Đồ án thiết kế mạng lưới cấp thoát nước với các dữ kiện cho trước

PHẦN I: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC


•
•

•
•

-



-

Số liệu
Mặt bằng số 9
Khu vực 1:
Mật độ dân số: 17446 (người/km2)
Diện tích
: 2206679 (m2) = 2,206679 (km2)
N1 = 2, 206679 × 17446 = 38498
Dân số:
(người)
Khu vực 2:
Mật độ dân số: 33444 (người/km2)
Diện tích
: 3261188 (m2) = 3,261188 (km2)
N 2 = 3, 261188 × 33444 = 109067
Dân số:
(người)

Nhà máy
Số công nhân : 538 người
Phân xưởng nóng chiếm 60% số công nhân
538 × 60% = 323
Số công nhân phân xưởng nóng là: n1 =
(người)
Số công nhân phân xưởng nguội là: n2 = 720 - 323 = 215 (người)
Số ca làm việc: 1 ca
Lượng nước thải sản xuất : 1086 (m3/ca)
Bệnh viện
Số giường bệnh: 343 (giường)
Trường học
Số học sinh: 1119 (học sinh)
Giả sử toàn khu vực đều là khu đô thị loại III, thuộc ngoại vi

CHƯƠNG I. CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG

1.

Xác định quy mô dùng nước, công suất trạm cấp nước. Lập bảng thống kê lưu lượng tiêu
dùng cho thành phố theo từng giờ trong ngày


1.1.

Xác định lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt của các khu dân cư
∑ qi .Ni .kngd
sh
Qngd
=

1000
(m3/ngd)
Trong đó:

qi

- Tiêu chuẩn dùng nước cho một đầu người một ngày đêm ứng với từng khu vực khác
nhau trong thành phố ( lấy theo quy phạm 20 TCN: 33-85)

Ni

- Dân số tính toàn của từng khu vực xây dựng

kngd

kngd = 1, 25 ÷ 1,5

: Hệ số dùng nước không điều hòa ngày đêm,
thành phố lớn và ngược lại
• Khu vực 1: Lấy số liệu theo giai đoạn 2020
q1 = 100
(l/người.ngày) (bảng 3.1, TCXD 33-2006)
N1 =
38498 người
kngd
- Chọn
= 1,3
100 × 38498 × 1,3
sh1
Qngd

=
= 5004, 7
1000
Vậy
(m3/ngđ)
• Khu vực 2: Lấy số liệu theo giai đoạn 2020
q1 = 100
(l/người.ngày) (bảng 3.1, TCXD 33-2006)
N1 =
109067 người
kngd
- Chọn
= 1,3
100 × 109067 × 1,3
sh2
Qngd
=
= 14178, 7
1000
Vậy
(m3/ngđ)

1.2.

, trị số nhỏ áp dụng cho

Lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt toàn khu vực:
sh1
sh2
sh

Qngd
= Qngd
+ Qngd
= 14178, 7 + 5004, 7 = 19183, 4
(m3/ngđ)
sh
Qngd
= 19183, 4
Vậy
(m3/ngđ)
Lưu lượng nước tới đường, tưới cây xanh
Qt = Ft × qt
Do khu vực không có cây xanh nên lượng nước này chỉ dành cho tưới đường
Trong đó:
2


Ft

Ft

: Diện tích cần tưới (m2)

= 10% (diện tích KV1+diện tich KV2)
Ft = (2206679 + 3261188).10% = 546786, 7
Suy ra:
(m2)
qt
- : tiêu chuẩn tưới nước
qt = 0,5 ÷ 1, 5

qt = 0,8
2
(l/m ) cho 1 lần tưới. Chọn
(l/m2/ngđ)
Tần suất: 1 lần/ngày
0,8
Qt = Ft × qt = 546786, 7 ×
= 437, 4
1000
Vậy
(m3/ngđ)
1.3. Lưu lượng nước dùng cho các xí nghiệp công nghiệp
Vì 2 XN có số liệu giống nhau nên chỉ cần tính lưu lượng nước dùng cho 1 xí nghiệp.
a) Nước cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân
45n1 + 25n2
Qcash =
1000
(m3/ca)
Với 45, 25 – Tiêu chuẩn cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân trong px nóng, px
không nóng (l/người.ca) ( Theo TXCD 33-2006)
 Lưu lượng nước sinh hoạt cho 2 xí nghiệp
45n1 + 25n2
45 × 323 + 25 × 215
Qcash = 2 ×
= 2×
= 39,82
1000
1000
(m3/ca)
Qcash = 40

Vậy
(m3/ca)
b) Nước tắm cho công nhân
60n3 + 40n4
Qcatam =
1000
Với 60, 40 – Tiêu chuẩn nước tắm của công nhân trong px nóng, px không nóng (l/người.ca)
( Theo TXCD 33-2006)
Giả sử có 55% số công nhân px nóng tắm sau tan ca và 45% số công nhân px không nóng
tắm sau tan ca
Suy ra: n3 = 0,55.n1 = 178 người
n4 = 0,45.n2 = 97 người
 Lưu lượng nước tắm dùng cho công nhân
60n3 + 40n4
60 × 178 + 40 × 97
Qcatam = 2 ×
= 2×
= 29,1
1000
1000
(m3/ca)
tam
Qca = 29,1
(m3/ca)
Qcathai = 1086
c) Nước cho nhu cầu sản xuất
(m3/ca)
3

( giả sử lưu lượng nước cho nhu cầu sản xuất bằng lưu lượng nước thải)
Suy ra nước cho nhu cầu sản xuất của 2 xí nghiệp là:
Qcasx = 2 ×1086 = 2172
(m3/ca)
Do xí nghiệp làm 1ca/ngày nên lưu lượng nước tính theo ca cũng chính là lưu lượng nước
của 1 ngày đêm
 Vậy lưu lượng nước cấp cho 2 xí nghiệp là:
tam
sx
+ Qngd
= 40 + 29,1 + 2172 = 2241, 7
∑ Qxn = Qngdsh + Qngd

∑Q

xn

1.4.

= 2242

Vậy
(m3/ngđ)
Lưu lượng nước cho trường học

Qth =

1.5.

1.6.

qth × N
1000

(m3/ngđ)

Trong đó:
qth
- : tiêu chuẩn dùng nước cho trường học
qth = 20
(l/học
sinh/ngđ)
Theo
mục
5.3.2
QCVN01:
2008
BXD
- N: số học sinh
Theo số liệu có 2 trường học nên tổng lưu lượng nước cần thiết là:
qth × N
20 ×1119
= 2×
= 44,8
∑ Qth = 2 × 1000
1000
(m3/ngđ)
∑ Qth = 45 3
Vậy
(m /ngđ)

Lưu lượng nước cho bệnh viện
q ×N
Qbv = bv
1000
(m3/ngđ)
Trong đó:
qbv
- : tiêu chuẩn dùng nước cho bệnh viện
qbv = 250 ÷ 300
(l/học sinh/ngđ) Theo TCVN 4513-1998 về thiết kế công trình cấp nước.
qbv = 270
Chọn
-N: số giường bệnh
Theo số liệu có 2 bệnh viện nên tổng lưu lượng nước cần thiết là:
qbv × N
270 × 343
= 2×
= 185, 2
∑ Qbv = 2 × 1000
1000
(m3/ngđ)
∑ Qbv = 185, 2 3
Vậy
(m /ngđ)
Quy mô công suất trạm cấp nước
4


Qtr = (a.Qsh + Qt + ∑ Qxn + ∑ Qth + ∑ Qbv ) × b × c
Trong đó:

a = 1, 05 ÷ 1,1
a
•
: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho sự phát triển công nghiệp địa phương.
.

a = 1,1

Chọn
b
•
: Hệ số kể đến những yêu cầu chưa dự tính hết và lượng nước hao hụt do rò rỉ trong quá
b = 1,1 ÷ 1, 2
b = 1, 2
trình vận hành hệ thống cấp nước.
. Chọn
c = 1, 05 ÷ 1,1
c = 1,1
c
•
: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước.
. Chọn
Quy mô công suất trạm cấp nước là:
Qtr = (a.Qsh + Qt + ∑ Qxn + ∑ Qth + ∑ Qbv ) × b × c



1.7.

Qtr = (1,1×19183, 4 + 437, 4 + 2242 + 45 + 185, 2) × 1, 2 × 1,1

Qtr = 31695

Qtr = 31695
Vậy
(m3/ngđ)
Lập bảng thống kế lưu lượng nước tiêu dùng trong thành phố
Tính Kh.max
K h.max = α max .β max
K h.min = α min .β min

Theo TXCD 33-06
α max = 1, 2 ÷ 1,5
α min = 0, 4 ÷ 0, 6

Số dân
(1000)dân

β
β

1

2

4

6

10

20

50

100

300

≥ 1000

2

1.8

1.6

1.4

1.3

1.2

1.15

1.1

1.05

1.0

0.1

0.15

0.2

0.25

0.4

0.5

0.6

0.7

0.85

1.0

max

min

 V1 KXét. Chọn

α max = 1,3; β max = 1,17
α min = 0,5; β min = 0.57

K h.max = 1,3 × 1,17 = 1,521

5


K h.max = 0,5 × 0,57 = 0, 285

Chọn

K h = 1,5

 Xét KV2. Chọn

α max = 1, 2; β max = 1,1
α min = 0, 4; β min = 0, 7

K h.max = 1,3 × 1,1 = 1, 43
K h.max = 0, 4 × 0, 7 = 0, 28

Chọn

K h = 1,35

6


7


Qsh

Q tưới

KV2, Kh=1,35

Q bv

Q cn

Qth

KV1, Kh=1,5

Qsx

Gi
%Qsh

Q (m3)

aQsh(1)

%Qsh(2
)

Qsh

Qtam

PX nóng
Q(m3)

aQsh(2)

1

2

3

4

5

6

7

0-1

3

425.361

467.8971

1.5

75.0705

1-2

3.2

453.7184 499.0902

1.5

2-3

2.5

354.4675 389.9143

3-4

2.6

4-5

%

9

%

Q(m3)

%

%
15

Q(m3
)
16

%
17

Q(m3
)
18

Q(m3
)
19

Q(m3
)
20

m

82.57755

0.2

0.3704

550

75.0705

82.57755

0.2

0.3704

582

1.5

75.0705

82.57755

0.2

0.3704

472

368.6462 405.5108

1.5

75.0705

82.57755

0.2

0.3704

488

3.5

496.2545

2.5

125.1175

137.6293

0.5

0.926

684

5-6

4.1

581.3267 639.4594

3.5

175.1645

192.681

0.5

0.926

833

6-7

4.5

638.0415 701.8457

4.5

225.2115

247.7327

3

5.556

7-8

4.9

694.7563 764.2319

5.5

275.2585

302.7844

5

9.26

8-9

4.9

694.7563 764.2319

6.25

312.7937

344.0731 12.5

8

14.816

8.4
2

7.5
5
7.5

13

Q(m3
)
14

PX
lạnh

11

54.67

12

Q(m3)

PX
nóng

10

545.88

8

Q(m3)

PX lạnh

2

3.789

271.5

6

1.74

0

0

123

3.3975

271.5

9

2.61

6

0.66

135

3.3975

271.5

12

3.48

12

1.32

145


5
312.7937
5
272.7561
5
312.7937
5

9-10

5.6

794.0072 873.4079

6.25

10-11

4.9

694.7563 764.2319

5.45

11-12-

4.7

666.3989 733.0388

6.25

12-13

4.4

623.8628 686.2491

5

250.235

275.2585 12.5

13-14

4.1

581.3267 639.4594

5

250.235

275.2585 12.5

14-15

4.1

581.3267 639.4594

5.5

275.2585

302.7844 12.5

15-16

4.4

623.8628 686.2491

6

300.282

330.3102 12.5

16-17

4.3

609.6841 670.6525

6

300.282

17-18

4.1

581.3267 639.4594

5.5

18-19

4.5

638.0415 701.8457

19-20

4.5

20-21

5
7.5
5
7.5
5
7.5
5
15.
2
7.5
5
7.5
5
7.5
5
7.5
5
8.4
3

10

18.52

6

11.112

10

18.52

10

18.52

6

11.112

5

9.26

8.5

15.742

330.3102

5.5

10.186

275.2585

302.7844

5

9.26

5

250.235

275.2585

5

9.26

986

638.0415 701.8457

4.5

225.2115

247.7327

5

9.26

958

4.5

638.0415 701.8457

4.8

240.2256

264.2482

2

3.704

969

21-22

4.8

680.5776 748.6354

3

150.141

165.1551

0.7

1.2964

915

22-23

4.6

652.2202 717.4422

2

100.094

110.1034

3

5.556

833

23-24

3.3

467.8971 514.6868

1.5

75.0705

82.57755

0.5

0.926

598

Tổng

100

14178.7

100

5004.7

5505.17

100

185.2

15596.57

344.0731 12.5

5
54.67
5
54.67
5
54.67
5
54.67
5
54.67
5
54.67
5
54.67
5

300.0318 12.5
344.0731 12.5

100

437.4

100

3.3975

271.5

16

4.64

19

2.09

157

3.3975

271.5

10

2.9

15

1.65

140

3.3975

271.5

10

2.9

6

0.66

142

6.84

271.5

12

3.48

12

1.32

131

3.3975

271.5

16

4.64

19

2.09

126

9

2.61

11

1.21

3.3975

21.36

7.74

104

3.3975

109

3.3975

101

3.7935

955

45

2172

10
0

29

100

11

240


1.8.

Tính toán lưu lượng để dập tắt các đám cháy
Xét 2 khu vực:

• Khu vực 1: Diện tích xí nghiệp 1: Fxn1 = 58327 m2
Dân số: 37895 người
• Khu vực 2: Diện tích xí nghiệp : Fxn2 = 62851 m2
Dân số: 107189 người
Do Fxn1 < 150ha, N1 > 25000 người; Fxn2 < 150ha, N2 > 25000 nên chọn 2 đám cháy
đồng thời.
Lưu lượng chữa cháy tính theo công thức:
Qcc =

qcc × n × 3 × 3600 × k
= 10,8 × qcc × n × k
1000

Trong đó:

(m3/ngđ)


 qcc : tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)
(Tra phụ lục II, tr 50, Hướng dẫn thiết kế mạng lưới cấp nước, Nguyễn Hồng)
Giả sử khu vực 1 và khu vực 2 có nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào
bậc chịu lửa
+ Với khu vực 1 có số dân N1 = 37895 người => qcc= 20 (l/s)
+ Với khu vực 2 có số dân N2 = 107189 người => qcc= 30 (l/s)
 n = 2 số đám cháy xảy ra đồng thời
 K: hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ cháy
(lấy theo TCXDVN 33: 2006)
Giả sử với khu công nghiệp có hạng sản xuất D và E (không thể hiện đặc tính hay
nguy hiểm của sản xuất) => K = 2/3
( Hạng sản xuất D: các chất và vật liệu không cháy trong trạng thái nóng, nóng đỏ

hoặc nóng chảy, mà quá trình gia công có kèm theo việc sinh bức xạ nhiệt, phát tia đốt
cháy hay sử dụng làm nhiên liệu. Hạng sản xuất E: cấm các vật liệu không cháy ở
trạng thái nguội)
Vậy tổng lưu lượng cho chữa cháy:
Qcc = 10,8 × ( 20 + 30 ) * 2*2 / 3 = 720
(m3/ngd) = 8,33 (l/s)
Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II. Tính thể tích bể chứa và đài
nước
Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II

a) Đường làm việc của trạm bơm cấp I:
b) Đường làm việc của trạm bơm cấp II:

QhTB = 4,17%Qngd

Dựa vào biểu đồ chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2 theo chế độ 2 cấp:

- Cấp 1: 2,66%
- Cấp 2: 4,92%

Qngd
Qngd

Tính thể tích đài nước
Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước ta có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II
như sau:
Qngd
Từ 6h – 21h : có 2 bơm làm việc, bơm với chế độ 4,92%
Qngd
Từ 23h – 4h : có 1 bơm làm việc, bơm với chế độ 2,66%

2.


Bảng 2: Bảng xác định dung tích điều hòa của đài nước
Giờ
trong
ngày
1
0--1
1--2
2--3
3--4
4--5
5--6
6--7
7--8
8--9
9--10
10--11
11--12
12--13
13--14
14--15
15--16
16--17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22

22-23
23-24
Tổng

LL
bơm
C2

%Q
2
2.29
2.42
1.97
2.03
2.85
3.47
5.13
5.64
6.07
6.55
5.87
5.95
5.49
5.26
4.34
4.54
4.23
3.98
4.11
3.99

4.04
3.81
3.47
2.49
100

3
2.66
2.66
2.66
2.66
2.66
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
2.66
2.66

2.66
100

Vào
đài
(%Q)
4
0.37
0.24
0.69
0.63

Ra đài
(%Q)
5

0.19
1.45
0.21
0.72
1.15
1.63
0.95
1.03
0.57
0.34
0.58
0.38
0.69
0.94

0.81
0.93
0.88
0.00
0.00
0.17

1.15
0.81

Còn lại
(%Q)
6
3.08
3.45
3.69
4.38
5.00
4.81
6.26
6.05
5.33
4.18
2.55
1.60
0.57
0
0.58
0.96
1.65

2.59
3.40
4.33
5.21
4.06
3.25
3.42
Max = 6.26

Thể tích điều hòa của đài nước
Wdhd = 6, 26% Q ngd =

28812,5 × 6,34
= 1826, 71
100

(m3)
Thể tích lượng chứa nước của đài để dập tắt các đám cháy trong 10 phút tính theo
công thức
10
WCC
=

qcc × n ×10 × 60
= 0, 6 × qcc × n
1000

10
WCC
= 0, 6 × (20 + 30) × 2 = 60

(m3)
Vậy thể tích thiết kế của đài nước:
10
Wtd = Wdhd + WCC
= 1826, 71 + 60 = 1906, 71
Chọn thể tích thiết kế

Wtd = 1910

(m3)

(m3)


Thiết kế đài nước có đường kính D = 15 m. Chiều cao của đài: hđ = 10,8 m
Tính thể tích bể chứa
3.
Bảng 3 : Bảng xác định dung tích điều hòa của bể chứa
Giờ
trong
ngày

LL
bơm
C2
1

0-1
1-2

2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
Tổng

2
2.66
2.66
2.66
2.66
2.66

4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
4.92
2.66
2.66
2.66
100

LL
bơm
C1
3
4.16
4.16
4.16
4.16
4.16

4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.17
4.16
4.16
4.16
100

Vào
đài
(%Q)
4
1.50
1.50
1.50
1.50
1.50

Ra đài
(%Q)
5

0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
1.50
1.50
1.50

Thể tích thiết kế của bể chứa nước :
Wtb = Wdhb + WCC + Wdt
Trong đó:
Wdhb
•

: thể tích điều hòa bể chứa nước

Wdhb = 11, 25%Qngd = 28812, 5 ×11, 25% = 3241, 4

•

Wdt

(m3)

: Dung tích dùng cho bản thân hệ thống cấp nước
Wdt = 5%Qngd = 5% × 28812,5 = 1440, 63
(m2)

Còn lại
(%Q)
6
3.75
5.25
6.75
8.25
9.75
11.25
10.50
9.75
9.00
8.25
7.50
6.75
6.00

5.25
4.50
3.75
3.00
2.25
1.50
0.75
0.00
1.50
3.00
4.50
11.25


•

WCC :

thể tích lượng chứa nước để dập tắt các đám cháy của phạm vi thiết kế trong 3h
và được tính theo công thức:
WCC = 3QCC + ∑ Qmax − 3Q1

Trong đó:
QCC
o
: Tổng lượng nước cấp để dập tắt đám cháy của phạm vi thiết kế trong 1 h
QCC =

o

qcc × n × 60 × 60
= 3,6 × qcc × n = 3, 6 × (20 + 30) × 2 = 360
1000

∑Q

max

: tổng lượng nước tiêu dùng của 3h ( giờ dùng nước lớn nhất, giờ cận trên, giờ
cận dưới)

∑Q

max

o

(m3

= (6, 55% + 6, 07% + 5,87%) × 28812,5 = 5327, 43

Q1 = 4,17%Qngd = 1201, 48

(m3)

(m3)

WCC = 3QCC + ∑ Qmax − 3Q1 = 2802, 99

Vậy:

(m3)
Wtb = Wdhb + WCC + Wdt = 3241, 4 + 1440, 63 + 2802,99 = 7485, 02

(m3)

Wtb = 7500

Chọn
Chọn 2 bể chứa, mỗi bể dung tích 3750 m3.
Chọn Hbể = 5 m, Lbể = 37,5 m, Bbể = 20 m
Vậy ta xây 2 bể chứa với kích thước:
+ H = 5m + 0,5m ( chiều cao bảo vệ) = 6,5m
+ L = 37,5m
+ B = 20m

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THỦY LỰC VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI
CẤP NƯỚC
1. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC:

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.
Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước và nguyên tắc vạch tuyến cấp nước:
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.


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.
2. TÍNH TOÁN THỦY LỰC CẤP NƯỚC
2.1. Tính toán mạng lưới cụt

∑l

= 9062, 68( m)

∑l

= 10377, 08( m)

KV 1
tt
KV 2
tt

a) Tính lưu lượng dọc đường :
- Lưu lượng đơn vị dọc đường phân phối đều cho cả 2 khu vực :
qdvc =
Qt

∑l

Qt + Qdp

KV 1
tt

+ ∑ lttKV 2

: tổng lượng nước tưới cây tưới đường = 437,4 m3/ngđ = 0,51 (l/s)

Qdp

lượng nước kể đến nhu cầu chưa tính hết được và lượng nước rò rỉ thất thoát
Qdp = Qngd × (1, 2 − 1) = 28812,5 × 0, 2 = 5762,5

qdvC =

Q + Qdp

t
KV 1
tt

∑l

+ ∑l

KV 2
tt

=

(m3/ngd) = 66,7 (l/s)

0,51 + 66,69
= 0, 00336
9602, 68 + 10377,08


- Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực I :

(l.m/s)

Qshmax
1 = Qsh1 × a = 5004,7 × 1,1 = 5505,17

(m3/ngd) = 63,72 (l/s)
Với a = 1,1 : hệ số kể đến nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương
Qshmax
63, 72
I
1
qdv =
+ qdvC =
+ 0, 00336 = 0, 0104
KVI
9062,68
∑ ltt
(l.m/s)

- Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực II
Qshmax2 = Qsh 2 × a = 14178, 7 × 1,1 = 15596,57

(m3/ngd)=180,52(l/s)

Qshmax2
180,52

q =
+ qdvC =
+ 0, 00336 = 0, 0208
KVII
10377, 08
∑ ltt
II
dv

b) Lưu lượng cho từng đoạn ống

(l.m/s)


KV 1
q I đv
0.0104

1

Đoạn
ống
ĐN-1

Chiều
dài thực
21.15

2

1--2

1523.75

0.0104

3
4
5
6
7
8
9
10

2--3
3--4
4--5
5--6
6--7
7--8
1--9
9--10

330.85
589.33
441.06
450.2
414.64
432.67

236.41
412.01

414.64
216.335
0
0

0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104

11

9--11

1152.39

0

0.0104

12
13
14

15
16

3--12
12--13
13--14
4--15
5--16

793.87
364.95
480.25
812.87
1370.47

0
0
0
0
0

0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104

17

6--17

1532.48

0.5

766.24

0.0104

7.97

18

6--18

552.48

0.5

276.24

0.0104

2.87

19

18--19

379.58

0.5

189.79

0.0104

1.97

20

19--20

484.76

0.5

242.38

0.0104

2.52

21

20--21

417.26

0.5

208.63

0.0104

2.17

Số TT

m

1
0.5

ltt

q I dđ

m
1
0.
5
1
1
1
1

4.31
2.25
1

1
0.
5
1
1
1
1
1
0.
5
0.
5
0.
5
0.
5
0.

KV 2
q II đv
0.0208

q II dd
0.44

761.875

0.0208

15.85

330.85
589.33
441.06
450.2
0
0
236.41
412.01

0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208

6.88
12.26
9.17
9.36

576.195

0.0208

11.98

793.87
364.95
480.25
812.87
1370.47

0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208

16.51
7.59
9.99
16.91
28.51

766.24

0.0208

15.94

276.24

0.0208

5.75

189.79

0.0208

3.95

242.38

0.0208

5.04

208.63

0.0208

4.34

ltt
21.15

4.92
8.57


22

21--22

384.2

0.5

192.1

0.0104

2.00

23

22--23

291.44

0.5

145.72

0.0104

1.52

24

23--24

430.19

0.5

215.095

0.0104

2.24

25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

20--25
21--26
7--27
27--28
28--29
27--30

28--31
7--32
32--33
33--34
34--35
35--36
32--37
33--38
34--39
35--40

282.6
216.79
348.73
457.82
1225.02
400.43
456.25
470.83
408.25
442.33
516.51
430.8
411.91
498.69
429.93
473.42

348.73
457.82

1225.02
400.43
456.25
235.415
408.25
442.33
516.51
430.8
411.91
498.69
429.93
473.42

0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104
0.0104

1
1
1
1
1
0.5
1
1
1
1
1
1
1
1

3.63
4.76
12.74
4.16
4.75
2.45
4.25
4.60
5.37
4.48
4.28
5.19
4.47
4.92

5
0.
5
0.
5
0.
5
1
1

192.1

0.0208

4.00

145.72

0.0208

3.03

215.095

0.0208

4.47

282.6
216.79

0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208
0.0208

5.88
4.51
0.00


c) Lưu lượng dọc đường về lưu lượng nút và lưu lượng nước của từng đoạn
Đoạn
ống
ĐN-1
1--2
2--3
3--4

4--5
5--6
6--7
7--8
1--9
9--10
9--11
3--12
12--13
13--14
4--15
5--16
6--17
6--18
18--19
19--20
20--21
21--22
22--23
23--24
20--25
21--26
7--27
27--28
28--29
27--30
28--31
7--32
32--33
33--34

34--35
35--36
32--37
33--38
34--39
35--40

Qdđ
(l/s)
0.44
15.85
6.88
12.26
9.17
9.36
4.31
2.25
4.92
8.57
11.98
16.51
7.59
9.99
16.91
28.51
23.91
8.62
5.92
7.56
6.51

5.99
4.55
6.71
5.88
4.51
3.63
4.76
12.74
4.16
4.75
2.45
4.25
4.60
5.37
4.48
4.28
5.19
4.47
4.92

Nút
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

40

Tông
Q dđ
20.76
22.73
35.65
38.34
47.04
46.20
12.64
2.25
25.47
8.57
11.98
24.10
17.58
9.99
16.91
28.51
23.91
14.54
13.48
19.95
17.01
10.54
11.26
6.71
5.88
4.51

12.55
22.25
12.74
4.16
4.75
10.98
14.03
14.44
14.78
4.48
4.28
5.19
4.47
4.92

Q nut
10.38
11.36
17.83
19.17
23.52
23.10
6.32
1.12
12.74
4.28
5.99
12.05
8.79
4.99

8.45
14.25
11.95
7.27
6.74
9.97
8.51
5.27
5.63
3.36
2.94
2.25
6.28
11.12
6.37
2.08
2.37
5.49
7.02
7.22
7.39
2.24
2.14
2.59
2.24
2.46

Qtt
0.04

0.21

0.04

1.70

1.70

0.21

Q đoạn
319.18
285.78
274.38
230.50
202.88
165.10
76.37
1.12
23.01
4.28
5.99
26.05
14.00
5.21
8.45
14.25
11.99
53.64
46.37

39.63
25.01
14.25
8.98
3.36
4.64
2.25
29.92
21.57
8.07
2.08
2.37
39.00
31.37
21.76
12.30
2.24
2.14
2.59
2.24
2.46


d) Chọn tuyến bất lợi nhất
Ta nhận thấy tuyến bất lợi nhất là tuyến ĐN – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24
e) Lập bảng tính toán thủy lực cho tuyến bất lợi nhất
Tuyến cống bất lợi nhất
H=L.i
Đoạn
ống

ĐN-1
1--2
2--3
3--4
4--5
5--6
6--18
18--19
19--20
20--21
21--22
22--23
23--24

Ống
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang
gang

Chiều dài

(m)

Q đoạn

21.15
761.875
330.85
589.33
441.06
450.2
276.24
189.79
242.38
208.63
192.1
145.72
215.095

319.1777
285.7822
274.3786
230.5017
202.8779
165.103
53.64022
46.37015
39.6283
25.01481
14.25419
8.984196

3.355482

D(mm)V(m/s)
500
500
500
450
450
450
300
300
250
200
200
150
100

1.625
1.45
1.39
1.432
1.274
1.035
0.7364
0.633
0.542
0.502
0.44
0.492
0.41

1000i(m/km)
6.9
5.57
5.085
6.2
4.78
3.305
2.934
2.247
1.688
1.834
1.97
3.456
4.19

(
mĐầu
)
0.14593536.8
4.24364436.8
1.68237234.4
3.65384634.7
2.10826735.2
1.48791135.5
0.81048835.8
0.42645836.3
0.40913736.7
0.38262736.5
0.37843736.2

0.50360835.5
0.90124835

Cốt mặt đất

Cốt đo áp

Áp lực tự do

Cuối

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

36.8
34.4
34.7
35.2
35.5
35.8
36.3
36.7
36.5
36.2
35.5

35
34

69.93398
69.78804
63.1444
61.76203
58.60818
56.79992
55.612
55.30152
55.27506
54.66592
53.98329
52.90486
51.90125

69.78804
63.1444
61.76203
58.60818
56.79992
55.612
55.30152
55.27506
54.66592
53.98329
52.90486
51.90125
50

33.13398
32.98804
28.7444
27.06203
23.40818
21.29992
19.812
19.00152
18.57506
18.16592
17.78329
17.40486
16.90125

32.98804
28.7444
27.06203
23.40818
21.29992
19.812
19.00152
18.57506
18.16592
17.78329
17.40486
16.90125
16

f) Xác định áp lực yêu cầu ở điểm đầu mạng lưới
Vậy chiều cao đài nước là H = 32,988 m ( cao trình 36,8 m )
Chọn chiều cao đài H = 33m
Vậy cột áp bơm là
Hbom = 5+1+ 33= 39m
Với 1 là cột áp dự trữ, 5 là tổng thất trong nội bộ trạm bơm. Tổn thất từ bơm ra đài
nước coi như bằng 0 vì cùng đặt trong trạm xử lý
2.2. Tính toán mạng lưới vòng

Tính mạng lưới cấp nước cho giờ dùng nước lớn nhất. Gồm 6 bước:
Bước 1: Chia đoạn ống thành các đoạn ống tính toán, xác định chiều dài mỗi
đoạn ống, mạng lưới chia thàn 2 khu dân cư có tiêu chuẩn dùng nước khác nhau
Bước 2: Tính qđv , qdđ , qnút
Căn cứ vào bảng 1, bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ các giờ dùng nước
lớn nhất ta có : đô thị dùng nước nhiều nhất vào lúc 9-10h, chiếm 6,55%Q ngđ tức
là 21,84 l/s
Vào giờ này trạm bơm cấp II cung cấp vào mạng
4,92%Qngđ = 1417,58m3/h= 16,41 l/s

∑l

KV 1
tt

= 11741, 2( m)

∑l

KV 2
tt

= 7420,37( m)

Tính lưu lượng dọc đường :
- Lưu lượng đơn vị dọc đường phân phối đều cho cả 2 khu vực :
qdvc =
Qt

∑l

Qt + Qdp

KV 1
tt

+ ∑ lttKV 2

: tổng lượng nước tưới cây tưới đường = 437,4 m3/ngđ = 0,51 (l/s)

Qdp

lượng nước kể đến nhu cầu chưa tính hết được và lượng nước rò rỉ thất thoát
Qdp = Qngd × (1, 2 − 1) = 28812,5 × 0, 2 = 5762,5

qdvC =

Q + Qdp

t
KV 1

tt

∑l

+ ∑l

KV 2
tt

=

(m3/ngd) = 66,7 (l/s)

0,51 + 66, 69
= 0,0035
11741, 2 + 7420,37


(l.m/s)
- Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực I :
Qshmax
1 = Qsh1 × a = 5004, 7 × 1,1 = 5505,17

(m3/ngd) = 63,72 (l/s)
Với a = 1,1 : hệ số kể đến nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương


qdvI =

Qshmax

63, 72
C
1
+ qdv
=
+ 0, 0035 = 0, 00893
KVI
11741, 2
∑ ltt

(l.m/s)

- Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực II
Qshmax2 = Qsh 2 × a = 14178, 7 × 1,1 = 15596,57

qdvII =

Số TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14

Đoạn
ống
ĐN-1
1--2
2--3
3--4
1--5
1--8
2--5
2--8
3--6
3--7
4--6
4--7
5--6
7--8

Chiều
dài thực
57.46
1525.14
270.59
597.31
2458.91
4997.1
1754.84
2926.55

1311.45
3379.37
1812.8
3951.19
862.71
1056.8

Qshmax2
180,52
+ qdvC =
+ 0, 0035 = 0, 0278
KVII
7420,37
∑ ltt

m

ltt

1
1

270.59
597.31

0.5
0.5
1
1
0.5

0.5
0.5
0.5

(m3/ngd)=180,52(l/s)

877.42
1463.275
1311.45
3379.37
906.4
1975.595
431.355
528.4

KV 1
q I đv

0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893
0.00893

q I dđ
0
0
2.416369
5.333978
0
0
7.835361
13.06705
11.71125
30.17777
8.094152
17.64206
3.852
4.718612

m
1
1

0.5
0.5
0.5
0.5

(l.m/s)

ltt
57.46

1525.14
0
0
1229.455
2498.55
877.42
1463.275
0
0
0
0
0
0

KV 2
q II đv
0.0278
0.0278
0.0278
0.0278
0.0278
0.0278
0.0278
0.0278

q II dd
1.597388
42.398892
0
0

34.178849
69.45969
24.392276
40.679045
0
0
0
0
0
0


Đưa lưu lượng dọc đường về các nút: thể hiện ở bản
Bước 3 : Sơ bộ vạch tuyến nước chảy và phân bố lưu lượng thỏa mãn phương
trình ∑qnút = 0
Lưu lượng nút:
Đoan ống
ĐN-1
1--2
2--3
3--4
1--5
1--8
2--5
2--8
3--6
3--7
4--6

Qdđ

(l/s)
1.597388
42.398892
2.4163687
5.3339783
34.178849
69.45969
32.2276366
53.74609075
11.7112485
30.1777741
8.094152

4--7

17.64206335

5--6
7--8

3.85200015
4.718612

Nút
1
2
3
4
5
6

7
8

Tông
Q dđ
146.037431
130.7889881
49.6393696
31.07019365
70.25848575
23.65740065
52.53844945
127.9243928

Q nut
73.01872
65.39449
24.81968
15.5351
35.12924
11.8287
26.26922
63.9622

Qtt
0.253675
1.699653
0.214352

0.039323

0.039323
Tổng

Bảng 7: Các thông số của nút gồm: cao độ, lưu lượng, áp l

Node ID
Junc 1

Elevation
m

Demand
LPS
36.8

Head
Pressure
m
m
73.27
77.21
40.41

Q nút 2
73.27239
67.09415
25.03404
15.5351
35.12924
11.8287

26.30855
64.00152
159.1018


Junc 2
Junc 3
Junc 4
Junc 5
Junc 6
Junc 7
Junc 8
Resvr 9
Tank 10

36.67
36.47
36.2
35.38
34.4
33.16
32.32
36.8
48

63.88
25.03
15.54
35.13
11.83

26.31
64
-314.99
0

74.63
74.34
73.89
70.57
72
72.33
71.8
36.8
56

37.96
37.87
37.69
35.19
37.6
39.17
39.48
0
8

Bảng 8 các thông số thủy lực của mạng lưới vòn
Length

Diameter

Link ID

m

mm

Pipe 1

2926.55

150

Pipe 2

270.59

Pipe 3

Roughness

Flow

Velocity

Unit Headloss

LPS

m/s

m/km

100

-5.43

0.31

1.39

450

140

118.27

0.74

1.06

1812.8

200

140

13.9

0.44

1.04

Pipe 4

2458.91

100

140

-3.75

0.48

2.7

Pipe 5

2926.55

200

140

13.33

0.42

0.97

Pipe 6

1975.6

250

140

-21.48

0.44

0.79

Pipe 7

431.36

200

140

-25.94

0.83

3.32

Pipe 8

597.31

350

140

50.92

0.53

0.76

Pipe 9

2498.55

250

140

37.06

0.75

2.17

Pipe 10

528.4

200

140

-13.61

0.43

1

Pipe 11

1525.14

500

140

200.91

1.02

1.69

Pipe 14

100

200

100

0

0

0

Pipe 15

1311.45

250

100

-23.87

0.49

1.79

Pipe 16

3379.37

250

140

18.44

0.38

0.59

Pump 12

#N/A

#N/A

#N/A

157.5

0

-40.41

Pump 13

#N/A

#N/A

#N/A

157.5

0

-40.41


3. Lựa chọn phương án
Tổng chiều dài
đường ống

Mạng cụt

Mạng vòng

21769

26962 m

Ta lựa chọn xây dựng mạng lưới theo phương án cấp nước dạng cụt vì tổng
chiều dài đường ống nhỏ hơn,các ống chính có đường kính nhỏ hơn. Có mức độ
phục vụ cao,nước được chuyển tới các khu dân cư đảm bảo áp lực và lưu lượng,
vì vậy sẽ đạt hiệu quả cao trong kinh tế và vận hành
Tuy nhiên phương án chọn có nhược điểm là tổn thất áp lực trên toàn mạng lưới
lớn

PHẦN II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
Chương I: Thiết kế hệ thống thoát nước thải

•
•
•

•
•
•

ĐỐI TƯỢNG THẢI NƯỚC
- Nước thải sinh hoạt từ các khu nhà ở.
- Công trình công cộng:
Bệnh viện
Trường học
Xí nghiệp công nghiệp
TIÊU CHUẨN THẢI NƯỚC CHO TỪNG ĐỐI TƯỢNG
- Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt: qtc= 100 l/người.ngđ .
- Tiêu chuẩn thải nước của trường học: qtc = 20 l/ngđ.
XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TOÀN THỊ TRẤN
Thống kê số liệu dân số và cơ cấu quy hoạch:
Đô thị loại .
Diện tích 547 ha.
Dân số 147565 dân.
Lưu lượng nước thải sinh hoạt:
Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt: q= 100 l/ng.ngđ .
Lấy bằng 80 % lượng nước cấp cho sinh hoạt
SH
Qthai
=





N × 100 × 80 × 0.9
1000 × 100

=1368.94 m3/ngđ

Trường học
- Tiêu chuẩn thải nước của học sinh là qtc = 20 l/ngđ.
Số học sinh:
A = 1119 học sinh
Thiết kế 2 trường học, với mỗi trường có số học sinh là 1119 hs.
Lưu lượng nước thải theo ngày của 1 trường học: