Đề tài Thiết kế mạng lưới cấp nước khu vực 2 thị xã Rạch Giá – Tỉnh kiên Giang công suất: 5000 m3/ngày

7.46 11 7.42 4 4.97 12 4.94 5 3.77 13 3.76 6 6.23 14 6.17 7 5.56 15 5.77 8 2.45 16 3.01 (Nguồn: TCXDVN 33:2006. Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế) Dựa vào sơ đồ tính toán mạng lưới vừa lập được, ta tiến hành phân phối lưu lượng trên tất cả các đoạn ống trong mạng lưới. Đây là một nhiệm vụ vô cùng quan trọng của công tác thiết kế mạng lưới cấp nước. Phân phối sơ bộ lưu lượng phải dựa trên các cơ sở sau đây: Phải dựa vào phương trình cân bằng lưu lượng tại tất cả các nút của mạng lưới. Tức là tổng số lượng chảy đến nút bằng tổng số các lưu lượng chảy ra khỏi nút. Các tuyến ống chính sẽ mang lưu lượng lớn hơn các ống nối. Đảm bảo đưa nước tới các đối tượng bằng con đường ngắn nhất. Chọn đường kính sơ bộ: Bảng 3.9 – Bảng tham khảo các trị số vận tốc kinh tế của đường ống Đường kính ống (mm) Vận tốc kinh tế (m/s) Đường kính ống (mm) Vận tốc kinh tế (m/s) 100 0.15 ÷ 0.86 350 0.47 ÷ 1.58 150 0.28 ÷ 1.15 400 0.5 ÷ 1.78 200 0.38 ÷ 1.15 450 0.6 ÷ 1.94 250 0.38 ÷ 1.48 500 0.7 ÷ 0.2.1 300 0.47 ÷ 1.52 ≥ 600 0.95 ÷ 2.6 (Nguồn: Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước - ThS. Nguyễn Thị Hồng (2001). Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội) 3.8. Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước bằng phần mềm Epanet: Epanet là một trương trình máy tính thực hiện mô phỏng thời gian kéo dài đối với chế độ thủy lực và chất lượng nước trong các mạng lưới ống có áp. Một mạng lưới bao gồm ống, nút, bơm, van, các đài nước hay bể lưu trữ. Epanet theo dõi lưu lượng nước trong mỗi ống, áp lực tại mỗi nút, độ cao của nước trong mỗi đài nước và nồng độ các loại hoá chất trên mạng lưới trong khoảng thời gian mô phỏng bao gồm nhiều bước thời gian. Ngoài các loại hoá chất, việc theo dõi tuổi và nguồn nước cũng có thể được mô phỏng. Các bước trong sử dụng Epanet: Vẽ một hình biểu diễn mạng lưới của hệ thống phân phối. Việc vẽ hình biểu diễn có thể xuất từ Autocad sang bằng đường dẫn từ Autocad sang Epanet. Sửa đổi những đặc đặc điểm đối tượng tạo thành hệ thống. Chúng ta có thể sử dụng các công cụ trong Epanet để sữa đổi. Mô tả làm thế nào để vận hành hệ thống. Chọn tập hợp các lựa chọn phân tích. Chạy chương trình phân tích thuỷ lực, chất lượng nước. Xem các kết quả phân tích. Sau khi chạy xong chương trình, chúng ta kiểm tra lại các kết quả nhận được nằm trong giới hạn cho phép thì xem như mạng lưới đã được điều chỉnh xong. Sau khi ta xác định đước chiều dài, lưu lượng đơn vị, lưu lượng dọc đường, lưu lượng nút cho các điểm trên mạng lưới. Ta bắt đầu nhập các dữ liệu này vào mạng lưới. Việc nhập dữ liệu này có ý nghĩa quan trọng vì tại mỗi điểm trên mạng lưới sẽ có nhu cầu dùng nước khác nhau và các lưu lượng tập trung cũng được phân bổ trong giai đoạn này (Lưu lượng tập trung được phân bổ tại các điểm trên mạng lưới phụ thuộc vào vị trí mà các cơ quan, xí nghiệp, trường học ....). Bước 1: mặc định cho mạng lưới: Chọn đường kính sơ bộ cho các đoạn ống (pipe diameter) là 100mm. Hệ số nhám của ống nước (pipe roughness). Đối với ống gang hệ số nhám ta chọn là 130. Bước 2: Nhập dữ liệu cho mạng lưới: Nút: Dựa vào mặt bằng mạng lưới xuất từ cad qua epanet ta xác định được vị trí cho các nút. Ta nhập lưu lượng nút (base demand, l/s), tọa độ các nút (elevation). Đoạn ống: Đoạn ống được hình thành khi ta nối các nút lại với nhau. Đoạn ống được nối để vận chuyển nước từ một điểm trong mạng lưới đến một điểm khác. Hướng lưu lượng bắt đầu từ điểm có cột áp cao đến nơi có cột áp thấp. Trong mỗi đoạn ống ta sẽ nhập chiều dài thực (m) và đường kính sơ bộ cho mỗi đoạn ống là 100mm. đường kính ống sẽ được thay đổi khi điều chỉnh mạng lưới. Bể chứa: Bể chứa là điểm nguồn để cấp nước cho mạng lưới. Ta nhập cột áp thủy lực ( bằng độ cao mặt nước nếu bể chứa không có áp) và chất lượng ban đầu của nó cho phân tích chất lượng nước). Bể chứa là một điểm ranh giới tới mạng lưới, cột áp và chất lượng của nó không ảnh hưởng bởi những gì xảy ra trong mạng lưới. Đài nước: Đài nước là các nút với khả năng lưu trữ, nơi lượng nước lưu trữ có thể thay đổi theo thời gian trong mạng lưới. Trong đài nước ta nhập các yếu tố sau: + Cao độ phần đáy của bầu đài nước (Elevation, m): 22 m. + Độ cao của mực nước ban đầu trong đài (initial level, m): 5 m + Mực nước tối thiểu có trong đài (minimum level, m) ( có tính đến lượng nước dự trữ cho đám cháy): 0.35 m + Mực nước tối đa có trong đài (maximum level, m): 7 (m) + Đường kính ( diameter) của đài nước theo tính toán: 10 m. Máy bơm: Sau khi xác định dược đường đi của máy bơm thì ta nhập đường đặc tính của máy bơm (Pumpcurve) được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa cột áp được tạo bởi máy bơm và lưu lượng qua máy bơm. Sau đó chúng ta nhập hệ số làm việc của máy bơm (Pattern ) để kiểm soát sự vận hành của máy bơm. Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện lưu lượng và cột áp máy bơm cấp II Hình 3.3: Biểu đồ hệ số pattern cho bơm 1 Hình 3.4: Biểu đồ hệ số pattern cho bơm 2 và 3 Bước 3: chạy chương trình (run). Bước 4: hiệu chỉnh và xuất dữ liệu. Bảng 3.10 – Bảng hệ số pattern Sinh họat (sh) Trường học (trh) Nhà trẻ (nhtr) Bệnh viện (bv) Công cộng (cc) 0.15 0.01 0.00 0.04 0.00 0.15 0.01 0.00 0.04 0.00 0.15 0.01 0.00 0.04 0.00 0.15 0.01 0.00 0.04 0.00 0.31 0.01 0.00 0.10 0.00 0.46 0.01 0.00 0.10 0.00 0.77 0.01 0.30 0.60 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.29 0.55 1.60 1.00 0.85 0.20 0.58 2.00 1.00 0.69 0.15 0.69 1.20 0.00 0.85 0.09 1.08 2.00 0.00 1.08 0.13 0.35 2.00 0.00 1.08 0.27 0.54 1.20 0.00 0.85 0.27 1.21 1.00 1.00 0.69 0.13 0.29 1.70 1.00 0.77 0.17 0.00 1.10 1.00 1.00 0.15 0.00 1.00 1.00 1.00 0.14 0.00 1.00 0.00 0.77 0.21 0.00 1.00 0.00 0.69 0.11 0.00 0.40 0.00 0.46 0.79 0.00 0.14 0.00 0.31 0.07 0.00 0.60 0.00 0.15 0.04 0.00 0.10 0.00 Hình 3.5: Biểu đồ hệ số pattern cho sinh hoạt Hình 3.6: Biểu đồ hệ số pattern cho trường học Hình 3.7: Biểu đồ hệ số pattern cho nhà trẻ Hình 3.8: Biểu đồ hệ số pattern cho bệnh viện Hình 3.9: Biểu đồ hệ số pattern cho dịch vụ công cộng Sau khi điều chỉnh mạng lưới hoàn thành thì chúng ta thu được các bảng thống kê kết quả chạy Epanet như sau: Bảng 3.11 – Kết quả tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất (lúc 7h) Network Table - Links at 7:00 Hrs Link ID Length (m) Diameter (mm) Roughness Flow (LPS) Velocity (m/s) Unit Headloss (m/km) Pipe 1 335 250 130 41.47 0.84 3.06 Pipe 2 442 250 130 27.17 0.55 1.4 Pipe 3 446 200 130 13.06 0.42 1.07 Pipe 4 218 100 130 0.65 0.08 0.12 Pipe 5 446 150 130 3.12 0.18 0.31 Pipe 6 444 150 130 6.57 0.37 1.21 Pipe 7 332 150 130 9.02 0.51 2.18 Pipe 8 200 150 130 12.03 0.68 3.73 Pipe 9 203 100 130 3.11 0.4 2.19 Pipe 10 206 100 130 2.78 0.35 1.78 Pipe 11 370 150 130 10.56 0.6 2.92 Pipe 12 440 150 130 5.83 0.33 0.97 Pipe 13 446 100 130 0.78 0.1 0.17 Pipe 14 214 150 130 3.27 0.19 0.33 Pipe 15 447 100 130 0.49 0.06 0.07 Pipe 16 439 150 130 5.15 0.29 0.77 Pipe 17 399 150 130 8.74 0.49 2.06 Pipe 18 130 150 130 11.75 0.66 3.56 Pipe 19 178 100 130 2.18 0.28 1.14 Pipe 20 200 100 130 1.51 0.19 0.57 Pipe 21 209 200 130 26.99 0.86 4.09 Pipe 22 224 100 130 4.35 0.55 4.07 Pipe 23 219 100 130 3.88 0.49 3.3 Pipe 24 210 150 130 7.44 0.42 1.53 Pipe 25 50 250 130 18.82 0.38 0.71 Xác định áp lực tự do tại nút vào giờ dùng nước lớn nhất: Để xác định áp lực tự do tại các nút vào giờ dùng nước lớn nhất ta phải xác định được điểm bất lợi nhất trong mạng lưới. Theo mạng lưới điểm bất lợi nhất là nút 146. Áp lực cần thiết cho ngôi nhà tại điểm này là: HCT = 4n + 4 = 4 x 3 + 4 =16 (m). Trong đó: n là số tầng trung bình của ngôi nhà, n= 3 tầng. Dựa vào kết quả tính toán Epanet, ta xác định được áp lực tự do cho giờ dùng nước lớn nhất theo ngày và được thống kê theo bảng 3.12 Bảng 3.12 – Bảng thống kê lưu lượng và áp lực tự do tại các nút trong giờ dùng nước lớn nhất (lúc 7h) Network Table - Nodes at 7:00 Hrs Node ID Elevation (m) Demand (LPS) Pressure (m) Junc 1 1.6 16.99 27.38 Junc 2 1.6 6.84 26.35 Junc 3 1.6 7.46 25.73 Junc 4 1.6 4.97 25.26 Junc 5 1.5 3.77 25.33 Junc 6 1.5 6.23 25.47 Junc 7 1.5 5.56 26.01 Junc 8 1.5 3.02 26.73 Junc 9 1.7 4.68 26.42 Junc 10 1.7 6.89 25.34 Junc 11 1.7 7.42 24.91 Junc 12 1.7 4.94 24.84 Junc 13 1.8 3.76 24.67 Junc 14 1.8 6.17 24.7 Junc 15 1.7 5.77 25.14 Junc 16 1.7 3.01 25.96 Bảng 3.13: Bảng thống kê áp lực tự do tại nút bất lợi nhất (nút 13) Time Series Table - Node 13 Time (Hours) Elevation (m) Demand (LPS) Pressure (m) 0:00 1.8 0.56 31.83 1:00 1.8 0.56 32.04 2:00 1.8 0.56 32.23 3:00 1.8 1.17 32.18 4:00 1.8 1.73 31.41 5:00 1.8 2.9 29.31 6:00 1.8 3.76 25.79 7:00 1.8 3.76 24.67 8:00 1.8 3.2 23.8 9:00 1.8 2.59 25.19 10:00 1.8 3.2 25.64 11:00 1.8 4.06 24.87 12:00 1.8 4.06 24.24 13:00 1.8 3.2 24.77 14:00 1.8 2.59 25.22 15:00 1.8 2.9 25.4 16:00 1.8 3.76 24.56 17:00 1.8 3.76 23.95 18:00 1.8 2.9 24.94 19:00 1.8 2.59 26.1 20:00 1.8 1.73 27.75 21:00 1.8 1.17 29.61 22:00 1.8 0.56 31.44 23:00 1.8 0.56 31.69 24:00 1.8 0.56 31.92 Hình 3.10: Sơ đồ mạng lưới thể hiện vận tốc trong các đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất Hình 3.11: Sơ đồ mạng lưới thể hiện áp lực tự do trong các đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện áp lực nước vào đài, ra đài trong các giờ Tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất có cháy Ta có: qCC =15(l/s). Số đám cháy xảy ra đồng thời: n = 2. Theo quy phạm thì lưu lượng nước chữa cháy không tính vào tổng nhu cầu mà chỉ xem như là một trường hợp bất lợi nhất khi mạng lưới làm việc. Ta chọn 2 đám cháy xảy ra ở điểm bất lợi nhất tại nút số 13 và nút số 5 Lưu lượng bơm chữa cháy: QCC = 2 x 15 = 30 (l/s) Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện lưu lượng và cột áp bơm chữa cháy Hình 3.14: Biểu đồ pattern khi có cháy Bảng 3.14 – Kết quả tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất có cháy (lúc 7h) Network Table - Links at 7:00 Hrs Link ID Length (m) Diameter (mm) Roughness Flow (LPS) Velocity (m/s) Unit Headloss (m/km) Pipe 1 335 250 130 59.55 1.21 5.98 Pipe 2 442 250 130 42.86 0.87 3.25 Pipe 3 446 200 130 25.24 0.8 3.62 Pipe 4 218 100 130 6.11 0.78 7.66 Pipe 5 446 150 130 12.66 0.72 4.09 Pipe 6 444 150 130 13.03 0.74 4.31 Pipe 7 332 150 130 13.82 0.78 4.81 Pipe 8 200 150 130 16.83 0.95 6.94 Pipe 9 203 100 130 4.77 0.61 4.83 Pipe 10 206 100 130 5.86 0.75 7.08 Pipe 11 370 150 130 14.32 0.81 5.14 Pipe 12 440 150 130 9.66 0.55 2.48 Pipe 13 446 100 130 4.32 0.55 4.03 Pipe 14 214 150 130 13.54 0.77 4.63 Pipe 15 447 100 130 5.22 0.66 5.72 Pipe 16 439 150 130 9.18 0.52 2.26 Pipe 17 399 150 130 12.09 0.68 3.76 Pipe 18 130 150 130 15.1 0.85 5.67 Pipe 19 178 100 130 2.86 0.36 1.87 Pipe 20 200 100 130 2.21 0.28 1.17 Pipe 21 209 200 130 34.11 1.09 6.32 Pipe 22 224 100 130 5.09 0.65 5.45 Pipe 23 219 100 130 4.3 0.55 3.99 Pipe 24 210 150 130 14.16 0.8 5.03 Pipe 25 50 250 130 6.74 0.14 0.11 Bảng 3.15 – Bảng thống kê lưu lượng và áp lực tự do tại các nút trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy (lúc 7h) Network Table - Nodes at 7:00 Hrs Elevation Demand Pressure Node ID m LPS m Junc 1 1.6 16.99 24.75 Junc 2 1.6 6.84 22.75 Junc 3 1.6 7.46 21.31 Junc 4 1.6 4.97 19.7 Junc 5 1.5 18.77 18.13 Junc 6 1.5 6.23 19.95 Junc 7 1.5 5.56 21.87 Junc 8 1.5 3.02 23.46 Junc 9 1.7 4.68 23.33 Junc 10 1.7 6.89 21.43 Junc 11 1.7 7.42 20.34 Junc 12 1.7 4.94 18.54 Junc 13 1.8 18.76 17.45 Junc 14 1.8 6.17 20 Junc 15 1.7 5.77 21.09 Junc 16 1.7 3.01 22.59 Bảng 3.16 - Bảng thống kê áp lực tự do tại nút bất lợi nhất khi có cháy (nút 13) Time Series Table - Node 13 Time (Hours) Elevation (m) Demand (LPS) Pressure (m) 0:00 1.8 15.56 25.52 1:00 1.8 15.56 25.87 2:00 1.8 15.56 26.16 3:00 1.8 16.17 25.74 4:00 1.8 16.73 24.63 5:00 1.8 17.9 21.84 6:00 1.8 18.76 17.9 7:00 1.8 18.76 17.45 8:00 1.8 18.2 18.15 9:00 1.8 17.59 19.55 10:00 1.8 18.2 19.94 11:00 1.8 19.06 18.82 12:00 1.8 19.06 18.3 13:00 1.8 18.2 19.51 14:00 1.8 17.59 20.49 15:00 1.8 17.9 20.58 16:00 1.8 18.76 19.21 17:00 1.8 18.76 18.52 18:00 1.8 17.9 20.16 19:00 1.8 17.59 21.57 20:00 1.8 16.73 23.75 21:00 1.8 16.17 25.9 22:00 1.8 15.56 27.91 23:00 1.8 15.56 27.78 24:00 1.8 15.56 27.69 Hình 3.15: Sơ đồ mạng lưới thể hiện vận tốc trong các đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy Hình 3.16: Sơ đồ mạng lưới thể hiện áp lực tự do trong các đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy KẾT LUẬN: Sau khi điều chỉnh và chạy chương trình Epanet hoàn chỉnh ta có bơm và đài như sau: Bơm : lưu lượng Q = 27.63 (l/s), cột áp của bơm H = 26.5m. Đối với bơm chữa cháy: Q =30(l/s) , cột áp của bơm H = 26.5m. Đài: đài cao 24.2m. CHƯƠNG 4: CẤU TẠO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CÁC THIẾT BỊ - CÔNG TRÌNH TRÊN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 4.1. Các loại ống cấp nước và phụ tùng nối ống 4.1.1. Yêu cầu cơ bản đối với ống cấp nước và phụ tùng: Trên mạng lưới cấp nước đã thiết kế là một tổ hợp của các loại đường ống với các cỡ đường kính khác nhau, dao động từ (Ф80 - Ф450). Các thiết bị, phụ tùng và các công trình trên mạng lưới, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước tới mọi đối tượng dùng nước trên phạm vi thiết kế. Ngoài ra trên mạng lưới còn có nhiều loại phụ tùng và thiết bị dùng cho việc nối ống (côn, cút, tê, thập…), các thiết bị lấy nước (vòi nước công cộng, họng cứu hoả, cột lấy nước chữa cháy), các thiết bị điều chỉnh lưu lượng (van, khoá), các thiết bị phòng ngừa (van không khí, van xả bùn cặn, van giảm áp…). Các công trình (giếng thăm) phục vụ cho việc quản lý và sử dụng mạng lưới cấp nước. Để lựa chọn loại ống phù hợp với điều kiện làm việc của mạng lưới trong quá trình quản lý, ống cấp nước phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau: * Ống cấp nước phải bên vững, có khả năng chống lại áp lực bên trong và tải trọng bên ngoài. * Ống cấp nước phải kín khít. * Mặt trong thành ống phải trơn nhẵn. * Ống cấp nước phải có độ bền lâu. * Ống cấp nước phải đảm bảo cho việc thi công đơn giản, đạt được các chỉ tiêu kinh tế. Dựa trên các tiêu chí trên và điều kiện tự nhiên ta đã chọn ống gang sử dụng cho mạng lưới. 4.2. Độ sâu đặt ống và cách bố trí ống cấp nước: 4.2.1. Độ sâu đặt ống: Thông thường ống cấp nước đặt ngầm dưới mặt đất. Độ sâu đặt ống là khoảng cách tính từ mặt đất đến đỉnh ống Khi xác định độ sâu đặt ống cần phải xét đến độ bền của ống, ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài như : Mực nước ngầm, vị trí của ống trên mặt bằng đường phố, bản đồ quy hoạch san nền … Theo quy định của quy phạm thiết kế hiện hành, độ sâu đặt ống có thể lấy như sau: * Đối với ống có đường kính D ≤ 300 mm, độ sâu đặt ống h ≥ 0,5 m. * Đối với ống có đường kính D >300 mm, độ sâu đặt ống h ≥ 0,7 m. Ở đây ta sử dụng ống D < 300 (mm) do đó độ sâu đặt ống chọn h = 0,7 (m), thông thường đặt ống trên nền đất tự nhiên nhưng ở đây ta chọn đặt ống trên nền đất nhân tạo có lớp cát dày 0,1 m nhằm đảm bảo khả năng lực cho đường ống. 4.2.2. Bố trí ống trên mặt cắt ngang đường phố: Trên mặt cắt ngang đường phố thường có các công trình ngầm, hệ thống kỹ thuật đặt ngầm khác nhau. Trước khi bố trí ống trên mặt bằng và mặt đứng đường phố phải liên hệ chặt chẽ với việc bố trí các đường ống kỹ thật khác như : cáp điện, điện chiếu sáng ( đèn đường), điện thoại… Dựa trên tiêu chuẩn khi bố trí ống cấp nước phải đảm bảo các nguyên tắc sau : - Ống cấp nước đặt song song với đường phố, có thể ở vỉa hè hay mép đường, song song với móng nhà để tiện cho việc bắt nhánh nước vào nhà và sửa chữa khi cần thiết mà không làm cản trở giao thông. - Ống cấp nước phải đặt trên ống thoát nước để tránh nhiểm bẩn bởi nước thải khi có sự cố xảy ra. Khoảng cách ống cấp nước đến các công trình và hệ thống kỹ thuật được quy định như sau: Bảng 4.1 – Khoảng cách ống cấp nước đến các công trình và hệ thống kỹ thuật Ống cấp nước Các công trình và hệ thống kỹ thuật Khoảng cách (m) “ Đến móng nhà và công trình 3 “ Đến chân dốc đường sắt 5 “ Đến mép mương hay chân mái dốc đường ô tô 1,5 – 2 “ Đến mép đường ray xe điện 1,5 – 2 “ Đến đường dây điện thoại 0,5 “ Đến đường dây cao thế tới 35 KV 1 “ Đến mặt ngoài ống thoát nước mưa, ống cấp nhiệt, ống dẫn sản phẩm 1,5 “ Đến trụ cột đèn đường 1,5 “ Đến mép cột điện cao thế 3 “ Đến hàng rào 1,5 “ Đến trung tâm hàng cây 1,5 – 2 (Nguồn: TCXDVN 33:2006. Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế) 4.3. Các thiết bị và công trình trên mạng lưới: 4.3.1. Thiết bị điều chỉnh lưu lượng, đóng mở nước: Thiết bị điều chỉnh chủ yếu dùng để đóng mở nước, thay đổi lưu lượng, hướng nước chảy trong đoạn ống, đồng thời có thể tách riêng biệt một đoạn ống nào đó khi gặp sự cố. Thiết bị điều chỉnh lượng, đóng mở nước gồm : Khoá , Van. 4.3.2. Thiết bị lấy nước : 4.3.2.1. Vòi nước công cộng : Theo tiêu chuẩn, vòi nước công cộng phải bố trí với bán kính phục vụ khoảng 100I 200 m. Xung quanh xay gờ chắn và đảm bảo thoát nước được dễ dàng. Thiết kế kết hợp vòi nước công cộng và họng chữa cháy ở cùng một chổ. Nguyên lý hoạt động của vòi lấy nước công cộng : Khi lấy nước cần phải ấn tay gạt 1, liên hệ với thanh liên kết 2 và van 3, đặt ở phần dưới của cột lấy nước. Nước được dẫn lên cột lấy nước qua một đoạn ống nối 4, rồi dâng lên theo ống 5 và được chảy ra từ nhánh phân phối nước. Sau mỗi một tác động của cột, nước sẽ chảy từ ống dâng vào két thu 6. Khi đến lần tác động tiếp theo thì nước sẽ được hút bằng êjektơ 7 dưới tác dụng của áp lực trong trong mạng lưới cấp nước. Để cho cột lấy nước kiểu Moxkva làm việc được bình thường thì áp lực trong mạng lưới cấp nước phải lớn hơn hoặc bằng 1I1,5KG/cm2 . (hình 4.1) Để phục vụ cho việc rửa đường phố, vỉa hè, …, người ta sử dụng các ống nhánh đặt trong các hốc tường, đặc biệt lận trong tường nhà. Còn để phục vụ cho việc tưới quảng trường và các đường phố lớn, các ôtô xitec sẽ lấy nước qua các họng lấy nước chữa cháy trên mạng lưới cấp nước. Hình 4.1 – Cột lấy nước công cộng và họng chữa cháy 4.3.2.1. Thiết bị lấy nước chữa cháy : Thiết bị lấy nước chữa cháy có thể đặt ngầm ( Họng chữa cháy) hay nổi trên mặt đất (Cột lấy nước chữa cháy) ở mạng lưới cấp nước bên ngoài. Theo tiêu chuẩn Trụ nước chữa cháy ngoài nhà phải bố trí dọc theo đường giao thông, khoảng cách giữa các trụ không quá 150 - 200 m. Trụ nước chữa cháy ngoài nhà phải đặt cách tường ít nhất 5m, bố trí ở ngã ba và ngã tư đường. * Họng cứu hỏa: Có đường kính D = 125mm của Liên Bang Nga, chế tạo bằng gang và được đặt trên măt bít của bệ cứu hỏa. loại này có thể loại trừ được khả năng xuất hiện sức va thủy lực khi đóng van. Loại này có cấu tạo đơn giản nên giá thành hạ, chỉ gạt nhẹ cần van là nước chảy ra, tuy nhiên hay làm rò rỉ nước.(hình 9.11d) * Cột lấy nước chữa cháy: Có đường kính từ D = 75I125 mm. Thân cột làm bằng gang có mặt bích để lắp vào tê hoặc thập chữa cháy. Loại này thường đặt trong giếng (hình 4.2) Hình 4.2 – Họng cứu hỏa 4.3.3. Thiết bị phòng ngừa và điều chỉnh áp lực: Dùng để khắc phục sự nâng cao áp lực đột ngột trong ống, không cho nó vượt quá áp lực cho phép cũng như các thiết bị để xả và thu không khí. Bao gồm: * Van một chiều * Van giảm áp ( giảm áp tạm thời) * Bộ điều chỉnh áp lực ( giảm áp thường xuyên ) * Van không khí * Van xả bùn cặn 4.3.4. Thiết bị đo lưu lượng: Thiết bị đo lưu lượng hay còn gọi là đồng hồ đo nước, dùng để xác định lượng nước tiêu thụ của một đối tượng dùng nước hay một ngôi nhà cụ thể. Thiết bị đo lưu lượng có nhiều loại như: đồng hồ đo nước lưu tốc, đồng hồ đo nước kiểu vòi venturi và kiểu màng. 4.3.5. Giếng thăm, gối tựa trên mạng lưới cấp nước: 4.3.5.1. Giếng thăm: Giếng thăm thường được xây dựng tại những nơi đường ống giao nhau, có bố trí các thiết bị, phụ tùng như :van khoá, tê, thập, côn, cút … 4.3.5.2. Gối tựa : Gối tựa thường đặt trên mặt thẳng đứng hay nằm ngang, ở những chỗ phân nhánh, rẽ ngoặt hay cuối những đoạn ống cụt… CHƯƠNG 5: TỔ CHỨC THI CÔNG LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC 5.1. Quy trình thi công: 5.1.1.Vạch tuyến Công tác vạch tuyến bao gồm công tác : Vạch tuyến mạng lưới, xác định độ sâu chôn ống, kích thước mương rãnh để đặt ống ,.… Chúng ta có thể sử dụng máy kinh vị, thước đo, cọc … để tiến hành công việc vạch tuyến 5.12. Công tác đào đất Trước khi thi công công tác đất, ta cần phải làm một số công tác chuẩn bị hiện trường như: đánh các bụi rậm, chặt cây to, nhổ gốc rễ, tiêu nước, … Người ta thường dùng các phương pháp đào đất : * Phương pháp thủ công : dùng các dụng cụ thô sơ như xẻng, cuốc, cuốc chim, xà beng …để đào đất đá (tuỳ theo cấp, nhóm) * Phương pháp cơ giới : dùng các máy làm đất để cắt phá phần đất ra khỏi khối nguyên thể của nó. Chúng ta áp dụng cả 2 phương pháp đào đất : phương pháp đào bằng thủ công và phương pháp đào bằng máy, với mục đích đẩy nhanh tiến độ thi công. Đào mương để đặt ống phải bằng phẳng đúng cao trình độ dốc và tim tuyến ống thiết kế. Thành mương phải đảm bảo chắc chắn, không bị sụt lở trong quá trình thi công. Chúng ta tiến hành đào mương theo dạng hình chữ nhật, với bề rộng hố đào được chọn sao cho khi thi công lắp đặt ống được dễ dàng, do đó ta chọn bề rộng hố đào là B = D + 0,4 x 2 (m). Với 0,4 là độ mở rộng mỗi bên hố đào. 5.1.3. Công tác vận chuyển ống, rãi ống Công tác vận chuyển ống, nâng hạ ống, rãi ống dọc theo tuyến ống để dễ cho việc lắp ráp ống. 5.1.3.1. Công tác vận chuyển ống đến mặt bằng lắp: Nguyên tắc vận chuyển ống: Vận chuyển bằng xe tải, trên sàn xe có đặt gỗ kê ở 2 đầu ống và có chèn gỗ, những đoạn gỗ chèn được cố định với gỗ kê bằng đinh chữ u nhọn 2 đầu. Nếu vận chuyển ống có đường kính khác nhau thì phải xếp ống to dưới ống nhỏ trên Tất cả các lớp ống khi vận chuyển phải được cố định chặt vào sàn xe bằng cáp. Ơ đây, chúng ta vận chuyển ống theo nguyên tắc trên, mỗi xe sẽ vận chuyển tối đa là 3 ống và được xếp thành 2 lớp, 2 ống dưới và 1 ống trên. 5.1.3.2. Công tác nâng hạ ống Để đạt năng suất cao trong việc xếp dỡ người ta trang bị xe cẩu phục vụ cho việc xếp dỡ ống. Khi hạ dỡ ống bằng cần cẩu cần chú ý : + Phải chọn cáp đảm bảo an toàn cho việc nâng hạ ống. + Không được dùng cáp đơn buộc treo ống khi cẩu. + Phải dùng đệm lót giữa ống và dây cáp. + Phải tạo thế nằm ngang cho ống khi nâng hạ ống. + Nâng ống lên cao khoảng 100 à 200 mm kiểm tra cáp, các nhánh dây cáp có căng đều hay không, góc giữa 2 nhánh dây cáp nhỏ hơn 600. + Dỡ lớp trên cùng trước và dỡ từ 2 bên vào giữa. + Không được lăn ống từ trên xe xuống. Hình 5.1 – Cẩu dỡ ống 5.1.3.3. Công tác xếp ống trên mặt bằng lắp Trước khi thi công tuyến ống người ta thường tập kết ống và các phụ kiện tại hiện trường. Sau khi bốc dỡ ống ở trên xe xuống, dù để tạm thời thì ống và các phụ kiện cũng phải được kê cao cách 2 đầu ống khoảng 1m. Có 3 phương pháp xếp ống : + Xếp vuông góc. + Xếp hình chóp. + Xếp bó. 5.1.3.4. Công tác rải ống Ống được rải dọc theo tuyến đường ống trước khi đào mương và theo đường thẳng, ống này sau ống kia, cách mép mương không xa về phía bên đầu gió thổi. Các ống đều được kê gỗ và có gỗ chèn 2 bên để ống không lăn. 5.1.3.5. Công tác hạ ống xuống mương Chỉ được hạ ống xuống mương khi đã kiểm tra đáy mương đạt yêu cầu, kiểm tra chất lượng ống và điều kiện an toàn lao động được đảm bảo. Công tác hạ ống xuống mương có thể thực hiện được bằng 2 biện pháp : Thủ công và cơ giới. Tuy nhiên biện pháp thủ công chỉ áp dụng cho những tuyến ống có đường kính nhỏ, cón những tuyến ống có đường kính ống lớn từ 600mm trở lên, trọng lượng nặng thì phải dùng biện pháp cơ giới: + Người công nhân phục vụ cho việc cần chuyển phải qua một khoá huấn luyện, các hiệu lệnh phải thành thục, thống nhất với người điều khiển thiết bị cẩu. + Phải kiểm tra độ an toàn của dây cáp, trong quá trình nâng chuyển các dây cáp lúc nào cũng phải ở tư thế thẳng đứng. + Không cho người làm việc trong phạm vi cẩu hoạt động. + ống trước khi hạ xuống mương phải tạm thời được bịt đầu ống để đất cát không lọt vào bên trong ống được. 5.1.4. Công tác xử lý nền trước khi đặt ống. Mục đích của công tác xử lý nền trước khi đặt ống xuống là tăng cường khả năng chịu lực của đất nền. Nguyên lý chung : làm chặt đất nền là làm tăng khả năng lực liên kết giữa các hạt đất, giảm biến dạng nền đạt độ lún cho phép, làm đất nền mất bớt nước. Chúng ta có thể sử dụng máy đầm cóc để gia cố nền chẳng hạn. 5.1.5. Công tác lắp đặt ống và các thiết bị. Khi thực hiện công tác lắp đặt ống cần chú ý một vài điểm sau: - Đo đạc kiểm tra hiện trường trước khi tiến hành lắp ráp - Lựa chọn vật tư thiết bị đảm bảo các tiêu chuẩn quy định mới đưa vào lắp ráp - Gia cố bảo vệ ống ở các điểm suy yếu và có phương pháp chống ăn mòn cho đường ống . - Người thực hành công việc lắp ráp ở các vị trí khó, phức tạp đòi hỏi phải có kinh nghiệm và tay nghề cao * Công tác vệ sinh an toàn trong công việc lắp ráp đường ống : - Người tham gia công tác lắp ráp phải được trang bị bảo hộ lao động đầy đủ theo từng phần công việc - Chấp hành nội quy an toàn trong mọi lĩnh vực làm việc - Vệ sinh công nghiệp trong khu vực thi công. Không sử dụng các loại hóa chất gây ô nhiễm cho nguồn nước trong khi lắp ráp Bảo vệ đường ống phân phối tránh khỏi các dạng ăn mòn cả bên trong lẫn bên ngoài đường ống. * Dụng cụ cắt đo trong công tác lắp đặt đường ống: Dụng cụ đo định tâm và góc độ: bao gồm + Thước Nivô + Thước chữ T + Thước cuộn + Dây dọi + Dây mực + Bút vạch dấu Cách thực hiện định tâm ống : Đặt thước Nivô thằng bằng trên miệng ống thả dây dọi từ hai đầu Nivô tiếp xúc với hai thành ống, đo khoảng cách hai điểm và chia làm 2 ta xác định được tâm ống. Đối đường ống lớn dùng thước thẳng kẹp Nivô đặt lọt trong lòng ống lấy thăng bằng xong chia chiều dài thước làm 2 ta định được tâm ống. Các thao tác được thể hiện rõ ở hình vẽ sau: Đối với ống có đường kính lớn: Hình 5.2 – Định tâm ống đường kính lớn bằng thước Nivô Đối với các ống có đường kính nhỏ: Ta sử dụng Nivô theo hai cách: Đặt Nivô trên miệng ống hoặc ngang qua miệng ống, dùng dây dọi thả qua tâm Nivô ta tìm được tâm ống. Hình 5.2 – Định tâm ống đường kính nhỏ bằng thước Nivô Dụng cụ đo cơ khí: Trong công việc lắp ráp đường ống thường sử dụng các loại dụng cụ đo như: + Thước lá + Thước cặp + Thước đo khe hở + Thước đo bức ren + Compa vòng + Thước góc Tuỳ theo loại thước mà ở các lĩnh vực đo khác nhau ta dùng các loại thước đo thích hợp như đo kiểm tra mối nối ta dùng thước lá, thước đo khe hở, các chi tiết có liên quan đến ren ta dùng thước đo bức ren để kiểm tra, đo đường kính trong và ngoài của ống ta dùng Compa vòng để đo. đo độ đầy đường kính dùng thước cặp và muốn xác định góc ta sử dụng compa vòng…. Hình 5.3 - Compa vòng * Kỹ thuật lắp ráp các loại đường ống : Đường ống phân phối là đường ống nối liền từ đường ống chuyền tải đến đường ống dịch vụ, làm nhiệm vụ phân phối nước tới các hộ sử dụng, việc thiết kế hợp lý hệ thống đường ống phân phối đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp đủ lượng nước , đảm bảo áp lực nước cho người sử dụng. Lắp đặt ống gang Có 2 loại ống gang : ống gang dẻo và ống gang xám, chúng không khác nhau về hình dạng bên ngoài đường ống mà chỉ khác về thành phần cấu tạo của vật liệu làm ống. về cơ bản , vật liệu làm ống gang dẻo có hàm lượng cacbon cao hơn , ống gang dẻo có tính dẻo và một số cơ tính cao hơn ống gang xám. Ở đây, chúng ta tiến hành thi công mối nối bằng joăng cao su cho ống gang (mối nối miệng bát – kiểu T ) bao gồm các bước sau : Hình 5.4 – Nối ống bằng joăng cao su Bước 1 : đặt nhãn hiệu đường ống lên phía trên Bước 2 : đo và vạch dấu chiều sâu lắp ráp ở đầu ống trơn , từ vạch dấu này ta đo thêm một đoạn cố định nữa và làm dấu để kiểm tra sau khi đã nối ống Bước 3 : vệ sinh đường ống Vệ sinh phần bên trong đầu bát ống , phần bên ngoài đầu thẳng của ống từ mép đến vạch sơn , joăng cao su , vòng ép các bu lông và lỗ gắn bu lông Bước 4 : bôi dầu bôi trơn chuyên dùng cho loại ống cần thi công vào miệng bát , dầu trơn ống và joăng cao su. Bước 5 : đặt joăng cao su vào rãnh bên trong đầu bát của ống bọc sao cho phần nghiêng của joăng hướng về phía miệng ống . Dùng búa chuyên dùng gõ toàn chu vi của joăng cao su để nó khít vào đầu rãnh của đầu bát Bước 6 : đấu nối ống - Đặt ống lót bên trong ống bọc , đảm bảo sao cho tâm của hai ống trùng với nhau . - Tùy từng lọai đường kính ống mà ta lựa chọn dụng cụ để đấu nối thích hợp chẳng hạn như : + dùng dụng cụ kiểu cào cỏ cho loại có đường kính nhỏ( 75 – 150 mm ) + dùng tie – jack cho loại ống có đường kính vừa (75 – 250 mm ) + dùng pulăng xích cho ống có đường kính to và hai palăng xích cho loại đường kính rất to (200 đến lớn hơn 600 mm ) - Hãy sử dụng một trong những dụng cụ đấu nối trên để đưađầu bát mép ống bao trùm lên đến vạch sơn trắng thứ nhất ngồi ống lót. Khi đầu trơn của ống lót vào qua joan cao su trong đầu ống bát bọc thì lực cản giảm xuốn, nếu khi ta kéo mà vẫn thấy nặng như ban đầu thì phải kiểm tra lại ngay. - Tuyệt đối không được dùng các loại máy mạnh như xe gầu xúc để đẩy ống, chúng có thể gây ra các sự cố bất thường vì lực đẩy quá mạnh không đều nên có thể gây ra rạn nứt ống, ống lắp đặt bị xiên Bước 7 : sau khi đã lắp đặt ống ta tiến hành kiểm tra lại mối nối , có hai cách kiểm tra - Cách 1 : sử dụng cây thước lá chèn vào giữa ống bọc và ống lót để kiểm tra khoảng cách từ joăng cao su đến máp ngoài miệng bát ống bọc, nếu khoảng cách tất cả đều nhau thì đạt yêu cầu . Còn nếu tại một điểm nào đó thước trượt vào khe hở quá sâu thì ta tiến hành nối ống lại - Cách 2 : xoay ống lót , nếu ống lót xoay đều quanh ống bọc thì joan cao su đã khít với rãnh trong đầu bát và đạt yêu cầu . - Góc uốn ống cho phép: Nên sử dụng các loại cút cong để lắp đặt trong trường hợp tuyến ống có chuyển hướng hoặc không còn sự lựa chọn nào khác như góc uốn của tuyến quá nhỏ thì chúng ta mới nên uốn ống. Thông thường người ta thường uốn dọc theo chiều dài của tuyến để tạo ra một hình dáng cong mong muốn. 5.1.6. Công tác tái lập mặt đường và lề đường : Sau khi đã tiến hành xong công việc lắp ráp ống và thiết bị xuống mương, rãnh… ta tiến hành việc tái lập mặt đường và vỉa hè theo quy định : - Phui đào đường nhựa sau khi lắp đặt ống phải được lấp bằng cát đầm kỹ cách mặt đất 50cm. - phần trên tái lập lại bằng lớp nền đá dăm dày từ 30-40cm và lấp nhựa nóng dày 10cm ngay khi thi công xong nhằm đảm bảo giao thông Công tác này được thực hiện bằng phương pháp sử dụng cả sức người và máy. 5.1.7. Công tác vệ sinh tuyến ống và thử áp lực nước trong ống 5.1.7.1. Các thiết bị trên mạng lưới đường ống Để đảm bảo cho sự làm việc của mạng lứơi được bình thường và việc vận hành quản lý được thuận tiệ, dễ dàn, trên mạng lưới thường được bố trí các thiết bị và công trình cơ bản sau : - Thiết bị đóng mở , điều chỉnh lưu lượng : van , khóa - Thiết bị lấy nước : vòi công cộng , họng cứư hoả , trụ lấy nước cứu hoả - Thiết bị phòng ngừa : van một chiều , van giảm áp , van cố định áp lực , van xả khí - Thiết bị để xả sạch nước trong ống khi cần thiết : van xả bùn cặn 5.1.7.2. Bơm kiểm tra áp lực đường ống và mối nối Công việc thử áp lực : mục đích của việc thử áp lực trên đường ống là để đảm bảo rằng : tất cả các mối nối trên tuyến ống , các điểm lắp phụ tùng, các gối đỡ , tê , cút … đều chịu được áp lực làm việc của nước trong ống và đảm bảo độ kín nước .Trong khi thử phải đảm bảo nền móng ống đã ổn dịnh , các gối đỡ bằng bêtông đã đủ cường độ chịu lực và đã cách ly hoàn toàn với các nhánh rẽ, van xả cặn, van xả khí bằng mặt bích đặt tại các điểm có van xả khí phải lắp tạm ống cao su có van chặn để xả hết không khí trong đường ống. + Thử trực tiếp trên đường ống : - Lựa chọn đoạn ống đê thử áp lực : tất cả các đường ống đều phải thử áp lực trước khi nghiệm thu. Việc lựa chọn áp lực của từng đoạn ống là quan trọng, nó phụ thuộc vào chiều dài đoạn ống muốn thử, vị trí các loại côn cút, van xả khí lượng nước cung cấp để thử áp lực…Vị trí và hố khoan là những yếu tố cần được xem xét đầy đủ. Van và hố van có thể sử dụng như những điểm cuối của đoạn thử . - Lựa chọn áp lực để thử: việc lựa chọn áp lực để thử của đường ống tuân theo một số tiêu chuẩn nhất định tuy vậy thông thường tuỳ theo từng công trình mà các đơn vị thi công đặt ra cho mình những tiêu chuẩn - Sau khi đặt ống tất cả các ống mới phải được kiểm tra áp lực trước khi vào sử dụng, áp lực thử tại thời điểm cao nhất phải lớn hơn 1.5 lần áp lực làm việc của đường ống. - Áp lực thử không được nhỏ hơn 1.25 lần áp lực làm việc lớn nhất của đoạn ống. - Áp lực thử không được vượt quá giới hạn áp lực của ống hay gối đỡ đã thiết kế. - Thời gian thử áp lực của từng giai đoạn phải đảm bảo ít nhất là 2h - Trong khoảng thời gian thử áp lực, sự chênh lệch áp lực không vượt quá ± 0.35bar - Nếu ở đầu cuối của đoạn ống thử áp lực là van hoặc vòi nước áp lực không vượt quá hai lần giới hạn chịu đựng của van, mặc dù đã có các gối đỡ chịu lực. * Các điều kiện cần thiết : - Tuyến ống dự kiến thử phải được bít kín và cô lập hoàn toàn. - Chiều dài tuyến ống tối đa cần thử là 600m. - Toàn tuyến ống phải được lắp đặt phẳng, không cong vênh và phải được lấp cát, đất đầm chặt ( riêng tại các mối nối phải để trống để kiểm tra ). - Tại các vị trí rẽ nhánh, hay chuyển đổi hướng tuyến ống phải được neo giữ bằng các gối đỡ đúng quy cách. - Tuyến ống phải được xả sạch không có cặn bẩn và nhất là không có không khí trong nước. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỬ ÁP LỰC Bắt đầu thử Lựa chọn đoạn thử áp lực Chuẩn bị hai đầu đoạn thử Kiểm tra hai đầu đoạn thử Tiến hành sửa Lắp đặt thiết bị bơm nước Xả nước Bơm nước vào ống Điều tra hiện trường Lắp thiết bị thử áp lực Kiểm tra Kết nối với mạng ống Tháo dỡ các thiết bị Xả nước * Cách thức tiến hành : tiến hành theo các bước sau : - Bít kín 2 đầu ống và các nhánh rẽ trên tuyến ống bằng các bửng chặn cùng cỡ. - Neo giữ và chèn chặt các bửng chận vào thành mương đào ( phần đất nguyên thể, không bị tơi xốp ) hoặc một vị trí cố định nào đó, có thể chịu một lực đẩy tối thiểu là : (Kg), (với d tính bằng cm ) Với :- 6 : áp lực thử 6 kg - d :đường kính ống - TC :3,1416 Do đó nên diện tích phải chịu lực đẩy càng lớn càng tốt. - Khoan lắp đặt 2 con cóc cỡ 20mm trên 2 đầu đoạn ống thử gần sát vị trí bít đầu ống. + 1 con cóc dùng để bơm nước vào ống. + 1 con cóc dùng để xả không khí ra khỏi ống. - Bơm nước vào đầy ống và xả sạch không khí trong ống và ngâm trong thời gian tối thiểu là 12 giờ ( có thể sử dụng nguồn nước từ ống hiện hữu dẫn vào tuyến ống mới). - Bơm nước vào tuyến ống mới cho đến khi đạt áp lực tối thiểu là 6 kg/cm² (áp lực quy định ). Ngưng bơm, chờ cho thời gian tối thiểu là 2 giờ, kiểm tra lại áp lực. Nếu áp lực trong đoạn ống vẫn giữ nguyên khi ngưng bơm hoặc có giảm, ngưng bơm thêm vào một lượng nước quy định sẽ đạt được áp suất ban đầu thì tuyến ống đạt yêu cầu kín nước. Công thức tính lượng nước bơm thêm : Với : V :Thể tích nước bơm thêm (lít ) N :Số mối nối trong toàn bộ tuyến ống thử. D :Đường kính tuyến ống thử (mm) Nếu áp lực trong đoạn ống bị sụt giảm và trọng lượng nước bơm thêm quá quy định thì tuyến ống không đạt yêu cầu kín nước. Phải tiến hành kiểm tra các mối nối để xác định vị trí xỉ nước (nếu trong ống con nước rất khó xác định vị trí bị xì ). - Tiến hành tháo gỡ các bửng chận, con cóc và thay thế bằng nút bít hình côn 20mm. Chú ý phải xả nước để hạ áp lực trong ống bằng 0 kg/cm² trước khi tháo gỡ bửng chận. + Chuẩn bị các điểm cuối đường ống để thử áp lực Trong các trường hợp lựa chọn điểm đầu và cuối của đoạn thử là hố van thì phải xem xét hố van có đủ khả năng để lắp đặt thiết bị, dụng cụ cần thiết cho việc thử áp lực hay không. Nếu đảm bảo thì việc chuẩn bị sẽ đơn giản hơn. Van và hố van sẽ được chuẩn bị để bảo vệ, đủ khả năng chịu đựng áp lực. Hình 5.5 – Ví dụ minh họa điểm kết thúc của đoạn thử áp lực Hình 5.6 – Ví dụ về phương pháp bảo vệ trong trường hợp có hố van Chuẩn bị các khối bê tông để làm các gối đỡ cho đầu ống, trên các gối đỡ bêtông này được các tấm dàn tải lên, các tấm dàn tải này bằng thép hoặc gỗ. Trong trường hợp nếu thử áp lực cho các ống có đường kính nhỏ thì gối đỡ bêtông có thể thay thế bằng các tấm dàn tải tựa thẳng vàn thành hố đất đã được gia cố. * Bơm nước vào ống: Việc bơm nước vào ống được tiến hành một cách từ từ để đảm bảo khí được thoát hết ra ngoài. Việc này rất quan trọng vì nếu như không khí không thoát hết ra ngoài thì sẽ rất nguy hiểm vì nó có thể gây ra khí nén trong lòng ống. Trong khi bơm, nếu phát hiện thấy rò rỉ nước ra ngoài thì cần sửa chữa đường ống ngay lập tức. Đường ống nên để trong tình trạng bơm nước vào trong vòng 24 giờ để ổn định ống. * Các thiết bị cần cho việc thử áp lực đường ống: -Bơm áp lực( loại bơmpiston) :1 bộ - Bơm đo áp lực :1 bộ - Bộ ghi biến động áp lực :1 bộ - Vòi hút : đủ chiều dài cần thiết - Vòi nối : đủ chiều dài cần thiết - Vòi chảy tràn : đủ chiều dài cần thiết - Bể chứa nước và các thiết bị định lượng :1 bộ - Các thiết bị nối (gồm cả van và vòi) : 1 bộ * Tiến hành thử áp lực : Sau khi bơm nước vào trong đường ống, đạt được áp lực yêu cầu thì ta ngừng bơm và để trong một vài giờ sau đó tiếp tục bơm để bù vào trị số đã sụt trong vòng một giờ vừa rồi. Sau một giờ nữa ta lại lặp lại các bước đã tiến hành, cộng lượng nước bơm vào trong hai giờ ta dược lượng nước thất thoát Đối với áp lực 2-4-2 có nghĩa là 2h đầu ta giữ áp lực 2bar sau đó nâng lên 4bar trong 2h và rồi lại hạ xuống 2bar và giữ trong vòng 2h Công thức tính toán lượng nước thất thoát: không một đường ống nào được chấp nhận nếu như lượng nước thất thoát lớn hơn lượng nước theo công thức sau Trong đó L : lượng nước thất thoát cho phép (l/h) S : chiều dài đoạn ống thử áp lực (m) D : đường kính quy ước của ống (inch) P : áp lực thử (bar) * Công tác hoàn thiện : sau khi hoàn thành công tác thử áp lực, nước trong ống sẽ được xả ra ngoài. Nếu như các đoạn ống tiếp theo có thể được thử tiếp thì lượng nước này có thể sử dụng để bơm thử vào các đoạn ống đó Khi đấu nối các đoạn ống lại với nhau thì các dụng cụ sử dung cho việc thử áp lực cũng được tháo bỏ. Các gối đỡ bê tông có thể dùng lại, nói chung là các dụng cụ khác như tấm dàn tải, thanh văng chông… đều được sử dụng lại. Đấu nối đoạn vừa thử áp lực với các đoạn lân cận được tiến hành ngay sau khi thử áp lực được hoàn chỉnh. Đấu nối có thể sử dụng đoạn ống vòng đệm hoặc nối bằng bích. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KINH TẾ 6.1. Tính toán chi phí công tác đào và san lấp: 6.1.1. Tính toán chi phí đào đất: Lần lượt tính khối lượng đất đào cho từng tuyến ống, sau đó lấy tổng tất cả ta được khối lượng đất đào của toàn mạng lưới. Chọn độ dốc mái đất của hố đào dựa vào từng loại đất, vì khu vực thiết kế thuộc loại đất cấp I nên ta chọn phương án đào theo hình chữ nhật, với - Bề rộng hố đào : B = D + 0,3 x 2 ( 0,3 : độ mở rộng mỗi bên hố đào). - Cao trình đáy rãnh hố đào : H = Zmđ – (0,7 +D + 0,1) Với : + Zmđ : cốt mặt đất tại vị trí đào.(m) + D : đường kính ống (m) + 0,7 : độ sâu chôn ống tối thiểu tính đến đỉnh ống (m) + 0,1 : bề dày lớp cát lót đáy ống (m) Vì cao độ mặt đất khu quy hoạch tương đối bằng phẳng (1.5 – 1.8). Nên ta chọn độ dốc khi thiết kế đường ống cấp nước cho toàn tuyến ống theo quy định dộ dốc tối thiểu là: i = 0,0005. Thể tích đất đào trên tuyến ống được xác định theo công thức Trong đó: + FĐ: diện tích mặt cắt hố đào tại điểm đầu đoạn ống. + FC : diện tích mặt cắt hố đào tại điểm cuối đoạn ống + L: chiều dài đoạn ống. Hình 6.1 – Mặt cắt phui đào v Tính toán cho đoạn ống điển hình: Đoạn 1-2: D = 250 (mm), L = 335 (m) Độ sâu chôn cống tại nút 1 (tính từ mặt đất đến đáy ống) là: H1 = 0.7 + 0.25 + 0.1= 1.05 (m). Cao trình đáy rãnh tại nút 1 là : 1.6 – 1.05 = 0.55 (m) Với độ cao chêch lệch đáy ống giữa nút 1 và nút 2 là: h = i x L = 0.0005 x 335 = 0.1675 (m) Cao trình đáy rãnh tại nút 2 là : 0.55 – 0.1675 = 0.3825 (m) Độ sâu chôn ống tại điểm 2 là: H2 = 1.6 – 0.3825 = 1.2175 (m) Bề rộng hố đào là : B = 0.25 + 0.3 x 2 = 0.85 (m) Với: + F1 : diện tích mặt cắt hố đào tại nút 1 + F2 : diện tích mặt cắt hố đào tại nút 2 F1 = B x H1 = 0.85 x 1.05 = 0.8925 (m2) F2 = B x H2 = 0.85 x 1.2175 = 1.0349 (m2) Tính toán tương tự cho những đoạn ống còn lại, ta có bảng thống kê khối lượng đào đất của tất cả các tuyến ống theo bảng 6.1. Bảng 6.1 – Khối lượng đào đắp, vận chuyển Coïc Kh.Caùch theo traéc Ñoäsaâuoáng D.Kinhoáùng Chieàu roäng ñaùy Chieàu saâu möông Ñaøo möông ñaát caáp Laáp caùt möông ñaët oáng doïc möông ñaøo 2 (m) (m) (mm) (m) (m) (m3) (m3) A B C D G H I O 1 335.0 0.95 250 0.85 1.05 337.43 201.90 2 442.0 1.12 250 0.85 1.32 518.47 313.80 3 446.0 1.34 200 0.8 1.44 553.04 331.65 4 218.0 1.56 100 0.7 1.66 253.32 143.04 5 446.0 1.56 150 0.75 1.66 518.48 303.21 6 444.0 1.34 150 0.75 1.44 442.89 257.89 7 332.0 1.12 150 0.75 1.22 282.62 163.71 8 200.0 0.95 150 0.75 1.05 157.50 90.97 1 200.0 0.95 200 0.8 1.05 184.00 108.72 9 370.0 1.15 150 0.75 1.25 373.24 217.41 10 440.0 1.34 150 0.75 1.44 511.50 299.13 11 446.0 1.56 100 0.7 1.66 552.59 312.26 12 214.0 1.78 150 0.75 1.88 300.14 176.31 13 447.0 1.76 100 0.7 1.86 547.58 309.40 14 439.0 1.54 150 0.75 1.64 503.75 294.50 15 399.0 1.32 150 0.75 1.42 395.01 229.96 16 130.0 1.12 150 0.75 1.22 120.41 69.95 9 1.15 150 0.75 1.25 7 203.0 1.12 100 0.7 1.22 173.36 97.47 2 1.12 100 0.7 1.22 10 178.0 1.34 100 0.7 1.44 178.18 100.42 15 1.32 100 0.7 1.42 6 206.0 1.34 100 0.7 1.44 207.65 117.04 3 219.0 1.34 100 0.7 1.44 237.62 134.07 11 200.0 1.56 100 0.7 1.66 231.00 130.43 14 1.54 100 0.7 1.64 Coäng khoái löôïng  7,579.8 4,403.24 vTheo bảng 6.1 ta có: Tổng khối lượng đất đào là : SVĐ = 7.579,8 (m3) Chọn phương án đào bằng máy, sau đó công nhân sửa vát lại. Giá thành máy đào lấy theo “Đơn Giá Xây Dựng Công Trình – Tỉnh Kiên giang” Chọn máy đào gàu bánh xích với dung tích gàu 0,5 m3 Giá đào 856.619 VNĐ/ca . Năng suất máy đào được trong 1 ca : Q = 415 (m3/ca) Số ca máy đào cần thiết là : N = VĐ / Q = 7. 579,8 / 415 = 18,26 (ca) Khối lượng thực tế máy đào được là : 18,26 x 415 = 7.577,9 (m3) à Chi phí đào bằng máy là : G1 = 18,26 x 856.619 = 15.641.863 (đồng) Khối lượng nhân công đào là : 7.579,8 – 7.577.9 = 1,9(m3) Định mức đào của công nhân là 1,3m3/công, với giá 40.000 đồng/công à Chi phí nhân công đào là : G2 = (1,9/1,3)x40.000 = 58.641 (đồng) à Tổng số tiền cần thiết cho công tác đào đất là : = 15.641.863 + 58.641 = 15.700.504(đồng) 6.1.2. Tính toán chi phí san lấp: Khối lượng san lấp bao gồm ; + Khối lượng cát lót đáy ống dày 10cm. và khối lượng cát lấp xung quanh ống, + Khối lượng đất lấp ngược với hệ số đầm nén k = 1,05 Theo bảng tính toán khối lượng đất đào đắp ta có : (7.579.8 - 4403,25)/1.05 = 3.025,27 4403,25 m3 Chi phí lấp đất bao gồm chi phí máy ủi, chi phí máy đầm + Chi phí máy ủi : Ta chọn loại máy ủi £ 110CV, đơn giá 902.129 đồng/ca Định mức máy ủi 0,045ca/100m3. Số ca máy ủi : N = (3.025,27 x 0,045)/100 = 1.36 (ca) à Chi phí máy ủi là : G3 = 1.36 x 902.129 = 1.226.895 (đồng) + Chi phí máy đầm : chọn loại máy đầm cóc, đơn giá 62.904 đồng/ca Định mức máy đầm 0,04ca/100m3. Số ca máy đầm : N = (3.025,27 x 0,04)/100 = 1,21 (ca) à Chi phí máy đầm là : G4 = 1,21 x 710.462 = 85.9659 (đồng) + Chi phí cát lấp : 4.403,24x46.000=202.549.040 Cát được vận chuyển đến công trình bằng xe tải. Giá 46.000 đồng /m3 (đồng)(đồng) à Tổng số tiền cần thiết cho công tác san lấp là : = 1.226.895 + 85.9659 + 202.549.040 = 204.635.594 (đồng) 6.1.3. Chi phí vận chuyển : Khối lượng đất phải vận chuyển đi là : VVC = VĐÀO - VLẤP = 7.579,8 – 3023,27 = 4.403,24 m3 . Đất dư được vận chuyển đi nơi khác bằng xe tải. Giá 594.630 đồng/ca Định mức 0,6 ca/100m3 Số ca máy vận chuyển : N = (4.403,24 x 0,6)/100 = 26,4 (ca) 26,4x594.630 = 15.698.232 (đồng) àSố tiền cần cho công tác vận chuyển đất đi đổ là : à Tổng chi phí cho công tác đào, san lấp, vận chuyển đất là: = 15.700.504+ 204.635.594 + 15.698.232 = 236.034.330(đồng) 6.2. Tính toán chi phí xây dựng đường ống Ta sử dụng loại ống Gang EU của Công Ty Đại Việt. Bảng 6.2 – Chi phí đường ống STT Đường kính (mm) Loại ống Chiều dài Đơn giá (đồng/m) Thành tiền (đồng) 01 D300 Gang EU 200 1.650.000 330.000.000 02 D250 Gang EU 777 1.425.000 1.107.225.000 03 D200 Gang EU 655 1.285.000 841.675.000 04 D150 Gang EU 3624 960.000 3.479.040.000 05 D100 Gang EU 2341 754.000 1.765.114.000 Tổng 7.523.054.000 Chi phí phụ tùng và nhân công lắp đặt lấy bằng 30% tổng chi phí đường ống : Vậy giá thành xây dựng đường ống là: à G0 = 7.523.054.000 x1.3 = 9.779.970.200 (đồng) Vậy: = G + G0 = 236.034.330 + 9.779.970.200 =10.016.045.300 (đồng) Trong đó: G : Giá thành đào lấp đất; G = 236.034.330 (đồng). G0: Giá thành đường ống, phụ tùng, nhân công: G0 = 9.779.970.200 (đồng). 6.3. Chi phí xây dựng đài nước Trong đó: +Wđ : thể tích đài; Wđ = 530,7 m3. +gxd : đơn giá xây dựng đài nước tính cho 1m3 nước - tham khảo giá xây dựng của Công Ty Tư Vấn Thiết Kế Cấp Nước Số 2 – Thành Phố Hồ Chí Minh gxd = 1.500.000 đ/m3 chứa 530,7 x1.500.000 = 796.050.000 (đồng) 90%x 796.050.000 = 716.445.000 (đồng) (đồng) (đồng). Trong đó bao gồm : + Chi phí xây dựng vỏ chiếm 90% tổng giá thành xây dựng đài 10%x 796.050.000 = 79.605.000 (đồng) + Chi phí xây dựng thiết bị chiếm 10% tổng giá thành xây dựng đài 6.4. Chi phí xây dựng bể chứa Trong đó: + Wbc: thể tích bể chứa; WBC = 1.693,6(m3) , + gxd: đơn giá xây dựng bể chứa tính cho 1m3 chứa. gxd = 500.000 đ/1m3 chứa 10%x 864.800.000= 86.480.000 (đồng) 1.693,6x 500.000 = 864.800.000 (đồng) Chi phí xây dựng bể chứa là : (đồng) Trong đó 90%x 864.800.000 = 762.120.000 (đồng) + Chi phí xây dựng vỏ bể chứa chiếm 90% tổng giá thành xây dựng bể chứa. + Chi phí xây dựng thiết bị chiếm 10% tổng giá thành xây dựng bể chứa 6.5. Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II Trạm bơm tăng áp được xây dựng theo kiểu nổi với tổng diện tích là : Trạm có 3 bơm hoạt động, 1 dự phòng, và 1 chữa cháy. Chi phí xây dựng Trạm bơm tăng áp cho khu quy hoạch đươc5 xác định theo công thức : Trong đó : + QTB :Công suất Trạm bơm. QTB = 3.000 m3/ngđ. + gTB : giá thành xây dựng trạm bơm tính cho 1m3 nước. gTB = 700.000 (đ/m3). Vậy chi phí cần để xây dựng Trạm bơm tăng áp là : (đồng) Bảng 6.3 – Tổng hợp kinh phí xây dựng mạng lưới cấp nước STT HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH TỔNG THÀNH TIỀN XD VỎ XD THIẾT BỊ % Thành Tiền % Thành Tiền 1 Đào đất +San lấp + vận chuyển 236.034.330 2 Đường ống +phụ tùng + lắp đặt 9.779.970.200 5 Xây dựng đài nước 796.050.000 0.90 716.445.000 0.10 79.605.000 6 Xây dựng bể chứa 864.800.000 0.90 762.120.000 0.10 86.480.000 7 Xây dựng trạm bơm 2.100.000.000 8 Tổng cộng A 13.776.854.530 9 Chi phí khác 10%A 1.377.685.453 10 Dự phòng 5%A 688.842.726 11 TỔNG 15.843.382.710 Vậy tổng chi phí cần thiết để thi công lắp đặt hệ thống cấp nước cho thiết kế hệ thống cấp nước khu vực 2 – thị xã Rạch Giá – Tỉnh Kiên Giang là 15.843.382.710 (đồng) (Mười lăm tỷ, tám trăm bốn mươi ba triệu, ba trăm tám mươi hai ngàn, bảy trăm mười đồng.). KẾT LUẬN Điểm bất lợi nhất của mạng lưới là tại nút 13 có áp lực tại nút là 17.85. Như vậy việc chọn lựa máy bơm có lưu lượng là 27.63 l/s với cột áp là 26.5m là hoàn toàn hợp lý. Điểm bất lợi nhất đủ áp và đủ lưu lượng dùng nước thì cũng đồng nghĩa với các nút khác trên mạng lưới đủ áp. Điều này cũng chứng minh rằng việc tính toán, bố trí và lựa chọn đường kính cho ống là hợp lý, đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của người dân khu vực 2, thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang. Như vậy với chủ trương đô thị hóa của tỉnh Kiên Giang, nâng cấp hạ tầng kỹ thuật, thúc đẩy kinh tế xã hội, nâng cao đời sống cho nhân dân thì việc đầu tư xây dựng mạng lưới cấp nước cho khu vực 2, thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang là một chủ trương đúng đắn của tỉnh, thúc đẩy quá trình đô thị hóa, giải quyết được vấn đề thiếu nước sinh hoạt cho người dân. TÀI LIỆU THAM KHẢO ThS. Nguyễn Thị Hồng (2001). Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội Trịnh Xuân Lai (2000). Tính toán các công trình cấp nước. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. PGS-TS. Dương Thanh Lượng (2007). Giáo trình mô phỏng mạng lưới cấp nước bằng phần mềm Epanet. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. TS. Nguyễn Văn Tín, ThS. Nguyễn Thị Hồng, KS. Đỗ Hải, PGS-TS. Trần Đình Khai (2001). Cấp nước. Tập 1 Mạng lưới cấp nước. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng (2003). Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp – thoát nước. Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh GS-TS. Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Ứng Quốc Dũng, Đỗ Hải, ThS. Lê Thị Dung, TS. Phạm Ngọc Thái (2001). Cấp nước và vệ sinh nông thôn. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. GS-TS. Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Ứng Quốc Dũng, Đỗ Hải, Nguyễn Văn Tín (1996). Cấp thoát nước. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội. Tiêu chuẩn TCVN 4513 : 1988. Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế. Tiêu chuẩn TCVN 2622 : 1995. Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế. Tiêu chuẩn TCXDVN 33 : 2006. Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế.