chuẩn bị và tính toán lưu lượng

đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
Phần thứ nhất
chuẩn bị và tính toán lu lợng
I. mô tả những điều kiện tự nhiên , địa hình trong phạm vi thiết kế
Dựa vào bản đồ quy hoạch của thành phố tỷ lệ 1/10.000 và các số liệu đã cho, ta thấy
thành phố có địa hình dốc đều và có hớng dốc về phía triền sông, sông chảy ven thành
phố.
Về đặc điểm khí hậu, khí tợng :
Nhiệt độ trong năm: 10
0
ữ35
0
Hớng gió chính : Đông nam
Lợng ma trung bình năm: 1930 mm
Về quy hoạch thành phố :
Bao quanh thành phố có những khu đất dự trữ,khu dân c đợc phân làm 2 khu vực có các
công viên cây xanh đợc bố trí xen kẽ và bao quanh các khu dân c, có 2 xí nghiệp công
nghiệp đợc xây dựng nằm ở vành đai ngoài thành phố về 2 phía Đông Bắc và Tây Nam.
Những đặc điểm về xây dựng:
Đối với khu dân c :
Khu vực I:
- Mật độ dân số: 200 ngời /ha
- Số tầng nhà: 4 ữ 5 tầng
- Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 3
Khu vực II:
-Mật độ dân số: 160ngời /ha
-Số tầng nhà: 3 ữ 4 tầng
-Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 3
Đối với các xí nghiệp công nghiệp
- Các xí nghịệp công nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 4000 m
3

- Hãng sản xuất: A, B
-Bậc chịu lửa: II, III
I I. phân tích nhiệm vụ thiết kế
Qua các tài liệu và số liệu đã cho ta thấy đây là thành phố có quy mô nhỏ, với yêu cầu
cấp nớc cho các khu dân c và các xí nghiệp ở mức độ độ tiện nghi trung bình, số tầng nhà
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
1
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
trong khu dân c từ 3ữ5 tầng .Vì vậy nhiệm vụ thiết kế của chúng ta phải đảm bảo sao cho
vừa có thể cung cấp nớc đầy đủ đến những điểm bất lợi nhất trong thành phố vừa phải đảm
bảo hệ thống cấp nớc phù hợp với quy mô thành phố tránh lãng phí và tránh tình trạng thiếu
nớc.
III. Xác Định Quy Mô Dùng N ớc Và công suất của trạm bơm cấp n ớc .
1.Tính diện tích các khu vực xây, đờng phố, quảng trờng, công viên cây xanh
Với bình đồ đã cho tỷ lệ 1:10.000 ta có :
Diện tích chung của các khu vực nh sau:
Khu vực I là S
1
= 510ha
Khu vực 2 là S
2
= 412 ha
=> Vậy tổng diện tích của thành phố là S = 922 ha.
- Diện tích xí nghiệp công nghiệp I : S
1
XN
= 54 ha
- Diện tích xí nghiệp công nghiệp II : S
2
XN

= 40 ha
- Diện tích cây xanh chiếm 12% diện tích thành phố
S
CX
= 12%S
TP
= 0,12.922 = 110,64 (ha)
- Diện tích đờng và quảng trờng chiếm 15% diện tích thành phố
S
Đ
= 15%S
TP
= 0,15.1307 = 196,05 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 1 là
S
1
XD
= S
1
- (15+12)%S
1
= 678 ( 0,15 + 0,12).678 = 494,94 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 2 là
S
2
XD
= S
2
- (15+12)%S
2

= 629 (0,15 + 0,12).629 = 459,17 (ha)
2. Tính lu lợng nớc cho nhu cầu sinh hoạt của các khu dân c
Khu vực 1:
- Mật độ dân số P
1
: 175 ngời /ha
- Dân số của khu vực 1 là N
1
: N
1
= P
1
. S
I
XD
= 494,94.175 = 86562 (ngời)
- Số tầng nhà : 4- 5 tầng
- Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh : Loại 4
Tra tiêu chuẩn cấp nớc ta có tiêu chuẩn dùng nớc trung bình
q= 200 300 (l/ngời .ngđ)
Ta chọn : q= 250 (l/ngời .ngđ)
- Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
2
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải

max
: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà, chế độ làm việc của các xí nghiệp công
nghiệp và các điều kiện địa phơng khác
max
= 1,4-1,5 chọn
max
=1,4

max
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân c, tra bảng và nội suy ta có

max
= 1,113
k
giờ max
=
max

max
=1,4.1,136 = 1,559 (ta chọn (k
giờ max
=1,5)
- Hệ số dùng nớc không điều hòa ngày đêm: k
ngđ
= 1,25 -1,5
Ta chọn : k
ngđ
= 1,5
Q

sh
KV1max
=
1000
.1.1
ngd
kNq
=
1000
5,1.86562.250
=32460,75 (m
3
/ngđ)
Khu vực 2:
- Mật độ dân số P
2
: 150 ngời /ha
- Dân số của khu vực 2 là N
2
: N
2
= P
2
. S
II
XD
= 150.456,17= 68876 (ngời)
- Số tầng nhà : 3 - 4 tầng
- Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh : Loại 5
Tra tiêu chuẩn cấp nớc ta có tiêu chuẩn dùng nớc trung bình

q= 300 400 (l/ngời .ngđ)
Ta chọn : q = 300 (l/ngời .ngđ)
ta chọn
max
=1,45 và tra bảng có
max
=1,131
-Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max
= 1,697
(chọn k
giờ max
=1,7 )
- Hệ số dùng nớc không điều hòa ngày đêm: k
ngđ
= 1,25 1,5
Ta chọn : k
ngđ
= 1,5
Q
sh
KV2max
=
1000
.2.2
ngd

kNq
=
1000
5,1.68876.300
=30994,2 (m
3
/ngđ)
Vậy lu lợng nớc dùng cho sinh hoạt trong thành phố là:
Q
sh
=
1000
**
ngdii
kNq

=
1000
5.1*)68876*30086562*250(
+
= 63454,96 (m
3
/ngđ)
3. Lợng tới cây tới đờng
Do điều kiện khí hậu:
+Nhiệt độ trong năm :10
0
ữ35
0
C

+Hớng gió chính : Đông nam
+Lợng ma trung bìng năm : 1930 mm
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
3
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
Theo quy phạm 20 TNC: 33-85 (Tới cây thủ công 3 ữ 6 l/m
2
cho một lần tới, tới rửa đờng
bằng cơ giới 0.5 ữ1.5) l/m
2
cho một lần tới
Nên ta chọn nh sau:
Lu lợng nớc tới cây q
t
= 4 (l/m
2
cho một lần tới)
Lu lợng nớc rửa đờng q
r
= 1(l/m
2
cho một lần rửa)
a)Nớc tới cây :
Lu lợng nớc tới tính theo công thức:
Q
t
= q
t
. F
t

(m
3
/ ngđ).
Trong đó: + q
t
là tiêu chuẩn nớc tới
Tới thủ công q
t
= 4 (l/m
2
cho một lần tới)
+ F
t
là diện tích cây xanh đợc tới.
F
t
= 50% .156,84 = 78,42 (ha)

Q
t
= 78,42.4.10 = 3136,8 (m
3
/ ngđ).
Cây xanh đợc tới thủ công vào các giờ 5, 6,7 và 17,18,19 giờ trong ngày Q
h
=
3136,8/6 = 522,8 m
3
/h
b)Nớc rửa đờng và quảng trờng:

Tính theo công thức:
Q
r
= q
r
. F
r
(m
3
/ ngđ).
Trong đó:
+ q
r
là tiêu chuẩn rửa Rửa bằng cơ giới q
r
=1 (l/m
2
)
+ F
r
là diện tích đợc rửa.
Vậy F
r
= 80% . 196,05 = 156,84 (ha).


Q
r
= 10 .156,84.1= 1568,4 (m
3

/ ngđ).
Đờng đợc tới cơ giới vào các giờ 8 đến 18 giờ. Với lu lợng của 1 giờ là 156,84 (m
3
/h)
4. Lu lợng nớc dùng cho các xí nghiệp công nghiệp
Bảng 1 : Phân tích số công nhân làm việc trong các xí nghiệp công nghiệp.
Tên Tổng số
CN
Công nhân
trong phân xởng
Số công nhân đợc tắm
XN
PX nóng PX nguội PX nóng PX nguội
% N1 % N2 % N3 % N4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I 2600 50 1300 50 1300 85 1105 75 975
II 3300 45 1485 55 1815 85 1262 80 1452
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
4
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
a. Nớc cho nhu cầu sinh hoạt của công nhẩn trong thời gian làm việc ở nhà
máy, xí nghiệp :
Q
sh
=
1000
225145 NN
+
( m
3

/ngày)
Trong đó 45, 25 - Tiêu chuẩn nớc cấp cho nhu cầu sinh hoạt, của công nhân trong
phân xởng nóng, phân xởng nguội; tính bằng l/ngời.ca
Ta có :
Xí Nghiệp I :
* Q
I
sh
=
91
1000
1300.251300.45
=
+
(m
3
/ngày)
Vì phân xởng I làm việc 2 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là bằng
nhau và ca 1 từ 6h-14h, ca 2 từ 14h-22h ta có Q
ca
sh
= 91/2 = 45,5 m
3
/ca
Xí Nghiệp II :
* Q
II
sh
=
2,112

1000
1815.251485.45
=
+
(m
3
/ngày)
Vì phân xởng làm việc 3 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là bằng
nhau và ta có Q
ca
sh
= 112,2/3 = 37,4 m
3
/ca
Vậy lợng nớc dùng cho sinh hoạt của cả hai XN trong một ngày đêm là : 91 + 112,2
= 203,2 (m
3
/ngày).
b. Nớc tắm cho công nhân xác định theo công thức sau :
Q
tắm
ca
=
n
NN
.1000
4.403.60
+
=(m
3

/ca)
Trong đó :
+ 60, 40 - Tiêu chuẩn nớc tắm cho công nhân ở phân xởng nóng, phân xởng nguội
+ n: Số ca trong một ngày
Q
I
tắm
=
56,52
2.1000
975.401105.60
=
+
(m
3
/ca)
Q
II
tắm
=
6,44
3.1000
1452.401262.60
=
+
(m
3
/ca)
Tổng lợng nớc tắm trong một ngày đêm của cả hai XN là :
52,56 x 2 + 44,6 x 3 = 238,92 (m

3
/ngđ)
c. Nớc cho nhu cầu sản xuất
Đối với xí nghiệp I: Q
1
sx
= 20 (l/s) = 72 (m
3
/h)
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
5
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
Đối với xí nghiệp II: Q
2
sx
= 18 (l/s) = 64,8 (m
3
/h)
Vậy tổng lợng nớc dùng cho sản xuất của cả hai XN trong một ngày đêm là : 72 x 2
x 8 + 64,8 x 3 x 8 = 2707,2 (m
3
/ngđ)
Bảng 2: Tổng hợp lu lợng nớc cấp cho các xí nghiệp công nghiệp
Tên XN Lu lợng cấp cho các xí nghiệp tính bằng (m
3
/ca)
Nớc cho
sinh hoạt
Nớc tắm Nớc cho
sản xuất

Cộng cho các
xí nghiệp
1 2 3 4 5
I 45,5 52,56 576 674,06
II 37,4 44,6 518,4 600,4
Cộng 82,9 97,16 1094,4
Q
xN
=1274,46
5.Quy mô công suất của trạm cấp nớc
Q
tr
=b.c(a.Q
sh
+Q
tới
+Qsh
xN
+Q
tắm
+ Q
sx
) (m
3
/ngđ)
Trong đó:
a:-Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho sự phát triển công nghiệp địa phơng, a=1,05-
1,1, chọn a=1,1
b:- Hệ số kể đến những yêu cầu cha dự tính hết và lợng nớc hao hụt do dò gỉ trong
qúa trình vận hành hệ thống cấp nớc b=1,1-1,2, chọn b=1,2

c : Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho bản thân trạm, c =1,05-1,1, chọn c=1.05
Q
tr
=1,2.(1,1.63454,96 + [1568,4+3136,8] + 203,2 + 238,92 +2707,2 )
= 93185,97( m
3
/ngđ)
Q
tr
=1,2.1,05(1,1.63454,95 + [1568,4+3136,8] + 203,2 + 239,1 +2707,2 )
= 97845,26( m
3
/ngđ)
6.Lập bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố.
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
6
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
Bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố phải lập theo từng giờ ,nghĩa là phải phân
phối nớc đáp ứng cho nhu cầu của các đối tợng dùng nớc theo từng giờ trong 1 ngày đêm.
- Nớc rửa đờng và quảng trờng bằng cơ giới từ 8 đến 18 giờ với lu lợng phân bố đều 156,84
(m
3
/h)
- Nớc tới cây xanh tới thủ công vào các giờ 5,6,7 và 17,18,19 giờ trong ngày với lu l-
ợng phân bố đều 522,8 (m
3
/h)
- Nớc tắm cho công nhân đợc tiêu thụ vào 45 phút kéo dài sau khi tan ca
- Nớc sản xuất ở đây để đơn giản có thể phân bố điều hoà theo các giờ trong ca
- Nớc sinh hoạt trong thành phố đợc tính theo hệ số sử dụng nớc không điều hoà giờ

- Nớc sinh hoạt trong xí nghiệp theo ca và tùy theo từng phân xởng đợc tính theo bảng sau
Bảng 3:Phân bố nớc cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân trong
thời gian làm việc ở xí nghiệp
Loại
phân
xởng
Lu lợng nớc tiêu thụ trong từng giờ, tính bằng % Q
ca
Thứ tự giờ trong ca
1 2 3 4 5 6 7 8 Giờ dùng nớc
kéo dài sau
tan ca
PX nóng 6 9 12 16 10 10 12 16 9
PX nguội 0 6 12 19 15 6 12 19 11
Bảng 4: Thống kê lu lợng tiêu dùng cho toàn thành phố theo từng giờ
trong 1 ngày đêm (trang sau)
Chọn lu lợng dập tắt các đám cháy.
Đối với khu vực I
*Khu công nghiệp:
- Xí nghiệp 1 có S < 150 ha nên coi xí nghiệp có 1 đám cháy
-Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 37000 m
3
, hạng sản xuất A,B,C và có bậc chịu lửa
II, III, IV tra bảng ta có lu lợng dập tắt đám cháy là:
q
cc
xn
= 30 (l/s)
* Khu dân c .
Vì dân c khu vựcI là :N

1
= 86562 (ngời)
Nhà xây dựng từ 4 ữ 5 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa tra bảng ta thấy có 2 đám cháy
đồng thời với lu lợng của mỗi đám: q
cc
dc
= 35 (l/s)
Do khu dân c và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nớc nên ta chọn số đám cháy
đồng thời trong thành phố là 2 đám với lu lợng của mỗi đám cháy là:
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
7
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
q
cc
=30+35/2=47,5 (l/s)
Tổng lợng nớc chữa cháy khu vực I Là : 47,5*2= 95 (l/s)
Đối với khu vực II
*Khu công nghiệp:
- Xí nghiệp 2 có S < 150 ha nên coi xí nghiệp có 1 đám cháy
-Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 37000 m
3
, hãng sản xuất A,B,C và có bậc chịu lửa
II, III, IV tra bảng ta có lu lợng đạp tắt đám cháy là: q
cc
xn
= 30 (l/s)
* Khu dân c .
Vì dân c khu vựcII là :N
2
=68876 (ngời)

Nhà xây dựng từ 3 ữ 4 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa tra bảng ta thấy có 2 đám cháy
đồng thời với lu lợng của mỗi đám: q
cc
dc
= 35 (l/s)
Do khu dân c và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nớc nên ta chọn số đám cháy
đồng thời trong thành phố là 2 đám với lu lợng của mỗi đám cháy là:
q
cc
=30+35/2=47,5 (l/s)
Tổng lợng nớc chữa cháy khu vực II Là : 47,5*2= 95(l/s)
Nh vậy tổng lợng nớc chữa cháy cho toàn thành phố là: 190 (l/s)
IV. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II.Tính thể tích đài chứa và bể n -
ớc.
1.Xác định chế độ làm việc bơm cấp II
Bảng IV: Biểu đồ dùng nớc thành phố
1.221.221.221.22
2.11
3.69
5.18
6.23
6.11
5.68
4.87
5.67
5.765.76
5.46
5.12
6.01
6.45

6.01
4.45
4.37
2.89
2.11
1.21
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4
%Qngđ
h
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
8
đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
-Vì trạm bơm cấp I hoạt động điều hoà cấp nớc vào công trình xử lí nên công suất giờ của
trạm bơm cấp I là :=
Q
I
h
=
100.
24
ng

Q
= 4,17% (Q
ngđ
)
-Trạm bơm cấp II hoạt động không điều hoà do nhu cầu dùng nớc trong các gìơ trong thành
phố là khác nhau. Biểu đò làm việc của TB cấp II phải bám sát biểu đồ tiêu thụ nớc của khu
vực. Vì vậy dựa vào biểu đồ dùng nớc của thành phố ta chia qúa trình hoạt động của trạm
bơm cấp 2 thành 3 bậc
+Bậc I: thời gian hoạt động từ 22h-4h (với 1 bơm công tác)
+Bậc II: thời gian hoạt động từ 4h-6h và 21h 22h (với 2 bơm công tác)
+ Bậc III : thời gian hoạt động từ 19h 21h ( với 3 bơm công tác )
+ Bậc IV : thời gian hoạt động từ 6h 19h (với 4 bơm công tác)
Khi ta gọi công suất cxủa 1 bơm là x(m
3
/h)(%Q
ngđ
)
Ta có phơng trình: 6.x +2.x.0,9.3 + 3.x.0,88.2 + 13.4.0,85x=100 (%Q
ngđ
)
x=1,6426 (%Q
ngđ
)
Vậy
bậc I, có 1 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426%Qngđ
bậc II, có 2bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.2.0.9 = 2,9576 % Qngđ

bậc III, có 3 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.3.0.88 = 4,336%Qngđ
bậc IV, có 4 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.4.0,85 = 5,585%Qngđ
2.Tính toán dung tích của đài nớc và bể chứa.
-Xác định dung tích của đài nớc và bể chứa bằng phơng pháp lập bảng dựa vào chế độ
bơm cấp I,II và chế độ dùng nớc của thành phố trong các giờ
Giờ
trong
ngày
Lu lợng nớc tiêu
thụ %Qngđ
Lu lợng Trạm
Bơm II %Qngđ
Lợng nớc vào
đài %Qngđ
Lợng nớc ra
đài %Qngđ
Lợng nớc còn lại
trong đài %Qngđ
0_1
1.22 1.6426 0.42 0.27
1_2
1.22 1.6426 0.42 0.70
2_3
1.22 1.6426 0.43 1.12
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
9

đồ án mạng lới cntp gvhd : đỗ hải
3 _4
1.22 1.6426 0.43 1.55
4_5
2.11 2.9567 0.84 2.39
5_6
3.69 2.9567 0.73 1.66
6_7
5.18 5.5850 0.41 2.07
7_8
6.23 5.5850 0.47 1.60
8_9
6.11 5.5850 0.53 1.07
9_10
5.68 5.5850 0.09 0.98
10_11
4.87 5.5850 0.71 1.69
11_12
5.67 5.5850 0.09 1.61
12_13
5.76 5.5850 0.17 1.44
13_14
5.76 5.5850 0.18 1.26
14_15
5.46 5.5850 0.13 1.39
15_16
5.12 5.5850 0.47 1.85
16_17
6.01 5.5850 0.43 1.42
17_18

6.45 5.5850 0.86 0.56
18_19
6.01 5.5850 0.42 0.14
19_20
4.45 4.3360 0.11 0.03
20_21
4.37 4.3360 0.03 0.00
21_22
2.89 2.9567 0.07 0.07
22_23
2.11 1.6426 0.47 -0.40
23_0
1.21 1.6426 0.43 0.03
*Thể tích thiết kế của đài n ớc .
-Thể tích điều hoà của đài nớc là
Svth : trần khánh tịnh 46mn2 - mssv : 8770 - 46
10