THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước

THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước THIẾT kế MẠNG lưới cấp nước

Mật độ dân số

(người/km 2)

viện Trường học

Khu vực 1

Kh u vực 2

Số côn g nhâ n

SốCNPXnóng

(%)

Số ca là m

Lưulượngnướcthải

sản xuất (m3/ca )

Sốgiườngbệnh

Số họcsinh

42 Trần Thị

1

PHẦN I: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN QUY MÔ CÔNG SUẤT

- Số công nhân : 659 người

- Phân xưởng nóng chiếm 40% số công nhân

 Số công nhân phân xưởng nóng là: 40% x 659 = 264 (người)

- Phân xưởng nguội chiếm 55% số công nhân

 Số công nhân phân xưởng nguội là: 659 - 264 = 395 (người)

- Số ca làm việc: 1 ca

- Lượng nước thải sản xuất : 974 (m3/ca)

- Số giường bệnh: 190 (giường)

- Số học sinh: 1220 (học sinh)

- Giả sử toàn khu vực đều là khu đô thị loại IV

= Kngày max (m3/ngđ)

Trong đó:

- Kngày max: hệ số không điều hòa ngày đêm lớn nhất

Theo TCXDVN 33: 2006 (Mục 3.3) thì Kngày max = 1,2÷1,4

 Chọn Kngày max = 1,4

- : lưu lượng sinh hoạt lớn nhất ngày đêm của khu vực (m3/ngđ)

- qo : tiêu chuẩn dùng nước, lấy theo bảng 3.1 - TCXDVN 33: 2006Với đô thị loại IV giai đoạn 2020 thì qo = 100 (l/người.ngđ)

- N : dân số của khu vực

• Với khu vực I : N1 = 113239 (người)

• Với khu vực II: N2 = 107283 (người)

a. Khu vực I

 = Kngày max = x 90% x 1,4 = 14268,11 (m3/ngđ)

2

- Lượng nước dùng cho sinh hoạt được thay đổi theo từng giờ trong cả ngày đêm, đượcbiểu thị bằng hệ số dùng nước không điều hòa Khmax

Kh max = αmax βmaxTrong đó:

+ αmax: hệ số kể , đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sởsản xuất và các điều kiện địa phương

Lượng nước cho nhu cấu sản xuất (tính theo lượng nước thải sản xuất,coi lượng nướcthải sx = 80% lượng nước cấp sản xuất)

3

Phân xưởnglạnh

Phân xưởngnóng

Phân xưởnglạnh

%

SốngườiN1 %

SốngườiN2 %

Sốngười

SốngườiN4

Lượng nước cấp cho các xínghiệp tính bằng (m3/ca)

Nướcchosinhhoạt

Nướctắm

Nướcchosảnxuất

Cộngchomỗi xínghiệp

I 10,88 16,31 850 877,19

II 10,88 16,31 850 877,19Vậy lưu lượng nước cấp cho công nghiệp là :

Bệnh viện:

Tiêu chuẩn dùng nước của một giường bệnh theo quy định là q = 300 l/ng.ngay Mỗi 1 bệnh viện có 190 giường có lưu lượng cấp là:

Qbv=

- Lưu lượng nước tưới cây và tưới đường:

- Lưu lượng nước tưới cây: do toàn khu có nhiều kinh rạch nên nước tưới cây có thể

lấy trực tiếp từ nguồn nước mặt

- Lưu lượng nước tưới đường: F =100ha, q = 0.5l/m2

QHI = QSH ngày max +QCNĐP + QBV +QTH + Qrửađường = 27785,77+ 1217,5 114 + 48,8 +502=29668,07 (m3/ngđ)

Khi thiết kế cấp nước chữa cháy cần lấy theo tiêu chuẩn phòng cháy, chữa cháy(TCXD 33-85).Số đám cháy xảy ra đồng thời : n = 3 Dân số đô thị là 220522 ngườichọn qcc = 30 l/s với k = 1 cho khu dân dụng và công nghiệp

QXL = KXL× QML + QCC = 1.1 x32634,877+ 927 =36825,36(m3/ngđ)

Trong đó : KXL =1.1:hệ số kể đến lượng nước làm việc cho bản thân trạm xử lý

Vậy công suất cấp nước cho đô thị đến giai đoạn thiết kế năm 2020 lấy tròn

36900 (m 3 /ngđ) có kể đến lượng nước chữa cháy.

BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG

STT MỤC ĐÍCH

SỬ DỤNG

KÝHIỆU

2

Lưu lượngnước công

6

Lưu lượngnước sử dụng

8 Lưu lượngnước chữa

Thống kê lưu lượng nước sử dụng cho toàn khu dự án:

Như tính toán ở trên ta có:

= = 1.2 x1.2 = 1.44 ≈ 1.4

Ta tra bảng trong sách Mạng lưới cấp nước  % Qngd

BẢNG 2.8 BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG HỆ SỐ SỬ DỤNG NƯỚC

7

1 0,15 0,07 0,2 0,232-3 2,2 810,16 891,17 0,1

5 0,07 0,2 0,233-4 2,2 810,16 891,17 0,1

5 0,07 0,2 0,234-5 3,2 1178,4

1

1296,25

0,15

0,07

0,3

0,34

1 1620,32 0,25 0,12 0,5 0,576-7 4,5 1657,1

4 1822,86 0,30 0,15 3 3,427-8 5,1 1878,0 2065,9 23, 11, 5 5,7 34, 228, 15 1,8 11 1,1 8

9 0 50 47 0 00 318-9 4,4 1620,3

2

1782,35

6,80

3,3

9,12

34,00

228,31

9 1,07

6 0,599-10 4,6 1693,9

7 1863,36 4,60 2,24 10 11,40 34,00 228,31 12 1,43 12 1,1910-11 4,6 1693,9

7 1863,36 3,60 1,76 6 6,84 34,00 228,31 16 1,90 19 1,8811-12 5,2 1914,9

2

2106,41

2,00

0,9

8 10

11,40

34,00

228,31

10 1,1

9

15 1,4

812-13 4,7 1730,7

9 1903,87 3,00 1,46 10 11,40 34,00 228,31 10 1,19 6 0,5913-14 4,5 1657,1

4

1822,86

6,25

3,0

6,84

34,00

228,31

12 1,4

3

12 1,1

914-15 4,4 1620,3

2 1782,35 6,15 3,00 5 5,70 34,00 228,31 16 1,90 19 1,88 21,7815-16 4,6 1693,9

7 1863,36 3,00 1,46 8,5 9,69 34,00 228,31 15 1,8 11 1,116-17 4,6 1693,9

7

1863,36

4,00

1,95

5,5

6,27

34,00

228,31

9 1,07

6 0,5917-18 5,4 1988,5

7 2187,43 3,60 1,76 5 5,70 34,00 228,31 12 1,43 12 1,1918-19 5,8 2135,8

7

2349,46

3,30

1,6

5,70

34,00

228,31

16 1,9

0

19 1,8

819-20 5,4 1988,5

7 2187,43 5,00 2,44 5 5,70 34,00 228,31 10 1,19 15 1,4820-21 4,9 1804,4

4 1984,89 2,60 1,27 2 2,28 34,00 228,31 10 1,19 6 0,5921-22 4,2 1546,6

7

1701,33

18,60

9,08

0,7

0,80

34,00

228,31

12 1,4

3

12 1,1

922-23 3,7 1362,5

4 1498,79 1,60 0,78 3 3,42 228,31 16 1,90 19 1,88 21,7823-24 2,7 994,28 1093,7

1

1,00

0,49

0,5

0,57Cộng 100 36825,

36 40507,90 66,80 48,75 100 114 510 3653 200 24 200 20 43,5

9

1.3. Xác định dung tích đài nước

Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước ta có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II như sau:

Từ 5h – 23h : có 2 bơm làm việc, bơm với chế độ 4,639%Q ngđ

Từ 23h – 4h : có 1 bơm làm việc, bơm với chế độ 2,75%Q ngđ

Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm:

Thể tích đài nước được xác định theo phương pháp lập bảng: chọn giờ đài cạn hết nước thường xảy ra sau 1 thời gian lấy nướcliên tục, nước trong đài xem như cạn và bằng 0 Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trong đài lớn nhất và dungtích điều hòa của đài

Xác định thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp như đã lựa chọn:

Lượng nước vào đài

Lượng nước ra đài

Lượng nước còn lại

+ Trong đó:

Vđài : dung tích tổng cộng của đài nước

Vdh : dung tích phần điều hòa của đài nước

V : dung tích nước phục vụ cho chữa cháy trong vòng 10 phút

+ Vcc : dung tích nước chữa cháy cho 10 phút đầu

Vcc = = 0,6 x n x qcc (m3)

Trong đó:

• qcc: tiêu chuẩn chữa cháy

• n: số đám 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)

Dân số tính

toán (1000

người)

Số đámcháy đồngthời

Lưu lượng cho một đám cháy (l/s)Nhà 2 tầng trờ xuống với

bậc chịu lửa Nhà hỗn hợpcác tầng không

phụ thuộc bậcchịu lửa

Nhà 3 tầngtrở lên khôngphụ thuộc bậcchịu lửa

Với khu vực 1 có số dân N1 = 113239 người

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

Giả sử khu vực 1 và khu vực 2 có nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa => qcc (kv1) = 30 (l/s)

• Với khu vực 2 có số dân N2 = 107283 người

 Số đám cháy trong cùng một thời gian :n = 2 và qcc(kv2) = 30 (l/s)

Tính toán sơ bộ kích thước đài nước:

+ Ta chọn chiều cao đài sơ bộ là Hđài = 8m

Suy ra: Tiết diện đài nước

- Thể tích bể chứa được xác định theo phương án bơm 2 cấp (dùng 2 bơm) đã chọn ở phần trên Phương pháp xác định dung tích

bể chứa cũng giống như phương pháp xác định dung tích đài nước

Giờ

trong

ngày

Bơm cấp I Bơm cấp II

Lượng nước vào bể

Lượng nước ra bể

Lượng nước còn lại

%Qngd %Qngd %Qngd %Qngd %Qngd

• qcc: tiêu chuẩn chữa cháy

• n: số đám 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)

Với khu vực 1 có số dân N1 = 113239 người

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

Giả sử khu vực 1 và khu vực 2 có nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa => qcc (kv1) = 30 (l/s)

• Với khu vực 2 có số dân N2 = 107283 người

 Số đám cháy trong cùng một thời gian :n = 2 và qcc(kv2) = 30 (l/s)

Suy ra: Vcc (kv1) = 10,8 x n x qcc (kv1) = 10,8 x 2 x 30 = 648 (m3)

Vcc (kv2) = 0,6 x n x qcc (kv2) = 10,8 x 2 x 30 = 648 (m3)

=>Vcc = Vcc (kv1) + Vcc (kv2) = 648x2 = 1296 (m3)

+ Vdt: lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lí (m3)

Vdt = 5%QML = 5% 32634,877 = 1631,74 (m3)

Vậy : Vbc = 1631,74 + 1296 + 3130,156 = 6057,896 (m3)

Làm tròn: Vbc = 6060 m3

Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa:

+ Ta chọn xây 2 bể chứa thể tích mỗi bể chứa Vbể = 3030 m3+ Ta chọn chiều cao bể Hbể = 6m

+ Bbể = 26 m

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

2.1 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

Chọn sơ đồ mạng lưới cấp nước:

- Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các nơi tiêu thụ.Nó bao gồm các ống chính,chủ yếulàm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, các đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm tiêu dùng nước

- Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước Giá thành xây dựng mạng lưới cấp nước thường chiếm khoảng50% - 80% giá thành toàn bộ công trình Bởi vậy nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng

- Mạng lưới cấp thường có các loại sau:

+ Mạng lưới cụt: là mạng lưới chỉ cung cấp theo một hướng nhất định (hay cấp theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút củatuyến ống,dược áp dụng trong các trường hợp sau:

Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa

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

Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300mm

+ Mạng lưới vòng: là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía

+ Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: là mạng lưới thường được sử dụng phổ biến nhất và nó bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lướivòng và cụt

- Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy:

+ Mạng lưới mạng lưới cụt có tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ, nhưng không đảm bảo an toàn khi cấp nước.Khi đoạn ống nào đó bị sự cố hư hỏng thì toàn bộ khu vực phía sau không có nước dùng, mặt khác mạng lưới cụt không đáp ứngđược nhu cầu áp lực nước đồng đều cho khu vực được cấp nước, đặc biệt không đáp ứng được tiêu chuẩn của ngành (TCN 33-2006)

+ Mạng lưới vòng thì một đoạn nào đó có sự cố hư hỏng thì nước sẽ theo đường ống khác đến cung cấp cho khu vực phía sau, tuynhiên tổng chiều dài mạng lưới vòng lớn Trên thực tế, các đường ống chính và các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính

là mạng vòng, còn các ống phân phối đến các hộ dân là mạng lưới cụt Căn cứ vào khu vực cấp nước và yêu cầu cấp nước của khudân cư ta chọn phương án mạng lưới vòng

Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước và nguyên tắc vạch tuyến cấp nước:

Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước:

- Vạch tuyến cấp nước có nghĩa là phác họa hình học mạng lưới lên mặt bằng, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: địa hình khuvực, các chướng ngại vật (sông, hồ, đường sắt, đường ô tô, …)

- Hệ thống cấp nước có tính đến nhà cao tầng và cách bố trí khác nhau trong từng khu vực, khả năng phát triển trong tương lai,khả năng kết hợp… phải được giải quyết một cách toàn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật

- Mạng lưới cấp nước bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến phân phối.Tính toán thủy lực chỉ thực hiện đối với mạngtruyền dẫn, còn các nhánh phân phối ta lấy theo cấu tạo

- Mạng lưới cấp nước theo mạng vòng trong trường hợp yêu cầu cấp nước liên tục và an toàn.Ống truyền thường dọc theođường phố và vuông góc với chướng ngại vật Với mục đích bảo đảm hệ thống làm việc ổn định thì đường ống chính đặt songsong với nhau một khoảng 400 – 800m và không ít hơn hai đường Trên các tuyến ống chính đó cứ cách nhau 600 – 800m đôi khi

có thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhau bằng các đoạn nối tạo thành mạng vòng

- Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn thì ta đặt một họng chữa cháy, các van khóa đểđóng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một đoạn không được quá năm cái)

- Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút.Ở đó thường xây dựng hố ga và bố trí các van khóa để đóng mở các đoạn.Kíchthước hố ga căn cứ vào đường kính ống và kích thước các phần định hình và khoảng cách của chúng tới mặt tường trong của hố

ga Tại những chỗ chuyển hướng dòng chảy cần gia cố các gối đỡ Khi thay đổi đường kính ống ta dùng cole để nối ống

Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

- Mạng lưới cấp nước phải đưa nước đến mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế

- Tổng chiều dài đường ống của toàn mạng lưới phải nhỏ nhất và đảm bảo cấp nước liên tục và an toàn

- Việc quyết định hướng và số lượng các tuyến ống chính, hình dạng của mạng phải dựa trên cơ sở:

+ Hình dạng và địa hình phạm vi thiết kế Chú ý sự có mặt của các chướng ngại thiên nhiên (như: sông, hồ, đồi, núi …)

và nhân tạo

+ Sự phân bố các đối tượng dùng nước

+ Vị trí các điểm dùng nước tập trung với lưu lượng lớn

+ Vị trí nguồn nước

2.2 Tính toán thủy lực phương án 1 – mạng cụt

Tổngchiều dài các đoạn ống = 41697m

Căn cứ vào bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ trong giờ dùng nước lớn nhất, ta có: đô thị dùng nước lớn nhất vào lúc 18-19h,

chiếm 5,67% Qngđ, tức là 2088 m3/h = 580 l/s

Qvào =580 l/s

Lưu lượng tập trung Qtt=QCN +QTH +QBV =1271,86+48,8+114 =1434,66 m3/ngđ =16,6 l/s

- Lưu lượng đơn vị dọc đường:

Q dđ(l/s) Nút Q nút (l/s) Q đoạn (l/s) (mm)D (m/s)V

1000i (m/km)

H=L.i(m)

Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp (m) Áp lực tự do m Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối

DN-1 924 0,014 12,936 0 12,6 511,964 900 0,82 0,85 0,7854 56,2 55,7 128,1 127,314 72,3999 71,61451-2 1722 0,014 24,108 1 27,832 511,964 900 0,8 0,84 1,4464

8 55,7 56,2

127,81

4 126,368 71,6145 70,1682-3 390 0,014 5,46 2 29,134 468,48 800 0,94 1,28 0,4992 56,2 56,3 126,368 125,969 70,168 69,66883-4 390 0,014 5,46 3 8,302 405,41 800 1,93 0,81 0,3159 56,3 56,4 125,969 125,753 69,6688 69,35294-5 905 0,014 12,67 4 11,956 306,789 700 0,8 1,14 1,0317 56,4 56,8 125,753 125,121 69,3529 68,32125-6 320 0,014 4,48 5 25,725 263,914 700 0,95 1,58 0,5056 56,8 56,9 125,121 124,716 68,3212 67,81566-7 706 0,014 9,884 6 24,458 221,52 600 0,78

419-14 1439 0,014 20,146 15 8,365 10,073 200 0,31 1,04 1,49656 56,2 55,35 125,56 123,214 69,3602 67,863720-15 1195 0,014 16,73 16 3,367 8,365 200 3,04 0,258 0,30831 56,2 55,3 124,971 123,963 68,9714 68,663120-24 670 0,014 9,38 17 16,418 4,69 150 0,257 1,06 0,7102 56,2 56,25 124,971 124,511 68,9714 68,26124-21 413 0,014 5,782 18 5,285 86,6655 450 0,54

5 1,02

0,4212

6 56,4

56,75

125,75

3 124,59 68,2612 67,8421-18 755 0,014 10,57 19 15,75 5,285 150 0,288 1,32 0,9966 56,75 56,45 124,59 123,293 67,84 66,843421-22 452 0,014 6,328 20 15,89 69,758 450 0,438 0,68 0,30736 56,75 57 124,59 124,533 67,84 67,532622-16 481 0,014 6,734 21 11,6225 3,367 120 0,27 1,42 0,68302 57 56,7 124,533 123,55 67,5326 66,849622-23 1285 0,014 17,99 22 15,526 50,865 400 0,398 0,67 0,86095 57 57,2 124,533 123,872 67,5326 66,671723-17 1294 0,014 18,116 23 26,25 16,418 250 0,33 0,82 1,0610

8 57,2 56,9

123,87

2 122,511 66,6717

65,610623-25 1171 0,014 16,394 24 4,69 8,197 200 0,25 0,72 0,84312 57,2 57 123,872 122,829 66,6717 65,82855-38 2450 0,014 34,3 25 8,197 17,15 300 0,24 0,37 0,9065 56,8 52,4 125,121 119,815 68,3212 67,41476-35 2468 0,014 34,552 26 9,478 17,936 300 0,24 0,39 0,96252 56,9 53,1 124,716 119,953 67,8156 66,85317-28 435 0,014 6,09 27 14,359 50,059 350 0,51 1,25 0,54375 57 56,8 123,855 123,112 66,8554 66,311728-26 1354 0,014 18,956 28 26,222 9,478 200 0,29

5 0,95 1,2863 56,8 56,4

123,11

2 121,425 66,3117

65,0254

28-27 1957 0,014 27,398 29 7,028 14,359 250 0,288 0,68 1,33076 56,8 56,4 123,112 121,381 66,3117 64,98098-30 1063 0,014 14,882 30 19,369 31,297 350 0,31

8 56,25 57

122,25

9 121,807 65,2093 64,80734-37 966 0,014 13,524 36 7,448 6,762 200 0,21 0,51 0,49266 57 53,65 121,807 117,964 64,807 64,314434-31 1773 0,014 24,822 37 6,762 12,411 250 0,25 0,52 0,92196 57 56,2 121,807 120,085 64,807 63,885110-39 1800 0,014 25,2 38 17,15 12,6 250 0,254 0,54 0,972 53 52,65 117,972 116,65 64,972 64

Chiều cao đài nước là 72,4m (cao trình 56,2m)

Vậy cột áp bơm là :

Hbơm=5+1+72,4=78,4m (1 là cột áp dự trữ,5 là tổn thất trong nội bộ trạm bơm) (Tổn thất từ bơm ra đài nước coi như bằng 0 vì cùng

đặt trong trạm xử lý)