Đồ án Tính toán quy họach mạng lưới cấp nước khu dân cư Long Tân – xã Long Tân – huyện Nhơn Trạch – tỉnh Đồng Nai có diện tích 59.98 ha

.682 11 6.655 5.38 1.275 4.407 12 6.965 5.38 1.585 2.822 13 6.386 5.38 1.006 1.816 14 5.553 5.38 0.173 1.642 15 5.491 5.38 0.111 1.532 16 4.331 5.38 1.049 2.581 17 3.968 5.38 1.412 3.993 18 5.669 5.38 0.289 3.704 19 5.663 3.8 1.863 1.841 20 5.641 3.8 1.841 0.000 21 2.577 3.8 1.223 1.223 22 1.575 2.1 0.525 1.749 23 0.789 2.1 1.311 3.060 Thể tích điều hịa của đài nước: Vdh = 8.391% * 2424.76 = 203.461 m3 Thể tích ban đầu trong đài: Vbd = 3.060% * 2424.76 = 74.197 m3 Biều đồ 3.2: Biểu đồ dùng nước trong ngày và 4 phương án bơm Bảng 3.12: Bảng tổng kết đài nước theo các phương án Phương án Số bơm Thể tích điều hịa (m3) Thể tích ban đầu (m3) Bơm 1 cấp 1 520.62 182.826 Bơm 2 cấp 2 306.441 130.69 Bơm 2 cấp 3 155.35 49.416 Bơm 3 cấp 4 203.461 74.197 3.3.3. Lựa chọn phương án Theo biểu đồ trên và bản thống kê ta thấy như sau: - Phương án 1: Cĩ thể tich điều hịa lớn hơn nhiều so với phương án 2, 3, 4. Tuy nhiên chỉ cĩ 1 máy bơm nên chế độ vận hành và bảo trì đơn giản, quy mơ trạm bơm nhở. - Phương án 2 cĩ biểu đồ lưu lượng tương đối bám sat lưu lượng tiêu thụ nhưng thể tích đài nước điều hịa cịn lớn nên tốn nhiều chi phí cho việc xây dựng đài. - Phương án 3 và 4: Cĩ biểu đồ khá sát với biểu đồ lưu lượng sử dụng đặc biệt là phương án 4. Tuy phương án 4 đài nước nhỏ hơn phương án 3 nhưng chế độ vận hành 3 cấp bơm cũng vận hành phức tạp hơn nên từ đĩ ta nhận thấy phương án là hợp lý nhất trong các phương án. Tĩm lại, ta chọn phương án 3. 4.3.4. Xác định dung tích đài nước - Đài nước làm nhiệm vụ điều hịa giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu thụ (Khi bơm thừa nước sẽ vào đài dự trữ, khi bơm thiếu nước sẽ từ đài ra cung cấp nước xuống mạng) và tạo cột áp để vận chuyển nước đền nơi tiêu thụ. Dung tích điều hịa được xác định dựa vào chế độ làm việc của trạm bơm cấp II và chế độ tiêu thụ nước của khu dân cư. - Từ kết quả phía trên ta đã chọn được phương án chọn bơm và tính được sơ bộ thể tích đài nước. Theo bảng 3.10, ta cĩ: Thể tích điều hịa của đài nước: Vdh = 6.407% * 2424.76 = 155.35 m3 Thể tích ban đầu trong đài: Vbd = 2.038% * 2424.76 = 49.416 m3 * Dung tích đài nước sẽ được xác định theo cơng thức: Vđài = Vdh + V + Trong đĩ: Vđài : dung tích tổng cộng của đài nước Vdh : dung tích phần điều hịa của đài nước V : dung tích nước phục vụ cho chữa cháy trong vịng 15 phút + Ta cĩ: V = m3 Với : n: Số đám cháy xảy ra đồng thời (n = 1 theo phụ lục II Sách hướng dẫn đồ án mơn học mạng lưới cấp nước) qcc: lưu lượng dập tắt đám cháy (qcc = 15 l/s theo bảng 3.5) è Thể tích đài nước cần xây là: Vđài = Vdh + V = 155.35 + 13.5 = 168.85 m3. * Ta chọn thể tích đài nước là: Vđài = 170 m3. * Tính tốn sơ bộ kích thước đài nước: + Ta chọn chiều cao đài là 10 m Suy ra: Tiết diện đài nước S = m2 Mà: S = è D = m , chọn D = 5m Vậy: Dđài = 5 m và Hđài = 10m 3.3.5. Xác định dung tích bể chứa - Thể tích bể chứa được xác định theo phương án bơm 2 cấp (dùng 3 bơm) đã chọn ở phần trên. Phương pháp xác định dung tích bể chứa cũng giống như phương pháp xác định dung tích đài nước. - Lưu lượng từ đường ống cấp nước chính chảy vào bể chứa xem như khơng đổi Qb = 4.17%Qngd * Thể tích bể chứa được xác định theo cơng thức sau: Vbể = Vdh + V + VBTT Với: Vbể : thể tích bể chứa nước VBTT: thể tích dùng cho bản thân trạm VBTT = 10% * Qcấp = 242.476 m3 V : thể tích nước dự trữ dùng để chứa cháy trong 3h Ta cĩ: V = m3 Với : n: Số đám cháy xảy ra đồng thời (n = 1 theo phụ lục II Sách hướng dẫn đồ án mơn học mạng lưới cấp nước) qcc: lưu lượng dập tắt đám cháy (qcc = 15 l/s theo bảng 3.5) Bảng 3.13: Bảng tổng hợp thể tích điều hĩa của bể chứa Giờ Lưu lượng bơm của trạm bơm (%Qngđ) Lưu lượng cấp từ ống chính (%Qngđ) Lưu lượng vào bể (%Qngđ) Lưu lượng ra bể (%Qngđ) (%Qngđ) 0 2.00 4.16 2.160 8.640 1 2.00 4.16 2.160 10.800 2 2.00 4.16 2.160 12.960 3 2.00 4.16 2.160 15.120 4 2.00 4.16 2.160 17.280 5 5.25 4.17 1.080 16.200 6 5.25 4.17 1.080 15.120 7 5.25 4.17 1.080 14.040 8 5.25 4.17 1.080 12.960 9 5.25 4.17 1.080 11.880 10 5.25 4.17 1.080 10.800 11 5.25 4.17 1.080 9.720 12 5.25 4.17 1.080 8.640 13 5.25 4.17 1.080 7.560 14 5.25 4.17 1.080 6.480 15 5.25 4.17 1.080 5.400 16 5.25 4.17 1.080 4.320 17 5.25 4.17 1.080 3.240 18 5.25 4.17 1.080 2.160 19 5.25 4.17 1.080 1.080 20 5.25 4.17 1.080 0.000 21 2.00 4.16 2.160 2.160 22 2.00 4.16 2.160 4.320 23 2.00 4.16 2.160 6.480 Vdh: Thể tích điều hịa bể chứa Vdh = 17.28% * 2424.76 = 418.998 m3 è Thể tích bể chứa: Vbể = Vdh + V + VBTT = 418.998 + 162 + 242.476 = 823.474 m3 * Chọn thể tích bể chứa Vbể = 830 m3. * Tính tốn sơ bộ kích thước bể chứa: + Ta chọn xây 2 bể chứa thể tích mỗi bể chứa Vbể = 415 m3 + Ta chọn chiều cao bể Hbể = 5m è Diện tích bể chứa: Sbể = m2 + Ta chọn Lbể = 10 m => Bbể = m. Chọn Bbể = 8.5 m Vậy: Ta xây 2 bể chứa với kich thước mỗi bể như sau: + Hbể = 5 m + Lbể = 10 m + Bbể = 8.5 m CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THỦY LỰC VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 4.1. Sơ đồ và nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước: 4.1.1 Chọn sơ đồ mạng lưới cấp nước: - Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các nơi tiêu thụ.Nĩ 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 tồn bộ cơng trình. Bởi vậy nĩ cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng - Mạng lưới cấp thường cĩ các loại sau: + Mạng lưới cụt: là mạng lưới chỉ cung cấp theo một hướng nhất định (hay cấp theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống,dược 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 khơng lớn hơn 100mm. ü Cấp nước chữa cháy khi chiều dài khơng lớn hơn 300mm. + Mạng lưới vịng: là mạng lưới cĩ đường ống khép kín mà trên đĩ tại mọi điểm cĩ 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 nĩ bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lưới vịng và cụt. - Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy: + Mạng lưới mạng lưới cụt cĩ tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính tốn, vốn đầu tư nhỏ, nhưng khơng đảm bảo an tồn khi cấp nước. Khi đoạn ống nào đĩ bị sự cố hư hỏng thì tồn bộ khu vực phía sau khơng cĩ nước dùng, mặt khác mạng lưới cụt khơng đáp ứng được nhu cầu áp lực nước đồng đều cho khu vực được cấp nước, đặc biệt khơng đáp ứng được tiêu chuẩn của ngành (TCN 33-2006). + Mạng lưới vịng thì một đoạn nào đĩ cĩ 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 vịng lớn. Trên thực tế, các đường ống chính và các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính là mạng vịng, cịn 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 dân cư ta chọn phương án mạng lưới vịng. 4.1.2. Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước và nguyên tắc vạch tuyến cấp nước 4.1.2.1. Sơ bộ về vạch tuyến cấp nước - Vạch tuyến cấp nước cĩ nghĩa là phác họa hình học mạng lưới lên mặt bằng, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: địa hình khu vực, các chướng ngại vật (sơng, hồ, đường sắt, đường ơ tơ, …). - Hệ thống cấp nước cĩ 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 tồn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật. - Mạng lưới cấp nước bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến phân phối.Tính tốn thủy lực chỉ thực hiện đối với mạng truyền dẫn, cịn các nhánh phân phối ta lấy theo cấu tạo. - Mạng lưới cấp nước theo mạng vịng trong trường hợp yêu cầu cấp nước liên tục và an tồn.Ống truyền thường dọc theo đường phố và vuơng gĩc 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 khơng ít hơn hai đường. Trên các tuyến ống chính đĩ cứ cách nhau 600 – 800m đơi khi cĩ thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhau bằng các đoạn nối tạo thành mạng vịng. - Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn thì ta đặt một họng chữa cháy, các van khĩa để đĩng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một đoạn khơng được quá năm cái). - Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút.Ở đĩ thường xây dựng hố ga và bố trí các van khĩa để đĩng mở các đoạn.Kích thước hố ga 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 chỗ chuyển hướng dịng chảy cần gia cố các gối đỡ. Khi thay đổi đường kính ống ta dùng cole để nối ống. 4.1.2.2. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước - Mạng lưới cấp nước phải đưa nước đến mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế. - Tổng chiều dài đường ống của tồn mạng lưới phải nhỏ nhất và đảm bảo cấp nước liên tục và an tồn. - Việc quyết định hướng và số lượng các tuyến ống chính, hình dạng của mạng phải dựa trên cơ sở: + Hình dạng và địa hình phạm vi thiết kế. Chú ý sự cĩ mặt của các chướng ngại thiên nhiên (như: sơng, hồ, đồi, núi …) và nhân tạo. + Sự phân bố các đối tượng dùng nước. + Vị trí các điểm dùng nước tập trung với lưu lượng lớn. + Vị trí nguồn nước 4.2. Thiết kế vạch tuyến cho khu dân cư: Hình 4.1: Sơ đồ vạch tuyến Ta cĩ áp lực yêu cầu trên mạng đã tính ở phần trên : Hyêu cầu = 4n +4 = 4*3 + 4 = 16m Cột áp yêu cầu tối thiểu là 16m nhưng do các nút đặt thấp hơn mặt đất 1m nên cột áp yêu cầu tối thiểu sẽ là 17m. 4.3. Xác định chiều dài của đoạn ống và hệ số làm việc của đoạn ống - Chiều dài đoạn ống xác định dựa vào bản đồ qui hoạch. - Những đoạn ống giáp khu cơng nghiệp và cơng viên, khu thương mại… 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 cịn lại hệ số làm việc bằng 1. Ltt = hệ số lv * Lthực m – Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống đối với từng khu vực cĩ tiêu chuẩn dùng nước khác nhau. Tùy theo điều kiện cụ thể mà m £ 1 lthực – chiều dài thực của đoạn ống tính tốn Bảng 4.1: Thống kê chiều dài các đọan ống Ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính tốn (m) o1-2 168 0.5 84 o1-3 174 0.5 87 o2-4 170 0.5 85 o3-4 164 0.5 82 o3-5 128 0 0 o4-9 278 0 0 o5-6 195 0.5 97.5 o5-11 104 0.5 52 o6-7 66 0.5 33 o6-12 103 1 103 o7-8 57 0.5 28.5 o7-19 336 1 336 o8-15 189 0.5 94.5 o9-10 139 0.5 69.5 o9-13 179 0.5 89.5 o10-14 188 0.5 94 o11-12 172 1 172 o11-18 305 0.5 152.5 o12-18 234 1 234 o13-14 148 1 148 o13-16 117 0.5 58.5 o14-17 116 0.5 58 o15-16 263 0.5 131.5 o15-20 148 1 148 o16-17 155 1 155 o17-22 68 0.5 34 o18-19 76 0.5 38 o19-20 46 0.5 23 o20-21 60 0.5 30 o21-22 501 1 501 o21-23 469 0.5 234.5 022-23 104 0.5 52 TỔNG 5620 3505.5 Hình 4.2: Thống kế chiều dài các tuyến ống 4.4. Xác định lưu lượng tại các nút và hệ số sử dụng Dựa vào bảng tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của tịan khu, ta xác định được giờ dùng nước nhiều nhất là 12-13h, ta cĩ: Q= 168.89 m3/h Tổng lưu lựơng nước dọc đường của mạng lưới Qdd = 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. è Tại thời điểm 12-13 giờ, lượng nước tiêu thụ của mạng lưới là: Qdd = Qvào - Qtập trung = Qvào – (Qthương mại 1 + Qthương mại 2 + Qtưới cấy + Qtưới đường + Qtrường học + Qnhà trẻ) = 168,89 – (12,878 + 12,878 + + 0 + 0 + 0,66 + 7,2) = 135,271 m3/h = Qdd = 37,575 l/s Ta cĩ: ∑Ltt = 3505,5 m qđvdđ = l/s.m * Từ cơng thức Qdd = qdvdd * Ltt ta thiết lập bảng thống kê lưu lượng dọc tuyến: Bảng 4.2: Bảng thống kê lưu lượng dọc tuyến Đọan ống Chiều dài đoạn ống thực (m) Hệ số làm việc Chiều dài đoạn ống tính tốn (m) Qdvdd Qdd o1-2 168 0.5 84 0.0107 0.900 o1-3 174 0.5 87 0.0107 0.933 o2-4 170 0.5 85 0.0107 0.911 o3-4 164 0.5 82 0.0107 0.879 o3-5 128 0 0 0.0107 0.000 o4-9 278 0 0 0.0107 0.000 o5-6 195 0.5 97.5 0.0107 1.045 o5-11 104 0.5 52 0.0107 0.557 o6-7 66 0.5 33 0.0107 0.354 o6-12 103 1 103 0.0107 1.104 o7-8 57 0.5 28.5 0.0107 0.305 o7-19 336 1 336 0.0107 3.602 o8-15 189 0.5 94.5 0.0107 1.013 o9-10 139 0.5 69.5 0.0107 0.745 o9-13 179 0.5 89.5 0.0107 0.959 o10-14 188 0.5 94 0.0107 1.008 o11-12 172 1 172 0.0107 1.844 o11-18 305 0.5 152.5 0.0107 1.635 o12-18 234 1 234 0.0107 2.508 o13-14 148 1 148 0.0107 1.586 o13-16 117 0.5 58.5 0.0107 0.627 o14-17 116 0.5 58 0.0107 0.622 o15-16 263 0.5 131.5 0.0107 1.410 o15-20 148 1 148 0.0107 1.586 o16-17 155 1 155 0.0107 1.661 o17-22 68 0.5 34 0.0107 0.364 o18-19 76 0.5 38 0.0107 0.407 o19-20 46 0.5 23 0.0107 0.247 o20-21 60 0.5 30 0.0107 0.322 o21-22 501 1 501 0.0107 5.370 o21-23 469 0.5 234.5 0.0107 2.514 022-23 104 0.5 52 0.0107 0.557 - Sau khi cĩ 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, và tất cả trị số lưu lượng được phân như vậy tại tất cả các nút. qnút = - Từ đĩ ta lập được bảng phân bố sau: Bảng 4.3: Bảng phân bố lưu lượng tại các nút Nút Đọan ống Chiều dài thực Hệ số làm việc Chiều dài tính tĩan Qdvdd Qdd Qnut 1 o1-2 168 0.5 84 0.0107 0.900 0.916 o1-3 174 0.5 87 0.0107 0.933 2 o1-2 168 0.5 84 0.0107 0.900 0.906 o2-4 170 0.5 85 0.0107 0.911 3 o1-3 174 0.5 87 0.0107 0.933 0.906 o3-4 164 0.5 82 0.0107 0.879 o3-5 128 0 0 0.0107 0.000 4 o2-4 170 0.5 85 0.0107 0.911 0.895 o3-4 164 0.5 82 0.0107 0.879 o4-9 278 0 0 0.0107 0.000 5 o3-5 128 0 0 0.0107 0.000 0.523 o5-6 195 0.5 97.5 0.0107 1.045 o5-11 104 0.5 52 0.0107 0.557 6 o5-6 195 0.5 97.5 0.0107 1.045 1.251 o6-7 66 0.5 33 0.0107 0.354 o6-12 103 1 103 0.0107 1.104 7 o6-7 66 0.5 33 0.0107 0.354 2.130 o7-8 57 0.5 28.5 0.0107 0.305 o7-19 336 1 336 0.0107 3.602 8 o7-8 57 0.5 28.5 0.0107 0.305 0.659 o8-15 189 0.5 94.5 0.0107 1.013 9 o4-9 278 0 0 0.0107 0.000 0.852 o9-10 139 0.5 69.5 0.0107 0.745 o9-13 179 0.5 89.5 0.0107 0.959 10 o9-10 139 0.5 69.5 0.0107 0.745 0.876 o10-14 188 0.5 94 0.0107 1.008 11 o5-11 104 0.5 52 0.0107 0.557 2.018 o11-12 172 1 172 0.0107 1.844 o11-18 305 0.5 152.5 0.0107 1.635 12 o6-12 103 1 103 0.0107 1.104 2.728 o11-12 172 1 172 0.0107 1.844 o12-18 234 1 234 0.0107 2.508 13 o9-13 179 0.5 89.5 0.0107 0.959 1.586 o13-14 148 1 148 0.0107 1.586 o13-16 117 0.5 58.5 0.0107 0.627 14 o10-14 188 0.5 94 0.0107 1.008 1.608 o13-14 148 1 148 0.0107 1.586 o14-17 116 0.5 58 0.0107 0.622 Bảng 4.4: Bảng phân bố lưu lượng tại các nút Nút Đọan ống Chiều dài thực Hệ số làm việc Chiều dài tính tĩan Qdvdd Qdd Qnut 15 o8-15 189 0.5 94.5 0.0107 1.013 2.004 o15-16 263 0.5 131.5 0.0107 1.410 o15-20 148 1 148 0.0107 1.586 16 o13-16 117 0.5 58.5 0.0107 0.627 1.849 o15-16 263 0.5 131.5 0.0107 1.410 o16-17 155 1 155 0.0107 1.661 17 o14-17 116 0.5 58 0.0107 0.622 1.324 o16-17 155 1 155 0.0107 1.661 o17-22 68 0.5 34 0.0107 0.364 18 o11-18 305 0.5 152.5 0.0107 1.635 2.275 o12-18 234 1 234 0.0107 2.508 o18-19 76 0.5 38 0.0107 0.407 19 o7-19 336 1 336 0.0107 3.602 2.128 o18-19 76 0.5 38 0.0107 0.407 o19-20 46 0.5 23 0.0107 0.247 20 o15-20 148 1 148 0.0107 1.586 1.077 o19-20 46 0.5 23 0.0107 0.247 o20-21 60 0.5 30 0.0107 0.322 21 o20-21 60 0.5 30 0.0107 0.322 4.103 o21-22 501 1 501 0.0107 5.370 o21-23 469 0.5 234.5 0.0107 2.514 22 o17-22 68 0.5 34 0.0107 0.364 3.146 o21-22 501 1 501 0.0107 5.370 022-23 104 0.5 52 0.0107 0.557 23 o21-23 469 0.5 234.5 0.0107 2.514 1.535 022-23 104 0.5 52 0.0107 0.557 4.5. Xác định hệ số Pattern cho các khu 4.5.1. Khu nhà phố dân cư (sinh hoạt, thất thĩat, tưới cấy, tưới đường…) Bảng 4.5: Hệ số Pattern cho khu dân cư sinh hoạt STT GIỜ LƯU LƯỢNG NƯỚC Pattern 1 0-1 11.909 0.088 2 1-2 11.909 0.088 3 2-3 15.879 0.117 4 3-4 37.615 0.278 5 4-5 69.369 0.513 6 5-6 109.178 0.807 7 6-7 109.159 0.807 8 7-8 123.508 0.913 9 8-9 91.837 0.679 10 9-10 91.635 0.677 11 10-11 131.279 0.970 12 11-12 134.981 0.998 13 12-13 135.271 1.000 14 13-14 131.393 0.971 15 14-15 115.467 0.854 16 15-16 115.408 0.853 17 16-17 91.601 0.677 18 17-18 77.626 0.574 19 18-19 117.087 0.866 20 19-20 117.082 0.866 21 20-21 117.060 0.865 22 21-22 47.853 0.354 23 22-23 31.768 0.235 24 23-24 15.886 0.117 4.5.2. Nhà trẻ - Trường mẫu giáo Lưu lượng nước cho nhà trẻ vào lúc 12-13h: Q = QNHATRE = 7,2 (m3/h) Theo tính tĩan, nhà trẻ họat động 17 tiếng đồng hồ ( từ 05 giờ đến 22 giờ). Khu dân cư cĩ 2 nhà trẻ, vì vậy ta chia ra làm 2 điểm lấy nước tập trung tại nút số 8 và nút 18. Lưu lượng tại mỗi nút là: Q= = 1 l/s Bảng 4.6: Hệ số Pattern cho nhà trẻ Giờ %Q Hệ số Pattern 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6.00 0.40 6-7 5.00 0.33 7-8 3.00 0.20 8-9 15.00 1.00 9-10 5.50 0.37 10-11 3.40 0.23 11-12 0.40 0.03 12-13 15.00 1.00 13-14 8.10 0.54 14-15 5.60 0.37 15-16 4.00 0.27 16-17 4.00 0.27 17-18 15.00 1.00 18-19 3.00 0.20 19-20 2.00 0.13 20-21 2.00 0.13 21-22 3.00 0.20 22-23 23-24 4.5.3. Lưu lượng nước cho trường học cấp I: Q = QTRUONG = 5,17 (m3/h) Theo tính tĩan,nhu cầu dung nước của trường học liên tục trong ngày. Khu dân cư cĩ 1 trường học, ta cho lấy nước tập trung tại nút số 16. Lưu lượng tại nút là: Q= = 1.436 (l/s) Bảng 4.7: Hệ số Pattern cho trường học Giờ %Q Hệ số Pattern 0-1 0.15 0.006 1-2 0.15 0.006 2-3 0.15 0.006 3-4 0.15 0.006 4-5 0.15 0.006 5-6 0.25 0.011 6-7 0.30 0.013 7-8 23.50 1.000 8-9 6.80 0.289 9-10 4.6 0.196 10-11 3.6 0.153 11-12 2.0 0.085 12-13 3.0 0.128 13-14 6.25 0.266 14-15 6.15 0.262 15-16 3.0 0.128 16-17 4.0 0.170 17-18 3.6 0.153 18-19 3.4 0.145 19-20 5.0 0.213 20-21 2.6 0.111 21-22 18.6 0.791 22-23 1.6 0.068 23-24 1.0 0.043 4.5.4. Công trình thương mại – dịch vụ khu dân cư: Q = Qcongcong1 = 12.878 (m3/h) Ta chia ra thành 4 điểm lấy nước tập trung tại nút 7, nút 8, nút 9 và nút 13. Lưu lượng tại mỗi nút là: Q= = 0.894 (l/s) Bảng 4.8: Hệ số Pattern cho Công trình thương mại – dịch vụ khu dân cư Giờ %Q Hệ số Pattern 0-1 0.75 0.09 1-2 0.75 0.09 2-3 1.0 0.12 3-4 1.0 0.12 4-5 3.0 0.35 5-6 5.5 0.65 6-7 5.5 0.65 7-8 5.5 0.65 8-9 3.5 0.41 9-10 3.5 0.41 10-11 6.0 0.71 11-12 8.5 1.00 12-13 8.5 1.00 13-14 6.0 0.71 14-15 5.0 0.59 15-16 5.0 0.59 16-17 3.5 0.41 17-18 3.5 0.41 18-19 6.0 0.71 19-20 6.0 0.71 20-21 6.0 0.71 21-22 3.0 0.35 22-23 2.0 0.24 23-24 1.0 0.12 4.5.5. Công trình thương mại – dịch vụ trong khu thương mại - dịch vụ chợ đầu mối Q = Qcongcong 2 = 12.878 (m3/h) Ta chia ra thành 4 điểm lấy nước tập trung tại nút 1, nút 2, nút 4 và nút 10. Lưu lượng tại mỗi nút là: Q= = 0.894 (l/s) Bảng 4.9: Hệ số Pattern cho Công trình thương mại – dịch vụ trong khu thương mại - dịch vụ chợ đầu mối Giờ %Q Hệ số Pattern 0-1 0.75 0.09 1-2 0.75 0.09 2-3 1.0 0.12 3-4 1.0 0.12 4-5 3.0 0.35 5-6 5.5 0.65 6-7 5.5 0.65 7-8 5.5 0.65 8-9 3.5 0.41 9-10 3.5 0.41 10-11 6.0 0.71 11-12 8.5 1.00 12-13 8.5 1.00 13-14 6.0 0.71 14-15 5.0 0.59 15-16 5.0 0.59 16-17 3.5 0.41 17-18 3.5 0.41 18-19 6.0 0.71 19-20 6.0 0.71 20-21 6.0 0.71 21-22 3.0 0.35 22-23 2.0 0.24 23-24 1.0 0.12 4.6. Chạy EPANET 2.0 4.6.1. 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 qui 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. Ngoài ra tuổi của nước và theo vết nguồn nước cũng có thể được mô phỏng. 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. 4.6.2. Thiết lập thơng số tính tốn cho EPANET Thiết lập thơng số cơ bản để chạy Epanat cho mạng lưới cấp nước khu dân cư Long Tân. vào Project >> Defaults , thiết lập các thơng số như hình vẽ: Hình 4.3: Thiết lập thơng 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 4.6.3. 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 vào biểu tượng đường ống: Vẽ bơm bấm vào biểu tượng bơm: Sau khi vẽ mạng lưới, ta được sơ đồ mạng lưới cấp nước như sau: Hình 4.4: Sơ đồ mạng lưới cấp nước khu dân cư Long Tân vẽ bằng EPANET 4.6.4. 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 11 - Nhập vào Patern ID cho số thứ tự của chu kỳ - Nhập vào Multiply cho hệ số nhân theo từng thời điềm của nhu cầu cơ bản (base demand). Hình 4.5: Thiết lập hệ số Pattern cho nhu cầu sinh họat Hình 4.6: Thiết lập hệ số Pattern cho trường học Hình 4.7: Thiết lập hệ số Pattern cho nhà trẻ Hình 4.8: Thiết lập hệ số Pattern cho thương mại, dịch vụ 1 và 2 Hình 4.9: Thiết lập hệ số Pattern cho bơm 1 Hình 4.10: Thiết lập hệ số Pattern cho bơm 2 và 3 Hình 4.11: Thiết lập hệ số Pattern cháy 4.6.5. 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 là 0 vì đây là khu quy họach, địa hình bằng phẳn). - Nhập vào Base Demand để th