Bài tập lớn cấp thoát nước

2 Xác định lưu lượng dọc đường của từng đoạn ống... Tuy nhiên để kiểm tra xem đường kính ống đã chọn có để hay không, ta tiến hành xác định... Bài tập lớn cấp thoát nước Th.s Bùi Anh Kiệ

Trang 1

Bài tập lớn cấp thoát nước Th.s Bùi Anh Kiệt

BÀI 1: CẤP NƯỚC – MẠNG LƯỚI CỤT

Sơ đồ 9

Qvào (l/s)

Lưu lượng tập trung (l/s) 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 2-12 2-13 3-11 4-9 9-10 4-7 7-8 q1 q2 q3 q4 q5 9j 220 200 255 180 195 255 155 165 325 160 220 165 68 13 14 8 12

Yêu cầu: xác định áp lực cần thiết tại điểm đầu mạng lưới và đường kính của đường ống

- Quy trình tính toán được thể hiện như sau:

1) Xác định lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống

+ Lưu lượng đơn vị :

𝑞𝑑𝑣 =𝑄𝑑đ

∑ 𝐿 =

𝑄𝑣 − 𝑄𝑡

∑ 𝐿Trong đó : ∑ 𝐿 = 220 + 200 + 255 + 180 + 195 + 255 + 155 + 165 + 325 + 160 + 220 + 165 =

2495 (m)

𝑞𝑑𝑣 =𝑞1−( 𝑞2+𝑞3+𝑞4+𝑞5 )

∑ 𝐿 = 68−( 8+12+13+14 )

2495 = 0.00842 ( l/s.m )

Trang 2

2) Xác định lưu lượng dọc đường của từng đoạn ống

Trang 3

Lưu lượng tính toán từng đoạn ống được thể hiện trong bảng số liệu dưới đây

Đoạn ống 1_2 2_3 3_4 4_5 5_6 2_12 2_13 3_11 4_9 9_10 4_7 7_8

L ( cm ) 220 200 255 180 195 255 155 165 325 160 220 165 qdd ( l/s) 67.06 47.85 32.55 2.4 0.82 15.07 0.65 0.69 15.71 13.67 10.31 0.59

Ta thấy tuyến ống bất lợi nhất ( tuyến ống chính ) là : 1-2-3-4-9-10

Đoạn ống L(m) qtt (l/s) D(m) D(mm) D chon v(m/s) hw(m)

1_2 220 67.06 0.35 349.34 350 0.70 0.30 2_3 200 47.85 0.30 295.09 300 0.68 0.31 3_4 255 32.55 0.24 243.38 250 0.66 0.46 4_9 325 15.71 0.17 169.08 200 0.50 0.46 9_10 160 13.67 0.16 157.72 200 0.44 0.17

Tổng: 1.70

5) Xác định áp lực yêu cầu tại điểm đầu mạng lưới

Trang 4

Tuyến phụ : 4_7_8

Đoạn ống L(m) qtt (l/s) D

(m)

D (mm) D chọn v(m/s) hw(m)

3_11 165 0.69 0.03544 35.436 50 0.3516 0.6069 Tính ∆3_11 = H3 – H11 = (H1 – H32 – H12) – H6

= 19.7 – 0.3 – 0.31 –18 = 1.09

Ta thấy : ∑ ℎ𝑤 = 0.609 < ∆4_8 ( hợp lí )

Tuyến phụ : 2_12 2_12 255 15.07 0.1656 165.6 200 0.4799 0.331

Tính ∆2_12 = H2 – H12 = (H1 – H32 – H12) – H6

= 19.7 – 0.3 – 0.31 –18 = 1.09

Ta thấy : ∑ ℎ𝑤 = 0.331 < ∆4_8 ( hợp lí )

Tuyến Phụ 2_13 Đoạn ống L(m) qtt (l/s) D(m) D(mm) D chon v(m/s) hw(m)

2_13 155 0.65 0.03439 34.393 50 0.3312 0.5104

Tính ∆2_13 = H3 – H11 = (H1 – H32 – H12) – H6

= 19.7 – 0.3 – 0.31 –18 = 1.09

Ta thấy : ∑ ℎ = 0.501 < ∆ ( hợp lí )

Trang 5

Bài 2: Cấp nước – mạng lưới vòng

Trình tự tính toán được thể hiện như sau:

Phương pháp tính toán theo hardy- cross ( 1885 – 1936 )

Trang 6

6) Tính lưu lượng điều chỉnh ∆𝑄 của từng vòng

7) Lặp lại trình tự từ bước 4 cho đến khi ∆𝑄 < 0.25

Các công thức được sử dụng trong bài 2 :

K= 10,67 × 𝐿𝑖

𝐶ℎ𝑤1,852 × 𝐷 4,871 ; ℎ𝑤 = 𝐾 × 𝑄1,852

∆𝑄 = (∑ ℎ𝑢𝑖)

𝑄𝑖 < 0,25 l/s Tính lặp lần 1 :

Qi (m3/s) hwi

hwi/Qi

(m3/S) 1_4 0.3 275 102.70 75 0.075 0.848 11.30 1.0615

Trang 7

- Lặp lần 1 : vòng 2

ỐNG D(m) L(m) K Qi(l/s) Qi(m3/s) hwi hwi/Qi

(m3/S) 2_4 0.3 296 110.55 21.896 0.021896 0.093 4.26 0.30992

Trang 9

Hw=-Bài tập lớn cấp thoát nước Th.s Bùi Anh Kiệt

1_2 0.3 296 110.55 -66.89 -0.0669 -0.74034 11.07 -0.94686

-0.5213 2_4 0.3 224 83.66 -17.31 -0.01732 -0.04418 2.55 -0.24512

∑ Hw =0.02 ∑ ℎ𝑤/𝑄𝑖=24.68

Trang 10

∆𝑄 (m3/S)

4_3 0.3 275 102.70 39.1267 0.039127 0.254007386 6.49 0.5538

2_3 0.3 228 85.15 -49.578 -0.04958 -0.326485072 6.59 -0.7017 0.28

∑ Hw =-0.0086 ∑ ℎ𝑤/𝑄𝑖=16.66

Trang 11

∆𝑄 (m3/S) 4_5 0.3 275 102.70 51.2953 0.051295 0.4194 8.18 0.726

5_6 0.3 132 49.30 -26.7047 -0.0267 -0.0600 2.25 -0.377

6_3 0.3 232 86.64 -26.7047 -0.0267 -0.10562 3.96 -0.377

0.095 4_3 0.3 275 102.70 -39.4068 -0.03941 -0.25738 6.53 -0.557

∑ Hw =-0.0037 ∑ ℎ𝑤/𝑄𝑖=20.91

Trang 12

∆𝑄 (m3/S) 1_4 0.3 275 102.70 72.583 0.07258 0.798 10.99 1.02736

Trang 13

Lặp lần 3 : vòng 2

∆𝑄 (m3/S)

Trang 14

-

ỐNG D(m) L(m) K Qi(l/s) Qi(m3/s) hwi hwi/Qi(m) vkt

∆𝑄 (m3/S) 4_5 0.3 275 102.70 51.2953 0.051295 0.4194205 8.18 0.7260

0.5563

Hw =-0.0025 ∑ ℎ𝑤/

𝑄𝑖=20.9

Kết luận : Sau các lần lặp ta xác định được các lưu lượng qi trong các đoạn ống Tuy

nhiên để kiểm tra xem đường kính ống đã chọn có để hay không, ta tiến hành xác định

Trang 15

V= 4𝑞

𝑡𝑡 𝜋×𝐷 2 ; D = 0.3 => Vkt = 0.41 ÷ 1.52 Đoạn

ống D(cm) L(m)

|𝑞𝑖| (l/s) V

So với Vkt

D chọn lại (m) Vkt

Trang 16

BÀI 3 : MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA

Trang 17

- Các công thức được sử dụng trong bài

Trang 18

ỐNG L(m) i n Ci Ai ∑ 𝑨 𝒊 𝑪 𝒊

tc (phut)

I (mm/h)

Q (m3/s)

F (h/D)

D (m)

A (m2) H/D

V (m/s)

tf (phut)

∑ 6_7 11.4 12.246 133.206 4.221 0.654 1.5 1.173 0.63 3.59 1.458 2_3 360 0.004 0.012 0.5 12 6

∑ 2_3 21.1 14.612 127.064 7.453 1.414 2 2.085 0.62 3.57 1.678 8_2 360 0.005 0.012 0.3 10 3 10 139.614 1.164 0.197 1 0.472 0.58 2.46 2.432 1_2 425 0.006 0.012 0.3 9 2.7

Trang 19

BÀI 4 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP VÀ

THOÁT NƯỚC CHO KHU DÂN CƯ

Câu 1) Xác định lưu lượng tính toán và kích thước các đường ống đứng và ống nhánh,

tổn thất áp lực của tuyến ống chính

a) Xác định lưu lượng tính toán và kích thước của các đường ống đứng và ống nhánh

- Xác định lưu lượng tính toán

Đối với hộ gia đình, chung cư, lưu lượng tính toán được xác định như sau

q = 0.2 𝑎√𝑁 + K × N

+ Trong đó : q là lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống

N là số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán

K là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào số đương lượng Tiêu chuẩn dùng nước 200 (L/ ng - ngày đêm ) => a = 2.14

- Xác định đường kính cho các đường ống

D=√4𝑞𝑡𝑡

𝜋.𝑉

- Xác định vận tốc tính toán

Trang 20

Ta có : V=4×𝑞

𝑡𝑡

𝜋𝐷 2 { v= 2.5 nếu ngang ; V = 1.5 nếu đứng } Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau

- Ta có đương lượng của các thiết bị trong 1 hộ

+ 1 vòi tắm hương sen : N = 1 + 2 bồn cầu 13 l : N= 7×2=14 + 1 vòi rửa nhà bếp : N=1 + 1 vòi rửa mặt : N=0.33 + 1 bồn tiểu : N=0.17 + 1 vòi cấp nước cho máy giặt : N =4

Trang 21

Nhận xét : kết hợp yếu tố kinh tế và kĩ thuật, chúng ta thay đổi tiết diện đường

ống mỗi 2 tầng hoặc 3 tầng , sử dụng ống có đường kích 80 mm ; 100mm ; dùng ống 150

mm cho đường ống dẫn từ trạm vào căn hộ

- Tính cột nước máy bơm

Ta có áp lực cần thiết của ngôi nhà là

n≥ 2 : 𝐻𝑐𝑡𝑛ℎ = 10 + 4(n-1) = 10+4 ( 5-1 ) = 26m

- Xác định cột nước máy bơm

Hb = 𝐻𝑐𝑡𝑛ℎ + hw = 26 + 1,9675 = 27,97 ( m)

- Lựa chọn đồng hồ đo nước:

Dựa vào lưu lượng tính toàn vừa tính được ở trên ta chọn loại đồng hồ BB80 có thông số

:

+ Sức kháng cắt của đồng hồ đo nước : S= 2,07 × 10-3

- Kiểm tra điều kiện về tổn thất áp lực , ta có

hđh = S 𝑞ℎ2 = 2,7 × 10-3 × 14.582 = 0.58 < ( 1 ÷ 1,5 )m đối với loại đồng hồ tua bin

Câu 2) Xác định lưu lượng nước thải tính toán và đường kính của ống thoát phân cho

khu chung cư

Trang 22

Lưu lượng t ính toán của các đoạn ống thoát nước

Ta có : qth = qc + 𝑞𝑚𝑎𝑥𝑑𝑐

Trong đó :

qth : lưu lượng nước thải tính toán (l/s)

qc : lưu lượng cấp tính toán xác định theo công thức cấp nước trong nhà

( đã tính ở câu 1)

𝑞𝑚𝑎𝑥𝑑𝑐 : Lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán ( l/s )

Trong đường ống thoát phân 𝑞𝑚𝑎𝑥𝑑𝑐 =1,6 l/s cho 1 căn hộ chính là lưu lượng của bồn cầu

Ta có qc được xác định như sau :

Từ tiêu chuẩn dùng nước 200 (L/ ng - ngày đêm ) => a = 2.14

( ta dùng k = 2 10-3 là hệ số lớn nhất trong bảng tra để an toàn )

Áp dụng bảng tra đương lượng và chiều dài tối đá của óng ta chọn được đường kính ống

là 100 mm

Trang 23

Áp dụng cho các đoạn ống còn lại ta có bảng kết quả như sau

Đoạn N Qc qmax qth N ống Dchon AA' 14.17 0.718665 1.6 2.318665 143 100

Kết luận: vậy trên đường ống thoát phân ta chọn đường kính thoát phân tối thiểu là 100

mm và tối đa là 200mm trên đường ống ngang ta lắp đặt óng nghiêng với độ dốc 2%

- Do chiều dài công trình là 7x8 = 56m > 30m nên cần phải bố trí cửa thông ở đầu ống ngang

- Ống đứng được bố trí tại nơi có nhiều thiết bị vệ sinh và đặt trong hộp kĩ thuật

- Thiết kế đường ống thoát nước sàn ( tính mẫu đoạn AA’, các trường hợp còn lại làm tương tự )

Ta có đương lượng thoát nước phân

N = 20.5 – 14.17 = 6.33 (đương lượng cấp – đương lượng thoát phân )

Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống

Tương tự như phần trên, ta có

qth = qc + qmax

mà : qc = 0.2𝑎√𝑁 + KN = 0.2 2.14√6.33 + 2x10-3 x 6.33 = 0.49 l/s

và q max = 0.37 : lưu lượng thải nước của chậu rửa 1 ngăn

 qth = 0.49 + 0.37 = 0.86 l/s

Trang 24

- xác định đương lượng ống nước thải sàn

- Bố trí ống thông tắc cho đoạn ống ngang của công trình

- Bố trí thân ống thông hơi nhằm làm thoáng hệ thống thoát nước

- Chọn đường kính D = 20 mm, đặt cao hơn mái 200mm , các cửa đi, cửa sổ , cửa thông gió 3000 mm

-

Câu 3) Tính toán số lượng ống đứng thoát nước mưa cần thiết

- Ta có lưu lượng tính toán nước mưa trên mái :

Q = K F q5 ( l/s )

Trong đó : + K là hệ số lấy bằng 2

+ F = F mái + 0.3 F tường : ở đây ta chỉ tính F mái không tính F tường : diện tích thu nước : F= ( 8 x 56 ) x 2 + 3 x 56 = 1064 m2

+ q5= 0.0469 : giá trị cường độ thiết kế tại trậm khí tượng thành phố HCM

 Lưu lượng tính toán nước mưa trên mái

Q= K F q5 = 2 x 1064 x 0.0469 = 99.8 ( l/s )

Dựa vào lưu lượng Q ta xác định đường kính D

- Ta chọn 6 ống D100 loại 20 l cho 1 ống Bố trí tại điểm giữa 4 góc công trình

Trang 25

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	1,2 MB