CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUẢN LÝ CHỐNG THẤT THOÁT MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
2.2. Cơ sở lý thuyết và thực tiễn về thất thoát nước
Hình 2.1: Mạng lưới cấp nước dạng mạch vòng
Hình 2.2: Mạng lưới cấp nước mạng cụt trên thực tế
44
Hình 2.3: Mô phỏng mạng lưới cấp nước mạng cụt (phân chia DMA chạy thủy lực mạng lưới)
- Hình 2.1 Mạng lưới cấp nước dạng mạch vòng, các tuyến ống thông với nhau dẫn đến tình trạng không kiểm soát được tình trạng thất thoát thoát nước.
- Hình 2.2 Mạng lưới cấp nước dạng mạng c t, khi chạy thủy lực mạng lưới cấp nước dạng c t tại các van chặn được thay bằng các nút.
- Hình 2.3 Mô phỏng mạng lưới cấp nước dạng mạng c t, mạng được chia nhỏ thành các DMA, Tại các DMA ta kiểm soát được lượng nước vào vùng cấp nước qua đồng hồ tổng và van chặn, qua đó kiểm soát được lượng nước thất thoát. Van chặn đƣợc tách thành 2 nút, tại nút 4 đƣợc tách thành nút 10 và nút 4, tại nút 6 đƣợc tách thành nút 11 và nút 6.Giải pháp này giúp định vị đƣợc vị trí tổn thất còn mạch vòng ta không biết đƣợc chỗ nào tổn thất.Qua đó ta sử d ng để mô phỏng thủy lực mạng lưới cấp nước .
Khi mạng lưới xảy ra sự cố hoặc trong trường hợp có cháy ta tiến hành mở một số van chặn tại các vị trí cần thiết nhằm bổ sung lượng nước cần thiết kịp thời tránh tình trạng gián đoạn cấp nước.
2.2.1. V ệc cấu tạo mạn lướ
Cấu tạo của mạng lưới ảnh hưởng nhiều đến việc thất thoát nước. Mạng lưới đường ống được phân chia thành 3 kiểu: mạng c t, mạng vòng và mạng hỗn
45
hợp. Việc bố trí mạng lưới vòng và mạng hỗn hợp sẽ có ưu điểm là giúp cho việc cung cấp nước được liên t c vì tại một vị trí dùng nước sẽ có nhiều nguồn đến khác nhau. Và ƣu điểm này cũng chính là nguyên nhân dẫn đến vấn đề thất thoát nước nhiều hơn.
2.2.2. V ệc phân cấp đườn ốn tron mạn lướ
Việc phân cấp mạng lưới cũng có ảnh hưởng đến việc thất thoát nước.
Thông thường tại Việt Nam đường ống cấp nước sẽ được phân loại theo công năng và phân ra 3 cấp đường ống khác nhau bao gồm:
- Ống truyền tải: được thiết kế dùng để chuyển tải một lượng lớn nước với khoảng cách dài, thông thường là giữa các công trình chính trong hệ thống cấp nước. Các khách hàng đơn lẻ thường không được cung cấp nước trực tiếp từ tuyến ống truyền tải.
- Ống phân phối: là đường ống trung gian với m c đích chuyển nước tới khách hàng. Đường kính ống phân phối nhỏ hơn đường kính ống truyền tải và thường bố trí theo địa hình và theo đường giao thông trong thành phố.
- Đường ống dịch v (hay còn gọi là ống nhánh hoặc ống ngánh): là đường ống được đấu nối từ ống phân phối vào đồng hồ nước đểcung cấp nước cho khách hàng sử d ng.
Việc phân định cỡ đường ống theo công năng nhằm phù hợp với quy mô mạng lưới cấp nước và thống nhất trong công tác quản lý, vận hành và khai thác trong tương lai. Và cũng Tùy theo qui mô, tính chất khu vực cung cấp nước và điều kiện khai thác mà công năng của tuyến ống sẽ đƣợc xác định c thể cho phù hợp với điều kiện thực tế của từng khu vực.
Theo đó đường ống truyền tải là đường ống có nhiệm v chuyển tải một lượng nước rất lớn và đoạn đường rất xa cho nên áp lực trong ống có thể nói là cao nhất trong mạng lưới. Chính vì vậy việc đấu nối cho khách hàng trên đường ống này sẽ không chỉ làm giảm áp lực và ảnh hưởng đến việc vận chuyển nước đến nơi hoạch định ban đầu mà còn dễ gây ra thất thoát lớn vì trong cùng điều kiện nếu áp lực lớn thì lượng nước chảy qua lỗ sẽ lớn.
46
2.2.3. V ệc phân phố nước và áp lực nước đều tr n toàn mạn lướ
Thực tế hiện nay có rất nhiều mạng cấp nước của các công ty cấp nước không hề chú trọng đến việc này. Áp lực trong mạng lưới cao nhất ở vị trí đầu mạng và thấp dần về phía các vị trí bất lợi (có thể là điểm cuối mạng).
Ta công thức tính lƣợng dòng chảy qua lỗ1:
. 2 2
Q gH gH
c c o o
Trong đó:
à: Hệ số lưu lượng
: tiết diện lỗ
g: Gia tốc trọng trường Ho: Cột áp
Qua công thức trên cho ta thấy, lượng nước thất thoát qua lỗ không chỉ ph thuộc vào tiết diện lỗ mà còn ph thuộc rất nhiều vào áp lực trong ống tại vị trí đó.
Chính vì vậy, việc đều chỉnh áp lực trong mạng để có áp lực đều trên toàn mạng lưới là một trong những cách thức làm giảm lượng nước thất thoát rất hiệu quả.
2.2.4. V ệc kha thác và đấu nố tr n mạn lướ
Việc khai thác và đấu nối trên mạng lưới không đúng cách cũng gây nên thất thoát nước. Chẳng hạn như việc khai thác trên các đường ống truyền tải đã gây ra thất thoát lớn hơn do ảnh hưởng của áp lực cao trong đường ống gây ra.
Ngoài ra việc đấu nối không đúng quy cách cũng chính là một trong những nguyên nhân gây ra thất thoát.
1Giáo trình thủy lực - PGS-TS Hoàng Đức Liên (chủ biên) - NXB Hà Nội - 2007
47