Bài giảng Cấp thoát nước: Chương 3 - TS. Võ Thị Tuyết Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

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 3 - Hệ thống cấp nước cho khu vực, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Phân loại MLCN và nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước; Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước; Tính toán thủy lực mạng lưới vòng;...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 3 - 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 3: HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO KHU VỰC Mạng lưới cấp nước (MLCN) 3.1. Phân loại MLCN và nguyên tắc vạch tuyến MLCN  Quy hoạch ML đường ống cấp nước: cần có Bản đồ địa hình khu vực (vị trí thành phố, nguồn nước và các tuyến dẫn nước) Bản đồ quy hoạch chung Bản đồ quy hoạch công trình ngầm Mặt cắt ngang các đường phố Tài liệu địa chất thủy văn và địa chất công trình BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 2
Nghieân cöùu khu vöïc thieát keá vaø caùc nhu caàu hieän taïi vaø töông lai: ñòa hình, ñòa chaát nguoàn nöôùc quy hoaïch ñoâ thò daân soá caùc loaïi ñoái töôïng tieâu thuï nöôùc nhu caàu nöôùc coâng nghieäp Nghieân cöùu caùc phöông aùn Khaûo saùt dòch vuï hieän höõu: khaû thi &ø nghieân cöùu kinh teá. maïng löôùi coáng thoát nöôùc maïng löôùi phaân phoái gaz maïng löôùi phaân phoái ñieän maïng löôùi phaân phoái ĐT Nội dung thiết kế mạng lưới phân phối nước BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 3  Phân loại MLCN §µi níc Sơ đồ mạng Tr¹m b¬m lưới cụt q tt §µi níc Sơ đồ mạng Q q nót lưới vòng Tr¹m b¬m q tt 4
TCXDVN 33-2006  Mạng lưới đường ống cấp nước phải là mạng lưới vòng, mạng cụt chỉ được phép áp dụng trong các trường hợp: - Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa - Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100mm - Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không quá 300m - Ở điểm dân cư khi số dân dưới 5.000 người với tiêu chuẩn cấp nước chữa cháy 10l/s được phép đặt mạng lưới cụt nếu chiều dài không quá 300m. Nhưng phải được phép của cơ quan phòng chống cháy, đồng thời phải có dung tích trữ nước cho chữa cháy. - Được phép đặt mạng lưới cụt theo phân đợt xây dựng trước khi hoàn chỉnh mạng lưới vòng theo quy hoạch .  Đường kính ống dẫn: xác định theo kết quả tính toán thuỷ lực mạng truyền dẫn, phân phối nước. Đường kính ống dẫn, ống kết hợp chữa cháy trong khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp không được nhỏ hơn 100mm; trong khu dân cư nông nghiệp không nhỏ hơn 75mm. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 5 TCXDVN 33-2006  Độ dốc đặt ống: đường ống dẫn và mạng lưới phải đặt dốc về phía xả cặn với độ dốc không nhỏ hơn 0,001. Khi địa hình bằng phẳng thì độ dốc đặt ống cho phép giảm đến 0,0005.  Vật liệu làm ống: chọn vật liệu và độ bền của ống dựa trên cơ sở tính toán kết hợp với điều kiện vệ sinh, độ ăn mòn của đất, nước, điều kện làm việc của ống và yêu cầu về chất lượng nước. - Ông làm việc có áp: gang xám, thép, bê tông cốt thép, chất dẻo, gang dẻo, ống nhựa có cốt sợi thuỷ tinh tăng cường. - Ống gang xám chỉ nên dùng khi không có ống phi kim loại. - Ống thép chỉ nên dùng khi áp lực công tác cao (trên 8 kg/cm2) hoặc: + Khi ống qua đường ôtô, xe lửa, chướng ngại, đầm hồ hoặc vượt sông. + Ống đặt trên cầu cạn, trong đường hầm + Khi đặt ống ở địa điểm khó xây dựng, đât lún, đất khai thác mỏ, vùng có hiện tượng Kastơ. - Ống bê tông cốt thép có thể dùng phụ tùng bằng kim loại. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 6
TCXDVN 33-2006  Độ sâu chôn ống: xác định dựa vào tải trọng bên ngoài, độ bền của ống, ảnh hưởng của nhiệt độ bên ngoài và các điều kiện khác; trong trường hợp thông thường độ sâu chôn ống tính từ mặt đất (mặt đường) đến đỉnh ống không nhỏ hơn: - 0,5m với đường kính ống đến 300mm. - 0,7m với đường kính ống > 300mm. Độ sâu chôn ống gang và ống bêtông cốt thép không nhỏ hơn 1m. Khi đặt ống trên vỉa hè thì có thể giảm trị số ở trên nhưng không nhỏ hơn 0,3m. Khi xđ độ sâu đặt ống cần xét đến cốt mặt thiết kế theo quy hoạch san nền của đô thị và khả năng sử dụng của đường ống trước khi hoàn thành công tác san nền.  Họng chữa cháy: bố trí dọc theo đường ôtô, cách mép ngoài của lòng đường không quá 2,5m và cách tường nhà không dưới 3,0m. Cho phép bố trí họng chữa cháy trên vỉa hè. Khoảng cách giữa các họng chữa cháy xác định theo tính toán lưu lượng chữa cháy và đặc tính của họng chữa cháy. Khoảng cách này phải phù hợp với yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn chữa cháy nhưng không quá 300m. Tổn thất áp lực trên 1m dài ống mềm chữa cháy xác định theo công thức: H = 0,00385q2 với q là lưu lượng chữa cháy, l/s. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 7  Nguyên tắc vạch tuyến MLCN - Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước - Tổng số chiều dài ống là nhỏ nhất - Hướng vận chuyển chính của nước đi về phía cuối mạng lưới và các điểm dùng nước tập trung - Các tuyến chính đặt song song theo hướng chuyển nước chính, 1 mạng lưới phải có ít nhất 2 tuyến chính có đường kính tương đương nhau và cấp được cả 2 phía. Khi đặt nhiều đường ống song song với nhau thì khoảng cách giữa mép ngoài của ống phải đảm bảo điều kiện: tiết kiệm khối lượng đào đắp; lắp đặt và sửa chữa thuận lợi tuỳ theo loại ống; phù hợp với điều kiện địa chất và địa hình. D < 250mm L ≥ 0,6m D từ 300- 600mm L ≥ 0,8m D > 600mm L ≥ 1m - Khi đặt ống trong đường hầm thì khoảng cách giữa mép ngoài của ống đến tường hầm không được nhỏ hơn 0,2m. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 8
 Nguyên tắc vạch tuyến MLCN - Kết hợp chặt chẽ giữa giai đoạn cấp nước thiết kế và định hướng phát triển cấp nước trong tương lai. - Khi ống chính có đường kính lớn nên đặt thêm 1 ống phân phối nước song song. -Khi ống cấp nước giao nhau hoặc giao nhau với đường ống khác thì khoảng cách tối thiểu theo phương đứng không nhỏ hơn 0,2m. Trường hợp ống cấp nước sinh hoạt đi ngang qua ống thoát nước, ống dẫn các dung dịch có mùi hôi thì ống cấp nước phải đặt cao hơn các ống khác tối thiểu là 0,4m. - Nếu ống cấp nước nằm dưới ống thoát nước thải thì ống nước phải có ống bao bọc ngoài, chiều dài của ống bao kể từ chỗ giao nhau không nhỏ hơn 3m về mỗi phía, nếu đặt ống trong đất sét, và không nhỏ hơn 10m nếu đặt ống trong đất thấm, còn ống thoát nước phải dùng ống gang. - Nếu ống cấp nước giao nhau với đường dây cáp điện, dây điện thoại thì khoảng cách tối thiểu giữa chúng theo phương đứng không được nhỏ hơn 0,5m. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 9  Nguyên tắc vạch tuyến MLCN - Khi ống cấp nước sinh hoạt đặt song song với ống thoát nước bẩn và ở cùng một độ sâu thì khoảng cách theo mặt bằng giữa hai thành ống không được nhỏ hơn 1,5m với đường kính ống tới 200mm và không được nhỏ hơn 3,0m với đường kính ống lớn hơn 200mm. Cùng với điều kiện trên nhưng ống cấp nước nằm dưới ống thoát nước bẩn thì khoảng cách này cần phải tăng lên tuỳ theo sự khác nhau về độ sâu đặt ống mà quyết định. - Khi đường ống đi qua sông, khe suối... thì có thể đặt trên cầu hoặc đặt dưới đáy sông, khe, suối và nên dùng ống bằng thép. Ống đi qua cầu có thể đặt trong các hộp gỗ, bê tông hoặc gắn vào cầu dưới dạng kết cấu treo và có thể tính toán với tốc độ nước chảy lên tới 2,3- 3,0m/s để giảm tải trọng cho cầu. - Nếu chôn ống dưới đáy sông thì số lượng ống không nhỏ hơn 2. Độ sâu từ đáy sông đến đỉnh ống phải xác định theo điều kiện xói lở của lòng sông, nói chung không được nhỏ hơn 0,5m; khi ống nằm trong vùng tàu bè đi lại nhiều thì không được nhỏ hơn 1m và phải có biện pháp phòng ngừa lòng sông bị xói mòn. Hai bên bờ sông phải có giếng kiểm tra và cột báo hiệu cho thuyền bè qua lại. Phải dự kiến các biện pháp thau rửa đường ống khi cần thiết. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 10
 Nguyên tắc vạch tuyến MLCN Đường ống cấp nước thường phải đặt song song với đường phố và có thể đặt ở mép đường hay tốt nhất là ở vỉa hè. Khoảng cách nhỏ nhất theo mặt bằng từ mặt ngoài ống đến các công trình và các đường ống xung quanh, phải xác định tuỳ theo đk ống, tình hình địa chất, đặc điểm công trình và thường không nhỏ hơn các quy định sau: Đến móng nhà và công trình: 3m Đến chân dốc đường sắt: 5m Đến mép mương hay chân mái dốc đường ôtô: 1,5-2,0m Đến mép đường ray xe điện: 1,5-2,0m Đến đường dây điện thoại: 0,5m Đến đường dây điện cao thế tới 35 KV: 1m Đến mặt ngoài ống thoát nước mưa, ống cấp nhiệt và ống dẫn sphẩm: 1,5m Đến cột điện đèn ngoài đường: 1,5m. Đến mép cột điện cao thế: 3,0m Đến hàng rào: 1,5m Đến trung tâm hàng cây: 1,5-2,0m Ghi chú: Trong điều kiện chật chội, bố trí khó khăn nhưng đường kính ống nhỏ và nằm cao hơn móng của công trình có thể hạ thấp các quy định trên. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 11 3.2. Tính toán thiết kế MLCN - Mục đích - Các trường hợp tính toán mạng lưới: 1) Mạng lưới làm việc với lưu lượng giờ tối đa (nước do trạm bơm và đài nước cấp 2) Mạng lưới làm việc với lưu lượng giờ tối thiểu (khi đài nước ở cuối mạng lưới, mạng lưới có thêm chức năng chuyển nước lên đài) 3) Trường hợp chữa cháy: mạng lưới làm việc với lưu lượng giờ tối đa và thêm lượng chữa cháy BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 12
 Xác định lưu lượng nước tính toán Giả thiết - Các điểm lấy nước với Q tương đối lớn: xem như là các điểm lấy nước tập trung → qtr - Các điểm lấy nước nhỏ còn lại: xem như là các điểm lấy nước dọc đường → qdđ - Các điểm lấy nước dọc đường được xem như có lưu lượng như nhau và phân bố dọc theo đường ống chính và ống nối. -Trong quá trình làm việc, lưu lượng nước lấy ra từ các điểm trên mạng lưới xem như thay đổi theo cùng 1 tỷ lệ như trong biểu đồ tiêu thụ nước. Lưu lượng dọc đường đơn vị qdv  Xác định đường kính ống BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 13 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 14
Tốc độ kinh tế Vk trong các ống cấp nước D, mm Vk, m/s Vtb, m/s D, mm Vk, m/s Vtb, m/s 100 0,15-0,86 0,50 350 0,47-1,58 1,00 150 0,28-1,15 0,70 400 0,50-1,78 1,10 200 0,38-1,47 0,90 450 0,60-1,94 1,30 250 0,38- 1.43 0,90 500 0,70-2,10 1,40 300 0,41-1,52 1,00 600 0,95-2,60 1,80 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 15 Tính toán thủy lực mạng lưới vòng Cơ sở tính toán mạng lưới vòng - Chấp nhận phương pháp gần đúng trên cơ sở thiết lập 2 loại phương trình sau: PT loại 1: Σqnút = 0 PT loại 2: Σhvòng = 0 - Để tính toán: • Sơ bộ phân bố lưu lượng tt cho từng đoạn ống trên mạng lưới sao cho thỏa PT1. • Xác định đường kính ống • Điều chỉnh dần lưu lượng ở mỗi đoạn ống để thỏa PT2 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 16
Tính toán thủy lực mạng lưới vòng Trình tự tính toán mạng lưới vòng - Vạch tuyến mạng lưới cấp nước, đánh số nút, sơ bộ vạch hướng nước chảy bắt đầu từ các nguồn nước. - Xác định tổng chiều dài toàn mạng: ΣL - Xác định qđv, qdđ và qn của từng đoạn ống. - Sơ bộ phân bố lưu lượng nước tt trên từng đoạn ống thỏa PT1 - Lập bảng tính thủy lực: chọn dkt, tính tổn thất áp lực theo chiều dài hl của các đoạn ống cho từng vòng một và tính Σh của vòng đó. - Ktra lại tổn thất áp lực trong mỗi vòng theo PT2. - Điều chỉnh mạng lưới vòng. BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 17 Tính toán thủy lực mạng lưới vòng Các phương pháp điều chỉnh mạng lưới vòng B.G. Lôbachốp (Nga) và Hardy-Cross (Đức) Tính cho 1 vòng: h h q    h 2Si qi 2 i qi M.M.Andriyasev (Nga) Tính cho nhiều vòng: q1 q2   ... h1 h2 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 18
19 BG Cấp thoát nước - TS. Võ T TGiang 20
21 22
23 24
25