Bài tập lớn cấp thoát nước ( đính kèm số liệu đề bài )

BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
Mã đề: 46.B.25.4.16
 Loại chung cư : B
 p lực thường xuyên bên ngoài nhà : H
ngoài
= 25(m).
 Số tầng : 4 (tầng).
 Số căn hộ : 16
 Diện tích mỗi căn hộ : 4x16(m
2
).
 Chiều cao tầng : 3,4(m).
Loại chung cư Chậu bếp Vòi sen Lavabô Bồn cầu Bồn tắm
B 2 2 2 1 1
============================================================================
PHẦN I: TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
I.1 Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước và bố trí các đường ống:
- p lực cần thiết của ngôi nhà:
10 4.( 1) 10 4.(4 1) 22( )
ct
nha
H n m
= + − = + − =
H
ngoài
= 25(m) > H
nhà
= 22(m)
⇒
Chọn sơ đồ cấp nước đơn giản. Trong trường hợp này có thể lựa

chọn sơ đồ không cần có két mái nhưng để đảm bảo an toàn và thuận tiện ta bố trí thêm két mái để dự
phòng khi áp lực nước bên ngoài không ổn đònh và phòng trường hợp cúp nước. Két mái giữ vai trò chứa
nước dự phòng chứ không cấp nước thường xuyên cho chung cư.
ĐƯƠNG LƯNG CỦA MỘT NHÓM THIẾT BỊ
Loại dụng cụ vệ sinh
Trò số
đương lượng
Số lượng
Số
đương lượng
Chậu bếp 1 2 2
Vòi sen 0.67 2 1.34
Lavabo 0.33 2 0.66
Bồn cầu 0.5 1 0.5
Bồn tắm 1 1 1
Tổng đương lượng của một căn hộ: ΣN
5.5
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 1
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
Tổng số đương lượng của cả chung cư: N
cc
= 5,5.64 = 352
4000 4000
HÌNH 1. MẶT BẰNG CẤP NƯỚC KHU VS ĐIỂN HÌNH
925 1120
925 1120
500 200 300 3003001000 1000 500500
1180
900

970800
280
** Sơ đồ bố trí đường ống cấp nước cho căn hộ được bố trí như hình vẽ.
HÌNH 2. SƠ ĐỒ ỐNG NHÁNH CẤP NƯỚC
L0,925
L1,12
L0,9
0,28
0,5
1
0,3
0,8
0,97
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 2
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 3
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh Lưu
KÉT MÁI
O
15,00 m
1,00 m
0,000 m
3,400 m
6,800 m
10,200 m
13,600 m
TẦNG 1
TẦNG2
TẦNG 3

TẦNG 4
SÂN THƯNG
15,8m
HÌNH.3 SƠ ĐỒ KHÔNG GIAN BỐ TRÍ ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC TL: 1/100
16,5
8 8 8 4,5
L
M
N
P
Q
A
B
C
D
EF
A'
B'
C'
D'
E' F'
G
H
I
J
K
KÉT MÁI
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 4
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu

Tính toán thủy lực đường ống cấp nước:
Lưu lượng tính toán được tính theo công thức:
0, 2 . ( / )
a
tt
q N K N l s= +
Chung cư loại B tiêu chuẩn dùng nước q
tc
= 300(l/ng.ngày.đêm)
→
a = 2.
Số đương lượng N < 300
→
K = 0,002.
Đường kính ống được tính theo công thức kinh nghiệm:
0,42
( )
tt tt
D q m
=
.
BẢNG TÍNH ĐƯỜNG KÍNH ỐNG DẪN NƯỚC
ĐẾN THIẾT BỊ DÙNG NƯỚC
Đoạn ống Thiết bò dùng nước
Đương
lượng (N)
q
tt
(m
3

/s) D
tt
(mm)
D
chọn
(mm)
AB = A'B' 1Vòi sen 0.67 0.0002 28 32
BC = B'C' 2Vòi sen 1.34 0.0002 28 32
CD = C'D' 2Vòi sen + 1chậu bếp 2.34 0.0003 33 34
DE = D'E' 2Vòi sen + 2chậu bếp 3.34 0.0004 37 42
EF = E'F' 2Vòi sen + 2chậu bếp + 1bồn tắm 4.34 0.0004 37 42
FH = F'H
2Vòi sen + 2chậu bếp
+ 1bồn tắm + 1bồn cầu
4.84 0.0004 37 42
GH 4lavabo 1.32 0.0002 28 32
HI
4chậu bếp + 4vòi sen
+ 4lavabo + 2bồn cầu + 2bồn tắm
11 0.0007 47 49
IJ
8chậu bếp + 8vòi sen
+ 8lavabo + 4bồn cầu + 4bồn tắm
22 0.001 55 63
JK
12chậu bếp + 12vòi sen
+ 12lavabo + 6bồn cầu + 6bồn tắm
33 0.0012 59 63
KL
16chậu bếp + 16vòi sen

+ 16lavabo + 8bồn cầu + 8bồn tắm
44 0.0014 63 63
LM
32chậu bếp + 32vòi sen
+ 32lavabo + 16bồn cầu + 16bồn tắm
88 0.0021 75 75
MN
64chậu bếp + 64vòi sen
+ 64lavabo + 32bồn cầu + 32bồn tắm
176 0.003 87 90
** Đoạn ống OQ vì cấp nước cho cả két mái nên đường kính ống phải đảm bảo cấp cho két mái, tính
theo tổng số đương lược của cả chung cư: Tổng số đương lượng N = 352 → K = 0,003.
3 3
0,2 . (0, 2 352 0,003.352).10 0,0048( / )
a
tt
q N K N m s
−
= + = + =
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 5
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
→

0,42 0,42 3
0,0048 .10 106( )
tt tt
D q mm
= = =

→
Chọn D = 110(mm).
Tổn thất dọc đường được tính theo công thức của Haxzen William:
.
x
dđ
Q
h L
K
 
=
 ÷
 
Trong đó:
x = 1,85; K = 0,2787.C
H
.D
2,63
Sự dụng ống nhựa PVC
→
C
H
= 140
L: Chiều dài ống (m);
D: Đường kính ống (m);
Q: Lưu lượng chảy qua ống (m
3
/s);
**Tổn thất từ đồng hồ tổng đến két mái:
K = 0,2787.140.(110.10

-3
)
2,63
= 0,1175
   
Σ = = =
 ÷  ÷
   
1,85
0,0048
. 44,8 0,121( )
0,1175
x
dđ
Q
h L m
K
Σ
h
cb
= 20%
Σ
h
dd
= 0,2.0,121 = 0,024(m).
BẢNG TÍNH TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG THEO TUYẾN BẤT LI
Đoạn ống q
tt
(m
3

/s) L(m) D(mm) x C
H
K h
dđ
(m)
A'B' 0.0002 0.925 32 1.85 140 0.0046 0.0028
B'C' 0.0002 1.12 32 1.85 140 0.0046 0.0034
C'D' 0.0003 1.18 34 1.85 140 0.0054 0.0056
D'E' 0.0004 0.5 42
1.85 140 0.0093 0.0015
E'F' 0.0004 1 42
1.85 140 0.0093 0.003
F'H 0.0004 1.1 42
1.85 140 0.0093 0.0033
HI 0.0007 3.4 49
1.85 140 0.014 0.0133
IJ 0.001 3.4 63
1.85 140 0.0271 0.0076
JK 0.0012 3.4 63
1.85 140 0.0271 0.0106
KL 0.0014 21 63
1.85 140 0.0271 0.0874
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 6
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
LM 0.0021 8 75 1.85 140 0.0429 0.0301
MN 0.003 8 90 1.85 140 0.0693 0.024
NP 0.0048 8 110 1.85 140 0.1175 0.0216
PQ 0.0048 20.5 110 1.85 140 0.1175 0.0553
∑h

dđ
0.2695
∑h
cb
= 20%∑h
dđ
0.0539
Xác đònh đồng hồ đo nước:
Lưu lượng tính toán của chung cư: Q
tt
c.cư
= 4,8(l/s).
Ta có: Q
min

≤
Q
tt
≤
Q
max
→
Chọn: 0,9
≤
4,8
≤
6 (l/s)
→
Chọn loại đồng hồ tuốc bin D50 có
[h

cp
]
= 1,5m; S = 0,0265.
H
đh
= S.q
2
= 0,0265.4,8
2
= 0,6m <
[h
cp
]
= 1,5m.
Vậy: Chọn đồng hồ D50.
Xác đònh kích thước két mái:
Dung tích két mái: W
m
= K(W
đh
+ W
cc
) (m
3
); K = 1,3 – hệ số dự trử.
Lưu lượng sinh hoạt lớn nhất của chung cư:
max
.
.
1000

sh
tc
ng
q N
Q k
=
(m
3
/ng,đêm).
Q
tc
= 300(l/ng.ngày.đêm)
N = 4.4.16 = 256(người).
K
ng
= 1-hệ số không điều hòa ngày
max
.
300.256
.1
1000 1000
sh
tc
q N
Q
→ = =

= 76,8(m
3
/ng.đêm).

Lưu lượng nước chữa cháy trong 10 phút đầu:
3
5
cc cc
Q q
=
(m
3
).
Q
cc
= 10(l/s)- lấy theo TCXD 11-63
3
10 6
5
cc cc
Q W
→ = = =
(m
3
).
W
đh
= 20%
max
sh
Q

= 0,2.76,8 = 15,36(m
3

).
m
W→
= 1,3(15,36 + 6) = 27,8 (m
3
) chia làm hai két mái mỗi két có dung tích là 14m
3
.
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 7
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
Chọn két mái có kích thước mỗi két là: dài x rộng x cao = 5x2x1,7(m
3
), két mái được đặt cao hơn mặt
sàn mái 800mm.
**p lực cần thiết của ngôi nhà:
H
ct
= h
hh
+ h
đh
+ h
td
+ Σh
dd
Σh
cb
Trường hợp 1: Tính H
ct

từ đồng hồ tổng đến két mái
h
hh
= 16,8 – độ cao hình học
h
đh
= 0,6m
→ H
ct1
= 16,8 + 0,6 + 0,121 + 0,024 = 17,55(m)
Trường hợp 2: Tính H
ct
từ đồng hồ tổng đến thiết bò vệ sinh cao nhất và xa nhất:
h
hh
= 12,3m;
h
đh
= 0,6m;
h
td
= 3m
→ H
ct2
= 12,3 + 0,6 + 3 + 0,27 + 0,054 = 16,22(m)
Trường hợp bất lợi nhất là trường hợp 1 với H
ct
= 17,55m < H
ng
= 25m.

Vậy: Chọn sơ đồ cấp nước như ban đầu là hợp lý.
PHẦN II – TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 8
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
4000 4000
HÌNH 4. MẶT BẰNG THOÁT NƯỚC KHU VS ĐIỂN HÌNH
900
900
650800
820576640846960576820
Lưu lượng tính toán trong các đoạn ống của mạng lưới thoát nước bên trong nhà xác đònh theo công
thức sau:
q
th
= q
c
+ q
dcmax
Trong đó:
q
th
– lưu lượng nước tính toán (l/s);
q
c
– lưu lượng nước cấp tính toán của đoạn ống tính theo công thức:
0,2
a
c
q N KN= +

(l/s)
q
dcmax
– lưu lượng thoát nước của một dụng cụ vệ sinh có lưu lượng thải lớn nhất nằm trong đoạn.
Đường kính ống tính theo công thức thực nghiệm: D = q
0,42
(mm).
1. Tính toán đường kính ống thoát nhánh trong nhà:
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 9
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
A
B
K
A'
B'
G
E
F
H
j
I
HÌNH 5. SƠ ĐỒ TÍNH ỐNG THOÁT NHÁNH
C
C'
D
D'
Ống thoát nước sạch
Ống thoát nước sạch
Ống thoát nước bẩn

BẢNG TÍNH ỐNG THOÁT NHÁNH TRONG NHÀ
Đoạn ống Thiết bò vệ sinh
Đương
lượng
q
dcmax
(l/s) q
c
(l/s) q
th
(l/s) D
tt
(mm) D
chọn
(mm) i
min
AB = A'B' 1vòi rửa 2 0.66 0.287 0.947 54 63 0.022
BC = B'C' 2vòi rửa 4 0.66 0.408 1.068 56 63 0.022
CD = C'D' 2vòi rửa + 1vòi tắm 6 0.66 0.502 1.162 59 63 0.022
DK = D'K
2vòi rửa + 1vòi tắm
+ 1phểu thu(2 hương sen)
7.2 0.66 0.551 1.211 60 63 0.022
EG = FG 2lavabo 0.4 0.066 0.127 0.193 28 50 0.025
GK 4lavabo 0.8 0.066 0.18 0.246 30 50 0.025
HJ = IJ 1két xí có thùng rửa 4.5 1.485 0.433 1.918 72 100 0.012
2. Tính toán đường kính ống thoát nước bẩn trong nhà:
BẢNG TÍNH ĐƯỜNG KÍNH ỐNG THOÁT NƯỚC BẨN TRONG NHÀ
Tầng
Thiết bò

vệ sinh
Đương
lượng
q
dcmax
(l/s)
q
c
(l/s) q
th
(l/s) D
tt
(mm) D
chọn
(mm)
Tầng 3 2 hố xí 9 1.485 0.618 2.103 75 100
Tầng 2 4 hố xí 18 1.485 0.885 2.37 79 100
Tầng 1 6 hố xí 27 1.485 1.093 2.578 82 100
Ống ngang 8 hố xí 36 1.485 1.272 2.757 84 100
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 10
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
3. Tính toán đường kính ống thoát nước sạch trong nhà:
BẢNG TÍNH ĐƯỜNG KÍNH ỐNG THOÁT NƯỚC SẠCH TRONG NHÀ
Tầng Thiết bò vệ sinh
Đương
lượng
q
dcmax
(l/s)

q
c
(l/s) q
th
(l/s) D
tt
(mm) D
chọn
(mm)
Tầng 3
4lavabo + 4vòi rửa + 2vòi tắm
+ 2phểu thu (4hương sen)
15.2 0.66 0.81 1.47 65 65
Tầng 2
8lavabo + 8vòi rửa + 4vòi tắm
+ 4phểu thu (4hương sen)
30.4 0.66 1.164 1.824 71 75
Tầng 1
12lavabo + 12vòi rửa + 6vòi tắm
+ 6phểu thu (4hương sen)
45.6 0.66 1.442 2.102 75 75
Ống ngang
16lavabo + 16vòi rửa + 8vòi tắm
+ 8phểu thu (4hương sen)
60.8 0.66 1.681 2.341 79 80
4. Xác đònh đường kính ống thoát nước mưa:
• Nhà có mái bằng với độ dốc 1 > 1,5%;
• Diện tích căn hộ 4x16(m
2
);

• Bề rộng của chung cư 32m;
• Chiều dài chung cư 34m;
Bố trí 16 phểu thu nước mưa, mỗi phểu là 1 ống thoát nước → diện tích mỗi ống đảm nhận thoát là
4x16 (m
2
).
Lưu lượng mỗi ống thoát nước mưa trên mái được tính theo công thức:
5%
.
tt
q F q=
Trong đó:
F: diện tích mỗi phểu thu phục vụ (m
2
);
q
5%
= 0,05(l/s – m
2
)
5%
. 4.16.0,05 3, 2
tt
q F q→ = = =
(l/s) → Chọn D = 80mm
5. Tính toán bể tự hoại:
Dung tích bể tự hoại tính theo công thức: W = W
n
+ W
c

Trong đó:
W
n
: thể tích nước của bể. Lấy bằng (1 ÷ 3) lượng nước thải ngày đêm, (chọn 1,5 lần).
Tiêu chuẩn thoát nước lấy bằng 70% lần tiêu chuẩn cấp nước:
. .
256.0,7.300.1
1000 1000
tc ng
tt
max
N q K
Q = =
= 53,76 (m
3
/ng.đêm).
→ W
n
= 1,5.53,76 = 80,64(m
3
).
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 11
BÀI TẬP LỚN CẤP THOÁT NƯỚC GVHD: Ths. Lê Minh
Lưu
W
c
: thể tích cặn của bể
1
2
. (100 ). . .

(100 ).1000
c
a T W b c N
W
W
−
=
−
Trong đó:
a: lượng cặn trung bình của một người thải ra a = 0,6(l/người.ng.đêm);
T: thời gian lấy cặn trong năm (chọn 1 năm lấy cặn 3 lần) T = 4(tháng) x 30(ngày) = 120(ngày);
W
1
, W
2
: độ ẩm của cặn tươi khi vào bể và khi lên men tương ứng với 95% và 90%;
b: hệ số kể đến giả thể tích của cặn khi lên men, khi hút cặn để lại 20% (tức b = 0,8);
c = 1,2
N: số người để phục vụ;
0,6.120(100 95).0,8.1,2.256
(100 90).1000
c
W
−
=
−
= 8,85(m
3
).
→ W = 80,64 + 8,85 = 89,49 (m

3
).
Bố trí hai hầm tự hoại → dung tích mỗi hầm là 44,75m
3
→ Chọn kích thước mỗi hầm: dài x rộng x
cao = 6x4x2,4 (m
3
).
SVTH: Nguyễn Ngọc Châu 061101C Trang 12