Thiết kế mạng lưới cấp nước cho quận bình tân quy hoạch đến năm 2020

Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

MỤC LỤC
Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG.......................................................................2

1.1
1.2
1.3
1.4

Sự cần thiết của đồ án...........................................................................2
Mục đích của đồ án ..............................................................................2
Nhiệm vụ của đồ án .............................................................................2
Giới thiệu khu vực cấp nước ................................................................3

Chương 2

TÍNH TỐN THIẾT KẾ

2.1
2.2
2.3
2.4
2.5

Tính tốn cơng suất cấp nước cho năm 2030 .......................................6
Lưu lượng nước cấp cho các cơng trình cơng cộng .............................8

Lưu lượng nước phục vụ tưới cây tưới đường......................................10
Lượng nước dùng cho chữa cháy..........................................................11
Lưu lượng nước dành riêng cho nhà máy và rị rỉ.................................11

Chương 3

XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA.................................12

3.1 Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II...........................................12
3.2 Xác định dung tích đài nước và bể chứa...............................................13
3.2.1 Dung tích đài.....................................................................................13
3.2.2 Dung tích bể chứa.............................................................................14
Chương 4

TÍNH TỐN THỦY LỰC..................................................................15

4.1
4.2
4.3

Tính qdv, qdd, qnút....................................................................................15
Tính tốn chiều cao đài nước, cột áp cơng tác của máy bơm................18
Tính tốn đường ống dẫn nước áp lực lớn để đảm bảo an tồn.............21

Chương 5

TÍNH TOÁN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT TRÊN MẠNG
LƯỚI...................................................................................................22

5.1

5.2

Trong giờ dùng nước lớn nhất...............................................................22
Trong giờ dùng nước lớn nhất có chữa cháy.........................................24

Chương 6

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ................................................................26

TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................…...27

1


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU KHU VỰC THIẾT KẾ
1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
Hiện nay, trên địa bàn quận Bình Tân các nguồn nước cấp cho sinh hoạt của các hộ
dân, các cơ quan xí nghiệp, các khu công nghiệp đang rất phức tạp. Phần lớn nguồn
nước cấp cho sinh hoạt, cho tiêu dùng đều chưa được xử lý một cách cơ bản. Nước
được dùng chủ yếu là nguồn nước ngầm, nước ngầm được bơm lên qua một bể chứa tự
do trong mỗi hộ gia đình và không được xử lý. Mà nguồn nước ngầm ở khu vực này
có hàm lượng phèn cao, độ đục cũng tương đối, về lâu dài sẽ ảnh hưởng lớn tới sức
khỏe người dân.
Do vậy nhu cầu cấp nước để dùng cho sinh hoạt cũng như các khu công nghiệp nhỏ lẻ

trong địa bàn quận Bình Tân là rất cần thiết. Nguồn nước sẽ được cấp cho toàn bộ hệ
thống dân cư đơng đúc, vì quận Bình Tân hiện nay là quận mới nên số lượng người ở
đi làm thuê đông, nên lượng tiêu thụ nước rất đa dạng và phức tạp.Việc thiết kế một hệ
thống xử lý nước cấp cho sinh hoạt cho quận Bình Tân sẽ mang lại rất nhiều lợi ích,
người dân sẽ thỏa mãn được nhu cầu dùng nước hợp vệ sinh, các căn bệnh gây nên do
nguồn nước chưa xử lý như các căn bệnh về tiêu hóa hay một số bệnh khác sẽ được
giảm đi rất nhiều. Đặc biệt là nguồn nước cấp cho các khu cơng nghiệp có nhu cầu
dùng nước sạch cao như các khu cơng nghiệp Tân Bình hay một số khu cơng nghiệp
nhỏ lẻ.
1.2 MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP LỚN
Vấn đề cấp nước sạch và đảm bảo vệ sinh môi trường đang là một vấn đề cần giải
quyết và rất được quan tâm ở nước ta. Mục đích của đồ án là thiết kế nên một hệ thống
mạng lưới cấp nước nhằm đáp ứng được nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội.
1.3 NHIỆM VỤ CỦA BÀI TẬP LỚN
Thu thập tất cả các số liệu liên quan đến việc thiết kế của quận Bình Tân: Diện tích,
dân số, mật độ dân cư, hiện trạng dùng nước, chất lượng nguồn nước, nhiệt độ của
nước, và các tính chất hóa lý của nguồn nước,…
Thiết kế Mạng Lưới Cấp Nước cho quận Bình Tân quy hoạch đến năm 2020.

2


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

1.4 GIỚI THIỆU VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ
Quận Bình Tân là đô thị mới được thành lập bao gồm 10 phường theo nghị định
130/NĐ-CP ngày 05/11/2003 của Chính Phủ, từ Thị trấn An Lạc, xã Bình Hưng Hồ,
xã Bình Trị Đơng và xã Tân Tạo của huyện Bình Chánh trước đây. Trong những năm

gần đây tốc độ đô thi hố diễn ra khá nhanh, có phường hầu như khơng cịn đất nơng
nghiệp. Hiện nay nhiều mặt kinh tế-xã hội của quận phát triển nhanh theo hướng đơ
thị.
1.4.1 Vị trí địa lý:
•
•
•
•

Phía Bắc: giáp Quận 12, huyện Hóc Mơn.
Phía Nam: giáp Quận 8, xã Tân Kiên, xã Tân Nhựt thuộc huyện Bình
Chánh.
Phía Đơng: Giáp quận Tân Bình, Quận 6, Quận 8.
Phía Tây: giáp xã Vĩnh Lộc A, Vĩnh Lộc B, Lê Minh Xuân thuộc địa
phận huyện Bình Chánh.

1.4.2. Địa hình, thổ nhưỡng địa chất cơng trình:
- Địa hình quận Bình Tân thấp dần theo hướng Đông Bắc- Tây Nam, được chia làm
hai vùng:
Vùng 1: Vùng cao dạng địa hình bào mòn sinh tụ, cao độ từ 3-4m, độ dốc 0-4m tập
trung ở phường Bình TRị Đơng, phường Bình Hưng Hồ.
Vùng 2: Vùng thấp dạng địa hình tích tụ bao gồm: phường Tân Tạo và phường An
Lạc.
- Về thổ nhưỡng quận Bình Tân có 03 loại chính :
Đất xám nằm ở phía Bắc thuộc các phường Bình Hưng Hồ, Bình Trị Đông
thành phần cơ học là đất pha thịt nhẹ kết cấu rờI rạc.
Đất phù sa thuộc phường Tân Tạo và một phần của phường Tân Tạo A.
Đất phèn phân bố ở An Lạc và một phần phường Tân Tạo
Nhìn chung vị trí địa lý thuận lợi cho hình thành phát triển đơ thị mới.
1.4.3 Hành chính

Tồn quận có 10 phường trực thuộc:
• Bình Hưng Hồ.
• Bình Trị Đơng B.
• Bình Hưng Hồ A.
• Tân Tạo.
• Bình Hưng Hồ B.
• Tân Tạo A.
• Bình Trị Đơng.
• An Lạc.
• Bình Trị Đơng A.
• An Lạc A.

3


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Hình 1.1 Bản đồ hành chính quận Bình Tân.
1.4.4 Khí Hậu1

Nhìn chung khí hậu của quận Bình Tân mang khí hậu điển hình của thành phố, đặc
trưng của khu vực Đơng Nam Bộ, nhiệt đới gió mùa. Khí hậu hai mùa rõ rệt, mùa mưa
từ tháng 5 tới tháng 11, lượng mưa trung bình là 1,979 mm, mùa khơ từ tháng 12 tới
tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình 27,9oC – 34oC; lượng mưa cao nhất trong năm là 2178 mm/năm;
lượng mưa trung bình 1895,4 mm/năm; lượng mưa thấp nhất 1329mm/năm.
1.4.5 Diện tích và dân số3
Khu vực Quận Bình Tân năm 2011.

Diện tích

51,89 km²

Dân số (2011)

1

Tổng cộng

611.170 người

Thành thị

100%

Thơng tin từ trung tâm khí tượng thủy văn thành phố Hồ Chí Minh

4


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Nông thôn

0%

Mật độ

11.778 người/km

Tốc độ gia tăng dân số: 3,6%/năm.
1.4.6 Tính chất nguồn cấp nước
Bảng 1.1 Tính chất nguồn nước cấp và TCVN về chất lượng nước uống.

Chú ý: Những chỉ tiêu khác không được đề cập đến trong bảng, đều thỏa mãn Tiêu
STT

Các chỉ tiêu

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

pH
Độ kiềm
Độ màu

SS
TDS
Chất hữu cơ
SO42Ca2+
Độ Cứng
NH4+
NO3Fe
Mn

Đơn vị

Nước nguồn

Tiêu chuẩn
(TCXDVN 33: 2006)

7,2
mgCaCO3/l
38
Pt-Co
25
mg/l
140
mg/l
250
mg/l
9
mg/l
30
mg/l

125
mg/l
140
mg/l
3,2
mg/l
12
mg/l
8
0,7
Các chỉ tiêu vi sinh vượt mức cho phép

6,5 - 8,5
≤ 15
≤ 5
≤ 1000
≤ 0
≤ 250
≤ 100
≤ 12
≤ 0,2
≤ 50
≤ 0,3
≤ 0,2

chuẩn vệ sinh nước sạch ban hành ngày 11/03/2005 của Bộ Y Tế.

3

Thông tin từ web ngày 26 -10 -2014

Chương 2

5


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
Tính tốn lưu lượng quy hoạch đến năm 2030.
2.1 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC CẤP NƯỚC
Diện tích: S = 9,1 km2
Mật độ dân số: 11.778 người/km²
Tầng cao trung bình xây dựng: 3 tầng.
Dân số: N2011= 9,1 × 11.778 = 107.319 người.
2.1.1 Dự đốn dân số vào năm 2030
Pt = P.r + P
Pt: số dân dự đoán năm sau
P: Số hiện tại
r: tỷ lệ gia tăng dân số (3,6%/năm)
Bảng 2.1 Dân số dự đoán đến năm 2030.
Năm
2011
2012
2013
2014
2015
2016

2017
2018
2019
2020

Dân số
dự đốn
107.319
111.182
115.185
119.331
123.627
128.078
132.689
137.466
142.414
147.541

Năm
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030

Dân số
dự đốn
152.853
158.355
164.056
169.962
176.081
182.420
188.987
195.790
202.839

210.141

2.2 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TRẠM XỬ LÝ
2.2.1 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Sinh Hoạt

6


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

+ Lưu Lượng nước cấp cho sinh hoạt :

Q

N × f ×q
1.000

tb

=
Sh

Với f : tỉ lệ dân số được cấp nước .
q : tiêu chuẩn dùng nước của 1 người.
+ Với dân số như trên thì đây là đơ thị loại III nên :
f = 99%
q = 150 l/s ( theo TCVNXD 33-2006 )
Vậy :

Q

tb

=

Sh

210.141 × 99% × 150
= 31.206 m3/ngđ.
1.000

+ Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất :

Q
Mà ta có

max

=

ngđ

Q

tb
Sh

Q

tb
sh

x

k

max
ngđ

= 31.206 m3/ngđ.

Theo TCVNXD 33-2006 thì
Vậy :

Q

max
ngđ

( m3/ngđ).

k

max
ngđ

= 1,2 – 1,4 nên ta chọn

k

max
ngđ

= 1,25

= 31.206 x 1,25 = 40.567 m3/ngđ.

+ Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước ít nhất :

Q
Theo TCVNXD 33-2006 thì

k

min
ngđ

min
ngđ

=

Q

tb
sh

x

k

min
ngđ

= 0,7 – 0,9 nên ta chọn

k

min
ngđ

= 0,8

min

Vậy: Qngđ = 31.206 x 0,8 = 24.965 m3/ngđ.

2.2.2 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Các Cơng Trình Cơng Cộng
a . Trường Học :

7


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

- Lưu lượng cung cấp cho trường Đại học – Cao đẳng :
Số lượng : 1 trường.
Số giáo viên, học sinh : 26.376 người.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm.
QTH =

q 0 × N 26.376 × 20
=
= 527,53 m3/ngđ.
1.000
1.000

- Lưu lượng cung cấp cho trường TH-PT :
Số lượng : 1 trường.
Sô giáo viên, học sinh : 3.000 người.
Tiêu chuẩn dung nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm.
QTH-PT =

q 0 × N 3.000 × 20

=
= 60 m3/ngđ.
1.000
1.000

- Lưu lượng cung cấp cho trường Tiểu Học :
Số lượng : 1 trường.
Số giáo viên, học sinh : 1500 người.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm.
QTH =

q 0 × N 1500 × 20
=
= 30 m3/ngđ.
1.000
1.000

 QTH = 60 + 30 + 527,53 = 617,53 m3/ngđ.
b. Bệnh Viện :
- Lưu Lượng cung cấp cho BV 1
Số giường bệnh bệnh viện 1: M = 1.700 giường.
Số nhân viên bệnh viện 1: N = 3.082 người.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 260 l/giường/ngày đêm.
Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi cán bộ, công nhân viên : q1 = 15 l/người/ngày đêm.
Vậy :

QCR =
QCR =

q1 × N q0 × M

+
1.000
1.000

15 × 3.082 260 × 1.700
+
= 488,23 m3/ngđ
1.000
1.000

8


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

- Lưu lượng cung cấp cho BV 2
Số giường bệnh nội trú : M = 700 giường.
Số giường bệnh ngoại trú : N = 900 giường.
Tiêu chuẩn dùng nước : 260 l/giường.
Vậy :

q1 × ( M + N )
1.000

QPNT =
QPNT =

(700 + 900) × 260

= 416 m3/ngđ
1.000

Tổng lưu lượng nước cung cấp cho bệnh viện :
QBV = 488,23 + 416 = 904,23 m3/ngđ.
c. Cơ Quan Hành Chính :
Số nhân viên : 300 người.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 15 l/người/ngày đêm.
Vậy:

QCQ =

q 0 × N 300 × 15
=
= 4,5 m3/ngđ.
1.000
1.000

d. Nhà Hàng - Khách Sạn :
- Lưu lượng cung cấp cho NH-KS :
Số lượt khách : 150 khách/ngày đêm.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 170 l/người/ngày đêm.
Vậy:

QNH-KS =

q 0 × N 170 × 150
=
= 25,5 m3/ngđ.
1.000

1.000

-Lưu lượng cung cấp cho Nhà Nghỉ :
Số lượt khách : 50 khách/ngày đêm.
Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 150 l/người/ngày đêm
Vậy:

QNN =

q 0 × N 150 × 50
=
= 7,5 m3/ngđ.
1.000
1.000

Tổng lưu lượng nước cung cấp cho Nhà Hàng – Khách sạn :
QNH-KS = 25,5 + 7,5 = 33 m3/ngđ
e. Trung Tâm TDTT :

9


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Số vận động viên : q0 = 150 người.
Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi vận động viên : N= 50 l/người/ngày đêm.
Số khán giả trung bình : q1 = 20 người.
Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi khán giả : M = 3 l/người/ngày đêm.

Vậy lưu lượng cung cấp cho Trung Tâm TDTT :
Vậy:

QTDTT =

q 0 × N q1 × M
+
1.000
1.000

QTDTT =

150 × 50 20 × 3
+
= 7,56 m3/ngđ
1.000
1.000

f. Chợ Đầu Mối :
Số sạp : 1.500 sạp.
Tiêu chuẩn dùng nước : 300 l/sạp/ngày đêm.
Vậy lưu lượng cung cấp cho Chợ Đầu Mối :
Vậy:

QC =

q 0 × N 1.500 × 300
=
= 450 m3/ngđ.
1.000

1.000

2.2.3 Lưu Lượng Nước Phục Vụ Tưới Cây , Tưới Đường
a. Lưu lương nước dùng cho tưới cây :
-Theo tiêu chuẩn đơ thị loại III, diện tích cây xanh/đầu người:S = 2 – 2,3 m2/người.
Vậy tổng diện tích cây xanh là :
∑S = N x S = 210.141 x 2,3 = 483.324 m2.
- Tiêu chuẩn dùng nước cho 1 lần tưới : q0 = 3 – 4 l/m2
Q=

q0 × ∑ S
1.000

=

4 × 483.324
= 1.933 m3/lần
1.000

Mà trong 1 ngày có 2 lần tưới nên : Qtc = 1.933 x 2 =3.866 m3/ngđ.
b. Lưu lượng cung cấp cho tưới đường :
- Tổng diện tích tuyến đường cần tưới là S = 300.000 m2
- Theo tiêu chuẩn thì 1 lần tưới q0 = 0,4-0,3 lít/m2
Q=

q0 × S
0,4 × 300.000
=
= 120 m3/lần.
1.000

1.000

10


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Mà trong 1 ngày có 2 lần tưới nên : Qtđ = 120 x 2 = 240 m3/ngđ.
Tổng lượng nước dùng cho tười cây, tưới đường là :
Qtc-tđ = 3.866 + 240 =4.106 m3/ngđ .
Vậy tổng công suất nước cung cấp cho khu vực là :
Qngđhữu ích =

Q

max
ngđ

+ QTH +QBV + QUBNN + QNH-KS + QTDTT + Qchợ + Qtc-tđ

= 40.567+ 617,53 + 904,23 + 4,5 + 33 + 7,56 + 450 + 4.106
= 46.689,82 m3/ngđ.
2.2.4 Lượng Nước Dùng Cho chữa Cháy :
Tiêu chuẩn nước chữa cháy : qcc = 30 l/s.
Số đám cháy xảy ra đồng thời : n = 3 đám.
Hệ số xác định theo thời gian phục hồi chữa cháy : k = 1.
Vậy :
QCC =

q CC × n × 3 × 3.600 × k 30 × 3 × 3 × 3.600 × 1
=
= 972 m3/ ngày đêm
1.000
1.000

2.2.5 Lưu Lương Nước Dành Riêng Nhà Máy và Nước Rò Rỉ :
a. Dành riêng cho nhà máy:
 QNhà máy = 8%Qhữu ích = 8% x 46.163,3 = 3.693 m3/ngđ.
b. Nước rò rĩ :
max

 Q RR = 10% Qngđ = 10% x 40.567 = 4.056,7 m3/ngđ.
 Tổng Công Suất của trạm bơm cấp II cấp vào mạng lưới:
Q = Qhữu ích + Qrị rĩ + Qnhà máy = 46.689,82 + 3.693 + 4.056,8 = 54.439,62 m3/ngđ
Ta chọn công suất của Trạm bơm Q = 55.000 m3/ngđ.

Chương 3
XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA

11


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

3.1 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BƠM CẤP II

Hình 3.1 Biểu đồ tiêu thụ dùng nước cho các giờ trong các ngày dùng nước lớn nhất.

Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II như
sau:
Từ 5-21 h: bơm với chế độ 5,28 % Qngđ
Từ 21-4 h: bơm với chế độ 2 % Qngđ
Trạm bơm cấp I bơm điều hòa suốt ngày đêm, trạm bơm cấp II làm việc theo 2 chế độ
với lưu lượng tổng cộng là: 5% Qngđ × 15h + 2,78% Qngđ × 9h = 100% Qngđ
Chọn lưu lượng 1 bơm la Q1b = 2,78 = 2,78% × 55.000 = 1.529 m3 ≈ 425 l/s
Ta có Q2b = 2Q1b × k = 2 × 425 × 0,9 = 765 l/s
Với k là hệ số giảm lưu lượng khi 2 bơm hoạt động bình thường
Bảng 3.1 Xác định dung tích điều hịa của đài nước và bể chứa

GIỜ

LƯU
LƯỢNG
NƯỚC
TIÊU
THỤ
(%Qngđ )

TB
CẤP I
(%)

BỂ CHỨA (%)

VÀO

CÒN
LẠI

RA

12

TB
CẤP
II
(%)

ĐÀI NƯỚC (%)

VÀO

RA

CÒN
LẠI

SỐ
BƠM


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

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

1,97
1,97
1,99
2,00
3,02
5,47
5,52

5,78
4,66
4,67
4,60
4,64
4,48
4,63
4,60
4,80
5,73
5,60
5,54
5,50
4,47
4,21
2,17
1,98
100

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
4,17
4,17
4,17
4,17
4,17
4,17
4,17
4,09
100

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

1,39
1,39
1,39
1,39
1,39
1,39

5,50
6,89
8,28
9,67
11,06
12,45

11,62
10,79
9,96
9,13
8,30
7,47
6,64
5,81
4,98
4,15
3,32
2,49
1,66
0,83
0,00
1,39
2,78
4,11

0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83

0,83
0,83
0,83
0,83
1,39
1,39
1,39

2,78
2,78
2,78
2,78
2,78
2,78
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
5,00
2,78

2,78
2,78
100

0,81
0,81
0,79
0,78
0,24
2,69
0,52
0,78
0,34
0,33
0,40
0,36
0,52
0,37
0,40
0,20
0,73
0,60
0,54
0,50
0,53
1,43
0,61
0,78

2,20

3,01
3,80
4,58
4,34
1,65
1,13
0,35
0,69
1,02
1,42
1,78
2,30
2,67
3,07
3,27
2,54
1,94
1,40
0,90
1,43
0,00
0,61
1,39

3.2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI NƯỚC VÀ BỂ CHỨA
3.2.1 Dung tích đài
Wđ = Wđh + Wcc (m3)
Trong đó:
Wđh: dung tích điều hịa của đài nước
Theo bảng 3.1 ta được dung tích dung tích điều hịa lớn nhất của đài là 4,58 (%Q ngđ)

Wđh =

4,58 * 55.000
= 2.519(m 3 )
1.00

Wcc: dung tích nước dự trữ chữa cháy cho 10 phút đầu
Wcc= qcc x 0,6 x n = 30 x 0,6 x 3 = 54 (m3)
Với qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy
n: số đám cháy xảy ra đồng thời

13

1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2

2
2
2
2
1
1
1


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Wđ = Wđh + Wcc =2.519 + 54 = 2.573 (m3)
Thể tích điều hịa của đài, chọn đài hình nấm
Ta có: Wđ =

πD 2
xH (1)
4

Chọn H =

1
3

D (2)

Từ (1) và (2) => D = 3 2.573×12 = 21,42 m ≈ 22 m
3,14

=> H = 7,3 m ≈ 7,5 m
Vậy đài có chiều cao là 7,5m, đường kính là 22m.
3.2.2 DUNG TÍCH BỂ CHỨA
Theo bảng 3.2 dung tích điều hịa lớn nhất của bể chứa là 12,45 %Q ngđ.
Dung tích bể được tính theo cơng thức Wt đ = Wđhb + WCC + Wbt (m3)
Trong đó: Wđhb là thể tích điều hịa của bể chứa nước
Wđhb =

12,45
×55.000 = 6.848 (m3)
100

Wcc: thể tích chứa lượng nước để dập tắt đám cháy của phạm vi thiết kế trong 3h và
được tính theo cơng thức: Wcc = 10,8 × n × qcc = 10,8 × 3 × 30 = 972 (m3)
n: số đám cháy
qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)
Wbt: lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý (m3)
Wbt = 5% × QML = 0,05 × 55.000 = 2.750 (m3)
Vậy tổng dung tích của bể chứa nước là Wt đ = 6.848 + 972 + 2750 = 9.570 (m3)
Chọn chiều cao của bể 5m, chiều rộng 35m, chiều dài 55 m, chiều cao bảo vệ 0,5m

14


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Chương 4

TÍNH TỐN THỦY LỰC
PHƯƠNG ÁN: ĐÀI ĐẦU MẠNG LƯỚI
Đô thị dùng nước nhiều nhất là lúc 7- 8 h, chiếm 5,78 % Qngđ tức là 2.932,401 (m3/h)
Vào giờ này trạm bơm cấp II cung cấp vào mạng lưới
5,28 % × 46.689,82 = 2.465,222 (m3/h)
Đài nước cung cấp nước vào mạng lưới lúc 7 – 8 h là
2.932,401 – 2465,222 = 467,179 (m3/h)
4.1 Tính qdv, qdd, qnút
Tổng chiều dài dọc đường là 19419,88 m
Bảng 4.1 Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất ( m3/h)
Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất ( m3/h)
Sinh hoạt của khu dân cư
2.028,35
Trường học
145,12
Bệnh viện
6,90
Tưới cây
242,4
Tưới đường
60
Khách sạn- nhà hàng
2,15
Trung tâm TDTT
0,68
Chợ Đầu Mối
29,25
Rò rĩ
238,37

Tổng lưu lượng dọc đường

∑Q

dd

= 2.028,35 + 484,80 + 203,24
= 2.716,39 (m3 /h)

a. Lưu lượng đơn vị dọc đường

qdv =

∑Q
∑L

dd

=

= QSH + QTC + QRR

2.716,39
= 0,13945 (m 3 / h.m)
19.480

b. Lưu lượng tập trung
Bảng 4.2 Lưu lượng tập trung

15


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

STT

Thông số

1
2
5
6
7
8

Bệnh viện 1
Bệnh viện 2
Trường Tiểu học
Trường Trung học
TTTDTT
Chợ
Cơ quan hành
chính
Nhà hàng khách
sạn

10
11

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Qtt
(m3/h)

Qtt (l/s)

24,411
20,799
7,05
14,1
0,34
23,4

6,7808
5,7778
1,9583
3,9167
0,0944
6,5

0,45

0,125

0,4193

1,49

Lưu lượng tại các nút như sau ( l/s)

q1 =

1
( q1−10 + qdd1−2 )
2

q2 =

1
( qdd 1−2 + qdd 2−9 + qdd 2−3 ) + Qbv1
2

q3 =

1
( q dd 2−3 + q dd 3−4 + q dd 3−8 ) + Qbv 2
2

q4 =

1
( qdd 3−4 + qdd 4−5 + qdd 4−7 ) + QKS − NN + QdhYD−dhSP
2

q5 =

1
( qdd 4−5 + qdd 6−5 )
2

q6 =

1
( qdd 7−6 + qdd 6−5 + qdd 6−14 )
2

q7 =

1
( qdd 8−7 + qdd 7−6 + qdd 4−7) + qdd 7−13 ) + QtruongPhuDong
2

q8 =

1
( qdd 8−7 + qdd 9−8 + qdd 3−8 + qdd 8−12 ) + QtruongNguyenDinhChieu + QUBND
2

q9 =

1
( qdd 10−9 + qdd 2−9 + qdd 11−9 + qdd 9−8 ) + QchoDauMoi
2

q10 =

1
( qdd10−9 + qdd 1−10 + q dd10−15 ) + QTTTDTT
2

16


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

q11=

1
( qdd 9−11 + qdd 12−11 + qdd17−11 )
2

q12 =

1
( qdd 12−11 + qdd 8−12 + qdd 12−13 )
2

q13 =

1
( qdd 7−13 + qdd 13−14 + qdd 12−13 )
2

q14 =

1
( qdd13−14 + qdd 14−6 )
2

q15 =

1
( qdd 15−10 + qdd 15−16 )
2

q16 =

1
( qdd15−16 + qdd16−17 )
2

q17 =

1
( qdd16−17 + qdd 17−11 )
2

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

STT

Đoạn
ống

Chiều
dài (m)

Qdd(m3/h)

Qdd (l/s)

Qdd/2(m3/h)

Qdd/2
(l/s)

Qnút
(l/s)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

22
23
24

1-2
2-3
3-4
4-5
1-10
10-15
15-16
16-17
17-11
11-12
12-13
13-14
14-6
6-5
10-9
9-8
8-7
7-6
2-9
9-11
3-8
8-12
4-7
7-13

840

1.150
1.240
980
360
250
400
550
370
1.310
1.470
1.310
730
770
940
1.230
1.250
1.070
540
560
640
390
590
540

87,31
119,54
128,89
101,87
37,42
25,99

41,58
57,17
38,46
136,17
152,8
136,17
75,88
80,04
97,71
127,85
129,93
111,22
56,13
58,21
66,52
40,54
61,33
56,13

24,25
33,2
35,8
28,3
10,39
7,22
11,55
15,88
10,68
37,82
42,44

37,82
21,08
22,23
27,14
35,51
36,09
30,89
15,59
16,17
18,48
11,26
17,04
15,59
17

43,66
59,77
64,45
50,93
18,71
12,99
20,79
28,58
19,23
68,08
76,4
68,08
37,94
40,02
48,85

63,93
64,97
55,61
28,07
29,1
33,26
20,27
30,66
28,07

12,1
16,6
17,9
14,2
5,2
3,61
5,77
7,94
5,34
18,9
21,2
18,9
10,5
11,1
13,6
17,8
18,1
15,5
7,8
8,08

9,24
5,63
8,52
7,8

23,24
55,78
64,46
89,27
33,89
49,78
68,78
72,02
69,83
30,11
43,38
61,4
64,3
39,51
12,59
18,4
17,82


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Bảng 4.3 Thống kê lượng các nút

4.2 Tính chiều cao đài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp 2, cột áp máy bơm
chữa cháy
4.2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất
Tính tổn thất áp lực đến các điểm 5, 14 theo 3 tuyến ống bất lợi nhất

∑h

= 1,84 + 6,18 + 11,67 + 5,35 + 4,38 = 29,42

∑h

= 4,8 + 7,8 + 7,89 + 4,88 + 1,66 = 27,03

∑h

= 4,8 + 7,82 + 7,9 + 4,88 + 4,03 = 29,43

10 −1− 2 −3− 4 −5

10 −9 −8− 7 − 6 −14

10 −9 −8− 7 − 6 − 5

∑h

10 −15−16 −17 −11−12 −13−14

(m)

(m)

(m)

= 1,61 + 2,19 + 4,63 + 2,34 + 6,66 + 5,02 + 3,82 = 26,27

(m)

Vậy điểm 5 là điểm bất lợi nhất.
a.Xác định chiều cao đài nước trong giờ dùng nước lớn nhất
H d = ( Z 5 − Z d ) + H ct14 + ∑ h10−5 + ∑ hd ( m )

Trong đó:
Z5 và Zđ: là cốt mặt đất xây ngơi nhà tại điểm 15 và cốt mặt đất tại nơi đặt đài.
Vì địa hình có cao trình 4 – 2 (m), điểm bất lợi nhất nơi có cốt mặt đất 4 m, đài đặt nơi
có cốt mặt đất 3m , nên: Z5 – Zđ = 9 – 3 = 6 (m)
H ct5 = 10 + 4 x (n -1) = 10 + 4 x (3-1) = 18 m

∑h

10÷5

∑h

d

= 29,42 (m) tổn thất áp lực trên đường ống từ điểm 10 đến điểm 5.

: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ đài nước đến điểm 10, kể cả tổn thất
trong đường ống lên xuống đài. Qđ = 467,179 m3/h = 129,77l/s.
Chọn l = 100 m , d = 350 mm, v = 1,33 m/s, So = 0,4365,1 = 1,1.
H = S01 x l1 x 1 x q21 =0,81 (m)

 Hd= 6 + 18 + 29,43 + 0,81 = 54,24 m ≈ 55 m
b. Xác định áp lực đẩy của máy bơm trong trường hợp dùng nước lớn nhất
H bmax = ( Z đ − Z b ) + H đ + hđ + ∑ hb−đ

Trong đó:

18

+ hống


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Zb: Cốt trục của máy bơm.
hđ: chiều cao của bầu đài ( tính từ đáy đài đến mực nước cao nhất trong đài) (m).

∑h

b−đ

: tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ bơm đến đài (m).

hống = chiều cao ống cách mặt đất ( hống = 1,5 m)
Ta xây dựng trạm bơm cấp 2 nổi trên mặt đất nên Z b = Zđ, hđ = 7,5 (m) được tính ở
chương 3.
Qbơm = 2.465,222 m3/h = 684,784 l/s , l2 = 200 m
Chia ra 2 đường ống → d = 500 mm, v = 1,75 m/s, S02 = 0,06778, 2 = 1,1
H = S01 x l1 x 1 x q21 + S02 x l2 x 2 x q22 = 1,16(m)

max
 H b = 0 + 55 + 7,5 + 1,16 + 1,5 = 63,16 (m)

4.2.2 Trường Hợp Có Cháy Trong Giờ Dùng Nước Lớn Nhất

Lưu lượng nước tính tốn trong trường hợp này là:
Qhmax + Qcc = 814,556 + 90 = 904,556 (l/s)

Chọn 3 đám cháy xảy ra đồng thời với tiêu chuẩn nước chữa cháy cho mỗi đám là 30
l/s cho mạng lưới tính tốn.
cc
cc
cc
cc
cc
Áp lực cơng tác của máy bơm chữa cháy H b = ( Z n − Z b ) + H td + ∑ h + hống

Trong đó:
Z ncc và Z bcc : cốt mặt đất của ngơi nhà xảy ra có cháy và cốt trục máy bơm chữa cháy.
H tdcc = 12 m: áp lực tự do cần thiết tại ngôi nhà xa nhất trên mạng lưới khi xảy ra đám

cháy.
hống = chiều cao ống cách mặt đất ( hống = 1,5 m)

∑h

cc

: tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ trạm bơm đến ngơi nhà xảy ra cháy ở vị
trí xa nhất của mạng lưới.

∑h

cc
10 −9 −8− 7 − 6 − 5

Vậy

∑h

= 6 + 10,42 + 12,18 + 11,96 + 9,38 = 49,94 (m)

cc
10 −1− 2 −3− 4 −5

= 50 (m)

 H bcc = 9 – 3+ 12 + 50 + 1,5= 69,5 (m)

19


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

max

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Vì H b 〈 H b = 63,16< 69,5 => Ta chọn giá trị H b trong trường hợp dùng nước lớn
tp

nhất để chọn máy bơm sau khi tính áp lực toàn phần của máy bơm ( H b )
cc

cc

tp
Áp lực toàn phần của máy bơm H b = Z b − Z bc + hhtb + H b

Trong đó:
Zb = 3 m: cốt trục của máy bơm.
Zbc = 0 m: cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa
hhtb= 5 m : tổn thất áp lực trên đường ống hút của máy bơm và trong thân bơm, cho
trường hợp có cháy.
Hb: áp lực đẩy của máy bơm.
 H btp = 3 – 0 +5 + 63,16 = 71,5 (m).
tp
Với: Q = 2.932,401 (m3/h), H b = 71,5(m) , chọn máy bơm SCP 400/710 – HA- 400/6.

Hình 4.1 Đường đặc tính của máy bơm

n=980 v/ph
Cơng suất P = 400 KW
Đường kính miệng vào : Dmv = 800 mm
Đường kính miệng ra : Dmr = 700 mm
Trọng lượng : 5.579 (kg)
Hiệu suất :η =

Nh
= 0,83
N

4.3 Tính tốn đường ống dẫn nước áp lực lớn để đảm bảo an tồn khi có sự cố
xảy ra

20


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

Khi có sự cố xảy ra vẫn phải đảm bảo cấp 70% lượng nước uống sinh hoạt.
Số đường ống dẫn song song là m = 2
Đường ống được chia ra làm 5 đoạn, n = 5
Trong giờ dùng nước lớn nhất
Qb = 2.465,222 (m3/h) = 684,784 (l/s)
Lượng nước cần cung cấp trong trường hợp có sự cố
QH = 0,7 × Qb = 0,7 x 684,784 = 479,35 (l/s)
Gọi α là hệ số biểu thị mức độ tăng của sức kháng trong ống dẫn khi có sự cố

α = 1+

3
3
= 1 + = 1,6
n
5

QH ' =

1
1
× Qb =
× 684,784 = 541,37(l / s )
α
1,6

QH’ > QH: đạt yêu cầu.

Chương 5

TÍNH TOÁN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT
TRÊN MẠNG LƯỚI
5.1 Trong giờ dùng nước lớn nhất
5.1.1 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5
Số hiệu
điểm
nút
TB

Tên đoạn ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

63,16

3

62,33
0,00
60,49

TB - 10
10

7
1-2

2

8

59,33
1,84
53,49

54,31

46,31
11,67

9

42,65

3-4
4

60,16

6,18

2-3
3

Áp lực tự
do(m)

0,83

1 - 10
1

Tổn thất áp
lực(m)

33,65
5,35

9

37,29

4-5

28,29
4,38

21


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

5

9

32,92

23,92

5.1.2 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 5
Số hiệu
điểm
nút
TB

Tên đoạn ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

63,16

TB - 10

Tổn thất áp
lực(m)

Áp lực tự
do(m)
60,16

0,830

10

3

62,33

10 - 9

59,33
4,803

9

4

57,53

9-8

53,53
7,815

8

4

49,71

5

41,81

5

36,94

9

32,90

8-7

45,71
7,899

7
7-6

36,81
4,878

6
6-5

31,94
4,032

5

23,90

5.1.3 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 14
Số hiệu
điểm nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt
đất(m)
3

Cốt đo
áp(m)
63,16

TB - 10

Tổn thất áp
lực(m)

Áp lực tự
do(m)
60,16

0,830

10

3

62,33

10 - 9

59,33
4,803

9

4

57,53

4

49,71

5

41,81

5

36,94

9-8

53,53
7,815

8
8-7

45,71
7,899

7
7-6

36,81

4,878

6
6 - 14

31,94
1,656

14

3

35,28

32,62

5.1.4 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 15 – 16– 17 – 11 – 12 – 13 – 14
Số hiệu
điểm
nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

63,160

TB - 10
10

Tổn thất áp
lực(m)

Áp lực tự
do(m)
60,16

0,83
3

62,330

10 - 15

59,33
1,608

22


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

15

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

3

60,722

57,72

15 - 16
16

2,19231
3

58,529

55,53

16 - 17
17

4,634
3

53,895

50,90

17 - 11
11

2,33519
3

51,560

2

44,897

3

39,872

48,56

11 - 12
12

6,66338
42,90

12 - 13
13

5,025
36,87

13 - 14
14

3,81767
3

36,054

33,05

5.2 Trong giờ dùng nứớc lớn nhất có chữa cháy
5.2.1 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5

Số hiệu
điểm nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

71,50

68,38

7

61,13

8

46,64

9

37,64
8,20

3-4

38,44

9

29,44
17,19

4-5
5

53,13
14,49

2-3

4

61,38
7,25

1-2

3

67,48
2,10

1 - 10

2

68,50

70,48

3

1

Áp lực tự
do(m)

1,02

TB - 10
10

Tổn thất áp
lực(m)

21,25

9

17,25

5.2.2 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 5

Số hiệu
điểm nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

71,50

Áp lực tự
do(m)

68,50
1,020

TB - 10
10

Tổn thất áp
lực(m)

70,48

3

23

67,48


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

6,010

10 - 9

9

4

63,47

4

53,05

8

39,87

5

26,90

6

26,90
9,375

6-5
5

38,87
11,965

7-6

6

51,05
12,178

8-7
7

61,47
10,424

9-8

14,53

9

17,53

5.2.3 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 14

Số hiệu
điểm nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt
đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

71,50

4

63,47

4

53,05
39,87

5

38,87
11,965

7-6

27,90

5

26,90
3,027

6 - 14
14

51,05
12,178

8-7

6

61,47
10,424

9-8

7

67,48
6,010

10 - 9

8

68,50

70,48

3

9

Áp lực tự
do(m)

1,020

TB - 10
10

Tổn thất
áp lực(m)

26,88

3

23,88

5.2.4 Tính Tốn Cho Chiều Nước 10 – 15 – 16– 17 – 11 – 12 – 13 – 14

Số hiệu
điểm nút
TB

Tên đoạn
ống(m)

Cốt mặt

đất(m)

Cốt đo
áp(m)

3

71,50

Áp lực tự
do(m)

68,50
1,02

TB - 10
10

Tổn thất
áp lực(m)

70,48

3

67,48
1,82

10 - 15

24


Thuyết minh bài tập lớn mạng lưới cấp nước

15

GVHD: TS.Nguyễn Trung Việt

68,66

3

2,52

15 - 16
16

66,14

3

60,20

3

57,10

3
2

47,48

3

39,15

36,15
11,78

13-14
14

45,48
8,32

12 - 13
13

54,10
9,62

11 - 12
12

57,20
3,10

17 - 11
11

63,14
5,94

16 - 17
17

65,66

27,37

3

24,37

Chương 6

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
6.1 KẾT LUẬN
Hiện nay, thiết kế mạng lưới cấp nước cho một khu dân cư là một trong những cơng
trình quan trọng và cần thiết đối với Việt Nam ta nói chung và thành phố Tân Tiến nói
riêng Bên cạnh đảm bảo nhu cầu dùng nước cho người dân tại khu vực đó mà cịn phải
đảm bảo các nhu cầu khác và những sự cố có thể xảy ra như khi có cháy, đường ống
vẫn làm việc được trong khi lưu lượng nước dẫn vào mạng lưới tăng lên và điều này
có thể dẫn đến áp lực trong đường ống tăng.
Ngoài ra trong thiết kế cần chú ý đường ống dẫn nước phải đáp ứng nhu cầu dùng
nước của ngôi nhà bất lợi nhất.
Do điều kiện của nước ta nhiệt độ khá ổn định do vây mà hệ số khá “ổn định” nhưng
đối với một số nước có biên độ nhiệt dao động lớn cần phải có thiết kế hợp lý để vẫn
đảm bảo việc cấp nước.

6.2 KIẾN NGHỊ
Thiết kế các đường ống dẫn nước cần đảm bảo sao cho chiều dài ống là kinh tế nhất
song song đó phải hệ thống ống cấp nước có thể được sửa chữa hay cải tạo mới dễ
dàng đặc biệt cần tránh đặt ống tại các vị trí có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng nước
cấp sinh hoạt.

25