Đồ án Thiết kế mạng lưới cấp nước thành phố E

số kể đến lượng nước dung cho sự phát triển công nghiệp địa phương Trong đồ án này, thành phố được quu hoạch hướng đến chức năng là các khu nhà ở và trung tâm thương mại, dịch vụ. nên chọn a= 1.05 - b: hệ số kể đến những yêu cầu chưa dự tính hết và lưu lượng nước hao hụt do rò rỉ trong quá trình vận hành hệ thống cấp nước Trong đồ án này, chọn hệ thống cấp nước mới, nên chọn b= 1.1 - c: hệ số kể đến lưu lượng nước dung cho bản than trạm cấp nước. nó phụ thuộc vào quy mô của trạm cấp nước. ta chọn c= 1.05 à Qtr = (1.05x 40652.71+6318.63+4595.9)x1.1x 1.05=61907.86(m3/ngđ) 6. Lập bảng thống kê lưu lượng nước tiêu dung cho toàn thành phố 7. Tính toán lưu lượng nước để dập tắt các đám cháy Lưu lượng để dập tắt cácđám cháy không đưa thường xuyên vào mạng lưới mà chỉ đưa vào khi có cháy sảy ra. Tính toán lưu lượng để dập tắt các đám cháy dựa theo tiêu chuẩn Phòng cháy chữa cháy 2262-1995. Khu vực I: dân số là: 60823 người, số tầng nhà: 3÷4 tầng, chọn loại không phụ thuộc bậc chịu lửa à số lượng đám cháy trong cùng 1 thời gian là: 2 Lưu lượng nước cho 1 đám cháy là: 35 (l/s) ( theo TCVN 2622-1995) Trong khu vực I có 1 xí nghiệp, có diện tích là: 49.4871ha <150ha à số đám cháy xảy ra là: 1 Xí nghiệp I có bậc chịu lửa là I, hạng sản xuất là D, đơn vị khối tích công trình là dưới 3000m3 à lưu lượng để dập tắt 1 đám cháy là: 5(l/s) Khu vực II: dân số là: 99976 người, số tầng nhà: 3÷4 tầng, chọn loại không phụ thuộc bậc chịu lửa à số lượng đám cháy trong cùng 1 thời gian là: 2 Lưu lượng nước cho 1 đám cháy là: 35 (l/s) ( theo TCVN 2622-1995) Trong khu vực I có 1 xí nghiệp, có diện tích là: 63.976ha <150ha à số đám cháy xảy ra là: 1 Xí nghiệp I có bậc chịu lửa là I, hạng sản xuất là D, đơn vị khối tích công trình là dưới 3000m3 à lưu lượng để dập tắt 1 đám cháy là: 5(l/s) Lưu lượng nước dung để dập tắt các đám cháy trong thành phố là: 2 x 35 + 1 x 5 + 2 x 35 + 1 x 5 = 150( l/s) thời gian tính toán để dập tắt các đám cháy là 3giờ = 10800(s) IV. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II. Tính thể tích bể chứa và đài nước 1. Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II. Việc xác lập chế độ làm việc của trạm bơm cấp II phải bám sát vào chế độ tiêu thụ nước của thành phố và phải dựa trên nguyên tắc ∑ lưu lượng nước thiếu = ∑ lưu lượng nước thừa. Dựa vào biểu đồ tiêu thụ nước của thành phố, ta xác lập chế độ làm việc của trạm bơm cấp II gồm 3 cấp: cấp I sẽ bơm vào các giò thứ 1, thứ 2, thứ 3, thứ 4 và thứ 24. ở chế độ cấp I ta chọn 2 máy bơm làm việc song song à hệ số giảm lưu lượng α = 0.9 cấp II sẽ bơm vào các giờ thứ: 5, 6, 20, 21, 22, 23. ở chế độ bơm cấp II ta chọn số máy bơm làm việc song song là 3 à hệ số giảm lưu lượng α = 0.88 cấp III sẽ bơm vào các giờ còn lại. ở chế độ bơm cấp III ta chọn sốmáy bơm làm việc song song là 4 à hệ số giảm lưu lượng α = 0.85. Gọi lưu lượng của 1 máy bơm là a( m3/h) Qmaxngđ = 85959.871(m3/ngđ) = 2456.66(m3/h) Ta có: 5x 2x 0.9x a + 6x 3x 0.88x a + 13x 4x 0.85x a= 2456.66 à a = 35.6(m3/h) vậy chế độ bơm cấp I là: = 2.6% chế độ bơm cấp II là: chế độ bơm cấp III là: kết quả chế độ làm việc của trạm bơm cấp II được thể hiện ở biểu đồ sau 2. Xác định thể tích điều hoà của bể chứa và đài nước a. Chức năng của bể chứa và đài nước chứa lượng nước dự phòng để cấp nước cho các hộ gia đình khi hệ thống cấp nước có sự cố chứa lượng nước điều hoà giữa trạm xử lý lưu lượng đều trong ngày và trạm bơm nước sạch theo bậc nhất định và lượng nước tiêu thụ thực tế thay đổi trong giờ, trong ngày. chứa lượng nước cứu hoả chứa lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý, ngoài ra bể chứa hoặc đài nước phải có dung tích tối thiểu để đảm bảo thời gian tiếp xúc với clo khi sát trong nước, t≥ 30 phút bể chứa và đài nước còn có nhiệm vụ làm ổn định áp cho trạm bơm và mạng lưới b. Xác định tổng dung tích của bể chứa và đài nước Wtổng = Wđh + Wchữa cháy + Wd Trong đó: Wngđtb = = = 29037.65 - Wđh : tổng dung tích điều hoà giữa trạm xử lý có lưu lượng chảy đều trong ngày Kgiờ = 1 và lưu lượng nước tiêu thụ trong mạng thay đổi từng giờ với hệ số không điều hoà Khmax Wdh = Kw x Qmaxngđ Kw = (Khmax -1)x() Khmax = Xét cho toàn thành phố ta có: Dân sô toàn thành phố là: 160259( người) à = 1.07 mức độ trang thiết bị vệ sinh trong toàn thành phố từ loại 3 trở lên à chọn = 1.2 à Khmax = 1.07 x 1.2= 1.3 à Kw = 10% Wdh = 10% x 58959.871 = 5896(m3) - Wcc: lưu lượng để dập tắt các đám cháy Wcc = = 1620 (m3) - Wd: lượng nước dùng trong trạm xử lý để rửa bể lọc, cọ rửa các công trình xử lý nước cấp, sinh hoạt trong nội bộ trạm Wd = (5÷10) % Qmaxngđ Nguồn cung cấp nước cho trạm xử lý chủ yếu là nước sông nên ta chọn Wd = 8% Qmaxngđ Qmaxngđ = 58959.871 (m3/ngđ) Wd = 0.08 x 58959.871 = 4716.79 (m3) Như vậy, tổng dung tích của đài và bể chứa là: Wtổng = 5896+ 1620+ 4716.99 = 12232.79 (m3) c. Xác định dung tích của đài nước Lựa chọn đài nước đặt ở đầu mạng lưới. Dung tích của đài nước : Wđài = Wđh + 0.1Wcc Wcc = 1620 (m3) Wđh: dung tích điều hoà của đài nước Wđh = Kđ x Qmaxngđ Kđ = (1-Kb) + (Kmaxh -1) Trong đó: Kb : hệ số giờ bơm nước lớn nhất so với giờ trung bình, là tỷ số giữa lưu lượng bơm lớn nhất bơm ra mạng chia cho lưu lượng giờ trung bình trong ngày Kb = Trong đó:- Qbmax : lưu lượng bơm lớn nhất bơm ra mạng lưới tại 1 giờ bất kỳ dựa vào chế độ của trạm bơm cấp II, ta có lưu lượng bơm lớn nhất bơm ra mạng lưới là vào cấp thứ 3: 4.9%Qmaxngđ Qh: lưu lượng giờ trung bình trong ngày sử dụng nước lớn nhất. Qh = Qbmax = 0.049 x 58959.871 = 2947.99( m3/h) - Qmaxh : lưu lượng trung bình trong ngày sử dụng nước lớn nhất Qhmax = = = 2456.66( m3/h) Kb = =1.2 Khmax = 1.3 à Kđ = (1-1.2) + (1.3 -1)( = 0.01= 1% Wđh = 0.01 x 58959.871 = 589.6 (m3) à Wđài = 589.6 + 0.1 x 1620 = 751.6 (m3) d. cấu tạo đài nước Sơ đồ vận chuyển nước giữa trạm bơm- đài nước- mạng lưới và cấu tạo đài nước 1) ống dẫn nước từ trạm bơm lên đài và xuống đài; 2) van phao 3)ống dẫn nước xuống đài 4) ống dẫn nước chữa cháy; 5) đường ống xả tràn trong đài 6) ống xả cặn; 7) bầu đài; 8) thân đài; 9) khoá để quản lý; 10) đường ống dẫn nước ngoài phố đài có hình nấm. thân đài hình trụ tròn, bầu đài hình trụ tròn, có đường kính là 12m à diện tích đáy bầu đài là: = 113.1(m2) à H0 = chọn chiều cao bầu đài là: 7.5m e. Xác định dung tích của bể chứa Bể chứa nước sạch được đắt sau bể lọc và trước trạm bơm cấp II. Mực nước cao nhất trong bể chứa thấp hơn áp lực nước trong ống dẫn nước vào. Dung tích bể chứa : Wchứa = Wđh + Wc c + Wd Wđh = Wđh,tổng – Wđh, đài = 5896-589.6=5306.4 (m3) Wcc = 0.9 x 1620 = 1458 (m3) Wd = 4716.99 (m3) à Wbể chứa = 4716.79+ 1458+5306.4=11481.19(m3) f. cấu tạo bể chứa đường ống dẫn nước vào bể; 2) ống hút của máy bơm; 3) đường ống xả tràn 4) ống xả cặn; 5) ống thong hơi; 6) thang lên xuống; 7) lớp đất trên mặt bể 8) cửa thăm Trong đó: phễu của đường ống 1 đặt ở vị trí cao nhất trong bể, đảm bảo tính ổn định. phễu của ống hút máy bơm được đặt ở vị trí thấp nhất; chiều cao mặt phễu của đường ống xả tràn cao hơn mực nước thiết kế từ 200÷500mm, được nối thẳng ra hệ thống thoát nước của thành phố. chiều cao lỗ thông hơi cao hơn lớp đất khoảng 700mm. chiều cao lớp đất khoảng từ 0.5÷0.8m. cửa thăm có đường kính tối thiểu là 700mm. Dạng bể có đáy là hình vuông, có cạnh là 60m, chiều cao bể là 4m, mực nước trong bể là H = = 3.2m B. Phần thứ hai: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 1. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước 1. Những đặc điểm chung Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong phạm vi thành phố Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới Các tuyến ống phải được liên hệ với nhau bằng các ống nối, tạo thành vòng khép kín liên tục. Các vòng cũng nên có hình dạng kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới. Các tuyến ống chính phải được bố trí ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắn nhất và nước chảy thuận tiện nhất Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật thiên nhiên, nhân tạo. Để đảm bảo chất lượng nước cấp tránh nhiễm bẩn thì phải đặt cách xa các khu vực đổ rác, nghĩa trang... Kết hợp chặt chẽ giữa hiện tại và phát triển trong tương lai của thành phố. Đảm bảo dễ dàng mở rộng mạng lưới nước cấptheo quy hoạch phát triển của thành phố và sự tăng tiêu chuẩn dùng nước. Dựa vào những nguyên tắc trên và theo quy hoạch của thành phố, ta vạch tuyến mạng lưới cấp nước như sau: BẢN VẼ TUYẾN CẤP NƯỚC BẢN VẼ TUYẾN CẤP NƯỚC CÓ LƯU LƯỢNG TẠI NÚT 2. Vị trí đài nước Do việc bố trí trạm bơm ở thượng lưu nguồn nước ( thượng lưu sông) và hướng vận chuyển chính thuận theo độ dốc địa hình nên ta lựa chọn vị trí đặt đài là ở đầu mạng lưói. II. Xác định các trường hợp tính toán cần thiết cho mạng lưới cấp nước Do vị trí đặt mạng lưới là ở đầu mạng lưới nên ta cần phải tính cho 2 trường hợp Tính toán mạng lưới cho giờ dùng nước nhiều nhất Tính toán kiểm tra mạng lưới khi phải đảm bảo cấp nước dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước nhiều nhất III. Xác định chiều dài tính toán, lưu lượng dọc đường của các đoạn ống, lập sơ đồ tính toán mạng lưới cho các trường hợp 1. Xác định chiều dài tính toán cho mạng lưới Căn cứ vào việc vạch tuyến ống dẫn nước, ta xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống như sau, (tính bằng m). Số TT Đoạn ống Chiều dài thực Khu vực I Khu vực II m ltt m ltt (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 1 712 1 712 0 0 2 2 583 1 583 0 0 3 3 376 1 376 0 0 4 4 246 1 246 0 0 5 5 322 0 0 1 322 6 6 200 1 200 0 0 7 7 1001 0 0 1 1001 8 8 879 0 0 1 879 9 9 642 0 0 1 642 10 10 265 1 265 0 0 11 11 790 1 790 0 0 12 12 881 1 881 0 0 13 13 1060 1 1060 0 0 14 14 560 1 560 0 0 15 15 878 1 878 0 0 16 16 660 1 660 0 0 17 17 389 1 389 0 0 18 18 741 0 0 1 741 19 19 1555 0 0 1 1555 20 20 623 0 0 1 623 21 21 626 1 626 0 0 22 22 681 1 681 0 0 23 23 705 1 705 0 0 24 24 394 1 394 0 0 25 25 623 0 0 1 623 26 26 360 0 0 1 360 27 27 498 0 0 1 498 28 28 428 0 0 1 428 29 29 337 0 0 1 337 30 30 372 0 0 1 372 Tổng cộng 18936 10555 6746 2. Lập sô đồ tính toán mạng lưới a. Trường hợp giờ dùng nước lớn nhất Dựa vào bảng thống kê lưu lượng nước dùng của thành phố, ta thấy giờ dùng nước nhiều nhất là giờ thứ 7( 6-7h): 5.61%Qmaxngđ tại thời điểm đó thì lưu lượng của máy bơm cấp II bơm vào mạng lưới là 5%Qmaxngđ lưu lượng nước dọc đường được xác định như sau: qIđv = + qIIđv = + qcđv = Trong đó: qIđv và qIIđv lần lượt là đơn vị dọc đường của khu vực I và II ( l/s.m) Qmaxsh,I và Qmaxsh,II lần lượt là lượng nước dùng cho sinh hoạt( có kể đến lượng nướcdùng cho phát triển công nghiệp địa phương) của khu vực I và II (l/s) qcđv: lưu lượng đơn vị dọc đường phân phối đều cho cả 2 khu vực(l/s.m) ∑Qt : tổng lưu lượng tưới cây , rửa đường (l/s) ∑Qdp : lượng nước kể đến nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng nước rò rỉ thất thoát( l/s) ∑ltt,I : tổng chiều dài tính toán của khu vực I ∑ltt,II : tổng chiều dài tính toán của khu vực II Dựa vào bảng thống kê lưu lượng nước của thành phố, ta có: Qmaxsh,I = 598.16 (m3h) = 166 (l/s) Qmaxsh,II = 1322.69 (m3/h) = 367.4( l/s) Qt = 658.19( m3/ngđ) = 182.83(l/s) Qdp = 3309.389-3008.535= 300.854 (m3/4) = 83.57( l/s) qcđv = = 0.014( l/s.m) qIđv = = 0.03( l/s.m) qIIđv = + 0.015 = 0.058( l/s.m) lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức: qdđ(i-k) = qđv x ltt(i-k) trong đó qdđ(i-k) : lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k Bảng tính lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Số TT Đoạn ống Chiều dài thực(m) Khu vực I, qđv= 0.03 l/s.m Khu vực II, qdv= 0.058 l/s.m m ltt(m) qdd(l/s) m ltt(m) qdd(l/s) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 1 712 1 712 21.36 0 0 0 2 2 583 1 583 17.49 0 0 0 3 3 376 1 376 11.28 0 0 0 4 4 246 1 246 23.85 0 0 0 5 5 322 0 0 0 1 322 18.676 6 6 200 1 200 6 0 0 0 7 7 1001 0 0 0 1 1001 58.058 8 8 879 0 0 0 1 879 50.982 9 9 642 0 0 0 1 642 37.236 10 10 265 1 265 7.95 0 0 0 11 11 790 1 790 23.7 0 0 0 12 12 881 1 881 26.43 0 0 0 13 13 1060 1 1060 31.8 0 0 0 14 14 560 1 560 16.8 0 0 0 15 15 878 1 878 26.34 0 0 0 16 16 660 1 660 19.8 0 0 0 17 17 389 1 389 11.67 0 0 0 18 18 741 0 0 0 1 741 42.978 19 19 1555 0 0 0 1 1555 90.19 20 20 623 0 0 0 1 623 36.134 21 21 626 1 626 18.78 0 0 0 22 22 681 1 681 20.43 0 0 0 23 23 705 1 705 21.15 0 0 0 24 24 394 1 394 11.82 0 0 0 25 25 623 0 0 0 1 623 36.134 26 26 360 0 0 0 1 360 20.88 27 27 498 0 0 0 1 498 28.884 28 28 428 0 0 0 1 428 24.824 29 29 337 0 0 0 1 337 19.546 30 30 372 0 0 0 1 372 21.576 Tổng 18936 10555 8381 Sau khi có lưu lượng dọc đường, xác đinh lưu lượng nút cho tất cả các nút trên mạng lưới Kiểm tra : ta có ∑Qnút = 802.748(l/s) ∑Qvào = 3309.389(m3/h) = 919.27(l/s) Lưu lượng tập trung là lưu lượng lấy vào các xí nghiệp tại các nút 5( xí nghiệp II) và nút 12( xí nghiệp I) ∑Qttrung = 10.024+4.991+273.9+75.6+3.78+61.2= 429.495(m3/h)= 119.27(l/s) ∑Qvào -∑Qttrung = 919.27-119.27= 800(l/s) Như vậy ∑Qnút = ∑Qvào -∑Qttrung Do đó quá trình tính toán lưu lượng dọc đường và lưu lượng nút là đúng. b. Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp có cháy xảy ra Theo tính toán ở phân trên thì trong giờ có cháy sảy ra thì số đám cháy ra trong các khu vực là: Khu vực I( không kể xí nghiệp I): 2 Xí nghiệp I :1 Khu vực II( không kể xí nghiệp II): 2 Xí nghiệp II: 1 Trong tính toán coi lưu lượng để dập tắt các đám cháy như là lưu lượng lấy ra tập trung. Lưu lượng đẩy vào mạng lưới trong trường hợp có cháy sảy ra là: ∑Qv = ∑Qcc + QmaxD Trong đó: ∑Qv : Lưu lượng đẩy vào mạng lưới trong trường hợp có cháy sảy ra ∑Qcc : Tổng lưu lượng để dập tắt các đám cháy đồng thời xảy ra trên mạng lưới( l/s) ∑Qcc = 150(l/s) QmaxD: lưu lượng tiêu dùng của mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất QmaxD = 919.27(l/s) à ∑Qv = 919.27+150= 1069.27(l/s) IV. Tính toán thuỷ lực mạng lưới 1. Trong giờ dùng nước max Tính toán thuỷ lực mạng lưới theo phương pháp Lobatrev. Kết quả tính toán như sau: Tên vòng Phân phối lưu lượng sơ bộ đoạn ống Tênđoạnống li-k (m) qi-k (l/s) di-k (mm) V (m/s) d So*106 s s*q s*q2 Tổn thất vòng I 1-17 199.52 339.24 600 1.2 1 0.02262 4.5132E-06 0.00153105 0.519394683 -0.1181597 17-2 359.55 325.8 600 1.15 1.0073 0.02262 8.1923E-06 0.00266907 0.869581861 2-3 321.9 306.02 600 1.08 1.0183 0.02262 7.4145E-06 0.00226899 0.694356007 1-9 375.63 500.12 800 0.99 1.031 0.00551 2.1354E-06 0.00106797 0.534114222 9-18 246.42 54.92 300 0.78 1.0637 0.8466 0.00022191 0.0121872 0.669320973 18-3 497.94 28.55 250 0.58 1.1244 2.187 0.00122446 0.03495822 0.998057061 II 1-9 375.63 500.12 800 0.99 1.031 0.00551 2.1354E-06 0.00106797 0.534114222 0.05373687 9-16 582.58 20.33 200 0.65 1.0913 6.959 0.00442429 0.08994581 1.828598412 1-16 712.47 60.62 300 0.86 1.0417 0.8466 0.00062833 0.03808934 2.308975765 III 3-4 1004.7 98.88 350 1.03 1.0262 0.3731 0.00038466 0.0380352 3.760920479 0.01294963 3-8 878.86 157.38 450 0.99 1.031 0.09928 8.9958E-05 0.01415755 2.228115665 8-4 641.71 31.34 250 0.64 1.1026 2.187 0.00154741 0.0484957 1.519855184 IV 9-18 246.42 54.92 300 0.78 1.0637 0.8466 0.00022191 0.0121872 0.669320973 -0.1683513 18-3 497.94 28.55 250 0.58 1.1244 2.187 0.00122446 0.03495822 0.998057061 3-8 878.86 157.15 450 0.99 1.031 0.09928 8.9958E-05 0.01413686 2.221607949 9-10 790.17 386.71 700 1 1.03 0.01098 8.9363E-06 0.00345577 1.336379509 10-19 264.53 50.72 250 1.03 1.0247 2.187 0.00059281 0.03006732 1.52501465 19-8 427.65 34.33 250 0.7 1.085 2.187 0.00101476 0.03483668 1.195943168 V 9-10 790.17 386.71 700 1 1.03 0.01098 8.9363E-06 0.00345577 1.336379509 0.23870379 10-15 880.62 13.89 150 0.79 1.085 30.65 0.02928511 0.40677011 5.650036852 9-16 582.58 20.33 200 0.65 1.0613 6.959 0.00430267 0.08747319 1.778329969 16-15 1060 45.62 250 0.93 1.03 2.187 0.00238777 0.10892991 4.969382599 VI 8-4 641.71 31.34 250 0.64 1.1026 2.187 0.00154741 0.0484957 1.519855184 0.08579677 4-5 1555.1 37.49 250 0.76 1.0677 2.187 0.00363134 0.13613878 5.103842707 8-7 741.32 82.36 350 0.86 1.05 0.3731 0.00029041 0.02391849 1.969926452 7-6 623.26 60.28 300 0.85 1.05 0.8466 0.00055403 0.03339699 2.013170318 6-5 622.79 42.31 250 0.86 1.0478 2.187 0.00142716 0.06038299 2.554804355 VII 10-19 264.53 50.72 250 1.03 1.0247 2.187 0.00059281 0.03006732 1.52501465 -0.2298936 19-8 427.65 34.33 250 0.7 1.085 2.187 0.00101476 0.03483668 1.195943168 8-7 741.32 82.36 350 0.86 1.05 0.3731 0.00029041 0.02391849 1.969926452 10-11 659.76 283.16 600 1 1.03 0.02262 1.5372E-05 0.0043526 1.232481112 11-20 389.06 42.86 250 0.87 1.0436 2.187 0.00088796 0.0380581 1.631170296 20-7 337.3 28.95 200 0.92 1.0457 6.959 0.0024545 0.07105791 2.05712643 VIII 10-11. 659.76 283.16 600 1 1.03 0.02262 1.5372E-05 0.0043526 1.232481112 -0.0924701 11-14 878.17 14.89 150 0.84 1.0618 30.65 0.02857922 0.42554453 6.336358026 10-15 880.62 13.89 150 0.79 1.085 30.65 0.02928511 0.40677011 5.650036852 15-14 559.79 21.99 200 0.7 1.0677 6.959 0.0041593 0.09146305 2.011272419 IX 11-20 389.06 42.86 250 0.87 1.0436 2.187 0.00088796 0.0380581 1.631170296 0.0464652 20-7 337.3 27.25 200 0.87 1.0457 6.959 0.0024545 0.06688525 1.822623062 7-6 623.26 60.28 300 0.85 1.05 0.8466 0.00055403 0.03339699 2.013170318 11-12 625.66 187.11 500 0.95 1.0343 0.05784 3.7429E-05 0.00700339 1.310403711 12-21 393.52 45.65 250 0.93 1.0362 2.187 0.00089177 0.04070948 1.858387732 21-6 372.19 28.95 200 0.92 1.0373 6.959 0.00268667 0.07777917 2.251707031 X 11-12 625.66 187.11 500 0.95 1.0343 0.05784 3.7429E-05 0.00700339 1.310403711 -0.1043504 12-13 705.31 15.7 150 0.89 1.0521 30.65 0.02274394 0.35707985 5.606153675 11-14 878.17 14.89 150 0.84 1.0618 30.65 0.02857922 0.42554453 6.336358026 14-13 681.04 5.09 150 0.29 1.2658 30.65 0.02642223 0.13448915 0.684549773 Tổn thất vòng ngoài là: Dh = h1-17 + h17-2 + h2-3 + h3-4 + h4-5 –h1-16 – h16-15 – h15-14 – h14-13 + h13-12 – h12-21 – h21-6 – h6-5 Dh = 0.518+0.868+0.693+3.756+5.093-2.56-2.269-1.867+5.043-0.92-2.35-3.763-2.487 Dh = -0.245(m)( thoả mãn) Kết quả sử dụng phần mềm EPANET khi tính toán thuỷ lực như sau: KẾT QÚA EPANET Length Flow Diameter Velocity Unit Headloss headloss Link ID m LPS mm m/s m/km m Pipe 1 712.5 60.62 300 0.86 4.13 2.9 Pipe 2 582.6 20.33 200 0.65 3.94 2.3 Pipe 3 375.6 500.1 800 0.99 1.73 0.6 Pipe 4 246.4 54.92 300 0.78 3.44 0.8 Pipe 5 321.9 306 600 1.08 2.83 0.9 Pipe 6 199.5 339.2 600 1.2 3.43 0.7 Pipe 7 1005 98.88 350 1.03 4.83 4.9 Pipe 8 878.9 157.4 450 0.99 3.36 3 Pipe 9 641.7 31.34 250 0.64 2.96 1.9 Pipe 10 264.5 50.72 250 1.03 7.22 1.9 Pipe 11 790.2 386.7 700 1 2.06 1.6 Pipe 12 880.6 13.89 150 0.79 7.9 7 Pipe 13 1060 45.62 250 0.93 5.94 6.3 Pipe 14 559.8 21.99 200 0.7 4.56 2.6 Pipe 15 878.2 14.89 150 0.84 8.98 7.9 Pipe 16 659.8 283.2 600 1 2.45 1.6 Pipe 17 389.1 42.86 250 0.87 5.29 2.1 Pipe 18 741.3 82.36 350 0.86 3.44 2.6 Pipe 19 1555 37.49 250 0.76 4.13 6.4 Pipe 20 623.3 60.28 300 0.85 4.09 2.5 Pipe 21 625.7 187.1 500 0.95 2.77 1.7 Pipe 22 681 5.09 150 0.29 1.23 0.8 Pipe 23 705.3 15.7 150 0.89 9.91 7.1 Pipe 24 393.5 45.65 250 0.93 5.94 2.3 Pipe 25 622.8 42.31 250 0.86 5.16 3.2 Pipe 26 359.5 325.8 600 1.15 3.18 1.1 Pipe 27 497.9 28.55 250 0.58 2.49 1.2 Pipe 28 427.6 34.33 250 0.7 3.51 1.5 Pipe 29 337.3 27.25 200 0.87 6.78 2.3 Pipe 30 372.2 28.95 200 0.92 7.58 2.8 2. Trường hợp có cháy sảy ra trong giờ dùng nước max Trong giờ có cháy sảy ra lưu lượng trong mạng lưới tăng lên. Lưu lượng để dập tắt các đám cháy được coi là lưu lượng tập trung trên mạng lưới và được phân bố cụ thể như sau: Khu vực I có 2 đám cháy đồng thời sảy ra tại các nút thứ 10 và nút thứ 16; lưu lượng tại mỗi nút được tăng thêm là 35(l/s) so với trường hợp trong giờ dùng nước max. Xí nghiệp I có 1 đám cháy sảy ra, lưu lượng lấy ra tại nút thứ 12 với lưu lượng tăng thêm so với trường hợp trong giờ dùng nước max là 5 (l/s) Khu vực II có 2 đám cháy đồng thời say ra. Lưu lượng để dập tắt các đám cháy đó được lấy ra tại nút thứ 3 và nút thứ 7. lưu lượng lấy ra tại các nút này tăng thêm so với trường hợp trong giờ dùng nước max là 35(l/s) Xí nghiệp II có 1 đám cháy đồng thời sảy ra. Lưu lượng để dập tắt đám cháy được lấy ra tại nút thứ 5 với lưu lượng là 5(l/s) Sử dụng phần mềm EPANET cho ta kết quả tính toán thuỷ lực như sau KẾT QUẢ EPANET Length Diameter Flow Velocity Unit Headloss headloss Link ID m mm LPS m/s m/km m Pipe 1 712.47 300 84.11 1.19 7.58 5.4 Pipe 2 582.576 200 29.45 0.94 7.82 4.6 Pipe 3 375.63 800 575.17 1.14 2.25 0.8 Pipe 4 246.42 300 60.66 0.86 4.14 1 Pipe 5 321.895 600 357.45 1.26 3.78 1.2 Pipe 6 199.522 600 390.67 1.38 4.45 0.9 Pipe 7 1004.662 350 104.16 1.08 5.32 5.3 Pipe 8 878.857 450 174.28 1.1 4.06 3.6 Pipe 9 641.708 250 30.23 0.62 2.77 1.8 Pipe 10 264.527 250 55.68 1.13 8.58 2.3 Pipe 11 790.168 700 446.9 1.16 2.7 2.1 Pipe 12 880.616 150 15.1 0.85 9.22 8.1 Pipe 13 1060 250 43.23 0.88 5.37 5.7 Pipe 14 559.789 200 20.81 0.66 4.11 2.3 Pipe 15 878.167 150 15.6 0.88 9.79 8.6 Pipe 16 659.761 600 302.17 1.07 2.77 1.8 Pipe 17 389.056 250 50.48 1.03 7.16 2.8 Pipe 18 741.315 350 105.33 1.09 5.43 4 Pipe 19 1555.136 250 41.65 0.85 5.01 7.8 Pipe 20 623.256 300 55.9 0.79 3.56 2.2 Pipe 21 625.657 500 197.79 1.01 3.07 1.9 Pipe 22 681.042 150 4.62 0.26 1.03 0.7 Pipe 23 705.307 150 16.17 0.91 10.46 7.4 Pipe 24 393.516 250 50.87 1.04 7.26 2.9 Pipe 25 622.794 250 43.15 0.88 5.35 3.3 Pipe 26 359.548 600 377.23 1.33 4.17 1.5 Pipe 27 497.936 250 34.29 0.7 3.5 1.7 Pipe 28 427.646 250 39.29 0.8 4.5 1.9 Pipe 29 337.295 200 34.87 1.11 10.7 3.6 Pipe 30 372.189 200 34.17 1.09 10.3 3.8 V. Tính toán hệ thống vận chuyển nước từ trạm xử lý đến đầu mạng lưới và từ mạng lưới đến đài nước. 1. Tính toán hệ thống vận chuyển từ mạng lưới lên đài nước Giờ vận chuyển nước lên đài nhiều nhất là giờ có chênh lêch lượng nước bơm vào từ trạm bơm cấp II với lượng nước tiêu thụ của thành phố là max Căn cứ theo biểu đồ thể hiện chế độ tiêu thụ nước của thành phố và chế độ của trạm bơm cấp II ta thây giờ vận chuyển nước lên đài nhiều nhất là giờ thứ 3 lượng nước vận chuyến nước lên đài là: (2.6% - 1.91%)x Qmaxngđ = 0.69%Qmaxngđ = 113.01(l/s) lượng nước ra đài trong giờ dùng nước max là (5.61%- 4.9%) Qmaxngđ = 116.28(l/s) như vậy tính chọn đường kính D của tuyến ống dẫn nước lên đài dựa theo giờ vận chuyển nước ra đài trong giờ dùng nước max, với Q = 116.28(l/s) chọn D = 400mm kiểm tra: v== 0.92(m/s) thoả mãn vận tốc kinh tế vị trí đài cách điểm đầu vào của mạng lưới là 100m xác định tổn thất trên tuyến ống dẫn nước từ đài vào mạng lưới a. trường hợp nước từ đài vào mạng lưới D = 400mm, à S0 = 0.1859 V = = 0.92(m/s) < 1.2(m/s) à d = 1.0373 S= 100 x 1.0373 x 0.1859 = 19.28 h = 19.28 x 116.282x 10-6 = 0.26m b. trường hợp nước từ mạng lưới lên đài v = = 0.9(m/s) d = 1.04 à S = 0.1859 x 0.9 x 100 = 19.33 tổn thất h= 19.33 x 113.012 x 10-6 = 0.25m VI. Tính toán chiều cao đài nước , cột áp công tác của máy bơm cấp II và áp lực tự do tại các nút trong mạng lưới 1. Tính chiều cao đài nước chiều cao đài nước được xác định như sau: Hđ = (Zn - Zđ) +Hn ++hd Trong đó: Zn : cao trình cốt mặt đắt tại điểm bất lơi nhất Zđ: cao trình vị trí đặt đài. Theo bố trí đài nước trên mặt bằng ta có Zđ = 34.57m Hn: cột nước tự do tại điểm bất lơi nhất. điểm bất lợi nhất nằm trong khu vực nhà có từ 3÷4 tầng, nên Hn = 20m : tổn thất trên tuyến từ điểm đầu vào của mạng lưới cho đến điểm bất lợi nhất hd: tổn thất áp lực trên ống vận chuyển từ đài nước vào mạng lưới trong giờ dùng nước hd = 0.26m = 14m à Hđ = 31.36-34.57+20+14+0.26 =31.05m 2. Tính chiều cao công tác của máy bơm Lựa chọn tuyến ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lưới bằng vật liệu thép, chiều dài là 1000m; đường kính D= 1000mm àS0 = 0.001699, v = 0.58524(m/s); à d = 1.121