TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

Thuyết minh đồ án cấp thoát nước trong nhà SVTH: GasTroGel, Ngọc Châu
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
3.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ
3.1.1 Thoát Nước Sinh Hoạt
Ta có sơ đồ như hình vẽ
Đường ống thoát nước chia thành 2 loại:
+ Đường ống dẫn phân  Hầm tự hoại  Hố ga  Đường ống thoát nước thành phố
+ Đường ống thoát nước bẩn  Hố ga  Đường ống thoát nước thành phố
3.1.2 Tính Toán Đường Ống Thoát Nước Bẩn (Chọn nhánh 1)
Lưu lượng nước thải tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà ở gia đình có thể xác định theo công
thức sau:
q
th
= q
c
+ q
dc max

- q
th
: lưu lượng nước thải tính toán, l/s
- q
c
: lưu lượng nước cấp tính toán xác định theo công thức cấp nước trong nhà
- q
dc max
: lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán
lấy theo Bảng 1 (TCVN 4474 : 1987 ).
Thiết kế hệ thống thoát nước cho công trình gồm ba ống đứng: một thoát phân, một thoát nước tiểu và
ống còn lại dùng để thoát nước từ chậu rửa mặt và các phễu thu nước sàn vệ sinh.

Bảng 3.1 Lưu lượng nước thải (l/s) của từng thiết bị vệ sinh
Loại thiết bị vệ sinh
Lưu lượng
nước thải
(l/s)
Đường kính
ống thoát nước
(mm)
Độ dốc tối thiểu
của đường ống
i
Chậu rửa mặt 0,07-0,1 40 - 50 0,02
Vòi nước bồn tắm 0,8-1,1 30 0,02
Tắm hương sen 0,2 50 0,025
Chậu xí có thùng rửa 1,4 - 1,6 100 0,02
Chậu rửa nhà bếp 1,0
Nguồn: TCVN 4474 : 1987.
• Tính Toán Thủy Lực Ống Đứng Thoát Nước Sinh Hoạt
3 - 1
Thuyết minh đồ án cấp thoát nước trong nhà SVTH: GasTroGel, Ngọc Châu
Chia ống đứng thành nhiều đoạn nhỏ để tính
Ta chọn đường kính ống đứng D
ốngđứng
>= D
ốngnhánh
Bảng 3.2 Tính toán thủy lực ống đứng thoát nước sinh hoạt
Tên đường ống Thiết bị vệ sinh Σ N q
c
(l/s) q
dc max

(l/s) q
th
(l/s)
Đ1 1(2T + 2RM + R) 3 0,34 0,37 0,71
Đ2 2(2T + 2RM + R) 6 0,48 0,37 0,85
Đ3
3(2T + 2RM + R) 9
0,58
0,37 0,95
Đ4 4(2T + 2RM + R) 12 0,66 0,37 1,03
Đ5 5(2T + 2RM + R) 15 0,75 0,37 1,12
Các ống đứng Đ1, Đ2, Đ3, Đ4, Đ5 thải nước bẩn có vai trò như nhau nên ta chỉ cần tính 1 ống
Tính toán cho ống Đ1:
Chọn ống đứng có q
th
= 0,71 (l/s) với đường kính 50mm và độ dốc i = 0,035, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 1,52 (l/s) và v
nt
= 0,78 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,71/1,52 = 0,46 < 0,5 (theo biểu đồ hình xương cá) (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,95
 Vận tốc tính toán v
thoát
= B x v

nt
= 0,95 x 0,78 = 0,741(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 50mm, độ dốc i = 0,035, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,741 (m/s)
Tính toán cho ống Đ2:
Chọn ống đứng có q
th
= 0,85 (l/s) với đường kính 50mm và độ dốc i = 0,035, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 1,52 (l/s) và v
nt
= 0,78 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,85/1,52 = 0,56 > 0,5 (không thỏa)
Chọn lại đường kính 75mm với i = 0,035 => q
nt
= 4,43 (l/s) và v
nt
= 1,02 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,85/4,43 = 0,19 < 0,5 (thỏa)

Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,7
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,7 x 1,02 = 0,714(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 75mm, độ dốc i = 0,035, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,714 (m/s)
Tính toán cho ống Đ3:
3 - 2
Thuyết minh đồ án cấp thoát nước trong nhà SVTH: GasTroGel, Ngọc Châu
Chọn ống đứng có q
th
= 0,95 (l/s) với đường kính 75mm và độ dốc i = 0,035, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 4,43 (l/s) và v
nt
= 1,02 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,95/4,43 = 0,21 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,8
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v

nt
= 0,8 x 1,02 = 0,816(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 75mm, độ dốc i = 0,035, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,816 (m/s).
Tính toán cho ống Đ4:
Chọn ống đứng có q
th
= 0,95 (l/s) với đường kính 75mm và độ dốc i = 0,035, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 4,43 (l/s) và v
nt
= 1,02 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,95/4,43 = 0,21 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,8
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,8 x 1,02 = 0,816(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 75mm, độ dốc i = 0,035, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,816 (m/s).

Tính toán tương tự như trên
Vậy chọn ống thoát nước tầng trên cùng là 50mm, các tầng còn lại đường kính 75mm, với i = 0,035, H/D
= 0,5
• Tính Toán Thủy Lực ống Nhánh Thoát Nước Sinh Hoạt
Bảng 3.3 Tính toán thủy lực ống nhánh thoát nước sinh hoạt
Tên đường ống Thiết bị vệ sinh Σ N q
c
(l/s) q
dc max
(l/s) q
th
(l/s)
X1 2HS + 2RM + R 3 0,34 0,37 0,71
X2 2HS + 2RM + R 3 0,34 0,37 0,71
X3 2HS + 2RM + R 3 0,34 0,37 0,71
X4 2HS + 2RM + R 3 0,34 0,37 0,71
X5 2HS + 2RM + R 3 0,34 0,37 0,71
X6 1HS + 1RM 1 0,2 0,2 0,40
Các ống nhánh đều có số lượng vẽ sinh như nhau nên tính một ống nhánh điển hình, chỉ có đoạn ống X6,
X7 khác
Xét đoạn X1
Chọn ống nhánh có q
th
= 0,71 (l/s) với đường kính 50mm và độ dốc i = 0,035, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
3 - 3
Thuyết minh đồ án cấp thoát nước trong nhà SVTH: GasTroGel, Ngọc Châu
q
nt
= 1,52 (l/s) và v
nt

= 0,78 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 0,71/1,52 = 0,46 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,95
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,95 x 0,78 = 0,741(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 50mm, độ dốc i = 0,035, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,741 (m/s)
3.1.2 Tính Toán Đường Ống Thoát Phân
* Tính toán ống nhánh thoát phân
Các tầng có thiết bị vệ sinh giống nhau, nên tính điển hình ống nhánh thoát phân cho một tầng
Gồm: 2 xí có thùng rửa
Đương lượng: ΣN = 2 x 0,5 = 1
Lưu lượng cấp: q
c
= 0,2 (l/s)
Lưu lượng thoát : q
thoát
= 0,2 + 1,6 = 1,8 (l/s)
Sơ bộ chọn ống gang có đường kính 100mm và độ dốc i = 0,02, H/D = 0,5
Tra bảng ta có: q
nt

= 7,44 (l/s) và v
nt
= 0,93(m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 1,8/7,44 = 0,24 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,85
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,85 x 0,93 = 0,79 (m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh thoát phân bằng gang đường kính D = 100mm, độ dốc i = 0,02, độ đầy H/D = 0,5;
vận tốc thoát nước v
thoát
= 0,79 (m/s)
* Tính toán ống đứng thoát phân
Chọn ống đứng thỏa điều kiện: D
ốngđứng
>= D
ốngnhánh
= 100m
Bảng 3.4 Tính toán thủy lực ống đứng thoát phân
Tên đường ống Thiết bị vệ sinh Σ N q
c
(l/s) q
dc max
(l/s) q

th
(l/s)
T1
2X
1 0,2
1,6 1,8
T2
4X
2 0,28
1,6 1,88
T3
6X
3 0,34
1,6 1,94
3 - 4
Thuyết minh đồ án cấp thoát nước trong nhà SVTH: GasTroGel, Ngọc Châu
T4
8X
4 0,39
1,6 1,99
T5 10X 5 0,43 1,6 2,03
Tính toán cho ống T1:
Chọn ống đứng có q
th
= 1,8 (l/s) với đường kính 100mm và độ dốc i = 0,02, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 7,44 (l/s) và v
nt
= 0,93 (m/s)

Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 1,8/7,44 = 0,24 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,9
 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,9 x 0,93 = 0,84(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 100mm, độ dốc i = 0,02, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,84 (m/s).
Tính toán cho ống T5:
Chọn ống đứng có q
th
= 2,03 (l/s) với đường kính 100mm và độ dốc i = 0,02, H/D = 0,5 tra bảng ta có:
q
nt
= 7,44 (l/s) và v
nt
= 0,93 (m/s)
Kiểm tra độ đầy A = q
tt
/ v
nt
= 2,03/7,44 = 0,27 < 0,5 (thỏa)
Kiểm tra lại vận tốc theo biểu đồ hình xương cá => B = 0,95

 Vận tốc tính toán v
tt
= B x v
nt
= 0,95 x 0,93 = 0,88(m/s) > 0,7 (thỏa)
Vậy chọn ống nhánh bằng gang đường kính 100mm, độ dốc i = 0,02, độ đầy H/D = 0,5; vận tốc thoát
nước v
thoát
= 0,88 (m/s).
3.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA TRÊN MÁI
3.2.1 Xác Định Lưu Lượng Tính Toán Nước Mưa, Đường Kính ống Đứng Thu Nước Mưa
Lưu lượng tính toán nước mưa trên diện tích mái thu nước, được xác định theo công thức sau:
000.10
5
qF
kQ
×
×=
Trong đó:
Q : Lưu lượng nước mưa (l/s).
F : Diện tích thu nước (m
2
).
F
mái
: Diện tích hình chiếu của mái (m
2
). F
mái
= 22 x 22 = 484 (m

2
).
K : Hệ số lấy bằng 2.
q
5
: Cường độ mưa l/s.ha tính cho địa phương có thời gian mưa 5 phút và chu kì vượt quá cường độ tính
toán bằng 1 năm (p = 1). Tại thành phố Hồ Chí Minh q
5
= 496 (l/s.ha).
3 - 5