Giáo trình hệ thống cấp nước dương thanh lượng

GIÁO TRÌNH

H TH NG C P N

C

Ch u trách nhi m xu t b n:
BÙI H U H NH

Biên t p:

NGUY N TH BÌNH

Ch b n đi n t :

NGUY N TH BÌNH

S a b n in:

NGUY N KHÁNH LINH

Trình bày bìa:

V BÌNH MINH

In 500 cu n kh 19 ´ 27cm, t i X ng in Nhà xu t b n Xây d ng. Gi y ch p nh n đ ng ký k
ho ch xu t b n s 306-2006/CXB/09-19/XD ngày 25/4/2006. In xong n p l u chi u tháng 6/2006.


Môc lôc

3

M CL C
Trang
3
7

M cl c
L i nói đ u
B ng các thu t ng và danh t vi t t t

5

Ch

c và thi t b

9

1.1. H th ng phân ph i n c. Khái ni m và quy mô c a h th ng c p n c
1.1.1. C p n c
1.1.2. Các thành ph n c b n c a h th ng c p n c và ch c n ng c a các công trình

11
11

ng 1. H th ng phân ph i n

trong h th ng

13

1.1.3. Phân lo i h th ng c p n

c

1.1.4. Tiêu chu n, ch đ dùng n
1.2. Quan h l u l

16
c và quy mô công su t c a tr m c p n

c

17

ng và áp su t trong các thành ph n c a h th ng cung c p n

1.2.1. Quan h l u l

ng và xác đ nh dung tích đài n

c

c và b ch a

25
25

1.2.2. Quan h gi a các công trình trong h th ng v áp su t. Xác đ nh chi u cao

c a đài n

c và c t n

c yêu c u c a máy b m

32

1.3. Quy ho ch, t i u hoá thi t k h th ng phân ph i n
1.3.1. Quy ho ch h th ng phân ph i n

c

c

42

1.3.2. Thi t k t i u h th ng v n chuy n và phân ph i n
1.4. Tính toán chi phí và so sánh kinh t - k thu t các ph
u t cho h th ng c p n

42
c

51

ng án c p n

c.

c

57

1.4.1. Thi t l p nhi m v và tính toán kinh t k thu t h th ng d n và phân ph i n

c 57

1.4.2. Hàm s chi phí. Cách phân tích s d ng hàm s chi phí
trong tính toán kinh t - k thu t h th ng d n và phân ph i n
1.4.3. Ph

ng pháp tính toán kinh t k thu t m ng l

cho tr
1.5.

ic pn

c
c

1.5.1. Khái ni m c b n v đ tin c y c a h th ng c p n
ng pháp đ m b o đ tin c y c n thi t

1.6. C u t o c a m ng l

ic pn

1.6.1. V t li u ng và thi t k đ

1.6.2. Van và ph ki n

cv il ul

59
ng
66

tin c y trong h th ng c p n

1.5.2. Ph

c

73
c

73
78

c

90

ng ng

90
97

hÖ thèng cÊp n­íc

4
1.6.3. nh h
Ch

ng c a v t li u ng t i ch t l

ng 2. Qu n lý cung - c u trong c p n

ng n

c

99

c

101

2.1. Tính toán và d báo dân s
2.1.1. M i quan h gi a dân s và l ng n c
2.1.2. Tính toán d báo dân s
2.2. D báo nhu c u s d ng n c và h s s d ng n c
2.2.1. Các l nh v c dùng n c c n đ c d báo
2.2.2. Các y u t nh h ng đ n vi c dùng n c
2.2.3. D báo l ng n c yêu c u
2.2.4. nh h ng c a th i ti t và khí h u
2.2.5. nh h ng c a giá c
2.3. Qu n lý c u trong h th ng c p n c

2.3.1. L y m u đ i t ng s d ng n c
2.3.2. Phát tri n t p d li u
2.3.3. S d ng n c và s li u vùng ph c v
2.3.4. Các thành ph n c a nhu c u n c
2.3.5. Các quan h s d ng n c
2.3.6. Phân tích v ti t ki m n c
2.4. Qu n lý cung trong h th ng c p n c
2.4.1. Khái ni m
2.4.2. Các l a ch n phía cung
2.4.3.
c tính giá c và kh i l ng n c ti t ki m cho các l a ch n cung khác nhau
Ch

ng 3. Ch t l

ng c p n

101
101
101
106
106
106
109
112
114
116
116
116
126

131
139
150
157
157
158
165

c

3.1. Ch t l ng c p n c
3.1.1. Các ch tiêu và yêu c u ch t l ng c p n c
3.1.2. Yêu c u ch đ o đ i v i ch t l ng n c c p
3.1.3. Quy t c và đi u ch nh theo Chu n đánh giá
3.2. Các tiêu chu n v ch t l ng n c c p
3.2.1. Tiêu chu n qu c t
3.2.1. Tiêu chu n Vi t Nam
3.3. Các quá trình bi n đ i ch t l ng n c trong m ng l
3.3.1. Quá trình tr n n c
3.3.2. n mòn và l ng đ ng trong ng
3.4. Ph n ng ch t l ng n c
3.4.1. H s ph n ng trong dòng ch y

ic pn

c

166
166
173

174
193
193
197
204
204
209
211
211


Môc lôc

5

3.4.2. H s ph n ng trên thành ng
3.4.3. Quan h gi a ph n ng thành và đ nhám ng
3.4.4. Ph ng pháp gi i
Ch

ng 4. Mô hình hoá và thi t k h th ng c p n

212
212
213
c

4.1. Gi i thi u và áp d ng các mô hình h th ng phân ph i n
4.1.1. ng d ng c a các mô hình phân ph i n c
4.1.2. Quá trình l p mô hình

4.1.3. B n đ và s li u
4.1.4. Mô ph ng các thành ph n c a h th ng phân ph i n c
4.1.5. Trình bày m t mô hình
4.1.6. B ch a
4.1.7. ài n c
4.1.8. M i n i
4.1.9.
ng n i
4.1.10. Máy b m
4.1.11. Van
4.1.12. Các đi u khi n
4.2. Lý thuy t l p mô hình
4.2.1. Các đ c tính c a ch t l ng
4.2.2. T nh h c và đ ng l c h c ch t l ng
4.2.3. T n th t d c đ ng
4.2.4. T n th t c c b
4.2.5. H s s c kháng thu l c
4.2.6. N ng l ng - Máy b m
4.2.7. Mô hình ch t l ng n c
4.3. Các lo i mô hình và mô ph ng
4.3.1. Mô ph ng tr ng thái n đ nh
4.3.2. Mô ph ng th i gian dài
4.4. Ki m nghi m và hi u l c hoá các thu c tính c a mô hình
4.4.1. Ngu n l i

c

216
217
219

221
223
226
229
229
233
234
236
240
245
247
247
247
250
255
257
259
261
271
271
271
273
273

4.4.2. Thu th p s li u và ki m nghi m

282

4.5. Gi i thi u ph n m m EPANET
4.5.1. EPANET là gì ?

4.5.2. Kh n ng mô ph ng thu l c
4.5.3. Kh n ng mô ph ng ch t l ng n
4.5.4. Các b c s d ng EPANET

296
296
296
297
297

c


hÖ thèng cÊp n­íc

6
4.6. GIS và h th ng phân ph i n c
4.6.1. T ng quát v vi c áp d ng GIS cho m ng l
4.6.2. Quy ho ch, thi t k và l p d án
4.6.3. V n hành m ng l i c p n c
4.7. Ph n m m thi t k h th ng c p n

ic pn

c

c DC Water Design Extension

298
298

299
304
309

4.7.1. Gi i thi u DC Water Design Extension

309

4.7.2. S d ng DC Water Design Extension

310

4.8. Ph n m m GISRed

318

4.8.1. Gi i thi u GISRed

318

4.8.2. S d ng GISRed

319

Ch

ng 5. N

c va trong m ng l

5.1. Các c s lý thuy t c a n
5.1.1. Khái quát v hi n t

i phân ph i n

c va. Ph

ng n

5.1.2. Các công th c tính toán n

ng trình c b n

c va
c va trong đ

ng ng

c tính thu l c c a van trong tính toán n

5.1.4.

c tính b t th

ng c a máy b m

321

c va

324
325
329

c va

331

5.2.1. Các thông s c a n
5.2.2. Các ph

321

321

5.1.3.

5.2. Gi m n

c

c va

ng pháp và thi t b gi m n

5.3. S d ng ph n m m HiTrans

332
c va

332
337

5.3.1. Gi i thi u v HiTrans

337

5.3.2. S d ng HiTrans

338

5.3.3. Các đ c đi m k thu t

340

5.3.4. Gi i bài toán n

343

Tài li u tham kh o

c va

344


Lêi nãi ®Çu

7

L I NÓI

U

N

c s ch là m t là m t trong nh ng nhu c u c b n nh t trong đ i s ng hàng ngày c a m i
ng i và đang tr thành đòi h i b c bách trong vi c b o v s c kho và c i thi n đi u ki n sinh
ho t cho nhân dân, c ng nh trong s nghi p công nghi p hoá, hi n đ i hoá đ t n c.
V i s quan tâm c a Nhà n c và g n đây có thêm s giúp đ c a các n c và các
t ch c qu c t , nhi u h th ng c p n c sinh ho t t p trung đã đ c xây d ng, góp ph n làm
thay đ i đáng k ch t l ng cu c s ng c a nhân dân theo h ng ngày càng v n minh. Tuy nhiên
vi c c p n c s ch n c ta c b n v n còn đang m c th p, h u h t các h th ng c p n c k
c đô th và nông thôn ch a đ m b o đ c tiêu chu n c p n c c v s l ng và ch t l ng;
đ c bi t m t b ph n l n dân c nông thôn ch y u v n s d ng n c tr c ti p t các ngu n t
nhiên mà không có s ki m soát.
kh c ph c tình tr ng đó, trong m y ch c n m nay Nhà n c ta đã dành nh ng s u tiên
l n cho các ch ng trình v c p n c sinh ho t. Các nhà tài tr trong và ngoài n c c ng r t
quan tâm giúp chúng ta trong công tác này.
Qua h n n a th k xây d ng, đ i ng cán b khoa h c k thu t trong l nh v c c p thoát n c
c a n c ta không ng ng l n m nh. Nhi u tr ng đ i h c, cao đ ng, trung h c chuyên nghi p,
các đ n v trong ngành c p thoát n c đã đ m đ ng đ c nh ng công vi c c b n trong các
khâu đào t o cán b k thu t, nghiên c u khoa h c, tri n khai công ngh c p n c. Tuy nhiên, đ
ph c v cho nh ng đòi h i ngày càng cao c a xã h i, c a các ngành kinh t và c a t t c các đ i
t ng dân c
các vùng mi n đ i v i d ch v c p n c, đ ti p c n đ c đ n trình đ tiên ti n
c a th gi i v công ngh c p n c,... thì đ i ng cán b khoa h c k thu t v c p thoát n c còn
ph i ti p t c đ c nâng cao n ng l c h n n a.
V i nh ng ý ngh a nêu trên, vi c xây d ng thêm nh ng c s h c li u cho ngành C p thoát
n c là đi u c n đ c chú tr ng; đó c ng là lý do cho s ra đ i c a cu n giáo trình H th ng

c p n c này.
Môn h c H th ng c p n c đ c đ xu t trong khuôn kh Ti u h p ph n 1.3 "H tr t ng
c ng n ng l c cho Tr ng i h c Th y l i" c a d án H tr ngành n c (WaterSPS) c a
DANIDA đ đ a vào ch ng trình đào t o cao h c ngành C p thoát n c c a Tr ng i h c
Thu l i.
Giáo trình H th ng c p n c đ c B
so n theo nhi m v Nhà tr ng giao.
c
ph i h p c a các chuyên gia t v n c a D
c a Tr ng i h c Thu l i. Giáo trình H
cho đào t o cao h c ngành h c C p thoát n

môn C p thoát n c tr ng i h c Thu l i biên
ng giáo trình này đ c xây d ng v i s t v n và
án và các gi ng viên thu c B môn C p thoát n c
th ng c p n c s là m t trong nh ng tài li u chính
c Tr ng i h c Thu l i.

Trong quá trình biên so n, chúng tôi đã tham kh o các tài li u liên quan đ n l nh v c
c p n c, v i ph ng châm c g ng gi i thi u m t s n i dung c n thi t và m i trong


hÖ thèng cÊp n­íc

8

nh ng n m g n đây c a l nh v c c p n c trên th gi i, song c ng đ a vào m t s n i dung
c b n nh t c a môn h c này t các tài li u đang s d ng Vi t Nam.
N i dung ch y u c a cu n sách này g m:
Ch ng 1. H th ng phân ph i n c và thi t b

Ch ng 2. Qu n lý cung - c u trong c p n c
Ch ng 3. Ch t l ng c p n c
Ch ng 4. Mô hình hoá và thi t k h th ng phân ph i n c
Ch ng 5. N c va trong m ng l i phân ph i n c
Chúng tôi xin bày t s c m n đ c bi t t i TS. Roger Chenevey - C v n tr ng Ti u h p
ph n 1.3 đ ng th i là chuyên gia t v n qu c t xây d ng đ c ng giáo trình này và s giúp đ
đ y hi u qu c a ông, t i GS. TS. Tr n Hi u Nhu - chuyên gia t v n trong n c v xây d ng đ
c ng giáo trình, t i PGS. TS. Ph m Ng c H i - Tr ng khoa Quy ho ch và qu n lý h th ng
công trình - ng i đã cùng tham gia xây d ng đ c ng giáo trình.
Chúng tôi xin bày t s c m n chân thành t i PGS. TS. Tr n
c H và PGS. TS. Lê Chí
Nguy n, là các chuyên gia ph n bi n c a giáo trình, đ c bi t là nh ng ý ki n đóng góp quý báu
c a PGS. TS. Tr n c H v i c ng v là chuyên gia c a D án v đ m b o ch t l ng cho
giáo trình này.
Chúng tôi xin chân thành c m n KS. ng Minh H i, KS. Nguy n M nh Tuân, KS. Nguy n
Vinh Ng c cùng t p th gi ng viên trong B môn C p thoát n c, c ng nh trong toàn Khoa Quy
ho ch và qu n lý h th ng công trình đã giúp đ chúng tôi trong quá trình biên so n.
C ng xin đ c nói r ng Giáo trình này không th hoàn thành n u thi u s quan tâm, ch đ o,
đ ng viên và t o đi u ki n làm vi c thu n l i c a Ban Giám hi u Tr ng i h c Th y l i, V n
phòng d án H tr ngành n c (WaterSPS) c a DANIDA.
Giáo trình xu t b n l n đ u đ k p th i ph c v cho đào t o cao h c ngành C p thoát n c
chu n b m c a Tr ng i h c Thu l i nên ch a th c s hoàn ch nh và không tránh kh i
nhi u sai sót. Chúng tôi mong nh n đ c ý ki n phê bình đóng góp c a b n đ c.
M i ý ki n xin g i v :
B môn C p thoát n c, Tr ng i h c Thu l i,
175, Tây S n, ng a, Hà N i.
Chúng tôi xin chân thành c m n!
Tác gi

bảng các thuật ngữ và danh từ viết tắt

B NG CC THU T NG

9

V DANH T

VI T T T

AI

Ch tiờu v linh ho t

AOAC

Hi p h i cỏc nh hoỏ phõn tớch chớnh Association
Chemists
th ng

AWWA

Hi p h i ngnh n

AWWARF

Qu nghiờn c u c a Hi p h i ngnh American Water Work Association's
Research Foundation
n cM

BWSU

Chu n ỏnh giỏ ngnh d ch v n
v sinh

CIS

H th ng thụng tin khỏch hng

Customer Information Systems

DFI

Ch tiờu v ng l c

Driving Force Index

DS

L ng ch t r n hũa tan

Dissolved Solids

DVM

Ph

ng phỏp th tớch r i r c

Discrete Volume Method

EDM

Ph

ng phỏp s ki n khụng ch

Event Driven Method

EPS

Mụ ph ng th i gian di

Extension Period Simulation

FDM

Ph

Finite Difference Method

FIFO

Dũng ch y l p "vo tr

GASB

Ban tiờu chu n thanh toỏn chớnh ph

Government Accounting Standard Board

GIS

H th ng thụng tin a lý

Geographic Information Systems

GSS

Ch

Guaranteed Standards Scheme

ILI

Ch s th t thoỏt h th ng c p n c

Infrastructure Leakage Index

IWA

Hi p h i n c qu c t

International Water Association

IWSA

Hi p h i c p n

International Water Supply Association

JTU

Aggressive Index

cM

of

Official

American Water Works Association

c v Benchmaking
Utilities

ng phỏp sai phõn h u h n
c ra tr c"

ng trỡnh chu n b o hnh

c qu c t

c Jackson

Water

and

Jackson Turbidity Unit

Dũng ch y l p "vo sau ra tr

LSI

Ch tiờu v bóo ho Langelier

Langelier Saturation Index

MWA

Hi p h i n

Malaysia Water Association

c Malaysia

cao hỳt n

NTU

c Nephel

c th c d

ng

c"

Plug flow Last-In-First-Out

Net Positive Suction Head
Nephelometric Turbidity Unit

OFWAT

V n phũng cung c p n c

OLS

Ph ng phỏp bỡnh ph
thụng th ng

Sanitation

Plug flow First-In-First-Out

LIFO

NPSH

Analytical

Office of Water Services

ng nh nh t Ordinary Least Squares


hÖ thèng cÊp n­íc

10
PI

Ch s th c hi n

Performance Indicator

RI

Ch tiêu v đ bão hoà Ryznar

Ryznar Index

SCADA

H th ng ki m soát giám sát và thu Supervisory Control And Data Acquisition
th p s li u

SMCL

Các m c đ ch t ô nhi m t i đa

SMEWW

Các ph ng pháp chu n xét nghi m Standard Methods for the Examination of
Water and Waste Water
n c và n c th i

SPBNET

M ng l i đánh giá tiêu chu n th c Service Provides’ Performance Indicators
and Benchmarking Network
hi n v cung c p d ch v

SS

L ng ch t r n l l ng

TCVN

Tiêu chu n Vi t Nam

TDM

Ph

TIRL

Ch s k thu t cho t n th t n

TS

T ng hàm l

ng ch t r n

UARL

T n th t n
tránh kh i

c th c hàng n m không Unavoidable Annual Real Losses

USEPA

C quan b o v môi tr

VS

L ng ch t r n bay h i

Volatile Solids

WUP

Hi p h i ngành n

Water Utility Partnership

Secondary Maximum Contaminant Levels

Suspended Solids

ng pháp th i gian kh ng ch
c th c

ng Hoa K

c (Châu Phi)

Time Driven Method
Technical Indicator for Real Losses
Total Solids

United States Environmental Protection
Agency


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

Ch

ng 1

H TH NG PHÂN PH I N

1.1. H TH NG PHÂN PH I N
C PN
C
1.1.1. C p n

11

C VÀ THI T B

C- KHÁI NI M VÀ QUY MÔ C A H

TH NG

c

1. T m quan tr ng c a c p n

c

Cung c p đ y đ l ng n c s ch là m t v n đ đ c quan tâm t bu i ban đ u c a
n n v n minh nhân lo i. Trong m t s thành ph c x a đã có nh ng h th ng c p n c
c c b , nh ng các h th ng c p n c này th ng không đ y đ và n c đ c v n chuy n
t nh ng n i xa v b ng nh ng máng d n n c đ n gi n. Tuy h th ng này không phân
ph i n c t i đ c nh ng khu v c dân c đ c l p, nh ng nó đã mang n c t i đ c m t
s v trí trung tâm khu dân c , sau đó ng i dân l y n c v nhà cho gia đình h .
Cho đ n th k 17, đ ng ng có th ch u đ c áp l c m i xu t hi n, nh ng các
đ ng ng này v n còn có nh ng h n ch ; ng đ c làm b ng g , đ t sét, ho c chì. Nh s
ra đ i c a ng gang, s gi m d n chi phí trong quá trình đúc ng gang, cùng v i s phát
minh và c i ti n các máy b m ch y b ng máy h i n c, n c không nh ng đ c phân ph i
t i nh ng khu v c dân c t p trung mà c nh ng khu v c nh c ng có th đ c cung c p
n c công c ng.
S cung c p n c s ch đã đáp ng đ c m t ph n nhu c u s d ng c a con ng i, b i
vì h u h t các ngu n n c t nhiên đ u không thích h p cho vi c s d ng tr c ti p. H n
n a, ch t th i c a các thành ph phát tri n c ng làm ô nhi m các h th ng cung c p n c.
Do đó, ph i có bi n pháp x lý đ b o v s c kho c a ng i s d ng.
Ít nh t t tr c n m 2000 tr c công nguyên, quá trình l c n c đã đ c s d ng
trong vi c x lý n c. Tuy nhiên, s ng d ng nó trong quá trình x lý m t cách có t ch c
thì m i ch đ c ph bi n sau n m 1900. n đ u th k XIX, n c đ cung c p cho thành
ph m i đ c x lý b ng các b l c ch m. S l ng các tr ng h p m c b nh liên quan
đ n n c đã gi m m t cách đáng k khi đ a Clo vào kh trùng. Vi c phát hi n ra s t n t i
c a các ngu n d ch b nh có trong n c và s ki m soát chúng đã đóng góp đáng k cho
vi c gi m các tr ng h p m c b nh.
S bùng phát c a các v d ch b nh liên quan đ n n c v n còn x y ra đ i v i h th ng
c p n c chung. Ví d , t n m 1976 đ n n m 1980, s l ng trung bình c a các v d ch

12
HÖ thèng cÊp n­íc
b nh lo i này x y ra t i n c M là 38 tr ng h p m i n m. H u h t nh ng v này đ u g n
li n v i thi u sót trong h th ng phân ph i và x lý n c.
2. Các lo i nhu c u n

c

N c dùng cho các m c đích khác nhau: trong sinh ho t, trong s n xu t và các m c
đích khác. Có th chia thành ba lo i nhu c u dùng n c: cho sinh ho t, cho s n xu t và cho
ch a cháy.
a) N

c dùng cho sinh ho t

N c cho sinh ho t là n c ph c v cho nhu c u sinh ho t c a con ng i nh n c
dùng đ n, u ng, t m r a, gi t, chu n b n u n, cho các khu v sinh, t i đ ng, t i
cây... Lo i n c này chi m đa s trong các khu dân c . H th ng c p n c cho sinh ho t là
ph bi n nh t và chi m t l l n trong t ng s các h th ng c p n c hi n nay. N c dùng
cho sinh ho t ph i đ m b o các tiêu chu n v hoá h c, lý h c và vi sinh theo các yêu c u
c a quy ph m đ ra, không ch a các thành ph n v t lý, hoá h c và vi sinh nh h ng đ n
s c kho c a con ng i. i v i m t h th ng c p n c hoàn ch nh và hi n đ i, n c b t
k đi m l y n c nào trên m ng l i đ u là n c u ng tr c ti p. Yêu c u này th ng đ t
đ c đ an toàn c n thi t đ có th u ng tr c ti p đ c, nh ng t i nhi u n i n c v n còn
ch a đ m b o đ c đ an toàn c n thi t do đ ng ng c nát, b rò r nhi u t i các m i n i
và các ph ki n, áp su t n c trong ng nhi u khi xu ng th p nên ch t b n bên ngoài có
th xâm nh p vào bên trong và gây ô nhi m n c.
b) N

c dùng cho s n xu t

Có r t nhi u ngành công nghi p dùng n c v i yêu c u v l u l ng và ch t l ng r t
khác nhau. Có ngành yêu c u ch t l ng n c không cao nh ng s l ng n c l n, ng c l i
có nh ng ngành yêu c u s l ng n c không nhi u nh ng ch t l ng r t cao, ví d n c cho
các ngành d t, n c c p cho các n i h i, n c cho vào s n ph m là các đ n u ng... i v i
các ngành công nghi p luy n kim, hóa ch t, yêu c u l u l ng n c r t l n nh ng yêu c u v
ch t l ng th ng không cao. L ng n c c p cho s n xu t c a m t nhà mày có th t ng
đ ng v i nhu c u dùng n c c a m t đô th có dân s hàng ch c v n dân.
c) N

c dùng cho ch a cháy

Dù là khu v c dân c hay khu công nghi p đ u có kh n ng x y ra cháy. Vì v y, h
th ng c p n c cho sinh ho t hay s n xu t đ u ph i tính đ n tr ng h p có cháy. N c
dùng cho vi c ch a cháy luôn luôn đ c d tr trong b ch a n c s ch c a c thành ph .
Khi tính toán m ng l i đ ng ng phân ph i có tính đ n kh n ng làm vi c c a m ng l i
khi có cháy x y ra trong gi dùng n c l n nh t.
1.1.2. Các thành ph n c b n c a h th ng c p n
trong h th ng
n

c và ch c n ng c a các công trình

H th ng c p n c là m t t h p các công trình và các thi t b , làm nhi m v thu nh n
c t ngu n, làm s ch n c, đi u hòa, d tr , v n chuy n và phân ph i n c đ n các n i


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

13
tiêu th . H th ng c p n c bao g m r t nhi u công trình v i các ch c n ng làm vi c khác
nhau đ c b trí h p lý theo các thành ph n liên hoàn, nh m đáp ng m i yêu c u và quy
mô dùng n c c a các đ i t ng.
Thông th

ng, m t h th ng c p n

1. Công trình thu n

c bao g m các công trình ch c n ng nh sau:

c

Công trình thu n c dùng đ l y n c t ngu n n c đ c l a ch n. Ngu n n c có
th là n c m t (sông, h , su i...) hay n c ng m (m ch nông, m ch sâu, có áp ho c không
áp). Trong th c t các ngu n n c đ c s d ng ph bi n nh t là: n c sông, h , n c
ng m m ch sâu, dùng đ cung c p cho n u ng sinh ho t và công nghi p.
Công trình thu n c m t có th là g n b ho c xa b , k t h p ho c riêng bi t, c đ nh
hay t m th i. Công trình thu n c sông ho c h có th dùng c a thu ho c ng t ch y, ng
xi phông ho c cá bi t có tr ng h p ch dùng c a thu và ng t ch y đ n tr m x lý khi
m c n c ngu n cao h n cao đ
tr m x lý (ví d nh nhà máy n c th xã Hoà Bình
l y n c t h ch a Hoà Bình). Công trình thu n c ng m có th là gi ng khoan, công
trình thu n c d ng n m ngang hay gi ng kh i.
2. Tr m b m c p n
Các tr m b m c p n

c

c bao g m tr m b m c p I và tr m b m c p II.

Tr m b m c p I (hay còn g i là tr m b m n c thô) dùng đ đ a n c t công trình
thu n c lên công trình làm s ch. Tr m b m c p I th ng đ t riêng bi t bên ngoài tr m x
lý n c, có tr ng h p l y n c t xa, kho ng cách đ n tr m x lý có th t i vài km th m
chí hàng ch c km. Tr ng h p s d ng ngu n n c m t, tr m b m c p I có th k t h p v i
công trình thu n c ho c xây d ng riêng bi t. Khi s d ng n c ng m, tr m b m c p I
th ng là các máy b m chìm có c t n c cao, b m n c t gi ng khoan t i tr m x lý.
Tr m b m c p II (hay còn g i là tr m b m n c s ch) b m n c t b ch a n c s ch
vào m ng l i c p n c. Ho c c ng có th là tr m b m t ng áp đ nâng áp su t dòng ch y
trong m ng l i c p n c đ d n đ n các h tiêu dùng.
3. Các công trình làm s ch ho c x lý n

c

Các công trình x lý n c có nhi m v lo i b các t p ch t có h i, các đ c t , vi
khu n, vi trùng ra kh i n c. Các công trình làm s ch n c g m có b tr n, b ph n ng,
b l ng, b l c, giàn m a, thùng qu t gió, b l ng ti p xúc... Ngoài ra, trong dây chuy n
công ngh x lý n c còn có th có m t s công trình x lý đ c bi t khác tùy theo ch t
l ng n c ngu n và ch t l ng n c yêu c u.
4. Các công trình đi u hòa và d tr n
Các công trình đi u hoà n
B ch a n
m tl

ng n

c

c g m b ch a n

c s ch làm nhi m v đi u hòa n

c s ch và đài n

c gi a tr m b m c p I và c p II, d tr

c cho ch a cháy và cho b n thân tr m x lý n

tr m b m c p II th

ng đ t trong tr m x lý.

c.

c. B ch a n

c s ch và


HÖ thèng cÊp n­íc

14
ài n
c pn

c làm nhi m v đi u hòa l u l

c, ngoài ra còn d tr m t l

ng n

ng n

c ch a cháy trong th i gian đ u (th

10 phút) khi x y ra đám cháy. Ngoài ra, đài n
cung c p n

c cho m ng l

5. M ng l
M ng l

iđ
iđ

ic pn

c gi a tr m b m c p II và m ng l

c

i

ng l y là

trên cao còn làm nhi m v t o áp su t

c.

ng ng
ng ng phân ph i n

h tiêu th . M ng l

iđ

c làm nhi m v phân ph i và d n n

ng ng phân ph i có th đ

c đ n các

c phân c p thành m ng c p I là

m ng truy n d n, m ng c p II là m ng phân ph i và m ng c p III là m ng đ u n i v i các
ng c p vào nhà. M ng l

iđ

ng ng đ

phân ph i và qu n lý t t m ng l
l

c phân thành ba c p nh trên đ đ m b o vi c

i, gi m th t thoát n

c trên m ng l

i không tuân theo cách c u t o trên, cho phép h tiêu dùng l y n

i. Có nh ng m ng
c tr c ti p t m ng

truy n d n b ng chi ti t n i là đai kh i thu .
- M ng l

ic pn

ho c có th là m ng l
- M ng l
c pn

c có th chia thành hai lo i: m ng l

i vòng,

i k t h p c a hai lo i trên. C th là:

i c t (m ng nhánh) th

c cho công tr

i c t và m ng l

ng dùng cho các đ i t

ng c p n

c t m th i nh

ng xây d ng ho c các vùng nông thôn, th tr n có quy mô nh ,

vùng đô th đang phát tri n mà ch a hoàn ch nh v quy ho ch.
- M ng l

i vòng dùng cho các đ i t

ng c p n

c quy mô l n, thành ph có quy

ho ch đã n đ nh.
- M ng l

i k t h p gi a hai lo i trên dùng cho các thành ph , th xã đang phát tri n.

i v i khu trung tâm đã có quy ho ch n đ nh, h th ng h t ng đã hoàn ch nh thì l p đ t
m ng l

i vòng; còn đ i v i khu v c đang phát tri n thì l p đ t m ng l

h th ng h t ng đã t

ng đ i hoàn ch nh thì n i thêm các ng đ t o thành m ng vòng.

6. S đ t ng quát các công trình trong h th ng c p n

Các công trình đ n v trong h th ng c p n
t ng quát c a h th ng c p n
th hi n cho tr
th ng c p n

i c t đ đ n khi

c b trí theo trình t c a m t s đ

c, theo nh hình 1.1 và hình 1.2 d

ng h p h th ng c p n

c dùng ngu n n

cđ

c

c m t.

c dùng ngu n n

i đây, trong đó hình 1.1

c ng m và hình 1.2 là cho h


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

15

1- Gi ng và tr m b m gi ng;

5- Tr m b m c p II;

2- ng d n n

6-

c thô;

ng ng truy n d n;

3- Các công trình kh s t;

7- ài n

4- B ch a n

8- M ng l

c s ch;

Hình 1.1. S đ h th ng c p n

1. Tr m b m c p I và c p CT thu n

c;

c dùng ngu n n

6. ài n

3. B l c;

7.

Hình 1.2. S đ h th ng c p n

c.

c ng m

c dùng ngu n n

c;

ng ng truy n d n;

8. M ng l

c s ch;

ic pn

5. Tr m b m c p II;

2. B l ng;
4. B ch a n

c;

ic pn

c sông (n

c.

c m t)

Trên đây là s đ t ng quát c a h th ng c p n c đô th . Trong th c t , cùng m t lo i
n c m t hay n c ng m, tùy theo ch t l ng c a n c ngu n, đi u ki n đ a hình và đi u
ki n kinh t mà trong s đ h th ng c p n c có th ph i thêm ho c b t m t s công trình
đ nv.
Ví d , m t s ngu n n c có ch t l ng t t đ t tiêu chu n n c n u ng, sinh ho t thì
không ph i xây d ng tr m x lí. Khi khu x lý đ t nh ng v trí cao, đ m b o đ áp su t
phân ph i cho khu dân c , thì không c n xây d ng tr m b m c p II mà áp d ng m ng l i
c p n c t ch y. N u có đi u ki n đ t đài n c trên núi, đ i cao d i d ng b ch a t o áp,
thì đài không ph i xây chân và s kinh t h n nhi u. M t s ngu n n c có hàm l ng c n
quá cao (trên 2.500 mg/l) thì ph i xây d ng thêm công trình x lý s b tr c h th ng c p
n c nói trên...
1.1.3. Phân lo i h th ng c p n

c


HÖ thèng cÊp n­íc

16

D a vào các tiêu chí khác nhau, h th ng c p n c có th đ c phân lo i theo: đ i
t ng ph c v , ch c n ng ph c v , ph ng pháp s d ng ngu n cung c p n c, ph ng
pháp v n chuy n n c, ph ng pháp ch a cháy và ph m vi ph c v . Có th chia h th ng
c p n c ra các lo i nh sau:
1. Theo đ i t

ng ph c v

- H th ng c p n c dân c , bao g m h th ng c p n
tr n, th t , nông thôn,...

c cho các thành ph , th xã, th

- H th ng c p n c công nghi p, bao g m h th ng cung c p n
xí nghi p, khu ch xu t,...
- H th ng c p n
công nghi p,…

c nông nghi p, bao g m h th ng c p n

- H th ng c p n c đ ng s t, ch y u đ cung c p n
b ng h i n c và n c ph c v hành khách đi tàu.

c cho các nhà máy,

c cho ch n nuôi, ti u th

c cho các đ u máy xe l a ch y

2. Theo ch c n ng ph c v
- H th ng c p n c n u ng sinh ho t: dùng đ cung c p n
nh m đáp ng nhu c u n u ng, sinh ho t.
- H th ng c p n c s n xu t: dùng đ cung c p n
s n xu t trong các nhà máy.

c cho các khu dân c

c cho các dây chuy n công ngh

- H th ng c p n c ch a cháy: dùng đ cung c p l
đám cháy khi có v cháy x y ra.

ng n

c c n thi t đ d p t t

- H th ng c p n c k t h p: là s k t h p c a hai hay nhi u h th ng riêng bi t
thành m t h th ng chung. Ví d , h th ng c p n c k t h p gi a n u ng, sinh ho t và
ch a cháy, ho c có th k t h p c ba ch c n ng ph c v vào m t h th ng c p n c.
3. Theo ph

ng pháp s d ng

- H th ng c p n c ch y th ng: n c ch c p cho m t m c đích s d ng nào đó, sau
đó th i vào m ng l i thoát n c đô th . Thông th ng h th ng c p n c sinh ho t là h
th ng c p n c ch y th ng.
- H th ng c p n c tu n hoàn: thông th ng đ c áp d ng trong công nghi p.
N c đã s d ng cho m t m c đích nào đó, đ c đ a đ n tr m x lý, đ ng th i b
sung thêm m t l ng n c m i do s d ng b th t thoát. Sau khi x lý, n c l i đ a

quay tr l i ph c v cho m c đích s d ng.
- H th ng c p n c tái s d ng: ch y u đ c áp d ng trong công nghi p. N c
đ cs d ng cho m t m c đích nào đó (ví d nh làm ngu i máy móc, s n ph m) v n
còn s ch, ch có nhi t đ t ng, s đ c đ a vào s d ng cho m c đích khác phù h p
(nh r a đ h p, chai l , r a sàn...).
4. Theo ngu n cung c p n

c

- H th ng c p n

c m t: nh sông, h , đ p, su i, kênh...

cl yn


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

- H th ng c p n
5. Theo ph

cl yn

c ng m: có th là n

ng pháp v n chuy n n

17
c ng m m ch nông hay sâu.

c

- H th ng c p n c có áp: có máy b m b m n
áp. Lo i này r t ph bi n.

c v n chuy n trong đ

ng ng có

- H th ng c p n c t ch y: l i d ng đ a hình, cho n c t ch y trong ng ho c
máng. T ch y có th là t ch y có áp n u là ch y đ y ng và t ch y không áp, th ng là
ch y trong máng h .
6. Theo ph

ng pháp ch a cháy

- H th ng c p n c có h th ng ch a cháy áp su t cao: có áp su t t do c n thi t
c a vòi phun ch a cháy đ t t i đi m cao nh t ngôi nhà cao nh t không nh h n 10 m
v i l u l ng tính toán c a vòi là 5 l/s.
l

- H th ng c p n c có h th ng ch a cháy áp su t th p: có áp su t t do trên m ng
i c p n c ch a cháy không đ c nh h n 10 m tính t m t đ t.
7. Theo ph m vi ph c v

- H th ng c p n c bên ngoài g m h th ng c p n c đô th , h th ng c p n c công
nghi p...
- H th ng c p n

c cho các khu dân c nh (ti u khu) n m trong đô th .

- H th ng c p n

c trong nhà.

1.1.4. Tiêu chu n, ch đ dùng n
1. Tiêu chu n dùng n

c và quy mô công su t c a tr m c p n

c

c

Tiêu chu n dùng n c là thông s r t c b n khi thi t k h th ng c p n c. Nó dùng đ
xác đ nh quy mô hay công su t c p n c cho đô th , khu dân c , khu công nghi p, xí nghi p.
Tiêu chu n dùng n
tiêu chu n n c sinh ho
trong phân x ng nóng
xu t, ch a cháy, n c t

c có nhi u lo i: tiêu chu n dùng n c sinh ho t c a ng i dân,
t c a công nhân trong khi làm vi c, tiêu chu n t m c a công nhân
và phân x ng bình th ng sau khi tan ca, tiêu chu n n c s n
i, v.v...

Tiêu chu n dùng n c sinh ho t ph thu c vào nhi u y u t khác nhau: m c đ trang
b k thu t v sinh bên trong nhà c a dân c , đi u ki n khí h u đ a ph ng, đi u ki n kinh
t c a khu v c, phong t c t p quán, v.v...
Tiêu chu n dùng n c ch a cháy ph thu c vào quy mô dân s c a đô th , m c đ

ch u l a c ng nh kh i tích c a nhà, v.v...
Tiêu chu n dùng n c s n xu t ph thu c vào lo i s n ph m c a s n xu t và tính ch t
c a dây chuy n công ngh s n xu t. Tiêu chu n này r t khác nhau đ i v i các xí nghi p
công nghi p ho c các phân x ng khác nhau...
Do l ng n c tiêu th tính theo đ u ng i khác nhau và thay đ i theo mùa (ch ng
h n, mùa hè dùng nhi u h n mùa đông) cho nên khi thi t k h th ng c p n c ng i ta
th ng dùng tiêu chu n dùng n c tính toán đ xác đ nh công su t c p n c.


HÖ thèng cÊp n­íc

18

Tiêu chu n dùng n c tính toán là l ng n c tiêu th trung bình c a m t ng i trong
m t ngày đêm c a ngày dùng n c l n nh t so v i các ngày khác trong n m. Ch đ dùng
n c bi u th l ng n c s d ng thay đ i theo th i gian.
bi u th s dùng n c không
đ u gi a các ngày trong n m ng i ta đ a khái ni m h s không đi u hòa ngày Kng.
T s gi a l
n

ng n

c tiêu th c a ngày dùng n

c trung bình trong n m đ

c l n nh t và nh nh t so v i ngày dùng

c g i là h s không đi u hoà ngày l n nh t Kng max và h s

không đi u hoà ngày nh nh t Kng min . Thông th

ng Kng max dao đ ng trong kho ng 1,3÷1,4.

L ng n c tiêu th t ng gi trong ngày đêm c ng r t khác nhau (ban ngày vào gi
cao đi m tiêu th nhi u, ban đêm tiêu th ít...). Do đó, ng i ta còn đ a ra khái ni m h s
không đi u hòa gi K h .
T s gi a l
dùng n

ng n

c tiêu th c a gi dùng n

c trung bình trong ngày đêm đ

c l n nh t và nh nh t so v i gi

c g i là h s không đi u hoà gi l n nh t K hmax

và h s không đi u hoà gi nh nh t K hmin . H s K hmax th

ng dao đ ng trong kho ng

1,3 ÷1,7 tùy thu c vào quy mô thành ph . Thành ph có h s K h max nh thì ch đ dùng
n c khá đi u hòa và ng c l i.
Khi l p b ng th ng kê l u l
th ng kê v ch đ tiêu th n c
v c tính toán. T s gi a l ng n

n c l n nh t so v i gi dùng n

ng n c cho m t thành ph có th tham kh o s li u
c a m t khu dân c có đi u ki n t ng đ ng v i khu
c tiêu th c a gi dùng n c l n nh t trong ngày dùng
c trung bình trong ngày dùng n c trung bình đ c g i

là h s không đi u hoà chung K c (K c =K ng max K h max ).
Theo TCXD 33:1985, tiêu chu n dùng n
đ nh theo b ng 1.1.

c sinh ho t cho các khu dân c đô th xác

B ng 1.1. Tiêu chu n dùng n c sinh ho t và h s K h max
cho các khu dân c đô th
M c đ ti n nghi c a nhà trong các khu
dân c đô th

Tiêu chu n dùng n c
ngày trung bình, l/ng/ngđ

K hmax

40÷60

2,5÷2,0

80÷100

2,0÷1,8

120÷150

1,8÷1,5

4. Nh trên, có thi t b t m hoa sen

150÷200

1,7÷1,4

5. Nhà có h th ng c p thoát n c bên trong có b n
t m và có c p n c nóng c c b

200÷300

1,5÷1,3

1. Nhà không trang thi t b v sinh, l y n c
c ng
2. Nhà ch có vòi n

vòi công

c, không có thi t b v sinh khác

3. Nhà có h th ng c p thoát n
không có thi t b t m

c bên trong nh ng

Ghi chú:
- H s không đi u hòa K ngmax = 1,3 ÷1,4
- Tiêu chu n dùng n

c bao g m c l

ng n

c công c ng trong các khu nhà .


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

19
ng đ c

Tiêu chu n dùng n c sinh ho t c a công nhân s n xu t t i xí nghi p th
xác đ nh qua đi u tra các xí nghi p t ng t , ho c có th t m l y theo b ng 1.2.

B ng 1.2. Tiêu chu n dùng n c sinh ho t và h s không đi u hòa trong
các xí nghi p công nghi p
Lo i phân x

Tiêu chu n dùng n
l/ng/ca

ng

c

K hmax

1. Phân x ng nóng to nhi t h n 20kcal/m2/h

35

2,5

2. Các phân x

25

3,0

ng bình th

ng khác

Ghi chú:
-L

ng n

c t m cho công nhân sau gi làm vi c có th l y là:

+ 40 lít cho m t l n t m đ i v i công nhân làm vi c trong các phân x

ng bình th

+ 60 lít cho m t l n t m đ i v i công nhân làm vi c trong các phân x

ng nóng.

ng.

- T l s công nhân t m trong các phân x ng tùy thu c vào lo i s n xu t, tính ch t c a
công vi c, có th tham kh o s li u c a chuyên gia công ngh và các s li u đi u tra th c t
c a các phân x ng t ng t .
- Th i gian t m sau m i ca s n xu t th
m i h ng sen s b tính là 500 l/h.

ng kéo dài 45 phút v i l u l

Theo TCVN 2622:1995, tiêu chu n dùng n
đám cháy đ ng th i, l y theo b ng 1.3.

ng n

c tính toán cho

c ch a cháy cho các khu dân c theo s

B ng 1.3. Tiêu chu n dùng n c ch a cháy cho các khu dân c
theo s đám cháy đ ng th i

S dân

S đám
cháy đ ng

th i

L ul
Nhà hai t ng v i
b c ch u l a

ng cho m t đám cháy, l/s

I, II, III

IV

Nhà h n h p các t ng,
không ph thu c b c
ch u l a

1

5

5

10

10

25

2

10

10

15

15

50

2

15

20

25

25

100

2

20

25

35

35

200

3

-

-

40

40

300

3

-

-

55

55

400

3

-

-

70

70

500

3

-

-

80

80

(× 1000)
n5

Tiêu chu n dùng n

ct

iđ

ng có th l y 0,5÷1,0 l/m2/ngđ.

Nhà ba t ng,
không ph thu c
b c ch u l a


HÖ thèng cÊp n­íc

20

Tiêu chu n dùng n c s n xu t l y theo yêu c u c a t ng lo i hình s n xu t, có th
tham kh o các b ng l p theo kinh nghi m ho c tham kh o s li u t b n thi t k dây
chuy n công ngh .
Ch đ dùng n c là s li u r t quan tr ng khi thi t k m t h th ng c p n c. Nó
đ c dùng đ l a ch n ch đ làm vi c c a tr m b m c ng nh đ xác đ nh dung tích các
b ch a, đài n c. Ch đ dùng n c thay đ i ph thu c vào đi u ki n khí h u, ch đ làm
vi c, ngh ng i c a con ng i, ch đ ho t đ ng c a nhà máy... và đ c xác đ nh trên c s
phân tích s li u đi u tra th ng kê th c t các h th ng c p n c đã có và đ c trình bày
b ng b ng s p x p l ng n c tiêu th theo t ng gi trong ngày đêm (g i là bi u đ dùng
n c) nh gi i thi u hình 1.3.
2. L u l

ng tính toán, công su t tr m c p n

a) L u l

ng n

L ul

ng n

c

c cho các khu dân c
c cho các khu dân c đ

q tb .N
, m3/ngđ
1000

Q DC
tb.ng® =

=
=
Q DC
max ng®

(1.1)

q tb .N
K ng max
1000

Q DC
max ng®

=
=

Q DC
max h

Q DC
max s =

c tính toán theo các công th c sau:

24

K max h

q.N
, m3/ngđ
1000
DC
Q tb
ng®

24

K c , m3/h

Q DC
max h .1000
, //s
3600

(1.2)

(1.3)

(1.4)

trong đó:
Q DC
tb ng® - l u l

ng tính toán trung bình ngày (l/ng/ngđ);

DC
DC
Q DC
max ng® , Q max h , Q max s - l n l

q tb - tiêu chu n dùng n
q - tiêu chu n dùng n
N - s ng
b) L u l
L ul

ng n
ng n

iđ
cr ađ

ng tính toán l n nh t ngày, gi , giây;

c trung bình (l/ng/ngđ);

c tính toán ngày dùng l n nh t (l/ng/ngđ);

cc pn

cr ađ

t là l u l

c (ng).

ng, t

ng, t

i cây

i cây đ

=
=
Q t ng®

Qt h=

c xác đ nh theo công th c:

10000.q t .Ft
1000

Q t ng®

T

, m3/h

10.q t .Ft , m3/ngđ

(1.5)

(1.6)


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

21

trong đó:
Q t ngđ - l u l
Qt h - l u l

ng n
ng n

q t - tiêu chu n n

ct
ct

F t - di n tích c n t
T - th i gian t

cr ađ
iđ

ng, t

i cây ngày đêm(m3/ngđ);

ng, t

iđ

ng, t

i cây gi (m3/h);
i cây (l/m2ngđ);

i (ha);

i trong m t ngày đêm (h).

Thông th ng, t i đ ng b ng máy t 8 gi đ n 16 gi ; t
b ng tay t 5 gi đ n 8 gi và 16 gi đ n 19 gi hàng ngày.
c) L u l
L ul
th c:

ng n
ng n

i cây, hoa, th m c ...

c sinh ho t c a công nhân
c sinh ho t c a công nhân khi làm vi c t i nhà máy xác đ nh theo công

CN
Qsh
ng® =

q n N1 + q l N 2
, m3/ngđ
1000

(1.7)

CN
Qsh
ca =

q n N3 + ql N 4
, m3/ca
1000

(1.8)

CN
Qsh
h =

CN
Qsh

ca
, m3/h
To

(1.9)

trong đó:
CN
CN
CN
Qsh
ng® , Q sh ca , Q sh h - l u l

ng n

c sinh ho t c a công nhân trong m t ngày đêm,

m t ca, m t gi ;
q n , q l - tiêu chu n dùng n
(l/ng/ca);

c sinh ho t c a công nhân phân x

N1, N2 - s công nhân phân x
N 3 , N 4 - s công nhân phân x

ng nóng và l nh

ng nóng và l nh c a nhà máy;
ng nóng và l nh trong t ng ca;

T o - s gi làm vi c trong m t ca.
d) L u l
L ul

ng n
ng n

c t m c a công nhân
c t m c a công nhân t i xí nghi p xác đ nh theo công th c:
Q CN
t¾m ca =

60N n + 40N l
, m3/ngđ
1000

(1.10)


HÖ thèng cÊp n­íc

22
CN
Q CN
t¾m = Q t¾m

ca .C

, m3/ngđ

(1.11)

trong đó:

Q CN
t¾m

- l n l t là l u l ng n c t m c a công nhân trong m t ca, m t ngày

CN
ca , Q t¾m

đêm (th i gian t m quy đ nh là 45 phút vào gi sau khi tan ca làm vi c);
60 và 40 - tiêu chu n n c t m c a m t l n cho m t công nhân trong các phân
x ng nóng và phân x ng bình th ng;
N n , N l - s công nhân t m trong các phân x
th

ng nóng và phân x

ng bình

ng, l y theo s li u đi u tra th c t ho c c a đ n v cung c p;

C - s ca làm vi c c a nhà máy trong m t ngày đêm.
e) L u l

ng n

c s n xu t

L u l ng n c s n xu t trong m t ngày đêm c a nhà máy đ c xác đ nh trên c s
công su t hay s l ng s n ph m nhà máy s n xu t ra trong m t ngày đêm và tiêu chu n
dùng n c cho m t đ n v s n ph m (công th c 1.12). C ng có th l y theo kinh nghi m
c a nhà máy t ng t ho c theo dây chuy n công ngh s n xu t. T đó xác đ nh l u l ng
n c s n xu t gi (công th c 1.13).
Q SX
ng® =

m.P
, m3/ngđ
1000

Q SX
max h =

(1.12)

m.P1 .K h max
, m3/h
T

(1.13)

trong đó:
Q SX
ng® - l u l

ng n

Q SX
max h - l u l

ng n

m - m c tiêu th n
P - kh i l
P1 - kh i l

c cho s n xu t trong m t ngày đêm (m3/ngđ);
c cho s n xu t gi (m3/h);
c cho m t đ n v s n ph m (l/t n, l/s n ph m,...);

ng s n ph m trong ngày (t n, s n ph m,...);
ng s n ph m trong ca l n nh t (t n, s n ph m,...);

T - th i gian làm vi c t i đa trong ca, (h).
f) Công su t c p n
Công su t c p n

c c a toàn khu v c
c c a toàn khu v c Q th
=
Q

trong đó:

( a.Q

DC

ng đ

c xác đ nh theo công th c:

)

CN
3
+ Q t + Qsh
+ Q CN
t¾m + Q SX b.c , m / ng®

(1.14)


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ
CH
Q DC , Q t , Qsh
, Q CN
t¾m , Q SX - l n l

đ
n

t là l u l

23
ng n

c c a khu dân c , n

ct

i

ng và t i cây, n c sinh ho t c a công nhân, n c t m c a công nhân,
c s n xu t c a nhà máy trong m t ngày đêm (m3/ngđ);

a - H s k đ n l ng n c dùng cho công nghi p đ a ph ng, ti u th công
nghi p và các d ch v khác n m xen k trong khu dân c , có th l y a =1,1;
b-H s k đ nl

ng n

c-H s k đ nl

c rò r , đ i v i h th ng c p n

ng n

c m i, b =1,1 ÷1,15;

c dùng cho b n thân tr m c p n

c (r a các b l ng,

b l c...); có th l y c =1,05 ÷1,1; l y tr s l n khi công su t nh và ng
l i.

thu n ti n cho tính toán ng i ta th ng l p b ng t ng h p l u l
cho thành ph theo t ng gi trong ngày đêm nh b ng 1.4.

ng n

c

c tiêu th

T b ng th ng kê l u l ng n c tiêu th c a thành ph có th xác đ nh đ c l ng
n c tiêu th t ng gi trong ngày c ng nh gi cao đi m t c là gi dùng n c l n nh t c a
thành ph đ tính toán m ng l i c p n c và các công trình liên quan.
Trong th c t , m t đô th có nhi u khu v c dùng n c khác nhau tùy theo tính ch t xây
d ng và m c đ trang b k thu t v sinh c a t ng khu. Khi đó l ng n c sinh ho t c ng ph i
l p cho t ng khu v c đó. Ngoài ra, còn có nhi u xí nghi p công nghi p và các công trình khác
c n đ c th ng kê l ng n c tiêu th t ng gi cho t ng xí nghi p và t ng công trình đó.
Sau khi l p b ng t ng h p l u l ng n c toàn thành ph , ta có th c n c vào k t qu
c a c t cu i cùng đ l p bi u đ ch đ tiêu th n c c a thành ph (hình1.3). K t qu c a
b ng t ng h p l u l ng và bi u đ đ c dùng đ tính toán ch n ch đ làm vi c c a tr m
b m c p II và xác đ nh dung tích đi u hòa c a b ch a n c s ch, đài n c và ch n gi
dùng n c n c nh t đ tính toán th y l c m ng l i c p n c thành ph . T bi u đ này
ta có th d dàng tìm đ

c h s không đi u hòa gi K h max và K h min .

B ng 1.4. M u b ng t ng h p l u l

Gi
trong
ngày

đêm

QDC
khu v c I,
(II, III…)
%
Q ng
đ

0-1
1-2
3-4

m3

D

a.Q

T

i, (m3)

ng tiêu th cho thành ph

Xí nghi p 1 (2, 3…)

C

(m3)

ng

Cây

CN
Qsh

Q CN
t¾m

Q SX

Ga
c ng
(m3)

Rò
r
(m3)

T ng
c ng
m3

%


HÖ thèng cÊp n­íc

24

21 - 22
22 - 23
23 - 24

Hình 1.3. Bi u đ dùng n

c c a đô th trong ngày đêm

1.2. QUAN H L U L NG VÀ ÁP SU T TRONG CÁC THÀNH PH N
H NG CUNG C P N C
1.2.1. Quan h l u l

ng và xác đ nh dung tích đài n

C A

H

c và b ch a

Ch đ làm vi c c a các h ng m c công trình trong m t h th ng c p n c là khác
nhau. Tr m x lý n c th ng làm vi c v i l u l ng n đ nh và đi u hoà su t ngày đêm
đ đ m b o hi u qu x lý. Các công trình trong tr m x lý nh b l ng, b l c c n ph i
làm vi c v i t i tr ng và v n t c không đ i trong su t quá trình làm vi c. Vì v y, tr m b m
c p I cung c p n c thô cho tr m x lý c ng làm vi c đi u hoà v i l u l ng không đ i.
Trong khi đó ch đ tiêu th n c c a m ng l i l i thay đ i t ng gi . Tr m b m c p II có
nhi m v b m n c vào m ng l i tiêu dùng. Ch đ làm vi c c a tr m b m c p II ph i
bám sát ch đ tiêu th n c. Do ch đ làm vi c c a tr m b m c p I, tr m b m c p II và

ch đ tiêu th n c c a m ng l i khác nhau nên c n ph i có các công trình đi u hoà l u
l ng trong h th ng.


Ch­¬ng 1 - hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµ thiÕt bÞ

1. Quan h v m t l u l

ng gi a tr m b m c p II và m ng l

25
i

Ch đ tiêu th n c trên m ng l i r t ph c t p và thay đ i theo t ng gi . Trong khi
đó, tr m b m c p II làm nhi m v c p n c cho m ng l i ch có th làm vi c theo m t s
b c nh t đ nh (th ng 2÷3 b c). Khi b m n c nh v y, s có gi th a n c và gi thi u
n c so v i ch đ tiêu th c a m ng l i. Vì v y, mu n c p n c đ y đ và liên t c cho
m i đ i t ng dùng n c, thì trên m ng l i c p n c c n xây d ng đài n c. Khi tr m
b m c p II b m v t quá l ng n c c n tiêu th , s d n đ n th a n c, l ng n c th a
s đi lên đài và đ c ch a t i đó. Ng c l i, khi l ng n c do tr m b m c p II b m ra ít
h n l ng n c c n tiêu th , khi đó n c t trên đài s ch y xu ng b sung cho l ng
n c thi u theo ch đ tiêu th c a m ng l i. M i quan h gi a tr m b m c p II và m ng
l i c p n c đ c th hi n trên s đ hình 1.4.

a) Tr ng h p tr m b m c p II b m th a n c
b) Tr ng h p tr m b m c p II b m thi u n c
Hình 1.4. S đ quan h v m t l u l

ng gi a tr m b m c p II và m ng l

i

Ngoài l ng n c đi u hòa lên xu ng, đài n c còn ph i d tr m t l ng n c ch a
cháy cho 10 phút đ u. ây là kho ng th i gian c n thi t đ kh i đ ng máy b m ch a cháy
và phát l ng n c d tr cho ch a cháy b ch a vào m ng l i, k t khi nh n đ c tín
hi u có cháy.
Ngoài ra đài n c còn có nhi m v t o áp đ c p n c cho m ng l i vì nó trên cao.
Có th nh n xét r ng ch đ b m c a tr m b m c p II càng sát ch đ tiêu th c a m ng
l i thì dung tích đài càng nh , do đó s r t kinh t . Tuy nhiên, khi ch n ch đ b m c n
c g ng ch n ít lo i máy b m nh t cho d qu n lý.
Khi có nhi u máy b m cùng làm vi c c n l u ý đ n h s ho t đ ng đ ng th i c a các
máy b m. Khi các máy ho t đ ng song song thì l u l ng m i máy gi m so v i tr ng h p
ch có m t máy ho t đ ng. Trong th c t có th s b l y h s l u l ng khi các máy b m
làm vi c song song; K = 0,9 khi hai máy làm vi c song song, K = 0,88 khi ba máy làm vi c
song song và K = 0,85 khi b n máy làm vi c song song.
Xác đ nh dung tích đài n

c


HÖ thèng cÊp n­íc

26
l

Dung tích đài n c bao g m dung tích n c đi u hòa gi a tr m b m c p II và m ng
i và dung tích n c d tr ch a cháy trong 10 phút đ u:
W đ = W đh + W cc (m3/s)

(1.15)

trong đó:
W đh - dung tích đi u hòa c a đài (m3/s);
W cc - dung tích ch a cháy trong 10 phút đ u (m3/s).
xác đ nh dung tích đi u hòa W đh c a đài n
l p b ng ho c ph

ng pháp bi u đ tích l y n

ng pháp

c.

Có th l p b ng tính nh b ng 1.5 đ tính l
đ nh đ

c, có th th c hi n theo ph
ng n

c dung tích đi u hòa l n nh t c a đài n

c trong đài theo t ng gi và xác
ng n

c còn l i trong đài

nhi u nh t tính b ng %Q ngđ. Trong quá trình tính toán, do ban đ u th

ng gi đ nh m t tr

s b tk

c, ng v i l

hàng đ u tiên c a c t (5), cho nên giá tr nh nh t (t

ng ng v i gi c n n

c

nh t) c a c t này có th khác 0; do đó c n xác đ nh dung tích đi u hòa c a đài b ng hi u s
gi a tr s l n nh t và nh nh t

c t này.

B ng 1.5. B ng tính toán l u l
L ul

Gi trong
ngày
(1)

n

ng

c tiêu th
(2)

Ch đ b m

c a tr m
b m c p II
(3)

ng n
L

c đi u hòa c a đài n

ng n

c

L

ng n

c

c
L

ng n

vào đài

ra đài

trong đài

(4)

(5)

(6)

c

0-1
1-2
…
…
…
22-23
23-24

C n c vào b ng tính l u l ng n c đi u hòa c a đài, có th xác đ nh đ
đi u hòa l n nh t c a đài. Sau đó tính dung tích d tr cho ch a cháy c a đài:

c dung tích

W cc = q cc × n × 10 ×60 , lít
ho c
W cc = 0,6 × n × q cc , m
trong đó:

3

(1.16)