tính toán thiết kế hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn cho Thành phố

N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

Mở đầu:
Tổng quan về mặt bằng và điều kiện tự nhiên khu vực
thiết kế
Theo số liệu yêu cầu thiết kế, ta thấy Thành phố đợc thiết kế hệ
thống thoát nớc có hai khu vực dân c có mật độ dân số và tiêu chuẩn
thải nớc khác nhau.
Công tác thiết kế đợc tiến hành bằng việc coi đây là thiết kế hệ
thống thoát nớc mới cho một Thành phố đang trong giai đoạn xây
dựng.
Trong Thành phố có hai nhà máy công nghiệp có quy mô và tiêu
chuẩn thải nớc khác nhau.
Dựa trên bản đồ thiết kế quy hoạch mặt bằng, ta đã biết đợc các
khu vực và đã xác định diện tích biên giới diện tích khu vực, dân số,
hớng gió chủ đạo, các công trình phục vụ công cộng, bệnh viện, trờng
học, vờn hoa,...
Có một con sông chạy dọc theo chiều dài Thành phố làm nhiệm vụ
vận chuyển nớc thải cũng nh nớc ma của toàn bộ hệ thống thoát nớc.
Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nớc cho Thành phố v
Theo yêu cầu, ta đi thiết kế hệ thống thoát nớc cho một khu đô
thị mới hoàn toàn và trong giai đoạn cải tạo mở rộng.
Thiết kế hệ thống thoát nớc có thể là kiểu chung, riêng hoàn toàn
hay nửa riêng. Mỗi kiểu hệ thống thoát nớc đều có những u nhợc điểm
nhất định.
Với hệ thống thoát nớc chung, khi khu vực xây dựng gồm nhiều khu
nhà thấp tầng thì có nhiều khuyết điểm. Chế độ thuỷ lực của hệ
thống không ổn định, mùa ma nớc chảy đầy cống có thể gây ngập
lụt, nhng mùa khô chỉ có nớc thải sinh hoạt và nớc thải sản xuất thì độ
đầy và tốc độ dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật

gây nên lắng cặn làm giảm khả năng chuyển tải, tăng số lần nạo vét.
Ngoài ra do nớc thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hoà về
SVTH: TRN TH NHM
54MN2

1

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
mặt lu lợng và chất lợng nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử
lý trở nên phức tạp và khó đạt hiệu quả mong muốn.
Với hệ thống thoát nớc nửa riêng, vốn đầu t xây dựng ban đầu cao
vì phải xây dựng song song hai hệ thống mạng lới đồng thời. Ngoài
ra, những chỗ giao nhau của hai mạng lới phải xây dựng giếng tách nớc
ma, thờng không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh.
Theo quy hoạch phát triển của Thành phố, hệ thống thoát nớc cần
đảm bảo có khả năng xả toàn bộ lợng nớc ma vào nguồn tiếp nhận (nớc
mặt). Đồng thời ta thấy kệ điều kiện địa hình không thuận lợi đòi
hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nớc thải khu
vực, khu vực thiết kế lại đợc quy hoach để trở thành một Thành phố
hiện đại trong tơng lai. Do đó ta chọn hệ thống thoát nớc riêng cho
Thành phố. Hệ thống có những u điểm thấy rõ so với hai hệ thống
thoát nớc kể trên là:
-

Giảm đợc vốn đầu t xây dựng đợt đầu

-

Chế độ làm việc thuỷ lực của hệ thống ổn định

- Công tác quản lý duy trì hiệu quả.
Vây, ta đi tính toán thiết kế hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn
cho Thành phố.

PHN I : CHUN B S LIU TNH TON
Tiêu chuẩn nớc thải của khu dân c:
Khu vực

Diện tích
F (ha)

Mật độ
(ngời/ha)

I
II

347,75
280,97

180
200

Tiêu chuẩn
thải nớc
(l/ng.ngđ)

180
160

1. Lu lợng nớc thải sinh hoạt từ các khu nhà ở:
SVTH: TRN TH NHM
54MN2

2

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Xác định dân số tính toán theo công thức:
N = òFiNi
Trong đó:
ò : Tỷ số diện tích nhà ở đối với diện tích toàn Thành phố, lấy:
+ Khu vực I: òI = 0,85
+ Khu vực II: òII = 0,9
Fi: Diện tích của các khu vực tính toán, theo số liệu đo
đợc thì:
+ Diện tích của kh vực I là FI =347,75 (ha)
+ Diện tích của khu vực II là FII =280,97 (ha)
Ni: mật độ dân số của các khu vực tính toán
Từ công thức trên ta có dân số tính toán của các khu vực là:
Khu vực I: N1= 0,85.347,75.180 = 53206 (ngời)
Khu vực II: N2= 0,9. 280,97.200 = 50578 (ngời)
Vậy tổng dân số của cả Thành phố là:
N = N1 + N2 = 53206+ 50578 = 103 784 (ngời)

Xác đinh lu lợng trung bình ngày:
Theo công thức:
i
Qtbngày = q 0.N = (m3/ngđ)
1000
Trong đó
qi0 là tiêu chuẩn thải nớc của khu vực dân c
1
9577,08 (m3/ngđ)
Khu vực I : Qtb-ngày1= q 0.N1 = 180.53206
1000
1000
2
8092,48 (m3/ngđ)
Khu vực II: Q tb-ngày2= q 0.N2 = 160.50578
1000
1000
Vậy, tổng lu lợng nớc thải sinh hoạt thải ra tại Thành phố trong một
ngày đêm là:
Qsh-tp = Qtb-ngày1 + Qtb-ngày2 = 9577,08 + 8092,48 =17669,56
(m3/ngđ)
Xác định lu lợng trung bình giây:
SVTH: TRN TH NHM
54MN2

3

LP:

N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Theo công thức: qitb = Q ngày (l/s)
24.3,6
tb - 1
9577,08
Khu vực I: qtb-s1 = Q ngày = 24.3,6=110,85 (l/s) k1ch = 1,58
24.3,6
tb - 2
8092,48
Khu vực II: qtb-s2 = Q ngày = 24.3,6 =93,66 (l/s) k2ch = 1,63
24.3,6
tb

Lu lợng trung bình giây của toàn bộ Thành phố là:
qtb-TPs = qtb-s1 + qtb-s2 = 110,85 +93,66 = 204,51 (l/.s)
Từ lu lợng trung bình giây, để có lu lợng tính toán cho toàn Thành
phố ta phải đi tìm hệ số không điều hòa kch. Nội suy theo bảng Trị
số kch phụ thuộc qtbs, ta có: kch = 1,4
Lu lợng tính toán là lu lợng giây max:
q10max = qtb-s1. k1ch = 110,85 . 1,58= 175,14 (l/s)
q20max = qtb-s2. k2ch = 93,66. 1,63 = 152,67 (l/s)
Lu lợng trung bình lớn nhất của toàn Thành phố là:
qmax = qtb-TPs.kch = 204,51.1,4= 286,41 (l/s)
Kết qủa tính toán đợc cho theo bảng sau:
Bảng 1: Lu lợng nớc thải tính toán của khu dân c
Khu
vực

I

II

Diện
tích
(ha)

347,7
5
280,9
7

Tổn 628,7
g
2

Số dân
(ngời)

Mật
độ
(ngời/ha)

T/c
thoát
nớc: q0
(l/ng.ng
đ)

54206

180

180

50830

200

160

10378
4

-

-

Q
(m3/ng.
đ)

9577,0
8
8092,4
8
17669,
56

q
(l/s)

97,92

kch

qmax
(l/s)

1,61 157,65

84,87

1,66

140,3
5

182,7
9

1,43

298

2. Xác định lu lợng tập trung có trong tiêu chuẩn thải nớc:
a. Bệnh viện
Số giờng bệnh nhân lấy theo quy phạm là 1%N
SVTH: TRN TH NHM
54MN2

4

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
1 .N 1 .103784 =1038 (ngời)
B = 100
100
Lấy số bệnh nhân là 928 ngời, vậy ta thiết kế 2 bệnh viện mà mỗi
bệnh viện có 519 giờng.
- Tiêu chuẩn thải nớc: qbv0 =500 (l/ng.ngđ)
- Hệ số không điều hòa giờ: kh = 2,5
- Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày
Do vậy ta tính đợc các số liệu cơ bản đối với bệnh viện nh sau:
- Lu lợng thải trung bình trong ngày 1 bệnh viện là:
B.q bv 519.500
0
Qtbngày =
= 1000 =259,5 (m3/ngày)
1000
- Lu lợng thải trung bình giờ 1 bệnh viện là:
259,5
tb
3
Qtbgiờ= Q ngày =
10,81(m /h)
24
24

- Lu lợng Max giờ là:
Qhmax= kh. Qtbgiờ = 2,5.10,81 = 27,03 (m3/h)
- Lu lợng Max giây là:
h
27,03
qsmax = Q max = 3,6 =7,51 (l/s)
3,6

b. Trờng học:
-

Số học sinh lấy theo quy phạm là 10%N
10 .N = 10 .103784
10378 (ngời)
H = 100
100
Thiết kế 7 trờng học, mỗi trờng có 1500 học sinh (nghĩa là h =

1500 ngời)
-

Tiêu chuẩn thải nớc: qth0 = 20 (l/ng.ngđ)

-

Hệ số không điều hòa giờ kh = 1,8

-

Trờng học làm việc 12 giờ trong ngày

Do vậy ta tính đợc các số liệu cơ bản đối với 1 trờng học nh sau:
-

Lu lợng thải trung bình ngày là:
h.qth
3
0 1500.20
Qtbngày =
30 (m /ngày)
1000 1000
- Lu lợng thải trung bình giờ là:

SVTH: TRN TH NHM
54MN2

5

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
tb
Qtbgiờ= Qng 302,5 (m3/h)
12 12
- Lu lợng Max giờ là:

Qhmax=kh. Qtbgiờ = 1,8.2,5 = 4,5 (m3/h)
-

Lu lợng Max giây là:
h
4,5
qsmax = Q max = 3,61,25(l/s)
3,6

Ta có bảng tổng hợp nớc thải tập trung từ các công trình công cộng
nh sau:

Nơi
thoát nc

Qui mô
thải nc

Số
giờ
làm
việc

TB
ngày
Tiêu chuẩn thải nc

SVTH: TRN TH NHM
54MN2

6

kh

(m3/ng
ày)

Lu lợng
TB
Max
giờ
giờ
(m3
h)

(m3/
h)

Max giây
(l/s)

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
1 Bệnh
viện
2 Bệnh
viện
1 Trờng
học

7 Trờng học

519
1038

500
24

10500

2,5

20
12

27,0
3
54,0
6

15,02

30

2,5

4,5

1,25

210

17,5

31,5

8,75

295,2

-

1500

590,4

10,8
1
21,6
2

-

1,8

7,51

Bng 2: Lu lng tp trung t cỏc cụng trỡnh cụng cng
3.Lu lợng nớc thải sản xuất của khu công nghiệp:
Tng s cụng nhõn lm vic trong cỏc nh mỏy, xớ nghp l:

15 .N = 15 .103784
15568 (ngời)
C = 100
100
Bảng 3 : Biên chế công nhân trong các nhà máy, xí nghiệp
Tên
nh
à
má
y

Số
công
nhân

I

7006

II

8562

Trong PX
nóng
Số
ngờ
%
i
5

0 3503
6
0 5137

Trong PX
nguội
%
5
0
4
0

Số
ngời
3503
3425

Số ngi đc tắm
trong các PX
PX nóng
PX nguội
Số
Số
ngờ
ngờ
%
i
%
i
9

8
0 3153 0 2802
8
8
0 4110 0 2740

Biên chế công nhân theo các ca
Ca I
Ca II
Ca III
Số
Số
Số
ngờ
ngờ
ngờ
%
i
%
i
%
i
4
3
3
0 2802 0 2102 0 2102
3
4
3
0 2569 0 3424 0 2569

a, Tổng lợng nớc thải sản xuất:
Lu lợng nớc thải sản xuất chiếm 20% lu lợng nớc thải của khu dân c
đợc xác định theo công thức:
20 .17669,56
Qsx = 100
= 3533,91 (m3/ng.đ)
Nhà máy I:

SVTH: TRN TH NHM
54MN2

7

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Lu lợng nớc thải nhà máy I chiếm 50% tổng nớc thải sx của
các khu công nghiệp:Qsx1=0,5.Qsx=0,5. 3533,91

= 1766,96

(m3/ngd)
Trong đó có 70% nớc thải bẩn cần xử lý (tức Qng=1236,87
(m3/ngd)
Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ.
Lu lợng ngày Qngày = 1236,87 (m3 /ngd) phân phối theo ca nh sau:
Ca I:

40%

tức

494,75 (m3/ca)

Ca II:

30%

tức

371,06 (m3/ca)

Ca III:

30%

tức

371,06 (m3/ca)

Hệ số không điều hoà trong mỗi ca là k h =1, nh vậy lu lợng giờ đều
bằng nhau.
Ca I:

QIgiờ = 494,75
=61,84 (m3/h)
8

Ca II:

46,38(m3/h)
QIIgiờ = 331,66
8

Ca III:

46,38(m3/h)
QIIIgiờ = 331,66
8

61,84
Do đó, lu lợng giây lớn nhất là: qsmax-XNI = 3,6 17,18 (l/s)
Nhà máy II:

SVTH: TRN TH NHM
54MN2

8

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Lu lợng nớc thải nhà máy II chiếm 50% tổng nớc thải sx của
các khu công nghiệp:Qsx2 =0,5.Qsx= 0,5. 3533,91 = 1766,96
(m3/ngd)

Trong đó có 80% nớc thảI bẩn cần xử lý (tức Q ng= 1413,57
(m3/ngd)
Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ.
Lu lợng ngày Qngày = 1413,57 (m3 /ngd) phân phối theo ca nh sau:
Ca I:
30%
tức
424,07 (m3/ca)
Ca II:
40%
tức
565,43 (m3/ca)
Ca III:
30%
tức
424,07 (m3/ca)
Hệ số không điều hoà trong mỗi ca là k h =1, nh vậy lu lợng giờ
đều bằng nhau.
Ca I:

QIgiờ = 424,07
=53,01 (m3/h)
8

Ca II:

70,68(m3/h)
QIIgiờ = 565,43
8

Ca III:

QIIIgiờ = 424,07
=53,01 (m3/h)
8

70,68
Do đó, lu lợng giây lớn nhất là: qsmax-XNII= 3,6 19,63 (l/s)
Từ các số liệu trên đây ta có bảng thống kê lu lợng nớc thải sản xuất
cho các nhà máy xí nghiệp nh sau
Bảng 3: Lu lợng nớc thải sản xuất thải ra từ các nhà máy

SVTH: TRN TH NHM
54MN2

9

LP:


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

Lu lợng

Nhà
máy

I
Tổn

g

Hệ
qtính
số
toán
khôn Lu lg
ợng
điều
Qh
hoà (m3/h
kh
)
(l/s)

Ca

%Q

m3/ca

I

40

494,75

1

61,84

II
III

30
30

1
1

46,38
46,38

Nhà máy I
I

100
30

371,06
371,06
1236,8
7
424,07

II
Tổn
g

II

III
Nhà máy
II

40
30
100

565,43
424,07
1413,5
7

1
1

-

17,18

53,01
70,68
53,01

19,6
3

-

4.Lu lợng nớc thải sinh hoạt của khu công nghiệp:

a)Xí nghiệp I

+ Lu lợng ngày.
XNCN
QSH


45 N1 25 N 2
(m 3 /ngđ).
1000

Trong đó:
N1 và N2 : số lợng công nhân làm việc trong phõn xng
núng v phõn xng ngui tớnh trong 1 ng theo tiêu chuẩn thoát nớc tơng ứng là 45 và 25 (l.)
XNCN
QSH

3

45 N1 25 N 2 45 3503 25 3503

245,21 (m
1000
1000

/ngđ).

SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

10


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
-Xí nghiệp I làm việc 3 ca nên: Qcash=245,21/ 3= 81,74 (m3/ca)
a)Xí nghiệp II

+ Lu lợng ngày.
XNCN
QSH


45 N1 25 N 2
(m 3 /ngđ).
1000

Trong đó:
N1 và N2 : số lợng công nhân làm việc trong phõn xng
núng v phõn xng ngui tớnh trong 1 ng theo tiêu chuẩn thoát nớc tơng ứng là 45 và 25 (l.)
XNCN
QSH

3

45 N1 25 N 2 45 5137 25 3425

316,79 (m
1000
1000

/ngđ).

-Xí nghiệp II làm việc 3 ca nên: Qcash= 316,79/ 3= 105,60
(m3/ca)
Vậy lợng nớc thải sinh hoạt cho cả 2 khu công nghiệp trong 1 ngày
đêm là:
QSH=245,21 + 316,79 = 562 (m3/ngd)
5.Lu lợng nớc tắm cho công nhân:
a)Xí nghiệp I:

Lợng nớc tắm cho công nhân sau giờ làm việc tính theo kíp
đồng nhất với tiêu chuẩn 40 -60 l/ngời.
QtXNCN

40 N 3 60 N 4 40 2802 60 3153

301,26(m3 / ngd )
1000
1000

-Xí nghiệp I làm việc 3 ca nên:
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

11


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

Q1ca= 301,26/ 3=100,42 (m3/ca)
b)xí nghiệp II:

Lợng nớc tắm cho công nhân sau giờ làm việc tính theo kíp
đồng nhất với tiêu chuẩn 40 -60 l/ngời.

QtXNCN

40 N 3 60 N 4 40 2740 60 4110

356,2(m3 / ngd )
1000
1000

-Xí nghiệp II làm việc 3 ca nên:
Q1ca=356,2/ 3=118,73 (m3/ca)
Theo bảng thống kê lu lợng nớc thải của Thành phố (Bảng 7) ta đi
tính đợc lu lợng nớc thải tính toán qtt của các xí nghiệp công nghiệp
nh sau:
Lu lợng thải tập trung từ xí nghiệp I:
Ta thấy tại xí nghiệp I vào 14-15 giờ, lu lợng nớc thải (gồm cả sản
xuất, tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và bằng 46,38+9,20+120,49
=176,07 (m3/h) hay:
q0XNI-max =176,07/ 3,6=58,69 (l/s)
Do vậy, lu lợng tập trung tính toán của xí nghiệp I là:
qXN-Itt = 58,79 (l/s)
Lu lợng thải tập trung từ xí nghiệp II:
Ta thấy tại xí nghiệp II vào 14-15 giờ, lu lợng nớc thải (gồm cả sản
xuất, tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và bằng 70,68+15,84+ 106,87 =
193,39 (m3/h) hay:

q0XNI-max =193,39/3,6 = 53,72 (l/s)
Do vậy, lu lợng tập trung tính toán của xí nghiệp I là:
qXN-Itt = 53,72 (l/s)
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

12


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Sở dĩ ta chọn lu lợng tính toán là lu lợng lớn nhất trong các giờ thải
nớc của xí nghiệp vì nh vậy sau khi thiết kế, đơng nhiên hệ thống
ống đảm bảo thoát thoát nớc an toàn.
4. Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc thải cho toàn Thành phố:
Nớc thải từ khu dân c:
Từ hệ số không điều hòa k ch =1,4 ta xác định đợc sự phân bố nớc
thải theo các giờ trong ngày (Xem bảng tổng hợp lu lợng nớc thải của
Thành phố).nớc thải từ các bệnh viện:
Từ hệ số không điều hòa kch =1.4 ta xác định đợc sự phân bố nớc
thải theo các giờ trong ngày.
Nớc thải từ trờng học:
Từ hệ số không điều hòa kch =1,8 ta xác định đợc sự phân bố nớc
thải theo 12 tiếng hoạt động theo các giờ trong ngày.
Nớc thải từ các nhà tắm công cộng:
Từ hệ số không điều hòa kch =1,00 ta xác định đợc sự phân bố nớc
thải theo các giờ trong ngày.
Nớc thải sản xuất từ các nhà máy:
Nớc thải sản xuất của các nhà máy thải điều hòa trong các giờ trong
ngày

Nớc thải sinh hoạt của công nhân trong các ca của nhà máy:
Lợng nớc thải này đợc tính theo bảng 6

SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

13


ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG

Tõ c¸c sè liÖu ®ã, ta cã b¶ng tæng hîp lu lîng níc th¶i Thµnh phè vµ
biÓu
®å dao ®éng níc th¶i cña Thµnh phè nh sau:

Biểu đồ dao động nước thải thành phố
SVTH: TRẦN THỊ NHÂM
LỚP: 54MN2

14


ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG

SVTH: TRẦN THỊ NHÂM
LỚP: 54MN2

15

N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

Phần II: Vạch tuyến và tính toán mạng lới
I. Vạch tuyến mạng lới thoát nớc và xác định vị trí Trạm xử
lý
Vạch tuyến mạng lới thoát nớc là một khâu rất quan trọng trong
công tác thiết kế mạng lới thoát nớc, nó ảnh hỏng trực tiếp đến giá
thành xây dựng và giá thành hệ thống nói chung.
Công tác vạch tuyến mạng lới đợc tiến hành theo nguyên tắc sau:

1. Triệt để lợi dụng địa hình để sao cho mạng lới thoát nớc tự
chảy là chủ yếu, đảm bảo thu nớc nhanh nhất vào đờng ống
chính của lu vực và của toàn Thành phố.
2. Mạng lới thoát nớc phải phù hợp với hê thống thoát nớc đã chọn.
3. Vạch tuyến hợp lý để chiều dài cống là nhỏ nhất, giảm độ sâu
đặt cống nhng cũng tránh đặt nhiều trạm bơm.
4. Đặt đờng ống phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn và
tuân theo các quy định về khoảng cách đối với hệ thống công
trình ngầm.
5. Hạn chế đặt đờng ống thoát nớc qua các sông, hồ và qua các
công trình giao thông nh đờng sắt, đê, kè, Tuynen,...
6. Các cống góp chính phải đổ về trạm làm sạch và cống xả nớc ra
hồ chứa. Trạm xử lý đặt ở phía thấp so với địa hình Thành
phố, nằm ở cuối nguồn nớc, cuối hớng gió chính, đảm bảo
khoảng cách vệ sinh đối với các khu dân c và các xí nghiệp
công nghiệp.
Do vậy, với địa hình có độ dốc giảm dần theo hớng Tây - Nam...

ta vạch tuyến theo phơng án tập trung. Nớc thải đợc các ống góp lu
vực, ống góp chính chảy cào ống chính rồi về trạm bơm để bơm vào
trạm xử lý trớc lúc đổ ra sông. Cống chính đợc đặt dọc theo triền
thấp nhất của Thành phố, gần song song với sông.

II. Tính toán mạng lới thoát nớc
1. Lập bảng tính toán diện tích các ô thoát nớc
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

16


ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
GVHD : THẦY PHẠM DUY ĐÔNG
DiÖn tÝch c¸c « ®Êt x©y dùng vµ c¸c lu vùc tho¸t níc ®îc tÝnh to¸n
dùa trªn ®o ®¹c trùc tiÕp trªn b¶n ®å quy ho¹ch Thµnh phè. C¸c kÕt
qu¶ tÝnh to¸n ®îc thÓ hiÖn trong c¸c b¶ng sau
Khu vực I
STT
ô
1

2

3

4

5

6

7
8

Kí hiệu
ô
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b

c
d
a
b
c
d
a
b

Diện
tích
4.81
11.87
5.63
11.52
2.54
2.62
2.75
2.67
1.62
2.26
2.4
2.25
3.3
3.07
3.12
3.39
2.06
2.08
1.68

1.05
2.72
2.43
2.25
2.76
3.2
2.88
3.18
3.55
2.45
3.36

STT
ô
13

14

15

16

17

18

19
20

SVTH: TRẦN THỊ NHÂM

LỚP: 54MN2

Khu vực II
Kí hiệu
ô
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a

b
c
d
a
b

Diện
tích
3.68
4.7
4.9
5.11
3.21
8.34
3.14
7.56
1.57
4.93
1.44
5.48
4
4.21
3.99
3.83
5.92
5.36
5.04
5.59
3.84
3.6

3.24
3.43
2.08
3.2
3.29
2.97
2.49
2.33

17

STT
ô
25

26

27

28

29

30

31
32

Kí hiệu
ô

a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b

Diện
tích
1.43
3.63
1.2
3.79
2.3
2.23
2.17
2.23
1.86
2.55
1.64
2.78
4.22
3.56
3.08
3.73
1.78
4.6
2.25
4.63
4.37
3.59
3.54
4.44
1.14
3.67
1.2

3.45
2.1
1.82

STT
ô
38

39

40

41

42

43

44
45

Kí hiệu
ô
a
b
c
d
a
b
c

d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b

Diện
tích
1.77
1.73
1.62
1.69

1.43
1.31
1.15
1.43
2.51
2.24
1.92
2.31
2.84
2.45
2.6
3.07
5.42
1.96
4.71
1.57
2.28
2.02
1.57
1.63
4.39
1.38
3.24
1.16
1.32
1.23


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

9

10

11

12

c
d

2.88
1.94

c
d

e

2.85

a

a
b
c
d
a
b

c
d
a
b
c
d
a
b
c
d

2.72
2.64
2.78
2.86
3.09
2.85
2.85
3.12
2.86
3.08
3.4
3.22
5.58
4.83
4.84
5.6

b
c

d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d

21

22

23

24

c
d

2.31
2.47
3.28
2.94
2.47

2.75
4.65
4.25
3.92
4.34
3.29
3.36
3
2.82
3.71
3.45
3.27
3.54

a
33

34

35
36

37

b
c
d
a
b
c

d
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d

1.68
1.87
1.91
1.85
1.48
1.62
2.1
2.12
2.16
2.24
2.68
2.38
2.35
2.62
2.48
1.61

4.74
1.77
1.78
1.87
1.74
1.6

c
d
a
46

47

48

49

b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
a

b
c
d

2. Xác định lu lợng tính toán cho các đoạn ống tính toán
Trớc tiên, để tính lu lợng cho từng đoạn ống, ta đi tính lu lợng riêng
cho từng khu vực thoát nớc.
Xác đinh lu lợng riêng:
Ta bố trí khu vực I :

khu vực II :

1 Bệnh viện

1 Bệnh viện

3 Trờng học

4 Trờng học

Lu lợng công cộng ở các khu là:
QIcc = 1Qbv+3QTH
= 1.295,2 + 3.30 = 385,2 (m3/ngđ)
QIIcc = 1Qbv+4QTH
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

18

1.31

1.27
2.62
8.24
2.03
8.58
2.99
8.55
3.67
9.58
1.5
5.32
1.58
5.95
8.77
2.44
8.66
2.69


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
= 1. 295,2 + 4.30 = 415,2 (m3/ngđ)
Xác định lu lợng riêng của khu vực I:
QIcc = 385,2 (m3/ngđ)
Tiêu chuẩn thoát nớc công cộng của khu vực I là:
qcc = Q I cc.1000= 385,2.1000
53206 = 7,24 (l/ngời.ngày)
N1
Tiêu chuẩn thoát nớc của khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là:
qn = q10 - qcc =180 - 7,24 = 172,76 (l/ngời.ngày)

Do vậy, qIr = 172,76.180
86400. =0,36 (l/s.ha)
Xác định lu lợng riêng của khu vực II:
QIIcc = 415,2 (m3/ngđ)
Tiêu chuẩn thoát nớc công cộng của khu vực I là:
qcc = Q I cc.1000= 415,2.1000
50578 = 8,21 (l/ngời.ngày)
N2
Tiêu chuẩn thoát nớc của khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là:
qn = qII0 - qcc =160 -8,21 = 151,79 (l/ngời.ngày)
151,79.
200
Do vậy, qIIr =
86400 = 0,35 (l/s.ha)
Xác định lu lợng trên các đoạn cống của tuyến tính toán:
Lu lợng tính toán của từng đoạn ống đợc coi nh chảy vào đầu đoạn
cống và đợc xác định theo công thức:
qntt = (qndđ + qnnhánh bên + qnvc).kch + qttrung
Trong đó:
qntt: Lu lợng tính toán cho đoạn cống thứ n,


qndđ: Lu lợng dọc đờng của đoạn cống thứ n,

Với: qndd = F.q

r

(ở đây, F là tổng diện tích của tất cả các tiểu

khu đổ nớc thải theo dọc tuyến cống đang xét, qr là lu lợng
riêng của khu vực chứa tiểu khu).
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

19


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG


qnnhánh bên: Lu lợng nhánh bên đổ vào đoạn cống thứ n,

Với: qnnhánh bên = F.qr (ở đây, F là tổng diện tích của tất cả các


tiểu khu đổ vào các nhánh bên).
qnvc : Lu lợng vận chuyển qua đoạn ống thứ n, là tổng lu lợng dọc
đờng, nhánh bên, vận chuyển của đoạn cống phía trớc đoạn



cống tính toán,
kch : Hệ số không điều hoà chung, xác định dựa vào tổng lu l-



ợng nớc thải của đoạn cống đó.
qttrung: Lu lợng tính toán của các công trình công cộng, xí nghiệp

công nghiệp đợc quy ớc là đổ vào đầu đoạn cống tính toán.

Dựa vào công thức trên, ta tính dợc lu lợng cho từng đoạn cống. Kết
quả tính toán cho tuyến cống tính toán đợc thể hiện trong bảng
thống kê lu lợng theo tuyến cống chính - Bảng 9.
Ghi chú: Trong khi xác định lu lợng tính toán cho các đoạn cống
của mạng lới, ta đã dùng công thức sau để xác định hệ số không
điều hoà:
K

ch

2,69
q 0,121
tb

III. Tính toán độ sâu đặt cống đầu tiên cho các tuyến
cống tính toán
1. Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống chính
Căn cứ vào bảng tính toán cho từng đoạn cống ở trên, ta tiến hành
tính toán thuỷ lực cho từng đoạn cống để xác định đợc: Đờng kính
ống D, độ dốc thuỷ lực i, vận tốc dòng chảy v sao cho phù hợp với các
yêu cầu về đờng kính nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính
toán, độ dốc đờng cống, độ sâu đặt cống đợc đặt theo quy phạm.
Độ sâu đặt cống nhỏ nhất của tuyến cống đợc tính theo công
thức:
H = h + i.L + Zd - Z0 + d (m)
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

20


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
Trong đó:
h: Độ sâu đặt cống đầu tiên của cống trong sân nhà hay trong
tiểu
khu,
lấy
bằng (0,20,4) m +d - Với d là đờng ống trong tiẻu khu. Lấy h =
0,4 (m),
i : Độ dốc của cống thoát nớc tiểu khu hay trong sân nhà tính
bằng ,
L1: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống ngoài đờng
phố - m,
L2: Chiều dài của cng trong nhà (hay tiểu khu) - m,
Z0: Cốt mặt đất đầu tiên của giếng thăm trong nhà hay trong
tiểu khu,
Zd: Cốt mặt đất ứng với giếng thăm đầu tiên của mạng lới thoát
nớc

của

khu đô thị,
d: Độ chênh giữa kích thớc của cống thoát nớc đờng phố với cống
thoát nớc trong sân nhà (tiểu khu).
d = Dđờng phố - Dtiểu khu = 300 - 200 = 100 (mm) = 0,1 (m)

SVTH: TRN TH NHM

LP: 54MN2

21


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

Lấy tuyến cống 15 -TB làm tuyến cống tính toán.
Với:

i = 0,002
L = 148,34 (m)
h = 0,4 (m)
d = 0,1 (m)
Zd = 9.98 (m)
Z0 = 9.55 (m)

Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống tính toán là:
H = 0,4 + 0,002.148,34 + 9,98 - 9,45+ 0,1 (m)
H = 1.19 (m)
2. Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra
Ly 22-21-20-19-18-17-16-8 làm tuyến cống kiểm tra. Việc tính
toán kiểm tra là ta đi tính xem độ sâu đặt cống theo các tuyến
kiểm tra tại giếng 8 có đảm bảo để nớc thải đổ đợc vào giếng theo
tuyến tính toán hay không; nếu không đảm bảo thì phải chọn lại
tuyến tính toán.
Chiều sâu đặt cống đầu tiên tại tuyến kiểm tra 1
H = h + iL + Zd - Z0 + d (m)
Với:

i = 0,003
L = 178,75 (m)
h = 0,4 (m)
d = 0.1 (m)
Zd = 9,46 (m)
Z0 = 9,12 (m)

Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra 1 là:
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

22


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
H1 = 0,4 + 0,003.178,75 + 9,46 - 9,12 + 0,1 (m)
H 1= 1,28 (m)

Sau khi xâc định độ sâu đặt cống đầu tiên, ta tiếp tục xác
định cốt đáy cống cho các đoạn cống tiếp theo. Các đoạn cống đợc
nối theo mặt nớc khi chiều cao lớp nớc đoạn cống phía sau lớn hơn
chiều cao lớp nớc đoạn cống phía trớc; còn khi chiều cao lớp nớc đoạn
cống phía sau là nhỏ hơn thì nối theo đáy cống.
Khi tính toán thuỷ lực các tuyến cống ta phải khống chế độ sâu
đặt cống, chiều sâu đặt cống không đợc lớn quá vì nh thế sẽ khó
khăn cho việc thi công và tốn kém về mặt kinh tế. Khi chiều sâu
đặt cống lớn - lớn hơn 6 m , ta phải đặt các trạm bơm cục bộ để
giảm chiều sâu đặt cống của các đoạn tiếp theo.

Dới đây là các

Bảng xác định lu lợng tính toán

và Bảng

tính toán kiểm tra thuỷ lực tuyến cống chính và tuyến cống kiểm
tra.
Theo Bảng tính toán kiểm tra thuỷ lực các tuyến cống ta thấy
tuyến cống 15-TB là tuyến cống bất lợi nhất.

IV. Tính toán hệ thống thoát nớc ma
1. Vạch tuyến hệ thống thoát nớc ma
Nguyên tắc:
Mạng lới thoát nớc ma là một khâu đợc thiết kế nhằm đảm bảo thu
và vận chuyển nớc ma ra khỏi đô thị một cách nhanh nhất, chống
hiện tợng úng ngập đờng phố và các khu dân c. Để đạt đợc yêu cầu
đó, khi vạch tuyến chúng ta phải dựa trên một số nguyên tắc sau:
1. Nớc ma đợc xả thẳng vào nguồn (sông, hồ gần nhất bằng cách
tự chảy).
2. Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nớc ma.
3. Tận dụng các ao hồ sẵn có để làm hồ điều hoà.
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

23


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG

4. Khi thoát nớc ma không làm ảnh hởng tới vệ sinh môi trờng và
quy trình sản xuất.
5. Không xả nớc ma vào những vùng không có khả năng tự thoát,
vào các ao tù nớc đọng và các vùng dễ gây xói mòn.
Ta vạch tuyến hệ thống thoát nớc ma theo sơ đồ thẳng góc, nớc ma
cùng với nớc thải sản xuất quy ớc sạch đợc góp vào các tuyến cống rồi
đổ thẳng ra sông.
Đối với sơ đồ tính toán nớc ma thì ta chỉ tính toán cho một tuyến
bất kỳ.
2. Tính toán diện tích mặt bằng tuyến tính toán
Dới đây là bảng tính toán diện tích các ô thoát nớc ma.

Bảng: Diện tích nớc ma
Ký
hiệu
đoạn
ống
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-CX

Ký
hiệu
diện
tích
bản

thân
50b
19b
18b
17b
16b
15b

Diện tích dòng chảy ( ha)
Ký
hiệu
diện
Bản
Chuyể Tổng
tích
thân
n qua
cộng
chuyể
n qua
14.98
14.98
50a
4.73
10.43
30.14
19a
4.71
7.05
41.9

18a
10.69
9.4
61.99
17a
5.93
15.47
83.39
16a
6.89
6.02
96.3
15a
6.67
102.97

Chiu
di
409.65
159.55
351.37
520.71
376.55
343.76
790.48

3. Cờng độ ma tính toán
Cờng độ ma tính toán đợc xác định theo công thức:
q .(20b)n.(1ClgP)
q= 20

(l/s-ha)
(tb)n
Cac gia tr ly ti trm Hai Phong
Trong đó:
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

24


N MNG LI THOT NC
GVHD : THY PHM DUY ễNG
-

Các hệ số q20,b,n,P là các thông số đã cho để tính toán, đã đợc cho
nh sau:
q20 = 275.1
b = 15.52
C = 0,2587
n = 0,7794

-

t: Thời gian ma - tính bằng phút.
Căn cứ vào đặc điểm vùng thoát nớc ma là vùng có địa hình bàng

phẳng (độ dốc trung bình mặt đất < 0,006) với diện tích lu vực
thoát nớc ma tính toán nhỏ hơn 150 (ha). Do đó ta lấy chu kỳ tràn
cống P = 2; khi đó, với các giá trị đã biết trớc của t, ta tính đợc q cho
từng đoạn cống tính toán để đa và công thức tính toán lu lợng nớc ma

cho tuyến cống đó.
4. Xác định thời gian ma tính toán
Thời gian ma tính toán đợc xác định theo công thức:
t = tm + tr + tc (phút)
tm: thời gian nớc chảy từ điểm xa nhất trên lu vực đến rãnh, do
không có mơng thoát nớc nên lấy tm= 10 (phút).
tr: thời gian nớc chảy trên rãnh đến giếng thu đầu tiên đợc tính
theo công thức:

lr (phút)
tr=1.25 v
r

Với lr, vr là chiều dài và vận tốc nớc chảy ở cuối rãnh thu nớc ma. Lấy
trung bình sơ bộ ta có l r = 100 (m), vr = 0,6 (m/s). 1,25 là hệ số
100 =
kể đến sự tăng dần vận tốc ở trong rãnh. Vậy ta có t r = 1,250,6.60
3 (phút).
tc: thời gian nớc chảy trong cống từ giếng thu đến tiết diện tính
toán; đợc tính theo công thức:
SVTH: TRN TH NHM
LP: 54MN2

25