Đồ án thoát nước công nghiệp và dân dụng

Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
M ở 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
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 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 m

ong 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:
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
1
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
- 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.
PHầN I: CHUẩN Bị Số LIệU TíNH TOáN
Tiêu chuẩn nớc thải của khu dân c:
Khu vực
Diện tích
F (ha)
Mật độ
(ngời/ha)
Tiêu chuẩn thải n-
ớc (l/
ng.ngđ
)
I 364,41 180 120
II 410,05 150 120
1. Lu lợng nớc thải sinh hoạt từ các khu nhà ở:
Xác định dân số tính toán theo công thức:

N = F
i
N
i
Trong đó:
: Tỷ số diện tích nhà ở đối với diện tích toàn Thành phố, lấy:
+ Khu vực I:
1
=0,85
+ Khu vực I:
2
=0,9
F
i
: Diện tích của các khu vực tính toán, theo số liệu đo đợc thì:
+ Diện tích của khu vực I là F
I
=364,41 (ha)
+ Diện tích của khu vực II là F
II
=410,05 (ha)
N
i
: 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: N
1
= 0,85.364,41.180 =55755 (ngời)
Khu vực II: N
2

= 0,9. 410,05.150 =55355 (ngời)
Vậy tổng dân số của cả Thành phố là: N = N
1
+ N
2
=111110 (ngời)
Xác đinh l u l ợng trung bình ngày:
Theo công thức:
Q
tb
ngày
=
1000
.Nq
0
i
= (m
3
/ngđ)
Trong đó
q
i
0
là tiêu chuẩn thải nớc của khu vực dân c i.
Khu vực I : Q
tb-ngày
1
=
1000
.Nq 1

0
1
=
6690,6
1000
120.55755
=
(m
3
/ngđ)
Khu vực II: Q
tb-ngày
2
=
1000
.Nq 2
0
2
=
6642,6
1000
120.55355
=
(m
3
/ngđ)
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
2
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái

Vậy, tổng lu lợng nớc thải sinh hoạt thải ra tại Thành phố trong một ngày đêm
là:
Q
sh-tp
= Q
tb-ngày
1
+ Q
tb-ngày
2
= 13333,2 (m
3
/ngđ)
Xác định l u l ợng trung bình giây:
Theo công thức: q
i
tb
=
24.3,6
Q ngày
tb
(l/s)
Khu vực I: q
tb-s
1
=
24.3,6
Q ngày
1-tb
=

24.3,6
6690,6
=77,438 (l/s) k
1
ch
= 1,6
Khu vực II: q
tb-s
2
=
24.3,6
Q
ngày
2-tb
=
24.3,6
6642,6
=76,882 (l/s) k
2
ch
= 1,6
Lu lợng trung bình giây của toàn bộ Thành phố là:
q
tb-TP
s
= q
tb-s
1
+ q
tb-s

2
= 77,438 +76,882 = 154,32 (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 k
ch
. Nội suy theo bảng Trị số k
ch
phụ thuộc q
tb
s
, ta có:
k
ch
= 1,4
Lu lợng tính toán là lu lợng giây max:
q
1
0max
= q
tb-s
1
. k
1
ch
= 1,6.77,438 = 123,9 (l/s)
q
2
0max
= q
tb-s

2
. k
2
ch
= 1,6.76,882 = 123 (l/s)
Lu lợng trung bình lớn nhất của toàn Thành phố là:
q
max
= q
tb-TP
s
.k
ch
= 154,32.1,4= 216,05 (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
Diện
tích
(ha)
Số dân
(ngời)
Mật độ
(ngời/ha)
T/c thoát
nớc: q
0
(l/ng.ngđ)
Q

(m
3
/ng.đ)
q
(l/s)
k
ch
q
max
(l/s)
I 364,41 55755 180 120 6690,6 77,438 1,6 123,9
II 410,05 55355 150 120 6642,6 76,882 1,6 123
Tổng 773,46 111110 - - 13333,2 154,32 1,4 216
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 0,8 %N
B =
.N
1000
8
=
111110
1000
8
=889 (ngời)
Lấy số bệnh nhân là 900 ngời, vậy ta thiết kế 2 bệnh viện mà mỗi bệnh viện có
450 giờng.
- Tiêu chuẩn thải nớc: q
bv
0

=500 (l/ng.ngđ)
- Hệ số không điều hòa giờ: k
h
= 2,5
- Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
3
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Do vậy ta tính đợc các số liệu cơ bản đối với 1 bệnh viện nh sau:
- Lu lợng thải trung bình trong ngày là:
Q
tb
ngày
=
1000
B.q bv
0
=
1000
500.450
=225 (m
3
/ngày)
- Lu lợng thải trung bình giờ là:
Q
tb
giờ
=
24

Q ngày
tb
=
9,375
24
225
=
(m
3
/h)
- Lu lợng Max giờ là:
Q
h
max
= k
h
. Q
tb
giờ
= 2,5.9,375 = 23,4375 (m
3
/h)
- Lu lợng Max giây là:
q
s
max
=
3,6
Q max
h

= 6,51 (l/s)
b. Tr ờng học:
- Số học sinh lấy theo quy phạm là 25%N
H =
.N
100
25
=
27777.111110
100
25
=
(ngời)
Thiết kế 14 trờng học, mỗi trờng có 2000 học sinh (nghĩa là h = 2000 ngời)
- Tiêu chuẩn thải nớc: q
th
0
= 20 (l/ng.ngđ)
- Hệ số không điều hòa giờ k
h
= 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:
Q
tb
ngày
=
04
1000

2000.20
1000
h.q
th
0
==
(m
3
/ngày)
- Lu lợng thải trung bình giờ là:
Q
tb
giờ
=
3,33
12
40
12
Q
tb
ng
==
= (m
3
/h)
- Lu lợng Max giờ là:
Q
h
max
=k

h
. Q
tb
giờ
= 1,8.3,33= 5,994 (m
3
/h)
- Lu lợng Max giây là:
q
s
max
=
3,6
Q max
h
=
1,665
3,6
5,994
=
(l/s)
c. Nhà tắm công cộng:
Quy mô thải nớc:
Số ngời đến nhà tắm công cộng lấy theo tiêu chuẩn là 5% dân số tính toán trong
khu vực đô thị. T = 5%N = 0,05. 111110 = 5556 (ngời), lấy tròn bằng 5600
ngời.
- Tiêu chuẩn thải nớc: q
0
= 150 (l/ngời -lần)
- Thời gian dùng nớc: T = 10 (h)

sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
4
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
- Hệ số điều hòa: k
h
= 1
- Lu lợng thải trung bình ngày các nhà tắm công cộng:
Q
tb
ngày
=
1000
5600.150
= 840 (m
3
/ngày)
- Lu lợng thải trung bình giờ:
Q
tb
giờ
=
10
840
T
Q ngày
tb
=
= 84 (m
3

/h)
- Lu lợng max giờ là:
Q
max
giờ
= Q
tb
giờ
.k
h
=84. 1= 84 (m
3
/h)
- Lu lợng thải max giây:
Q
tb
giây
=
3,6
84
3,6
Q giờ
max
=
= 23,3 (l/s)
Quy mô của các công trình công cộng đợc lấy nh sau:
2 Bệnh viện
14 Trờng học
4 Nhà tắm công cộng
Ta có bảng tổng hợp nớc thải tập trung từ các công trình công cộng nh sau:

Bảng 2: Lu lợng tập trung từ các công trình công cộng
Nơi thoát nớc
Qui mô
thải n-
Số giờ
làm
Tiêu
chuẩn
k
h
Lu lợng
TB ngày
(m
3
/ngày)
TB giờ
(m
3
h)
Max giờ
(m
3
/h)
Max giây
(l/s)
1 Bệnh viện 450 24 500 2,5 225 9,375 23,4375 6,51
2 Bệnh viện 900 - 450 18,75 46,875 13,02
1 Trờng học 2000 12 20 1,8 40 3,33 5,994 1,665
14Trờng học 28000 - 560 46,62 83,916 23,31
1 Nhà tắm 1400 10 150 1 210 21 21 5,825

4 Nhà tắm 5600 - 840 84 84 23,3
3.Lu lợng nớc thải từ các nhà máy xí nghiệp:
a, Tổng l ợng n ớc 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:
Q
sx
=
.13333,2
100
20
= 2666,64 (m
3
/ng.đ)
Lợng nớc thải này đợc tính đều đối với các nhà máy, mỗi nhà máy đợc tính toán
với một lu lợng nớc thải sản xuất là 1333,32 (m
3
/ng.đ). Trong đó, có 90% nớc thải
bẩn phải xử lý (tức Q
ngày
=1200 m
3
/ng.đ) và 10% nớc thải quy ớc sạch không cần
phải xử lý.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
5
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Nhà máy I:
Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ.

Lu lợng ngày Q
ngày
= 1200 (m
3
/ng.đ), phân phối theo các ca nh sau:
Ca I: 50% tức
600 (m
3
/ca)
Ca II: 30% tức
360 (m
3
/ca)
Ca III: 20% tức
240(m
3
/ca)
Hệ số không điều hoà trong mỗi ca là k
h
=1, nh vậy lu lợng giờ đều bằng nhau.
Ca I: Q
I
giờ
=
8
600
=75 (m
3
/h)
Ca II: Q

II
giờ
=
45
8
360
=
(m
3
/h)
Ca III: Q
III
giờ
=
30
8
240
=
(m
3
/h)
Do đó, lu lợng giây lớn nhất là: q
s
max-XNI
=
20,83
3,6
75
=
(l/s)

Nhà máy II:
Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ.
Lu lợng ngày Q
ngày
= 1200 (m
3
/ng.đ), phân phối theo các ca nh sau:
Ca I: 40% tức
480 (m
3
/ca)
Ca II: 30% tức
360 (m
3
/ca)
Ca III: 30% tức
360 (m
3
/ca)
Hệ số không điều hoà trong mỗi ca là k
h
=1, nh vậy lu lợng giờ đều bằng nhau.
Ca I: Q
I
giờ
=
8
480
=60 (m
3

/h)
Ca II: Q
II
giờ
=
45
8
360
=
(m
3
/h)
Ca III: Q
III
giờ
=
45
8
360
=
(m
3
/h)
Do đó, lu lợng giây lớn nhất là: q
s
max-XNII
=
16,67
3,6
60

(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
Nhà máy Ca Lu lợng
%Q m
3
/ca
I I 50 600 1 75 20.83
II 30 360 1 45
III 20 240 1 30
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
6
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Tổng
Nhà máy I
100 1200
-
150
-
II I 40 480 1 60 16,76
II 30 360 1 45
III 30 360 1 45
Tổng
Nhà máy II
100 1200
-
150

-
b, Tổng l ợng n ớc thải sinh hoạt và n ớc tắm của công nhân:
Tổng số công nhân của cả hai nhà máy chiếm 20% tổng dân số Thành phố
W
cn
=
.111110
100
20
= 22222 (ngời)
- Số công nhân trong nhà máy I chiếm 70% tổng số công nhân trong toàn
Thành phố:
N
1
=
.22222
100
70
= 15556 (ngời)
- Số công nhân trong nhà máy II chiếm 30% tổng số công nhân trong toàn
Thành phố:
N
2
=
.22222
100
30
= 6666 (ngời)
Theo các số liệu đã cho, ta có bảng xác định lu lợng nớc thải sinh hoạt và nớc
tắm cho công nhân trong các nhà máy nh sau:

Bảng 4: Biên chế công nhân trong các nhà máy, xí nghiệp
Tên
nhà
máy
Trong PX
nóng
Trong PX
nguội
Số ngời đợc tắm trong
các PX
Biên chế công nhân theo các ca
PX nóng PX nguội Ca I Ca II Ca III
%
Số
ngời
%
Số
ngời
%
Số
ngời
%
Số
ngời
%
Số
ngời
%
Số
ngời

%
Số
ngời
I 20 3111 80 12445 60 1867 60 7467 50 7778 30 4667
2
0
3111
II 30 2000 70 4666 80 1600 50 2333 40 2666 30 2000
3
0
2000
Dới đây là bảng xác định nớc thải bẩn sinh hoạt và nớc tắm cho công nhân
cùng bảng phân bố lu lợng nớc thải sinh hoạt trong các nhà máy - Bảng 5 và Bảng
6.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
7
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Theo bảng thống kê lu lợng nớc thải của Thành phố (Bảng 7) ta đi tính đợc lu l-
ợng nớc thải tính toán q
tt
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 205,34 + 15,75 + 45 = 266,09 (m
3
/h) hay:
q
0
XNI-max

3600
0266,09.100
=73,9 (l/s)
Do vậy, lu lợng tập trung tính toán của xí nghiệp I là:
q
XN-I
tt
= 73,9 (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 75,54 + 7 + 45 =127,54 (m
3
/h) hay:
q
0
XNI-max

3600
0127,54.100
=35,43 (l/s)
Do vậy, lu lợng tập trung tính toán của xí nghiệp I là:
q
XN-I
tt
= 35,43 (l/s)
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 k
ch
=1,25 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 k
ch
=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 k
ch
=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 - trang 8.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
9
§å ¸n m¹ng líi tho¸t níc
GVHD: TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i
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:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Cßn trang sau lµ B¶ng tæng hîp lu lîng níc th¶i cña Thµnh phè
sv: NguyÔn H÷u Hoµ 44MN1 - Ms: 6263.44
10
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
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 nh-
ng 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 n-
ớc, 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.

Căn cứ vào mặt bằng mạng lới thoát nớc, ta có 2 phơng án vạch tuyến mạng lới
thoát nớc (Xem hình vẽ trang sau).
Từ đây ta có nhận xét nh sau về hai phơng án:
Phơng án 1: Độ dài ống chính và các ống nhánh từ các lu vực đổ vào tơng đối
ngắn, đáp ứng đợc về độ dốc cũng nh việc tính toán thuỷ lực. Do các tuyến
chính ngắn và ít nên khả năng đào bới cũng nh bơm chuyển bậc ít nên giá thành
xây dựng mạng lới giảm.
Phơng án 2: Độ dài các tuyến nhánh ở các lu vực dài, cũng tận dụng đợc độ dốc
địa hình. Nhng do tuyến cống từ các lu vực dài nên khả năng đào bới tăng, số
trạm bơm chuyển bậc tăng dẫn đến giá thành xây dựng mạng lới tăng.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
12
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
So sánh hai phơng án ta thấy phơng án 1 có nhiều thuận lợi hơn cả, do đó ta
chọn phơng án tính toán là phơng án 1vì nó vừa đáp ứng yêu cầu về kinh tế lẫn kỹ
thuật.
II. Tính toán mạng lới thoát nớc
1. Lập bảng tính toán diện tích các ô thoát nớc
Diện tích các ô đất xây dựng và các lu vực thoát nớc đợc tính toán dựa trên đo
đạc trực tiếp trên bản đồ quy hoạch Thành phố. Các kết quả tính toán đợc thể hiện
trong các bảng sau:
Bảng 8: Bảng diện tích các lu vực thoát nớc
Khu vực I Khu vực II Khu vực II
1 a 10.19 5 a 5.98 40 a 1.85
b 7.89 b 11.52 b 3.83
c 8.18 c 6.88 c 3.2
d 9.03 d 10.94 41 a 3.68
2 a 6.23 6 a 4.65 b 2.88
b 2.79 b 2.22 c 2.28

c 6.48 c 5.00 42 a 4.56
d 1.91 d 3.49 b 4.85
3 a 6.77 7 a 2.61 c 6.76
b 4.22 b 4.08 d 3.1
c 6.69 c 5.24 43 a 3.87
d 2.82 8 a 2.05 b 5.16
4 a 6.65 b 5.34 44 a 2.81
b 3.93 c 5.82 b 2.1
c 6.28 9 a 2.34 c 2.18
d 4.95 b 3.90 d 6.23
11 a 2.25 c 2.20 45 a 2.06
b 4.89 d 5.21 b 4.32
c 2.55 10 a 2.28 c 2.65
d 4.83 b 8.41 d 4.32
12 a 2.12 c 2.11 46 a 3.3
b 7.51 d 7.34 b 2.47
c 2.23 17 a 2.47 c 4.53
d 2.26 b 7.84 d 1.77
13 a 2.36 c 2.45
b 6.70 d 7.25
c 2.15 18 a 2.82
d 7.01 b 6.39
14 a 2.67 c 3.34
b 7.66 d 7.59
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
15
§å ¸n m¹ng líi tho¸t níc
GVHD: TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i

c 2.78

19
a 2.32
d 7.76 b 7.06
15
a 2.59 c 7.68
b 6.41
23
a 3.01
c 2.84 b 6.62
d 6.35 c 3.08
16
a 2.68 d 6.12
b 5.47
27
a 5.04
c 3.04 b 5.87
d 4.83 c 5.09
20
a 2.67 d 6.12
b 8.74
31
a 4.27
c 2.56 b 3.54
d 9.12 c 4.60
21
a 3.03 d 1.68
b 6.14
32
a 3.13
c 2.05 b 4.64

d 6.92 c 4.16
22
a 3.81
33
a 1.52
b 4.21 b 4.08
c 3.73 c 1.58
d 3.53 d 4.32
24
a 2.84
34
a 1.81
b 10.62 b 5.00
c 3.52 c 2.03
d 11.05 d 5.04
25
a 5.50
35
a 1.97
b 5.86 b 6.64
c 5.78 c 2.07
d 5.73 d 5.68
26
a 4.82
36
a 5.10
b 3.90 b 4.48
c 4.80
37
a 1.73

d 2.99 b 4.45
28
a 6.57 c 1.70
b 4.10 d 4.72
29
a 1.50
38
a 1.75
b 5.98 b 5.60
c 2.82 c 1.64
d 5.37 d 5.64
30
a 2.74
39
a 1.73
b 3.36 b 5.89
c 3.46 c 2.41
d 2.64 d 4.87
2. X¸c ®Þnh lu lîng tÝnh to¸n cho c¸c ®o¹n èng tÝnh to¸n
sv: NguyÔn H÷u Hoµ 44MN1 - Ms: 6263.44
16
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Trớc tiên, để tính lu lợng cho từng đoạn ống, ta đi tính lu lợng riêng cho từng
khu vực thoát nớc.
Xác đinh l u l ợng riêng :
Bố trí Bệnh viện và Trờng học đều trên khu vực I và khu vực II, tức là trong mỗi
khu vực có 1 bệnh viện, 7 trờng học và 2 nhà tắm công cộng. Do đó, lu lợng công
cộng đợc phân phối đều ở cả 2 khu vực:
Q

II
công cộng
= Q
I
công cộng
=
2
QQQ tắmTHBV ++
=
2
84060450 ++ 5
= 925 (m
3
/ngđ)
Xác định lu lợng riêng của khu vực I:
Q
I
cc
= 925 (m
3
/ngđ)
Tiêu chuẩn thoát nớc công cộng của khu vực I là:
q
cc
=
1
cc
I
N
.1000Q

=
55755
925.1000
= 16,59 (l/ngời.ngày)
Tiêu chuẩn thoát nớc của khu vực I sau khi đã trừ đi q
cc
là:
q
n
= q
1
0
- q
cc
=120 - 16,59 = 103,41 (l/ngời.ngày)
Do vậy, q
I
r
=
86400.
103,41.180
= 0,216 (l/s.ha)
Xác định lu lợng riêng của khu vực II:
Q
II
cc
= 925 (m
3
/ngđ)

Tiêu chuẩn thoát nớc công cộng của khu vực I là:
q
cc
=
1
cc
I
N
.1000Q

=
55355
925.1000
= 16,71 (l/ngời.ngày)
Tiêu chuẩn thoát nớc của khu vực I sau khi đã trừ đi q
cc
là:
q
n
= q
1I
0
- q
cc
=120 - 16,71= 103,29 (l/ngời.ngày)
Do vậy, q
II
r
=
86400.

103,29.150
= 0,18 (l/s.ha)
Xác định l u l ợng 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:
q
n
tt
= (q
n
dđ
+ q
n
nhánh bên
+ q
n
vc
).k
ch
+ q
ttrung

Trong đó:
q
n
tt
: Lu lợng tính toán cho đoạn cống thứ n,
q
n
dđ

: Lu lợng dọc đờng của đoạn cống thứ n,
Với: q
n
dd
= 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, q
r
là lu lợng riêng của khu vực chứa tiểu khu).
q
n
nhánh bên
: Lu lợng nhánh bên đổ vào đoạn cống thứ n,
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
17
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Với: q
n
nhánh bên
= F.q
r
(ở đây, F là tổng diện tích của tất cả các tiểu khu đổ
vào các nhánh bên).
q
n
vc
: 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,

k
ch
: Hệ số không điều hoà chung, xác định dựa vào tổng lu lợng nớc thải
của đoạn cống đó.
q
ttrung
: 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:

0,121
tb
ch
q
2,69
K =
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.
Việc tính toán thuỷ lực dựa vào : bảng tính toán thuỷ lực mạng lới thoát nớc - GS.
Trần Hữu Uyển.

Độ sâu đặt cống nhỏ nhất của tuyến cống đợc tính theo công thức:
H = h + (iL
1
+ iL
2
) + Z
d
- Z
0
+ d (m)
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 ,
L
1
: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống ngoài đờng phố - m,
L
2
: Chiều dài của cóng trong nhà (hay tiểu khu) - m,
Z
0
: Cốt mặt đất đầu tiên của giếng thăm trong nhà hay trong tiểu khu,
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
18
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Z
d
: 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 = D
đờng phố
- D
tiểu khu
= 300 - 200 = 100 (mm)

= 0,1 (m)
Lấy tuyến cống 12 13 14 15 5 9 0 làm tuyến cống tính toán.
Với: i
1
= i
2
= 0,005
L
1
= 50 (m)
L
2
= 140 (m)
h = 0,5 (m)
d = 0,1 (m)
Z
d
= 81,3 (m)
Z
0
= 80,7 (m)

Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống tính toán là:
H = 0,4 + (0,005.30 + 0,005.140) + 81,3 - 81 + 0,1 (m)
H = 1.75 (m)
2. Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra
Lấy tuyến ba tuyến cống
Tuyến 1: 18 19 5
Tuyến 2 : 1 2 5
và Tuyến 3: 25 26 27 28 29 17 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 5 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
1
+ iL
2
) + Z
d
- Z
0
+ d (m)
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
19
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Với: i
1
= i
2
= 0,005

L
1
= 30 (m)
L
2
= 120 (m)
h = 0,4 (m)
d = 0.1 (m)
Z
d
= 84,7 (m)
Z
0
= 84,5 (m)
Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra 1 là:
H
1
= 0,4 + (0,005.30 + 0,005.120) + 84,7 - 84,5 + 0,1 (m)
H
1
= 1,55 (m)
Chiều sâu đặt cống đầu tiên tại tuyến kiểm tra 2
H = h + (iL
1
+ iL
2
) + Z
d
- Z
0

+ d (m)
Với: i
1
= i
2
= 0,005
L
1
= 50 (m)
L
2
= 130 (m)
h = 0,4 (m)
d = 0,1 (m)
Z
d
= 81,3 (m)
Z
0
= 81,2 (m)
Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra 2 là:
H
2
= 0,4 + (0,005.30 + 0,005.130) + 81,3 - 81,2 + 0,1 (m)
H
2
= 1.4 (m)
Chiều sâu đặt cống đầu tiên tại tuyến kiểm tra 3
H = h + (iL
1

+ iL
2
) + Z
d
- Z
0
+ d (m)
Với: i
1
= i
2
= 0,005
L
1
= 30 (m)
L
2
= 150 (m)
h = 0,4 (m)
d = 0.1 (m)
Z
d
= 83,2 (m)
Z
0
= 83 (m)
Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra 3 là:
H
1
= 0,4 + (0,005.30 + 0,005.150) + 83,2 - 83 + 0,1 (m)

H
1
= 1,6 (m)
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
20
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
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 12 13 14 15 5 9 0 là tuyến cống bất lợi nhất.
Kết quả tính toán tuyến kiểm tra 25 26 27 28 29 17 ta thấy tuyến
cống này có độ sâu đặt cống tại điểm 17 là 3,79 (m), cao hơn độ sâu đặt cống tại
điểm 17 của tuyến cống tính toán, do đó tại đây đảm bảo đợc nớc chảy vào tuyến
cống chính. Cũng tại điểm tính toans 17, ta đặt bơm bơm nớc lên cao một đoạn
h=3,0 (m để giảm chiều sâu đặt cống của các tuyến phía sauvà tạo điều kiện thi
công đợc dễ dàng.
Sau khi bơm, tại giếng5, ta thấy chiều sâu đặt cống của nó đảm bảo cho tuyến
nhánh đổ vào đợc do đó các tuyến ống nhánh khác cũng sẽ đổ vào đợc tuyến cống
chính một cách dễ dàng. Nh vậy công tác tính toán thuỷ lực mạng lới đảm bảo vận
chuyển nớc thải đến trạm xử lý.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44

21
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
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.
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 n-
ớc 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. Trong
đồ án này chọn tuyến cống giữa hai khu vực I và II làm tuyến cống tính toán.
2. Tính toán diện tích mặt bằng tuyến tính toán
Dới đây là bảng tính toán diện tích các ô thoát nớc ma.
5a 15.00 17a 7.74 23c 10.27
5b 6.50 17b 5.46 27a 13.66
5c 18.8 17c 10.12 27b 10.17
10a 8.53 23a 7.72 31a 10.69
10b 5.12 23b 4.87 31b 8.00
10c 11.36
Cxh 13 Tổng cộng

167,01
3. Cờng độ ma tính toán
Cờng độ ma tính toán đợc xác định theo công thức:
q=
n
n
20
b)(t
ClgP).(1b).(20q
+
++
(l/
s-ha
)
Trong đó:
- Các hệ số q
20
,b,n,P là các thông số đã cho để tính toán, đã đợc cho nh sau:
q
20
= 112
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
30
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
m = 0,18
b = 19
C = 0,45
n = 0,82
- 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 = 1,5; 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 = t
m
+ t
r
+ t
c
(phút)
t
m
: thời gian nớc chảy từ điểm xa nhất trên lu vực đến rãnh, do không có m-
ơng thoát nớc nên lấy t
m
= 10 (phút).
t
r
: thời gian nớc chảy trên rãnh đến giếng thu đầu tiên đợc tính theo công
thức:
t
r
=2

r
r

v
l
(phút)
Với l
r
, v
r
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), v
r
= 0,6 (m/s). 1,25 là hệ số kể đến sự răng dần
vận tốc ở trong rãnh. Vậy ta có t
r
=
0,6.60
100
1,25
= 3 (phút).
t
c
: thời gian nớc chảy trong cống từ giếng thu đến tiết diện tính toán; đợc tính
theo công thức:
t
c
=2

c
r

v
l
(phút)
- l
c
: chiều dài đoạn cống tính toán,
- v
c
: Vận tốc nớc chảy trong cống.
-
5. Xác định hệ số dòng chảy
Số liệu thành phần mặt phủ của Thành phố theo tỷ lệ đợc lấy theo tỷ lệ phần
trăm và đợc tính theo bảng sau đây:
Loại mặt phủ
Tỷ lệ % Diện tích Hệ số
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
31
Đồ án mạng lới thoát nớc
GVHD: TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Mái nhà 25 32.19 0.95
Đờng Bê tông 15 19.31 0.90
Đờng nhựa 15 19.31 0.90
Đờng rải đá răm 15 19.31 0.60
Đờng cấp phối 5 6.44 0.40
Mặt đất đã san nền 5 6.44 0.20
Bãi cỏ
20 25.75 0.10
Do diện tích mặt phủ ít thấm nớc lớn hơn 30% tổng diện tích Thành phố nên hệ
số dòng chảy đợc tính toán không phụ thuộc vào cờng độ ma và thời gian ma. Khi
đó hệ số dòng chảy đợc lấy theo hệ số dòng chảy trung bình:

=
i
ii.
m F
F


= 0,65
6. Chọn chiều sâu đặt cống đầu tiên
Chiều sâu đặt cống đầu tiên đợc xác định đảm bảo đặt cống dới nền đòng tránh
đợc tác dụng cơ học của các xe cộ đi lại,
H = h + D (m)
Trong đó:
- h = 0.9 (m) là chiều sâu đặt cống tính từ mặt đất đến đỉnh cống.
- D đờng kính ống, lấy = 1,1 (m)


H = 0,9 +1,1 = 2,0 (m)
7.Xác định lu lợng tính toán
Lu lợng tính toán mạng lới thoát nớc ma đợc tính theo phơng pháp cờng đội giới
hạn.
Q
tt
= F.q.
tb
(l/s)
Từ đó ta có bảng tính toán thuỷ lực mạng lới thoát nớc ma.

Từ bảng tính toán thuỷ lực ta thấy tại mọi điểm tính toán, chiều sâu đặt cống
đều đảm bảo an toàn cho công tác bảo vệ cống.
sv: Nguyễn Hữu Hoà 44MN1 - Ms: 6263.44
32