ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ♣ PHẦN I : MỞ ĐẦU ► Tổng quan mặt điều kiện tự nhiên thành phố T - T1 Chúng ta phải thiết kế hệ thống thoát nước thành phố với hai khu vực dân cư Công tác thiết kế hệ thống thoát nước cho Thành phố giai đoạn xây dựng Dựa vào đồ thiết kế quy hoạch mặt , ta biết khu vực xác định diện tích khu vực ,dân số hướng gió chủ đạo ,các cơng trình phục vụ cơng cộng,bệnh viện trường học ,vườn hoa… Có sông chạy dọc theo chiều dài thành phố làm nhiệm vụ vận chuyển nước thải nước mưa tồn hệ thống nước ► Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nước cho Thành phố Trên phát triển kinh tế thị trường với trình thị hố ngày tăng quy mơ số lượng Do để đáp ứng khả nước thành phố với tầm nhìn chiến lược hệ thống nước riêng hồn tồn có đủ khả đáp ứng thành phố đại tương lai Với ưu điểm mang tính hiệu sau ▪ Giảm vốn đầu tư xây dựng đợt ban đầu ▪ Chế độ làm việc thuỷ lực hệ thống ổn định ▪ Công tác quản lý trì hiệu Vậy nên ta chọn hệ thống nước riêng hồn tồn cho nước thành phố ♣ PHẦN II : TÍNH TỐN SỐ LIỆU Tiêu chuẩn thải nước khu dân cư: Khu vực Diện tích Mật độ Tiêu chuẩn nước thải ( l/ ng.ngđ) 220 200 I 428.35 480 II 479.21 360 Lưu lượng nước thải sinh hoạt khu nhà ► Xác định dân số tính tốn theo cơng thức N= ∑ βi FiNi Trong : ♠ β: Tỷ số diện tích nhà tồn diện tích thàh phố + Khu vực I: β1 = 0.87 + Khu vực II: β2 =0.9 Từ công thức ta có dân số tính tốn khu vực là: ● Khu vực I: N1 =0,87 428,35 480= 178879 ( người) ● Khu vực II: N2 = 0,9 479,21 360 =155264 ( người) Vậy tổng dân số thành phố : N = N1 + N2 =334143 ( người) SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ► Xác định lưu lượng trung bình ngày: ●Khu vực I : Q tb-ngày q10.N1 = = 1000 =39353,4(m /ngđ) ● Khu vực II : Q tb-ngày q20.N2 = 2= 1000 178879.220 1000 155264.200 1000 =31052.8 (m /ngđ) Vậy tổng lượng nước thải sinh hoạt thải thành phố ngày đêm là: ● Qsh-tp = Qtb-ngày1 + Qtb-ngày2 = 70406.2(m3/ngđ) ► Xác định lưu lượng trung bình giây: ● Khu vực I : q tb-s tb - 1ngµy = Q24.3,6 = k1ch=1.25 tb - ● Khu vực II : q = Q ngµy= 24.3,6 39353,4 = 455,5(l/s) => 24.3,6 31052,8 =359,4 (l/s)=> tb-s 24.3,6 k ch=1.35 Vậylưu lượng trung bình giây tồn thành phố là: qtb-tps = qtb-s1 + qtb-s2 =814.9 (l/s) =>kch= 1.2 Lu lợng tính toán lu lợng giây max: q10max = qtb-s1 k1ch =455,5 1,25 = 569,4(l/s) ● q20max = qtb-s2 k2ch =359,4.1,35= 485,19(l/s) Lu lợng trung bình lớn toàn Thành lµ: qmax = qtb-TPs.kch =814,9 1,2= 977,88 (l/s) KÕt qủa tính toán đợc cho theo bảng sau: Bảng 1: Lu lợng nớc thải tính toán khu dân c T/c Mật Diện Số thoát Khu độ tích dân nớc: q0 vùc ng/h (ha) (ngêi) (l/ng.n a g®) 428.3 17887 I 480 220 479,2 15526 II 360 200 Tæn 907,5 33414 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH Q (m3/ng ®) q (l/s) kch 39353 ,4 31052 ,8 70406 455, 359, 814, 1,2 569,4 1,3 458,19 1,2 977,88 MSSV: 407549 Lớp 49MN1 qmax (l/s) ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG g ,2 Xác định lu lợng tập trung có tiêu chuẩn thải nớc: a Bệnh viện Số giờng bệnh nhân lấy theo quy phạm 0,8 %N N = B = 1000 334143=2673 (ngêi) 1000 LÊy số bệnh nhân 2750 ngời, ta thiết kế bệnh viện mà bệnh viện có 550 giờng - Tiêu chuẩn thải nớc: qbv0 =500 (l/ng.ngđ) - Hệ số không điều hòa giờ: kh = 2,5 - Bệnh viƯn lµm viƯc 24/24 giê ngµy Do vËy ta tính đợc số liệu bệnh viện nh sau: - Lu lợng thải trung bình ngµy lµ: tb ngµy Q B.q bv = = 1000 500.550 = 275 (m3/ngày) 1000 - Lu lợng thải trung bình là: tb Q tb = Q ngµy = 24 275 =11,46 (m3/h) 24 - Lu lợng Max là: Qhmax= kh Qtbgiờ = 2,5.11,46 = 28,65 (m3/h) - Lu lợng Max giây là: h qsmax = Q max =7,96 (l/s) 3,6 b Trêng häc: - Số học sinh lấy theo quy phạm 23%N 23 23 N = 334143 H= = 76853 (ngêi) 100 100 Thiết kế 39 trờng học, trờng có 2000 học sinh (h = 2000 ngời) - Tiêu chuẩn thải nớc: qth0 = 20 (l/ng.ngđ) - Hệ số không điều hòa giê kh = 1,8 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG - Trêng häc lµm viƯc 12 giê ngµy Do ta tính đợc số liệu trờng học nh sau: - Lu lợng thải trung bình ngày là: Qtbngày = h.q th = 2000.20 = 40 (m /ngµy) 1000 1000 - Lu lợng thải trung bình là: tb Qtbgiờ= Qng = 40 = 3,33 (m3/h) 12 12 - Lu lỵng Max giê lµ: Qhmax=kh Qtbgiê = 1,8.3,33= 5,994 (m3/h) - Lu lợng Max giây là: h 5,994 qsmax = Q max = 3,6 = 1,665(l/s) 3,6 c Nhà tắm công cộng: Quy mô thải nớc: Số ngời đến nhà tắm công cộng lấy theo tiêu chuẩn 20% dân số tính toán khu vực đô thị T = 20%N = 0,2 334143 = 66829 (ngêi), lÊy trßn b»ng 67200 ngời Thiết kế 40 nhà tắm,mỗi nhà tắm 1680 ngời (h =1680 ngời) - Tiêu chuẩn thải nớc: q0 = 150 (l/ngêi -lÇn) - Thêi gian dïng níc: T = 12 (h) - Hệ số điều hòa: kh = - Lu lợng thải trung bình ngày nhà tắm công cộng: Qtbngày = 1680.150 1000 =252 (m /ngày) - Lu lợng thải trung bình giờ: tb Qtbgiờ= Q ngày = 252=21 (m3/h) T 12 - Lu lợng max giê lµ: Qmaxgiê= Qtbgiê.kh =21 1= 21 (m3/h) - Lu lợng thải max giây: max Qtbgiây= Q = 21 = 5.83(l/s) 3,6 3,6 Quy mô công trình công cộng đợc lấy nh sau: Bệnh viện SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ☻39 Trêng häc ☻40 Nhà tắm công cộng Ta có bảng tổng hợp nớc thải tập trung từ công trình công cộng nh sau: Bảng 2: Lu lợng tập trung từ công trình công cộng Nơi thoát nớc Bệnh viện 5Bệnh viện Trờng học 39 trờng học Nhà tắm 40hà tắm Lợng ngời Số làm việc 550 Tiêu chu ẩn thải nớc Lu lợng kh 500 24 TB ngµy (m3/ng µy TB giê (m3h Max giê (m3/h) Max gi©y (l/s) 275 11,4 28,65 7,96 2,5 2750 - 1375 57,3 143,3 39,8 2000 20 40 3,33 5,994 1,665 - 1560 130 233,8 65 150 252 21 21 5,8 10080 840 840 233,3 12 7800 1680 1,8 12 6720 - 3.Lu lợng nớc thải từ nhà máy xí nghiệp: a, Tổng lợng nớc thải sản xuất: Lu lợng nớc thải sản xuất chiếm 35% lu lợng nớc thải khu dân c đợc xác định theo công thức: Qsx 35 70406,2= 24642,17(m3/ng.đ) = 100 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DNG I HC XY DNG Lợng nớc thải đợc tính nhà máy, nhà máy đợc tính toán với lu lợng nớc thải sản xuất 12321,09(m3/ng.đ)., Trong đó: Có 90% nớc thải bẩn phải xử lý ca I => Qngy= 11089(m3/ng.đ) Có 85% nớc thải bẩn cần phải xử lý ca II => Q ngày =10473 (m3/ng.đ) Nhà máy I: Nhà máy làm việc ca, ca Lu lợng ngày Qngày = 11089(m3/ng.đ), phân phối theo c¸c ca nh sau: Ca I: 50% tøc Ca II: 30% tøc Ca III: 20% tøc 5544.5 (m3/ca) 3326.7 (m3/ca) 2217.8 (m3/ca) Hệ số không điều hoà ca kh =1, nh lu lợng 5544,5 Ca I: I =693,1 (m3/h) Q giê = 3326.7 Ca II: II Q giê = = 415.84(m3/h) 2217.8 III Ca III: Q giê =277,23 (m3/h) = Do đó, lu lợng giây lớn là: q SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH s max-XNI 693.1 = 192.53(l/s) = 3,6 MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HC XY DNG Nhà máy II: Nhà máy làm việc ca, ca Lu lợng ngày Qngày = 10473(m3/ng.đ), phân phối theo ca nh sau: Ca I: 40% tøc Ca II: 40% tøc Ca III: 20% tøc 4189.2 (m3/ca) 4189.2 (m3/ca) 2094.6 (m3/ca) HÖ sè không điều hoà ca kh =1, nh lu lợng 4189.2 I Ca I: =523,65 (m3/h) Q giê = Ca II: 4189.2 =523,65(m3/h) Q giê = II 2094.6 =261.83(m3/h) Ca III: Q = III Do đó, lu lợng giây lín nhÊt lµ: q s max-XNII 523.65 = 145.46(l/s) = 3,6 Ta có bảng lu lợng nớc thải sản xuất cho nhà máy xí nghiệp nh sau: Bảng 3: Lu lợng nớc thải sản xuất thải từ nhà máy Lu lợng Nhà máy Ca I I SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH %Q m3/ca 50 5544.5 HÖ sè không điều hoà kh MSSV: 407549 Lu lợng Qh (m3/h) 693.1 Lớp 49MN1 qtÝnh to¸n (l/s) 192.5 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Tỉng II III Nhµ m¸y I 30 20 100 3326.7 2217.8 11089 1 - 415.84 277.23 I 40 4189.2 523.65 II II 40 4189.2 523.65 III 20 2094.6 261.83 Tæng Nhà máy II 100 10473 b, Tổng lợng nớc thải sinh hoạt nớc tắm công nhân: Tổng số công nhân hai nhà máy chiếm 20% tổng dân số Thành phố Wcn 145.4 - 20 334143= 66829(ngời) = 100 Số công nhân nhà máy I chiếm 70% tổng số công nhân toàn Thµnh phè: 70 66829 =46780 (ngêi) N1 = 100 ▪ Số công nhân nhà máy II chiếm 30% tổng số công nhân toàn Thành phố: 30 66829= 20049 (ngời) N2 = 100 Theo số liệu cho, ta có bảng xác định lu lợng nớc thải sinh hoạt nớc tắm cho công nhân nhà máy nh sau: Bảng 4: Biên chế công nhân nhà máy, xí nghiệp Tê Trong Trong PX n nguội nh PX nóng má Số Số % % y ngêi ngêi 701 3976 I 200 1804 II Số ngời đợc tắm Biên chế công nhân theo c¸c PX c¸c ca PX PX nãng Ca I Ca II Ca III nguéi Sè Sè Sè Sè Sè % % % % % ngêi ngêi ngêi ngêi ngêi 631 2783 2339 1403 9356 0 160 1082 802 802 4009 0 0 0 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG I HC XY DNG Theo bảng thống kê lu lợng nớc thải Thành phố (Bảng 7) ta tính đợc lu lợng nớc thải tính toán qtt xí nghiệp công nghiệp nh sau: Lu lợng thải tËp trung tõ xÝ nghiƯp I: Ta thÊy t¹i xÝ nghiệp I vào 14 - 15 giờ, lu lợng nớc thải (gồm sản xuất, tắm sinh hoạt) lín nhÊt vµ b»ng 419.23+64.41+450.33=933.97 (m3/h hay: 933,97.100 q0 XNI-max = = 259,4(l/s) 3600 VËy lu lỵng tËp trung tính toán xí nghiệp I là: qXN-Itt = 259,4(l/s) Lu lợng thải tập trung từ xí nghiệp II: Ta thấy xí nghiệp II vào 14 - 15 giờ, lu lợng nớc thải (gồm sản xuất, tắm sinh hoạt) lớn 528+36,3+212,97=777,27(m3/h) hay: 777,27.100 q0 XNI-max = =216 (l/s) 3600 VËy lu lợng tập trung tính toán xí nghiệp I là: 35,43 (l/s) q XN-Itt = Së dÜ ta chän lu lợng tính toán lu lợng lớn thải nớc xí nghiệp nh sau thiết kế, đơng nhiên hệ thống ống đảm bảo thoát thoát nớc an toàn Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc thải cho toàn Thành phố: Nớc thải từ khu dân c: Từ hệ số không điều hòa kch =1,2 ta xác định đợc phân bố nớc thải theo ngày (Xem bảng tổng hợp lu lợng nớc thải Thành phố) Nớc thải từ bệnh viện: SVTH : NGUYN TRUNG THCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DNG Từ hệ số không điều hòa kch =1,25 ta xác định đợc phân bố nớc thải theo ngày Nớc thải từ trờng học: Từ hệ số không điều hòa kch =1,8 ta xác định đợc phân bố nớc thải theo 12 tiếng hoạt động theo ngày Nớc thải từ nhà tắm công cộng: Từ hệ số không điều hòa kch =1,00 ta xác định đợc phân bố nớc thải theo ngày Nớc thải sản xuất từ nhà máy: Nớc thải sản xuất nhà máy thải điều hòa trong ngày Nớc thải sinh hoạt công nhân ca nhà máy: Lợng nớc thải đợc tính theo bảng - trang Từ số liệu đó, ta có bảng tổng hợp lu lợng nớc thải Thành phố biểu đồ dao động nớc thải Thành phố nh sau: Còn trang sau bảng tổng hợp lu lợng nớc thải Thành phố SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 10 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUC DNG I HC XY DNG Phần II: vạch tuyến tính toán mạng lới I Vạch tuyến mạng lới thoát nớc xác định vị trí Trạm xử lý Vạch tuyến mạng lới thoát nớc khâu quan trọng công tác thiết kế mạng lới thoát nớc, ảnh hỏng trực tiếp đến giá thành xây dựng giá thành hệ thống nói chung Công tác vạch tuyến mạng lới đợc tiến hành theo nguyên tắc sau: Triệt để lợi dụng địa hình để cho mạng lới thoát nớc tự chảy chủ yếu, đảm bảo thu nớc nhanh vào đờng ống lu vực toàn Thành phố Mạng lới thoát nớc phải phù hợp với thống thoát nớc chọn Vạch tuyến hợp lý để chiều dài cống nhỏ nhất, giảm độ sâu đặt cống nhng tránh đặt nhiều trạm bơm Đặt đờng ống phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn tuân theo quy định khoảng cách hệ thống công trình ngầm Hạn chế đặt đờng ống thoát nớc qua sông, hồ qua công trình giao thông nh đờng sắt, đê, kè, Tuynen, Các cống góp phải đổ trạm làm cống xả nớc hồ chứa Trạm xử lý đặt phía thấp so với địa hình Thành phố, nằm cuối nguồn nớc, cuối hớng gió chính, đảm bảo khoảng cách vệ sinh khu dân c xí nghiệp công nghiệp Do vậy, với địa hình có độ dốc giảm dần theo hớng Tây - Nam ta vạch tuyến theo phơng án tập trung Nớc thải đợc ống góp lu vực, ống góp chảy cào ống trạm bơm để bơm vào trạm xử lý trớc lúc đổ sông Cống đợc đặt dọc theo triền thấp Thành phố, gần song song víi s«ng SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 12 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS NG QUC DNG I HC XY DNG Căn vào mặt mạng lới thoát nớc, ta có phơng án vạch tuyến mạng lới thoát nớc (Xem hình vẽ trang sau) Từ ta có nhận xét nh sau hai phơng án: Phơng án 1: Độ dài ống ống nhánh từ lu vực đổ vào tơng đối ngắn, đáp ứng đợc ®é dèc còng nh viƯc tÝnh to¸n thủ lùc Do tuyến ngắn nên khả đào bới nh bơm chuyển bậc nên giá thành xây dựng mạng lới giảm Phơng án 2: Độ dài tuyến nhánh lu vực dài, tận dụng đợc độ dốc địa hình Nhng tuyến cống từ lu vực dài nên khả đào bới tăng, số trạm bơm chuyển bậc tăng dẫn đến giá thành xây dựng mạng lới tăng So sánh hai phơng án ta thấy phơng án có nhiều thuận lợi cả, ta chọn phơng án tính toán phơng án 1vì vừa đáp ứng yêu cầu kinh tế lẫn kỹ thuật II Tính toán mạng lới thoát nớc SVTH : NGUYN TRUNG THCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 13 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Lập bảng tính toán diện tích ô thoát nớc Diện tích ô đất xây dựng lu vực thoát nớc đợc tính toán dựa đo đạc trực tiếp đồ quy hoạch Thành phố Các kết tính toán đợc thể b¶ng sau: SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 14 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG B¶ng 8: Bảng diện tích lu vực thoát nớc Khu vực I Thø tù « Ký hiƯu a b c a b a b a b c a b c d a b c d a b DiƯ n tÝc Thø h tù « 7.4 4.9 19 5.5 2.8 3.6 20 3.6 2.2 2.6 21 1.9 3.7 2.8 22 3.1 2.8 3.2 23 3.5 3.9 2.8 24 3.8 5.0 4.8 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH Ký hiƯ u Khu vùc II Th ø tù « DiƯn tÝch Ký hiƯu DiƯn tÝch Thø tù « Ký hiÖ u DiÖ n tÝch a 4.01 a 3.34 b 5.51 b 1.82 36 b 2.33 51 c 6.05 c 2.06 c 5.38 d 6.05 a 1.84 a 2.26 a 5.16 b 2.59 37 b 2.66 52 b 4.1 c 3.98 c 2.64 c a b 1.5 1.52 d a 2.58 2.59 d a 3.02 4.23 4.75 c 3.62 38 b 3.44 b 4.67 a 2.89 c 3.31 53 c 4.28 b 1.37 d 2.4 d 4.88 c 2.03 a 4.36 a 4.64 a 5.34 39 b 3.5 54 b 4.48 b 4.83 c 4.23 c 9.01 c 8.96 d 4.41 a 3.65 a 2.05 a 5.75 b 4.03 b 3.27 40 b 4.29 55 c 3.96 c 2.73 c 4.61 d 4.08 d 2.86 d 5.35 a 6.14 a 6.61 a 4.78 56 b 6.65 MSSV: 407549 Lớp 49MN1 15 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG 10 c 4.2 4.9 2.9 2.7 2.5 3.0 2.0 1.8 2.1 1.9 2.7 2.7 3.0 d 2.68 c d a b c d a b c d a b 11 b 2.1 0.9 c 2.04 a c 2.2 2.2 2.1 d 2.05 a 12 b a 13 b c a 14 b 2.2 5.1 7.0 1.5 2.3 b 4.2 41 b 3.91 c 6.73 25 c 2.26 c 4.02 d 6.42 d 3.47 d 4.69 a 6.86 a 1.8 a 2.04 57 b 6.98 26 b 3.19 42 b 2.87 c 6.75 c 4.57 c 4.74 d 6.68 d 2.62 a 2.36 a 4.21 a 5.68 b 2.84 58 b 3.01 b 43 c 2.97 c 1.48 27 c 2.58 d 2.78 d 3.08 d 3.21 a 3.3 a 5.05 a 2.16 b 3.41 59 b 5.96 28 b c 2.97 3.44 44 c d 4.21 3.73 c d 4.52 5.68 d 1.99 a 4.77 a 4.73 a b 5.31 4.56 45 b c 4.53 4.59 b 60 c 5.38 4.99 29 c 9.24 d 4.23 d 5.17 a 3.3 a 4.64 a 6.69 b 3.65 46 b 4.06 7.4 30 c 3.25 c 61 b 28.2 3.85 c 7.27 d a 3.62 3.96 d a 3.91 3.52 d a 6.91 6.94 31 b 3.92 47 b 2.88 62 b 7.24 c d 3.46 3.93 c d 3.05 3.15 c d 6.81 6.72 SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 16 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG c d a 15 b c d a 16 b c d a 17 b c d a b 18 c d 3.0 2.4 2.2 2.4 2.1 2.4 2.8 2.9 2.7 2.9 3.4 3.3 3.0 3.3 2.1 2.4 2.1 2.3 a 6.14 a 2.89 63 a 1.64 32 b 6.01 48 b 3.53 b 2.32 c 5.77 c 6.26 a 2.34 d 5.71 a 3.14 64 b 2.78 a 3.83 49 b 3.56 c 3.54 33 b a 34 b c a 4.54 7.65 7.28 8.11 3.27 c d a b 50 c 2.66 3.12 4.42 3.46 4.64 35 b 3.53 d 5.57 c 4.34 a 5.85 d 3.74 Xác định lu lợng tính toán cho đoạn ống tính toán Trớc tiên, để tính lu lợng cho đoạn ống, ta tính lu lợng riêng cho khu vực thoát nớc Xác đinh lu lợng riêng: Ta bố trí khu vùc I : BÖnh viÖn 19 Trêng häc Nhà tắm Lu lợng công cộng khu lµ: SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH khu vùc II : Bệnh viện 20 Trờng học Nhà tắm MSSV: 407549 Lớp 49MN1 17 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG QIcông cộng = 3Qbv+19QTH + 22QNT = 3.275+ 19.40+ 22.252=7129(m3/ngđ) QIIc«ng céng = 2QBV+ 20QTH+ 18QNT= 2.275 +20.40 +18.252 =5886 (m3/ngđ) Xác định lu lợng riêng khu vực I: QIcc = 7129 (m3/ngđ) Tiêu chuẩn thoát nớc công céng cđa khu vùc I lµ: qcc = ∑ Q I cc.1000= 7129.1000 178879 = 39,85(l/ngời.ngày) N1 Tiêu chuẩn thoát níc cđa khu vùc I sau ®· trõ ®i qcc lµ: qn = q10 - qcc =220 – 39,85= 180,15 (l/ngêi.ngµy) Do vËy, qIr = 180,15.480 86400 = (l/s.ha) Xác định lu lợng riêng khu vực II: QIIcc = 5886 (m3/ngđ) Tiêu chuẩn thoát nớc công céng cđa khu vùc I lµ: qcc = ∑ Q I cc.1000= 5886.1000 155264 =37,9 (l/ngời.ngày) N1 Tiêu chuẩn thoát níc cđa khu vùc I sau ®· trõ ®i qcc lµ: qn = q1I0 - qcc =200- 37,9= 162,1(l/ngêi.ngµy) Do vËy, qIIr = 162,1.360 86400 = 0.68 (l/s.ha) Xác định lu lợng đoạn cống tuyến tính toán: Lu lợng tính toán đoạn ống đợc coi nh chảy vào đầu đoạn cống đợc xác định theo công thức: qntt = (qndđ + qnnhánh bên + qnvc).kch + qttrung Trong đó: qntt: Lu lợng tính toán cho đoạn cống thứ n, qndđ: Lu lợng dọc đờng đoạn cống thứ n, Với: qndd = F.qr (ở đây, F tổng diện tích tất tiểu khu đổ nớc thải theo dọc tuyến cống xét, qr lu lợng riêng khu vực chứa tiểu khu) qnnhánh bên: Lu lợng nhánh bên đổ vào đoạn cống thứ n, SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 18 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DNG I HC XY DNG Với: qnnhánh bên = F.qr (ở đây, F tổng diện tích tất tiểu khu đổ vào nhánh bên) qnvc : Lu lợng vận chuyển qua đoạn ống thứ n, tổng lu lợng dọc đờng, nhánh bên, vận chuyển đoạn cống phía trớc đoạn cống tính toán, kch : Hệ số không điều hoà chung, xác định dựa vào tổng lu lợng nớc thải đoạn cống qttrung: Lu lợng tính toán công trình công cộng, xí nghiệp công nghiệp đợc quy ớc đổ vào đầu đoạn cống tính toán Dựa vào công thức trên, ta tính dợc lu lợng cho đoạn cống Kết tính toán cho tuyến cống tính toán đợc thể bảng thống kê lu lợng theo tun cèng chÝnh B¶ng Ghi chó: Trong xác định lu lợng tính toán cho đoạn cống mạng lới,hệ số không điều hoà kch đợc nội suy theo b¶ng sau: Lưu lượng trung bình (l/s) 15 30 50 100 200 300 500 800 ≥ 1250 Kch 3,1 2,2 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 III Tính toán độ sâu đặt cống cho tuyến cống tính toán Độ sâu đặt cống tuyến cống Căn vào bảng tính toán cho đoạn cống trên, ta tiến hành tính toán thuỷ lực cho đoạn cống để xác định đợc: Đờng kính ống D, độ dốc thuỷ lực i, vận tốc dòng chảy v cho phù hợp với yêu cầu đờng kính nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đờng cống, độ sâu đặt cống đợc đặt theo quy phạm Việc tính toán thuỷ lực dựa vào trơng trình HWASE 3.0 Độ sâu đặt cống nhỏ tuyến cống đợc tính theo công thức: SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 19 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG H = h + Σ (iL1 + iL2) + Zd - Z0 + ∆d (m) Trong đó: h: Độ sâu đặt cống cống sân nhà hay tiểu khu, lấy (0,2ữ0,4) m +d - Với d đờng ống tiẻu khu Lấy h = 0,4 (m), i : §é dèc cđa cèng tho¸t níc tiĨu khu hay sân nhà tính , L1: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống đờng phố - m, L2: Chiều dài cóng nhà (hay tiểu khu) - m, Z0: Cốt mặt đất giếng thăm nhà hay tiểu khu, Zd: Cốt mặt đất ứng với giếng thăm mạng lới thoát nớc khu đô thị, d: Độ chênh kích thớc cống thoát nớc đờng phố với cống thoát nớc sân nhà (tiểu khu) d = Dđờng phố - Dtiểu khu = 300 - 200 = 100 (mm) = 0,1 (m) Lấy tuyến cống 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-1617-TB làm tuyến ống tính toán Với: i1 = i2 = 0,005 L = L1 + L2 =240 m h = 0,5 (m) SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 20 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG ∆d = 0,1 (m) Zd = 25.8 (m) Z0 = 25.5 (m) Vậy độ sâu đặt cống tuyến cống tính toán là: H = 0,4 + 0,005.240 + 25.8 – 25.4 + 0,1 (m) ⇒ H = 2,2 (m) Độ sâu đặt cống đầu tiªn cđa tun cèng kiĨm tra LÊy tun tun cèng : 1K -2K-3K-4K-5K-6K-7K-8K-9K-10C lµm tun cèng kiĨm tra ViƯc tÝnh toán kiểm tra ta tính xem độ sâu đặt cống theo tuyến kiểm tra giếng 10C có đảm bảo để nớc thải đổ đợc vào giếng theo tuyến tính toán hay không; không đảm bảo phải chọn lại tuyến tính toán Chiều sâu đặt cống tuyến kiểm tra H = h + Σ (iL1 + iL2) + Zd - Z0 + ∆d (m) Víi: i1 = i2 = 0,005 L = L1 + L2=170(m) h = 0,4 (m) ∆d = 0.1 (m) Zd = 25.5 (m) Z0 = 24.9 (m) Vậy độ sâu đặt cống tuyến cèng kiĨm tra lµ: H1 = 0,4 + 0,005.170+ 25.5- 24,9 + 0,1 (m) ⇒ H 1= 1,75 (m) Sau xác định độ sâu đặt cống đầu tiên, ta tiếp tục xác định cốt đáy cống cho đoạn cống Các đoạn cống đợc nối theo mặt nớc chiều cao lớp nớc đoạn SVTH : NGUYỄN TRUNG THẠCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 21 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC GVHD: PGS TS ỨNG QUỐC DŨNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG cèng phÝa sau lín h¬n chiỊu cao lớp nớc đoạn cống phía trớc; chiều cao lớp nớc đoạn cống phía sau nhỏ nối theo đáy cống SVTH : NGUYN TRUNG THCH MSSV: 407549 Lớp 49MN1 22 Đồ án mạng lưới thoát nước GVHD: PGS TS Ứng Quốc Dũng ĐẠI HỌC XÂY DỰNG IV TÝnh to¸n hƯ thèng tho¸t níc ma Vạch tuyến hệ thống thoát nớc ma Nguyên tắc: Mạng lới thoát nớc ma khâu đợc thiết kế nhằm đảm bảo thu vận chuyển nớc ma khỏi đô thị cách nhanh nhất, chống tợng úng ngập đờng phố khu dân c Để đạt đợc yêu cầu đó, vạch tuyến phải dựa số nguyên tắc sau: Nớc ma đợc xả thẳng vào nguồn (sông, hồ gần cách tự chảy) Tránh xây dựng trạm bơm thoát nớc ma Tận dụng ao hồ sẵn có để làm hồ điều hoà Khi thoát nớc ma không làm ảnh hởng tới vệ sinh môi trờng quy trình sản xuất Không xả nớc ma vào vùng khả tự thoát, vào ao tù nớc đọng vùng dễ gây xói mòn Ta vạch tuyến hệ thống thoát nớc ma theo sơ đồ thẳng góc, nớc ma với nớc thải sản xuất quy ớc đợc góp vào tuyến cống đổ thẳng sông Đối với sơ đồ tính toán nớc ma ta tính toán cho tuyến Trong đồ án chọn tuyến cống hai khu vực I II làm tuyến cống tính toán Tính toán diện tích mặt tuyến tính toán Dới bảng tính toán diện tích ô thoát nớc ma Ký hiệu diện tích 29b 29a 30a 30b 31a 31b Diện tích( ha) 8.77 9.4 6.53 7.21 7.64 7.63 Ký hiệu diện tích 34b 34a 35a 35b 28a 28b 23 Diện tích (ha) 10.5 12.54 8.31 6.57 5.13 5.43 Đồ án mạng lưới thoát nước GVHD: PGS TS Ứng Quốc Dũng ĐẠI HỌC XÂY DỰNG 32a 32b 11.52 11.33 Tổng 118.51 Cờng độ ma tính toán Cờng độ ma tính toán đợc xác định theo công thức: q= q (20+b)n.(1+ClgP) 20 (t+b)n (l/s-ha) Trong đó: - Các hệ số q20,b,n,P thông số cho để tính toán, ®ỵc cho nh sau: q20 = 226,3 b = 15,92 C = 0,2528 n = 0,8092 - t: Thêi gian ma - tính phút Căn vào đặc điểm vùng thoát nớc ma vùng có địa hình bàng phẳng (độ dốc trung bình mặt đất < 0,0035) với diƯn tÝch lu vùc tho¸t níc ma tÝnh to¸n nhá 150 (ha) Do ta lấy chu kỳ tràn cống P = 1,5; đó, với giá trị ®· biÕt tríc cđa t, ta tÝnh ®ỵc q cho đoạn cống tính toán để đa công thức tính toán lu lợng nớc ma cho tuyến cống Xác định thời gian ma tính toán Thời gian ma tính toán đợc xác định theo công thức: t = tm + tr + tc (phót) • tm: thêi gian nớc chảy từ điểm xa lu vực đến rãnh, mơng thoát nớc nên lấy tm= 10 (phót) 24 Đồ án mạng lưới nước GVHD: PGS TS Ứng Quốc Dũng ĐẠI HỌC XÂY DỰNG tr: thời gian nớc chảy rãnh đến giếng thu đợc tính theo công thức: tr=2 vlrr (phót) Víi lr, vr lµ chiỊu dµi vµ vËn tèc níc ch¶y ë ci r·nh thu níc ma LÊy trung bình sơ ta có l r = 100 (m), vr = 0,6 (m/s) 1,25 hệ số kể đến dần vận tốc 100 rãnh Vậy ta cã tr = 1,250,6.60 = (phót) • tc: thời gian nớc chảy cống từ giếng thu đến tiết diện tính toán; đợc tính theo công thức: tc=2 vlrc (phút) - lc: chiều dài đoạn cống tính toán, - vc: Vận tốc nớc chảy cống Xác định hệ số dòng chảy Số liệu thành phần mặt phủ Thành phố theo tỷ lệ đợc lấy theo tỷ lệ phần trăm đợc tính theo bảng sau đây: Tỷ Hệ số Fx lệ dòng Loại mặt phủ % Diệ tích chảy 0.95 228.71 Mái nhà 28 254.12 0.95 172.44 Đờng Bê tông 20 181.51 0.45 24.5 Đờng rải đá to 54.45 0.4 25.41 Đờng rải đá răm 63.53 0.40 29.04 Đờng cấp phối 72.61 Mặt đất 0.40 36.3 10 90.76 san 0.20 27.23 Bãi cỏ 15 136.13 54.45 0.45 24.5 Đá rải ci, sái Do diƯn tÝch mỈt phđ Ýt thÊm nớc lớn 30% tổng diện tích Thành phố nên hệ số dòng chảy đợc tính toán 25 ỏn mạng lưới thoát nước GVHD: PGS TS Ứng Quốc Dũng I HC XY DNG không phụ thuộc vào cờng độ ma thời gian ma Khi hệ số dòng chảy đợc lấy theo hệ số dòng chảy trung bình: ∑ϕi.Fi ϕ = m F = 0.63 ∑ i Chọn chiều sâu đặt cống Chiều sâu đặt cống đợc xác định đảm bảo đặt cống dới đòng tránh đợc tác dụng học xe cộ lại, H = h + D (m) Trong đó: - h = 0.9 (m) chiều sâu đặt cống tính từ mặt đất đến đỉnh cèng - D ®êng kÝnh èng, lÊy = 1,2 (m) H = 0,9 +1,2 = 2.1 (m) 7.Xác định lu lợng tính toán Lu lợng tính toán mạng lới thoát nớc ma đợc tính theo phơng pháp cờng đội giới hạn Qtt = F.q tb* (l/s) Từ ta có bảng tính toán thuỷ lực mạng lới thoát nớc ma Từ bảng tính toán thuỷ lực ta thấy điểm tính toán, chiều sâu đặt cống đảm bảo an toàn cho công tác bảo vệ cống 26