CẤP THOÁT NƯỚC
Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Kỹ thuật Xây Dựng
TS. Võ Thị Tuyết Giang
(Water supply & sewerage)
MỤC TIÊU MÔN HỌC
oTính toán, thiết kế hệ thống cấp nước sinh
hoạt, sản xuất cho một đơn vị sử dụng nước
(nhà ở, nhà công cộng, xí nghiệp,…)
oTính toán, thiết kế, quy hoạch hệ thống cấp
nước cho một khu vực
oTính toán, thiết kế hệ thống thoát nước
(nước sinh hoạt, nước mưa) cho một đơn
vị sử dụng nước
oTính toán, thiết kế, quy hoạch hệ thống
thoát nước cho một khu vực
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
TÀI LIỆU HỌC TẬP
oVõ Thị Tuyết Giang. Bài giảng Cấp thoát
nước. Trường ĐH Bách Khoa TPHCM, 2024.
o BM KT&QL Tài nguyên nước. Bài giảng Cấp
thoát nước. Trường ĐH Bách Khoa TPHCM,
2007.
o Trần Hiếu Nhuệ & nnk. Cấp thoát nước. NXB
Khoa học & Kỹ thuật, 2012.
oNguyễn Phương Thảo & nnk. Cấp thoát nước
trong nhà và công trình. NXB Xây dựng, 2021.
oTerence Mcghee. Water Supply &
Sewerage. Mc Graw Hill India, 6th edition,
2014.
oPhần mềm EPANET.
oPhần mềm WaterGEMS.
oPhần mềm SWMM.
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
NỘI DUNG MÔN HỌC
oChương 1: Nguồn nước – Công trình thu nước
– Xử lý nước
oChương 2: Khái niệm chung về cấp nước
oChương 3: Hệ thống cấp nước cho khu vực
BÀI TẬP (30%): trắc nghiệm/tự luận
KIỂM TRA (20%): trắc nghiệm/tự luận
oChương 4: Khái niệm chung về thoát nước
oChương 5: Hệ thống thoát nước cho khu vực
oChương 6: Hệ thống cấp nước trong nhà
oChương 7: Hệ thống thoát nước trong nhà
THI (50%): trắc nghiệm/tự luận
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
Chương 1: NGUỒN NƯỚC – CÔNG TRÌNH THU NƯỚC –
XỬ LÝ NƯỚC
oNguồn nước mặt
- Nước sông:
Trữ lượng lớn, dễ khai thác, độ cứng & hàm
lượng Fe nhỏ.
Thay đổi lớn theo mùa về Q, mức nước, nhiệt
độ và độ đục, hàm lượng cặn cao, dễ bị nhiễm
bẩn.
- Nước suối: Mùa khô Q nhỏ, trong; mùa lũ Q
lớn, đục.
- Nước hồ, đầm: Dễ nhiễm bẩn
- Nước biển
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
1.1. Nguồn nước và các công trình thu nước
1.1.1. Nguồn nước:
Gồm nguồn nước mặt, nguồn
nước ngầm và nguồn nước mưa.
oNguồn nước ngầm
Theo vị trí tồn tại so với mặt đất:
- Nước ngầm mạch nông: 3-10m, không áp
- Nước ngầm mạch trung bình: 10-20m,
thường là không áp hoặc có áp cục bộ
- Nước ngầm mạch sâu: >20m, nằm trong các
tầng chứa nước
Theo áp lực:
- Nước ngầm không áp
- Nước ngầm có áp
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
1.1.1. Nguồn nước
Nguồn nước ngầm
Ưu: Sạch, xử lý đơn giản, có thể xây dựng
phân tán, bảo đảm an toàn cấp nước
Nhược: thăm dò, khai thác khó khăn; thường
bị nhiễm sắt, nhiễm mặn; trữ lượng khai thác hạn
chế
oNguồn nước mưa
1.1.2. Lựa chọn nguồn cung cấp nước
oChất lượng nước đáp ứng yêu cầu vệ sinh
theo TCVN
TCVN 5294:1995. Chất lượng nước. Quy tắc lựa
chọn và đánh giá chất lượng nguồn tập trung cấp
nước uống, nước sinh hoạt.
TCVN 5942:1995. Chất lượng nước. Tiêu chuẩn
chất lượng nước mặt.
TCVN 5943:1995. Chất lượng nước. Tiêu chuẩn
chất lượng nước biển ven bờ.
TCVN 5944:1995. Chất lượng nước. Tiêu chuẩn
chất lượng nước ngầm.
TCVN 5502:2003. Nước cấp sinh hoạt. Yêu cầu
chất lượng.
oTrữ lượng nguồn nước đảm bảo khai thác
nhiều năm.
o Ưu tiên chọn nguồn nước gần nơi tiêu thụ,
địa chất công trình phù hợp với yêu cầu XD,
có điều kiện bảo đảm vệ sinh nguồn nước.
o Ưu tiên chọn nguồn nước ngầm.
o Không làm thay đổi chế độ dòng chảy của các
nguồn.
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
oCông trình thu nước ngầm
- Công trình thu nước ngầm mạch nông
Giếng khơi:
- D = 0,8 – 2m, chiều sâu H = 3 – 20m
- Đứng độc lập (dùng nước ít) hoặc thành 1 nhóm
giếng khơi nối vào giếng tập trung bằng các ống
xiphông.
- Đáy giếng: cấu tạo tầng lọc đáy giếng gồm 3
hoặc 4 lớp cát sỏi, chiều dày mỗi lớp tối thiểu
100mm.
- Thành giếng: bằng gạch, BT đá hộc, đá ong, …
- Lát nền và xây bờ xquanh giếng cao hơn mặt
đất chừng 0,8m; bọc đất sét dày 0,5m xquanh
thành giếng từ mặt đất xuống độ sâu 1,2m (tránh
nước mưa chảy trên mặt kéo theo chất bẩn chui
vào giếng).
1.1.3. Công trình thu nước
- Vị trí giếng nên gần nhà nhưng phải cách xa các
chuồng nuôi xúc vật, hố xí tối thiểu 7 – 10m.
Tính toán giếng khơi: xác định
- Số lượng giếng
- Đường kính giếng
+ lưu lượng cần thu
+ tính chất của tầng nước
+ cách thu nước
+ loại thiết bị bơm đặt trong giếng
+ biện pháp thi công
Đk giếng thường không quá 3 – 4 m, nếu đk lớn
thì nên dung giải pháp nhóm giếng.
- Độ sâu giếng theo Q yêu cầu với điều kiện độ hạ
sâu MN trong giếng khi bơm không vượt quá độ
hạ MN cho phép.
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
Cấu tạo giếng khơi
4
2
Đáy giếng
Mực nước tĩnh
Mặt đất tự nhiên
3
Giếng tập
trung
Trạm bơm
Ống xi phông
Ống hút máy
bơm
Sơ đồ nhóm giếng khơi
Thành giếng
Giếng khơi:
- Giếng hoàn chỉnh: giếng có vách và phần thu xuyên hết tầng
ngậm nước
- Giếng hoàn chỉnh: giếng có vách và phần thu không xuyên
hết tầng ngậm nước
- MN tĩnh: là MN trong giếng khi chưa bơm, MN tĩnh trùng với
MN ngoài giếng
- MN động: là MN trong giếng khi đang bơm hạ xuống và ổn
định tương ứng với lưu lượng hút
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
Nếu H và T rất lớn thì có thể bỏ qua vế phải của
mẫu số.
Khi T > 10r và R < 10H : Q = 4KSr.
- Khi lấy nước qua thành bên: có thể sử dụng CT
tương tự như với giếng khoan không hoàn chỉnh
không áp:
Tính toán giếng khơi - Cách 1
Giếng khơi:
-
Khi lấy nước từ đáy:
Nếu khoảng cách từ đáy đến tầng cản nước lớn
hơn đường kính giếng (T 2r):
(V.D.Babuskin)
r : bán kính trong của giếng.
K : hệ số thấm.
S : độ hạ MN trong giếng khi bơm.
R : bán kính ảnh hưởng.
T : khoảng cách từ đáy giếng đến tầng cản
nước.
H : chiều sâu MN tĩnh tính đến đáy cách
thủy.
2 KSr
Qr R
(1 1,18 )
2 T 4H
r
R
STHKS
Q
lg
)(236,1
TS. Võ Thị Tuyết Giang BG Cấp thoát nước
V1 : vận tốc nước chảy qua tầng lọc đáy vào trong
giếng.
V1 = αβK(1-p)(η-1) (C.V.Idbacser)
= 0,5 - 0,6: hệ số an toàn.
β : hệ số phụ thuộc cấu tạo lọc.
K : hệ số thấm (m/ng).
p : độ rỗng của lớp vật liệu lọc.
η : hệ số nhớt động học của nước.
V2: vận tốc nước chảy qua thành bên vào giếng.
V2 = 60K1/3
Tính toán giếng khơi - Cách 2 (tính như giếng
khoan)
Giếng khơi:
Khi thu nước từ đáy: Q1 = F1.V1
Khi thu nước từ thành bên: Q2 = F2.V2
Khi thu nước từ đáy và thành bên: Q = Q1 +Q2
F1 : diện tích đáy giếng.
F2 : diện tích phần thu nước thực tế của giếng
(bằng phần diện tích xung quanh của giếng có bố
trí khe thu nước và nằm trong MNN)