6. Phương pháp nghiên cứu
2.5. Phương án tính tốn mạng lưới
Theo phương pháp chọn mạng lưới, cơ sở và nguyên tắc vạch tuyến cho việc cấp nước đơ thị cho khu dân cư.
32
Theo điều kiện thực tế của khu dân cư mới, nên thiết kế mạng lưới cấp nước để cĩ thể đáp ứng được việc tính tốn thiết kế phù hợp.
Tính tốn thiết kế cấp nước mạng lưới vịng kết hợp với mạng lưới cụt.
2.5.1. Cơ sở tính tốn mạng lưới vịng
Trong mạng lưới vịng nước cấp đến 1 điểm bất kỳ từ 2 hay nhiều tuyến khác nhau do đĩ mạng lưới vịng cĩ nhiều ưu điểm nhưng lại khĩ tính tốn.
- Khĩ xác định phương chuyển động của nước tới 1 điểm nào đĩ của mạng 1 cách chính xác.
- Lưu lượng (q) và tổn thất áp lực (h) của mỗi tuyến trong mạng lưới vịng là 2 đại lượng khơng xác định phụ thuộc vào chiều dài và đường kính ống, nếu lưu lượng q thay đổi thì d cũng thay đổi theo.
Do đĩ để tính tốn thủy lực mạng lưới vịng người ta đưa về việc giải gần đúng các phương trình bậc 2 dựa vào các định lý cơ bản.
Định lý 1: Tổng đại số tổn thất áp lực của mỗi vịng sẽ bằng khơng. Nếu ta qui
ước nước chảy theo chiều kim đồng hồ là dương và ngược lại là âm thì ∑h = 0. Thực tế điều này khĩ đạt nên qui ước
- ∑h = ∆h ≤ 0,5m đối với vịng con - ∑h = ∆h ≤ 1,5m đối với vịng bao lớn
Định lý 2: Tổng đại số của lưu lượng tại mỗi nút phải bằng khơng, nếu qui ước
lưu lượng đến nút đĩ là dương và đi ra khỏi nút là âm. Tức ∑qn = 0. Như vậy nếu mạng cĩ:
- n vịng thi cĩ n phương trình dạng ∑qn = 0
- m nút thì cĩ m-1 phương trình dạng ∑qm = 0
33
2.5.2. Cơ sở tính tốn mạng lưới cụt
Trong mạng lưới cụt, nước chảy tới 1 điểm nào đĩ chỉ theo 1 hướng nhất định, cho nên việc xác định lưu lượng nước tính tốn cho các đoạn ống mạng lưới tương đối đơn giản.
Lưu lượng nước tính tốn của các đoạn ống sẽ bằng tổng các đại lượng:
- Lưu lượng chuyển qua, tức tất cả lưu lượng tập trung và lưu lượng dọc đường của các đoạn ống phía sau.
- Lưu lượng dọc đường bản thân của đoạn ống. Khi tính tốn xẫy ra 2 trường hợp:
Trường hợp 1: khi lưu lượng tính tốn của đường ống qi-k đã biết, áp lực yêu cầu tạo các điểm ở cuối mạng lưới đã được quy định, cần xác định đường kính ống và tổn thất áp lực trên mỗi đoạn ống. Gồm 5 bước tính tốn.
Trường hợp 2: khi tính tốn các nhánh phụ của mạng lưới cụt hay các đường ống cấp nước tiểu khu, đường ống cấp nước dịch vụ.
2.5.3. Trình tự tính tốn
- Vạch tuyến mạng lưới cấp nước.Đánh số nút và xác định chiều dài từng đoạn ống. Sơ bộ vạch hướng nước chảy,
- Tính tốn lưu lượng đơn vị, lưu lượng dọc đường của từng đoạn ống và quy lưu lượng dọc đường về các nút,
- Sơ bộ phân bố lưu lượng nước tính tốn trên từng đoạn ống thỏa mãn phương trình ∑qn = 0,
- Trên cơ sở lưu lượng đã phân bố cho từng đoạn ống, tra bảng tính thủy lực xác định đường kính (D) cho từng đoạn ống theo vận tốc kinh tế,
- Tính tổn thất áp lực trên mỗi đoạn ống của mạng lưới. Kiểm tra tổn thất áp lực trong mỗi vịng theo phương trình loại 2: ∆h = 0,
34
Nếu thỏa mãn u cầu thì → tính tốn thủy lực như đã tính là hợp lý.
Nếu chưa thỏa mãn thì phải điều chỉnh - Điều chỉnh mạng lưới.
2.5.3. Phương pháp điều chỉnh
- Nhiệm vụ của tính tốn điều chỉnh mạng lưới là xác định lưu lượng đúng cho các đoạn ống của mạng lưới khi đã biết đường kính của chúng, đồng thời xác định áp lực cần thiết của điểm dùng nước, lưu lượng và cột áp cơng tác của tất cả các trạm cấp nước và dùng nước khơng cố định trong mạng lưới.
- Khi tính tốn các đại lượng đã biết
Đường kính ( chọn theo lưu lượng sơ bộ), chiều dài và sức kháng của các đoạn ống trong mạng lưới
Vị trí và trị số lưu lượng lấy ra tại các điểm dùng nước cố định ( tại các nút trong mạng lưới).
Đặc tính Q-H của các điểm cấp nước.
Cao trình mặt đất của tất cả các nút trong hệ thống. - Các đại lượng chưa biết khi tính tốn:
Lưu lượng và tổn thất áp lực trên tất cả các đoạn ống của mạng lưới
35
CHƯƠNG 3
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC