Bài tập lớn cấp thoát nước có lời giải. có lý thuyết và bài tập kết hợp, mạng lưới cụt và thoát nước ngoài nhà aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
1 BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG - PHÂN HIỆU ĐÀ NẴNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Học phần: CẤP THỐT NƯỚC GVHD: ThS Nguyễn Thị Hồng Tình SVTH: Nguyễn Hữu Nam Lớp: D18X1DN MSSV: 20DL5802011012 - Năm 2021 - TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MIỀN TRUNG - PHÂN HIỆU ĐÀ NẴNG KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Học phần: CẤP THOÁT NƯỚC Học kỳ: , năm học: 2020 - 2021 Họ tên: Nguyễn Hữu Nam MSSV: 20DL5802011012 Lớp: D18X1DN Đề số (BD): 25 A Yêu cầu I Phần câu hỏi Các yêu cầu để thiết kế hệ thống cấp nước cơng trình Bài làm: a Về mặt lựa chọn phương án – kinh tế - Đường ống phải tới thiết bị, dụng cụ vệ sinh bên cơng trình - Tổng chiều dài đường ống ngắn - Dễ gắn ống với kết cấu cơng trình: tường, trần nhà, dầm - Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý: kiểm tra, sửa chữa đường ống, đóng mở van - Đưa phương án để so sánh chọn phương án hợp lý b Về mặt tính tốn hệ thống cấp nước: - Phải vạch tuyến mạng lưới cấp nước mặt sơ đồ không gian hệ thông cấp nước cho cơng trình - Tiến hành đánh số thứ tự đoạn ống cần tính tốn - So sánh chọn tuyến ống bất lợi + Xác định lưu lượng tính toán: - Phải theo yêu cầu, đối tượng sử dụng - Chế độ dùng nước tiêu chuẩn dùng nước, đối tượng sử dụng có tính khác để đảm bảo lưu lượng: + Đối với nhà gia đình, tiểu khu nhà ở: q = 0,2 a N + K.N (l/s) Trong đó: q: lưu lượng nước tính tốn cho đoạn ống (l/s) a: đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước N: Tổng đương lượng nhà hay đoạn ống tính tốn K: hệ số phụ thuộc vào N + Đối với nhà công cộng: Bệnh viện, nhà tập thể, khách sạn, nhà an dưỡng điều dưỡng, nhà gởi trẻ, mẫu giáo, trường học, quan hành q = α 0,2 N (l/s) Trong đó: N: Tổng số đương lượng tính tốn α : Hệ số phụ thuộc chức nhà + Các loại nhà đặc biệt khác: (Phòng khán giả, phòng luyện tập thể thao, nhà ăn tập thể, nhà tắm cơng cộng, cửa hàng ăn uống, xí nghiệp chế biến thức ăn, phịng sinh hoạt xí nghiệp công nghiệp): q= qo N , (l/s) 100 q: Lưu lượng tính tốn, (l/s) q0 : Lưu lượng tính tốn cho TBVS loại β: Hệ số hoạt động đồng thời TBVS loại Tuy nhiên để tính tốn sát với thực tế đảm bảo cung cấp nước đầy đủ lưu lượng tính tốn phải xác định theo số lượng thiết bị vệ sinh bố trí ngồi nhà Mỗi thiết bị vệ sinh tiêu thụ lượng nước khác nhau, để dễ tính toán người ta đưa tất lưu lượng thiết bị vệ sinh dạng lưu lượng đơn vị tương đương (đương lượng đơn vị) Mỗi đương lượng đơn vị tương ứng với lưu lượng nước 0,2l/s vịi nước chậu rửa có đường kính 15mm, áp lực tự 2m Khi xác định lưu lượng tính tốn cho ngơi nhà ta phải xác định tổng số đương lượng tồn ngơi nhà áp dụng công thức để xác định lưu lượng tính tốn cho ngơi nhà đó, khơng lấy lưu lượng tính tốn cho đơn ngun nhân với số đơn nguyên nhà, điều sai + Chọn đường kính cho đoạn ống Sau xác định lưu lượng nước tính tốn cho đoạn ống, dựa vào vận tốc kinh tế, tra bảng tính thủy lực đường ống cấp nước để chọn đường kính ống đoạn Vận tốc kinh tế nước mạng lưới cấp nước nhà lấy 0,5-1,0m/s, vận tốc tối đa khơng vượt 1,5m/s Trong trường hợp có cháy vận tốc tối đa lấy 2,5m/s + Xác định tổn thất áp lực cho đoạn ống - Tổn thất áp lực gồm tổn thất dọc đường tổn thất cục Trong đó: + Tổn thất áp lực dọc đường tính bằng: ➢Theo tổn thất đơn vị (i): hi = i.L ; (m) i: Tổn thất đơn vị, phụ thuộc vào loại ống vận tốc nước chảy ống: i= .v 2.d g : Hệ số kháng ma sát theo chiều dài, phụ thuộc vật liệu làm ống độ nhám thành ống d: Đường kính ống, (mm) 4 v: Vận tốc nước chảy ống, (m/s) L: Chiều dài đoạn ống tính toán (m) ➢ Theo sức kháng đơn vị A: hl = A L K q2 = S q2 A: Sức kháng đơn vị L: Chiều dài đoạn ống (m) K: Hệ số điều chỉnh tốc độ q: Lưu lượng nước ống A K tra bảng tính tốn thủy lực loại ống + Tổn thất áp lực cục bộ: hcb tổn thất áp lực qua van, qua mối nối, qua đoạn thay đổi hướng dòng chảy thường phải xác định qua chi tiết, qua đoạn Song hcb chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ, thực tế tính tốn thường bỏ qua chỉ lấy tỷ lệ so với tổn thất áp lực dọc đường - Trường hợp dùng nước lớn nhất: hcb =( 10-15) % hl (m) - Trường hợp có cháy: hcb =( 5-10) % hl (m) - Trường hợp vận chuyển lớn phụ thuộc vào tình hình cụ thể + Xác định áp lực cần thiết nhà (Hct) áp lực máy bơm Hb Cuối so sánh với áp lực đường ống phố để chọn sơ đồ HTCN phù hợp - - Áp lực cần thiết ngơi nhà H® + Z® = h1 + HCTnh + Znh HCTnh = H® + Z® - h1 - Znh Áp lùc công tác máy bơm: Hb + Zb = h2 +h® + H® + Z® Hb = (Z® - Zb) + h2 +h® + H® Trong ®ã: Zb, Z®, Znh: cốt mặt đất vị trí đặt trạm bơm, đặt đài n-ớc nhà bất lợi HCTnh: áp lực cần thiết nhà bất lợi Hđ, Hb: độ cao đài n-ớc áp lực công tác máy bơm hđ: chiều cao thùng chứa đài h1: tổng tổn thất cột n-ớc đ-ờng ống dẫn n-ớc từ đài n-ớc đến nhà bất lợi h2: tổng tổn thất cột n-ớc đ-ờng ống dẫn n-ớc từ trạm bơm tới đài n-ớc Các yêu cầu loại ống thoát nước cơng trình Bài làm: - Ống gang Ống gang thường chế tạo theo kiểu miệng loe có đường kính 50, 100 150mm, chiều dài 500-2000mm chiều dày ống 4-5mm Để đảm bảo nước không thấm ta nối ống sau: 2/3 miệng loe nhét đầy chặt sợi gai tẩm bitum sau nhét vữa xi măng vào phần lại Miệng loe ống đặt ngược chiều với hướng nước chảy Thường dùng phụ tùng nối ống gang như: cút 900, 1100, 1350, 1500), côn tê, thập thẳng chéo (450 600) có đường kính đồng từ to sang nhỏ, ống cong hình S, ống ngắn,… - Ống sành Thường sử dụng nhà gia đình tập thể (tiêu chuẩn thấp), độ bền kém, dễ vỡ, dùng làm ống nước bên nhà ngồi sân, cháo có đường kính lớn đường kính ống đứng Có thể nối nhiều ống đứng với ống tháo Khi đường kính ống tháo phải chọn theo tính tốn thủy lực Chỗ ống tháo xun qua tường, móng nhà phải chừa lỗ lớn đường kính ống tối thiểu 30cm Khe hở ống lỗ phải bịt kín đất sét nhào (có thể trộn với đá dăm, gạch vỡ) đất khô Trường hợp đất ướt có nước ngầm phải đặt ống bao thép hay gang có nhét kín khe hở sợi gai tẩm bitum Cho phép đặt ống tháo móng nhà đường ống phải bảo vệ cẩn thận tránh tác động học gây bể vỡ Độ dốc ống tháo ngồi nhà lấy tiêu chuẩn thông thường chút để đảm bảo nước chảy khỏi nhà dễ dàng, nhanh chóng, bị tắc - Ống thơng Là ống nối tiếp ống đứng qua hầm mái lên cao mái nhà tối thiểu 0,7m cách xa cửa sổ, ban công nhà láng giềng tối thiểu 4m Nó có nhiệm vụ dẫn khí độc, nguy hiểm gây nổ (như NH3, H2S, C2H2, CH4,…) khỏi mạng lưới thoát nước bên nhà 7 II u cầu tính tốn thiết kế Tính tốn thuỷ lực mạng lưới cụt cấp nước (xác định đường kính ống cấp nước – d; vận tốc nước chảy ống - v; độ dốc thuỷ lực – i; tổn thất áp lực - h) cho khu dân cư, điểm lấy nước xác định sơ đồ (Hình 1) Từ trạm bơm cấp II cung cấp cho mạng lưới lưu lượng 60 (l/s) Tại nút lấy nước tập trung với lưu lượng 12 l/s Mặt đất phẳng, cao trình mặt đất 20m Theo qui hoạch nhà khu dân cư tầng, mạng lưới thiết kế ống gang nước Hình Sơ đồ mạng lưới cấp nước Bài làm: L = 450 + 250 + 500 + 370 + 400 + 410 = 2380m • Tổng chiều dài mạng: • Xác định lưu lượng đơn vị : qđv = • qtt − qt tr 60 − 12 = = 0,020(l / s.m) 2380 L Lập bảng xác định lưu lượng dọc đường, lưu lượng tập trung, lưu lượng chuyển tiếp, lưu lượng tập tính tốn: - Trong : + Lưu lượng dọc đường: qdd = qñv * L(l / s) + Lưu lượng chuyển tiếp: + Lưu lượng tính tốn: qtt = qct + * qdd + qt tr (l / s) Với = 0,5 Đoạn ống 5-7 3-5 3-4 1-3 2-6 1-2 L (m) qñv (l / s.m) qdd (l / s ) qct (l / s) qt tr (l / s ) qtt (l / s) 410 400 370 450 500 250 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 8,2 7,4 10 20,2 35,6 10 12 - 16,1 24,2 3,7 40,1 12,5 Ghi chú: + Lưu lượng chuyển tiếp: qct (3−5) = qdd(5−7) + qt.tr (5) = 8,2 + 12 = 20,2(l / s) - qct (1−3) = qdd(3−4) + qdd(3−5) + qct (3−5) = 7,4 + + 20,2 = 35,6(l / s) - qct (1−2) = qdd(2−6) = 10(l / s) • Đưa lưu lượng tính tốn vào sơ đồ: 40,1(l/s) 450m Qb=60(l/s) l/s) 3,7( m 370 Q.ttr=12(l/s) 400m 24,2(l/s) 250m 12,5(l/s) 16 10m ,1 (l/ s) 500m • 5(l/s) Hình 2: Sơ đồ tính tốn Lập bảng tính thủy lực mạng lưới cấp nước thiết kế ống gang: Bảng 1: Bảng tính thủy lực: Chiều dài Đoạn đoạn ống ống L (m) 5-7 3-5 3-4 1-3 2-6 1-2 410 400 370 450 500 250 Lưu lượng tính tốn qtt (l / s) Đường kính D (mm) Vận tốc V (m/s) 1000i i Tổn thất áp lực hi = i * l(m) 16,1 24,2 3,7 40,1 12,5 150 150 80 200 80 125 0,88 1,33 0,69 1,24 0,93 0,98 10,06 21,76 14,2 13,17 24,7 15,6 0,010 0,021 0,014 0,013 0,024 0,015 4,10 8,4 5,18 5,85 12 3,75 Xác định lưu lượng tính tốn cho đoạn cống trịn nước khu dân cư xí nghiệp cơng nghiệp (Hình 3) Mật độ dân số 400 người/ha Tiêu chuẩn thoát nước 250 (l/người.ngày.đêm) Lưu lượng tập trung bao gồm: lưu lượng từ trường học (TH) 2.5 (l/s), từ xí nghiệp cơng nghiệp (XNCN) 45 (l/s) Khu vực nước có độ dốc trung bình, đường phân thủy khơng rõ nét Coi tồn lưu vực thoát nước Nước thải sản xuất xả chung với nước thải sinh hoạt Trạm xử lý nước thải đặt gần bờ sông, cách khu vực xây dựng 700m phía Đơng nam 200m 800m XNCN 250m 300m 500m TH 250m Cây xanh 250m 250m • Hình Mặt thoát nước Bài làm: Xác định modun lưu lượng: q * P 250 * 400 qo = i = = 1,157(l / s.ha) 86400 86400 • Xác định chiều dài đoạn cống chính: • Vạch tuyến theo phía thấp ô phố: L = 200 + 800 + 250 + 250 + 700 = 2200(m) 250m 800m Cây xanh 250m 200m TH Qt.tr=45(l/s) 250m 300m 800m 500m 200m Qt.tr=2,5(l/s) XNCN 250m 250m 250m 700m TXL Hình 4: Sơ đồ vạch tuyến • Lập bảng tính lưu lượng tính tốn: qtt = (qdd + qb + qt ) * K c + qt tr (l / s) Bảng 2: Lưu lượng tính tốn TT tiểu khu (kí hiệu ) TT đoạn ống 5-6 6-7 7-8 8-9 9-TXL Dọc đườn g - Cạnh bên - Lưu lượng trung bình từ tiểu khu, (l / s) Diện tích (ha) Dọc đườn g 20 6,25 12,5 - Cạnh bên 20 6,25 - qo (l/s.h a) 1,157 1,157 1,157 1,157 - Dọc đườn g 6,94 23,14 7,23 14,07 - Cạnh bên 23,08 7,23 - Tải 6,94 30,08 60,39 81,69 Tổng cộng 6,94 30,08 60,39 81,69 81,69 Hệ số khơ ng điều hịa Kc 2,93 1,8 1,68 1,64 1,64 Lưu lượng (l/s) Tiểu khu 20,33 54,14 101,45 133,97 133,97 Lưu lượng tập chung qtt (l/s) Cục 2,5 45 - Ch qua 2,5 47,5 20,33 54,14 103,95 181,47 181,47 ... CẤP THOÁT NƯỚC Học kỳ: , năm học: 2020 - 2021 Họ tên: Nguyễn Hữu Nam MSSV: 20DL5802011012 Lớp: D18X1DN Đề số (BD): 25 A Yêu cầu I Phần câu hỏi Các yêu cầu để thiết kế hệ thống cấp nước công trình