0204 0 18853
17 27 30 458 l
Q q
tt
dd
Tính toán lu lợng dọc đờng cho từng đoạn:
Trang 88-9 544 11.1 15-18 589 12.0
Lu lợng lấy ra tại các nút:
Sau khi tính toán xong lu lợng dọc đờng, quy về lu lợng nút Tiến hành tính toán hiệu chỉnh lu lợng, đờng kính để đạt vận tốc và tổn thất hợp
lý
Quá trình điều chỉnh này là phục vụ cho tính toán lu lợng cần cấp cho toàn đô thị trong trờng hợp giờ dùng nớc lớn nhất
Chi tiết quá trình tính toán và kết quả thể hiện ở bản vẽ 03-TT
Trong đó
Trang 9- Sơ đồ 1 là sơ đồ lu lợng dọc đờng và lu lợng nút
- Sơ đồ 2: phân bố lu lợng và chọn đờng kính ống
- Sơ đồ 3: kết quả tính toán giờ cao điểm không có cháy sau khi phân
bố lại lu lợng
- Sơ đồ 4: kết quả tính toán lần 2 với giờ cao điểm có cháy sau khi thay đổi đờng kính từ sơ đồ 3 và phân bố lại lu lợng
- Sơ đồ 5: kết quả tính toán lần 3 sau khi kiểm tra lại với trờng hợp giờ cao điểm không cháy khi giữ nguyên đờng kính ở sơ đồ 4
3.4.2 Tính toán mạng lới cho giờ dùng nớc lớn nhấtvà có cháy.
Trong bản vẽ 03-TT đã có đủ kết quả tính toán cả cho trờng hợp
mạng lới cấp nớc giờ cao điểm có cháy
Các tiêu chuẩn và phơng pháp tính:
Đô thị có khu công nghiệp với diện tích 30 ha < 150 ha; dân số đô thị = 62000 ngời > 25000 ngời Lấy tiêu chuẩn có 2 đám cháy xảy ra đồng thời, tiêu chuẩn cấp nớc chữa cháy là 30 l/s
Sơ đồ tính toán đã chọn 2 đám cháy xảy ra đồng thời: 1 đám cháy ở
điểm bất lợi nhất - nút 25, 1 đám cháy ở khu công nghiệp tập trung - nút 28 Mỗi đám cháy cần tiêu chuẩn cấp nớc chữa cháy là 30 l/s Khi đó lu lợng nút 25 thay đổi thành 41.6 l/s, lu lợng nút 28 thành 77.9 l/s
Sơ đồ 4 thể hiện kết quả của quá trình kiểm tra hệ thống ống chọn ở sơ đồ 3 xem có khả năng phục vụ tốt cho trờng hợp bất lợi nhất: giờ cao
điểm và có cháy không
Sau khi kiểm tra, thấy nhiều đoạn tổn thất quá lớn, thay đổi đờng kính Với hệ đờng ống có đờng kính mới đợc thay đổi này, tiến hành kiểm tra lại cho trờng hợp cấp nớc vào giờ cao điểm Khi đờng kính ống thay đổi (ở trờng hợp này sẽ tăng), vận tốc nớc và tổn thất đều giảm, dẫn đến áp lực cần thiết giảm - so với trờng hợp tính toán đầu tiên Cụ thể, áp lực cần cung cấp cho mạng lới trong giờ cao điểm chỉ còn là 37.41 m so với 43.98 m trong trờng hợp đầu
Kết quả đợc một mạng lới có đờng kính ống, chiều dài ống đảm bảo cho cả 2 trờng hợp: cấp nớc giờ cao điểm và giờ cao điểm có cháy
3.4.3 Xác định chiều cao đài nớc và áp lực trạm bơm cấp II:
* Xác định chiều cao đài nớc:
Hđ = nh
ct
H - (Zđ - Znh) + hđ-nh
Trang 10=16 - (3.20 - 2.20) + 21.41 = 36.41 (m)
* Xác định áp lực trạm bơm II:
Hb = (Zđ - Zn-min) + Hđ + hđ + hb-đ
Do máy bơm có khả năng làm việc trong một khoảng áp lực nhất
định phụ thuộc vào lu lợng và chế độ tiêu thụ nớc của đô thị, vì thế có thể lấy chiều cao lớp nớc trong đài nớc là chiều cao trung bình = hđ/2 Khi đó cột áp của máy bơm II là:
Hb = (Zđ - Zn-min) + Hđ + hđ/2 + hb-đ
= (3.20 - 1.30) + 36.41 + 8/2 + 1.95 = 44.26 (m)