Giáo trình hệ thống cấp nước dương thanh lượng

Tính theo công th c:.

S a b n in: NGUY N KHÁNH LINH

Trình bày bìa: V BÌNH MINH

In 500 cu n kh 19 ´ 27cm, t i X ng in Nhà xu t b n Xây d ng Gi y ch p nh n đ ng ký k

ho ch xu t b n s 306-2006/CXB/09-19/XD ngày 25/4/2006 In xong n p l u chi u tháng 6/2006

1.3 Quy ho ch, t i u hoá thi t k h th ng phân ph i n c 42

3.4.2 H s ph n ng trên thành ng 212

Ch ng 4 Mô hình hoá và thi t k h th ng c p n c

4.1 Gi i thi u và áp d ng các mô hình h th ng phân ph i n c 216

4.4 Ki m nghi m và hi u l c hoá các thu c tính c a mô hình 273

4.6 GIS và h th ng phân ph i n c 298 4.6.1 T ng quát v vi c áp d ng GIS cho m ng l i c p n c 298

4.7 Ph n m m thi t k h th ng c p n c DC Water Design Extension 309

5.1.3 c tính thu l c c a van trong tính toán n c va 325

L I NÓI U

N c s ch là m t là m t trong nh ng nhu c u c b n nh t trong đ i s ng hàng ngày c a m i

ng i và đang tr thành đòi h i b c bách trong vi c b o v s c kho và c i thi n đi u ki n sinh

ho t cho nhân dân, c ng nh trong s nghi p công nghi p hoá, hi n đ i hoá đ t n c

V i s quan tâm c a Nhà n c và g n đây có thêm s giúp đ c a các n c và các

t ch c qu c t , nhi u h th ng c p n c sinh ho t t p trung đã đ c xây d ng, góp ph n làm thay đ i đáng k ch t l ng cu c s ng c a nhân dân theo h ng ngày càng v n minh Tuy nhiên

vi c c p n c s ch n c ta c b n v n còn đang m c th p, h u h t các h th ng c p n c k

c đô th và nông thôn ch a đ m b o đ c tiêu chu n c p n c c v s l ng và ch t l ng;

đ c bi t m t b ph n l n dân c nông thôn ch y u v n s d ng n c tr c ti p t các ngu n t nhiên mà không có s ki m soát

kh c ph c tình tr ng đó, trong m y ch c n m nay Nhà n c ta đã dành nh ng s u tiên

l n cho các ch ng trình v c p n c sinh ho t Các nhà tài tr trong và ngoài n c c ng r t quan tâm giúp chúng ta trong công tác này

Qua h n n a th k xây d ng, đ i ng cán b khoa h c k thu t trong l nh v c c p thoát n c

c a n c ta không ng ng l n m nh Nhi u tr ng đ i h c, cao đ ng, trung h c chuyên nghi p, các đ n v trong ngành c p thoát n c đã đ m đ ng đ c nh ng công vi c c b n trong các khâu đào t o cán b k thu t, nghiên c u khoa h c, tri n khai công ngh c p n c Tuy nhiên, đ

ph c v cho nh ng đòi h i ngày càng cao c a xã h i, c a các ngành kinh t và c a t t c các đ i

t ng dân c các vùng mi n đ i v i d ch v c p n c, đ ti p c n đ c đ n trình đ tiên ti n

c a th gi i v công ngh c p n c, thì đ i ng cán b khoa h c k thu t v c p thoát n c còn

ph i ti p t c đ c nâng cao n ng l c h n n a

V i nh ng ý ngh a nêu trên, vi c xây d ng thêm nh ng c s h c li u cho ngành C p thoát

n c là đi u c n đ c chú tr ng; đó c ng là lý do cho s ra đ i c a cu n giáo trình H th ng

c p n c này

Môn h c H th ng c p n c đ c đ xu t trong khuôn kh Ti u h p ph n 1.3 "H tr t ng

c ng n ng l c cho Tr ng i h c Th y l i" c a d án H tr ngành n c (WaterSPS) c a

DANIDA đ đ a vào ch ng trình đào t o cao h c ngành C p thoát n c c a Tr ng i h c Thu l i

Giáo trình H th ng c p n c đ c B môn C p thoát n c tr ng i h c Thu l i biên

so n theo nhi m v Nhà tr ng giao c ng giáo trình này đ c xây d ng v i s t v n và

ph i h p c a các chuyên gia t v n c a D án và các gi ng viên thu c B môn C p thoát n c

c a Tr ng i h c Thu l i Giáo trình H th ng c p n c s là m t trong nh ng tài li u chính cho đào t o cao h c ngành h c C p thoát n c Tr ng i h c Thu l i

Trong quá trình biên so n, chúng tôi đã tham kh o các tài li u liên quan đ n l nh v c

c p n c, v i ph ng châm c g ng gi i thi u m t s n i dung c n thi t và m i trong

nh ng n m g n đây c a l nh v c c p n c trên th gi i, song c ng đ a vào m t s n i dung

c b n nh t c a môn h c này t các tài li u đang s d ng Vi t Nam

Chúng tôi xin bày t s c m n đ c bi t t i TS Roger Chenevey - C v n tr ng Ti u h p

ph n 1.3 đ ng th i là chuyên gia t v n qu c t xây d ng đ c ng giáo trình này và s giúp đ

đ y hi u qu c a ông, t i GS TS Tr n Hi u Nhu - chuyên gia t v n trong n c v xây d ng đ

c ng giáo trình, t i PGS TS Ph m Ng c H i - Tr ng khoa Quy ho ch và qu n lý h th ng công trình - ng i đã cùng tham gia xây d ng đ c ng giáo trình

Chúng tôi xin bày t s c m n chân thành t i PGS TS Tr n c H và PGS TS Lê Chí Nguy n, là các chuyên gia ph n bi n c a giáo trình, đ c bi t là nh ng ý ki n đóng góp quý báu

c a PGS TS Tr n c H v i c ng v là chuyên gia c a D án v đ m b o ch t l ng cho giáo trình này

Chúng tôi xin chân thành c m n KS ng Minh H i, KS Nguy n M nh Tuân, KS Nguy n Vinh Ng c cùng t p th gi ng viên trong B môn C p thoát n c, c ng nh trong toàn Khoa Quy

ho ch và qu n lý h th ng công trình đã giúp đ chúng tôi trong quá trình biên so n

C ng xin đ c nói r ng Giáo trình này không th hoàn thành n u thi u s quan tâm, ch đ o,

đ ng viên và t o đi u ki n làm vi c thu n l i c a Ban Giám hi u Tr ng i h c Th y l i, V n phòng d án H tr ngành n c (WaterSPS) c a DANIDA

Giáo trình xu t b n l n đ u đ k p th i ph c v cho đào t o cao h c ngành C p thoát n c chu n b m c a Tr ng i h c Thu l i nên ch a th c s hoàn ch nh và không tránh kh i nhi u sai sót Chúng tôi mong nh n đ c ý ki n phê bình đóng góp c a b n đ c

B NG CÁC THU T NG VÀ DANH T VI T T T

AI Ch tiêu v đ linh ho t Aggressive Index

AOAC Hi p h i các nhà hoá phân tích chính

CIS H th ng thông tin khách hàng Customer Information Systems

DFI Ch tiêu v đ ng l c Driving Force Index

DS L ng ch t r n hòa tan Dissolved Solids

DVM Ph ng pháp th tích r i r c Discrete Volume Method

EDM Ph ng pháp s ki n không ch Event Driven Method

EPS Mô ph ng th i gian dài Extension Period Simulation

FDM Ph ng pháp sai phân h u h n Finite Difference Method

FIFO Dòng ch y l p "vào tr c ra tr c" Plug flow “First-In-First-Out”

GASB Ban tiêu chu n thanh toán chính ph Government Accounting Standard Board GIS H th ng thông tin đ a lý Geographic Information Systems

GSS Ch ng trình chu n b o hành Guaranteed Standards Scheme

ILI Ch s th t thoát h th ng c p n c Infrastructure Leakage Index

IWA Hi p h i n c qu c t International Water Association

IWSA Hi p h i c p n c qu c t International Water Supply Association JTU đ c Jackson Jackson Turbidity Unit

LIFO Dòng ch y l p "vào sau ra tr c" Plug flow “Last-In-First-Out”

LSI Ch tiêu v đ bão hoà Langelier Langelier Saturation Index

MWA Hi p h i n c Malaysia Malaysia Water Association

NPSH cao hút n c th c d ng Net Positive Suction Head

NTU đ c Nephel Nephelometric Turbidity Unit

OFWAT V n phòng cung c p n c Office of Water Services

OLS Ph ng pháp bình ph ng nh nh t

thông th ng

Ordinary Least Squares

PI Ch s th c hi n Performance Indicator

RI Ch tiêu v đ bão hoà Ryznar Ryznar Index

SCADA H th ng ki m soát giám sát và thu

th p s li u

Supervisory Control And Data Acquisition

SMCL Các m c đ ch t ô nhi m t i đa Secondary Maximum Contaminant Levels SMEWW Các ph ng pháp chu n xét nghi m

TCVN Tiêu chu n Vi t Nam

TDM Ph ng pháp th i gian kh ng ch Time Driven Method

TIRL Ch s k thu t cho t n th t n c th c Technical Indicator for Real Losses

TS T ng hàm l ng ch t r n Total Solids

UARL T n th t n c th c hàng n m không

tránh kh i

Unavoidable Annual Real Losses

USEPA C quan b o v môi tr ng Hoa K United States Environmental Protection

Agency

VS L ng ch t r n bay h i Volatile Solids

WUP Hi p h i ngành n c (Châu Phi) Water Utility Partnership

Cung c p đ y đ l ng n c s ch là m t v n đ đ c quan tâm t bu i ban đ u c a

n n v n minh nhân lo i Trong m t s thành ph c x a đã có nh ng h th ng c p n c

c c b , nh ng các h th ng c p n c này th ng không đ y đ và n c đ c v n chuy n

t nh ng n i xa v b ng nh ng máng d n n c đ n gi n Tuy h th ng này không phân

ph i n c t i đ c nh ng khu v c dân c đ c l p, nh ng nó đã mang n c t i đ c m t

s v trí trung tâm khu dân c , sau đó ng i dân l y n c v nhà cho gia đình h

S cung c p n c s ch đã đáp ng đ c m t ph n nhu c u s d ng c a con ng i, b i

vì h u h t các ngu n n c t nhiên đ u không thích h p cho vi c s d ng tr c ti p H n

n a, ch t th i c a các thành ph phát tri n c ng làm ô nhi m các h th ng cung c p n c

Do đó, ph i có bi n pháp x lý đ b o v s c kho c a ng i s d ng

Ít nh t t tr c n m 2000 tr c công nguyên, quá trình l c n c đã đ c s d ng trong vi c x lý n c Tuy nhiên, s ng d ng nó trong quá trình x lý m t cách có t ch c thì m i ch đ c ph bi n sau n m 1900 n đ u th k XIX, n c đ cung c p cho thành

ph m i đ c x lý b ng các b l c ch m S l ng các tr ng h p m c b nh liên quan

đ n n c đã gi m m t cách đáng k khi đ a Clo vào kh trùng Vi c phát hi n ra s t n t i

c a các ngu n d ch b nh có trong n c và s ki m soát chúng đã đóng góp đáng k cho

vi c gi m các tr ng h p m c b nh

S bùng phát c a các v d ch b nh liên quan đ n n c v n còn x y ra đ i v i h th ng

c p n c chung Ví d , t n m 1976 đ n n m 1980, s l ng trung bình c a các v d ch

ph bi n nh t và chi m t l l n trong t ng s các h th ng c p n c hi n nay N c dùng cho sinh ho t ph i đ m b o các tiêu chu n v hoá h c, lý h c và vi sinh theo các yêu c u

c a quy ph m đ ra, không ch a các thành ph n v t lý, hoá h c và vi sinh nh h ng đ n

s c kho c a con ng i i v i m t h th ng c p n c hoàn ch nh và hi n đ i, n c b t

k đi m l y n c nào trên m ng l i đ u là n c u ng tr c ti p Yêu c u này th ng đ t

đ c đ an toàn c n thi t đ có th u ng tr c ti p đ c, nh ng t i nhi u n i n c v n còn

ch a đ m b o đ c đ an toàn c n thi t do đ ng ng c nát, b rò r nhi u t i các m i n i

và các ph ki n, áp su t n c trong ng nhi u khi xu ng th p nên ch t b n bên ngoài có

th xâm nh p vào bên trong và gây ô nhi m n c

ch t l ng th ng không cao L ng n c c p cho s n xu t c a m t nhà mày có th t ng

đ ng v i nhu c u dùng n c c a m t đô th có dân s hàng ch c v n dân

c) N c dùng cho ch a cháy

Dù là khu v c dân c hay khu công nghi p đ u có kh n ng x y ra cháy Vì v y, h

th ng c p n c cho sinh ho t hay s n xu t đ u ph i tính đ n tr ng h p có cháy N c dùng cho vi c ch a cháy luôn luôn đ c d tr trong b ch a n c s ch c a c thành ph Khi tính toán m ng l i đ ng ng phân ph i có tính đ n kh n ng làm vi c c a m ng l i khi có cháy x y ra trong gi dùng n c l n nh t

1.1.2 Các thành ph n c b n c a h th ng c p n c và ch c n ng c a các công trình trong h th ng

H th ng c p n c là m t t h p các công trình và các thi t b , làm nhi m v thu nh n

n c t ngu n, làm s ch n c, đi u hòa, d tr , v n chuy n và phân ph i n c đ n các n i

tiêu th H th ng c p n c bao g m r t nhi u công trình v i các ch c n ng làm vi c khác nhau đ c b trí h p lý theo các thành ph n liên hoàn, nh m đáp ng m i yêu c u và quy

mô dùng n c c a các đ i t ng

Thông th ng, m t h th ng c p n c bao g m các công trình ch c n ng nh sau:

1 Công trình thu n c

Công trình thu n c dùng đ l y n c t ngu n n c đ c l a ch n Ngu n n c có

th là n c m t (sông, h , su i ) hay n c ng m (m ch nông, m ch sâu, có áp ho c không áp) Trong th c t các ngu n n c đ c s d ng ph bi n nh t là: n c sông, h , n c

ng m m ch sâu, dùng đ cung c p cho n u ng sinh ho t và công nghi p

Công trình thu n c m t có th là g n b ho c xa b , k t h p ho c riêng bi t, c đ nh hay t m th i Công trình thu n c sông ho c h có th dùng c a thu ho c ng t ch y, ng

xi phông ho c cá bi t có tr ng h p ch dùng c a thu và ng t ch y đ n tr m x lý khi

m c n c ngu n cao h n cao đ tr m x lý (ví d nh nhà máy n c th xã Hoà Bình

l y n c t h ch a Hoà Bình) Công trình thu n c ng m có th là gi ng khoan, công trình thu n c d ng n m ngang hay gi ng kh i

th ng là các máy b m chìm có c t n c cao, b m n c t gi ng khoan t i tr m x lý

Tr m b m c p II (hay còn g i là tr m b m n c s ch) b m n c t b ch a n c s ch vào m ng l i c p n c Ho c c ng có th là tr m b m t ng áp đ nâng áp su t dòng ch y trong m ng l i c p n c đ d n đ n các h tiêu dùng

3 Các công trình làm s ch ho c x lý n c

Các công trình x lý n c có nhi m v lo i b các t p ch t có h i, các đ c t , vi khu n, vi trùng ra kh i n c Các công trình làm s ch n c g m có b tr n, b ph n ng,

b l ng, b l c, giàn m a, thùng qu t gió, b l ng ti p xúc Ngoài ra, trong dây chuy n công ngh x lý n c còn có th có m t s công trình x lý đ c bi t khác tùy theo ch t

l ng n c ngu n và ch t l ng n c yêu c u

4 Các công trình đi u hòa và d tr n c

Các công trình đi u hoà n c g m b ch a n c s ch và đài n c

B ch a n c s ch làm nhi m v đi u hòa n c gi a tr m b m c p I và c p II, d tr

m t l ng n c cho ch a cháy và cho b n thân tr m x lý n c B ch a n c s ch và

tr m b m c p II th ng đ t trong tr m x lý

ài n c làm nhi m v đi u hòa l u l ng n c gi a tr m b m c p II và m ng l i

c p n c, ngoài ra còn d tr m t l ng n c ch a cháy trong th i gian đ u (th ng l y là

10 phút) khi x y ra đám cháy Ngoài ra, đài n c trên cao còn làm nhi m v t o áp su t cung c p n c cho m ng l i c p n c

5 M ng l i đ ng ng

M ng l i đ ng ng phân ph i n c làm nhi m v phân ph i và d n n c đ n các

h tiêu th M ng l i đ ng ng phân ph i có th đ c phân c p thành m ng c p I là

m ng truy n d n, m ng c p II là m ng phân ph i và m ng c p III là m ng đ u n i v i các

ng c p vào nhà M ng l i đ ng ng đ c phân thành ba c p nh trên đ đ m b o vi c phân ph i và qu n lý t t m ng l i, gi m th t thoát n c trên m ng l i Có nh ng m ng

l i không tuân theo cách c u t o trên, cho phép h tiêu dùng l y n c tr c ti p t m ng truy n d n b ng chi ti t n i là đai kh i thu

- M ng l i k t h p gi a hai lo i trên dùng cho các thành ph , th xã đang phát tri n

i v i khu trung tâm đã có quy ho ch n đ nh, h th ng h t ng đã hoàn ch nh thì l p đ t

m ng l i vòng; còn đ i v i khu v c đang phát tri n thì l p đ t m ng l i c t đ đ n khi

h th ng h t ng đã t ng đ i hoàn ch nh thì n i thêm các ng đ t o thành m ng vòng

6 S đ t ng quát các công trình trong h th ng c p n c

Các công trình đ n v trong h th ng c p n c đ c b trí theo trình t c a m t s đ

t ng quát c a h th ng c p n c, theo nh hình 1.1 và hình 1.2 d i đây, trong đó hình 1.1

th hi n cho tr ng h p h th ng c p n c dùng ngu n n c ng m và hình 1.2 là cho h

th ng c p n c dùng ngu n n c m t

Trên đây là s đ t ng quát c a h th ng c p n c đô th Trong th c t , cùng m t lo i

n c m t hay n c ng m, tùy theo ch t l ng c a n c ngu n, đi u ki n đ a hình và đi u

ki n kinh t mà trong s đ h th ng c p n c có th ph i thêm ho c b t m t s công trình

đ n v

Ví d , m t s ngu n n c có ch t l ng t t đ t tiêu chu n n c n u ng, sinh ho t thì không ph i xây d ng tr m x lí Khi khu x lý đ t nh ng v trí cao, đ m b o đ áp su t phân ph i cho khu dân c , thì không c n xây d ng tr m b m c p II mà áp d ng m ng l i

c p n c t ch y N u có đi u ki n đ t đài n c trên núi, đ i cao d i d ng b ch a t o áp, thì đài không ph i xây chân và s kinh t h n nhi u M t s ngu n n c có hàm l ng c n

quá cao (trên 2.500 mg/l) thì ph i xây d ng thêm công trình x lý s b tr c h th ng c p

n c nói trên

1.1.3 Phân lo i h th ng c p n c

D a vào các tiêu chí khác nhau, h th ng c p n c có th đ c phân lo i theo: đ i

t ng ph c v , ch c n ng ph c v , ph ng pháp s d ng ngu n cung c p n c, ph ng pháp v n chuy n n c, ph ng pháp ch a cháy và ph m vi ph c v Có th chia h th ng

- H th ng c p n c ch a cháy: dùng đ cung c p l ng n c c n thi t đ d p t t

đám cháy khi có v cháy x y ra

- H th ng c p n c k t h p: là s k t h p c a hai hay nhi u h th ng riêng bi t

thành m t h th ng chung Ví d , h th ng c p n c k t h p gi a n u ng, sinh ho t và

ch a cháy, ho c có th k t h p c ba ch c n ng ph c v vào m t h th ng c p n c

3 Theo ph ng pháp s d ng

- H th ng c p n c ch y th ng: n c ch c p cho m t m c đích s d ng nào đó, sau

đó th i vào m ng l i thoát n c đô th Thông th ng h th ng c p n c sinh ho t là h

th ng c p n c ch y th ng

- H th ng c p n c tu n hoàn: thông th ng đ c áp d ng trong công nghi p

N c đã s d ng cho m t m c đích nào đó, đ c đ a đ n tr m x lý, đ ng th i b sung thêm m t l ng n c m i do s d ng b th t thoát Sau khi x lý, n c l i đ a quay tr l i ph c v cho m c đích s d ng

- H th ng c p n c tái s d ng: ch y u đ c áp d ng trong công nghi p N c

đ cs d ng cho m t m c đích nào đó (ví d nh làm ngu i máy móc, s n ph m) v n còn s ch, ch có nhi t đ t ng, s đ c đ a vào s d ng cho m c đích khác phù h p (nh r a đ h p, chai l , r a sàn )

4 Theo ngu n cung c p n c

- H th ng c p n c l y n c m t: nh sông, h , đ p, su i, kênh

- H th ng c p n c l y n c ng m: có th là n c ng m m ch nông hay sâu

- H th ng c p n c có h th ng ch a cháy áp su t cao: có áp su t t do c n thi t

c a vòi phun ch a cháy đ t t i đi m cao nh t ngôi nhà cao nh t không nh h n 10 m

Tiêu chu n dùng n c là thông s r t c b n khi thi t k h th ng c p n c Nó dùng đ

xác đ nh quy mô hay công su t c p n c cho đô th , khu dân c , khu công nghi p, xí nghi p Tiêu chu n dùng n c có nhi u lo i: tiêu chu n dùng n c sinh ho t c a ng i dân, tiêu chu n n c sinh ho t c a công nhân trong khi làm vi c, tiêu chu n t m c a công nhân trong phân x ng nóng và phân x ng bình th ng sau khi tan ca, tiêu chu n n c s n

xu t, ch a cháy, n c t i, v.v

Tiêu chu n dùng n c sinh ho t ph thu c vào nhi u y u t khác nhau: m c đ trang

b k thu t v sinh bên trong nhà c a dân c , đi u ki n khí h u đ a ph ng, đi u ki n kinh

t c a khu v c, phong t c t p quán, v.v

Tiêu chu n dùng n c ch a cháy ph thu c vào quy mô dân s c a đô th , m c đ

ch u l a c ng nh kh i tích c a nhà, v.v

Tiêu chu n dùng n c s n xu t ph thu c vào lo i s n ph m c a s n xu t và tính ch t

c a dây chuy n công ngh s n xu t Tiêu chu n này r t khác nhau đ i v i các xí nghi p công nghi p ho c các phân x ng khác nhau

Do l ng n c tiêu th tính theo đ u ng i khác nhau và thay đ i theo mùa (ch ng

h n, mùa hè dùng nhi u h n mùa đông) cho nên khi thi t k h th ng c p n c ng i ta

th ng dùng tiêu chu n dùng n c tính toán đ xác đ nh công su t c p n c

Tiêu chu n dùng n c tính toán là l ng n c tiêu th trung bình c a m t ng i trong

m t ngày đêm c a ngày dùng n c l n nh t so v i các ngày khác trong n m Ch đ dùng

n c bi u th l ng n c s d ng thay đ i theo th i gian bi u th s dùng n c không

đ u gi a các ngày trong n m ng i ta đ a khái ni m h s không đi u hòa ngày Kng

T s gi a l ng n c tiêu th c a ngày dùng n c l n nh t và nh nh t so v i ngày dùng

n c trung bình trong n m đ c g i là h s không đi u hoà ngày l n nh t Kng max và h s không đi u hoà ngày nh nh t Kng min Thông th ng Kng maxdao đ ng trong kho ng 1,3÷1,4

L ng n c tiêu th t ng gi trong ngày đêm c ng r t khác nhau (ban ngày vào gi cao đi m tiêu th nhi u, ban đêm tiêu th ít ) Do đó, ng i ta còn đ a ra khái ni m h s không đi u hòa gi Kh

T s gi a l ng n c tiêu th c a gi dùng n c l n nh t và nh nh t so v i gi dùng n c trung bình trong ngày đêm đ c g i là h s không đi u hoà gi l n nh t Khmax

và h s không đi u hoà gi nh nh t Khmin H s Khmax th ng dao đ ng trong kho ng 1,3 ÷1,7 tùy thu c vào quy mô thành ph Thành ph có h s Kh max nh thì ch đ dùng

n c khá đi u hòa và ng c l i

Khi l p b ng th ng kê l u l ng n c cho m t thành ph có th tham kh o s li u

th ng kê v ch đ tiêu th n c c a m t khu dân c có đi u ki n t ng đ ng v i khu

v c tính toán T s gi a l ng n c tiêu th c a gi dùng n c l n nh t trong ngày dùng

n c l n nh t so v i gi dùng n c trung bình trong ngày dùng n c trung bình đ c g i

là h s không đi u hoà chung Kc (Kc=KngmaxKh max)

Theo TCXD 33:1985, tiêu chu n dùng n c sinh ho t cho các khu dân c đô th xác

đ nh theo b ng 1.1

B ng 1.1 Tiêu chu n dùng n c sinh ho t và h s K h max

cho các khu dân c đô th

M c đ ti n nghi c a nhà trong các khu

dân c đô th

Tiêu chu n dùng n c

ngày trung bình, l/ng/ngđ Khmax

1 Nhà không trang thi t b v sinh, l y n c vòi công

c ng

2 Nhà ch có vòi n c, không có thi t b v sinh khác 80÷100 2,0÷1,8

3 Nhà có h th ng c p thoát n c bên trong nh ng

không có thi t b t m

5 Nhà có h th ng c p thoát n c bên trong có b n

t m và có c p n c nóng c c b

Ghi chú:

- H s không đi u hòa K ngmax = 1,3 ÷1,4

- Tiêu chu n dùng n c bao g m c l ng n c công c ng trong các khu nhà

Tiêu chu n dùng n c sinh ho t c a công nhân s n xu t t i xí nghi p th ng đ c

xác đ nh qua đi u tra các xí nghi p t ng t , ho c có th t m l y theo b ng 1.2

B ng 1.2 Tiêu chu n dùng n c sinh ho t và h s không đi u hòa trong

các xí nghi p công nghi p

l/ng/ca Khmax

Ghi chú:

- L ng n c t m cho công nhân sau gi làm vi c có th l y là:

+ 40 lít cho m t l n t m đ i v i công nhân làm vi c trong các phân x ng bình th ng + 60 lít cho m t l n t m đ i v i công nhân làm vi c trong các phân x ng nóng

- T l s công nhân t m trong các phân x ng tùy thu c vào lo i s n xu t, tính ch t c a công vi c, có th tham kh o s li u c a chuyên gia công ngh và các s li u đi u tra th c t

ch u l a

Nhà ba t ng, không ph thu c

Tiêu chu n dùng n c s n xu t l y theo yêu c u c a t ng lo i hình s n xu t, có th

tham kh o các b ng l p theo kinh nghi m ho c tham kh o s li u t b n thi t k dây chuy n công ngh

Ch đ dùng n c là s li u r t quan tr ng khi thi t k m t h th ng c p n c Nó

đ c dùng đ l a ch n ch đ làm vi c c a tr m b m c ng nh đ xác đ nh dung tích các

b ch a, đài n c Ch đ dùng n c thay đ i ph thu c vào đi u ki n khí h u, ch đ làm

vi c, ngh ng i c a con ng i, ch đ ho t đ ng c a nhà máy và đ c xác đ nh trên c s phân tích s li u đi u tra th ng kê th c t các h th ng c p n c đã có và đ c trình bày

b ng b ng s p x p l ng n c tiêu th theo t ng gi trong ngày đêm (g i là bi u đ dùng

n c) nh gi i thi u hình 1.3

2 L u l ng tính toán, công su t tr m c p n c

a) L u l ng n c cho các khu dân c

L u l ng n c cho các khu dân c đ c tính toán theo các công th c sau:

tb.ng®

q NQ

1000

DC tb max ng® ng max

Q 1000Q

max ng® max h max s

Q , Q , Q - l n l t là l u l ng tính toán l n nh t ngày, gi , giây;

qtb - tiêu chu n dùng n c trung bình (l/ng/ngđ);

q- tiêu chu n dùng n c tính toán ngày dùng l n nh t (l/ng/ngđ);

T

T - th i gian t i trong m t ngày đêm (h)

Thông th ng, t i đ ng b ng máy t 8 gi đ n 16 gi ; t i cây, hoa, th m c

b ng tay t 5 gi đ n 8 gi và 16 gi đ n 19 gi hàng ngày

c) L u l ng n c sinh ho t c a công nhân

L u l ng n c sinh ho t c a công nhân khi làm vi c t i nhà máy xác đ nh theo công

th c:

sh ng®

q N q NQ

N1, N2 - s công nhân phân x ng nóng và l nh c a nhà máy;

N3, N4- s công nhân phân x ng nóng và l nh trong t ng ca;

To- s gi làm vi c trong m t ca

d) L u l ng n c t m c a công nhân

L u l ng n c t m c a công nhân t i xí nghi p xác đ nh theo công th c:

CN n t¾m ca

60N 40NQ

1000

+

= l , m3/ngđ

(1.10)

CN CN t¾m t¾m ca

trong đó:

CN CN

t¾m ca t¾m

Q , Q - l n l t là l u l ng n c t m c a công nhân trong m t ca, m t ngày

đêm (th i gian t m quy đ nh là 45 phút vào gi sau khi tan ca làm vi c);

60 và 40 - tiêu chu n n c t m c a m t l n cho m t công nhân trong các phân

x ng nóng và phân x ng bình th ng;

Nn, Nl - s công nhân t m trong các phân x ng nóng và phân x ng bình

th ng, l y theo s li u đi u tra th c t ho c c a đ n v cung c p;

C - s ca làm vi c c a nhà máy trong m t ngày đêm

e) L u l ng n c s n xu t

L u l ng n c s n xu t trong m t ngày đêm c a nhà máy đ c xác đ nh trên c s công su t hay s l ng s n ph m nhà máy s n xu t ra trong m t ngày đêm và tiêu chu n dùng n c cho m t đ n v s n ph m (công th c 1.12) C ng có th l y theo kinh nghi m

c a nhà máy t ng t ho c theo dây chuy n công ngh s n xu t T đó xác đ nh l u l ng

n c s n xu t gi (công th c 1.13)

SX ng®

m.PQ

1000

SX 1 h max max h

m.P KQ

T - th i gian làm vi c t i đa trong ca, (h)

f) Công su t c p n c c a toàn khu v c

Công su t c p n c c a toàn khu v c Q th ng đ c xác đ nh theo công th c:

t sh t¾m SX

Q= a.Q +Q +Q +Q +Q b.c , m / ng®3 (1.14) trong đó:

DC CH CN

t sh t¾m SX

Q , Q , Q , Q , Q - l n l t là l u l ng n c c a khu dân c , n c t i

đ ng và t i cây, n c sinh ho t c a công nhân, n c t m c a công nhân,

n c s n xu t c a nhà máy trong m t ngày đêm (m3/ngđ);

a - H s k đ n l ng n c dùng cho công nghi p đ a ph ng, ti u th công nghi p và các d ch v khác n m xen k trong khu dân c , có th l y a =1,1;

Trong th c t , m t đô th có nhi u khu v c dùng n c khác nhau tùy theo tính ch t xây

d ng và m c đ trang b k thu t v sinh c a t ng khu Khi đó l ng n c sinh ho t c ng ph i

l p cho t ng khu v c đó Ngoài ra, còn có nhi u xí nghi p công nghi p và các công trình khác

c n đ c th ng kê l ng n c tiêu th t ng gi cho t ng xí nghi p và t ng công trình đó Sau khi l p b ng t ng h p l u l ng n c toàn thành ph , ta có th c n c vào k t qu

Rò

r (m3)

đ đ m b o hi u qu x lý Các công trình trong tr m x lý nh b l ng, b l c c n ph i làm vi c v i t i tr ng và v n t c không đ i trong su t quá trình làm vi c Vì v y, tr m b m

c p I cung c p n c thô cho tr m x lý c ng làm vi c đi u hoà v i l u l ng không đ i Trong khi đó ch đ tiêu th n c c a m ng l i l i thay đ i t ng gi Tr m b m c p II có nhi m v b m n c vào m ng l i tiêu dùng Ch đ làm vi c c a tr m b m c p II ph i bám sát ch đ tiêu th n c Do ch đ làm vi c c a tr m b m c p I, tr m b m c p II và

ch đ tiêu th n c c a m ng l i khác nhau nên c n ph i có các công trình đi u hoà l u

l ng trong h th ng

1 Quan h v m t l u l ng gi a tr m b m c p II và m ng l i

Ch đ tiêu th n c trên m ng l i r t ph c t p và thay đ i theo t ng gi Trong khi

đó, tr m b m c p II làm nhi m v c p n c cho m ng l i ch có th làm vi c theo m t s

b c nh t đ nh (th ng 2÷3 b c) Khi b m n c nh v y, s có gi th a n c và gi thi u

n c so v i ch đ tiêu th c a m ng l i Vì v y, mu n c p n c đ y đ và liên t c cho

m i đ i t ng dùng n c, thì trên m ng l i c p n c c n xây d ng đài n c Khi tr m

b m c p II b m v t quá l ng n c c n tiêu th , s d n đ n th a n c, l ng n c th a

s đi lên đài và đ c ch a t i đó Ng c l i, khi l ng n c do tr m b m c p II b m ra ít

h n l ng n c c n tiêu th , khi đó n c t trên đài s ch y xu ng b sung cho l ng

n c thi u theo ch đ tiêu th c a m ng l i M i quan h gi a tr m b m c p II và m ng

l i c p n c đ c th hi n trên s đ hình 1.4

a) Tr ng h p tr m b m c p II b m th a n c b) Tr ng h p tr m b m c p II b m thi u n c

Xác đ nh dung tích đài n c

Dung tích đài n c bao g m dung tích n c đi u hòa gi a tr m b m c p II và m ng

l i và dung tích n c d tr ch a cháy trong 10 phút đ u:

Có th l p b ng tính nh b ng 1.5 đ tính l ng n c trong đài theo t ng gi và xác

đ nh đ c dung tích đi u hòa l n nh t c a đài n c, ng v i l ng n c còn l i trong đài nhi u nh t tính b ng %Qngđ Trong quá trình tính toán, do ban đ u th ng gi đ nh m t tr

s b t k hàng đ u tiên c a c t (5), cho nên giá tr nh nh t (t ng ng v i gi c n n c

nh t) c a c t này có th khác 0; do đó c n xác đ nh dung tích đi u hòa c a đài b ng hi u s

L ng n c

ra đài

L ng n c trong đài

C n c vào b ng tính l u l ng n c đi u hòa c a đài, có th xác đ nh đ c dung tích

đi u hòa l n nh t c a đài Sau đó tính dung tích d tr cho ch a cháy c a đài:

Wcc= qcc × n × 10 ×60 , lít

ho c

Wcc = 0,6 × n × qcc , m3 (1.16)

trong đó:

n - s đám cháy x y ra đ ng th i;

qcc- tiêu chu n n c ch a cháy cho m t đám cháy (l/s);

T đó tính đ c t ng dung tích c a đài Sau khi xác đ nh đ c Wđ, có th đ xu t hình d ng và kích th c thi t k c a đài

2 Quan h v m t l u l ng gi a tr m b m c p I và tr m b m c p II Xác đ nh dung tích b ch a

Nh đã bi t, tr m b m c p I làm vi c theo ch đ m t b c đi u hòa su t ngày đêm v i

l u l ng b m b ng l u l ng trung bình gi (4,17% Qngđ); trong khi đó, tr m b m c p II làm vi c theo 2÷3 b c Do ch đ làm vi c khác nhau gi a tr m b m c p I và tr m b m

c p II, nên c n ph i xây d ng b ch a n c đ d tr l ng n c do tr m b m c p I đ a

đ n mà tr m b m c p II b m không h t và b sung l ng n c thi u khi tr m b m c p II

b m nhi u h n so v i tr m b m c p I

Nh v y, b ch a n c s ch có nhi m v đi u hòa l u l ng n c gi a tr m b m c p

I và tr m b m c p II Ngoài ra b ch a còn d tr m t l ng n c ch a cháy trong 3 gi

li n và m t l ng n c c n thi t cho b n thân tr m x lý

Trong th c t , khi ch n ch đ b m c a tr m b m c p II càng sát v i ch đ tiêu th

c a m ng l i thì dung tích đài n c càng nh , nh ng lúc đó dung tích b ch a s t ng lên Tuy nhiên, vi c gi m dung tích đài có ý ngh a h n r t nhi u cho dù có ph i t ng thêm dung tích b ch a

Th tích b ch a Wbc là t ng c a ba thành ph n:

Wbc = Wđh+ Wcc + Wbt (m3/s) (1.17) trong đó:

Wđh - dung tích đi u hòa c a b ch a (m3

Dung tích đi u hòa b ch a có th đ c xác đ nh b ng ph ng pháp l p b ng

th ng kê, ho c d a vào ch đ công tác c a tr m b m c p I và tr m b m c p II qua bi u

Sau khi xác đ nh đ c Wbc, có th d ki n s b thi t k và kích th c tính toán c a b

Ví d 1.1 Xác đ nh dung tích đài n c và b ch a Bi t r ng đô th có Qngđ =31.057

m3/ngđ; ch đ tiêu th n c c a đô th nh đ th hình 1.3; tr m b m c p II có hai c p

b m 2,20% Qngđ và 5,15% Qngđ

1) Xác đ nh dung tích đài n c

L p b ng đ tính dung tích đi u hòa c a đài (b ng 1.7)

Theo b ng 1.7, dung tích đi u hòa l n nh t c a đài là:

Wđh = 2,51%Qngđ = 2,51% × 31.057 = 779,5 m3

Dung tích n c d tr ch a cháy cho 10 phút đ u:

Wcc= 0,6 × n × qcc = 0,6 × 2 × 30 = 36,0 m3

Trong đó, đ i v i đô th tính toán là đô th lo i IV có 9 v n dân, ch n s đám cháy x y

ra đ ng th i n = 2 và tiêu chu n n c ch a cháy qcc= 30 l/s

V y:

Wđ= Wđh+ Wcc = 779,5 + 36,0 = 815,5 m3

Thi t k đài hình tr tròn, có đ ng kính D = 12 m và chi u cao đài hđ = 7,2 m

B ng 1.7 Xác đ nh dung tích đi u hòa c a đài n c

Gi trong

ngày

L u l ng

n c tiêu th (% Qngđ)

Ch đ b m

c a tr m b m

c p II (% Qngđ)

L ng n c vào đài (% Qngđ)

L ng n c

ra đài (% Qngđ)

L ng n c còn l i trong đài (% Qngđ)

V y:

Wbc = Wđh+ Wcc + Wbt = 4.869,7 + 648,0 + 1.552,8 = 7.070,5 m3 l y tròn 7.200 m3 Chia làm hai b , m i b 3.600 m3, kích th c m i b là 30 × 30 × 4 (m)

B ng 1.8 Xác đ nh dung tích đi u hòa c a b ch a

vào b ch a (%Qngđ )

L ng

n c ra b

ch a (%Qngđ )

L ng n c còn l i trong

b ch a (%Qngđ )

1.2.2 Quan h gi a các công trình trong h th ng v áp su t Xác đ nh chi u cao c a đài n c và c t n c yêu c u c a máy b m

1 C t áp yêu c u

Mu n đ m b o c p n c đ y đ và liên t c cho m i đ i t ng dùng n c, thì chi u cao c a đài n c c ng nh áp su t công tác c a máy b m ph i đ đ cung c p n c cho

m i đi m trên m ng l i c p n c, k c v trí b t l i nh t (t c là v trí cao và xa nh t

c a m ng l i) Ngôi nhà v trí b t l i nh t th ng là nhà cao t ng, xây trên c t đ a hình cao và v trí xa nh t so v i tr m b m c p II N u tho mãn áp su t cung c p cho ngôi nhà

b t l i nh t, thì t t c các ngôi nhà các v trí khác c ng s đ c tho mãn áp su t Tr ng

h p có ngôi nhà nhi u t ng h n h n các ngôi nhà khác trong khu dân c , thì s gi i quy t

n c cho ngôi nhà này b ng cách t ng áp su t c c b Chính vì v y, vi c xác đ nh chính xác ngôi nhà v trí b t l i nh t có ý ngh a r t l n trong vi c tính toán m ng l i c p n c Sau khi xác đ nh đ c ngôi nhà v trí b t l i nh t, c n xác đ nh đ c áp su t c n thi t c a ngôi nhà đó Công th c tính nh sau:

∑h - t ng t n th t c t n c c a m ng l i c p n c bên trong nhà tính theo tuy n

ng t tim đ ng ng n c ngoài nhà đ n d ng c v sinh v trí b t l i nh t trong ngôi nhà đó, bao g m c t n th t d c đ ng và t n th t c c b , (m);

htd - c t áp t do c n thi t d ng c v sinh v trí b t l i nh t, th ng l y b ng 2÷3 m tùy theo d ng c v sinh

Khi thi t k h th ng c p n c bên ngoài, ta có th tính s b theo TCXD 33 : 1985

nh sau:

nhµ CT

Khi đài n m cu i m ng l i: Thì ngoài vi c tính toán m ng l i cho gi dùng n c

l n nh t và có cháy trong gi dùng n c l n nh t, còn ph i tính thêm tr ng h p v n chuy n n c l n nh t c a m ng l i Sau đây là s liên h gi a các công trình c p n c v

ph ng di n áp su t cho t ng tr ng h p c th

2 M i liên h v m t áp su t đ i v i đài đ u m ng l i

a) Trong gi dùng n c l n nh t

D a vào s đ hình 1.1 và hình 1.5 có th xác đ nh đ c chi u cao c a chân đài và c t

n c đ y c n thi t c a máy b m trong tr m b m c p II

Xác đ nh chi u cao chân đài:

nhµ

® nh ® CT 1

trong đó:

Hđ - chi u cao c a chân đài (m);

Zđ và Znh - cao trình m t đ t n i xây d ng đài n c và n i xây d ng ngôi nhà

v trí b t l i nh t (m);

∑ h2- t ng t n th t thu l c trong đ ng ng d n n c t đài n c đ n ngôi nhà

v trí b t l i nh t, (m)

T công th c 1.20 cho th y Zđ càng l n thì Hđ càng nh i u đó có ngh a là, n u

ch n n i có đ a hình cao đ xây d ng đài thì chi u cao chân đài s nh , càng kinh t Trong

th c t , nhi u đ a ph ng có đ a hình đ i núi cao, có th xây đài trên đó nh m t b ch a

n c t o c t n c cho h th ng

C t n c đ y c a máy b m đ c tính cho dòng ch y t trung tâm máy b m đ n m c

n c trong đài theo công th c sau:

Zb - cao trình tâm máy b m (m);

hđ - chi u cao c a b u đài, tính t đáy đài đ n m c n c cao nh t trong đài (m);

∑h2 - t n th t c t n c trên đ ng ng d n n c t tr m b m c p II đ n đài n c (m) Trong công th c 1.21 đ xác đ nh cao trình tâm tr c c a máy b m Zb ph i d a vào đ cao hút n c đ a hình cho phép c a máy b m theo đi u ki n:

trong đó:

Zbc - cao trình m c n c th p nh t b ch a c a tr m b m c p II (m);

[hs] - đ cao hút n c đ a hình cho phép c a máy b m tính t m t thoáng b hút

t i trung tâm bánh xe cánh qu t c a máy b m (m)

Tu theo t ng nhà ch t o máy b m mà đ cao hút n c cho phép [hs] đ c tính theo

m t trong các ph ng pháp khác nhau, đó là:

- Theo đ cao chân không cho phép [Hck];

- Theo đ d tr khí th c cho phép [∆h];

Hi n nay các n c ph ng tây, ng i ta th ng xác đ nh đ cao hút n c cho phép

c a máy b m theo NPSH (tra trong catalogue c a máy b m) Khi đó:

[ ]hs =Ha −Hbh −NPSH H− h − S (1.23) trong đó:

NPSH - đ cao hút n c th c d ng (m);

Ha - c t n c áp su t khí quy n t i m t thoáng b ch a (m);

Hbh - c t n c áp su t b c h i bão hoà (m) Có th tra Hbhtheo b ng 1.9;

[hs] - đ cao hút n c cho phép c a máy b m tính t m t thoáng b hút t i t i trung tâm m t c t dòng ch y ngay tr c bánh xe cánh qu t c a máy b m (m)

S - đ d tr an toàn, có giá tr ph thu c vào v t li u ch t o bánh xe công tác Thông th ng l y giá tr S ≥ 0,5 m (đa s tr ng h p l y S = 0,5 m);

hh - t n th t c t n c trên đ ng ng hút c a máy b m, bao g m c t n th t d c

C t n c áp su t khí quy n Ha ph thu c đ cao c a m t thoáng b hút c a tr m b m

so v i m c n c bi n Zbc và có th tra b ng ho c tính theo công th c g n đúng:

bc a

m i n c cho máy b m tr c khi m máy

ch n máy b m cho tr m b m c p I c n tính c t n c toàn ph n theo công th c sau:

H = ZXL − Zm + hh + hđ, m (1.26) trong đó:

ZXL - cao trình m c n c cao nh t c a công trình x lý đ u tiên (m), th ng là b tr n

n u ngu n n c là n c m t và là giàn m a n u ngu n n c là n c ng m;

Zm - cao trình m c n c th p nh t công trình thu n c (m); n u là n c m t: là cao trình m c n c th p nh t sông, h , đ p ; n u là n c ng m: là m c

b) Khi có cháy trong gi dùng n c l n nh t

Khi có cháy x y ra, do yêu c u v l u l ng và áp su t trong m ng l i thay đ i khác

h n bình th ng, nên m i quan h v áp su t và ch đ làm vi c c a các công trình c ng thay đ i theo

Theo TCXD 33:1985, khi có cháy x y ra trong gi dùng n c l n nh t, ngoài nhi m v cung c p n c ch a cháy, m ng l i v n ph i đ m b o ch đ dùng n c cho m i đ i t ng Mu n v y, vi c tính toán m ng l i c p n c trong tr ng h p này

v n đ l u l ng n c cung c p cho tiêu dùng và cho ch a cháy v i áp su t đ đ cung c p n c cho đám cháy x y ra n i b t l i nh t trên m ng l i

Áp su t trên m ng l i c p n c trong tr ng h p có cháy x y ra trong gi dùng n c

l n nh t ph thu c vào ph ng pháp ch a cháy

- M ng l i ch a cháy áp su t cao đòi h i áp su t t do c n thi t đ u vòi phun

ch a cháy t i v trí b t l i nh t c a ngôi nhà x y ra đám cháy ph i có tia n c đ m đ c

là 10m, áp su t này do máy b m ch a cháy đ t t i tr m b m c p II ho c tr m b m t ng

áp t o ra

- M ng l i ch a cháy áp su t th p đòi h i áp su t t do c n thi t t i m i đi m trên

m ng l i là 10 m

L u ý r ng, khi có cháy x y ra, đài n c ch s d ng trong 10 phút đ u đ c p

n c ch a cháy Sau 10 phút đài ph i đ c đóng l i i đa s các tr ng h p, không nên đ t các máy b m ch a cháy riêng

M i liên h v m t áp su t gi a các công trình trong tr ng h p có cháy x y ra th

hi n trên hình 1.5, trong đó:

Hb - c t n c đ y c a máy b m trong tr ng h p dùng n c l n nh t (m);

H′b - c t n c đ y c a máy b m trong tr ng h p ch a cháy áp su t th p (m);

H″b - c t n c đ y c a máy b m trong tr ng h p ch a cháy áp su t cao (m); '

nh

CT

HCT' - c t áp t do c n thi t trên m ng l i khi ch a cháy áp su t th p (m);

HCT" - c t áp t do c n thi t trên m ng l i khi ch a cháy áp su t cao (m);

∑h2 - t n th t c t n c trên đ ng ng t tr m b m đ a đ n đài n c trong gi dùng

Qua s đ bi u di n m i quan h v ph ng di n áp su t trên hình 1.5 cho th y đ ng

đo áp trong tr ng h p ch a cháy áp su t cao th ng n m cao h n nhi u so v i tr ng h p dùng n c n u ng sinh ho t Tr s áp su t trên m ng l i c p n c đài n c trong

tr ng h p này s v t quá chi u cao c a đài n c Do đó đài n c ph i đóng l i sau th i gian 10 phút đ u khi b t đ u x y ra cháy N u đài không đ c đóng, n c s tràn qua đài

ch y đi và s t ng l u l ng và áp su t đ ch a cháy c a tr m b m c p II hoàn toàn không đem l i hi u qu Tr ng h p ch a cháy áp su t cao, l u l ng và áp su t đ ch a cháy

c a m ng l i c p n c khi có cháy x y ra do máy b m ch a cháy áp su t cao đ t trong

Z - cao trình m t đ t ngôi nhà b t l i nh t khi x y ra cháy (m);

Zb - cao trình tr c c a máy b m ch a cháy áp su t cao (m);

4

h

∑ - t ng t n th t c t n c trên đ ng ng t tr m b m đ n ngôi nhà x y ra đám cháy khi ch a cháy áp su t cao (m);

Tr ng h p l u l ng n c ch a cháy l n h n, có th dùng m t s vòi phun

ch a cháy lân c n đ cùng d p t t đám cháy;

ho- T n th t c t n c trong các ng v i gai ch a cháy (có chi u dài l = 50; 100; 125 m)

đ đ a n c ch a cháy đ n ch x y ra cháy (m) Tính theo công th c:

Khi d = 76 mm thì So = 0,0015

Vi t Nam h th ng ch a cháy áp su t cao ch a đ c s d ng trong h th ng c p

n c đô th , m i ch áp d ng trong m t s h th ng c p n c công nghi p và h th ng c p

n c c c b c a các công trình công c ng quan tr ng

ng đo áp trong tr ng h p ch a cháy áp su t th p luôn th p h n đ ng đo áp

ch a cháy áp su t cao và song song v i nhau ng đo áp này có th n m cao h n, ho c

th p h n m c n c cao nh t trong đài n c Trong tr ng h p n m cao h n thì đài n c

ph i đ c đóng l i sau th i gian 10 phút k t khi x y ra đám cháy C t n c đ y c a máy

b m trong tr ng h p có cháy x y ra trong gi dùng n c l n nh t có th l n h n ho c

nh h n ho c b ng c t n c đ y c a máy b m sinh ho t, do đó không c n ph i dùng máy

b m ch a cháy riêng bi t nh tr ng h p ch a cháy áp su t cao Khi thi t k c g ng ch n máy b m sinh ho t k t h p v i ch a cháy Khi có cháy x y ra, ch c n m thêm m t máy

b m cùng lo i đ đ a thêm l ng n c ch a cháy vào m ng l i H th ng ch a cháy áp

su t th p đ c s d ng r ng rãi các đô th Vi t Nam

C t n c đ y c a máy b m trong tr ng h p ch a cháy áp su t th p tính nh sau:

N c đ c cung c p cho m ng l i theo hai phía: t tr m b m và đài n c, do đó trên

m ng l i c p n c s hình thành m t biên gi i chia m ng l i làm hai ph n Biên gi i

c p n c không c đ nh mà thay đ i theo ch đ tiêu th n c đ c th hi n trên hình 1.6

cho an toàn, khi tính toán m ng l i c p n c trong gi dùng n c l n nh t, c n

ch n ngôi nhà b t l i nh t n m trên biên gi i c p n c Xu t phát t áp su t c n thi t c a ngôi nhà b t l i nh t n m trên biên gi i c p n c có th tính đ c chi u cao c a đài n c

và c t n c công tác c a máy b m M i liên h gi a các công trình c p n c trong gi dùng n c l n nh t và gi v n chuy n n c l n nh t khi đài cu i m ng l i đ c th

hi n trên hình 1.7

Hình 1.6 H th ng c p n c có đài cu i m ng l i (gi dùng n c l n nh t)

Hình 1.7 S đ h th ng c p n c có đài cu i m ng l i

Trong gi dùng n c l n nh t, đ ng đo áp có d ng g y khúc th p d n t phía tr m

b m và đài n c đ n ngôi nhà b t l i nh t n m trên biên gi i c p n c T đây có th xác

đ nh đ c chi u cao c a đài n c và c t n c công tác c a máy b m

d c d n v phía đài n c ng đo áp trong tr ng h p này th ng n m cao h n trong

gi dùng n c l n nh t C t n c công tác c a máy b m trong gi v n chuy n n c l n

nh t có th tính theo công th c:

Hb* = Zđ - Zb + Hđ + hđ + ∑h5 , (m) (1.33) trong đó:

∑h5 - t n th t c t n c trên đ ng ng t tr m b m đ n đài n c (m)

c) Khi có cháy x y ra trong gi dùng n c l n nh t

V trí b t l i nh t v cháy l y theo đi m xa nh t c a m ng l i ng đo áp trong

tr ng h p này tr l i t ng t nh tr ng h p đài n c đ u m ng l i N u là ch a cháy

áp su t th p thì H'CT <HCTnh nên khi có cháy x y ra không c n đóng đài n c Sau 10 phút khi cháy x y ra, đài không còn tham gia vào s làm vi c c a m ng l i vì nó đã nhanh chóng b d c c n Toàn b l ng n c cung c p cho m ng l i do tr m b m c p II đ m nhi m Trong tr ng h p ch a cháy áp su t th p nên c g ng k t h p máy b m ch a cháy

và máy b m sinh ho t cùng m t lo i b m đ ti t ki m s b m d phòng N u là ch a cháy

áp su t cao thì vì H''CT <HnhCT nên khi có cháy x y ra, sau 10 phút v n ph i đóng đài l i Máy b m ch a cháy trong tr ng h p này, khó có th k t h p v i máy b m sinh ho t Trong th c t , vi c l a ch n ph ng án đ t đài đ u m ng hay cu i m ng l i ph thu c vào đi u ki n đ a hình và h ng phát tri n chính c a m ng l i c p n c ài đ t

cu i m ng có u đi m là gi m đ ng kính ng chính, gi m chi u cao chân đài Nh c

đi m là chi phí đi n n ng l n h n, tính toán ph c t p h n tr ng h p đài đ u m ng l i

Vi c l a ch n v trí đài n c đem l i ý ngh a kinh t cao khi thi t k toàn b h th ng c p

so v i gi dùng n c l n nh t Tr ng h p có cháy trong gi dùng n c t i đa, ngôi nhà

có cháy ch n đi m xa nh t c a m ng l i, sau 10 phút khi có cháy v n ph i đóng đài l i

b) H th ng c p n c có nhi u ngu n n c

Tr ng h p này, m ng l i c p n c làm vi c khá ph c t p Trong gi dùng n c l n

nh t, t t c các ngu n n c đ u ph i làm vi c cung c p cho m ng l i, k c đài n c Do

đó trên m ng l i s hình thành r t nhi u biên gi i c p n c và các biên gi i này luôn thay

đ i Vi c ch n chính xác v trí b t l i nh t trên các biên gi i c p n c đ xác đ nh v trí Hb

và Hđ là r t ph c t p Tính toán m ng l i trong tr ng h p này t ng t đài cu i V trí đài n c t t nh t là đ c đ t trên m t trong nh ng biên gi i c p n c

c) H th ng c p n c có két n c trên mái riêng cho t ng nhà

H th ng này có th áp d ng cho các chung c cao t ng Các két n c c a t ng ngôi nhà thay th cho đài n c chung Khi đó tr m b m c p II làm vi c v i l u l ng và áp su t

đi u hòa su t ngày đêm M i s thay đ i theo ch đ tiêu th đã có két n c đ m nhi m

u đi m n i b t c a h th ng này là có đ ng kính ng chính nh , ti t ki m đi n n ng Tuy nhiên, khi xây két n c trên mái có dung tích t ng đ i l n, liên quan đ n k t c u cho công trình và chi phí xây d ng có th cao h n Qu n lý các két riêng r s ph c t p h n H

th ng này có nhi u đ c đi m phù h p v i m t s chung c n c ta

d) H th ng c p n c có tr m b m c p II làm vi c t đ ng theo sát ch đ tiêu th c a

m ng l i

Trong tr ng h p này đài n c có dung tích r t nh Tuy nhiên máy b m ph i đ c

ch n theo l u l ng c a gi dùng n c l n nh t Mu n cho h th ng làm vi c an toàn thì ph i

đ m b o các yêu c u k thu t đ máy b m làm vi c đúng theo bi u đ dùng n c Hi n nay

m t s h th ng c p n c, ng i ta dùng máy bi n t n đ đi u ch nh s vòng quay c a đ ng c kéo máy b m tr m b m c p II nh m thay đ i đi m công tác c a máy b m và t o ra các ch

đ l u l ng b m sát v i l u l ng c a ch đ dùng n c Ph ng pháp này còn ti t ki m

đ c n ng l ng b m khá nhi u so v i tr ng h p ph i dùng van đi u ch nh đ đóng b t l u

l ng ng góp c a tr m b m c p II khi l u l ng b m kh n ng v t quá l u l ng yêu c u Tuy nhiên, chi phí đ u t và v n hành máy bi n t n c ng khá cao

1.3 QUY HO CH VÀ T I U HOÁ THI T K H TH NG PHÂN PH I N C

1.3.1 Quy ho ch h th ng phân ph i n c

1 c đi m thi t k h th ng phân ph i n c

Thi t k chi ti t m t h th ng phân ph i n c b chi ph i b i các y u t nh đ a hình

c a khu v c, m t đ dân s , nhu c u c p n c th ng m i và công nghi p Tr c tiên, l u

l ng ph i đ c t ng h p t các khu v c riêng l c a h th ng Ti p đ n, m t h th ng

đ ng ng nh các vòng khép kín đ c liên k t v i nhau Sau đó l u l ng t ng h p đ c gán vào các nút c a h th ng Khi thi t k ph i xác đ nh kích th c c a đ ng ng chính,

đ ng ng phân ph i và đ ng ng ph c v sao cho áp su t và v n t c trong h th ng

đ c duy trì trong nh ng đi u ki n l u l ng thi t k thay đ i Các đi u ki n thi t k này

d a trên l u l ng ngày l n nh t c ng v i m t ho c nhi u đám cháy x y ra, đ ng th i các đi u ki n này còn ph thu c vào quy mô c a khu dân c L u l ng ch a cháy ph thu c vào đ c đi m c a t ng khu v c riêng l Nói chung, v trí c a các đám cháy

th ng là cao nh t và xa nh t so v i tr m b m, các v trí này s quy t đ nh vi c thi t

k ; tuy nhiên, r t c n ch n v trí đám cháy đ tính toán mà đ m b o ch c ch n r ng t t

c khu v c đ u đ c ch a cháy

S cân nh c trong v n đ thi t k nói trên d n t i k t lu n là có nhi u gi i pháp đáp

ng đ c s kh t khe c a thi t k Nhi m v ti p theo là xác đ nh gi i pháp t t nh t Tìm

đ c m t gi i pháp t i u cho m ng vòng là r t ph c t p vì s phân ph i l u l ng trong các đ ng ng là nh ng hàm s ph c t p Th m chí, vi c t i u đ i v i t ng đi u ki n thi t k thay đ i c ng không gi ng nhau, làm cho b n thi t k cu i cùng (đáp ng đ c t t

c các đi u ki n yêu c u) có th c ng ch a ph i là t i u cho b t c đi u ki n nào

th c hi n nhi m v c a vi c xác đ nh kích th c c a đ ng ng và tính toán l u

l ng và t n th t c t n c, tr c h t ph i phác th o ra m ng l i Sau đó kích th c c a

đ ng ng đ c đi u ch nh đ đ m b o r ng áp su t t i các nút và v n t c ch y trong các

đ ng ng đáp ng đ c các tiêu chu n yêu c u đ a ra m t t p h p các kích c đ ng

ng thì vi c tính toán l u l ng và áp su t thông th ng là nhi m v không quá ph c t p

mà có th đ c th c hi n b ng nhi u cách

2 Ph ng pháp Hardy - Cross đ tính toán thu l c m ng l i c p n c

Ph ng pháp Hardy - Cross và s đi u ch nh c a nó đã đ c s d ng trong thi t k và phân tích h th ng phân ph i n c trong nhi u n m Ph ng pháp này d a vào công th c thu l c đ tính toán t n th t n ng l ng trong các đ ng ng c a h th ng Thông th ng

ki - h ng s ph thu c vào đ ng kính, chi u dài, lo i, và đi u ki n c a ng;

x - s m , ph thu c vào hàm s đ c s d ng, thông th ng x =1,85 ÷ 2;