mạng lưới cấp nước thành phố hồ chí minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP VĂN LANG
KHOA CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt
ThS.Hồ Phùng Ngọc Thảo
SVTT: Nguyễn Thị Thu Diễm
MSSV:M136343
Đặng Thanh Nhã
MSSV: M139388
Lớp: K19M02
Tp.HCM, Ngày 14 tháng 01 năm 2016


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

MỤC LỤC

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Cũng như không khí và ánh sáng , nước là một phần không thể thiếu trong cuộc

sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước đóng vai trò
rất quan trọng. Trong các khu dân cư, nước không chỉ phục vụ cho mục đích sinh hoạt
mà còn phục vụ cho hàng loạt các ngành công nghiệp khác nhau nhằm nâng cao đời sống
tinh thần cho người dân. Một ngôi nhà hiện đại, quy mô lớn nhưng không có nước khác
nào cơ thể không có máu. Hiện nay ở thành thị lẫn nông thôn đang thiếu nước sạch để
phục vụ cho mục đích sinh hoạt và sản xuất là do các nguồn nước cấp tự nhiên đang bị ô
nhiễm nghiêm trọng. Do vậy thiết kế một hệ thống cấp nước hoàn chỉnh cho một khu dân
cư là một điều hết sức cần thiết.
Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời còn có vai trò điều tiết các
chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật và độ thoáng khí trong đất, đó là
những nhân tố quan trọng cho sự phát triển của thực vật.
Trong hệ thống cấp nước, bên cạnh việc thiết kế các nhà máy xử lý nước cấp đạt
chuẩn thì việc phân phối nước vào mạng lưới cho người dân sử dụng cũng không kém
phần quan trọng, đặc biệt hơn khi phải đảm bảo nước cấp đủ đến tay người tiêu dùng.
1.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Nhiệm vụ đặt ra là thiết kế mạng lưới cấp n ư ớc cho huyện ABC với lưu lượng
50000 m3 đến năm 2020.

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

1.3 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN
1.3.1

Mục đích
Qua việc thiết kế đồ án mạng lưới cấp nước giúp ta hiểu được kỹ hơn phần lý

thuyết đã học đồng thời biết kết hợp sáng tạo giữa lý thuyết và thực tế. Đồ án môn học
giúp ta làm quen với các tiêu chuẩn và quy định thiết kế của nhà nước. Ngoài ra, ta cần
phải nghiên cứu kỹ phần lý thuyết , các bảng số liệu, sổ tay máy bơm có liên quan đến
môn học. Trên cơ sở vận dụng những kiến thức đã học được từ bài giảng ở trên lớp, ta có
thể thiết kế được hoàn chỉnh mạng lưới cấp nước cho một đô thị, khu dân cư hay một khu
công nghiệp.
1.3.2

Nội dung

- Giới thiệu chung
- Tổng quan khu vực thiết kế
- Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
- Xác định dung tích đài và bể chứa
- Tính toán phân bố lưu lượng
- Tính toán thủy lực mạng lưới
- Tính toán áp lực tự do cho các nút trên mạng lưới
- Quản lý mạng lưới cấp nước.

2

Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Chương 2

TỔNG QUAN KHU VỰC THIẾT KẾ

Hình 2.1 Khu vực thiết kế
2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 Vị trí địa lý
Huyện ABC là một huyện ngoại thành ở phía Tây Bắc của Thành phố Hồ Chí Minh.
Huyện nằm ở giữa Quận 12 và huyện Củ Chi.
•
Phía Bắc giáp huyện Củ Chi.
•

Phía Nam giáp Quận 12, thành phố Hồ Chí Minh.

•

Phía Đông giáp thị xã Thuận An của tỉnh Bình Dương, ranh giới là sông Sài Gòn.

•

Phía Tây giáp huyện Đức Hoà của tỉnh Long An, huyện Bình Chánh và quận Bình
Tân.
2

Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

2.1.2 Địa hình
Địa hình của huyện ABC được xếp vào loại trung bình có độ cao 5-10m so với mặt
nước biển và chia làm 3 vùng
-Vùng đất cao, độ cao từ 7 – 11 mét. Diện tích 1.465 ha, chiếm 8,9%
- Vùng đất triền, độ cao từ 3 – 6 mét. Diện tích 6.682 ha, chiếm 40,3%.
- Vùng trũng, dưới 2 mét. Diện tích 8.429 ha, chiếm 50,80%
2.1.3 Khí hậu
Huyện ABC nằm trong Thành Phố Hồ Chí Minh nên hầu như thời tiết của huyện cũng
không khác thời tiết của cả Thành phố là mấy. Vì nằm gần xích đạo nên nhiệt độ cao và
khá ổn định trong năm. Có hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, Mùa khô từ
tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm 25ºC đến 28oC, không có mùa
đông. Huyện chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc
– Đông Bắc.Nói chung cả huyện ABC và cả thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không
có gió bão.
2.1.4 Địa chất và thủy văn
Theo tài liệu địa chất thủy văn khu vực ,trên diện tích khảo sát có 5 tầng chứa nước
,từ trên xuống là Pleistocen giữa trên (qp2-3 ) ,Pleistocen ( qp1 ), Pliocen trên
(n22 )Pliocen dưới (n21 ),Miocen trên ( n13), taang chứa nước trên cùng Pleistocen giữa
trên (qp2-3 ) có ảnh hưởng trực tiếp đến nền móng công trình. Đây là tầng chứa nước
áp lực yếu , từ trên mặt đến độ sâu 30:35m là lớp cách nước yếu với thành phần bột
cát ,bột sét. Bên dưới là lớp chứa nước có thành phần các hạt mịn đến thô chứa ít sỏi
thạch anh. Vào thời gian khảo sát (……….) mực nước quan sát trong hố khoan thay
đổi từ 8,54 đến 9,05 mét.
Về thổ nhưỡng gồm 3 loại đất chủ yếu:
- Đất xám: 5.887 ha, chiếm 35,5%.

- Đất phèn: 7.262 ha, chiếm 43,8% trong đó đất phèn nặng mới khai phá gần 1.500 ha.
- Đất vàng xám: 326 ha, chiếm 2% diện tích toàn huyện.

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI
2.2.1 Dân số
Dân số của huyện ABC tính đến năm 2010 là 358,640 người và mật độ dân số là
3.285 người/km2
2.2.2 Điều kiện kinh tế
Huyện ABC là huyện nông nghiệp ngoại thành với nhiệm vụ là huyện vành đai thực
phẩm, cung cấp rau, thịt, trứng, sữa mà đặc biệt là rau xanh cho thành phố. Nhìn
chung trong những năm qua sản xuất nông nghiệp của huyện đã không ngừng tăng
lên, vùng rau chuyên canh đã được hình thành, cung cấp được một phần đáng kể cho
thành phố.Ngành công nghiệp của của huyện cũng có những bước phát triển đáng kể
2.2.3 Điều kiện phát triển cơ sở hạ tầng
Nằm ở cửa ngõ của thành phố, ABC có hệ thống đường quốc lộ, đường vành đai, tỉnh lộ,
hương lộ khá hoàn chỉnh. Sông, kênh rạch cũng là thế mạnh về giao thông đường thủy,
tất cả tạo cho huyện một vị trí thuận lợi để phát triển công nghiệp và đô thị hóa.
2.2.4 Tính chất nguồn nước cấp
Bảng 2.1 Bảng tính chất nguồn nước cấp cho huyện ABC.

STT
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Chỉ tiêu

Đơn vị

pH
Độ cứng (tính theo CaCO3)
Chất rắn hòa tan
COD (KMnO4)
Amoni (tính theo N)
Clorua (Cl-)
Florua (F-)
Nitrit (N-NO2-)
Nitrat (N-NO3-)
Sufat (SO42-)
Xianua (CN-)
Phenol
Asen (As)

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
µg/l
mg/l
2

Kết quả
6-7,5
100
1000
4
0,1
250
1
1
15
250
0,01
0,001
0,01

Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Cadimi (Cd)
Chì (Pb)
Crom VI (Cr6+)
Đồng (Cu)
Kẽm (Zn)
Mangan (Mn)
Thủy ngân (Hg)
Sắt (Fe)
Selen (Se)
Tổng hoạt độ phóng xạ α
Tổng hoạt độ phóng xạ β
Ecoli

Colifom

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
pCi/l
pCi/l
mg/l
mg/l

0,003
0,01
0,05
1
3
0,75
0,001
12
0,01
0,1
2
0
3

Chương 3

TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG THIẾT KẾ MẠNG
LƯỚI CẤP NƯỚC

3.1 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC CẤP

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Lưu lượng tính toán
Q = QngđSH + QngđTrhoc + QngđTưới + QngđBV+ QngđTDTT + Qngđnhà máy + QngđKCN
Trong đó:
Qng.đSH : Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt cho khu dân cư.
Qng.đTrhoc: Lưu lượng nước cấp cho trường học .
Qng.đTưới: Lưu lượng nước cấp cho tưới đường, tưới cây công viên.
Qng.đBV: Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện.
QngđTDTT : Lưu lượng nước cấp cho trung tâm thể dục thể thao.
Qngđnhà máy: Lưu lượng nước cấp cho nhà máy.
QngđKCN : Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp.
Thành phố thuộc đô thị loại đặc biệt, theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006, tiêu chuẩn cấp
nước là 180l/ng/ngđ, hệ số không điều hòa k =1,5. Mật độ dân số 5940 người/ km 2 và
diện tích 2880 ha
N = n0 * F = 5940 * 1920 * 0,01= 114048 người
Trong đó: n0 là mật độ dân số, F là diện tích khu vực
Lượng nước cung cấp cho dân cư:

Qdân cư = = = 30 793 m3/ngđ
Trong đó:
qtc: Tiêu chuẩn dùng nước (l/ng/ngđ) của đô thị loại đặc biệt đến năm 2020 (Bảng 2.8.
Tiêu chuẩn dung nước đối với từng loại đô thị, trang 23, sách cấp nước đô thị-Nguyễn
Ngọc Dung).
N: Dân số của thành phố tính đến năm 2020 (người).
K: Hệ số không điều hòa.
 Nước cung cấp cho bệnh viện

Trong thành phố có 1 bệnh viện, mỗi bệnh viện 500 giường/1 bệnh viện. Diện tích
15ha/1 bệnh viện ( TCVN 4470:1995). Tiêu chuẩn dùng nước 300 - 400 l/giường/ ngày
đêm. Chọn cấp nước cho bệnh viện với tiêu chuẩn dùng nước là 300 l/giường/ngày đêm.
Lượng nước cung cấp cho bệnh viện:
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

 Qbệnh viện = q0 * N= 300 * 500 = 150 000 l/ngđ = 150 m3/ngđ

Trong đó: q0 là tiêu chuẩn dùng nước, N là số giường bệnh
 Nước cung cấp cho trường học

Thành phố có 1 trường THPT với diện tích 110ha/trường, số học sinh 1500
hs/trường (Theo thông tư 06/2010/QĐ-BGDĐT). Theo TCVN 4513-1988 tiêu chuẩn
dùng nước cho trường phổ thông 15 – 20 l/ng/ngđ. Vì trường THPT này đạt chuẩn quốc
gia nên chọn tiêu chuẩn dùng nước cho trường phổ thông là 20 l/ng/ngđ.
Lượng nước cung cấp cho trường học:

 Qtrường học = q0 * N= 20 * 1500 = 30 000 l/ngđ = 30 m3/ngđ

Trong đó: q0 là tiêu chuẩn dùng nước, N là số học sinh
 Nước cung cấp cho khu công nghiệp

Thành phố có một khu công nghiệp có diện tích 451ha, có 500 công nhân chia làm 2 ca.
Tiêu chuẩn dùng nước là 25 l/người/ca trong điều kiện làm việc bình thường.
•

Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân:
Q sinh hoạt =2 * = = 25 m3/ngđ


•

Lưu lượng nước tắm hoa sen cho công nhân 45 phút sau ca làm việc (với q i = 300 l/h, n=
14người/nhóm hoa sen).
Q tắm = 2 * = = 16 m3/ngđ


•

Khu công nghiệp sản xuất thép, lượng nước cần để sản xuất một tấn thép là 5m 3,
công suất 9125tấn/năm.

 Q sản xuất = 5* = 125 m3/ngđ

Trong đó: qi là tiêu chuẩn dùng nước, Ni là số công nhân, n là số người/ nhóm hoa sen
Vậy lượng nước cần cung cấp cho khu công nghiệp:
 QKCN = Q sinh hoạt + Q tắm + Q sản xuất = 25 + 16 + 125 = 166 m3/ngđ

 Nước cho trung tâm thể thao

Thành phố có một trung tâm thể thao diện tích 95 ha sức chứa 3000 chỗ ngồi, 200
vận động viên, ( TCXDVN 287:2004). Tiêu chuẩn dùng nước cho khán giả: 1015l/ghế/ngđ, tiêu chuẩn cấp nước cho vận động viên: 60-100 l/lần/ngđ. (Dựa trên nhà thi
đấu Phú Thọ)
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước
•

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Lưu lượng cho vận động viên (200 vận động viên):


QTTTT vận động viên = = = 16 m3/ngđ

Lưu lượng nước cấp cho khán giả (3000 chỗ):
 QTTTT khán giả = = = 45 m3/ngđ

Trong đó: qi là tiêu chuẩn dùng nước, N là số người
Vậy lượng nước cần cung cấp cho trung tâm thể thao là:


QTTTT = QTTTT vận động viên+ QTTTT khán giả = 16 + 45 = 61 m3/ngđ

 Lưu lượng tưới đường, tưới cây

Diện tích các tuyến đường cần tưới là 4750000 m2.

Lưu lượng tưới đường:
 Qtưới đường = q0 * F= 0,4 * 4750000= 1 900 m3/ngđ

Diện tích cây xanh cần tưới là 3640000 m2, trong đó:
Lưu lượng tưới cây:


Qtưới cây = q0 * F= 3 * 3640000= 10 920 m3 /ngđ



Qtưới = Qtưới đường + Qtưới cây = 1900 + 10920 = 12 820 m3/ngđ

 Tổng lưu lượng nước cần cung cấp cho thành phố trong 1 ngày

(a=1,1; b=1,1; c=1,05 )
Qhữu ích = Qdân cư + Qbệnh viện + Qtrường học + QKCN +QTTTT + Qtưới
= 30793 + 150 + 30 + 166 + 61 + 12820 = 44020 (m3/ngđ)
Qrò rỉ = 10% Qhữu ích = 10% * 44020 = 4402 (m3/ngđ)
Qtổng = Qhữu ích + Qrò rỉ = 44020 + 4402 = 48422 (m3/ngđ)
Bảng 3.1 Bảng thống kê lưu lượng
Giờ
trong
ngày
0 -1
1-2
2-3

Lưu lượng nước
cấp cho

khu dân cư
%
QngđSH
1.5
1.5
1.5

m3
461.90
461.90
461.90

Nước cấp
cho
trường học

Nước cấp cho
bệnh viện
%, K
=2,5
0.2
0.2
0.2

m3

%

m3

0.3
0.3
0.3

0.15
0.15
0.15

0.05
0.05
0.05

2

Nước cấp cho
KCN Kgiờ = 3
Nước
Nước
SH
tắm
%

m3

m3

Nước
SX
m3

Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

3-4
4-5

1.5
2.5

5-6

3.5

6-7

4.5

7-8

5.5

8-9

6.25

9 - 10

6.25

10 - 11

5.45

11 - 12

6.25

12 - 13

5

13 -14

5

14 - 15

5.5

15 - 16

6

16 - 17

6

17 - 18

5.5

18 - 19

5

19 - 20

4.5

20 - 21

4.8

21 - 22
22 - 23
23 - 24
Tổng

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

461.90
769.83
1077.7
6
1385.6
9
1693.6
2
1924.5
6

1924.5
6
1678.2
2
1924.5
6
1539.6
5
1539.6
5
1693.6
2
1847.5
8
1847.5
8
1693.6
2
1539.6
5
1385.6
9
1478.0
6

0.2
0.5

0.3
0.8

0.15
0.15

0.05
0.05

0.5

0.8

0.25

0.08

3

4.5

0.3

0.09

6

0.75

7.81

5

7.5

23.5

7.05

12

1.50

7.81

6.8

2.04

19

2.38

7.81

4.6

1.38

15

1.88

7.81

3.6

1.08

6

0.75

7.81

2

0.60

12

1.50

7.81

3

0.90

19

2.38

7.81

3

923.79

0.7

2
1.5
100

615.86
461.90
30793

3
0.5
100

8
10
6
10
10

12.
0
15.

0
9.0
15.
0
15.
0

6

9.0

6.25

1.88

11

1.38

5

7.5

6.25

1.88

6

0.75

7.81

8.5

12.
8

3

0.90

12

1.50

7.81

5.5

8.3

4

1.20

19

2.38

7.81

5

7.5

3.6

1.08

15

1.88

7.81

5

7.5

3.3

0.99

6

0.75

7.81

5

7.5

5

1.50

12

1.50

7.81

2

3.0

2.6

0.78

19

2.38

7.81

1.1

18.6

5.58

11

1.38

8

7.81

4.5
0.8
150

1.6
1
100

0.48
0.30
30

200

25

16

125

2

8

7.81


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

Nước cấp cho
TT thể dục thể
thao với Kgiờ
=1
%

m3

5.0
3.0
15.0
5.5
3.4
6.4
15.0
8.1
5.6
4.0
4.0

15.0
3.0
2.0
2.0
3.0

3.05
1.83
9.15
3.36
2.07
3.90
9.15
4.94
3.42
2.44
2.44
9.15
1.83
1.22
1.22
1.83

100

61

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Tưới

cây

Tưới
đường

Qngđhữu ích

Nước rò
rỉ
và
dự phòng

m3

m3

m3

m3

% Qngđ

m3

462.24
462.24
462.24
462.24
770.62
3808.58

4131.89
1719.31
1957.94
2428.99
2173.94
1953.38
1574.89
1572.65
2189.97
2347.98
4599.66
4451.03
1558.53
1405.22
1493.25
949.44
620.84
462.95
44020

46.22
46.22
46.22
46.22
77.06
380.86
413.19
171.93
195.79
242.90

217.39
195.34
157.49
157.27
219.00
234.80
459.97
445.10
155.85
140.52
149.33
94.94
62.08
46.29
4402

1.05
1.05
1.05
1.05
1.75
8.65
9.39
3.91
4.45
5.52
4.94
4.44
3.58
3.57

4.97
5.33
10.45
10.11
3.54
3.19
3.39
2.16
1.41
1.05
100

508.46
508.46
508.46
508.46
847.68
4189.44
4545.08
1891.24
2153.73
2671.88
2391.33
2148.72
1732.38
1729.92
2408.97
2582.78
5059.62
4896.14

1714.39
1545.74
1642.58
1044.38
682.92
509.24
48422

Nước tưới

2730
2730

475
475

475
475
2730
2730

10920

1900

2

Lưu lượng
nước tổng cộng cấp cho
MLCN

Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Chương 4

XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA

4.1 TÍNH TOÁN TRẠM BƠM CẤP I
Lưu lượng trạm bơm trong 1 giờ:
Qtrạm = = 2019 m3/h = 561 l/s
Dự kiến dùng 5 máy bơm công tác và 3 máy bơm dự phòng.
Lưu lượng 1 máy bơm:
Q1b = = 404 m3/h = 112 l/s
Khi cả 5 máy cùng làm việc song song thì hệ số giảm lưu lượng là K=0,82
Vậy lưu lượng thực tế của bơm là:
Q1b

= = 430 m3/h = 120 l/s

Sử dụng ống thép, tra bảng thủy lực với Q = 148 l/s, ta có:
Ống đẩy:

Dđẩy = 350 mm

Vđẩy = 1,16 m/s

1000i = 5,41

Ống hút:

Dhút = 400 mm

Vhút = 0,89 m/s

1000i = 2,80

Thời gian máy nghỉ
Với 1 giờ làm việc 4,17% thì trong 24 giờ phải có 1 giờ bơm làm việc với lưu lượng là
4,09%Qngđ. Do đó Qtrạm trong giờ này là:
Qtrạm = = 1980 m3/h
Vậy lưu lượng giảm là: 2019 – 1980 = 39 m3/h
Để thuận lợi ta chỉ giảm giờ làm việc của 1 máy bơm trong 5 máy bơm thì lưu lượng mà
máy này hoạt động là: 430– 39 = 391 m3/h
Thời gian máy này hoạt động là:

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

T = = 54,56 phút
Vậy ta có thể tắt máy này trong 5,44 phút sau khi chạy được 54,56 phút. Nhưng
trong thực tế thì không cần tắt do nhu cầu dùng nước hiện nay cao.
4.2 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BƠM CẤP II

Hình 4.1 Biểu đồ chế độ làm việc của trạm bơm.
Lưu lượng trạm bơm
Trạm bơm cấp II làm việc theo chế độ bậc thang và theo 3 bậc
Lưu lượng 1 máy bơm:
Qtrạm = Q1 bơm * n * K
Với: n – số máy bơm, K – hệ số giảm lưu lượng.
Bậc 1: Chạy 1 máy, bơm với lưu lượng 1,75%Qngđ
Qbậc 1 = = 857 m3/h = 238 l/s
Bậc 2: Chạy 3 máy, bơm với lưu lượng 4,45%Qngđ với hệ số giảm lưu lượng K = 0,93
Qbậc 2 = = 2004 m3/h = 557 l/s
Bậc 3: Chạy 5 máy, bơm với lưu lượng 7,95%Qngđ với hệ số giảm lưu lượng K = 0,82
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Qbậc 3 = = 3503 m3/h = 973 l/s
Tính toán các thông số trên đường ống hút, ống đẩy
Tất cả các đoạn ống đều là ống thép.Với lưu lượng Q1 bơm = 857 m3/h = 238 l/s
Theo bảng tra thủy lực:
Ống đẩy:

Dđẩy = 500 mm

Vđẩy = 1,17 m/s

1000i = 3,47

Ống hút:

Dhút = 600 mm

Vhút = 0,819 m/s

1000i = 1,42

Phễu:

Dphễu = 1,3 1,4 Dhút = 1,3 * 600 = 780 mm

Tính toán các thông số trên ống góp chung, ống đẩy chung

Hình 4.2 Sơ đồ lắp đặt máy bơm.

Ống góp chung
Đoạn 1-2 và 7-8 chịu tải của 1 bơm hoạt động
Q1 bơm= 857 m3/h = 238 l/s
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Theo bảng tra thuỷ lực
D = 500 mm

V = 1,17 m/s

1000i = 3,47

Đoạn 2-3 và 6-7 chịu tải của 2 bơm trên 3 bơm hoạt động song song
= = = 1336 m3/h = 372 l/s
Theo bảng tra thuỷ lực
D = 600 mm

V = 1,25 m/s

1000i = 3,1

Đoạn 3-9 và 6-10 chịu tải của 3 bơm trên 5 bơm hoạt động song song
= = = 2102 m3/h = 580 l/s
Theo bảng tra thuỷ lực
D = 700 mm

V = 1,48 m/s

1000i = 3,69

Đoạn 4-5 chịu tải của 5 bơm trên 5 bơm hoạt động song song
= = = 3503 m3/h = 970 l/s
Theo bảng tra thủy lực
D = 900 mm

V = 1,51 m/s

1000i = 2,79

Ống đẩy chung
Với 2 ống đẩy chung mỗi ống phải tải được 1 lưu lượng là: 50%Qtrạm (Sách bơm trang
131)
= 1752 m/h = 487 l/s
Theo bảng tra thủy lực
Q1= 485 l/s

V1=1,24m/s

1000i1 = 2,58

Q2= 490 l/s

V2=1,25m/s

1000i2 = 2,64

Áp dụng công thức nội suy ta có:

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

D = 700 mm

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

V = 1,244 m/s

1000i = 2,604

Khi sự cố xảy ra một ống đẩy bị hỏng thì ống còn lại phải tải được 75%Q trạm
Q = 75%Qtrạm = 75%*3503 = 2627 = 730 l/s
4.3 TÍNH TOÁN BỂ CHỨA

Bảng 4.1 Xác định dung tích điều hòa của bể chứa.
Lưu lượng nước trong bể
Trạm bơm
Trạm bơm
Giờ
cấp 1 (%)
cấp 2 (%Qngđ) Vào bể
Ra bể
Còn lại
0–1

4,17

1,75

2,42

12,02

1–2

4,17

1,75

2,42

14,44

2–3

4,17

1,75

2,42

16,86

3–4

4,17

1,75

2,42

19,28

4–5

4,17

1,75

2,42

21,70

5–6

4,17

7,95

3,78

17,92

6–7

4,17

7,95

3,78

14,14

7–8

4,17

4,45

0,28

13,86

8–9

4,17

4,45

0,28

13,58

9 – 10

4,17

4,45

0,28

13,30

10 – 11

4,17

4,45

0,28

13,02

11 – 12

4,17

4,45

0,28

12,74

12 – 13

4,17

4,45

0,28

12,46

13 – 14

4,17

4,45

0,28

14 – 15

4,17

4,45

0,28

11,90

15 – 16

4,17

7,95

3,78

8,12

16 – 17

4,17

7,95

3,78

4,34

17 – 18

4,17

7,95

3,78

2

12,18

0,56


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

18 – 19

4,17

4,45

0,28

0,28

19 – 20

4,17

4,45

0,28

0

20 – 21

4,17

1,75

2,42

2,42

21 – 22

4,17

1,75

2,42

4,84

22 – 23

4,17

1,75

2,42

7,26

23 – 24

4,09

1,75

2,34

9,60

Tổng

100

100

21,70

21,70

Thể tích bể chứa
Wbể = Wđh + Wcc3h + Wvs
Với Wđh: thể tích điều hòa của bể ( m3)
Wcc3h :thể tích cần để chữa cháy trong 3 giờ cho 2 đám cháy với lưu lượng nước 30
(l/s)
Wvs: lượng nước cần cho vệ sinh trạm (lấy 5% Qngđ)
Ta có : Wđh= = 10850 ( m3)
Wcc3h =n*Qcc*t
n =2 đám cháy
Qcc= 30 (l/s)
T=3h=10800s
 Wcc3h = 2.30.10800=648000 (l) = 648(m3)
Wvs = 5% Qngđ = 5%*60000 = 3000( m3)
Vậy Wbể = Wđh + Wcc3h + Wvs
= 10850 + 648 + 3000
= 14498 (m3)
Xây dựng bể chứa:
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Wxd= d*r*h
d: chiều dài bể chứa
r: chiều rộng bể chứa
h: chiều cao bể chứa

Cho r = d , h=9,5(m)
Wbể

Ta có: d*r= = = 1526 (m2)
h

d= 48(m) ; r = 32(m)
Chiều cao bảo vệ bể = 1m chiều cao xây dựng = 9,5+ 1 = 10,5m
Vậy Wxd=48*32*10,5= 16128(m3)
Tính toán phễu hút:
Miệng phễu hút phải đặt ở độ sâu h thỏa điều kiện:
h

1,5Dphễu

h

0,5m

để tránh hiện tượng tạo xoáy xung quanh ống và hút cả khí vào ống
Đường kính phễu hút: Dphễu = 1,3Dhút = 1,3

900 = 1170 mm

Khoảng cách từ miệng phễu tới đáy bể: Yêu cầu = 0,5 Dphễu
0,5Dphễu = 0,5

1170 = 585 mm = 0,59 m(1)

Chiều cao phễu:

Dphễu = 0,6Dhút = 0,6

900 = 540 mm = 0,54 m

Khoảng cách từ mực nước thấp nhất tới miệng phễu:
H Dphễu = 1,5→ Chọn 1,81 m(2)
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Khoảng cách giữa 2 phễu hút kề nhau tối thiểu là (1,5

2Dphễu) :

2Dphễu = 2

1170 = 2340 mm = 2,34 m

Chiều cao của mực nuớc thấp nhất : (1) + (2) = 0,59 + 1,81 = 2,4 (m)
Thiết kế bể có độ dốc 1%, đáy lớn 48m, đáy nhỏ 7m → Thể tích vùng dốc:
Wvùng nc = (m3)
Vùng nước chết xây dựng dạng hình thang vuông, nghiêng 45°
Chọn đáy bé dài 6m
Đáy lớn: 7m
→ Thể tích vùng nước chết:
Wvùng nc = (m3)
Thông số xây dựng bể

Dung tích bể: 17216(m3)
Tổng chiều cao: 11 (m)
4.4 TÍNH TOÁN TỔN THẤT CỦA MÁY BƠM
hh: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút.
hđ: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy.
Tổn thất trên ống đẩy: hđ = + + hgóp + hđc
= 0,19 + 0,052 + 0,455+ 2,96 = 3,66 (m)
Tổn thất cục bộ:
+ Miệng ra máy bơm: hmr = ξ
= 0,311(m/s)

:

đường kính miệng ra của máy bơm bằng đường kính ống đẩy

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

0,15 = 7,25(m)
+ Tổn thất qua côn đều:
hcôn = ξ 3,7(m)
+ Tổn thất qua van 1 chiều: hv1c = 0,116 (m)
+ Tổn thất qua van 2 chiều: hv2c = 0,068 (m)
→ Tổn tổn thất cục bộ: = hmr + hcôn + hv1c + hv2c
= 7,25 +3,7+ 0,116+ 0,068 = 0,19 (m)
Tổn thất theo chiều dài ống đẩy:Chọn chiều dài ống đẩy = 4090m

= i L = 3,47 = 0,052 (m)
Tổn thất trên đường ống góp: hg = +
= 0,189 + 0,135 + 0,131 = 0,455(m)
Tổn thất trên đường ống góp của một bơm: v2c= tê = 1

0,189 (m)
Tổn thất trên đường ống góp của hai bơm:
D1 = Dv = 500mm → v1 = 1,17(m/s)
D2 = Dv = 600mm → v2 = 1,29 (m/s)
(m)
Tổn thất trên đường ống góp của ba bơm:
D1 = Dv = 600mm → v1 = 1,29(m/s)
D2 = Dv = 900mm → v2 = 1,254 (m/s)

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

Tổn thất trên đường ống đẩy chung:
hđc = = 0,638 + 2,322 = 2,96 (m)
Tổn thất qua van hai chiều: hv2c = 0,083 (m)
Có tất cả 24 cái van hai chiều. Nên tổng tổn thất qua van hai chiều là: 0,083 24 = 1,99
(m)
Tổn thất qua tê: 0,083 (m)
Có tất cả 4 cái tê. Tổng tổn thất qua tê là: 40,083 = 0,332 (m)
Tổn thất theo chiều dài:
= 0,638 (m)

Tổn thất trên ống hút: hh = + = 0,062 + 0,007 = 0,069 (m)
Tổn thất cục bộ:
+ Tổn thất qua phễu:
h phễu = ξ
+ Tổn thất qua van hai chiều:
hv2c = ξ
+ Tổn thất qua côn lệch:
D1 = Dh = 600mm → V1 = 0,819 (m/s)
D2 = Dmr = 500mm → V2 = 1,17 (m/s)
hcl = ξ
+ Tổn thất qua co 900C:
hco = ξ
+ Tổn thất qua miệng vào của máy bơm:
hmv = ξ
→ Tổn tổn thất cục bộ: = h phễu + hv2c + hcl + hco + hmv
2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

= 0,005 + 0,034 + 0,017 + 0,005 = 0,062(m)
Tổn thất theo chiều dài ống hút:Chọn chiều dài ống hút = 10m
= i L = 1 = 0,007 (m)
Hdh được xác định theo công thức:
Hdh = Hdhh +Hdhd = 9.1+41.5 =50.6m
Trong đó:
Hdhh: chiều cao hút địa hình tính từ trục máy bơm đến mực nước thấp nhất trong bể chứa
nước sạch (9.1m)

Hdhd: chiều cao đẩy địa hình tính từ trục máy bơm đến mực nước cao nhất đài (41.5m)
Biểu diễn đường đặc tính
Ta có: Q1b = 238 (l/s) , Q5b = 973 (l/s)
HTP = 102 (m), Hđh = 50,6 (m)

Hình 4.2 Sơ đồ làm việc của máy bơm.
K5b = = = 0,817
Dựa vào đường đặc tính ta tính được Ktt = = = 0,822
Vậy ta chọn đúng máy bơm.

2


Thuyết minh Mạng lưới cấp nước

GVHD:TS. Nguyễn Trung Việt

4.5 TÍNH TOÁN ĐÀI NƯỚC
Bảng 4.2. Xác định dung tích điều hòa của đài nước.
Giờ

Q tiêu thụ
mạng lưới
(%Qngđ)

Số bơm
công tác

Trạm bơm cấp 2
(%Qngđ)

Vào đài

0–1

1,05

1

1,75

0,70

1,86

1–2

1,05

1

1,75

0,70

2,56

2–3

1,05

1

1,75

0,70

3,26

3–4

1,05

1

1,75

0,70

3,96

4–5

1,75

1

1,75

0,00

3,96

5–6

8,65

5

7,95

0,70

3,26

6–7

9,39

5

7,95

1,44

1,82

7–8

3,91

3

4,45

0,54

2,36

8–9

4,45

3

4,45

0,00

2,36

9 – 10

5,52

3

4,45

1,07

1,29

10 – 11

4,94

3

4,45

0,49

0,80

11 – 12

4,44

3

4,45

0,01

0,81

12 – 13

3,58

3

4,45

0,87

1,68

13 – 14

3,57

3

4,45

0,88

2,56

14 – 15

4,97

3

4,45

15 – 16

5,33

5

7,95

16 – 17

10,45

5

7,95

2,50

2,16

17 – 18

10,11

5

7,95

2,16

0

18 – 19

3,54

3

4,45

0,91

0,91

19 – 20

3,19

3

4,45

1,26

2,17

20 – 21

3,39

1

1,75

2

Lưu lượng nước trong đài
Ra đài

0,52
2,62

Còn lại

2,04
4,66

1,64

0,53