Bài Tập Lớn Cấp Thoát Nước - Đại Học BK Đà Nẵng

Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới cây xanh Trong đó: Ft là phần diện tích cây xanh được tưới, [ha] qcx tưới là tiêu chuẩn dùng nưới tưới cây xanh đô thị, [l/m2.1lần tưới].. L

Trang 1

- Diện tích: 68 ha.

- Mật độ dân số: 300 người/ha

- Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại: 4

- Diện tích: 68 ha

- % diện tích cây được tưới: 48%

- Ngày tưới 2 lần

- % diện tích cây được tưới: 48%

- % diện tích được tưới: 65%

- Tổng số công nhân ( CN) : 456 người (P)

+ Số công nhân phân xưởng nóng: 55%P

và số CN tắm là: 80%

+ Số công nhân phân xưởng nguội: 45%P

- Số ca sản xuất trong ngày: 2

- Nhu cầu dùng nước cho sản xuất là: 5 l/s

- Tổng số công nhân ( CN) : 456 người (P)

+ Số công nhân phân xưởng nóng: 55%P

- Tổng số công nhân ( CN) :428 người (P) + Số công nhân phân xưởng nóng: 60%P

Xí nghiệp tập trung 1: Xí nghiệp tập trung 2:

Bài tập số 1: Xác định quy mô dùng nước và công suất của trạm bơm cấp nước cho thành phố.

Mô hình cấp nước cho thành phố:

1 Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của các khu dân cư

Kngày.max : HSKĐH ngày lớn nhất,

Kngày.max=1,1-1,5 chọn Kngày.max=1,5

Qtb.ngày : Lưu lượng nước tính toán trung bình ngày trong năm cho nhu cầu sinh hoạt

đô thị, được xác định bằng công thức:

Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) , [m3/ngày]

qi: Tiêu chuẩn dùng nước trung bình của khu vực i (xác định theo tiêu chuẩn 20 TCN33-2006) , [l/người-ngày]

Ni: Dân số tính toán khu vực i , [người]

+ Đối với khu vực 1: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh 4 được qi=200-300[l/người-ngày],chọn qi=250[l/người-ngày]và dân số tính toán khu vực 1 là: Ni= 68.300 = 20400 [người]

Trạm bơm cấp nước

Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb [m3/ngàyđêm ]

Trang 2

+ Đối với khu vực 2: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh 3 được qi=150-250[l/người-ngày],chọn qi=200[l/người-ngày]và dân số tính toán khu vực 2 là: Ni= 98.251 = 24598 [người]

Từ đó tính được:

Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) =(250x20400+200x24598)/1000=10019,6 [m3/ngày]

2 Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới cây xanh

Trong đó:

Ft là phần diện tích cây xanh được tưới, [ha]

qcx

tưới là tiêu chuẩn dùng nưới tưới cây xanh đô thị, [l/m2.1lần tưới]

Tra bảng 6 được qcx

tưới = 3-4 l/ [m3.1lầntưới], lấy qtưới =3,5 l/ [m2.1lầntưới]

nt: Số lần tưới trong ngày, nt = 2

Tính được:

3 Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới đường và quảng trường

Trong đó:

Fdq

t là phần diện tích đường và quảng trường được tưới, [ha]

Qdq

tưới là tiêu chuẩn dùng nưới tưới đường và quảng trường , [l/m2.1lần tưới]

Tra bảng 6 được qdq

tưới =0,3-0,4 l/ [m3.1lầntưới], lấy qtưới =0,4 l/ [m2.1lầntưới]

nt: Số lần tưới trong ngày, nt = 1

Tính được:

4 Lưu lượng tính toán cho nhu cầu của các xí nghiệp tập trung.

4.1 Lưu lượng tính toán cho xí nghiệp 1.

a Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân

N1, N2 : Số công nhân trong các phân xưởng nóng, lạnh của XNCN, [người]

Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3.1h): N1 = 55%x456 = 250 [người]

Đối với phân xưỡng nguội ( q<20Kcal/1m3.1h): N2 = 45%x456= 206 [người]

Tính được

b/ Lưu lượng nước tắm sau ca của công nhân trong XN

Đối với phân xưởng nóng tra bảng 4: qn

tắm = 60 l/người.1ca = 0,06m3/người.1ca Đối với phân xưởng nguội tra bảng 4: ql

tắm = 40 l/người.1ca = 0,04 m3/người.1ca Gọi P1: % số công nhân tắm của phân xưởng nóng, P1 = 80%

Gọi P2: % số công nhân tắm của phân xưởng nguội, P2 = 25%

Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb= 1,5x10019,6=15029,4[m3/ngàyđêm ]

Qcx t.ngày.max = 10.Ft.qtưới.ni [m3/ngàyđêm]

Qcx t.ngày.max = 10.(48%x15)x3,5x2= 504 [m3/ ngàyđêm]

Qdq t.ngày.max = 10.Ft.qtưới.ni [m3/ngàyđêm]

Qdq t.ngày.max = 10.(65%x20)x0,4x1=52 [m3/ngàyđêm]

Qshcn tt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3/ngày]

Qshcn tt.ngày = 0,045x250 + 0,025x206 = 16,4 [m3/ngày]

Qtắm

tt.ngày = 0,06.N1.P1+0,025.N2= 0,06x250x80%+0,025x206x25% = 13,29 [m3/ngày]

Trang 3

c/Lưu lượng tính toán cho nhu cầu sản xuất.

Qsx

tt=qsxcn.n.t

qsxcn = 5 l/s = 5.10-3.3600 l/h = 18 m3/h

n: Số ca làm việc trong ngày, n=2

t: Thời gian làm việc trong 1ca, t = 4h

=> Nhu cầu dùng nước cho XN1 là: Qxn1

tt=16,4+13,29+144= 173,69 m3/ngày

4.2 Lưu lượng tính toán cho xí nghiệp 2.

a Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân

N1, N2 : Số công nhân trong các phân xưởng nóng, lạnh của XNCN, [người]

Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3.1h): N1 = 60%x428 = 256 [người]

Đối với phân xưỡng nguội ( q<20Kcal/1m3.1h): N2 = 40%x428= 172 [người]

Tính được

b/ Lưu lượng nước tắm sau ca của công nhân trong XN

Đối với phân xưởng nóng tra bảng 4: qn

tắm = 60 l/người.1ca = 0,06m3/người.1ca Đối với phân xưởn nguội tra bảng 4: ql

tắm = 40 l/người.1ca = 0,04 m3/người.1ca

Gọi P1: % số công nhân tắm của phân xưởng nóng, P1 = 76%

Gọi P2: % số công nhân tắm của phân xưởng nguội, P2 = 25%

c/Lưu lượng tính toán cho nhu cầu sản xuất.

Qsx

tt=qsxcn.n.t

qsxcn = 5 l/s = 5.10-3.3600l/h = 18 m3/h

n: Số ca làm việc trong ngày, n=3

t: Thời gian làm việc trong 1ca, t = 4h

=> Nhu cầu dùng nước cho XN2 là: Qxn2

tt=15,82+12,75+216= 244,57 m3/ngày

5.Công suất cần thiết của trạm bơm cấp nước cho thành phố

Qhthống = [Qsh.max+Qcx

t.ngày.max +Qdq

t.ngày.max +Qxn1

tt+Qxn2

tt].a = = [15029,4+504+52+173,69+244,57]x1,1 = 17604 [m3/ngày]

Trong đó: a là hệ kể đến các dịch vụ, hoạt động tiểu thủ công nghiệp

nằm xen kẻ trong khu công nghiệp, a = 1,1

Bài tập số 2: Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cụt.

Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp.

Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A

- Từ trạm bơm cấp 2 cung cấp cho mạng 1 lưu lượng : 113 l/s

- Lưu lượng tập trung lấy ra tại các nút số 2, 3,4 là 7,2 l/s , 4,6 (l/s), 5 (l/s), 3,5 (l/s)

- Cốt mặt đất ( như sơ đồ)

Qsx

tt = qsxcn.n.t = 18x2x4 = 144 [m3/ngày]

Qshcn tt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3/ngày]

Qshcn tt.ngày = 0,045x256 + 0,025x172 = 15,82 [m3/ngày]

Qtắm

tt.ngày = 0,06.N1.P1+0,025.N2 = 0,06x256x76%+0,025x172x25% = 12,75 [m3/ngày]

Qsx

tt = qsxcn.n.t = 18x3x4 = 216 [m3/ngày]

Trang 4

- Nhà trong khu dân cư cao 5 tầng Cốt mực nước trong bể thấp nhất mà bơm bơm được là: 15m Khoảng cách từ bơm đến điểm đầu mạng lưới là: 500 m

- Yêu cầu mạng lưới được thiết kế bằng ống gang nước sạch

- Các đoạn ống 1-2; 2-3; 3-4; 1-7; 1-8 : cung cấp nước về 2 phía

- Các đoạn ống còn lại cung cấp nước về 1 phía

1 Tính tổng chiều dài của mạng lưới: ∑L=3058 m

2.Xác định lưu lượng đơn vị :

0327 0 3058

8 11

=

−

=

∑ ∑L

q

âv

3 Xác dịnh lưu lượng dọc đường: qdđ= qđv.lt.tế , [l/s] Lập bảng:

Đoạn ống lt.tế(m) q

đv [l/s.m] qdđ[l/s]

=

∑qd.â 99,98

(đúng)

=

− .tr

b q

4.Xác định lưu lượng nút

n = ∑qd.â +q tr

2

1

q

qb 1

6

5

9 8

7

4

18,0 m 17,5 m 17,0 m 16,5m

330 m 370 m

420 m

368 m

350 m

qttr

Trang 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

qt.tr (l/s) 0.00 4,60 5.00 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

qn (l/s) 19,095 17,48 24,45 10,365 5,72 6,54 11,395 11,445 6,05 Kiểm tra:

5 Xác định lưu lượng tính toán

qtt =0,5.qd d+qvc+qtt

Đoạn

6 Đưa lưu lượng nút và lưu lượng tính toán vào biểu đồ phân bố lưu lượng

qb 113.00 113.00 (Đúng)

Đoạn

ống

Nút

∑qn

Trang 6

qb=114 l/s

1

6

5

9 8

7

4

330 m 370 m

420 m

368 m

19,52 l/s 57,72 l/s

6,68 l/s

5,85 l/s

3,6 l/s

13,17 l/s

7,02 l/s

19,88 l/s

12,20 l/s 11,70 l/s

6,18 l/s 37,35 l/s

17,88 l/s 6,18 l/s

10,6 2

l/s

1 l/s 7,2 l/s

7 Tính tốn thủy lực mạng lưới

Với áp lực cần thiết tại điểm bất lợi nhất: Điểm số 4

Hcthiết(4) = 4.( n + 1) = 24m

Trong đĩ: n = 5 là sồ tầng nhiều nhất trong khu dân cư

Cốt mặt đất của điểm đầu và điểm cuối đoạn ống lấy theo đường đồng mức trên bản đồ địa hình

Áp lực cần thiết để đưa nước đến điểm đầu và điểm cuối của đoạn ống, tính theo cơng thức:

Hđ = Hc + ∑hđ-c + (Zđ - Zc )

Lập bảng :

Đoạn

ống

l (m)

qtt (l/s)

D (mm)

V (m/s) 1000i hl=i.l

Cốt mặt đất Aïp lực

cần thiết Điểm

đầu Điểm cuối Điểm đầu Điểm cuối Đoạn

ống 1-22-3 368420 57.7237.35 250200 1.157 11.511.14 8.49 3.124.83 18.0017.50 17.5017.00 35.5632.93 32.9328.60 Đoạn

ống 3-43-5 420350 10.625.85 150100 0.585 11.540.705 11.15 4.853.90 17.0017.00 16.7516.75 28.6028.60 24.0024.95

1-6 400 6.68 100 0.818 14.72 5.89 18.00 18.00 35.56 29.67

8-9 370 6.18 100 0.758 13.04 4.82 17.50 17.00 28.86 24.54

8 Xác định áp lực cần thiết của trạm bơm cấp II

) Z Z ( h H

Hb = 4 +∑ b−4+ 4 − b

∑

∑hb−4 = hl + hcb = hl +0,15 hl =1,15 hl= 1,15.15,80 = 18,17 m

Trang 7

Với ∑hl : Tổng tổn thất áp lực theo chiều dài từ đài đến điểm 4

∑ = − 1 + l1 − 2 + l2 − 3 + l3 − 4 =3+3.12+4.83+4.85=15.80

b l

92 , 43 ) 15 75 , 16 ( 17 , 18 24 ) Z Z ( h H

Bài tập số 3: Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước vòng.

Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp.

Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A

- Từ trạm bơm cấp 2 cung cấp cho mạng 1 lưu lượng : 128 l/s

- Lưu lượng tập trung lấy ra tại các nút số 3 là 4,5l/s , nút số 4 là 3,0l/s

- Sơ đồ như sau:

1

5 6

9

485m

III

3,0l/s 4,5l/s

Bài giải:

1 Xác định tổng chiều dài của mạng lưới: ∑L 3627= m

2 Xác định lựu lượng đơn vị

3627

50 7

=

−

=

∑ ∑L

q

âv

3 Xác định lưu lượng dọc đường

qdd = qđv.L , [l/s] Lập bảng:

Đoạn

qđv

1_2 332.00 0.037 12.14

Trang 8

∑qd.â 120.50 (đúng)

=

− .tr

b q

4 Xác định lưu lượng nút

d d

q =0,5.∑ .

Nút Những đoạn ống liên quan dến nút tính toán qd.đ qn

5 Đưa lưu lượng dọc đường và lưu lượng nút vào sơ đồ tính toán

1

5 6

9

485m

III

12.69+3,0l/s 11.83+4,5l/s

10.17l/s

16.11l/s

6 Dựa vào định luật 2, tạm thời phân bổ lưu lượng cho các đoạn ống tính toán thuỷ lực

Sử dung phương pháp phân bố theo lưu lượng dọc đường

Đoạn

Trang 9

1_8 6.00 16.11 22.11

Lập bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới : Với phương án thiết kế ống gang nước sạch

Vòng Đoạn

ống Phân bổ lưu lượng lần đầu để tính toán

Vòng

I 1_22_3 332.00280.00 14.8230.03 150.00300.00 0.810.41 8.641.02 2.870.29 0.190.01

Vòng Đoạn

Vòng

h = h -0.21 <0.5

Vòng Đoạn

Vòng

BÀI TẬP SỐ 4 ( BÀI TẬP LỚN )

Trang 10

Phần II Tính toân thiết kế mạng lưới thoât nước trong nhă cho khu WC Nam ở nhă thi đấu Đại học Đă Nẵng

Cho biết:

- Nhă thi đấu gồm có hai tầng, mỗi tầng cao 4.5 m

- Cốt vệ sinh tầng 1: 0.00

- Thùng rữa hố xí câch săn: 0.6m

- Vòi rữa đu tiểu treo tường câch săn: 0.6m

- Chậu rữa tay, rữa mặt câch săn: 0.8m

- MLTN sử dụng ống nhựa, câch tường 5m, sđu 1.5m

1 Vạch tuyến mạng lưới

2 Dựng sơ đồ không gian

ỐNG NGOÀI NHÀ, SÂU 1.5m

HƯƠNG SEN

HỐ XÍKIỂU NGỒI XỔM

HƯƠNG SEN HƯƠNG SEN HƯƠNG SEN

HỐ XÍKIỂU NGỒI XỔM

TẦNG 1+2, CAO 4.5M

WC NAM

ỐNG ĐỨNG

Trang 11

ỐNG NGOÀI NHÀ, SÂU 1.5m

HX HX

ÂT ÂT

ÂT

HS HS

RM

HX HX

ÂT ÂT

ÂT

HS HS

RM

0.00m

+4.2m

3 Tính toân thuỷ lực cho đoạn ống nhânh A

- Xâc định lưu lượng thải qt =qc + qđc.max [l/s]

+ Xâc định qc [l/s]

Thiết bị vệ sinh bao gồm: 2HX + 3AT => ∑N=2.0,5+3.0,17=1.51

Tra bảng 18 với nhă thi đấu có: qc = 0,302 [l/s]

+ Xâc định qđcmax: Tra bảng 19 có:

Trang 12

qđcmax = 1,6 : Hố xí có thùng rữa

Suy ra: qt = 0.302 + 1.6 = 1,902 [l/s]

Dựa vào bảng 21 sơ bộ chọn đường kính ống: D =100

Bảng 23, chọn độ dốc i = 0.015

- Kiểm tra độ đầy: Lập tỷ số A =qt/qnt

Với qnt : Với D =100, i = 0,015 Từ bảng 24 có qnt = 6,34l/s

Tính được A =1,902/6,34 = 0,3

Đưa A vào biểu đồ cá được h/D = 37% < [h/D]max = 50% ( bảng 22)

Kết luận: D =100mm cho ống đứng là hợp lý

- Kiểm tra vận tốc : vt = B.vnt [m/s]

Với B được tra từ biểu đồ cá với h/D =37% => B = 0,87

Từ D = 100, i = 0,015 tra được vnt = 0,8 [m/s] ( bảng 24)

Tính được: vt = B.vnt = 0,87.0,8 = 0,7 [m/s] = vmin

Kết luận: Vận tốc chảy trong ống nhánh A đảm bảo tốc độ tự cọ sạch ống

4 Tính toán thuỷ lực cho đoạn ống nhánh B

- Xác định lưu lượng thải qt =qc + qđc.max [l/s]

+ Xác định qc [l/s]

Thiết bị vệ sinh bao gồm: 4HS + 2RM => ∑N =4.1+2.0.33=4,66

Tra bảng 18 với nhà thi đấu có: qc = 0,779 [l/s]

+ Xác định qđcmax: Tra bảng 19 có:

qđcmax = 0,33 : Chậu rữa mặt

Suy ra: qt = 0,779 + 0,33 = 1,109 [l/s]

Dựa vào bảng 21 sơ bộ chọn đường kính ống: D =50

Với qnt : Với D =50, i = 0,055 Từ bảng 24 có qnt = 1,90l/s

Tính được A =1,109/1,90 = 0,58

Đưa A vào biểu đồ cá được h/D = 54% > [h/D]max = 50% ( bảng 22)

Chọn lại độ dốc i = 0.060

Với D =100, i = 0,060 Từ bảng 24 có qnt = 2,0l/s

Tính được A =1,109/2,0 = 0,55

Đưa A vào biểu đồ cá tra được h/D = 53% > [h/D]max = 50% ( bảng 22)

Kết luận: D =50mm cho ống đứng là không hợp lý

Chọn D = 100, i =0,025 Tra bảng 24 có qnt =8.26 [l/s]

Tính được A =1,109/8,26 =0,134 ~ 13%

Đưa A vào biểu đồ cá tra được h/D = 24.5% < [h/D]max = 50% ( bảng 22)

Với B được tra từ biểu đồ cá với h/D =25% => B = 0.695

Từ D = 100, i = 0,025 tra được vnt = 1,04 [m/s] ( bảng 24)

Tính được: vt = B.vnt = 1,04.0,695 = 0,72 [m/s] > vmin = 0,7 [m/s]

Kết luận: Vận tốc chảy trong ống nhánh B đảm bảo tốc độ tự cọ sạch ống

5 Tính toán thuỷ lực cho đoạn ống đứng C

- Xác định lưu lượng thải qt =qc + qđc.max [l/s]

+ Xác định qc [l/s]

Thiết bị vệ sinh bao gồm: 4HX+4RM+6AT+8HS =>

34 , 12 1 8 17 , 0 6 33 , 0 4 5 , 0

=

∑N

Trang 13

1 2 3

300

TRƯỜNG HỌC

CV CÂY XANH

20,0m 19,5m 19.0m

18,5m 18,0m

17,5m

Tra bảng 18 với nhă thi đấu có: qc = 1,257 [l/s]

+ Xâc định qđcmax: Tra bảng 19 có:

qđcmax = 1,6 : Hố xí có thùng rữa

Suy ra: qt = 1,257 + 1,6 = 2,857 [l/s]

Dựa văo bảng 21 sơ bộ chọn đường kính ống: D =100

Với qnt : Với D = 100, i = 0,035 Từ bảng 24 có qnt = 9,80l/s

Tính được A =2,857/9,80 = 0,29

Đưa A văo biểu đồ câ được h/D = 33% < [h/D]max = 50% ( bảng 22)

Với B được tra từ biểu đồ câ với h/D =33% => B = 0.875

Từ D = 100, i = 0,035tra được vnt = 1,23 [m/s] ( bảng 24)

Tính được: vt = B.vnt = 0,875.1,23 = 1.08 [m/s] > vmin = 0,7 [m/s]

Kết luận: Vận tốc chảy trong ống đứng đảm bảo tốc độ tự cọ sạch ống

Băi tập số 5: Xâc định lưu lượng thải vă tính toân thủy lực của tuyến cống chính Cho biết sơ

đồ mạng lưới thoât nước ( như hình vẽ ) Cho biết

+ Mật độ dđn số của khu vực lă P = 400người/ha

+ Tiíu chuẩn thải nước: q = 150l/ng.ngăyđím

Yíu cầu vạch tuyến theo hai câch:

a/ Trường hợp hình khối nổi

b/ Trường hợp nghiíng về

phía thấp ô phố

1 Phương ân vạch tuyến theo

hình khối nổi

TRƯỜNG HỌC

CV CÂY XANH

TXL

1 2

3 4

a b c d

a1

b c1 d

a2 c2 a4

c4 d2

a b c d

a5 c5 b3

b2 d3

a1

b c1 d

a3 c3

d1 b1

Đo diện tích câc ô trong Autocad:

a = c =37500 m2; b = d =22500 m2; a1 = c1 = 52500m2; a2 = c2 =37500 m2;

a3 = c3 = 5624,6m2; b1 = d1 =13170,2 m2

; a4 = c4 = 46875m2

b2 = d2 = d3 =15625 m2; a5 = 45609 m2; b3 =24407 m2; c5 = 26859 m2;

a/ Tính toân lựu lượng câc đoạn ống tuyến chính 1-4-TXL

86400

150 400 86400

= q P

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	567 KB