Đồ án Quy hoạch mạng lưới cấp nước Khu tái định cư Tân Vĩnh Hiệp – xã Tân Vĩnh Hiệp - Huyện Tân Uyên - tỉnh Bình Dương

và phân phối nước tới các điểm dùng nước trong phạm vi thiết kế. - Mạng lưới cấp nước có nhiệm vụ đảm bảo phân phối nước liên tục, đủ lưu lượng, áp lực, đảm bảo nước sạch và giá cả hợp lý. Khi có sự cố trên mạng lưới thì phải đảm bảo đủ nước trong thời gian khắc phục. - Mạng lưới cần phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng lưới và các công trình liên quan như: (trạm tăng áp, đài nước, bể chứa ) một cách ít tốn kém và rẻ nhất. 2. Sơ đồ mạng lưới cấp nước: Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các nơi tiêu thụ. Nó bao gồm các ống chính, chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, các đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm tiêu dùng nước. Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước. Giá thành xây dựng mạng lưới cấp nước thường chiếm khoảng 50% - 80% giá thành toàn bộ công trình. Bởi vậy nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng. Mạng lưới cấp thường có các loại sau: + Mạng lưới cụt: Là mạng lưới chỉ cung cấp nước theo một hướng nhất định (hay cấp nước theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống, được áp dụng trong các trường hợp sau: ü Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa. ü Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100mm. ü Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300mm. + Mạng lưới vòng: Là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía. + Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: Là mạng lưới thường được sử dụng phổ biến nhất và nó bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lưới vòng và cụt. Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy: + Mạng lưới cụt có tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ, nhưng không đảm bảo an toàn khi cấp nước. Khi đoạn ống nào đó bị sự cố hư hỏng thì toàn bộ khu vực phía sau không có nước dùng. + Đối với mạng lưới vòng thì một đoạn nào đó có sự cố hư hỏng thì nước sẽ theo đường ống khác đến cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiều dài mạng lưới vòng lớn. Trên thực tế, các đường ống chính và các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính là mạng vòng, còn các ống phân phối đến các hộ dân là mạng lưới cụt. Căn cứ vào khu vực cấp nước và yêu cầu cấp nước của Khu tái định cư ta chọn phương án mạng lưới vòng. 3. Nguyên Tắc Vạch Tuyến Mạng Lưới Cấp nước: - Mạng lưới cấp nước phải bao trùm được tất cả các điểm tiêu thụ. - Các tuyến ống chính nằm trên trục lộ chính, cần có hai tuyến ống chính trong một hệ thống có đường kính tương đương nhau để có thể làm việc thay thế lẫn nhau khi một tuyến có sự cố. - Các tuyến ống phải vạch theo các tuyến ngắn nhất, tránh đi qua những nơi như ao hồ, đường tàu, nghĩa địa, nên đặt đường ống trên tuyến đường cao nhằm làm giảm áp lực trên tuyến ống chính. - Khi tuyến ống chính phân phối đến công trình có đường kính lớn cần đặt thêm một ống phân phối nhỏ nằm song song với nó. Lúc này tuyến ống chính chỉ làm chức năng vận chuyển nước, phải có khoảng cách tối thiểu từ tuyến ống cấp nước đến các công trình. - Vạch tuyến mạng lưới nghĩa là phát hoạ hình học mạng lưới lên mặt bằng, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Địa hình khu vực, các chướng ngại vật (sông, hồ, đường sắt, đường ôtô…). - Hệ thống cấp nước có tính đến nhà cao tầng và cách bố trí khác nhau trong từng khu vực, khả năng phát triển trong tương lai, khả năng kết hợp… phải được giải quyết một cách toàn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật. - Mạng lưới cấp nước thường bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến phân phối. Tính toán thuỷ lực chỉ thực hiện đối với mạng truyền dẫn, còn các nhánh phân phối ta lấy theo cấu tạo. - Mạng lưới cấp nước thiết kế theo mạng vòng trong trường hợp yêu cầu cấp nước liên tục và an toàn. Trong những trường hợp khác theo mạng lưới cụt. Ống truyền thường dọc theo đường phố và vuông góc với chướng ngại vật. Với mục đích bảo đảm hệ thống làm việc ổn định thì đường ống chính đặt song song với nhau một khoảng 400 – 800m và không ít hơn hai đường. Trên các tuyến ống chính đó cứ cách nhau 600 – 800m đôi khi có thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhau bằng các đoạn nối tạo thành mạng vòng. - Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn ta đặt các họng chữa cháy, các van khoá để đóng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một đoạn không được quá 5 cái). - Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút. Ở đó thường xây dựng hố ga và bố trí các van khoá để đóng mở các đoạn. Kích thước hố ga lấy căn cứ vào đường kính ống và kích thước các phần định hình và khoảng cách của chúng tới mặt tường trong của hố ga. Tại những chổ chuyển hướng dòng chảy cần gia cố các gối đỡ. Khi thay đổi đường kính ống ta dùng cole để nối ống. - Vị trí đặt ống trên vị trí cắt ngang đường phố do qui hoạch xác định, nên đặt ống trong vĩa hè hay trong tuyến kỹ thuật. Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ thành ống đến công trình được quy định trong TCXDVN 33:2006: + Đến móng nhà và công trình : 3m + Đến chân ta luy đường sắt : 5m + Đến mép mương hay mép đường ôtô : 1.5-2m + Đến mép đường ray xe điện : 1.5-2m + Đến đường dây điện thoại : 0.5m + Đến mặt ngoài cấp thoát nước : 1.5m + Đến chân cột điện đường phố : 1.5m + Đến các loại tường rào : 1.5m + Đến trung tâm hàng cây : 1.5-2m + Đến mép cột điện cao thế : 3 m Khi rút ngắn khoảng cách trên cần có các biện pháp kỹ thuật đặc biệt để đảm bảo ống không bị biến dạng và thuận tiện cho việc sữa chữa hay cải tạo. II. Thiết Kế Vạch Tuyến Cho Khu TĐC : Ta có áp lực yêu cầu trên mạng đã tính ở phần trên : Hyeâu cầu = 4n +4 = 4 x3 + 4 = 16m Xác định chiều dài của các đoạn ống và hệ số làm việc của các đoạn ống: - Chiều dài các đoạn ống được xác định dựa vào bản đồ quy hoạch. - Những đoạn ống giáp công viên,… ta lấy hệ số làm việc bằng 0,5. Những đọan ống chỉ để truyền tải ta lấy hệ số làm việc là 0 và những đoạn ống còn lại hệ số làm việc bằng 1. Ta gọi hệ số làm việc là: m. Ltt = m x Lthực Trong đó: + m : Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống đối với từng khu vực có tiêu chuẩn dùng nước khác nhau. Tùy theo điều kiện cụ thể mà m 1 + Lthực : Chiều dài thực của đoạn ống tính toán. Bảng 3.1: Thống kê chiều dài và hệ số làm việc của các đọan ống. Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 1-2 59 0.5 29.5 2-3 227 0.5 113.5 3-4 194 0.5 97 4-5 218 0.5 109 5-6 284 0.5 142 6-7 79 0.5 39.5 7-8 126 1 126 8-9 58 1 58 Bảng 3.1: Thống kê chiều dài và hệ số làm việc các đọan ống (tt). Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 5-9 79 1 79 9-10 66 1 66 10-11 77 1 77 11-12 76 1 76 4-12 79 1 79 12-13 77 1 77 13-14 117 1 117 3-14 79 1 79 14-15 76 1 76 15-16 75 1 75 16-17 76 1 76 2-17 79 1 79 17-18 168 1 168 18-19 76 1 76 16-19 168 1 168 19-20 75 1 75 15-20 168 1 168 20-21 76 1 76 14-21 168 0.5 84 21-22 117 1 117 13-22 168 1 168 22-23 77 1 77 12-23 168 1 168 23-24 76 1 76 11-24 168 1 168 24-25 77 1 77 10-25 168 1 168 25-26 66 1 66 9-26 168 1 168 26-27 58 1 58 8-27 168 1 168 27-28 126 1 126 7-28 168 0.5 84 28-29 45 0.5 22.5 29-30 397 0.5 198.5 23-30 45 1 45 30-31 20 0 0 Bảng 3.1: Thống kê chiều dài và hệ số làm việc các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 31-32 409 1 409 18-32 45 1 45 32-33 59 1 59 32-34 59 1 59 34-35 77 1 77 35-36 75 1 75 36-37 76 1 76 37-38 52 1 52 38-39 135 1 135 31-39 60 0.5 30 39-40 75 0.5 37.5 40-41 142 0.5 71 38-41 75 1 75 41-43 180 0.5 90 37-44 259 1 259 36-45 266 1 266 35-46 273 1 273 34-47 280 1 280 33-48 344 0.5 172 42-43 175 0.5 87.5 43-44 52 1 52 44-45 76 1 76 45-46 75 1 75 46-47 77 1 77 47-48 59 1 59 48-49 62 0.5 31 49-50 132 1 132 46-50 62 1 62 50-51 207 1 207 43-51 61 1 61 51-52 176 1 176 42-52 61 0.5 30.5 52-53 65 0.5 32.5 53-54 177 1 177 51-54 65 1 65 54-55 264 1 264 55-56 78 1 78 Bảng 3.1: Thống kê chiều dài và hệ số làm việc các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 49-56 65 0.5 32.5 56-57 83 0.5 41.5 57-58 85 0.5 42.5 58-59 48 1 48 55-59 75 1 75 59-60 266 1 266 54-60 77 1 77 60-61 179 1 179 61-62 251 0.5 125.5 62-63 20 0 0 63-64 234 0.5 117 64-65 223 0.5 111.5 65-66 59 0.5 29.5 66-67 208 1 208 67-68 20 0 0 64-68 59 1 59 68-69 234 0.5 117 69-70 430 1 430 60-70 74 1 74 70-71 218 0.5 109 58-71 57 0.5 28.5 70-72 30 0 0 72-73 72 0.5 36 73-81 129 0.5 64.5 80-81 129 0.5 64.5 74-80 129 0.5 64.5 74-75 75 0.5 37.5 69-75 20 0 0 63-69 59 1 59 67-76 82 0.5 41 66-67 82 1 82 76-77 208 1 208 77-78 73 0.5 36.5 78-79 208 0.5 104 76-79 71 0.5 35.5 53-61 78 0.5 39 Bảng 3.1: Thống kê chiều dài và hệ số làm việc các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) 66-77 82 0.5 41 1-33 291 0.5 145.5 72-75 430 0.5 215 15,458 12,168 2. Xác định lưu lượng tại các nút : Dựa vào bảng tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của tòan khu, ta xác định được giờ dùng nước lớn nhất là 13 – 14h, ta có: Q= 485,34 m3/h = 135 l/s Tổng lưu lựơng nước dọc đường của mạng lưới Qdđ = Qvào - Qtập trung Qvào : Tổng lượng nước tiêu thụ của mạng lưới (l/s). Qtập trung : Tổng lượng nước lấy ra từ các điểm lấy nước tập trung (l/s). è Tại thời điểm 13 -14 giờ, lưu lượng tiêu thụ của mạng lưới là: Qdđ = Qvào - Qtập trung = Qvào – (Qnhà trẻ + Qthương mại – dịch vụ + Qtưới cây + Qrửa đường ) = 485,34 – (8,16 + 32,43 + 0 + 76,32) = 368,43 m3/h = 102,34 l/s + Lưu lượng tập trung tại giờ dùng nước lớn nhất Qtt : Nhà trẻ: 2,27 (l/s) Thương mại - dịch vụ : 9 (l/s) Rửa đường : 21,2 (l/s) + Bố trí lưu lượng tập trung trên mạng lưới: + Nhà trẻ ở nút số 81 + Thương mại – dịch vụ ở nút số 14, 41, 80 + Rửa đường ở nút số 32, 54 Ta có: ΣLtt = 12.168 m. qđvdđ = == 0,0084 l/s.m Từ công thức Qdđ = qdvdd * Ltt . Ta thiết lập bảng thống kê lưu lượng dọc tuyến: Bảng 3.2: Thống kê lưu lượng đơn vị dọc đường và lưu lượng dọc đường các đọan ống. Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) Qđvdđ (l/s.m) Qdđ (l/s) 1-2 59 0.5 29.5 0.0084 0.248 2-3 227 0.5 113.5 0.0084 0.953 3-4 194 0.5 97 0.0084 0.815 4-5 218 0.5 109 0.0084 0.916 5-6 284 0.5 142 0.0084 1.193 6-7 79 0.5 39.5 0.0084 0.332 7-8 126 1 126 0.0084 1.058 8-9 58 1 58 0.0084 0.487 5-9 79 1 79 0.0084 0.664 9-10 66 1 66 0.0084 0.554 10-11 77 1 77 0.0084 0.647 11-12 76 1 76 0.0084 0.638 4-12 79 1 79 0.0084 0.664 12-13 77 1 77 0.0084 0.647 13-14 117 1 117 0.0084 0.983 3-14 79 1 79 0.0084 0.664 14-15 76 1 76 0.0084 0.638 15-16 75 1 75 0.0084 0.630 16-17 76 1 76 0.0084 0.638 2-17 79 1 79 0.0084 0.664 17-18 168 1 168 0.0084 1.411 18-19 76 1 76 0.0084 0.638 16-19 168 1 168 0.0084 1.411 19-20 75 1 75 0.0084 0.630 15-20 168 1 168 0.0084 1.411 20-21 76 1 76 0.0084 0.638 14-21 168 0.5 84 0.0084 0.706 21-22 117 1 117 0.0084 0.983 13-22 168 1 168 0.0084 1.411 22-23 77 1 77 0.0084 0.647 12-23 168 1 168 0.0084 1.411 Bảng 3.2: Thống kê lưu lượng đơn vị dọc đường và lưu lượng dọc đường các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) Qđvdđ (l/s.m) Qdđ (l/s) 23-24 76 1 76 0.0084 0.638 11-24 168 1 168 0.0084 1.411 24-25 77 1 77 0.0084 0.647 10-25 168 1 168 0.0084 1.411 25-26 66 1 66 0.0084 0.554 9-26 168 1 168 0.0084 1.411 26-27 58 1 58 0.0084 0.487 8-27 168 1 168 0.0084 1.411 27-28 126 1 126 0.0084 1.058 7-28 168 0.5 84 0.0084 0.706 28-29 45 0.5 22.5 0.0084 0.189 29-30 397 0.5 198.5 0.0084 1.667 23-30 45 1 45 0.0084 0.378 30-31 20 0 0 0.0084 0.000 31-32 409 1 409 0.0084 3.436 18-32 45 1 45 0.0084 0.378 32-33 59 1 59 0.0084 0.496 32-34 59 1 59 0.0084 0.496 34-35 77 1 77 0.0084 0.647 35-36 75 1 75 0.0084 0.630 36-37 76 1 76 0.0084 0.638 37-38 52 1 52 0.0084 0.437 38-39 135 1 135 0.0084 1.134 31-39 60 0.5 30 0.0084 0.252 39-40 75 0.5 37.5 0.0084 0.315 40-41 142 0.5 71 0.0084 0.596 38-41 75 1 75 0.0084 0.630 41-43 180 0.5 90 0.0084 0.756 37-44 259 1 259 0.0084 2.176 36-45 266 1 266 0.0084 2.234 35-46 273 1 273 0.0084 2.293 34-47 280 1 280 0.0084 2.352 33-48 344 0.5 172 0.0084 1.445 42-43 175 0.5 87.5 0.0084 0.735 43-44 52 1 52 0.0084 0.437 44-45 76 1 76 0.0084 0.638 Bảng 3.2: Thống kê lưu lượng đơn vị dọc đường và lưu lượng dọc đường các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) Qđvdđ (l/s.m) Qdđ (l/s) 45-46 75 1 75 0.0084 0.630 46-47 77 1 77 0.0084 0.647 47-48 59 1 59 0.0084 0.496 48-49 62 0.5 31 0.0084 0.260 49-50 132 1 132 0.0084 1.109 46-50 62 1 62 0.0084 0.521 50-51 207 1 207 0.0084 1.739 43-51 61 1 61 0.0084 0.512 51-52 176 1 176 0.0084 1.478 42-52 61 0.5 30.5 0.0084 0.256 52-53 65 0.5 32.5 0.0084 0.273 53-54 177 1 177 0.0084 1.487 51-54 65 1 65 0.0084 0.546 54-55 264 1 264 0.0084 2.218 55-56 78 1 78 0.0084 0.655 49-56 65 0.5 32.5 0.0084 0.273 56-57 83 0.5 41.5 0.0084 0.349 57-58 85 0.5 42.5 0.0084 0.357 58-59 48 1 48 0.0084 0.403 55-59 75 1 75 0.0084 0.630 59-60 266 1 266 0.0084 2.234 54-60 77 1 77 0.0084 0.647 60-61 179 1 179 0.0084 1.504 61-62 251 0.5 125.5 0.0084 1.054 62-63 20 0 0 0.0084 0.000 63-64 234 0.5 117 0.0084 0.983 64-65 223 0.5 111.5 0.0084 0.937 65-66 59 0.5 29.5 0.0084 0.248 66-67 208 1 208 0.0084 1.747 67-68 20 0 0 0.0084 0.000 64-68 59 1 59 0.0084 0.496 68-69 234 0.5 117 0.0084 0.983 69-70 430 1 430 0.0084 3.612 60-70 74 1 74 0.0084 0.622 70-71 218 0.5 109 0.0084 0.916 58-71 57 0.5 28.5 0.0084 0.239 Bảng 3.2: Thống kê lưu lượng đơn vị dọc đường và lưu lượng dọc đường các đọan ống (tt) Đoạn Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính toán (m) Qđvdđ (l/s.m) Qdđ (l/s) 70-72 30 0 0 0.0084 0.000 72-73 72 0.5 36 0.0084 0.302 73-81 129 0.5 64.5 0.0084 0.542 80-81 129 0.5 64.5 0.0084 0.542 74-80 129 0.5 64.5 0.0084 0.542 74-75 75 0.5 37.5 0.0084 0.315 69-75 20 0 0 0.0084 0.000 63-69 59 1 59 0.0084 0.496 67-76 82 0.5 41 0.0084 0.344 66-67 82 1 82 0.0084 0.689 76-77 208 1 208 0.0084 1.747 77-78 73 0.5 36.5 0.0084 0.307 78-79 208 0.5 104 0.0084 0.874 76-79 71 0.5 35.5 0.0084 0.298 53-61 78 0.5 39 0.0084 0.328 66-77 82 0.5 41 0.0084 0.344 1-33 291 0.5 145.5 0.0084 1.222 72-75 430 0.5 215 0.0084 1.806 15,458 12,168 102.207 Sau khi có lưu lượng dọc đường, tính lưu lượng nút cho tất cả các nút trên mạng lưới bằng cách phân phối tất cả lưu lượng dọc đường về 2 phía đầu mút của đoạn ống, ta có: qnút = qdđ Ta xác định được lưu lượng nút được thống kê theo Bảng 3.3 BAÛNG 3.3: THOÁNG KEÂ LÖU LÖÔÏNG NUÙT NUÙT QNUÙT (l.s) CAO ÑOÄ NUÙT QNUÙT (l.s) CAO ÑOÄ NUÙT QNUÙT (l.s) CAO ÑOÄ 1 0.735 0 28 0.977 0 55 1.751 0 2 0.932 0 29 0.928 0 56 0.638 0 3 1.216 0 30 1.023 0 57 0.353 0 4 1.197 0 31 1.844 0 58 0.500 0 5 1.386 0 32 2.402 0 59 1.634 0 6 0.762 0 33 1.581 0 60 2.503 0 7 1.048 0 34 1.747 0 61 1.443 0 8 1.478 0 35 1.785 0 62 0.527 0 9 1.558 0 36 1.751 0 63 0.739 0 10 1.306 0 37 1.625 0 64 1.208 0 11 1.348 0 38 1.100 0 65 0.592 0 12 1.680 0 39 0.851 0 66 1.514 0 13 1.520 0 40 0.456 0 67 1.562 0 14 1.495 0 41 0.991 0 68 0.739 0 15 1.340 0 42 0.496 0 69 2.545 0 16 1.340 0 43 1.220 0 70 2.575 0 17 1.357 0 44 1.625 0 71 0.578 0 18 1.214 0 45 1.751 0 72 1.054 0 19 1.340 0 46 2.045 0 73 0.422 0 20 1.340 0 47 1.747 0 74 0.428 0 21 1.163 0 48 1.100 0 75 1.061 0 22 1.520 0 49 0.821 0 76 1.195 0 23 1.537 0 50 1.684 0 77 1.027 0 24 1.348 0 51 2.138 0 78 0.590 0 25 1.306 0 52 1.004 0 79 0.586 0 26 1.226 0 53 1.004 0 80 0.542 0 27 1.478 0 54 2.449 0 81 0.542 0 Xác định hệ số Pattern sinh hoạt: Giờ %Q Hệ số Pattern 0-1 51.43 0.12 1-2 51.43 0.12 2-3 51.43 0.12 3-4 51.43 0.12 4-5 102.85 0.23 5-6 193.71 0.44 6-7 296.47 0.67 7-8 373.40 0.84 8-9 419.73 0.94 9-10 367.35 0.83 10-11 315.71 0.71 11-12 282.88 0.64 12-13 361.50 0.81 13-14 444.75 1.00 14-15 367.36 0.83 15-16 354.60 0.80 16-17 296.36 0.67 17-18 374.61 0.84 18-19 334.57 0.75 19-20 257.33 0.58 20-21 231.62 0.52 21-22 154.58 0.35 22-23 102.85 0.23 23-24 51.43 0.12 3.Chạy EPANET 2.0 3.1. Giới thiệu chương trình EPANET EPANET là một chương trình máy tính được phát triển bởi khoa cung cấp nước và nguồn nước thuộc tổ chức Bảo vệ môi trường của Mỹ (US EPA) nhằm thực hiện các mô phỏng tính chất thủy lực và chất lượng nước theo thời gian trong mạng lưới đường ống có áp. Xuất phát từ một mô tả mạng lưới đường ống (bao gồm các đoạn ống, điểm nối các ống, bơm, van, đài nước và bể chứa), các điều kiện ban đầu, các ước lượng về nhu cầu nước và các quy luật về sự vận hành của hệ thống ( van, bơm, đài nước), chương trình EPANET sẽ dự báo lưu lượng trong mỗi ống, áp suất tại mỗi nút, chiều sâu nước trong mỗi đài nước và chất lượng nước trong toàn mạng lưới cho một mô phỏng theo thời gian. Chương trình EPANET được thiết kế như là một công cụ nghiên cứu nhằm cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về chuyển động và số phận của các thành phần chất trong nước sinh hoạt trong các mạng lưới phân phối nước. Mô đun chất lượng nước của chương trình EPANET được trang bị để mô hình các hiện tượng như phản ứng trong dòng chảy, phản ứng ở thành ống và trao đổi chất giữa dòng chảy và thành ống. Chương trình có thể tính đồng thời một lời giải cho cả hai điều kiện thủy lực và chất lượng nước. Hoặc nó có thể chỉ tính thủy lực mạng lưới và lưu kết quả này vào file, hoặc dùng một file thuỷ lực đã lưu trước đó để tiến hành mô phỏng chất lượng nước. Chương trình EPANET có thể có nhiều áp dụng khác nhau trong phân tích hệ thống cung cấp nước, thiết kế mạng lưới, hiệu chỉnh mô hình thủy lực, phân tích hàm lượng clo dư thừa và đánh giá sự tiêu thụ nước (của mạng lưới hiện hữu) là một ví dụ. Chương trình EPANET có thể giúp đánh giá các chiến lược quản lý khác nhau nhằm cải thiện chất lượng nước trên toàn hệ thống. Các chiến lược này bao gồm: - Thay đổi việc sử dụng nguồn trong hệ thống bao gồm nhiều nguồn nước. - Thay đổi sơ đồ bơm và làm đầy hay tháo cạn đài nước. - Sử dụng xử lý thứ yếu, chẳng hạn tái xử lý bằng clo tại các đài nước. • - Làm sạch và thay thế ống được chỉ định. Chương trình EPANET có thể cho xem kết quả mô phỏng ở dạng các bản đồ màu của mạng lưới, các đồ thị của biến thay đổi theo thời gian và các bảng biểu. 3.2. Thiết lập thông số tính toán cho EPANET: Thiết lập thông số cơ bản để chạy Epanat cho mạng lưới cấp nước khu TĐC Tân Vĩnh Hiệp. Vào Project >> Defaults , thiết lập các thông số như hình vẽ: Hình 3.1: Thiết lập thông số cho EPANET Đơn vị lưu lượng: LPS (l/s) Công thức tính tổn thất: H-W (Hazen-William) Số vòng lặp lớn nhất : 40 Độ chính xác: 0.001 Nếu không cân bằng thì: Chương trình tiếp tục chạy 3.3. Vẽ mạng lưới: Vẽ bể chứa bấm vào biểu tượng BỂ CHỨA: Vẽ Đài nước bấm vào biểu tượng ĐÀI NƯỚC: Vẽ nút bấm vào biểu tượng NÚT: Vẽ đường ống bấm vo biểu tượng đường ống: Vẽ bơm bấm vo biểu tượng bơm: 3.4. Khai báo Chu kỳ thời gian (Pattern): - Vào Date Browser, Bấm và nút ADD ta được bảng khái báo chu kỳ thời gian như hình 3.2 Hình 3.2: Thiết lập hệ số Pattern cho nhu cầu sinh họat - Nhập vào Patern ID cho số thứ tự của chu kỳ - Nhập vào Multiply cho hệ số nhân theo từng thời điểm của nhu cầu cơ bản (base demand). 3.5. Đặt đặc tính cho Nút: Khi đối tượng được thêm vào đã được khai báo mặc định một số tính chất như đầu bài đã nói. Để thay đổi các giá trị này cho phù hợp bài toán, ta cần: - Bấm chuột vào đối tượng cần chọn. - Rồi bấm phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động. - Nhập vào giá trị Junction ID để thay đổi số hiệu nút. - Nhập vào giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) để thay đổi tọa độ. - Nhập vào giá trị Elevation để thay đổi cao trình đối tượng (Ta chọn 0 vì vì khu quy hoạch đã được san nền bằng phẳng). - Nhập vào Base Demand để thay đổi nhu cầu tại đối tượng - Nhập vào Demand Pattern để đưa đối tượng vào nhóm chu kỳ thay đổi của nhu cầu (Ta phải khai báo cho nhóm chu kỳ này). 3.6. Chọn đường kính sơ bộ cho các đọan ống: Chọn đường kính phụ thuộc vào lưu lượng và vận tốc nước chảy trong ống. Nếu tăng vận tốc nước chảy trong ống thì đường kính sẽ giảm, do đó sẽ giảm gía thành xây dựng. Mặt khác, nếu tăng vận tốc nước chảy trong ống thì kéo theo sự tăng tổn thất áp lực, dẫn đến tăng chiều cao cột áp của bơm, dẫn đến tăng chi phí do điện năng vì công suất của máy bơm tỷ lệ thuận với áp lực. Vì vậy ta phải xác định vận tốc sao cho chi phí xây dựng và quản lý là nhỏ nhất, khi đó ta sẽ có vận tốc và đường kính tương ứng - Bấm chuột vào đối tượng cần chọn. - Rồi bấm phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động. - Nhập vào giá trị Pipe ID để thay đổi số hiệu ống - Nhập và giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) để thay đổi tọa độ. - Máy sẽ tính tự động khoảng cách từ 2 nút để ra chiều dài ống (m) - Nhập vào Diameter để thay đổi đường kính ống (mm). - Nhập vào Roughness để cho hệ số nhám thành ống: 130 (Chọn ống uPVC) 3.7. Ñaëc tính cho đài nước - Đài nước có nhiệm vụ điều hòa nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu thụ, ngoài ra còn nhiệm vụ là dự trữ nước chữa cháy trong 15 phút. Các phương án xây dựng đài: + Phương án 1: Đài đặt ở đầu mạng lưới + Phương án 2: Đài đặt ở giữa mạng lưới + Phương án 3: Đài đặt ở cuối mạng lưới - Đài trong mạng lưới được bố trí sao cho chiều cao đài là thấp nhất, đồng nghĩa với việc đài được đặt ở vị trí có địa hình cao trong mạng lưới. Do địa hình bằng phẳng, ta chọn phương án đặt đài ở đầu mạng lưới cho dễ tính tóan. - Baám chuoät vaøo ñaøi nöôùc caàn choïn. - Roài baám phím phaûi chuoät, choïn Properties töø Menu ñoäng. - Nhaäp vaøo giaù trò Resorvoir ID ñeå thay ñoåi soá hieäu ñaøi nöôùc. - Nhaäp vaø giaù trò X-Coordinate(hoaëc Y-coordinate) ñeå thay ñoåi toïa ñoä. - Nhaäp vaøo giaù trò Elevation ñeå thay cao ñoä ñaøi nöôùc (m) - Nhaäp vaøo Initial level ñeå thay ñoåi cao trình maët nöôùc luùc ñaàu trong ñaøi (m) - Nhaäp vaøo Minimum level ñeå thay ñoåi cao trình maët nöôùc thaáp nhaát coù theå tính töø ñaùy ñaøi (m) - Nhaäp vaøo Maximum level ñeå thay ñoåi cao trình maët nöôùc cao nhaát coù theå tính töø ñaùy ñaøi (m). - Nhaäp Diameter ñeå vaøo ñöôøng kính ñaøi nöôùc (m) 3.8. Đặt đặc tính cho bể chứa - Bấm chuột vào bể chứa cần chọn. - Rồi bấm phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động. - Nhập vào giá trị Resorvoir ID để thay đổi số hiệu Bể chứa - Nhập và giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) để thay đổi tọa độ. - Nhập vào giá trị Total Head để thay đổi cột áp tổng (m) 3.9. Đặc tính cho bơm: Bơm được nối vào mạng để tăng cường cột áp. Bơm phải làm việc tuân theo đường đặc tính của bơm. Ta phải tạo ra một đường đặc tính cho loại bơm trên mạng. - Trong Menu Date Browser, chọn Curve. - Bấm chuột vào nút Add ta có được bảng đường cong đặc tính. - Nhập vào các thông số flow và head - Bấm OK - Bấm chuột vào bơm cần chọn. - Rồi bấm phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động. - Nhập vào Start ID va End ID để gán nút đầu và nút cuối cho bơm. - Nhập Pump Curve là số thứ tự của đường cong ta vừa tạo - Nhập Initial Status để gán cho trạng thái mở của bơm lúc đầu. Bảng 3.4: Thống kê chi tiết số liệu các Nút trong giờ dùng nước lớn nhất. Network Table - Nodes at 13:00 Hrs Elevation Base Demand Demand Head Pressure Node ID m LPS LPS m m Junc 1 0 0.735 0.74 30 30 Junc 2 0 0.932 0.93 29.64 29.64 Junc 3 0 1.216 1.22 28.89 28.89 Junc 4 0 1.197 1.2 28.62 28.62 Junc 5 0 1.386 1.39 28.5 28.5 Junc 6 0 0.762 0.76 28.42 28.42 Junc 7 0 1.048 1.05 28.41 28.41 Junc 8 0 1.478 1.48 28.44 28.44 Junc 9 0 1.558 1.56 28.46 28.46 Junc 10 0 1.306 1.31 28.48 28.