Đề tài Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư phong phú 4 huyện Bình Chánh – TP Hồ Chí Minh

ác cụm nhà liên kế vườn, nhà vườn liên lập và song lập, công trình công cộng nhóm nhà, chung cư 5 tầng, công trình công cộng ( khu hành chánh, trạm y tế, nhà trẻ, …. Chỉ tiêu sử dụng đất bình quân : 59.2 m2/ người Mật độ dân cư : 165 người /ha Tầng cao trung bình : 2,5 tầng Mật độ xây dựng toàn khu : 30.8% Tiêu chuẩn cấp điện dân dụng : 1.000Kwh/người/ngày Tiêu chuẩn thoát nước : 120 lít/ngày đêm Tiêu chuẩn rác thải sinh hoạt : 1kg/người/ ngày CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 2.1. DIỆN TÍCH VÀ DÂN SỐ CÁC KHU: Dựa vào mặt bằng khu dân cư, ta đo được diện tích thực và tính được số dân cư của từng tiểu khu như sau: Bảng 2.1. Diện tích, dân số các tiểu khu STT Tiểu khu S (ha) Mật độ Dân số Ký hiệu (người/ha) (người) 1 Khu Thương Mại TM 0.34 2 Mẫu giáo MG 1 0.64 MG 2 0.39 MG 3 0.89 Tổng - 1.92 3 Tiểu học TH 1 2.96 4 Trung học TRH 1 1.43 5 Nhà phố NP 1 7.25 165 1196 NP 2 4.47 165 738 NP 3 2.65 165 437 NP 4 2.61 165 431 NP 5 1.08 165 178 NP 6 2 165 330 NP 7 3.38 165 558 NP 8 2.16 165 356 NP 9 2.09 165 345 Tổng - 27.69 4569 6 Chung cư CC 1 1.1 150 165 CC 2 1.82 150 273 CC 3 1.1 150 165 CC 4 1.28 150 192 CC 5 1.1 150 165 CC 6 1.1 150 165 CC 7 1.1 150 165 Tổng - 8.60 1290 7 Công viên, cây xanh CX 1 0.1 CX 2 0.5 CX 3 0.25 CX 4 0.4 CX 5 0.6 CX 6 0.65 CX 7 5 Tổng - 7.5 8 Trạm cấp nước TCN 1 9 Đường xá - 35.9 2.2. tÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ CỦA KHU VỰC: 2.2.1. Tiêu chuẩn dùng nước: Tiêu chuẩn dùng nước là lượng nước trung bình tính cho một dơn vị tiêu thụ nước trong một đơn vị thời gian (ngày đêm) hay cho một đơn vị sản phẩm (lít/người; lít/đơn vị sản phẩm). Đây là thông số cơ bản khi thiết kế hệ thống cấp nước,dùng để xác định quy mô hay công suất cấp nước cho khu vực. Các tiêu chuẩn dùng nước để tính toán cấp nước trong khu dự án được tra theo TCN 33-2006: - Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sinh hoạt của khu dân cư: Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sinh hoạt của khu dân cư, cho khu chung cư xác định theo mức độ trang thiết bị vệ sinh cho các khu nhà, q = 150 lít/ngàyđêm. - Tiêu chuẩn nước tưới cho cây xanh, công viên, tưới đường: qtc= 3 l/m2.ngđ, qtđ = 0.4 l/m2.ngđ - Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu thương mại: qtm = 12l/m2.ngđ. - Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu trường học: qth = 20l/hs.ngđ. - Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy: Tiêu chuẩn này phụ thuộc vào quy mô dân số khu vực, số tầng cao, bậc chịu lửa và mạng lưới đường ống chữa cháy. Tiêu chuẩn dùng cho chữa cháy để tính toán khu vực dự án: 15 lít/s và số đám cháy xảy ra đồng thời chọn là n = 1 đám. 2.2.2.Tính toán lượng nước tiêu thụ: - Lượng nước tiêu thụ cho khu dân cư Phong Phú 4 bao gồm các lượng nước dùng cho nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt cho khu dân cư, chung cư, nước phục vụ cho thương mại, nước dùng cho trường học, nước dùng cho tưới cây và tưới đường - Tính toán nhu cầu dùng nước cho 1 khu đô thị loại III khu dân cư có 4569 người. + Tiêu chuẩn cấp nước được chọn: 150 lít/người.ngd (giai đoạn năm 2020). + Tỉ lệ dân được cấp nước ở khu dân cư này là 100%. + Hệ số không điều hòa dùng nước ngày max: = 1.2 + Hệ số không điều hòa dùng nước ngày min: = 0.8 - Hệ số dùng nước các giờ không đều trong ngày: + = = 1.2 * 1.41 = 1.7 + = = 0.4 * 0.25 = 0.1 Với: αmax = 1.2 ÷ 1.5 αmin = 0.4 ÷ 0.6 và: Số dân (1000)dân 1 2 4 6 10 20 50 100 300 max 2 1.8 1.6 1.4 1.3 1.2 1.15 1.1 1.05 1.0 min 0.1 0.15 0.2 0.25 0.4 0.5 0.6 0.7 0.85 1.0 a. Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư: * Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư gồm 4569 người, được tính theo công thức sau:( Q = (m3/ngàyđêm) Q= Q * = 685.328 * 1.2 = 822.393 (m3/ngàyđêm) Với : Q : Lưu lượng lớn nhất ngày đêm : Hệ số không điều hòa ngày đêm chọn = 1.2 N : dân số tính toán f : tỉ lệ số người được cấp nước f = 100%. * Khu dân cư sử dụng nước 24 giờ. BẢNG 2.2. LƯỢNG NƯỚC CHO NHU CẦU SINH HOẠT KHU DÂN CƯ STT Tiểu khu S (ha) Dân số Qsh Qtb Qmaz Ký hiệu (người) m3/ng.ngđ m3/ngđ Kngmax = 1.2 1 Nhà phố NP 1 7.25 1196 0.15 179.438 215.325 NP 2 4.47 738 0.15 110.633 132.759 NP 3 2.65 437 0.15 65.588 78.705 NP 4 2.61 431 0.15 64.598 77.517 NP 5 1.08 178 0.15 26.730 32.076 NP 6 2 330 0.15 49.500 59.400 NP 7 3.38 558 0.15 83.655 100.386 NP 8 2.16 356 0.15 53.460 64.152 NP 9 2.09 345 0.15 51.728 62.073 Tổng - 27.69 4569 685.3275 822.393 b. Lưu lượng nước phục vụ cho khu chung cư: * Khu chung cư có mật độ là 150ng/ha và được tính tương tự như cho khu dân cư, ta được bảng sau BẢNG 2.3. LƯỢNG NƯỚC CHO NHU CẦU SINH HOẠT KHU CHUNG CƯ STT Tiểu khu S (ha) Dân số Qcc Qcctb Qccmax Ký hiệu (người) m3/ng.ngđ m3/ngđ Kngmax = 1.2 2 Chung cư CC 1 1.1 165 0.15 24.750 29.700 CC 2 1.82 273 0.15 40.950 49.140 CC 3 1.1 165 0.15 24.750 29.700 CC 4 1.28 192 0.15 28.800 34.560 CC 5 1.1 165 0.15 24.750 29.700 CC 6 1.1 165 0.15 24.750 29.700 CC 7 1.1 165 0.15 24.750 29.700 Tổng - 8.6 1290 193.500 232.200 * Khu chung cư cũng được tính sử dụng nước 24 giờ / ngày đêm c. Lưu lượng dùng cho khu thương mại: - QTM được tính theo công thức sau: QTM = S * qTM (Khu thương mại sử dụng nước 14h/ngày, 8h sáng 10 giờ tối) BẢNG 2.4. LƯỢNG NƯỚC NHU CẦU SỬ DỤNG CỦA KHU THƯƠNG MẠI STT Tiểu khu S (ha) q Qtb Q phân bổ theo từng giờ Ký hiệu l/m2.ngđ m3/ngđ m3/h l/s 1 Khu Thương Mại TM 0.34 12 40.800 2.914 0.810 d. Lưu lương cho trường học: - QTH được tính theo công thức sau: QTH = n * qTH Với: n: số học sinh 1 trường qTH: tiêu chuẩn cấp nước cho 1 học sinh BẢNG 2.5. LƯỢNG NƯỚC NHU CẦU SỬ DỤNG CỦA TRƯỜNG HỌC STT Tiểu khu Số HS q Q Q phân bổ theo từng giờ Ký hiệu (người) l/ng.ngđ m3/ngđ m3/h l/s 2 Mẫu giáo MG 1 200 20 4 0.333 0.093 MG 2 100 20 2 0.167 0.046 MG 3 300 20 6 0.500 0.139 Tổng - 600 12 1.000 0.278 3 Tiểu học TH 1 1000 20 20 1.667 0.463 4 Trung học TRH 1 1000 20 20 1.667 0.463 Tổng cộng - 2600 52 4.333 1.204 e. Lưu lương cho tưới cây, tưới đường: - QTC, QTĐ được tính theo công thức sau: QTC = S * qTC QTĐ = S * qTĐ BẢNG 2.6. LƯỢNG NƯỚC TƯỚI CÂY VÀ TƯỚI ĐƯỜNG STT Tiểu khu S (ha) q Q Q phân bổ theo từng giờ Ký hiệu l/m2.ngđ m3/ngđ m3/h l/s 7 Công viên, cây xanh CX 1 0.1 3 3 0.500 0.139 CX 2 0.5 3 15 2.500 0.694 CX 3 0.25 3 7.5 1.250 0.347 CX 4 0.4 3 12 2.000 0.556 CX 5 0.6 3 18 3.000 0.833 CX 6 0.65 3 19.5 3.250 0.903 CX 7 5 3 150 25.000 6.944 Tổng - 7.5 225 37.500 10.417 9 Đường xá 35.9 0.4 143.6 23.933 6.648 BẢNG 2.7. BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG : STT MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG KÝ HIỆU DÂN SỐ DIỆN TÍCH TIÊU CHUẨN CẤP NƯỚC Hệ số Nhu cầu người ha m3/ng.ngđ l/m2.ngđ K ngày max m3/ngđ 1 Lưu lượng nước sinh hoạt QSH 4569 0.15 1.2 822.393 2 Lưu lượng nước chung cư QCC 1290 0.15 1.2 232.200 2 Lưu lượng nước thương mại QTM 0.34 - 12 40.800 3 Lưu lượng nước trường học QTH 2600 0.02 - 52.000 4 Lưu lượng nước tưới cây QTC 7.5 3 225.000 5 Lưu lượng nước tưới đường QTĐ 35.9 0.4 143.600 6 Lưu lượng nước sử dụng max Qsdmax QSH+QTM+QTH+QTC+QTĐ 1515.993 7 Lưu lượng nước rò rỉ thất thoát QRR 10% Qsdmax 303.199 8 Lưu lượng nước cấp Qcấp Qsdmax + QRR 1819.192 9 Lưu lượng bản thân trạm QBTT 8%Qcấp 145.535 10 Lưu lượng tổng cần dùng QTC Qcấp + QBTT 1964.727 g. Áp lực yêu cầu trên mạng: * Áp lực yêu cấu tại có chung cư 5 tầng nên áp lực yêu cầu cần có để nước có thể lên mái chung cư là: Hyêu cầu = 5n +4 = 4*5 + 4 = 24 m 2.2.3. Thống kê lưu lượng nước sử dụng cho toàn khu dự án: Như tính toán ở trên ta có: = = 1.5 * 1.11 = 1.665 ≈ 1.7 Ta tra bảng trong sách Đồ án Mạng lưới cấp nước è % Qngd BẢNG 2.8 BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG HỆ SỐ SỬ DỤNG NƯỚC GiỜ TRONG NGÀY NƯỚC SINH HOẠT NƯỚC CHUNG CƯ THƯƠNG MẠI TRƯỜNG HỘC TƯỚI CÂY TƯỚI ĐƯỜNG TỔNG LƯU LƯỢNG NƯỚC TOÀN KHU PATTERN 822.393 m3/ngđ Rò rỉ 232.200 m3/ngđ Rò rỉ 40.800 m3/ngđ Rò rỉ 52.000 m3/ngđ Rò rỉ 225.000 m3/ngđ Rò rỉ 143.600 m3/ngđ Rò rỉ Kh = 1.7 Kh = 1.7 14 12 6 6 %Qngđ m3 m3 %Qngđ m3 m3 %Qngđ m3 m3 %Qngđ m3 m3 %Qngđ m3 m3 %Qngđ m3 m3 m3 %Qngđ 0 - 1 1.0 8.224 1.645 1.0 2.322 0.464 - - - - - - - - - - - - 12.655 0.70 0.089 1 - 2 1.0 8.224 1.645 1.0 2.322 0.464 - - - - - - - - - - - - 12.655 0.70 0.089 2 - 3 1.0 8.224 1.645 1.0 2.322 0.464 - - - - - - - - - - - - 12.655 0.70 0.089 3 - 4 1.0 8.224 1.645 1.0 2.322 0.464 - - - - - - - - - - - - 12.655 0.70 0.089 4 - 5 2.0 16.448 3.290 2.0 4.644 0.929 - - - - - - 16.67 37.50 7.500 - - - 70.310 3.86 0.494 5 - 6 3.0 24.672 4.934 3.0 6.966 1.393 - - - - - - 16.67 37.50 7.500 - - - 82.965 4.56 0.583 6 - 7 5.0 41.120 8.224 5.0 11.610 2.322 - - - 8.33 4.333 0.867 16.67 37.50 7.500 - - - 113.476 6.24 0.798 7 - 8 6.5 53.456 10.691 6.5 15.093 3.019 - - - 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 87.458 4.81 0.615 8 - 9 6.5 53.456 10.691 6.5 15.093 3.019 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 90.955 5.00 0.639 9 - 10 5.5 45.232 9.046 5.5 12.771 2.554 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 78.300 4.30 0.550 10 - 11 4.5 37.008 7.402 4.5 10.449 2.090 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 65.645 3.61 0.461 11 - 12 5.5 45.232 9.046 5.5 12.771 2.554 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 78.300 4.30 0.550 12 - 13 7.0 57.568 11.514 7.0 16.254 3.251 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 97.283 5.35 0.684 13 - 14 7.0 57.568 11.514 7.0 16.254 3.251 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 16.67 37.50 7.500 - - - 142.283 7.82 1.000 14 - 15 5.5 45.232 9.046 5.5 12.771 2.554 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 16.67 37.50 7.500 - - - 123.300 6.78 0.867 15 - 16 4.5 37.008 7.402 4.5 10.449 2.090 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 16.67 37.50 7.500 - - - 110.645 6.08 0.778 16 - 17 5.0 41.120 8.224 5.0 11.610 2.322 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 71.973 3.96 0.506 17 - 18 6.5 53.456 10.691 6.5 15.093 3.019 7.14 2.914 0.583 8.33 4.333 0.867 - - - - - - 90.955 5.00 0.639 18 - 19 6.5 53.456 10.691 6.5 15.093 3.019 7.14 2.914 0.583 - - - - - - 16.67 23.933 4.787 114.475 6.29 0.805 19 - 20 5.0 41.120 8.224 5.0 11.610 2.322 7.14 2.914 0.583 - - - - - - 16.67 23.933 4.787 95.493 5.25 0.671 20 - 21 4.5 37.008 7.402 4.5 10.449 2.090 7.14 2.914 0.583 - - - - - - 16.67 23.933 4.787 89.165 4.90 0.627 21 - 22 3.0 24.672 4.934 3.0 6.966 1.393 7.14 2.914 0.583 - - - - - - 16.67 23.933 4.787 70.182 3.86 0.493 22 - 23 2.0 16.448 3.290 2.0 4.644 0.929 - - - - - - - - - 16.67 23.933 4.787 54.030 2.97 0.380 23 - 24 1.0 8.224 1.645 1.0 2.322 0.464 - - - - - - - - - 16.67 23.933 4.787 41.375 2.27 0.291 TỔNG CỘNG 100 822.393 164.479 100 232.200 46.440 100 40.800 8.160 100 52.000 10.400 100 225.000 45.000 100.000 143.600 28.720 1819.192 100.000 - Hình 2.1: Biểu đồ tiêu thụ nước của toàn khu Hình 2.2: Hệ số Pattern cho toàn khu 2.3. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ BƠM CẤP ii, THỂ TÍCH ĐÀI NƯỚC, THỂ TÍCH BỂ CHỨA 2.3.1. Chế độ bơm: - Chế độ bơm của trạm bơm cấp II được lựa chọn sao cho có đường làm việc gần với đường tiêu thụ nước đồng thời thể tích đài nước và thể tích bể chứa nhỏ nhất. - Nếu có nhiều bơm ghép song song thì bước nhảy của của các bậc làm việc của trạm bơm phải thỏ điều kiện hệ số giảm lưu lượng α khi các bơm làm việc đồng thời: + 2 bơm làm việc đồng thời: α = 0.9 + 3 bơm làm việc đồng thời: α = 0.88 + 4 bơm làm việc đồng thời: α = 0.85 Hình 2.3. Biểu đồ tiêu thụ nước khu dân cư và khu chung cư (theo % Qngđ) * Dựa vào biểu đồ tiêu thụ nước ta sẽ chọn chế độ bơm cấp II như sau + Phương án đề xuất: bơm 2 cấp, 3 bơm giống nhau - Từ 21h – 5h : Qb = 2.06% (bơm 1 cấp, chạy 1 bơm) - Từ 6h – 20h : Qb = 5.43% (bơm 2 cấp, chạy 2 bơm) (Với 9*Qb + 3*15*0.88*Qb = 100% => Qb = 2.06%) Với Lưu lượng nước sử dụng trong mạng lưới (Xem bảng 2.7) Qngd = 1819.192 (m3/ngàyđêm) 2.3.2. Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm: Thể tích đài nước được xác định theo phương pháp lập bảng: chọn giờ đài cạn hết nước thường xảy ra sau 1 thời gian lấy nước liên tục, nước trong đài xem như cạn và bằng 0. Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trong đài lớn nhất và dung tích điều hòa của đài. Xác định thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp như đã lựa chọn: Bảng 2.9: Bảng tính thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp Giờ Lưu lương tiêu thụ Lưu lượng bơm cấp II Lưu Lượng vào đài Lưu lượng ra đài W-ĐN (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) 0 - 1 0.70 2.06 1.36 1.36 1 - 2 0.70 2.06 1.36 2.73 2 - 3 0.70 2.06 1.36 4.09 3 - 4 0.70 2.06 1.36 5.46 4 - 5 3.86 2.06 1.80 3.65 5 - 6 4.56 2.06 2.50 1.15 6 - 7 6.24 5.43 0.81 0.34 7 - 8 4.81 5.43 0.62 0.97 8 - 9 5.00 5.43 0.43 1.40 9 - 10 4.30 5.43 1.13 2.52 10 - 11 3.61 5.43 1.82 4.34 11 - 12 4.30 5.43 1.13 5.47 12 - 13 5.35 5.43 0.08 5.55 13 - 14 7.82 5.43 2.39 3.16 14 - 15 6.78 5.43 1.35 1.81 15 - 16 6.08 5.43 0.65 1.16 16 - 17 3.96 5.43 1.47 2.64 17 - 18 5.00 5.43 0.43 3.07 18 - 19 6.29 5.43 0.86 2.20 19 - 20 5.25 5.43 0.18 2.38 20 - 21 4.90 5.43 0.53 2.91 21 - 22 3.86 2.06 1.80 1.11 22 - 23 2.97 2.06 0.91 0.20 23 - 24 2.27 2.06 0.21 0.00 TỔNG 100.0 100.0 Thể tích điều hòa của đài nước: Vdh = 5.55% * 1819.192 = 101 m3 Hình 2.4. Biểu đồ so sánh giữa lưu lượng nước tiêu thụ nước và lưu lượng nước bơm của phương án bơm 2 cấp 2.3.3. Xác định dung tích đài nước: - Đài nước làm nhiệm vụ điều hòa giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu thụ (Khi bơm thừa nước sẽ vào đài dự trữ, khi bơm thiếu nước sẽ từ đài ra cung cấp nước xuống mạng) và tạo cột áp để vận chuyển nước đền nơi tiêu thụ. Dung tích điều hòa được xác định dựa vào chế độ làm việc của trạm bơm cấp II và chế độ tiêu thụ nước của khu dân cư. - Từ kết quả phía trên ta đã chọn được phương án chọn bơm và tính được sơ bộ thể tích đài nước. Bảng 2.9: Bảng thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp Giờ Lưu lương tiêu thụ Lưu lượng bơm cấp II Lưu Lượng vào đài Lưu lượng ra đài W-ĐN (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) 0 - 1 0.70 2.06 1.36 1.36 1 - 2 0.70 2.06 1.36 2.73 2 - 3 0.70 2.06 1.36 4.09 3 - 4 0.70 2.06 1.36 5.46 4 - 5 3.86 2.06 1.80 3.65 5 - 6 4.56 2.06 2.50 1.15 6 - 7 6.24 5.43 0.81 0.34 7 - 8 4.81 5.43 0.62 0.97 8 - 9 5.00 5.43 0.43 1.40 9 - 10 4.30 5.43 1.13 2.52 10 - 11 3.61 5.43 1.82 4.34 11 - 12 4.30 5.43 1.13 5.47 12 - 13 5.35 5.43 0.08 5.55 13 - 14 7.82 5.43 2.39 3.16 14 - 15 6.78 5.43 1.35 1.81 15 - 16 6.08 5.43 0.65 1.16 16 - 17 3.96 5.43 1.47 2.64 17 - 18 5.00 5.43 0.43 3.07 18 - 19 6.29 5.43 0.86 2.20 19 - 20 5.25 5.43 0.18 2.38 20 - 21 4.90 5.43 0.53 2.91 21 - 22 3.86 2.06 1.80 1.11 22 - 23 2.97 2.06 0.91 0.20 23 - 24 2.27 2.06 0.21 0.00 TỔNG 100.0 100.0 Thể tích điều hòa của đài nước: Vdh = 5.55% * 1819.192 = 101 m3 * Dung tích đài nước sẽ được xác định theo công thức: Vđài = Vdh + V + Trong đó: Vđài : dung tích tổng cộng của đài nước Vdh : dung tích phần điều hòa của đài nước V : dung tích nước phục vụ cho chữa cháy trong vòng 15 phút + Ta có: V = m3 Với n: Số đám cháy xảy ra đồng thời ( n = 1) qcc: lưu lượng dập tắt đám cháy (qcc = 15 l/s) (dân số khu vực là 5869 người) Dân số tính toán (1000 người) Số đám cháy đồng thời Lưu lượng cho một đám cháy (l/s) Nhà 2 tầng trờ xuống với bậc chịu lửa Nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa Nhà 3 tầng trở lên không phụ thuộc bậc chịu lửa I, II và III IV và V Đến 5 1 5 5 10 10 Đến 10 1 10 10 15 15 Đến 25 2 10 10 15 15 Đến 50 2 15 20 20 25 Đến 100 2 20 20 30 35 Đến 200 3 20 30 40 Đến 300 3 40 55 Đến 400 3 50 70 Đến 500 3 60 80 è Thể tích đài nước cần xây là: Vđài = Vdh + V = 101 + 13.5 = 114.5 m3. * Ta chọn thể tích đài nước là: Vđài = 125 m3. * Tính toán sơ bộ kích thước đài nước: + Ta chọn chiều cao đài sơ bộ là Hđài = 4.5m Suy ra: Tiết diện đài nước S = m2 Mà: S = è D = m Vậy: Dđài = 6m và Hđài = 5m (thêm 0.5m chiều cao bảo vệ) 2.3.4. Xác định dung tích bể chứa: - Thể tích bể chứa được xác định theo phương án bơm 2 cấp (dùng 3 bơm) đã chọn ở phần trên. Phương pháp xác định dung tích bể chứa cũng giống như phương pháp xác định dung tích đài nước. - Lưu lượng từ đường ống cấp nước chính chảy vào bể chứa xem như không đổi Qb = 4.17%Qngd * Thể tích bể chứa được xác định theo công thức sau: Vbể = Vdh + V + VBTT Với:Vbể : thể tích bể chứa nước VBTT: thể tích dùng cho bản thân trạm (đã xác định ở phần 2.2) VBTT = 145.535 m3 V : thể tích nước dự trữ dùng để chứa cháy trong 3h Ta có: V = m3 Với : n: Số đám cháy xảy ra đồng thời (n = 1) qcc: lưu lượng dập tắt đám cháy (qcc = 15 l/s) (dân số khu vực là 5859 người) Dân số tính toán (1000 người) Số đám cháy đồng thời Lưu lượng cho một đám cháy (l/s) Nhà 2 tầng trờ xuống với bậc chịu lửa Nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa Nhà 3 tầng trở lên không phụ thuộc bậc chịu lửa I, II và III IV và V Đến 5 1 5 5 10 10 Đến 10 1 10 10 15 15 Đến 25 2 10 10 15 15 Đến 50 2 15 20 20 25 Đến 100 2 20 20 30 35 Đến 200 3 20 30 40 Đến 300 3 40 55 Đến 400 3 50 70 Đến 500 3 60 80 Vdh: Thể tích điều hòa bể chứa Xác định thể tích điều hòa bể chứa: Bảng 2.10: Bảng tích tích điều hòa của bể chứa Giờ Lưu lượng bơm cấp I Lưu lượng bơm cấp II Lưu Lượng vào bể Lưu lượng ra bể W-BC (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) (%Qngđ) 0 - 1 4.16 2.06 2.10 8.41 1 - 2 4.16 2.06 2.10 10.51 2 - 3 4.16 2.06 2.10 12.61 3 - 4 4.16 2.06 2.10 14.71 4 - 5 4.17 2.06 2.11 16.82 5 - 6 4.17 2.06 2.11 18.93 6 - 7 4.17 5.43 1.26 17.67 7 - 8 4.17 5.43 1.26 16.41 8 - 9 4.17 5.43 1.26 15.15 9 - 10 4.17 5.43 1.26 13.89 10 - 11 4.17 5.43 1.26 12.63 11 - 12 4.17 5.43 1.26 11.37 12 - 13 4.17 5.43 1.26 10.11 13 - 14 4.17 5.43 1.26 8.85 14 - 15 4.17 5.43 1.26 7.59 15 - 16 4.17 5.43 1.26 6.33 16 - 17 4.17 5.43 1.26 5.07 17 - 18 4.17 5.43 1.26 3.81 18 - 19 4.17 5.43 1.26 2.55 19 - 20 4.17 5.43 1.26 1.29 20 - 21 4.16 5.43 1.27 0.01 21 - 22 4.16 2.06 2.10 2.11 22 - 23 4.16 2.06 2.10 4.21 23 - 24 4.16 2.06 2.10 6.31 TỔNG 100.0 100.0 è Thể tích điều hòa bể chứa: Vdh = 18.93% * 1819.192 = 345 m3 è Thể tích bể chứa: Vbể = Vdh + V + VBTT = 345 + 162 + 145.535 = 652.535 m3* Chọn thể tích bể chứa Vbể = 680 m3. * Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa: + Ta chọn xây 1 bể chứa thể tích mỗi bể chứa Vbể = 700 m3 + Ta chọn chiều cao bể Hbể = 4m è Diện tích bể chứa: Sbể = m2 + Ta chọn Lbể = 15m => Bbể = m. Chọn Bbể = 8m Vậy: Ta xây 2 bể chứa với kich thước mỗi bể như sau: + Hbể = 4m + 0.5m (chiều cao bảo vệ) = 4.5 m + Lbể = 15 m + Bbể = 8 m CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 3.1 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC: 3.1.1. Chọn sơ đồ mạng lưới cấp nước: - Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các nơi tiêu thụ.Nó bao gồm các ống chính,chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, các đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm tiêu dùng nước. - Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước. Giá thành xây dựng mạng lưới cấp nước thường chiếm khoảng 50% - 80% giá thành toàn bộ công trình. Bởi vậy nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng - Mạng lưới cấp thường có các loại sau: + Mạng lưới cụt: là mạng lưới chỉ cung cấp theo một hướng nhất định (hay cấp theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống,dược áp dụng trong các trường hợp sau: Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa. Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100mm. Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300mm. + Mạng lưới vòng: là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía. + Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: là mạng lưới thường được sử dụng phổ biến nhất và nó bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lưới vòng và cụt. - Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy: + Mạng lưới mạng lưới cụt có tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ, nhưng không đảm bảo an toàn khi cấp nước. Khi đoạn ống nào đó bị sự cố hư hỏng thì toàn bộ khu vực phía sau không có nước dùng, mặt khác mạng lưới cụt không đáp ứng được nhu cầu áp lực nước đồng đều cho khu vực được cấp nước, đặc biệt không đáp ứng được tiêu chuẩn của ngành (TCN 33-2006). + Mạng lưới vòng thì một đoạn nào đó có sự cố hư hỏng thì nước sẽ theo đường ống khác đến cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiều dài mạng lưới vòng lớn. Trên thực tế, các đường ống chính và các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính là mạng vòng, còn các ống phân phối đến các hộ dân là mạng lưới cụt. Căn cứ vào khu vực cấp nước và yêu cầu cấp nước của khu dân cư ta chọn phương án mạng lưới vòng. 3.1.2. Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước và nguyên tắc vạch tuyến cấp nước: 3.1.2.1 Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước: - Vạch tuyến cấp nước có nghĩa là phác họa hình học mạng lưới lên mặt bằng, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: địa hình khu vực, các chướng ngại vật (sông, hồ, đường sắt, đường ô tô, …). - Hệ thống cấp nước có tính đến nhà cao tầng và cách bố trí khác nhau trong từng khu vực, khả năng phát triển trong tương lai, khả năng kết hợp… phải được giải quyết một cách toàn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật. - Mạng lưới cấp nước bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến phân phối.Tính toán thủy lực chỉ thực hiện đối với mạng truyền dẫn, còn các nhánh phân phối ta lấy theo cấu tạo. - Mạng lưới cấp nước theo mạng vòng trong trường hợp yêu cầu cấp nước liên tục và an toàn.Ống truyền thường dọc theo đường phố và vuông góc với chướng ngại vật Với mục đích bảo đảm hệ thống làm việc ổn định thì đường ống chính đặt song song với nhau một khoảng 400 – 800m và không ít hơn hai đường. Trên các tuyến ống chính đó cứ cách nhau 600 – 800m đôi khi có thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhau bằng các đoạn nối tạo thành mạng vòng. - Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn thì ta đặt một họng chữa cháy, các van khóa để đóng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một đoạn không được quá năm cái). - Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút.Ở đó thường xây dựng hố ga và bố trí các van khóa để đóng mở các đoạn.Kích thước hố ga căn cứ vào đường kính ống và kích thước các phần định hình và khoảng cách của chúng tới mặt tường trong của hố ga. Tại những chỗ chuyển hướng dòng chảy cần gia cố các gối đỡ. Khi thay đổi đường kính ống ta dùng cole để nối ống. 3.1.2.2. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước: - Mạng lưới cấp nước phải đưa nước đến mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế. - Tổng chiều dài đường ống của toàn mạng lưới phải nhỏ nhất và đảm bảo cấp nước liên tục và an toàn. - Việc quyết định hướng và số lượng các tuyến ống chính, hình dạng của mạng phải dựa trên cơ sở: + Hình dạng và địa hình phạm vi thiết kế. Chú ý sự có mặt của các chướng ngại thiên nhiên (như: sông, hồ, đồi, núi …) và nhân tạo. + Sự phân bố các đối tượng dùng nước. + Vị trí các điểm dùng nước tập trung với lưu lượng lớn. + Vị trí nguồn nước. 3.1.3. Thiết kế vạch tuyến cho khu dân cư: Hình 3.1 Sơ đồ vạch tuyến cấp nước cho khu dân cư 3.2. TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC: Sử dụng chương trình apanet 2.0 để thực hiện tính toán mạng lưới cấp nước Xác định các thông số ban đầu: 3.2.1. Xác định cao trình nút - Cao trình các nút được dựa vào bình đồ.Tuy nhiên, trong khi mô phỏng bằng chương trình apanet thì các nút là giao điểm của các đường ống cấp. Do đó, gần đúng cao trình tất cả các nút sẽ được hạ xuống 1m (≈ khoảng cách đào từ mặt đất xuống) Bảng 3.1: Bảng tính toán cao trình các nút Nút Cao trình mặt đất (m) Cao trình mặt đất – 1m (m) 1 2.5 1.5 2 2.5 1.5 3 2.5 1.5 4 2.5 1.5 5 2.5 1.5 6 2.5 1.5 7 2.5 1.5 8 2.5 1.5 9 2.5 1.5 10 2.5 1.5 11 2.5 1.5 12 2.5 1.5 13 2.5 1.5 14 2.5 1.5 15 2.5 1.5 16 2.5 1.5 17 2.5 1.5 18 2.5 1.5 * Cột áp yêu cầu tối thiểu là 24m nhưng do các nút đặt thấp hơn mặt đất 1m nên cột áp yêu cầu tối thiểu sẽ là 25m. 3.2.2. Xác định chiều dài của đoạn ống và hệ số làm việc của đoạn ống: - Chiều dài đoạn ống xác định dựa vào bản đồ qui hoạch - Những đoạn ống giáp khu công nghiệp và công viên ta lấy hệ số làm việc bằng 0.5, những đoạn ống còn lại hệ số làm việc bằng 1. Ltt = hệ số lv * Lthực\ m – Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống đối với từng khu vực có tiêu chuẩn dùng nước khác nhau. Tùy theo điều kiện cụ thể mà m £ 1 lthực – chiều dài thực của đoạn ống tính toán Bảng 3.2: Bảng thống kê chiều dài ống Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 1 85 1.0 85.0 2 196 1.0 196.0 3 266 1.0 266.0 4 197 0.5 98.5 5 181 1.0 181.0 6 279 0.5 139.5 7 266 1.0 266.0 8 280 - - 9 216 1.0 216.0 10 272 0.5 136.0 11 173 0.5 86.5 12 225 1.0 225.0 13 254 1.0 254.0 14 123 0.5 61.5 15 157 1.0 157.0 16 265 0.5 132.5 17 225 0.5 112.5 18 204 0.5 102.0 19 221 0.5 110.5 20 308 1.0 308.0 21 355 1.0 355.0 22 220 - - 23 440 1.0 440.0 24 248 0.5 124.0 25 364 1.0 364.0 26 234 0.5 117.0 27 631 0.5 315.5 28 50 - - ∑ 6935 4849 3.2.3. Xác định lưu lượng tại các nút và hệ số sử dụng: - Khu dự án có nhiểu đối tượng có nhu cầu lấy nước vào các giờ khác nhau được trình bày trong bảng sau: Bảng 3.3: Bảng nhu cầu và thời gian sử dụng nước của từng khu Sử dụng Q ngày đêm Qtt Số giờ sử dụng Thời gian sử dụng m3/ngđ m3/ngđ Lưu lượng nước sinh hoạt 822.393 164.4786 24 0 – 24h (phụ thuộc Kh) Lưu lượng nước chung cư 232.2 46.44 24 0 – 24h (phụ thuộc Kh) Lưu lượng nước thương mại 40.8 8.16 14 8h - 21h Lưu lượng nước trường học 52 10.4 12 6h - 18h Lưu lượng nước tưới cây 225 45 6 4h - 6h, 13h - 15h Lưu lượng nước tưới đường 143.6 28.72 6 18h -23h 3.2.3.1. Xác định lưu lượng tại các nút theo nhu cầu sử dụng: ● Nhu cầu nước sinh hoạt: Bảng 3.4 Bảng nhu cầu chi tiết sử dụng nước sinh hoạt khu dân cư GiỜ TRONG NGÀY NƯỚC SINH HOẠT 822.393 m3/ngđ Rò rỉ Kh = 1.7 %Qngđ m3 m3 0 - 1 1.00 8.224 1.645 1 - 2 1.00 8.224 1.645 2 - 3 1.00 8.224 1.645 3 - 4 1.00 8.224 1.645 4 - 5 2.00 16.448 3.290 5 - 6 3.00 24.672 4.934 6 - 7 5.00 41.120 8.224 7 - 8 6.50 53.456 10.691 8 - 9 6.50 53.456 10.691 9 - 10 5.50 45.232 9.046 10 - 11 4.50 37.008 7.402 11 - 12 5.50 45.232 9.046 12 - 13 7.00 57.568 11.514 13 - 14 7.00 57.568 11.514 14 - 15 5.50 45.232 9.046 15 - 16 4.50 37.008 7.402 16 - 17 5.00 41.120 8.224 17 - 18 6.50 53.456 10.691 18 - 19 6.50 53.456 10.691 19 - 20 5.00 41.120 8.224 20 - 21 4.50 37.008 7.402 21 - 22 3.00 24.672 4.934 22 - 23 2.00 16.448 3.290 23 - 24 1.00 8.224 1.645 TỔNG CỘNG 100 822.393 164.479 Bảng 3.5 Bảng tính Qdđ cho từng đoạn ống của nhu cầu sinh hoạt STT Đoạn ống Chiều dài thực Thông số Qdđ Hệ số m Ltt qđvdđ m m l/s.m l/s 1 1 – 2 85 1.0 85.0 0.003957 0.336 2 2 – 3 196 1.0 196.0 0.003957 0.776 3 3 – 4 266 1.0 266.0 0.003957 1.053 4 4 – 5 197 0.5 98.5 0.003957 0.390 5 5 – 1 181 1.0 181.0 0.003957 0.716 6 5 – 6 279 0.5 139.5 0.003957 0.552 7 6 – 7 266 1.0 266.0 0.003957 1.053 8 7 – 2 280 - - 0.003957 - 9 7 – 8 216 1.0 216.0 0.003957 0.855 10 8 – 9 272 0.5 136.0 0.003957 0.538 11 9 – 6 173 0.5 86.5 0.003957 0.342 12 7 – 13 225 1.0 225.0 0.003957 0.890 13 13 – 10 254 1.0 254.0 0.003957 1.005 14 10 – 8 123 0.5 61.5 0.003957 0.243 15 13 – 12 157 1.0 157.0 0.003957 0.621 16 12 – 11 265 0.5 132.5 0.003957 0.524 17 11 – 10 225 0.5 112.5 0.003957 0.445 18 12 – 15 204 0.5 102.0 0.003957 0.404 19 15 – 14 221 0.5 110.5 0.003957 0.437 20 14 – 13 308 1.0 308.0 0.003957 1.219 21 14 – 2 355 1.0 355.0 0.003957 1.405 22 14 – 16 220 - - 0.003957 - 23 16 – 3 440 1.0 440.0 0.003957 1.741 24 16 – 17 248 0.5 124.0 0.003957 0.491 25 17 – 3 364 1.0 364.0 0.003957 1.440 26 17 – 18 234 0.5 117.0 0.003957 0.463 27 18 – 4 631 0.5 315.5 0.003957 1.249 28 TB – 1 50 - - 0.003957 - 29 DN – 1 50 - - 0.003957 - TỔNG 6,985 4,849 19.189 Dựa vào bảng ta xác định được giờ dùng nước nhiều nhất là 13h có: Q= 7.00% Q = 69.082 m3/ngđ = 19.189 l/s Ta có: ∑Ltt = 4849m Suy ra: qđvdđ = l/s.m * Từ công thức Qdd = qdvdd * Ltt ta thiết lập bảng thống kê lưu lượng dọc tuyến ở trên. - Sau khi có lưu lượng dọc đường, tính lưu lượng nút cho tất cả các nút trên mạng lưới bằng cách phân phối tất cả lưu lượng dọc đường về 2 phía đầu mút của đoạn ống, và tất cả trị số lưu lượng được phân như vậy tại tất cả các nút. qnút = - Từ đó ta lập được bảng phân bố sau: Bảng 3.6. Bảng thống kê lưu lượng các nút cho hoạt động sinh hoạt STT Đoạn ống Lưu lượng dọc đường Phân phối lưu lượng về các nút 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 1 – 2 0.336 0.168 0.168 - - - - - - - - - - - - - - - - 2 2 – 3 0.776 - 0.388 0.388 - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 – 4 1.053 - - 0.526 0.526 - - - - - - - - - - - - - - 4 4 – 5 0.390 - - - 0.195 0.195 - - - - - - - - - - - - - 5 5 – 1 0.716 0.358 - - - 0.358 - - - - - - - - - - - - - 6 5 – 6 0.552 - - - - 0.276 0.276 - - - - - - - - - - - - 7 6 – 7 1.053 - - - - - 0.526 0.526 - - - - - - - - - - - 8 7 – 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 7 – 8 0.855 - - - - - - 0.427 0.427 - - - - - - - - - - 10 8 – 9 0.538 - - - - - - - 0.269 0.269 - - - - - - - - - 11 9 – 6 0.342 - - - - - 0.171 - - 0.171 - - - - - - - - - 12 7 – 13 0.890 - - - - - - 0.445 - - - - - 0.445 - - - - - 13 13 – 10 1.005 - - - - - - - - - 0.503 - - 0.503 - - - - - 14 10 – 8 0.243 - - - - - - - 0.122 - 0.122 - - - - - - - - 15 13 – 12 0.621 - - - - - - - - - - - 0.311 0.311 - - - - - 16 12 – 11 0.524 - - - - - - - - - - 0.262 0.262 - - - - - - 17 11 – 10 0.445 - - - - - - - - - 0.223 0.223 - - - - - - - 18 12 – 15 0.404 - - - - - - - - - - - 0.202 - - 0.202 - - - 19 15 – 14 0.437 - - - - - - - - - - - - - 0.219 0.219 - - - 20 14 – 13 1.219 - - - - - - - - - - - - 0.609 0.609 - - - - 21 14 – 2 1.405 - 0.702 - - - - - - - - - - - 0.702 - - - - 22 14 – 16 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 23 16 – 3 1.741 - - 0.871 - - - - - - - - - - - - 0.871 - - 24 16 – 17 0.491 - - - - - - - - - - - - - - - 0.245 0.245 - 25 17 – 3 1.440 - - 0.720 - - - - - - - - - - - - - 0.720 - 26 17 – 18 0.463 - - - - - - - - - - - - - - - - 0.232 0.232 27 18 – 4 1.249 - - - 0.624 - - - - - - - - - - - - - 0.624 TỔNG 19.189 0.526 1.258 2.505 1.345 0.829 0.974 1.399 0.818 0.440 0.847 0.485 0.775 1.868 1.531 0.420 1.116 1.197 0.856 ● Nhu cầu nước cho chung cư: Bảng 3.7 Bảng nhu cầu nước của khu chung cư và phân chia về nút (24 giờ) STT Tiểu khu S (ha) Dân số Qsh Qtb Qmaz Qtt Qhmax Q Phân về Ký hiệu (người) m3/ng.ngđ m3/ngđ Kngmax = 1.2 m3/h m3/h l/s 1 Chung cư CC 1 1.1 165 0.15 24.750 29.700 5.940 2.495 0.693 nút 16 CC 2 1.82 273 0.15 40.950 49.140 9.828 4.128 1.147 nút 15 CC 3 1.1 165 0.15 24.750 29.700 5.940 2.495 0.693 nút 5 CC 4 1.28 192 0.15 28.800 34.560 6.912 2.903 0.806 CC 5 1.1 165 0.15 24.750 29.700 5.940 2.495 0.693 nút 6 CC 6 1.1 165 0.15 24.750 29.700 5.940 2.495 0.693 CC 7 1.1 165 0.15 24.750 29.700 5.940 2.495 0.693 Tổng - 8.6 1290 193.500 232.200 46.440 19.505 5.418 - Khu chung cư giờ hoạt động max là 13h sẽ có lưu lượng max là 7% QCC ● Nhu cầu nước dùng cho khu thương mại: Bảng 3.8 Bảng nhu cầu nước cho khu thương mại và phân chia về nút (14 giờ) STT Tiểu khu S (ha) q Qtb Qtt Q phân bổ theo từng giờ Phân về Ký hiệu l/m2.ngđ m3/ngđ m3/ngđ m3/h l/s 1 Khu Thương Mại TM 0.34 12 40.800 8.160 3.497 0.971 nút 2 - Do khu thương mại hoạt động 14h (8h sáng đến 22h tối) nên lưu lượng sử dụng trong 1h sẽ chia cho 14 ● Nhu cầu nước dùng cho trường học: Bảng 3.9 Bảng nhu cầu nước cho khu trường học và phân chia về nút (12 giờ) STT Tiểu khu Số HS q Q Qtt Q phân bổ theo từng giờ Phân về Ký hiệu (người) l/ng.ngđ m3/ngđ m3/ngđ m3/h l/s 1 Mẫu giáo MG 1 200 20 4 0.800 0.400 0.111 nút 3 MG 2 100 20 2 0.400 0.200 0.056 nút 13 MG 3 300 20 6 1.200 0.600 0.167 nút 6 Tổng - 600 12 2.4 1.200 0.333 2 Tiểu học TH 1 1000 20 20 4.000 2.000 0.556 nút 2 3 Trung học TRH 1 1000 20 20 4.000 2.000 0.556 nut 7 Tổng cộng - 2600 52 10.4 5.200 1.444 - Do trường học chỉ hoạt động 12h (6h sáng đến 18h tối) nên lưu lượng sử dụng trong 1h sẽ chia cho 12 ● Nhu cầu nước dùng cho tưới cây tưới đường: Bảng 3.10. Bảng nhu cầu nước cho tưới cây , tưới đường và phân chia về nút (6 giờ) STT Tiểu khu S (ha) q Q Qtt Q phân bổ theo từng giờ Phân về Ký hiệu l/m2.ngđ m3/ngđ m3/ngđ m3/h l/s 7 Công viên, cây xanh CX 1 0.1 3 3 0.600 0.600 0.167 nút 4 CX 2 0.5 3 15 3.000 3.000 0.833 nút 3 CX 3 0.25 3 7.5 1.500 1.500 0.417 nút 12 CX 4 0.4 3 12 2.400 2.400 0.667 CX 5 0.6 3 18 3.600 3.600 1.000 nút 10 CX 6 0.65 3 19.5 3.900 3.900 1.083 nút 9 CX 7 5 3 150 30.000 30.000 8.333 nút 2, 5, 6, 7 Tổng - 7.5 225 45 45.000 12.500 9 Đường xá 35.9 0.4 143.6 28.720 28.720 7.978 tất cả các nút Tổng cộng 368.6 73.72 73.720 20.478 - Do việc tưới cây tưới đường chỉ hoạt động 6h/ngày nên ta cũng chia lưu lượng trong 1h sẽ chia cho 6. Bảng 3.11. Bảng tổng hợp lưu lượng tại các nút Nút/Sử dụng Sinh hoạt Chung cư Thương mại Trường học Tưới cây Tưới đường 1 0.526 - - - - 0.4432 2 1.258 - 0.9714 0.5556 2.0833 0.4432 3 2.505 - - 0.1111 0.8333 0.4432 4 1.345 - - - 0.1667 0.4432 5 0.829 1.4994 - - 2.0833 0.4432 6 0.974 2.0790 - 0.1667 2.0833 0.4432 7 1.399 - - 0.5556 2.0833 0.4432 8 0.818 - - - - 0.4432 9 0.440 - - - 1.0833 0.4432 10 0.847 - - - 1.0000 0.4432 11 0.485 - - - - 0.4432 12 0.775 - - - 1.0833 0.4432 13 1.868 - - 0.0556 - 0.4432 14 1.531 - - - - 0.4432 15 0.420 1.1466 - - - 0.4432 16 1.116 0.6930 - - - 0.4432 17 1.197 - - - - 0.4432 18 0.856 - - - - 0.4432 3.2.3.2. Xác định hệ số Pattern cho các khu: ● Khu nhà phố dân cư (sinh hoạt): ta có K = 1.7 Bảng 3.12. Bảng hệ số Pattern cho khu dân cư sinh hoạt Giờ %Qng Hệ số Pattern 0-1 1.00 0.14 1-2 1.00 0.14 2-3 1.00 0.14 3-4 1.00 0.14 4-5 2.00 0.29 5-6 3.00 0.43 6-7 5.00 0.71 7-8 6.50 0.93 8-9 6.50 0.93 9-10 5.50 0.79 10-11 4.50 0.64 11-12 5.50 0.79 12-13 7.00 1.00 13-14 7.00 1.00 14-15 5.50 0.79 15-16 4.50 0.64 16-17 5.00 0.71 17-18 6.50 0.93 18-19 6.50 0.93 19-20 5.00 0.71 20-21 4.50 0.64 21-22 3.00 0.43 22-23 2.00 0.29 23-24 1.00 0.14 Total 100 ● Khu chung cư Bảng 3.13. Bảng hệ số Pattern cho khu chung cư Giờ %Qng Hệ số Pattern 0-1 1.00 0.14 1-2 1.00 0.14 2-3 1.00 0.14 3-4 1.00 0.14 4-5 2.00 0.29 5-6 3.00 0.43 6-7 5.00 0.71 7-8 6.50 0.93 8-9 6.50 0.93 9-10 5.50 0.79 10-11 4.50 0.64 11-12 5.50 0.79 12-13 7.00 1.00 13-14 7.00 1.00 14-15 5.50 0.79 15-16 4.50 0.64 16-17 5.00 0.71 17-18 6.50 0.93 18-19 6.50 0.93 19-20 5.00 0.71 20-21 4.50 0.64 21-22 3.00 0.43 22-23 2.00 0.29 23-24 1.00 0.14 Total 100 ● Khu thương mại Bảng 3.14. Bảng hệ số Pattern cho khu thương mại PATTERN Thương mại 0 - 1 0 1 - 2 0 2 - 3 0 3 - 4 0 4 - 5 0 5 - 6 0 6 - 7 0 7 - 8 0 8 - 9 1 9 - 10 1 10 - 11 1 11 - 12 1 12 - 13 1 13 - 14 1 14 - 15 1 15 - 16 1 16 - 17 1 17 - 18 1 18 - 19 1 19 - 20 1 20 - 21 1 21 - 22 1 22 - 23 0 23 - 24 0 ● Khu trường học Bảng 3.15: Bảng hệ số Pattern cho khu trường học PATTERN Trường học 0 - 1 0 1 - 2 0 2 - 3 0 3 - 4 0 4 - 5 1 5 - 6 1 6 - 7 1 7 - 8 0 8 - 9 0 9 - 10 0 10 - 11 0 11 - 12 0 12 - 13 0 13 - 14 1 14 - 15 1 15 - 16 1 16 - 17 0 17 - 18 0 18 - 19 0 19 - 20 0 20 - 21 0 21 - 22 0 22 - 23 0 23 - 24 0 ● Cho công việc tưới cây Bảng 3.16: Bảng hệ số Pattern cho tưới cây PATTERN Tưới cây 0 - 1 0 1 - 2 0 2 - 3 0 3 - 4 0 4 - 5 1 5 - 6 1 6 - 7 1 7 - 8 0 8 - 9 0 9 - 10 0 10 - 11 0 11 - 12 0 12 - 13 0 13 - 14 1 14 - 15 1 15 - 16 1 16 - 17 0 17 - 18 0 18 - 19 0 19 - 20 0 20 - 21 0 21 - 22 0 22 - 23 0 23 - 24 0 ● Cho công việc tưới đường Bảng 3.17: Bảng hệ số Pattern cho tưới đường PATTERN Tưới đường 0 - 1 0 1 - 2 0 2 - 3 0 3 - 4 0 4 - 5 0 5 - 6 0 6 - 7 0 7 - 8 0 8 - 9 0 9 - 10 0 10 - 11 0 11 - 12 0 12 - 13 0 13 - 14 0 14 - 15 0 15 - 16 0 16 - 17 0 17 - 18 0 18 - 19 1 19 - 20 1 20 - 21 1 21 - 22 1 22 - 23 1 23 - 24 1 Hình 3.2. Các hệ số Pattern cho các nút nhập ở apanet Hệ số Pattern sinh hoạt Hệ số Pattern chung cư Hệ số Pattern thương mại Hệ số Pattern trường học Hệ số Pattern tưới cây Hệ số Pattern tưới đường * Sử dụng chức năng Demand Categories dể nhập lưu lượng và hệ số Pattern cho các nút: vd : Lưu Lượng và hệ số Pattern cho nút Junction 6 3.2.4. Đài nước: - Đài nước có nhiệm vụ điều hòa nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu thụ, ngoài ra còn nhiệm vụ là dự trữ nước chữa cháy trong 15 phút. * Các phương án xây dựng đài: - Phương án 1: Đài đặt ở đầu mạng lưới - Phương án 2: Đài đặt ở giữa mạng lưới - Phương án 3: Đài đặt ở cuối mạng lưới * Nhận xét: - Cao độ ở khu dân cư này là bằng phẳng đều nhau +2.5 nên đài đặt ở giữa và cuối mạng thì sẽ hỗ trợ cho áp lực nước tốt hơn nhưng lại tốn kém về kinh phí mua đất để xây dựng đài nên ta chọn phương án xây đài ở đầu mạng ngay trong khu trạm xử lý nước để tận dụng diện tích sân trống để xây đài. 3.2.5. Nguồn: - Nguồn được lấy từ trạm xử lý nước đặt ở đầu mạng cung cấp. Nguồn được xem như cấp với lưu lượng không đổi. 3.2.6. Bơm: - Sử dụng 3 bơm ( theo phương án bơm 2 cấp đã trình bày ở trên) với hệ số sử dụng bơm như sau: Hình 3.3 Hệ số sử dụng cho bơm 1: Hệ số sử dụng cho bơm 2 Hình 3.4 Hệ số sử dụng cho bơm 2: Hình 3.5 Hệ số sử dụng cho bơm 3 3.3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN: 3.3.1. Kết quả chọn đường kính cho từng đoạn ống: Hình 3.6 Kết quả chọn đường kính chạy bằng apanet 3.3.2. Kết quả áp lực và vận tốc cho giờ dùng nước nhiều nhất: Hình 3.7 Kết quả áp lực và vận tốc tại giờ dùng nước nhiều nhất (13h) Bảng 3.18 Bảng thống kê chi tiết số liệu các nút trong giờ sử dụng nước nhiều nhất 13:00 Network Table - Nodes at 13:00 Hrs Elevation Base Demand Demand Head Pressure Node ID m LPS LPS m m Junc 1 1.5 0.526 0.53 32.46 30.96 Junc 2 1.5 1.258 4.87 31.04 29.54 Junc 3 1.5 2.505 3.45 29.15 27.65 Junc 4 1.5 1.345 1.51 29.43 27.93 Junc 5 1.5 0.829 4.41 30.88 29.38 Junc 6 1.5 0.974 5.3 27.47 25.97 Junc 7 1.5 1.399 4.04 27.47 25.97 Junc 8 1.5 0.818 0.82 27.32 25.82 Junc 9 1.5 0.44 1.52 27.32 25.82 Junc 10 1.5 0.847 1.85 27.29 25.79 Junc 11 1.5 0.485 0.49 27.29 25.79 Junc 12 1.5 0.775 1.86 27.33 25.83 Junc 13 1.5 1.868 1.92 27.38 25.88 Junc 14 1.5 1.531 1.53 28.15 26.65 Junc 15 1.5 0.42 1.57 27.49 25.99 Junc 16 1.5 1.116 1.81 28.46 26.96 Junc 17 1.5 1.197 1.2 28.69 27.19 Junc 18 1.5 0.856 0.86 28.77 27.27 Resvr BC 0.5 - -28.25 0.5 0 Tank DN 30 - -11.27 34.08 4.08 Bảng 3.19. Bảng thống kê chi tiết số liệu các ống trong giờ sử dụng nước nhiều nhất 13:00 Network Table - Links at 13:00 Hrs Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit Headloss Link ID m mm LPS m/s m/km Pipe 1 85 150 110 22.87 1.29 16.68 Pipe 2 196 100 110 5.85 0.74 9.62 Pipe 3 266 100 110 1.77 0.22 1.05 Pipe 4 197 100 110 5.05 0.64 7.33 Pipe 5 181 150 110 16.12 0.91 8.73 Pipe 6 279 100 110 6.66 0.85 12.22 Pipe 7 266 100 110 -0.25 0.03 0.03 Pipe 8 280 100 110 6.81 0.87 12.73 Pipe 9 216 100 110 1.46 0.19 0.74 Pipe 10 272 100 110 0.08 0.01 0 Pipe 11 173 100 110 1.6 0.2 0.87 Pipe 12 225 100 110 1.06 0.13 0.41 Pipe 13 254 100 110 1 0.13 0.36 Pipe 14 123 100 110 0.72 0.09 0.2 Pipe 15 157 100 110 0.95 0.12 0.33 Pipe 16 265 100 110 0.61 0.08 0.15 Pipe 17 225 100 110 0.13 0.02 0.01 Pipe 18 204 100 110 1.52 0.19 0.79 Pipe 19 221 100 110 3.09 0.39 2.95 Pipe 20 308 100 110 2.81 0.36 2.47 Pipe 21 355 100 110 5.35 0.68 8.15 Pipe 22 220 100 110 2.08 0.26 1.42 Pipe 23 440 100 110 2.21 0.28 1.59 Pipe 24 248 100 110 1.68 0.21 0.95 Pipe 25 364 100 110 1.96 0.25 1.27 Pipe 26 234 100 110 0.92 0.12 0.31 Pipe 27 631 100 110 1.77 0.23 1.06 Pipe 28 50 100 110 -11.3 1.44 32.42 Pump 29 - - - 9.42 - -31.96 Pump 30 - - - 9.42 - -31.96 Pump 31 - - - 9.42 - -31.96 3.3.3. Áp lực đài nước: Hình 3.8. Biểu đồ nước dao động trong dài trong 72hBảng 3.20. Biểu đồ chi tiết đài trong 72h Time Series Table - Node DN Time Elevation Demand Head Pressure Hours m LPS m m 0:00 30 6.46 31.03 1.03 1:00 30 6.03 31.85 1.85 2:00 30 5.61 32.62 2.62 3:00 30 5.2 33.33 3.33 4:00 30 -10.32 34 4 5:00 30 -12.67 32.68 2.68 6:00 30 -0.81 31.07 1.07 7:00 30 5.68 30.97 0.97 8:00 30 3.88 31.69 1.69 9:00 30 5.99 32.18 2.18 10:00 30 7.72 32.95 2.95 11:00 30 3.34 33.93 3.93 12:00 30 -2.18 34.36 4.36 13:00 30 -11.27 34.08 4.08 14:00 30 -5.64 32.64 2.64 15:00 30 -1.43 31.92 1.92 16:00 30 8.08 31.74 1.74 17:00 30 2.25 32.77 2.77 18:00 30 -4.19 33.06 3.06 19:00 30 1.63 32.52 2.52 20:00 30 2.84 32.73 2.73 21:00 30 -9.76 33.09 3.09 22:00 30 -5.14 31.85 1.85 23:00 30 -1.28 31.2 1.2 24:00:00 30 6.46 31.03 1.03 25:00:00 30 6.03 31.85 1.85 26:00:00 30 5.61 32.62 2.62 27:00:00 30 5.2 33.34 3.34 28:00:00 30 -10.32 34 4 29:00:00 30 -12.67 32.68 2.68 30:00:00 30 -0.81 31.07 1.07 31:00:00 30 5.68 30.97 0.97 32:00:00 30 3.88 31.69 1.69 33:00:00 30 5.99 32.19 2.19 34:00:00 30 7.71 32.95 2.95 35:00:00 30 3.34 33.93 3.93 36:00:00 30 -2.18 34.36 4.36 37:00:00 30 -11.27 34.08 4.08 38:00:00 30 -5.65 32.64 2.64 39:00:00 30 -1.43 31.92 1.92 40:00:00 30 8.08 31.74 1.74 41:00:00 30 2.25 32.77 2.77 42:00:00 30 -4.19 33.06 3.06 43:00:00 30 1.63 32.52 2.52 44:00:00 30 2.84 32.73 2.73 45:00:00 30 -9.76 33.09 3.09 46:00:00 30 -5.14 31.85 1.85 47:00:00 30 -1.28 31.2 1.2 48:00:00 30 6.46 31.03 1.03 49:00:00 30 6.03 31.85 1.85 50:00:00 30 5.61 32.62 2.62 51:00:00 30 5.2 33.34 3.34 52:00:00 30 -10.32 34 4 53:00:00 30 -12.67 32.68 2.68 54:00:00 30 -0.81 31.07 1.07 55:00:00 30 5.68 30.97 0.97 56:00:00 30 3.88 31.69 1.69 57:00:00 30 5.99 32.19 2.19 58:00:00 30 7.71 32.95 2.95 59:00:00 30 3.34 33.93 3.93 60:00:00 30 -2.18 34.36 4.36 61:00:00 30 -11.27 34.08 4.08 62:00:00 30 -5.65 32.64 2.64 63:00:00 30 -1.43 31.92 1.92 64:00:00 30 8.08 31.74 1.74 65:00:00 30 2.25 32.77 2.77 66:00:00 30 -4.19 33.06 3.06 67:00:00 30 1.63 32.52 2.52 68:00:00 30 2.84 32.73 2.73 69:00:00 30 -9.76 33.09 3.09 70:00:00 30 -5.14 31.85 1.85 71:00:00 30 -1.28 31.2 1.2 72:00:00 30 6.46 31.03 1.03 3.3.4. Kết quả áp lực và vận tốc khi xảy ra cháy trong giờ xử dụng nước lớn nhất: Bảng 3.21. Bảng thống kê chi tiết các nút khi xảy ra cháytrong giờ dùng nước nhiều nhât (13h) Network Table - Nodes at 13:00 Hrs Elevation Base Demand Demand Head Pressure Node ID m LPS LPS m m Junc 1 1.5 0.526 0.53 31.88 30.38 Junc 2 1.5 1.258 4.87 29.24 27.74 Junc 3 1.5 2.505 3.45 26.21 24.71 Junc 4 1.5 1.345 1.51 26.75 25.25 Junc 5 1.5 0.829 4.41 29.08 27.58 Junc 6 1.5 0.974 5.3 20.38 18.88 Junc 7 1.5 1.399 4.04 20.23 18.73 Junc 8 1.5 0.818 0.82 18.64 17.14 Junc 9 1.5 0.44 1.52 19.37 17.87 Junc 10 1.5 0.847 16.85 16.92 15.42 Junc 11 1.5 0.485 0.49 17.87 16.37 Junc 12 1.5 0.775 1.86 19.27 17.77 Junc 13 1.5 1.868 1.92 19.43 17.93 Junc 14 1.5 1.531 1.53 22.65 21.15 Junc 15 1.5 0.42 1.57 20.44 18.94 Junc 16 1.5 1.116 1.81 24.39 22.89 Junc 17 1.5 1.197 1.2 25.25 23.75 Junc 18 1.5 0.856 0.86 25.47 23.97 Resvr BC 0.5 - -43.16 0.5 0 Tank DN 30 - -11.36 33.53 3.53 Bảng 3.22. Bảng thống kê chi tiết số liệu các ống khi xảy ra cháy trong giờ sử dụng nước nhiều nhất (13h) Network Table - Links at 13:00 Hrs Length Diameter Roughness Flow Velocity Unit Headloss Link ID m mm LPS m/s m/km Pipe 1 85 150 110 32.01 1.81 31.07 Pipe 2 196 100 110 7.56 0.96 15.46 Pipe 3 266 100 110 2.51 0.32 2.01 Pipe 4 197 100 110 6.54 0.83 11.83 Pipe 5 181 150 110 21.99 1.24 15.5 Pipe 6 279 100 110 11.04 1.41 31.18 Pipe 7 266 100 110 1.28 0.16 0.57 Pipe 8 280 100 110 11.23 1.43 32.2 Pipe 9 216 100 110 5.05 0.64 7.33 Pipe 10 272 100 110 2.93 0.37 2.68 Pipe 11 173 100 110 4.46 0.57 5.82 Pipe 12 225 100 110 3.42 0.44 3.56 Pipe 13 254 100 110 5.93 0.75 9.86 Pipe 14 123 100 110 7.17 0.91 14.01 Pipe 15 157 100 110 1.69 0.21 0.96 Pipe 16 265 100 110 4.24 0.54 5.29 Pipe 17 225 100 110 3.75 0.48 4.23 Pipe 18 204 100 110 4.41 0.56 5.69 Pipe 19 221 100 110 5.97 0.76 10 Pipe 20 308 100 110 6.12 0.78 10.45 Pipe 21 355 100 110 8.35 1.06 18.59 Pipe 22 220 100 110 5.28 0.67 7.94 Pipe 23 440 100 110 3.71 0.47 4.14 Pipe 24 248 100 110 3.37 0.43 3.47 Pipe 25 364 100 110 2.91 0.37 2.64 Pipe 26 234 100 110 1.66 0.21 0.94 Pipe 27 631 100 110 2.52 0.32 2.02 Pipe 28 50 100 110 -11.36 1.45 32.88 Pump 29 - - - 9.75 0 -31.38 Pump 30 - - - 9.75 0 -31.38 Pump 31 - - - 9.75 0 -31.38 Pump 32 - - - 13.92 0 -31.38 Bảng tra vận tốc kinh tế 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 * Trong trường hợp không có cháy thì áp lực tại điểm bất lợi nhất không được thấp hơn 25m cột nước * Trong trường hợp có cháy xảy ra vận tốc không được vượt quá 2.5 m/s và áp lực ở điểm bất lợi nhất không thấp hơn 10m cột nước. => Từ những bảng trên, ta thấy vận tốc và áp lực trong trường hợp không cháy và có cháy đều thỏa mãn yêu cầu. 3.4. CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC TRÊN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC: - Bố trí các trụ cứu hoả trên toàn tuyến với đường kính họng cứu hoả D100, khoảng cách giữa các họng cứu hoả là 150-200 m.. Số đám cháy đồng thời trong tính toán là 1, lưu lượng nước chữa cháy cho đám cháy là 10l/s. Bố trí các van xả khí tại các điểm có cao độ cao nơi thay đổi chiều độ dốc trên tuyến ống. Việc xả cặn định kỳ trên tuyến được xả qua trụ cứu hoả trên tuyến. Để thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát hệ thống, bố trí các van chặn tại các vị trí giao nhau của tuyến ống. Tại mỗi nhánh xương cá vào 1 khu dân cư đều được bố trí 1 van chặn để đảm bảo không bị ngắt nước trn khu vực rộng lớn khi có sự cố xảy ra. BỎ