Đồ án Cấp nước dân dụng và công nghiệp

PhÇn thø nhÊt ChuÈn bÞ vµ tÝnh to¸n l­u l­îng I. M« t¶ nh÷ng ®iÒu kiÖn tù nhiªn, ®Þa h×nh trong ph¹m vi thiÕt kÕ Dùa vµo b¶n ®å quy ho¹ch thµnh phè tû lÖ 1/10000 vµ c¸c tµi liÖu ®· cho ta thÊy thµnh phè cã ®Þa h×nh dèc vµ cã h­íng dèc vÒ phÝa triÒn s«ng ,s«ng ch¶y ven thµnh phè. §Æc ®iÓm khÝ hËu vµ khÝ t­îng: NhiÖt ®é trong n¨m: H­íng giã chÝnh : §«ng Nam L­îng m­a trung b×nh n¨m: VÒ quy ho¹ch thµnh phè: Bao quanh thµnh phè cã nh÷ng khu ®Êt dù tr÷, khu d©n c­ ®­îc ph©n lµm 2 khu vùc cã c¸c c«ng viªn c©y xanh ®­îc bè trÝ xen kÏ vµ bao quanh c¸c khu d©n c­, cã 2 xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp ®­îc x©y dùng n»m ë vµnh ®ai ngoµi thµnh phè vÒ 2 phÝa Bắc vµ §«ng Nam. Nh÷ng ®Æc ®iÓm vÒ x©y dùng: §èi víi khu ®©n c­: * Khu d©n c­ sè 1: - MËt ®é d©n sè: P1 = 195 ng­êi/ha - Sè tÇng nhµ: 2 ¸ 3 tÇng - Møc ®é trang bÞ c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh: lo¹i 4 * Khu d©n c­ sè 2: -MËt ®é d©n sè: P2 = 225 ng­êi/ha -Sè tÇng nhµ: 3 ¸ 4 tÇng -Møc ®é trang bÞ c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh: lo¹i 3 §èi víi c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp: - C¸c xÝ nghÞÖp c«ng nghiÖp cã khèi tÝch nhµ lín nhÊt 15000 m3 - Hạng s¶n xuÊt: B, C - BËc chÞu löa: II, III II. Ph©n tÝch nhiÖm vô thiÕt kÕ Qua c¸c tµi liÖu vµ sè liÖu ®· cho ta thÊy ®©y lµ thµnh phè cã quy m« trung b×nh vµ nhá, víi yªu cÇu cÊp n­íc cho c¸c khu d©n c­ vµ c¸c xÝ nghiÖp ë møc ®é ®é tiÖn nghi t­¬ng ®èi cao, sè tÇng nhµ trong khu d©n c­ tõ 2¸4 tÇng. V× vËy nhiÖm vô thiÕt kÕ cña chóng ta ph¶i ®¶m b¶o sao cho võa cã thÓ cung cÊp n­íc ®Çy ®ñ ®Õn nh÷ng ®iÓm bÊt lîi nhÊt trong thµnh phè võa ph¶i ®¶m b¶o hÖ thèng cÊp n­íc phï hîp víi quy m« thµnh phè tr¸nh l·ng phÝ vµ tr¸nh t×nh tr¹ng thiÕu n­íc. III. X¸c ®Þnh quy m« dïng n­íc vµ c«ng suÊt cña tr¹m b¬m n­íc 1. TÝnh diÖn tÝch c¸c khu vùc x©y, ®­êng phè, qu¶ng tr­êng, c«ng viªn c©y xanh Víi mÆt b»ng quy ho¹ch ®· cho tû lÖ 1/10000 ta cã: DiÖn tÝch chung cña c¸c khu vùc nh­ sau: Khu vùc I lµ: S1= 455,4 ha. Khu vùc II lµ: S2= 674,9 ha. => VËy tæng diÖn tÝch cña thµnh phè lµ: S = 1130,3 ha. - DiÖn tÝch xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp I : S1XN= 40,9 ha - DiÖn tÝch xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp II : S2XN= 36,4 ha - DiÖn tÝch c©y xanh chiÕm 12% diÖn tÝch thµnh phè: SCX = 12%STP = 0,12 . 1130,3 = 135,6 ha - DiÖn tÝch ®­êng vµ qu¶ng tr­êng chiÕm 15% diÖn tÝch thµnh phè: S§= 15%STP= 0,15 . 1130,3 = 169,5 ha - DiÖn tÝch x©y dùng ë khu vùc 1 lµ: S1XD= S1- (15+12)%S1 = 455,4 - ( 0,15 + 0,12). 455,4 = 332,4 ha - DiÖn tÝch x©y dùng ë khu vùc 2 lµ: S2XD= S2- (15+12)%S2= 674,9 – (0,15 + 0,12). 674,9 = 492,7 ha 2. TÝnh l­u l­îng n­íc cho nhu cÇu sinh ho¹t cña c¸c khu d©n c­ * Khu vùc 1: Áp dông c«ng thøc : QTB1ng®= - MËt ®é d©n sè: P = 195 ng­êi/ha - D©n sè cña khu vùc 1 lµ N1: N1= P1. S1XD= 195 . 332,4 = 64818 (ng­êi) - HÖ sè dïng n­íc kh«ng ®iÒu hoµ ngµy ®ªm: k= 1,25 ¸ 1,5 . Ta chän : k= 1,5. - V× khu vùc 1 cã møc ®é trang thiÕt bÞ vÖ sinh lo¹i 4 cho nªn lÊy: q1 = 200 (l/ng­êi.ng®) VËy: Qtb1ng®= = 19445,4 (m3/ng®) - HÖ sè dïng n­íc kh«ng ®iÒu hßa giê: kgiê max= amaxbmax amax : HÖ sè kÓ ®Õn møc ®é tiÖn nghi cña ng«i nhµ, chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp vµ c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa ph­¬ng kh¸c amax= 1,4-1,5 chän amax=1,35 bmax : HÖ sè kÓ ®Õn sè d©n trong khu d©n c­, tra b¶ng vµ néi suy ta cã: bmax= 1,1352 kgiê max= amaxbmax=1,35.1,1352 = 1,5325 (ta chän kgiê max =1,5) * Khu vùc 2: - MËt ®é d©n sè: P=225 ng­êi/ha - D©n sè cña khu vùc 2 lµ N2: N2= P2. S2XD= 225 . 492,7 = 110858 (ng­êi) - HÖ sè dïng n­íc kh«ng ®iÒu hoµ ngµy ®ªm k = 1,25 ¸ 1,5 .Ta chän : k= 1,5 - V× khu vùc 2 cã møc ®é trang thiÕt bÞ vÖ sinh lo¹i 3 cho nªn lÊy: q = 250 (l/ng­êi .ng®) VËy: Qtb2ng®= = 41571,75 (m3/ng®) -HÖ sè dïng n­íc kh«ng ®iÒu hßa giê: kgiê max= amaxbmax amax : HÖ sè kÓ ®Õn møc ®é tiÖn nghi cña ng«i nhµ, chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp vµ c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa ph­¬ng kh¸c amax= 1,4-1,5 chän amax=1,4 bmax : HÖ sè kÓ ®Õn sè d©n trong khu d©n c­, tra b¶ng vµ néi suy ta cã bmax= 1,0973 kgiê max= amaxbmax=1,4.1,0973 = 1,5362 (ta chän kgiê max =1,5). VËy l­u l­îng n­íc dïng cho sinh ho¹t cña thµnh phè lµ: Q = 19445,4 + 41571,75 =61017,15 (m3/ng®) 3. L­îng t­íi c©y, t­íi ®­êng Do ®iÒu kiÖn khÝ hËu: + NhiÖt ®é trong n¨m: + H­íng giã chÝnh: §«ng Nam + L­îng m­a trung b×nh n¨m: Theo quy ph¹m TCXDVN 33 - 2006 (t­íi c©y thñ c«ng 3 ¸ 6 l/m2 cho mét lÇn t­íi, t­íi röa ®­êng b»ng c¬ giíi 0.5 ¸1.5) l/m2 cho mét lÇn t­íi Nªn ta chän nh­ sau: L­u l­îng n­íc t­íi c©y qt = 4 (l/m2 cho mét lÇn t­íi) L­u l­îng n­íc röa ®­êng qr® = 1 (l/m2 cho mét lÇn röa) a) N­íc t­íi c©y L­u l­îng n­íc t­íi tÝnh theo c«ng thøc: Qt = 10. qt . Ft (m3 / ng®). Trong ®ã: + qt lµ tiªu chuÈn n­íc t­íi T­íi thñ c«ng qt = 4 (l/m2 cho mét lÇn t­íi) + Ft lµ diÖn tÝch c©y xanh ®­îc tíi. Ft = 50% . 135,6 = 67,8 (ha) Qt = 10. 4. 67,8 = 2712 (m3 / ng®). C©y xanh ®­îc t­íi thñ c«ng vµo c¸c giê 5, 6,7 vµ 17,18,19 giê trong ngµy ® Qh= 2712/6 = 452 m3/h b)N­íc röa ®­êng vµ qu¶ng tr­êng TÝnh theo c«ng thøc: Qr = 10. qr . Fr (m3 / ng®). + qr lµ tiªu chuÈn nước röa Röa b»ng c¬ giíi qr =1 (l/m2) + Fr lµ diÖn tÝch ®­îc röa. VËy Fr = 80% . 169,5 = 135,6 (ha). Qr = 10. 1. 135,6. = 1356 (m3 / ng®). §­êng ®­îc t­íi c¬ giíi vµo c¸c giê 8 ®Õn 18 giê. Víi l­u l­îng cña 1 giê lµ 135,6 (m3/h) 4. L­u l­îng n­íc dïng cho c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp B¶ng 1 : Ph©n tÝch sè c«ng nh©n lµm viÖc trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp. Tªn XÝ NghiÖp Tæng sè CN C«ng nh©n trong ph©n x­ëng Sè c«ng nh©n ®­îc t¾m PX nãng PX nguéi PX nãng PX nguéi % N1 % N2 % N3 % N4 I 4350 70 3045 30 1305 70 2132 50 653 II 3650 70 2555 30 1095 50 1278 35 383 a) N­íc cho nhu cÇu sinh ho¹t cña c«ng nhân trong thêi gian lµm viÖc ë nhµ m¸y, xÝ nghiÖp Qshca= ( m3/ng®) Trong ®ã 45, 25 – tiªu chuÈn cÊp n­íc cho nhu cÇu sinh ho¹t cña c«ng nh©n trong ph©n x­ëng nãng vµ ph©n x­ëng nguéi; tÝnh b»ng (l/ng­êi.ca). N1: Sè c«ng nh©n lµm viÖc ë ph©n x­ëng nãng N2: Sè c«ng nh©n lµm viÖc ë ph©n x­ëng nguéi Víi xÝ nghiÖp I QIsh =(m3/ng®) V× ph©n x­ëng I lµm viÖc 2 ca trong 1 ngµy, vµ ta coi nh­ sè ng­êi trong 1 ca lµ b»ng nhau ta cã: Qcash= 169,65/2 = 84,825 (m3/ca) Víi xÝ nghiÖp II QIIsh=(m3/ngµy®) V× ph©n x­ëng lµm viÖc 3 ca trong 1 ngµy, vµ ta coi nh­ sè ng­êi trong 1 ca lµ b»ng nhau vµ ta cã: Qcash= 142,35/3 = 47,45 (m3/ca) VËy l­îng n­íc dïng cho sinh ho¹t cña c¶ hai XN trong mét ngµy ®ªm lµ: Qsh = 169,65 + 142,35 = 312 (m3/ngµy®). Qcash= 84,825 + 47,45 = 132,275 (m3/ca) b) L­u l­îng n­íc t¾m cho c«ng nh©n Qt¾mng®= ( m3/ng®) Trong ®ã : *60; 40 lµ tiªu chuÈn n­íc t¾m cho c«ng nh©n ë ph©n x­ëng nãng vµ ph©n x­ëng nguéi * N3; N4 lµ sè l­îng c«ng nh©n ®­îc t¾m ë ph©n x­ëng nãng vµ ph©n x­ëng nguéi Víi xÝ nghiÖp I Qt¾mng®I = ( m3/ng®) Qt¾mca = 154,04/2 = 77,02 ( m3/ca) Víi xÝ nghiÖp II Qt¾mng®II = ( m3/ng®) Qt¾mca = 92/3 = 30,67 ( m3/ca) Tæng l­u l­îng n­íc t¾m cho c«ng nh©n ë c¶ 2 xÝ nghiÖp lµ: Qt¾mng® = 154,04 + 92 = 246,04 (m3/ng®) Qt¾mca = 77,02 + 30,67 = 107,69 ( m3/ca) c)N­íc cho nhu cÇu s¶n xuÊt §èi víi xÝ nghiÖp I: QIsx= 14,5 (l/s) = 52,2 (m3/h) Qcasx= 52,2. 16/2 = 417,6 (m3/ca) §èi víi xÝ nghiÖp II: QIIsx= 19,5 (l/s) = 70,2 (m3/h) Qcasx= 70,2. 24/3 = 516,6 (m3/ca) VËy tæng l­îng n­íc dïng cho s¶n xuÊt cña c¶ hai XN trong mét ngµy ®ªm lµ: 52,2. 16 + 70,2. 24 = 2520 (m3/ng®) B¶ng 2: Tæng hîp l­u l­îng n­íc cÊp cho c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp Tªn XN L­u l­îng cÊp cho c¸c xÝ nghiÖp tÝnh b»ng (m3/ca) N­íc cho sinh ho¹t N­íc t¾m N­íc t N­íc t¾m N­íc cho s¶n xuÊt Céng cho c¸c xÝ nghiÖp I 84,825 77,02 417,6 579,445 II 47,45 30,67 516,6 594,72 Céng 132,275 107,69 934,2 åQXN= 1174,165 5. Quy m« c«ng suÊt cña tr¹m cÊp n­íc * Trước hết ta tính tổng lượng nước tiêu thụ đô thị: =b.(a.Qsh++å+Qt¾m + Qsx) (m3/ng®) Trong ®ã: a: HÖ sè kÓ ®Õn l­îng n­íc dïng cho sù ph¸t triÓn c«ng nghiÖp ®Þa ph­¬ng, a=1,05-1,1, chän a=1,1 b: HÖ sè kÓ ®Õn nh÷ng yªu cÇu ch­a dù tÝnh hÕt vµ l­îng n­íc hao hôt do dß gØ trong qu¸ tr×nh vËn hµnh hÖ thèng cÊp n­íc b=1,1-1,2, chän b=1,2 c: HÖ sè kÓ ®Õn l­îng n­íc dïng cho b¶n th©n tr¹m, c =1,05-1,1, chän c=1,1 (m/ngđ) Công suất trạm cấp nước: Qtr=c. Qtr =c.b.(a.Qsh+ +å+Qt¾m + Qsx) (m3/ng®) Qtr=1,2.1,1.(1,1. 61017,15 +2712+1356+312+246,04 +2520) Qtr= 98029,6746 (m3/ng®) 6. LËp b¶ng thèng kª l­u l­îng n­íc dïng cho thµnh phè B¶ng thèng kª l­u l­îng n­íc dïng cho thµnh phè ph¶i lËp theo tõng giê, nghÜa lµ ph¶i ph©n phèi n­íc ®¸p øng cho nhu cÇu cña c¸c ®èi t­îng dïng n­íc theo tõng giê trong 1 ngµy ®ªm. - N­íc röa ®­êng vµ qu¶ng tr­êng b»ng c¬ giíi tõ 8 ®Õn 18 giê víi l­u l­îng ph©n bè ®Òu 135,6 (m3/h) - N­íc t­íi c©y xanh t­íi thñ c«ng vµo c¸c giê 5,6,7 vµ 17,18,19 giê trong ngµy víi l­u l­îng ph©n bè ®Òu 452 (m3/h) - N­íc t¾m cho c«ng nh©n ®­îc tiªu thô vµo 45 phót kÐo dµi sau khi tan ca - N­íc s¶n xuÊt ë ®©y ®Ó ®¬n gi¶n cã thÓ ph©n bè ®iÒu hoµ theo c¸c giê trong ca - N­íc sinh ho¹t trong thµnh phè ®­îc tÝnh theo hÖ sè sö dông n­íc kh«ng ®iÒu hoµ giê - N­íc sinh ho¹t trong xÝ nghiÖp theo ca vµ tïy theo tõng ph©n x­ëng ®­îc tÝnh theo b¶ng sau: B¶ng 3:Ph©n bè n­íc cho nhu cÇu sinh ho¹t cña c«ng nh©n trong thêi gian lµm viÖc ë xÝ nghiÖp Lo¹i ph©n x­ëng L­u l­îng n­íc tiªu thô trong tõng giê, tÝnh b»ng % Qca Thø tù giê trong ca 1 2 3 4 5 6 7 8 Giê dïng n­íc kÐo dµi sau tan ca PX nãng 6 9 12 16 10 10 12 16 9 PX nguéi 0 6 12 19 15 6 12 19 11 B¶ng 4: Thèng kª l­u l­îng tiªu dïng cho toµn thµnh phè theo tõng giê trong 1 ngµy ®ªm (trang sau) Chän l­u l­îng dËp t¾t c¸c ®¸m ch¸y §èi víi khu vùc I *Khu c«ng nghiÖp: - XÝ nghiÖp I cã S < 150 ha nªn coi xÝ nghiÖp cã 1 ®¸m ch¸y -C¸c xÝ nghiÖp cã khèi tÝch nhµ lín nhÊt 15000 m3, h¹ng s¶n xuÊt B, C vµ cã bËc chÞu löa II, III. Tra b¶ng ta cã l­u l­îng dËp t¾t ®¸m ch¸y lµ: qccxn= 15 (l/s) * Khu d©n c­ V× d©n c­ khu vùc I lµ: N1 = 64818 (ng­êi) Nhµ x©y dùng tõ 2 ¸ 3 tÇng kh«ng phô thuéc bËc chÞu löa tra b¶ng ta thÊy cã 2 ®¸m ch¸y ®ång thêi víi l­u l­îng cña mçi ®¸m: qccdc= 35 (l/s) Do khu d©n c­ vµ khu c«ng nghiÖp cã chung hÖ thèng cÊp n­íc nªn ta chän sè ®¸m ch¸y ®ång thêi trong thµnh phè lµ 2 ®¸m víi l­u l­îng cña mçi ®¸m ch¸y lµ: qcc=15/2 + 35 = 42,5 (l/s) Tæng l­îng n­íc ch÷a ch¸y khu vùc I lµ : 42,5. 2 = 85 (l/s) §èi víi khu vùc II * Khu c«ng nghiÖp - XÝ nghiÖp II cã S < 150 ha nªn coi xÝ nghiÖp cã 1 ®¸m ch¸y -C¸c xÝ nghiÖp cã khèi tÝch nhµ lín nhÊt 15000 m3, hạng s¶n xuÊt B,C vµ cã bËc chÞu löa II, III. Tra b¶ng ta cã l­u l­îng dËp t¾t ®¸m ch¸y lµ: qccxn= 15 (l/s) * Khu d©n c­ V× d©n c­ khu vùc II lµ: N2= 110858 (ng­êi) Nhµ x©y dùng tõ 3 ¸ 4 tÇng kh«ng phô thuéc bËc chÞu löa tra b¶ng ta thÊy cã 2 ®¸m ch¸y ®ång thêi víi l­u l­îng cña mçi ®¸m: qccdc= 40 (l/s) Do khu d©n c­ vµ khu c«ng nghiÖp cã chung hÖ thèng cÊp n­íc nªn ta chän sè ®¸m ch¸y ®ång thêi trong thµnh phè lµ 2 ®¸m víi l­u l­îng cña mçi ®¸m ch¸y lµ: qcc=15/2+40=47,5 (l/s) Tæng l­îng n­íc ch÷a ch¸y khu vùc II lµ: 47,5.2 = 95 (l/s) Nh­ vËy tæng l­îng n­íc ch÷a ch¸y cho toµn thµnh phè lµ: 95 + 85 = 180 (l/s) IV. Chän chÕ ®é lµm viÖc cña tr¹m b¬m cÊp II, thÓ tÝch bÓ chøa. 1) X¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña tr¹m b¬m cÊp II Theo b¶ng tæng hîp l­u l­îng n­íc cña thµnh phè ta cã biÓu ®å dïng n­íc cña thµnh phè nh­ trªn h×nh vÏ %Qng® Giê trong ngµy -V× tr¹m b¬m cÊp I ho¹t ®éng ®iÒu hoµ cÊp n­íc vµo c«ng tr×nh xö lÝ nªn c«ng suÊt giê cña tr¹m b¬m cÊp I lµ: QIh=100/24 = 4,1667% (Qng®) -Tr¹m b¬m cÊp II ho¹t ®éng kh«ng ®iÒu hoµ do nhu cÇu dïng n­íc trong c¸c g׬ trong thµnh phè lµ kh¸c nhau. BiÓu ®å lµm viÖc cña TB cÊp II ph¶i b¸m s¸t biÓu ®å tiªu thô n­íc cña khu vùc. V× vËy dùa vµo biÓu ®å dïng n­íc cña thµnh phè ta chia qóa tr×nh ho¹t ®éng cña tr¹m b¬m cÊp 2 thµnh 4 bËc: + BËc I: thêi gian ho¹t ®éng tõ 23h - 4h (víi 1 b¬m c«ng t¸c) + BËc II: thêi gian ho¹t ®éng tõ 4h - 5h vµ 21h – 23h (víi 2 b¬m c«ng t¸c) + BËc III: thêi gian ho¹t ®éng tõ 19h – 21h , 5h – 6h( víi 3 b¬m c«ng t¸c ) + BËc IV: thêi gian ho¹t ®éng tõ 6h – 19h (víi 4 b¬m c«ng t¸c) Khi ta gäi c«ng suÊt cña 1 b¬m lµ x(m3/h)(%Qng®)Ta cã ph­¬ng tr×nh: 5.x.1 + 3.x.0,9.2 + 3.x.0,88.3 + 13.x.0,85.4 = 100 %Qng® x=1,599 %Qng® VËy: BËc I, cã 1 b¬m ho¹t ®éng víi c«ng suÊt Qh=1,599 %Qng® BËc II, cã 2 b¬m ho¹t ®éng víi c«ng suÊt Qh=1,599.2.0,9 = 2,878 % Qng® BËc III, cã 3 b¬m ho¹t ®éng víi c«ng suÊt Qh=1,599.3.0,88 = 4,221 %Qng® BËc IV, cã 4 b¬m ho¹t ®éng víi c«ng suÊt Qh=1,599.4.0,85 = 5,437 %Qng® 2. TÝnh to¸n dung tÝch cña bÓ chøa X¸c ®Þnh dung tÝch cña bÓ chøa b»ng ph­¬ng ph¸p lËp b¶ng dùa vµo chÕ ®é b¬m cÊp I, II vµ chÕ ®é dïng n­íc cña thµnh phè trong c¸c giờ trong ngµy. X¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña bÓ chøa Giê trong ngµy ChÕ ®é lµm viÖc cña tr¹m b¬m cÊp I (%Qng.®) ChÕ ®é lµm viÖc cña tr¹m b¬m cÊp II (%Qng.®) TÝch luü thªm vµo bÓ (%Qng.®) N­íc ra khái bÓ bæ sung cho m¹ng l­íi (%Qng.®) L­îng n­íc cßn l¹i trong bÓ (%Qng.®) 1 2 3 4 5 6 0-1 4.167 1,599 2.568 7.714 1-2 4.167 1,599 2.568 10.282 2-3 4.167 1,599 2.568 12.850 3-4 4.167 1,599 2.568 15.418 4-5 4.167 2,878 1.289 16.707 5-6 4.167 4,221 0.054 16.653 6-7 4.167 5,437 1.270 15.383 7-8 4.167 5,437 1.270 14.113 8-9 4.167 5,437 1.270 12.843 9-10 4.167 5,437 1.270 11.573 10-11 4.167 5,437 1.270 10.303 11-12 4.167 5,437 1.270 9.033 12-13 4.167 5,437 1.270 7.763 13-14 4.167 5,437 1.270 6.493 14-15 4.167 5,437 1.270 5.223 15-16 4.167 5,437 1.270 3.953 16-17 4.167 5,437 1.270 2.683 17-18 4.167 5,437 1.270 1.378 18-19 4.167 5,437 1.270 0.108 19-20 4.167 4,221 0.054 0.054 20-21 4.167 4,221 0.054 0 21-22 4.167 2,878 1.289 1.289 22-23 4.167 2,878 1.289 2.578 23-24 4.167 1,599 2.568 5.146 Tổng 100.00 100.00 16.707 16.707 *ThÓ tÝch thiÕt kÕ bÓ chøa: -ThÓ tÝch thiÕt kÕ cña bÓ chøa: Wtb= W®hb + Wcc+ W -ThÓ tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa: W®hb= 16,707 (%Qng®) W®hb= 16,707%.89117,886 = 14889 m3 Wcc:ThÓ tÝch chøa l­îng n­íc ®Ó dËp t¾t c¸c ®¸m ch¸y cña ph¹m vi thiÕt kÕ trong 3h vµ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : Wcc= 3Qcc + åQmax - 3QI Trong ®ã: *Qcc-Tæng l­îng n­íc cÊp ®Ó dËp t¾t ®¸m ch¸y cña ph¹m vi thiÕt kÕ trong mét giê Qcc== 612 m3 * åQmax:Tæng l­îng n­íc tiªu dïng cña 3 giê: Giê dïng n­íc lín nhÊt (giê 16-17 = 6,4% Qng) , giê cËn trªn ( giê 15-16 = 5,785% Qng® ) vµ giê cËn d­íi (giê 17-18 =5.956% Qng) theo biÓu ®å chÕ ®é tiªu thô n­íc cña khu vùc thiÕt kÕ åQmax= 6,4 + 5,785 + 5,965 = 18,15% Qng® = 18,15%. 89117,886 = 16175 m3 * QI: L­u l­îng giê cña tr¹m b¬m cÊp I QI=4,1667% Qngd = 4,1667%. 89117,886 = 3714 m3 VËy: Wcc= 3.612 + 16175 – 3. 3714 = 6869 m3 * Wbt: Dung tÝch dïng cho b¶n th©n hÖ thèng cÊp n­íc Wbt = 5% Qng® = 5%. 89117,886 = 4456 m3 Tæng hîp l¹i ta cã: Wtb= 14899 + 6869 + 4456 = 26224 m3 PhÇn thø hai TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ m¹ng l­íi cÊp n­íc HÖ thèng cÊp n­íc lµ tËp hîp cña c¸c c«ng tr×nh lµm nhiÖm vô , khai th¸c n­íc, vËn chuyÓn , xö lý, ®iÒu hoµ, dù tr÷ vµ ph©n phèi n­íc cho c¸c ®èi t­îng tiªu dïng nh»m tháa m·n mäi nhu cÇu dïng n­íc c¶ vÒ sè l­îng vµ chÊt l­îng trong ph¹m vi thiÕt kÕ C¸c c«ng tr×nh cña hÖ thèng cÊp n­íc bao gåm: C«ng tr×nh thu n­íc Tr¹m b¬m cÊp I Tr¹m xö lý BÓ chøa n­íc s¹ch Tr¹m b¬m cÊp II B¬m biÕn tÇn. M¹ng l­íi ®­êng èng cÊp n­íc I. V¹ch tuyÕn m¹ng l­íi cÊp n­íc Do ®©y lµ tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng cÊp n­íc cho mét thµnh phè nªn ph¶i ®¶m b¶o cÊp n­íc ®­îc an toµn, tr¸nh x¶y ra c¸c sù cè háng hãc ®­êng èng g©y mÊt n­íc trong thµnh phè. V× lý do ®ã, chóng ta kh«ng sö dông m¹ng l­íi côt mµ sö dông m¹ng l­íi vßng ®Ó cÊp n­íc cho c¸c khu d©n c­ vµ c¸c ®iÓm dïng n­íc tËp trung nh­ c¸c xÝ nghiÖp. Cßn hÖ thèng dÉn n­íc tõ m¹ng l­íi tíi c¸c tiÓu khu, c«ng tr×nh nhá th× sö dông m¹ng l­íi côt. Ta thÊy mÆt b»ng ®Þa h×nh thµnh phè t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng, s«ng ch¶y ë phÝa Nam thµnh phè. Do vËy ta chän ph­¬ng ¸n khai th¸c n­íc mặt ®Ó cung cÊp cho thµnh phè II. X¸c ®Þnh c¸c tr­êng hîp tÝnh to¸n cÇn thiÕt cho m¹ng l­íi cÊp n­íc Ta thiết kế hệ thống cấp nước cho thành phố dùng biến tần, không sử dụng đài. Ta tính toán mạng lưới cấp nước của thành phố đảm bảo phục vụ trong hai trường hợp sau: - Tính toán mạng lưới cấp nước trong giờ dùng nước lớn nhất. Đây là trường hợp tính toán cơ bản. - Tính toán kiểm tra mạng lưới cấp nước đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước nhiều nhất. III. X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cÊp n­íc, l­u l­îng däc ®­êng cña c¸c ®o¹n èng. LËp s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi 1. X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña c¸c ®o¹n èng Mçi ®o¹n èng lµm nhiÖm vô ph©n phèi n­íc, do ®ã nhu cÇu cña c¸c ®èi t­îng dïng n­íc ®ßi hái kh¶ n¨ng phôc vô kh¸c nhau, ®Ó kÓ ®Õn kh¶ n¨ng nµy, ng­êi ta ®­a ra c«ng thøc ®Ó tÝnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña c¸c ®o¹n èng: ltt = lthùc.m (m) Trong ®ã: m lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù phôc vô cña c¸c ®o¹n èng lthùc lµ chiÒu dµi thùc cña ®o¹n èng tÝnh to¸n B¶ng sau x¸c ®Þnh chiÒu dµi thùc cña c¸c ®o¹n èng tÝnh to¸n Sè TT §o¹n èng ChiÒu dµi thùc (m) Khu vùc I Khu vùc II m ltt m ltt 1 2 3 4 5 6 7 1 1-2 570 1 570 2 2-3 620 1 620 3 3-4 480 0.5 240 4 4-5 480 0.5 240 5 5-6 740 0.5 370 6 6-7 710 0.5 355 7 7-8 710 0.5 355 8 6-20 480 1 480 9 20-22 770 1 770 10 22-21 710 1 710 11 21-18 570 1 570 12 18-19 820 1 820 13 19-20 740 1 740 14 19-3 570 1 570 15 18-16 880 1 880 16 16-15 570 1 570 17 15-14 710 1 710 18 16-17 990 1 990 19 17-1 850 0.5 425 20 1-18 990 1 990 21 8-23 510 0.5 255 0.5 255 22 23-22 740 0.5 370 0.5 370 23 22-14 880 0.5 440 0.5 440 24 14-13 780 1 780 25 13-12 850 1 850 26 12-11 910 1 910 27 11-10 670 0.5 335 28 10-9 740 0.5 370 29 9-8 710 0.5 355 30 9-25 340 1 340 31 25-12 600 1 600 32 25-24 710 1 710 33 24-23 290 1 290 34 24-13 600 1 600 35 Tổng 13040 7205 §o¹n tõ tr¹m b¬m cÊp II ®Õn ®Çu m¹ng l­íi dµi L = 600m, kh«ng cho c¸c khu d©n c­ hai bªn lÊy n­íc nªn m = 0 2. L©p s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi trong giê dïng n­íc max Qua b¶ng ph©n phèi l­u l­îng dïng n­íc cña thµnh phè ta thÊy trong giê 16h¸17h, thµnh phè dïng n­íc nhiÒu nhÊt víi l­u l­îng 6,4% Qng.®, nghÜa lµ: Qhmax = 6,4% Qng.® = (6,4.89117,886)/100 = 5703.5(m3/h) = 1584,3(l/s) Trong ®ã; + B¬m cÊp II cung cÊp l­u l­îng toµn bé l­u l­îng = 1584,3 (l/s). Còng theo b¶ng tæng hîp l­u l­îng, víi giê dïng n­íc max (16h¸17h) th× l­u l­îng sinh ho¹t cÊp cho c¸c khu vùc I vµ II lµ: QmaxshI = 1283,4 (m3/h)=356,5(l/s) QmaxshII = 2743,74 (m3/h)=762,15(l/s) SQdp =5703,605-4753,004=950,6(m3/h)=264,06 (l/s) SQt =452+135,6=587,6(m3/h)=163,22(l/s) TÝnh l­u l­îng däc ®­êng cho c¸c khu vùc: Trong ®ã: qI®v, qII®v lµ l­u l­îng ®¬n vÞ däc ®­êng cña khu vùc I vµ khu vùc II (l/s.m) QshImax vµ QshIImax lµ l­u l­îng n­íc dïng cho sinh ho¹t(cã kÓ ®Õn l­îng n­íc dïng cho ph¸t triÓn c«ng nghiÖp ®Þa ph­¬ng – cã kÓ tíi hÖ sè a) cña khu vùc I vµ khu vùc II, tÝnh b»ng (l/s) q®vc lµ l­u l­äng ®¬n vÞ däc ®­êng ph©n phèi ®Òu cho c¶ hai khu vùc (l/s.m) SQt lµ tæng l­îng n­íc t­íi c©y, t­íi ®­êng, tÝnh b»ng (l/s) SQdp lµ l­îng n­íc kÓ ®Õn c¸c nhu cÇu ch­a dù tÝnh hÕt ®­îc nh­ l­îng rß rØ, thÊt tho¸t, tÝnh b»ng (l/s) Do vËy, thay sè liÖu vµo ta cã: Tõ ®©y, ta cã: Bảng V: x¸c định chiều dài tÝnh tãan cho c¸c đoạn ống Sè thø tù §o¹n èng ChiÒu dµi thùc (m) Khu vùc I Khu vùc II m ltt q®vI qd®I m ltt q®vII qd®II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 1-2 570 1 570 0.048 27.36 2 2-3 620 1 620 0.048 29.76 3 3-4 480 0.5 240 0.048 11.52 4 4-5 480 0.5 240 0.048 11.52 5 5-6 740 0.5 370 0.048 17.76 6 6-7 710 0.5 355 0.048 17.04 7 7-8 710 0.5 355 0.048 17.04 8 6-20 480 1 480 0.048 23.04 9 20-22 770 1 770 0.048 36.96 10 22-21 710 1 710 0.048 34.08 11 21-18 570 1 570 0.048 27.36 12 18-19 820 1 820 0.048 39.36 13 19-20 740 1 740 0.048 35.52 14 19-3 570 1 570 0.048 27.36 15 18-16 880 1 880 0.048 42.24 16 16-15 570 1 570 0.048 27.36 17 15-14 710 1 710 0.048 34.08 18 16-17 990 1 990 0.048 47.52 19 17-1 850 0.5 425 0.048 20.4 20 1-18 990 1 990 0.048 47.52 21 8-23 510 0.5 255 0.048 10.8 0.5 255 0.127 28.575 22 23-22 740 0.5 370 0.048 17.76 0.5 370 0.127 46.99 23 22-14 880 0.5 440 0.048 21.12 0.5 440 0.127 55.88 24 14-13 780 1 780 0.127 99.06 25 13-12 850 1 850 0.127 107.95 26 12-11 910 1 910 0.127 115.57 27 11-10 670 0.5 335 0.127 42.545 28 10-9 740 0.5 370 0.127 46.99 29 9-8 710 0.5 355 0.127 45.085 30 9-25 340 1 340 0.127 43.18 31 25-12 600 1 600 0.127 76.2 32 25-24 710 1 710 0.127 90.17 33 24-23 290 1 290 0.127 36.83 34 24-13 600 1 600 0.127 76.2 Tæng 13040 624.48 7205 911.225 S qId.®(i-k) = 624,48 l/s S qIId.®(i-k) = 911,225 l/s KiÓm tra l¹i kÕt qu¶ tÝnh to¸n, ta cã: SQvµo = Qb¬m = 6,4%Qng.® = (6,4.89117,886)/100 = 5703.5(m3/h) = 1584,3(l/s) SQt.trung = QXN1 + QXN2 = 8,22 + 1,96 + 52,2 + 4,6+ 1,1 + 70,2 = 138,28 (m3/h) = 38,4 (l/s) Þ SQvµo - SQt.trung = 1584,3 – 38,4 = 1545,9 (l/s) Þ SQnót = SQvµo - SQt.trung=1545,9 (l/s) VËy ®iÒu kiÖn c©n b»ng nót ®­îc ®¶m b¶o. Tõ b¶ng l­u l­îng däc ®­êng, ta tÝnh l­u l­îng cho tÊt c¶ c¸c nót cña m¹ng l­íi b»ng c¸ch ph©n ®«i tÊt c¶c c¸c l­u l­îng däc ®­êng vÒ c¸c hai ®Çu nót cña mçi ®o¹n èng, vµ céng tÊt c¶ c¸c trÞ sè l­u l­îng ®­îc ph©n nh­ vËy t¹i c¸c nót, ta cã b¶ng sau: å Qnót = 1545,9 (l/s) (khi ch­a tÝnh ®Õn l­u l­îng lÊy n­íc tËp trung cña c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp) å Qnót = 1545,9 + 38,4 = 1584,3 (l/s) (khi tÝnh ®Õn l­u l­îng lÊy n­íc tËp trung ®ã) VËy å Qnót = åQvµo LËp s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi trong giê dïng n­íc lín (S¬ ®å tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn nh­ H.1) 3. L©p s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi khi cã ch¸y trong giê dïng n­íc max Theo phÇn tÝnh to¸n mét, sè ®¸m ch¸y cña thµnh phè lµ 4 ®¸m ch¸y ®ång thêi, 2 ®¸m ë khu vùc I vµ 2 ®¸m ë khu vùc II ë Khu vùc II, l­u l­îng mçi ®¸m lµ: 42,5l/s ë khu vùc I, l­u l­îng mçi ®¸m lµ: 47,5 l/s Ta coi c¸c trÞ sè l­u l­îng nµy nh­ l­u l­îng lÊy ra tËp trung. Trªn s¬ ®å tÝnh to¸n cña tr­êng hîp dïng n­íc nhiÒu nhÊt, ta ®Æt thªm c¸c “l­u l­îng tËp trung míi” (l­u l­îng ®Ó dËp t¾t c¸c ®¸m ch¸y) vµo. ViÖc tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l­íi khi cã ch¸y lµ kÓm tra sù lµm viÖc cña m¹ng l­íi ®Ó ®¸p øng l­u l­îng vµ ¸p lùc khi cã ch¸y x¶y ra t¹i mét sè ®iÓm trªn m¹ng l­íi. §ång thêi, nguyªn t¾c thiÕt kÕ HTCN lµ ph¶i ®¶m b¶o cÊp n­íc ®­îc an toµn, v× vËy ta gi¶ thiÕt c¸c ®¸m ch¸y x¶y ra ë c¸c ®iÓm bÊt lîi nhÊt, coa vµ xa nhÊt so víi tr¹m b¬m; ë c¸c n¬i cã nhiÒu c«ng tr×nh ®Æc biÖt quan träng, kho tµng.(thÓ hiÖn trªn s¬ ®å tÝnh to¸n hÖ thèng m¹ng l­íi khi cã ch¸y) L­u l­îng ®Èy vµo m¹ng l­íi trong tr­êng hîp cã ch¸y lµ: SQv = SQDmax +SQccTrong ®ã: SQDmax - L­u l­îng tiªu dïng cña thµnh phè trong giê dïng n­íc nhiÒu nhÊt = 1584,3 l/s SQcc - Tæng l­u l­îng ®Ó dËp t¾t ®¸m ch¸y ®ång thêi x¶y ra trªn m¹ng l­íi = 180 l/s. VËy SQv = 1584,3 +180= 1764,3 l/s IV. TÝnh to¸n thuû lùc trong m¹ng l­íi cÊp n­íc 1. Lập sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước : Dựa vào bảng phân bố lưu lượng về các nút và hình dạng mạng lưới cấp nước đã được vẽ phác thảo ở phần vạch tuyến, ta đánh số thứ tự các nút trên mạng lưới và vị trí các xí nghiệp công nghiệp, các công trình công cộng có lưu lượng dùng nước tập trung, ... Trên mỗi đoạn ống ghi chiều dài Lt. Thể hiện hướng và trị số lưu lượng nước cấp vào mạng lưới tại thời điểm tính toán và lưu lượng lấy ra tại các điểm tập trung. Lựa chọn các điểm kết thúc dùng nước và xác định chiều dòng chảy trên mỗi đoạn ống. Sơ đồ tính toán mạng lưới trong các trường hợp là giống nhau, chỉ khác là trong trường hợp có cháy thì có thêm lưu lượng lấy ra tại các đám cháy. 2. Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước thành phố : Sử dụng phần mềm EPANET 2.0 với các thông số đầu vào bao gồm có : Chiều dài, sức kháng của tất cả 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 tất cả các điểm cấp nước. Cao trình tại tất cả các nút trong hệ thống. Ta cần tiến hành điều chỉnh sao cho : Tổn thất dọc đường trên mỗi tuyến ống không vượt quá 10m trong giờ dùng nước lớn nhất và không quá 15m khi có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất. Áp lực tự do tại điểm bất lợi nhất của thành phố đảm bảo theo số tầng nhà trong giờ dùng nước lớn nhất (thành phố có số tầng nhà là 2 – 3 tầng nên áp lực min là 16m). Còn trong giờ có cháy áp lực tại điểm bất lợi nhất không được nhỏ hơn 10m. Vận tốc trên đường ống nằm trong vùng vận tốc kinh tế trung bình (nên điều chỉnh sao cho Vmin > 0,4 m/s), cho phép vận tốc tại 1 số đường ống cuối mạng lưới nhỏ hơn so với yêu cầu. Vận tốc lớn nhất trong đường ống không vượt quá 1,8 m/s trong giờ dùng nước lớn nhất và 2 m/s khi có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất. Tại các điểm kết thúc dùng nước, nên điều chỉnh sao cho vận tốc các hướng vận chuyển đến điểm này bằng nhau hoặc chênh nhau không đáng kể. Áp lực của bơm không được phép vượt quá 60m 3. Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước thành phố : 3.1 Trong giờ dùng nước lớn nhất Bảng 6: Kết quả tính toán với các nút trong mạng lưới Tên nút Cao trình mặt đất (m) Lưu lượng nút (l/s) Cốt đo áp (m) Áp lực tự do (m) Junc 1 15.80 47.64 57.63 41.83 Junc 17 15.20 33.96 54.68 39.48 Junc 4 14.20 11.52 51.19 36.99 Junc 10 12.30 44.77 32.15 19.85 Junc 2 15.50 28.56 56.20 40.70 Junc 3 14.90 51.62 53.31 38.41 Junc 7 13.10 17.04 44.33 31.23 Junc 6 13.50 28.92 46.64 33.14 Junc 5 13.90 14.64 49.27 35.37 Junc 8 12.90 50.75 38.50 25.60 Junc 9 12.60 67.63 35.09 22.49 Junc 23 13.40 70.48 41.22 27.82 Junc 13 13.70 141.61 39.00 25.30 Junc 21 14.70 30.72 50.01 35.31 Junc 18 15.10 78.24 53.24 38.14 Junc 22 14.10 106.40 46.48 32.38 Junc 15 14.50 30.72 45.04 30.54 Junc 16 14.80 58.56 48.26 33.46 Junc 14 14.20 105.07 41.52 27.32 Junc 20 14.20 47.76 48.30 34.10 Junc 19 14.60 51.12 50.01 35.41 Junc 11 12.40 100.16 28.40 16.00 Junc 25 12.90 104.78 35.99 23.09 Junc 24 13.60 101.60 39.15 25.55 Junc 12 13.00 149.86 31.64 18.64 Bảng 7: Kết quả tính toán với các đoạn ống trong mạng lưới. Tên ống Từ nút Đến nút Chiều dài (m) Đường kính (mm) Lưu lượng (l/s) Vận tốc (m/s) T.thất đ.vị (m/km) Tổn thất (m) Pipe 23 1 17 850 700 512.34 1.33 3.47 850 Pipe 24 1 2 570 700 429.44 1.12 2.50 570 Pipe 25 2 3 620 600 400.88 1.42 4.67 620 Pipe 26 3 4 480 500 240.25 1.22 4.40 480 Pipe 27 4 5 480 500 228.73 1.16 4.02 480 Pipe 28 5 6 740 500 214.09 1.09 3.55 740 Pipe 29 6 7 710 500 204.12 1.04 3.25 710 Pipe 30 7 8 710 400 187.08 1.49 8.21 710 Pipe 31 8 9 710 400 140.20 1.12 4.81 710 Pipe 32 9 10 740 350 88.98 0.92 3.97 740 Pipe 33 10 11 670 250 44.21 0.90 5.60 670 Pipe 34 11 12 910 300 55.95 0.79 3.56 910 Pipe 35 25 12 600 150 13.26 0.75 7.25 600 Pipe 36 24 25 710 400 134.45 1.07 4.45 710 Pipe 37 13 12 850 400 192.55 1.53 8.66 850 Pipe 38 24 13 600 100 0.76 0.10 0.25 600 Pipe 39 23 24 290 450 236.81 1.49 7.16 290 Pipe 40 14 13 760 600 333.40 1.18 3.32 760 Pipe 41 15 14 710 600 413.81 1.46 4.95 710 Pipe 42 16 15 570 600 444.53 1.57 5.66 570 Pipe 43 17 16 990 600 478.38 1.69 6.48 990 Pipe 44 22 23 740 500 311.16 1.58 7.10 740 Pipe 45 21 22 710 600 414.48 1.47 4.97 710 Pipe 46 18 21 570 600 445.20 1.57 5.67 570 Pipe 47 1 18 990 700 584.71 1.52 4.44 990 Pipe 48 3 19 570 350 109.01 1.13 5.78 570 Pipe 49 19 20 740 350 94.45 0.75 2.31 740 Pipe 50 20 22 770 250 27.74 0.57 2.36 770 Pipe 51 18 19 820 250 36.56 0.74 3.94 820 Pipe 52 18 16 880 200 24.71 0.79 5.65 880 Pipe 53 22 14 880 200 24.66 0.78 5.63 880 Pipe 54 20 6 480 200 18.94 0.60 3.46 480 Pipe 55 23 8 510 100 3.87 0.49 5.34 510 Pipe 56 25 9 340 200 16.41 0.52 2.65 340 3.2 Trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất : Bảng 8 : Kết quả tính toán với các nút trong mạng lưới Tên nút Cao trình mặt đất (m) Lưu lượng nút (l/s) Cốt đo áp (m) Áp lực tự do (m) Junc 1 15.80 47.64 63.93 48.13 Junc 17 15.20 33.96 60.58 45.38 Junc 4 14.20 54.02 54.25 40.05 Junc 10 12.30 92.27 26.84 14.54 Junc 2 15.50 28.56 61.83 46.33 Junc 3 14.90 94.12 57.45 42.55 Junc 7 13.10 17.04 46.07 32.97 Junc 6 13.50 28.92 48.98 35.48 Junc 5 13.90 14.64 52.03 38.13 Junc 8 12.90 50.75 38.57 25.67 Junc 9 12.60 67.63 33.71 21.11 Junc 23 13.40 70.48 44.97 31.57 Junc 13 13.70 141.61 42.23 28.53 Junc 21 14.70 30.72 55.21 40.51 Junc 18 15.10 78.24 58.91 43.81 Junc 22 14.10 106.40 51.12 37.02 Junc 15 14.50 30.72 49.49 34.99 Junc 16 14.80 58.56 53.24 38.44 Junc 14 14.20 105.07 45.35 31.15 Junc 20 14.20 47.76 52.44 38.24 Junc 19 14.60 51.12 54.32 39.72 Junc 11 12.40 147.66 22.40 10.00 Junc 25 12.90 104.78 38.11 25.21 Junc 24 13.60 101.60 42.46 28.86 Junc 12 13.00 149.86 31.77 18.77 Bảng 9: Kết quả tính toán với các đoạn ống trong mạng lưới Tên ống Từ nút Đến nút Chiều dài (m) Đường kính (mm) Lưu lượng (l/s) Vận tốc (m/s) T.thất đ.vị (m/km) Tổn thất (m) Pipe 23 1 17 850 700 548.52 1.43 3.94 850 Pipe 24 1 2 570 700 529.54 1.38 3.69 570 Pipe 25 2 3 620 600 500.98 1.77 7.06 620 Pipe 26 3 4 480 500 300.75 1.53 6.67 480 Pipe 27 4 5 480 500 246.73 1.26 4.62 480 Pipe 28 5 6 740 500 232.09 1.18 4.13 740 Pipe 29 6 7 710 500 231.33 1.18 4.10 710 Pipe 30 7 8 710 400 214.29 1.71 10.55 710 Pipe 31 8 9 710 400 169.68 1.35 6.85 710 Pipe 32 9 10 740 350 140.70 1.46 9.28 740 Pipe 33 10 11 670 250 48.43 0.99 6.63 670 Pipe 34 11 12 910 300 99.23 1.40 10.30 910 Pipe 35 25 12 600 150 16.26 0.92 10.57 600 Pipe 36 24 25 710 400 159.69 1.27 6.12 710 Pipe 37 13 12 850 400 232.83 1.85 12.31 850 Pipe 38 24 13 600 100 0.93 0.12 0.38 600 Pipe 39 23 24 290 450 262.22 1.65 8.64 290 Pipe 40 14 13 760 600 373.51 1.32 4.10 760 Pipe 41 15 14 710 600 451.81 1.60 5.83 710 Pipe 42 16 15 570 600 482.53 1.71 6.58 570 Pipe 43 17 16 990 600 514.56 1.82 7.42 990 Pipe 44 22 23 740 500 338.83 1.73 8.32 740 Pipe 45 21 22 710 600 448.69 1.59 5.76 710 Pipe 46 18 21 570 600 479.41 1.70 6.51 570 Pipe 47 1 18 990 700 628.42 1.63 5.07 990 Pipe 48 3 19 570 350 106.11 1.10 5.50 570 Pipe 49 19 20 740 350 99.24 0.79 2.54 740 Pipe 50 20 22 770 250 23.32 0.47 1.71 770 Pipe 51 18 19 820 250 44.25 0.90 5.61 820 Pipe 52 18 16 880 200 26.53 0.84 6.45 880 Pipe 53 22 14 880 200 26.77 0.85 6.56 880 Pipe 54 20 6 480 200 28.17 0.90 7.20 480 Pipe 55 23 8 510 100 6.13 0.78 12.53 510 Pipe 56 25 9 340 200 38.66 1.23 12.95 340 Khoảng cách từ trạm bơm đến đầu mạng lưới (nút số 1) là 530 m. Áp lực tự do yêu cầu tại điểm đầu mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất (nút số 1) là 41,83 m; Áp lực tự do yêu cầu tại điểm đầu mạng lưới có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất (nút số 1) là 48,13 m VI. TÝnh to¸n hÖ thèng vËn chuyÓn n­íc tõ tr¹m xö lý ®Õn ®Çu m¹ng l­íi : 1. TÝnh to¸n hÖ thèng vËn chuyÓn tõ tr¹m b¬m cÊp II ®Õn m¹ng l­íi * TÝnh cho giê dïng n­íc lín nhÊt Th«ng th­êng, ®Ó ®¶m b¶o cÊp n­íc an toµn, nh÷ng hÖ thèng vËn chyÓn n­íc cÇn ®­îc tÝnh to¸n víi sè tuyÕn tõ hai ®­êng èng trë lªn vµ ph¶i ®¶m b¶o lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn x¶y ra h­ háng trªn mét ®o¹n èng nµo ®ã cña tuyÕn. Theo quy ®Þnh cña quy ph¹m thiÕt kÕ hiÖn hµnh, l­u l­îng vËn chuyÓn n­íc khi cã sù cè x¶y ra lµ: Qh = 70%Qsh + 100%QXN Trong ®ã: QhCN: Tæng l­îng n­íc cÊp cho c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp, QhCN = 38,4 (l/s) Qhsh: Lµ tæng l­îng n­íc cÊp cho sinh ho¹t trong giê dïng n­íc lín nhÊt, Qhsh = 1545,9 (l/s) Khi chän m = 2 tuyÕn, ta cÇn tÝnh to¸n xem ph¶i chia tuyÕn èng vËn chuyÓn ra lµm mÊy ®o¹n ®Ó ®Èm b¶o vËn chuyÓn ®­îc l­u l­îng ®ã mµ ¸p lùc ë ®Çu m¹ng l­íi kh«ng bÞ h¹ thÊp. Khi kh«ng cã sù cố, l­u l­îng vËn chuyÓn tõ tr¹m b¬m ®Õn đầu m¹ng l­íi lµ:Q =1120,53 l/s, qua mçi èng (trong hai èng) cña tuyÕn èng dÉn tõ tr¹m b¬m cấp II ®Õn ®iÓm 14 lµ: ChiÒu dµi cña mçi ®o¹n èng lµ L = 530 m V× trong ®o¹n nµy l­u l­îng lín, tæn thÊt ¸p lùc lín nªn chän dïng èng dÉn b»ng thÐp, ®­êng kÝnh mçi èng lµ D = 700 mm, tra b¶ng ta cã ν = 1,38565 (m/s)Þ hÖ sè hiÖu chØnh cho gi¸ trÞ S0 lµ d1 =1,000, tra trong “C¸c b¶ng tÝnh to¸n thuû lùc” ta cã: S0 =0,01098Þ søc kh¸ng trªn ®o¹n èng tõ tr¹m b¬m ®Õn ®iÓm 14 là: S1- èng = S0.lTB-14.d1  = 0,01098.530.1,000 = 5,8194 - Tæn thÊt ¸p lùc cña hÖ thèng vËn chuyÓn khi không có hư hỏng từ trạm bơm đến đầu mạng lưới ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: =S.Q2 Trong ®ã: - Søc kh¸ng cña èng dÉn khi lµm viÖc b×nh th­êng, S = Q - l­u l­îng cña hÖ thèng èng dÉn tõ tr¹m b¬m ®Õn ®Çu m¹ng l­íi khi lµm viÖc b×nh th­êng, Q = 1120,53 (l/s) Do đó: =S.Q2 = 1,45485.1,120352 = 1,736 (m) Khi cã h­ háng trong giê dïng n­íc lín nhÊt, tæn thÊt ¸p lùc cña hÖ thèng èng vËn chuyÓn tính theo công thức: hh = Sh.Q2h Trong ®ã: Sh - søc kh¸ng cña hÖ thèng khi cã sù cè x¶y ra cña tuyÕn èng dÉn Qh - l­u l­îng cña hÖ thèng èng dÉn tõ tr¹m b¬m ®Õn ®Çu m¹ng l­íi khi cã sù cè x¶y ra trªn mét ®o¹n nµo ®ã cña mét tuyÕn Søc kh¸ng cña hÖ thèng khi cã sù cè lµ: - §Ó ®¶m b¶o cÊp n­íc an toµn vµ ¸p lùc yªu cÇu ë hai ®Çu m¹ng l­íi kh«ng bÞ h¹ thÊp th× tæn thÊt ¸p lùc cña hÖ thèng khi cã sù cè x¶y ra (hh) ph¶i b»ng tæn thÊt ¸p lùc trong hÖ thèng khi kh«ng cã sù cè x¶y ra (h), hay Sh.Qh2 = S.Q2. Gäi a = - HÖ sè phô thuéc vµo sè ®o¹n èng nèi (n) ®­îc chia nhá cña hÖ thèng vËn chuyÓn, a = - Ta cã c«ng thøc: a = = 3,9742 Þ 2,9742n = 3 Þ n = 1,009. Do ®ã chän sè tuyÕn èng nèi n = 2. VËy trong tr­êng hîp nµy, sè ®o¹n èng cÇn chia nhá cña tuyÕn èng dÉn tõ tr¹m b¬m cÊp II ®Õn ®Çu m¹ng l­íi lµ 2. Trong tr­êng hîp cã ch¸y trong giê dïng n­íc lín nhÊt, l­u l­îng cÊp vµo m¹ng l­íi khi ®ã lµ: Qc = 1120,53 + 180 = 1300,53 (l/s) L­u l­îng qua mçi tuyÕn èng (trong hai èng) cña hÖ thèng dÉn tõ tr¹m b¬m cấp II ®Õn ®iÓm 14 lµ: Víi ®­êng kÝnh èng thÐp D = 700 mm, tra b¶ng ta cã ν = 1,38565 (m/s)Þ hÖ sè hiÖu chØnh cho gi¸ trÞ S0 lµ d1 =1,000; tra trong “C¸c b¶ng tÝnh to¸n thuû lùc” ta cã S0 =0,01098Þ søc kh¸ng trªn ®o¹n èng tõ tr¹m b¬m ®Õn ®iÓm 14: S1-èng = S0.lTB-14.d1 = 0,01098.530.1,000 = 5,8194 m TÝnh t­¬ng tù nh­ trªn ta cã: = = 1,45485 Sc = Þ a = = 1,335 mµ a = Þ = 1,335 Þ n = 2,25 VËy trong tr­êng hîp nµy cÇn chia hÖ thèng ®­êng èng thµnh 3 ®o¹n. XÐt trong c¶ hai tr­êng hîp dïng n­íc lín nhÊt vµ cã ch¸y trong giê dïng n­íc lín nhÊt ta ph¶i chän 3 ®o¹n èng nèi gi÷a hai ®­êng èng ®Èy. * Tæn thÊt ¸p lùc cña hÖ thèng èng dÉn khi cã ch¸y trong giê dïng nước lớn nhất lµ: hc = Sc.Qc2 Khi ®ã tæn thÊt ¸p lùc trªn tuyÕn èng dÉn tõ tr¹m b¬m ®Õn ®Çu m¹ng l­íi lµ: hc= 1,943. (1,30053)2 = 3,096 (m)