CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KHU VỰC THIẾT KẾ 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC Hiện nay, trên địa bàn quận Bình Tân các nguồn nước cấp cho sinh hoạt của các hộ dân, các cơ quan xí nghiệp, các khu công nghiệp đang rất phức tạp. Phần lớn nguồn nước cấp cho sinh hoạt, cho tiêu dùng đều chưa được xử lý một cách cơ bản. Nước được dùng chủ yếu là nguồn nước ngầm, nước ngầm được bơm lên qua một bể chứa tự do trong mỗi hộ gia đình và không được xử lý. Mà nguồn nước ngầm ở khu vực này có hàm lượng phèn cao, độ đục cũng tương đối, về lâu dài sẽ ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người dân. Do vậy nhu cầu cấp nước để dùng cho sinh hoạt cũng như các khu công nghiệp nhỏ lẻ trong địa bàn quận Bình Tân là rất cần thiết. Nguồn nước sẽ được cấp cho toàn bộ hệ thống dân cư đông đúc, vì quận Bình Tân hiện nay là quận mới nên số lượng người ở đi làm thuê đông, nên lượng tiêu thụ nước rất đa dạng và phức tạp.Việc thiết kế một hệ thống xử lý nước cấp cho sinh hoạt cho quận Bình Tân sẽ mang lại rất nhiều lợi ích, người dân sẽ thỏa mãn được nhu cầu dùng nước hợp vệ sinh, các căn bệnh gây nên do nguồn nước chưa xử lý như các căn bệnh về tiêu hóa hay một số bệnh khác sẽ được giảm đi rất nhiều. Đặc biệt là nguồn nước cấp cho các khu công nghiệp có nhu cầu dùng nước sạch cao như các khu công nghiệp Tân Bình hay một số khu công nghiệp nhỏ lẻ. 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP LỚN Vấn đề cấp nước sạch và đảm bảo vệ sinh môi trường đang là một vấn đề cần giải quyết và rất được quan tâm ở nước ta. Mục đích của đồ án là thiết kế nên một hệ thống mạng lưới cấp nước nhằm đáp ứng được nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội. 1.3 NHIỆM VỤ CỦA BÀI TẬP LỚN Thu thập tất cả các số liệu liên quan đến việc thiết kế của quận Bình Tân: Diện tích, dân số, mật độ dân cư, hiện trạng dùng nước, chất lượng nguồn nước, nhiệt độ của nước, và các tính chất hóa lý của nguồn nước,… Thiết kế Mạng Lưới Cấp Nước cho quận Bình Tân quy hoạch đến năm 2020.
Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt MỤC LỤC Chương GIỚI THIỆU CHUNG .2 1.1 1.2 1.3 1.4 Sự cần thiết đồ án Mục đích đồ án Nhiệm vụ đồ án .2 Giới thiệu khu vực cấp nước Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tính tốn cơng suất cấp nước cho năm 2030 .6 Lưu lượng nước cấp cho cơng trình cơng cộng .8 Lưu lượng nước phục vụ tưới tưới đường 10 Lượng nước dùng cho chữa cháy 11 Lưu lượng nước dành riêng cho nhà máy rò rỉ .11 Chương XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA .12 3.1 Chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp II 12 3.2 Xác định dung tích đài nước bể chứa .13 3.2.1 Dung tích đài 13 3.2.2 Dung tích bể chứa 14 Chương TÍNH TỐN THỦY LỰC 15 4.1 4.2 4.3 Tính qdv, qdd, qnút 15 Tính tốn chiều cao đài nước, cột áp công tác máy bơm 18 Tính tốn đường ống dẫn nước áp lực lớn để đảm bảo an tồn 21 Chương TÍNH TOÁN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT TRÊN MẠNG LƯỚI 22 5.1 5.2 Trong dùng nước lớn .22 Trong dùng nước lớn có chữa cháy .24 Chương KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO .… 27 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHU VỰC THIẾT KẾ 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC Hiện nay, địa bàn quận Bình Tân nguồn nước cấp cho sinh hoạt hộ dân, quan xí nghiệp, khu công nghiệp phức tạp Phần lớn nguồn nước cấp cho sinh hoạt, cho tiêu dùng chưa xử lý cách Nước dùng chủ yếu nguồn nước ngầm, nước ngầm bơm lên qua bể chứa tự hộ gia đình khơng xử lý Mà nguồn nước ngầm khu vực có hàm lượng phèn cao, độ đục tương đối, lâu dài ảnh hưởng lớn tới sức khỏe người dân Do nhu cầu cấp nước để dùng cho sinh hoạt khu công nghiệp nhỏ lẻ địa bàn quận Bình Tân cần thiết Nguồn nước cấp cho tồn hệ thống dân cư đơng đúc, quận Bình Tân quận nên số lượng người làm thuê đông, nên lượng tiêu thụ nước đa dạng phức tạp.Việc thiết kế hệ thống xử lý nước cấp cho sinh hoạt cho quận Bình Tân mang lại nhiều lợi ích, người dân thỏa mãn nhu cầu dùng nước hợp vệ sinh, bệnh gây nên nguồn nước chưa xử lý bệnh tiêu hóa hay số bệnh khác giảm nhiều Đặc biệt nguồn nước cấp cho khu cơng nghiệp có nhu cầu dùng nước cao khu cơng nghiệp Tân Bình hay số khu công nghiệp nhỏ lẻ 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP LỚN Vấn đề cấp nước đảm bảo vệ sinh môi trường vấn đề cần giải quan tâm nước ta Mục đích đồ án thiết kế nên hệ thống mạng lưới cấp nước nhằm đáp ứng nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội 1.3 NHIỆM VỤ CỦA BÀI TẬP LỚN Thu thập tất số liệu liên quan đến việc thiết kế quận Bình Tân: Diện tích, dân số, mật độ dân cư, trạng dùng nước, chất lượng nguồn nước, nhiệt độ nước, tính chất hóa lý nguồn nước,… Thiết kế Mạng Lưới Cấp Nước cho quận Bình Tân quy hoạch đến năm 2020 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 1.4 GIỚI THIỆU VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ Quận Bình Tân thị thành lập bao gồm 10 phường theo nghị định 130/NĐ-CP ngày 05/11/2003 Chính Phủ, từ Thị trấn An Lạc, xã Bình Hưng Hồ, xã Bình Trị Đơng xã Tân Tạo huyện Bình Chánh trước Trong năm gần tốc độ thi hố diễn nhanh, có phường khơng cịn đất nơng nghiệp Hiện nhiều mặt kinh tế-xã hội quận phát triển nhanh theo hướng thị 1.4.1 Vị trí địa lý: • • • • Phía Bắc: giáp Quận 12, huyện Hóc Mơn Phía Nam: giáp Quận 8, xã Tân Kiên, xã Tân Nhựt thuộc huyện Bình Chánh Phía Đơng: Giáp quận Tân Bình, Quận 6, Quận Phía Tây: giáp xã Vĩnh Lộc A, Vĩnh Lộc B, Lê Minh Xuân thuộc địa phận huyện Bình Chánh 1.4.2 Địa hình, thổ nhưỡng địa chất cơng trình: - Địa hình quận Bình Tân thấp dần theo hướng Đơng Bắc- Tây Nam, chia làm hai vùng: Vùng 1: Vùng cao dạng địa hình bào mịn sinh tụ, cao độ từ 3-4m, độ dốc 0-4m tập trung phường Bình TRị Đơng, phường Bình Hưng Hồ Vùng 2: Vùng thấp dạng địa hình tích tụ bao gồm: phường Tân Tạo phường An Lạc - Về thổ nhưỡng quận Bình Tân có 03 loại : Đất xám nằm phía Bắc thuộc phường Bình Hưng Hồ, Bình Trị Đơng thành phần học đất pha thịt nhẹ kết cấu rờI rạc Đất phù sa thuộc phường Tân Tạo phần phường Tân Tạo A Đất phèn phân bố An Lạc phần phường Tân Tạo Nhìn chung vị trí địa lý thuận lợi cho hình thành phát triển thị 1.4.3 Hành Tồn quận có 10 phường trực thuộc: • Bình Hưng Hồ • Bình Trị Đơng B • Bình Hưng Hồ A • Tân Tạo • Bình Hưng Hồ B • Tân Tạo A • Bình Trị Đơng • An Lạc • Bình Trị Đơng A • An Lạc A Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Hình 1.1 Bản đồ hành quận Bình Tân 1.4.4 Khí Hậu1 Nhìn chung khí hậu quận Bình Tân mang khí hậu điển hình thành phố, đặc trưng khu vực Đông Nam Bộ, nhiệt đới gió mùa Khí hậu hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng tới tháng 11, lượng mưa trung bình 1,979 mm, mùa khơ từ tháng 12 tới tháng năm sau Nhiệt độ trung bình 27,9oC – 34oC; lượng mưa cao năm 2178 mm/năm; lượng mưa trung bình 1895,4 mm/năm; lượng mưa thấp 1329mm/năm 1.4.5 Diện tích dân số3 Khu vực Quận Bình Tân năm 2011 Diện tích 51,89 km² Dân số (2011) Tổng cộng 611.170 người Thành thị 100% Thông tin từ trung tâm khí tượng thủy văn thành phố Hồ Chí Minh Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Nông thôn 0% Mật độ 11.778 người/km Tốc độ gia tăng dân số: 3,6%/năm 1.4.6 Tính chất nguồn cấp nước Bảng 1.1 Tính chất nguồn nước cấp TCVN chất lượng nước uống Chú ý: Những tiêu khác không đề cập đến bảng, thỏa mãn Tiêu STT Các tiêu 10 11 12 13 14 pH Độ kiềm Độ màu SS TDS Chất hữu SO42Ca2+ Độ Cứng NH4+ NO3Fe Mn Đơn vị Nước nguồn Tiêu chuẩn (TCXDVN 33: 2006) 7,2 mgCaCO3/l 38 Pt-Co 25 mg/l 140 mg/l 250 mg/l mg/l 30 mg/l 125 mg/l 140 mg/l 3,2 mg/l 12 mg/l 0,7 Các tiêu vi sinh vượt mức cho phép 6,5 - 8,5 ≤ 15 ≤ ≤ 1000 ≤ ≤ 250 ≤ 100 ≤ 12 ≤ 0,2 ≤ 50 ≤ 0,3 ≤ 0,2 chuẩn vệ sinh nước ban hành ngày 11/03/2005 Bộ Y Tế Thơng tin từ web http://vi.wikipedia.org/wiki/Binh_Tan,thành_phố_Hồ_Chí_Minh, ngày 26 -10 -2014 Chương Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Tính tốn lưu lượng quy hoạch đến năm 2030 2.1 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC CẤP NƯỚC Diện tích: S = 9,1 km2 Mật độ dân số: 11.778 người/km² Tầng cao trung bình xây dựng: tầng Dân số: N2011= 9,1 × 11.778 = 107.319 người 2.1.1 Dự đoán dân số vào năm 2030 Pt = P.r + P Pt: số dân dự đoán năm sau P: Số r: tỷ lệ gia tăng dân số (3,6%/năm) Bảng 2.1 Dân số dự đoán đến năm 2030 Năm 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Dân số dự đoán 107.319 111.182 115.185 119.331 123.627 128.078 132.689 137.466 142.414 147.541 Năm 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Dân số dự đoán 152.853 158.355 164.056 169.962 176.081 182.420 188.987 195.790 202.839 210.141 2.2 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TRẠM XỬ LÝ 2.2.1 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Sinh Hoạt Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt + Lưu Lượng nước cấp cho sinh hoạt : Q N × f ×q 1.000 tb = Sh Với f : tỉ lệ dân số cấp nước q : tiêu chuẩn dùng nước người + Với dân số thị loại III nên : f = 99% q = 150 l/s ( theo TCVNXD 33-2006 ) Vậy : Q tb = Sh 210.141 × 99% × 150 = 31.206 m3/ngđ 1.000 + Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn : Q Mà ta có max = ngđ Q tb Sh Q tb sh x k max ngđ = 31.206 m3/ngđ Theo TCVNXD 33-2006 Vậy : Q max ngđ ( m3/ngđ) k max ngđ = 1,2 – 1,4 nên ta chọn k max ngđ = 1,25 = 31.206 x 1,25 = 40.567 m3/ngđ + Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước : Q Theo TCVNXD 33-2006 k ngđ ngđ = Q tb sh x k ngđ = 0,7 – 0,9 nên ta chọn k ngđ = 0,8 Vậy: Qngđ = 31.206 x 0,8 = 24.965 m3/ngđ 2.2.2 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Các Cơng Trình Công Cộng a Trường Học : Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt - Lưu lượng cung cấp cho trường Đại học – Cao đẳng : Số lượng : trường Số giáo viên, học sinh : 26.376 người Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm QTH = q × N 26.376 × 20 = = 527,53 m3/ngđ 1.000 1.000 - Lưu lượng cung cấp cho trường TH-PT : Số lượng : trường Sô giáo viên, học sinh : 3.000 người Tiêu chuẩn dung nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm QTH-PT = q × N 3.000 × 20 = = 60 m3/ngđ 1.000 1.000 - Lưu lượng cung cấp cho trường Tiểu Học : Số lượng : trường Số giáo viên, học sinh : 1500 người Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm QTH = q × N 1500 × 20 = = 30 m3/ngđ 1.000 1.000 QTH = 60 + 30 + 527,53 = 617,53 m3/ngđ b Bệnh Viện : - Lưu Lượng cung cấp cho BV Số giường bệnh bệnh viện 1: M = 1.700 giường Số nhân viên bệnh viện 1: N = 3.082 người Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 260 l/giường/ngày đêm Tiêu chuẩn dùng nước cho cán bộ, công nhân viên : q1 = 15 l/người/ngày đêm Vậy : QCR = QCR = q1 × N q0 × M + 1.000 1.000 15 × 3.082 260 × 1.700 + = 488,23 m3/ngđ 1.000 1.000 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt - Lưu lượng cung cấp cho BV Số giường bệnh nội trú : M = 700 giường Số giường bệnh ngoại trú : N = 900 giường Tiêu chuẩn dùng nước : 260 l/giường Vậy : q1 × ( M + N ) 1.000 QPNT = QPNT = (700 + 900) × 260 = 416 m3/ngđ 1.000 Tổng lưu lượng nước cung cấp cho bệnh viện : QBV = 488,23 + 416 = 904,23 m3/ngđ c Cơ Quan Hành Chính : Số nhân viên : 300 người Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 15 l/người/ngày đêm Vậy: QCQ = q × N 300 × 15 = = 4,5 m3/ngđ 1.000 1.000 d Nhà Hàng - Khách Sạn : - Lưu lượng cung cấp cho NH-KS : Số lượt khách : 150 khách/ngày đêm Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 170 l/người/ngày đêm Vậy: QNH-KS = q × N 170 × 150 = = 25,5 m3/ngđ 1.000 1.000 -Lưu lượng cung cấp cho Nhà Nghỉ : Số lượt khách : 50 khách/ngày đêm Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 150 l/người/ngày đêm Vậy: QNN = q × N 150 × 50 = = 7,5 m3/ngđ 1.000 1.000 Tổng lưu lượng nước cung cấp cho Nhà Hàng – Khách sạn : QNH-KS = 25,5 + 7,5 = 33 m3/ngđ e Trung Tâm TDTT : Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Số vận động viên : q0 = 150 người Tiêu chuẩn dùng nước cho vận động viên : N= 50 l/người/ngày đêm Số khán giả trung bình : q1 = 20 người Tiêu chuẩn dùng nước cho khán giả : M = l/người/ngày đêm Vậy lưu lượng cung cấp cho Trung Tâm TDTT : Vậy: QTDTT = q × N q1 × M + 1.000 1.000 QTDTT = 150 × 50 20 × + = 7,56 m3/ngđ 1.000 1.000 f Chợ Đầu Mối : Số sạp : 1.500 sạp Tiêu chuẩn dùng nước : 300 l/sạp/ngày đêm Vậy lưu lượng cung cấp cho Chợ Đầu Mối : Vậy: QC = q × N 1.500 × 300 = = 450 m3/ngđ 1.000 1.000 2.2.3 Lưu Lượng Nước Phục Vụ Tưới Cây , Tưới Đường a Lưu lương nước dùng cho tưới : -Theo tiêu chuẩn thị loại III, diện tích xanh/đầu người:S = – 2,3 m2/người Vậy tổng diện tích xanh : ∑S = N x S = 210.141 x 2,3 = 483.324 m2 - Tiêu chuẩn dùng nước cho lần tưới : q0 = – l/m2 Q= q0 × ∑ S 1.000 = × 483.324 = 1.933 m3/lần 1.000 Mà ngày có lần tưới nên : Qtc = 1.933 x =3.866 m3/ngđ b Lưu lượng cung cấp cho tưới đường : - Tổng diện tích tuyến đường cần tưới S = 300.000 m2 - Theo tiêu chuẩn lần tưới q0 = 0,4-0,3 lít/m2 Q= q0 × S 0,4 × 300.000 = = 120 m3/lần 1.000 1.000 10 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 TỔNG 1,97 1,97 1,99 2,00 3,02 5,47 5,52 5,78 4,66 4,67 4,60 4,64 4,48 4,63 4,60 4,80 5,73 5,60 5,54 5,50 4,47 4,21 2,17 1,98 100 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,17 4,09 100 GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 5,50 6,89 8,28 9,67 11,06 12,45 11,62 10,79 9,96 9,13 8,30 7,47 6,64 5,81 4,98 4,15 3,32 2,49 1,66 0,83 0,00 1,39 2,78 4,11 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 1,39 1,39 1,39 2,78 2,78 2,78 2,78 2,78 2,78 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 2,78 2,78 2,78 100 0,81 0,81 0,79 0,78 0,24 2,69 0,52 0,78 0,34 0,33 0,40 0,36 0,52 0,37 0,40 0,20 0,73 0,60 0,54 0,50 0,53 1,43 0,61 0,78 2,20 3,01 3,80 4,58 4,34 1,65 1,13 0,35 0,69 1,02 1,42 1,78 2,30 2,67 3,07 3,27 2,54 1,94 1,40 0,90 1,43 0,00 0,61 1,39 3.2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI NƯỚC VÀ BỂ CHỨA 3.2.1 Dung tích đài Wđ = Wđh + Wcc (m3) Trong đó: Wđh: dung tích điều hịa đài nước Theo bảng 3.1 ta dung tích dung tích điều hòa lớn đài 4,58 (%Q ngđ) Wđh = 4,58 * 55.000 = 2.519(m ) 1.00 Wcc: dung tích nước dự trữ chữa cháy cho 10 phút đầu Wcc= qcc x 0,6 x n = 30 x 0,6 x = 54 (m3) Với qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy n: số đám cháy xảy đồng thời 13 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Wđ = Wđh + Wcc =2.519 + 54 = 2.573 (m3) Thể tích điều hịa đài, chọn đài hình nấm Ta có: Wđ = πD xH (1) Chọn H = D (2) Từ (1) (2) => D = 2.573×12 = 21,42 m ≈ 22 m 3,14 => H = 7,3 m ≈ 7,5 m Vậy đài có chiều cao 7,5m, đường kính 22m 3.2.2 DUNG TÍCH BỂ CHỨA Theo bảng 3.2 dung tích điều hịa lớn bể chứa 12,45 %Q ngđ Dung tích bể tính theo cơng thức Wt đ = Wđhb + WCC + Wbt (m3) Trong đó: Wđhb thể tích điều hịa bể chứa nước Wđhb = 12,45 ×55.000 = 6.848 (m3) 100 Wcc: thể tích chứa lượng nước để dập tắt đám cháy phạm vi thiết kế 3h tính theo cơng thức: Wcc = 10,8 × n × qcc = 10,8 × × 30 = 972 (m3) n: số đám cháy qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s) Wbt: lượng nước dự trữ cho thân trạm xử lý (m3) Wbt = 5% × QML = 0,05 × 55.000 = 2.750 (m3) Vậy tổng dung tích bể chứa nước Wt đ = 6.848 + 972 + 2750 = 9.570 (m3) Chọn chiều cao bể 5m, chiều rộng 35m, chiều dài 55 m, chiều cao bảo vệ 0,5m 14 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Chương TÍNH TỐN THỦY LỰC PHƯƠNG ÁN: ĐÀI ĐẦU MẠNG LƯỚI Đô thị dùng nước nhiều lúc 7- h, chiếm 5,78 % Qngđ tức 2.932,401 (m3/h) Vào trạm bơm cấp II cung cấp vào mạng lưới 5,28 % × 46.689,82 = 2.465,222 (m3/h) Đài nước cung cấp nước vào mạng lưới lúc – h 2.932,401 – 2465,222 = 467,179 (m3/h) 4.1 Tính qdv, qdd, qnút Tổng chiều dài dọc đường 19419,88 m Bảng 4.1 Lưu lượng dùng nước lớn ( m3/h) Lưu lượng dùng nước lớn ( m3/h) Sinh hoạt khu dân cư 2.028,35 Trường học 145,12 Bệnh viện 6,90 Tưới 242,4 Tưới đường 60 Khách sạn- nhà hàng 2,15 Trung tâm TDTT 0,68 Chợ Đầu Mối 29,25 Rò rĩ 238,37 Tổng lưu lượng dọc đường ∑Q dd = 2.028,35 + 484,80 + 203,24 = 2.716,39 (m3 /h) a Lưu lượng đơn vị dọc đường qdv = ∑Q ∑L dd = = QSH + QTC + QRR 2.716,39 = 0,13945 (m / h.m) 19.480 b Lưu lượng tập trung Bảng 4.2 Lưu lượng tập trung 15 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước STT Thông số Bệnh viện Bệnh viện Trường Tiểu học Trường Trung học TTTDTT Chợ Cơ quan hành Nhà hàng khách sạn 10 11 GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Qtt (m3/h) Qtt (l/s) 24,411 20,799 7,05 14,1 0,34 23,4 6,7808 5,7778 1,9583 3,9167 0,0944 6,5 0,45 0,125 0,4193 1,49 Lưu lượng nút sau ( l/s) q1 = ( q1−10 + qdd1−2 ) q2 = ( qdd 1−2 + qdd 2−9 + qdd 2−3 ) + Qbv1 q3 = ( q dd 2−3 + q dd 3−4 + q dd 3−8 ) + Qbv 2 q4 = ( qdd 3−4 + qdd 4−5 + qdd 4−7 ) + QKS − NN + QdhYD−dhSP q5 = ( qdd 4−5 + qdd 6−5 ) q6 = ( qdd 7−6 + qdd 6−5 + qdd 6−14 ) q7 = ( qdd 8−7 + qdd 7−6 + qdd 4−7) + qdd 7−13 ) + QtruongPhuDong q8 = ( qdd 8−7 + qdd 9−8 + qdd 3−8 + qdd 8−12 ) + QtruongNguyenDinhChieu + QUBND q9 = ( qdd 10−9 + qdd 2−9 + qdd 11−9 + qdd 9−8 ) + QchoDauMoi q10 = ( qdd10−9 + qdd 1−10 + q dd10−15 ) + QTTTDTT 16 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước q11= ( qdd 9−11 + qdd 12−11 + qdd17−11 ) q12 = ( qdd 12−11 + qdd 8−12 + qdd 12−13 ) q13 = ( qdd 7−13 + qdd 13−14 + qdd 12−13 ) q14 = ( qdd13−14 + qdd 14−6 ) q15 = ( qdd 15−10 + qdd 15−16 ) q16 = ( qdd15−16 + qdd16−17 ) q17 = ( qdd16−17 + qdd 17−11 ) GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt STT Đoạn ống Chiều dài (m) Qdd(m3/h) Qdd (l/s) Qdd/2(m3/h) Qdd/2 (l/s) Qnút (l/s) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1-2 2-3 3-4 4-5 1-10 10-15 15-16 16-17 17-11 11-12 12-13 13-14 14-6 6-5 10-9 9-8 8-7 7-6 2-9 9-11 3-8 8-12 4-7 7-13 840 1.150 1.240 980 360 250 400 550 370 1.310 1.470 1.310 730 770 940 1.230 1.250 1.070 540 560 640 390 590 540 87,31 119,54 128,89 101,87 37,42 25,99 41,58 57,17 38,46 136,17 152,8 136,17 75,88 80,04 97,71 127,85 129,93 111,22 56,13 58,21 66,52 40,54 61,33 56,13 24,25 33,2 35,8 28,3 10,39 7,22 11,55 15,88 10,68 37,82 42,44 37,82 21,08 22,23 27,14 35,51 36,09 30,89 15,59 16,17 18,48 11,26 17,04 15,59 17 43,66 59,77 64,45 50,93 18,71 12,99 20,79 28,58 19,23 68,08 76,4 68,08 37,94 40,02 48,85 63,93 64,97 55,61 28,07 29,1 33,26 20,27 30,66 28,07 12,1 16,6 17,9 14,2 5,2 3,61 5,77 7,94 5,34 18,9 21,2 18,9 10,5 11,1 13,6 17,8 18,1 15,5 7,8 8,08 9,24 5,63 8,52 7,8 23,24 55,78 64,46 89,27 33,89 49,78 68,78 72,02 69,83 30,11 43,38 61,4 64,3 39,51 12,59 18,4 17,82 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Bảng 4.3 Thống kê lượng nút 4.2 Tính chiều cao đài nước, cột áp công tác máy bơm cấp 2, cột áp máy bơm chữa cháy 4.2.1 Trường hợp tính dùng nước lớn Tính tổn thất áp lực đến điểm 5, 14 theo tuyến ống bất lợi ∑h = 1,84 + 6,18 + 11,67 + 5,35 + 4,38 = 29,42 ∑h = 4,8 + 7,8 + 7,89 + 4,88 + 1,66 = 27,03 ∑h = 4,8 + 7,82 + 7,9 + 4,88 + 4,03 = 29,43 10 −1− −3− −5 10 −9 −8− − −14 10 −9 −8− − − ∑h 10 −15−16 −17 −11−12 −13−14 (m) (m) (m) = 1,61 + 2,19 + 4,63 + 2,34 + 6,66 + 5,02 + 3,82 = 26,27 (m) Vậy điểm điểm bất lợi a.Xác định chiều cao đài nước dùng nước lớn H d = ( Z − Z d ) + H ct14 + ∑ h10−5 + ∑ hd ( m ) Trong đó: Z5 Zđ: cốt mặt đất xây ngơi nhà điểm 15 cốt mặt đất nơi đặt đài Vì địa hình có cao trình – (m), điểm bất lợi nơi có cốt mặt đất m, đài đặt nơi có cốt mặt đất 3m , nên: Z5 – Zđ = – = (m) H ct5 = 10 + x (n -1) = 10 + x (3-1) = 18 m ∑h 10÷5 ∑h d = 29,42 (m) tổn thất áp lực đường ống từ điểm 10 đến điểm : Tổng tổn thất áp lực đường ống từ đài nước đến điểm 10, kể tổn thất đường ống lên xuống đài Qđ = 467,179 m3/h = 129,77l/s Chọn l = 100 m , d = 350 mm, v = 1,33 m/s, So = 0,4365,1 = 1,1 H = S01 x l1 x 1 x q21 =0,81 (m) Hd= + 18 + 29,43 + 0,81 = 54,24 m ≈ 55 m b Xác định áp lực đẩy máy bơm trường hợp dùng nước lớn H bmax = ( Z đ − Z b ) + H đ + hđ + ∑ hb−đ Trong đó: 18 + hống Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Zb: Cốt trục máy bơm hđ: chiều cao bầu đài ( tính từ đáy đài đến mực nước cao đài) (m) ∑h b−đ : tổng tổn thất áp lực đường ống từ bơm đến đài (m) hống = chiều cao ống cách mặt đất ( hống = 1,5 m) Ta xây dựng trạm bơm cấp mặt đất nên Z b = Zđ, hđ = 7,5 (m) tính chương Qbơm = 2.465,222 m3/h = 684,784 l/s , l2 = 200 m Chia đường ống → d = 500 mm, v = 1,75 m/s, S02 = 0,06778, 2 = 1,1 H = S01 x l1 x 1 x q21 + S02 x l2 x 2 x q22 = 1,16(m) max H b = + 55 + 7,5 + 1,16 + 1,5 = 63,16 (m) 4.2.2 Trường Hợp Có Cháy Trong Giờ Dùng Nước Lớn Nhất Lưu lượng nước tính tốn trường hợp là: Qhmax + Qcc = 814,556 + 90 = 904,556 (l/s) Chọn đám cháy xảy đồng thời với tiêu chuẩn nước chữa cháy cho đám 30 l/s cho mạng lưới tính tốn cc cc cc cc cc Áp lực cơng tác máy bơm chữa cháy H b = ( Z n − Z b ) + H td + ∑ h + hống Trong đó: Z ncc Z bcc : cốt mặt đất nhà xảy có cháy cốt trục máy bơm chữa cháy H tdcc = 12 m: áp lực tự cần thiết nhà xa mạng lưới xảy đám cháy hống = chiều cao ống cách mặt đất ( hống = 1,5 m) ∑h cc : tổng tổn thất áp lực đường ống từ trạm bơm đến ngơi nhà xảy cháy vị trí xa mạng lưới ∑h cc 10 −9 −8− − − Vậy ∑h = + 10,42 + 12,18 + 11,96 + 9,38 = 49,94 (m) cc 10 −1− −3− −5 = 50 (m) H bcc = – 3+ 12 + 50 + 1,5= 69,5 (m) 19 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước max GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Vì H b 〈 H b = 63,16< 69,5 => Ta chọn giá trị H b trường hợp dùng nước lớn để chọn máy bơm sau tính áp lực toàn phần máy bơm ( H b ) cc cc Áp lực toàn phần máy bơm H b = Z b − Z bc + hhtb + H b Trong đó: Zb = m: cốt trục máy bơm Zbc = m: cốt mực nước thấp bể chứa hhtb= m : tổn thất áp lực đường ống hút máy bơm thân bơm, cho trường hợp có cháy Hb: áp lực đẩy máy bơm H btp = – +5 + 63,16 = 71,5 (m) Với: Q = 2.932,401 (m3/h), H b = 71,5(m) , chọn máy bơm SCP 400/710 – HA- 400/6 Hình 4.1 Đường đặc tính máy bơm n=980 v/ph Cơng suất P = 400 KW Đường kính miệng vào : Dmv = 800 mm Đường kính miệng : Dmr = 700 mm Trọng lượng : 5.579 (kg) Hiệu suất :η = Nh = 0,83 N 4.3 Tính tốn đường ống dẫn nước áp lực lớn để đảm bảo an tồn có cố xảy 20 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Khi có cố xảy phải đảm bảo cấp 70% lượng nước uống sinh hoạt Số đường ống dẫn song song m = Đường ống chia làm đoạn, n = Trong dùng nước lớn Qb = 2.465,222 (m3/h) = 684,784 (l/s) Lượng nước cần cung cấp trường hợp có cố QH = 0,7 × Qb = 0,7 x 684,784 = 479,35 (l/s) Gọi α hệ số biểu thị mức độ tăng sức kháng ống dẫn có cố α = 1+ 3 = + = 1,6 n QH ' = 1 × Qb = × 684,784 = 541,37(l / s ) α 1,6 QH’ > QH: đạt yêu cầu Chương TÍNH TỐN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT TRÊN MẠNG LƯỚI 5.1 Trong dùng nước lớn 5.1.1 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – – – – – Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 63,16 62,33 0,00 60,49 TB - 10 10 1-2 59,33 1,84 53,49 54,31 46,31 11,67 42,65 3-4 60,16 6,18 2-3 Áp lực tự do(m) 0,83 - 10 Tổn thất áp lực(m) 33,65 5,35 37,29 4-5 28,29 4,38 21 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 32,92 23,92 5.1.2 Tính Toán Cho Chiều Nước 10 – – 8– – – Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 63,16 TB - 10 Tổn thất áp lực(m) Áp lực tự do(m) 60,16 0,830 10 62,33 10 - 59,33 4,803 57,53 9-8 53,53 7,815 49,71 41,81 36,94 32,90 8-7 45,71 7,899 7-6 36,81 4,878 6-5 31,94 4,032 23,90 5.1.3 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – – 8– – – 14 Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 63,16 TB - 10 Tổn thất áp lực(m) Áp lực tự do(m) 60,16 0,830 10 62,33 10 - 59,33 4,803 57,53 49,71 41,81 36,94 9-8 53,53 7,815 8-7 45,71 7,899 7-6 36,81 4,878 6 - 14 31,94 1,656 14 35,28 32,62 5.1.4 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 15 – 16– 17 – 11 – 12 – 13 – 14 Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 63,160 TB - 10 10 Tổn thất áp lực(m) Áp lực tự do(m) 60,16 0,83 62,330 10 - 15 59,33 1,608 22 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước 15 GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 60,722 57,72 15 - 16 16 2,19231 58,529 55,53 16 - 17 17 4,634 53,895 50,90 17 - 11 11 2,33519 51,560 44,897 39,872 48,56 11 - 12 12 6,66338 42,90 12 - 13 13 5,025 36,87 13 - 14 14 3,81767 36,054 33,05 5.2 Trong dùng nứớc lớn có chữa cháy 5.2.1 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – – – – – Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 71,50 68,38 61,13 46,64 37,64 8,20 3-4 38,44 29,44 17,19 4-5 53,13 14,49 2-3 61,38 7,25 1-2 67,48 2,10 - 10 68,50 70,48 Áp lực tự do(m) 1,02 TB - 10 10 Tổn thất áp lực(m) 21,25 17,25 5.2.2 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – – 8– – – Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 71,50 Áp lực tự do(m) 68,50 1,020 TB - 10 10 Tổn thất áp lực(m) 70,48 23 67,48 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 6,010 10 - 9 63,47 53,05 39,87 26,90 26,90 9,375 6-5 38,87 11,965 7-6 51,05 12,178 8-7 61,47 10,424 9-8 14,53 17,53 5.2.3 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – – 8– – – 14 Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 71,50 63,47 53,05 39,87 38,87 11,965 7-6 27,90 26,90 3,027 - 14 14 51,05 12,178 8-7 61,47 10,424 9-8 67,48 6,010 10 - 68,50 70,48 Áp lực tự do(m) 1,020 TB - 10 10 Tổn thất áp lực(m) 26,88 23,88 5.2.4 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 15 – 16– 17 – 11 – 12 – 13 – 14 Số hiệu điểm nút TB Tên đoạn ống(m) Cốt mặt đất(m) Cốt đo áp(m) 71,50 Áp lực tự do(m) 68,50 1,02 TB - 10 10 Tổn thất áp lực(m) 70,48 67,48 1,82 10 - 15 24 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước 15 GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt 68,66 2,52 15 - 16 16 66,14 60,20 57,10 47,48 39,15 36,15 11,78 13-14 14 45,48 8,32 12 - 13 13 54,10 9,62 11 - 12 12 57,20 3,10 17 - 11 11 63,14 5,94 16 - 17 17 65,66 27,37 24,37 Chương KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN Hiện nay, thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu dân cư cơng trình quan trọng cần thiết Việt Nam ta nói chung thành phố Tân Tiến nói riêng Bên cạnh đảm bảo nhu cầu dùng nước cho người dân khu vực mà cịn phải đảm bảo nhu cầu khác cố xảy có cháy, đường ống làm việc lưu lượng nước dẫn vào mạng lưới tăng lên điều dẫn đến áp lực đường ống tăng Ngoài thiết kế cần ý đường ống dẫn nước phải đáp ứng nhu cầu dùng nước nhà bất lợi Do điều kiện nước ta nhiệt độ ổn định vây mà hệ số “ổn định” số nước có biên độ nhiệt dao động lớn cần phải có thiết kế hợp lý để đảm bảo việc cấp nước 6.2 KIẾN NGHỊ Thiết kế đường ống dẫn nước cần đảm bảo cho chiều dài ống kinh tế song song phải hệ thống ống cấp nước sửa chữa hay cải tạo dễ dàng đặc biệt cần tránh đặt ống vị trí gây ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp sinh hoạt 25 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt Quan sát định kỳ tình trạng hoạt động tất thiết bị cơng trình nằm mạng lưới để tiến hành sửa chữa phòng ngừa Theo dõi chế độ hoạt động mạng (đo áp lực điểm tiêu biểu mạng tuyến vận chuyển nước từ trạm bơm đến tuyến phân phối) Ngồi trình quản lý, ống cấp nước bị đóng cặn bên làm tăng tổn thất áp lực giảm khả vận chuyển đường ống → cần tiến hành tẩy rửa đường ống, cấn lưu ý điều sau tấy rửa phải tiến hành khử trùng lại Clo 26 Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC – PGS.TS NGUYỄN VĂN TÍN ( chủ biên ) CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ - NGUYỄN NGỌC DUNG CÁC BẢNG TÍNH TỐN THỦY LỰC – TH.S NGUYỄN THỊ HỒNG 27 ... quận Bình Tân: Diện tích, dân số, mật độ dân cư, trạng dùng nước, chất lượng nguồn nước, nhiệt độ nước, tính chất hóa lý nguồn nước, … Thiết kế Mạng Lưới Cấp Nước cho quận Bình Tân quy hoạch đến. .. Thuyết minh tập lớn mạng lưới cấp nước GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Tính tốn lưu lượng quy hoạch đến năm 2030 2.1 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC CẤP NƯỚC Diện tích: S = 9,1... người dân Do nhu cầu cấp nước để dùng cho sinh hoạt khu công nghiệp nhỏ lẻ địa bàn quận Bình Tân cần thiết Nguồn nước cấp cho toàn hệ thống dân cư đơng đúc, quận Bình Tân quận nên số lượng người