Bài giảng Cấp thoát nước: Chương 2 - TS. Võ Thị Tuyết Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cấp thoát nước" Chương 2 - Khái niệm chung về cấp nước, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Định nghĩa Hệ thống cấp nước; Phân loại hệ thống cấp nước; Các sơ đồ hệ thống cấp nước và chức năng từng công trình; Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước; Các tài liệu cơ sở để thiết kế hệ thống cấp nước;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cấp thoát nước: Chương 2 - TS. Võ Thị Tuyết Giang

Trường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ thuật Xây Dựng CẤP THOÁT NƯỚC (Water supply & sewerage) TS. Võ Thị Tuyết Giang Chương 2: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤP NƯỚC 2.1. ĐN Hệ thống cấp nước (HTCN) - Định nghĩa - Các yêu cầu cơ bản đối với 1 HTCN 2.2. Phân loại HTCN  Theo đối tượng phục vụ HTCN đô thị HTCN khu công nghiệp, nông nghiệp HTCN đường sắt  Theo chức năng phục vụ HTCN sinh hoạt HTCN sản xuất HTCN chữa cháy HTCN kết hợp BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 2
Theo phương pháp sử dụng nước HTCN trực tiếp HTCN tuần hoàn HTCN dùng lại  Theo phương pháp vận chuyển nước - HTCN có áp: nước chảy trong ống chịu áp lực do bơm hoặc bể chứa nước trên cao tạo ra. - HTCN tự chảy (không áp): nước tự chảy theo ống hoặc mương hở do chênh lệch địa hình.  Theo nguồn nước HTCN ngầm HTCN mặt BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 3 Theo phạm vi cấp nước HTCN thành phố HTCN nông thôn HTCN khu dân cư, tiểu khu nhà ở (HTCN bên ngoài nhà, bên trong nhà)  Theo phương pháp chữa cháy - Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: áp lực nước ở mạng lưới đường ống cấp nước thấp nên phải dùng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy. Bơm có thể hút trực tiếp từ đường ống thành phố hay từ thùng chứa nước trên xe chữa cháy. - Hệ thống chữa cháy áp lực cao: áp lực nước trên mạng lưới đường ống đảm bảo đưa nước tới mọi nơi chữa cháy, do đó đội PCCC chỉ việc lắp ống vải gai vào họng chữa cháy trên mạng lưới đường ống để lấy nước chữa cháy. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 4
2.3. Các sơ đồ HTCN và chức năng từng công trình HTCN cho sinh hoạt đô thị Phương án sử dụng nước mặt BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 5 HTCN cho sinh hoạt đô thị Phương án sử dụng nước ngầm BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 6
HTCN cho sinh hoạt đô thị Phương án sử dụng nhiều nguồn nước khác nhau BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 7 HTCN cho các xí nghiệp CN Sơ đồ cấp thẳng cho sx và kết hợp xử lý cho sinh hoạt BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 8
HTCN cho các xí nghiệp CN Sơ đồ cấp nước tuần hoàn BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 9 HTCN cho các xí nghiệp CN Sơ đồ cấp nước liên tục BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 10
2.4. Lựa chọn sơ đồ HTCN 2.5. Các tài liệu cơ sở để thiết kế HTCN 2.5.1. Nhu cầu và tiêu chuẩn dùng nước BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 11 Tiêu chuẩn dùng nước tổng hợp tính theo đầu người gồm nước cấp cho: Ăn uống sinh hoạt; Công nghiệp; Công trình công cộng; Tưới cây, rửa đường; Thất thoát;… Ghi chú: Cho phép thay đổi tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của điểm dân cư 10  20% tuỳ theo điều kiện khí hậu, mức độ tiện nghi và các điều kiện địa phương khác. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 12
Số Đối tượng dùng nước và thành phần cấp nước Giai đoạn TT 2010 2020 I. Đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I, khu du lịch, nghỉ mát a) Nước sinh hoạt: - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô 165 200 + Ngoại vi 120 150 - Tỷ lệ dân số được cấp nước (%): + Nội đô 85 99 + Ngoại vi 80 95 b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu 10 10 hoả,…); Tính theo % của (a) 10 10 c) Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị; Tính 22 45 22 45 theo % của (a) < 25 < 20 d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục 2) e) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b+c+d) 7 10 58 Tiêu chuẩn dùng nước cho f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; Tính theo % của (a+b+c+d+e) ăn uống sinh hoạt và các II. Đô thị loại II, đô thị loại III a) Nước sinh hoạt: nhu cầu khác tính theo - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô + Ngoại vi 120 80 150 100 đầu người đối với các - Tỷ lệ dân số được cấp nước (%): + Nội đô 85 99 + Ngoại vi 75 90 điểm dân cư b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu 10 10 hoả,…); Tính theo % của (a) 10 10 c) Nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị; Tính 22 45 22 45 theo % của (a) < 25 < 20 d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục 2) 8 10 78 e) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b+c+d) f) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; Tính theo % của (a+b+c+d+e) III. Đô thị loại IV, đô thị loại V; Điểm dân cư nông thôn a) Nước sinh hoạt: - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): 60 100 - Tỷ lệ dân số được cấp nước (%): 75 90 b) Nước dịch vụ; Tính theo % của (a) 10 10 c) Nước thất thoát; Tính theo % của (a+b) < 20 < 15 d) Nước cho yêu cầu riêng của nhà máy xử lý nước; 10 10 Tính theo % của (a+b+c) 13 Tiêu chuẩn nước tưới, rửa trong khu dân cư và khu CN tuỳ theo loại mặt đường, cách rửa, loại cây và các đk địa phương khác Khi thiếu số liệu về quy hoạch (đường đi, cây xanh, vườn ươm) thì lưu lượng nước để tưới tính theo dân số lấy không quá 8-12% tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt tuỳ theo điều kiện khí hậu, khả năng nguồn nước, mức độ hoàn thiện của khu dân cư và các điều kiện tự nhiên khác. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 14
Tiêu chuẩn nước cho nhu cầu sinh hoạt trong cơ sở sản xuất công nghiệp Loại phân xưởng Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt trong cơ Hệ số không sở sản xuất công nghiệp tính cho 1 người điều hoà giờ trong 1 ca (l/người/ca) Phân xưởng toả nhiệt trên 45 2,5 20 Kcalo/m3. giờ 25 3 Các phân xưởng khác - Qh một nhóm vòi tắm hương sen trong cơ sở sx CN: 300l/h. - T/gian dùng vòi tắm hương sen: kéo dài 45 ph sau khi hết ca. - Số vòi tắm hương sen tính theo số công nhân trong ca đông nhất và theo đặc điểm vệ sinh của quá trình sx Đặc điểm vệ sinh của quá trình sản xuất Số người sử dụng tính cho 1 nhóm hương sen a) Không làm bẩn quần áo và tay chân 30 b) Làm bẩn quần áo và tay chân 14 c) Có dùng nước 10 d) Thải nhiều bụi hay các chất bẩn độc 6 15 Tiêu chuẩn nước cho chữa cháy TCVN-2622:1995 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 16
Lưu lượng nước tính toán Nước sinh hoạt (cho nhu cầu khu dân cư) Q (m3/h) Qh-max Qi Qtb Qh-min 0 i 24 T (h) Biểu đồ dùng nước ngày điển hình Qngñ-max: löu löôïng ngaøy duøng nöôùc lôùn nhaát (m3/ngñ) Qi: löu löôï ng giôø thöù i (m3/h) Qh-tb= Qngñ-max/24: löu löôïng trung bình giôø (m3/h); Qh-max: löu löôïng giôø lôùn nhaát (m3/h) Ki=Qi/ Qh-tb : heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø thöù i (ñònh nghóa thöôøng söû duïng trong caùc phaàn meàm moâ phoûng doøng chaûy coù aùp trong maïng löôùi, ví duï EPANET) Kh-max=Qh-max/ Qh-tb : heä soá khoâng ñieàu hoøa giôø lôùn nhaát Kngñ-max=Qngđ-max/ Qngđ-tb : heä soá khoâng ñieàu hoøa ngaøy lôùn nhaát BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 17 Lưu lượng nước tính toán Nước sinh hoạt (cho nhu cầu khu dân cư) Trang bò tieän nghi trong nhaø Tieâu chuaån duøng Heä soá khoâng nöôùc trung bình qtb ñieàu hoøa giôø (l/ngöôøi/ (Kh-max) ngaøy-ñeâm)  Loaïi I. Nhaø beân trong khoâng coù heä 40-60 2,5-2,0 thoáng caáp thoaùt nöôùc vaø duïng cuï veä sinh. Nöôùc duøng laáy töø voøi nöôùc coâng coäng.  Loaïi II. Nhaø beân trong chæ coù voøi laáy 80-100 2,0-1,8 nöôùc  Loaïi III. Nhaø beân trong coù heä thoáng 120-150 1,8-1,5 caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, khoâng coù thieát bò taém.  Loaïi IV. Nhaø beân trong coù heä thoáng 150-200 1,7-1,4 caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, coù thieát bò taém thoâng thöôøng.  Loaïi V. Nhaø beân trong coù heä thoáng 200-300 1,5-1,3 caáp thoaùt nöôùc, coù duïng cuï veä sinh, coù chaäu taém vaø caáp nöôùc noùng cuïc boä. [TCXD-33-68] BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 18
Lưu lượng nước tính toán Nước sinh hoạt (cho nhu cầu khu dân cư) qtb .N q .N 3 max Qsh ngđ  1000 K ngđ  max  max 1000 m / ngđ   max Qsh ngđ Q max sh  h  24  K h  max m 3 / h  max Qsh  h Q max sh  s  .1000 l / s  3600 Nước tưới cây, rửa đường 10000.qt .Ft Qt  ngđ  1000  10.qt .Ft m 3 / ngđ   Qt  ngđ Qt  h  T m3 / h   BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 19 Lưu lượng nước tính toán Nước công nghiệp - Nước sinh hoạt cho CN làm việc tại nhà máy q N q N CN Qsh ngđ  n 1 l 2 m 3 / ngđ 1000   q N q N CN Qshca  n 3 l 4 m 3 / ca 1000   CN Qsh ca CN Qsh h  T0 m3 / h   - Nước tắm cho CN làm việc tại nhà máy 500.n 3 QtCN  h 1000   m / h ; QtCN  QtCN .C m3 / ngđ  ngđ h   - Nước sản xuất Qsx  ngđ Qsx  h  T m3 / h BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 20
Giê Kh-max ki 1.25 1.30 1.35 1.5 1.7 2.0 2.5 0-1 3,23 3,20 3,00 1,50 1,00 0,75 0,60 1-2 3,25 3,10 3,20 1,50 1,00 0,75 0,60 2-3 3,30 3,20 2,50 1,50 1,00 1,00 1,20 3-4 3,32 3,20 2,60 1,50 1,00 1,00 2,00 4-5 3,25 3,20 3,50 2,50 2,00 3,00 3,50 5-6 3,40 3,40 4,10 3,50 3,00 5,50 3,50 Hệ số phân bố lưu 6-7 3,85 3,80 4,50 4,50 5,00 5,50 4,50 lượng nước sinh hoạt 7-8 4,45 4,60 4,90 5,50 6,50 5,50 10,20 8-9 5,20 5,40 4,90 6,50 6,25 3,50 8,80 cho khu vực dân cư 9-10 10-11 5,05 4,85 5,00 4,80 5,60 4,90 6,25 6,25 5,50 4,50 3,50 6,00 6,50 4,10 (% lưu lượng ngày hoặc 11-12 4,60 4,60 4,70 6,25 5,50 8,50 4,10 ca) 12-13 4,60 4,50 4,40 5,00 7,00 8,50 3,50 13-14 4,55 4,40 4,10 5,00 7,00 6,00 3,50 14-15 4,75 4,60 4,10 5,50 5,50 5,00 2,00 15-16 4,70 4,60 4,40 6,00 4,50 5,00 6,20 Q h  max 16-17 4,65 4,40 4,30 6,00 5,00 3,50 10,40 K h  max  17-18 18-19 4,35 4,40 4,30 4,40 4,10 4,50 5,50 5,00 6,50 6,50 3,50 6,00 9,40 7,30 Q 19-20 4,30 4,50 4,50 4,50 5,00 6,00 3,80 20-21 4,30 4,50 4,50 4,00 4,50 6,00 1,70 21-22 4,20 4,80 4,80 3,00 3,00 3,00 1,10 22-23 3,75 3,80 4,60 2,00 2,00 2,00 0,80 23-24 3,70 3,70 3,30 1,25 1,25 1,00 0,70 Tæng (%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 21 Giờ trong ngày % Qngđ Biểu đồ tiêu thụ nước cho các giờ trong các ngày 0-1 2,27 1-2 2,28 dùng nước lớn nhất 2-3 2,30 3-4 2,30 % Qngđ 7.00 4-5 2,79 5-6 3,76 6.00 6-7 4,97 5.00 7-8 5,40 4.00 8-9 5,30 3.00 9-10 4,93 2.00 10-11 4,67 1.00 11-12 4,93 0.00 12-13 5,50 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 13-14 5,54 14-15 4,95 15-16 4,74 average(6h-20h) 5,15% 16-17 5,22 17-18 5,89 average(20h-6h) 2,79% 18-19 5,70 19-20 20-21 4,37 4,02  TB cấp I: bơm điều hòa suốt ngày đêm 21-22 22-23 3,20 2,70  TB cấp II: làm việc theo 2 chế độ 23-24 2,27 Tổng 100,00 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 22
2.6. Sự liên hệ giữa các CT cấp nước về mặt lưu lượng 2.6.1. Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo từng giờ trong ngày dùng nước lớn nhất Biểu đồ tiêu thụ nước cho các giờ trong ngày dùng nước lớn nhất Chọn chế độ bơm của trạm bơm cấp II Xác định dung tích đài nước Wđ = Wđh + Wcc Đề xuất hình dạng và kích thước thiết kế của đài 23 Lưu lượng nước Chế độ bơm của Dùng - Cấp Lượng nước còn lại Lượng nước còn lại Giờ trong ngày tiêu thụ (% Qngđ) TB II (% Qngđ) (% Qngđ) trong đài (% Qngđ) trong đài (% Qngđ) 0-1 2,27 2,79 -0,52 1,49 -0,52 1-2 2,28 2,79 -0,51 0,98 -1,03 2-3 2,30 2,79 -0,49 0,49 -1,52 3-4 2,30 2,79 -0,49 0,00 -2,01 4-5 2,79 2,79 0,00 0,00 -2,01 5-6 3,76 2,79 0,97 0,97 -1,04 6-7 4,97 5,15 -0,18 0,79 -1,22 7-8 5,40 5,15 0,25 1,04 -0,97 8-9 5,30 5,15 0,15 1,19 -0,82 9-10 4,93 5,15 -0,22 0,97 -1,04 10-11 4,67 5,15 -0,48 0,49 -1,52 11-12 4,93 5,15 -0,22 0,27 -1,74 12-13 5,50 5,15 0,35 0,62 -1,39 13-14 5,54 5,15 0,39 1,01 -1,00 14-15 4,95 5,15 -0,20 0,81 -1,20 15-16 4,74 5,15 -0,41 0,40 -1,61 16-17 5,22 5,15 0,07 0,47 -1,54 17-18 5,89 5,15 0,74 1,21 -0,80 18-19 5,70 5,15 0,55 1,76 -0,25 19-20 4,37 5,15 -0,78 0,98 -1,03 20-21 4,02 2,79 1,23 2,21 0,20 21-22 3,20 2,79 0,41 2,62 0,61 22-23 2,70 2,79 -0,09 2,53 0,52 23-24 2,27 2,79 -0,52 2,01 0,00 Tổng 100 100 Max 2,62 0,61 Min 0,00 -2,01 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 24
2.6. Sự liên hệ giữa các CT cấp nước về mặt lưu lượng 2.6.2. Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II Chọn chế độ bơm của trạm bơm cấp I và II Xác định dung tích bể chứa Wbc = Wđh + Wcc + Wbt Đề xuất số bể và kích thước thiết kế của bể BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 25 2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.1. Áp lực cần thiết của nhà • Σh: tổng tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài của MLCN trong nhà theo tuyến tính toán bất lợi nhất. • hcb: tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất của MLCN bên trong nhà. • Lấy sơ bộ: HTCN sinh hoạt: hcb=20-30% Σh HTCN chữa cháy: hcb=10% Σh khi có cháy Hctnhà = Hhh + Htd + H HTCN sinh hoạt + chữa cháy: hcb=15-20% Σh khi có cháy Với : Hhh = h1 + (n-1)h2 + h3 Htd được chọn theo tiêu chuẩn H = Σh + hcb + hđh BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 26
2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.2. Độ cao bơm nước của máy bơm (Hb) • Hctnhà : Hhh tính từ mức nước thấp nhất trong bể chứa đến dụng cụ vệ sinh ở vị trí bất lợi nhất • Nếu bơm trực tiếp từ đường ống cấp nước bên ngoài có áp lực bảo đảm thường xuyên: Hb = Hctnhà - Hbđ • Nếu áp lực ở đường ống cấp nước bên ngoài dao động: Hb = Hctnhà - Hbđ BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 27 2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.3. Liên hệ về mặt áp lực giữa các công trình trong HTCN Đài nước ở đầu mạng lưới BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 28
2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.3. Liên hệ về mặt áp lực giữa các công trình trong HTCN Đài nước ở cuối mạng lưới BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 29 2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.3. Liên hệ về mặt áp lực giữa các công trình trong HTCN (trường hợp có cháy) Áp lực HTCN khi có cháy, đài nước ở đầu mạng lưới BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 30
2.7. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước 2.7.3. Liên hệ về mặt áp lực giữa các công trình trong HTCN (trường hợp có cháy) Áp lực HTCN khi có cháy, đài nước ở cuối mạng lưới BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 31