›
›

Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực - Nguyễn Thống

pdf 32 trang hapham 2400
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực - Nguyễn Thống", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_cap_thoat_nuoc_chuong_3_mang_luoi_cap_nuoc_khu_vuc.pdf

Nội dung text: Bài giảng Cấp thoát nước - Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực - Nguyễn Thống

  1. TRƯỜNG ĐẠICẤP HỌC THOÁT BÁCH KHOA NƯỚC TP. HCM CẤP THOÁT NƯỚC KhoaChương Kyõ Thuaät 3: Mạng Xaây lưới Döïng cấp nước- BM khu KTTNN vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. NỘI DUNG MÔN HỌC CHƯƠNG 1: Tổng quan về cấp nước CHƯƠNG 2: Nguồn nước & Công trình thu nước. CHƯƠNG 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CHƯƠNG 4: Mạng lưới cấp nước bên trong. CHƯƠNG 5: Mạng lưới thoát nước bên trong. Giảng viên: PGS. TS. NGUYỄN THỐNG CHƯƠNG 6: Mạng lưới thoát nước khu vực. E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr CHƯƠNG 7: Tổng quan về xử lý nước thải. Web: CHƯƠNG 8: Phần mềm EPANET và SWMM 1 2 PGS. TS. Nguyễn Thống Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3 ĐỊNH NGHĨA Là hệ thống đường ống & các hạng mục c/trình liên quan xây dựng theo MẠNG LƯỚI CẤP hệ thống trục giao thông chính của NƯỚC KHU VỰC khu vực cấp nước. NHIỆM VỤ Nước trong mạng lưới sẽ được lấy ra cung cấp cho các đơn vị sử dụng nước cuối cùng (hộ dân, nhà máy, xí 3 nghiệp, công sở, ). 4 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. PHÂN LOẠI MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA Có 3 loại mạng lưới: Nuùt: Laø nôi giao nhau caùc ñöôøng oáng. Mạng lưới vòng. Đoạn ống 2 Đoạn ống j Mạng lưới hở (cụt). Đoạn ống 1 Mạng lưới hỗn hợp (vòng + Nút i hở). d 5 D 6 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 1
  2. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA Ñoaïn oáng: Giôùi haïn bôûi 2 nuùt keà nhau vôùi quy Ñieåm laáy nöôùc: laø vò trí nuùt ôû ñoù nöôùc ñöôïc öôùc laø d=hs. vaø khoâng coù löu löôïng vaøo, ra laáy ra (hoaëc ñöa vaøo) maïng löôùi ñeå vaøo doïc ñoaïn oáng (trong tröôøng hôïp coù löu ñôn vò söû duïng nöôùc cuoái cuøng. löôïng doïc tuyeán bieán ñoåi l u l ng ư ượ q “töông ñöông” veà nuùt 2 ñaàu ñoaïn oáng). Điểm lấy nước j j Nútj Nút i i Đoạn ống có d=hs.7 8 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC 7 8 9 6 IV I VI 1 q3 MẠNG LƯỚI 2 3 4 5 II III V VÒNG Đài nước Nguồn nước 10 11 12 13 Điểm lấy nước 9 MẠNG LƯỚI VÒNG 10 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Nhaän xeùt: Nöôùc töø nguoàn ñeán ñieåm laáy nöôùc coù theå ñi baèng nhieàu tuyeán khaùc nhau. ÖU KHUYEÁT ÑIEÅM MẠNG MAÏNG LÖÔÙI VOØNG Öu ñieåm: Baûo ñaûm an toaøn caáp löu löôïng ñeán caùc ñieåm laáy nöôùc khi coù söï coá xaûy LƯỚI HỞ ra treân ñöôøng oáng maïng löôùi. Khuyeát ñieåm: Giaù thaønh cao. tính thuûy löïc phöùc taïp. 11 12 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 2
  3. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Nhaän xeùt: Nöôùc töø nguoàn ñeán ñieåm laáy nöôùc chæ q5 6 5 7 coù theå ñi baèng moät tuyeán. ÖU KHUYEÁT ÑIEÅM q1 MAÏNG LÖÔÙI C T 1 2 3 4 Ụ Öu ñieåm: Giaù thaønh thaáp. tính thuûy löïc ñôn giaûn. Nguồn nước Khuyeát ñieåm: KHOÂNG baûo ñaûm an toaøn caáp löu Đài nước 8 9 10 löôïng ñeán caùc ñieåm laáy nöôùc khi coù söï coá xaûy Điểm lấy nước ra treân ñöôøng oáng maïng löôùi. (HÔÛ) MẠNG LƯỚI CỤT 13 14 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC 7 8 9 MẠNG LƯỚI 6 I 1 q3 HỖN HỢP 2 3 4 5 (VÒNG + HỞ) II Maïng Đài nước löôùi hôû Nguồn nước 10 11 12 Điểm lấy nước 1-2; 4-5; : Đoạn ống 15 16 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống MẠNG LƯỚI HỔN HỢP CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Nhaän xeùt: Phaùt huy ñöôïc öu MỘT SỐ NGUYÊN TẮC & ñieåm cuûa 2 loaïi maïng löôùi LƯU Ý KHI THIẾT KẾ MẠNG vaø khaéc phuïc moät phaàn caùc LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC khuyeát ñieåm cuûa hai loaïi Xác định vị trí nguồn nước. (Chú ý: Nguồn nước thô, nguồn treân. nước đã được xử lý) Nên chọn vị trí có lợi về mặt năng lượng (áp suất, thế năng 17 lớn). 18 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 3
  4. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Từ vị trí nguồn nước Bố CÁC NGUYÊN TẮC & LƯU Ý trí tuyến cấp 1 trước. Đầy đủ để có thể lấy nước Bố trí tuyến cấp 2,3, vào bất kỳ đơn vị sử dụng Thông thường d cấp nhỏ nước cuối cùng nào cho khu nhất >=150mm. thiết kế hệ thống cấp nước. Theo hệ thống quy hoạch giao thông. 19 20 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG CÁC NGUYÊN TẮC & LƯU Ý Cần AN TOÀN cấp nước cao dạng mạng lưới vòng. Nếu không mạng lưới cụt. Ưu tiên xem xét mạng lưới hỗn hợp. 21 22 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS.PGS. Dr.TS. Nguyễn Nguyễn Thống Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. THÔNG SỐ YÊU CẦU THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC LÖÏA CHOÏN Coät nöôùc töï do h (aùp löïc nöôùc töï do) : CUOÁI CUØNG p ( =1000kg/m3: khoái h h - ñòa hình. g min löôïng rieâng cuûa nöôùc Nghieân cöùu caùc phöông aùn khaû thi - ñòa chaát. vaø so saùnh kinh teá caùc p/aùn l/choïn. - nguoàn nöôùc. - Đối với nhà dân cư: - quy hoaïch ñoâ thò. h tùy theo yêu cầu khu vực (10m - daân soá. Khaûo saùt c/t hieän höõu: min - ñoái töôïng tieâu - maïng löôùi thoùat nöôùc 40m) thuï nöôùc. - maïng löôùi phaân phoái gaz p: áp suất tại điểm lấy nước - quy hoaïch giao - maïng löôùi phaân phoái ñieän thoâng. Löu löôïng Q(t) >= Q . - maïng luới ñieän thoïai yêu cầu 23 24 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 4
  5. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. LƯU Ý LƯU Ý Chọn sơ bộ đường kính ống: Thông số tham khảo: V = (0.5 1.5) m/s d(m) 0,8 1,2Q 0,42 tb L = (350 900)m Q(m3/s): lưu lượng qua ống max dmin >= 150mm. p = 500 kPa (kN/m2) max p = 150 kPa min 25 26 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Khái niệm về đường kính kinh tế: T($) T + T 1 2 ĐƯỜNG ỐNG Tmin T1=f(D) CẤP NƯỚC T2=f(D) D (m) dopt T1: chi phí đường ống T : chi phí năng lượng 2 27 28 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ĐƯỜNG ỐNG NHỰA OÁng nhöïa (150 500)  p= 20 N/cm2 29 30 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 5
  6. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Ống nhựa uPVC Ống nhựa HDPE L=5.5m, p=6bar 1bar 10mH O 2 31 32 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống L=5 6m, p=10 12bar CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Ống nhựa HDPE Ống nhựa PVC 33 34 PGS. TS. Nguyễn Thống L=5 6m, p=10 12bar PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. 35 36 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 6
  7. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. 37 38 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ỐNG BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC, NÒNG THÉP ỐNG BÊ TÔNG L=4 5m, 6bar 39 40 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS.PGS. Dr.TS. Nguyễn Nguyễn Thống Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ỐNG BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC L=4.5 7m, 5 7bar ỐNG GANG 41 42 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 7
  8. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ỐNG GANG DẺO ỐNG GANG DẺO L=6m, p=10bar L=6m, p=10bar 43 44 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống ỐNG CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC NỐICẤP ỐNG THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nướcPUSH khuTO JOINT vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. KHUỶU (CHUYỂN HƯỚNG DÒNG CHẢY) 45 46 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. BÙ (CHUYỂN DẠNG LIÊN KẾT) ỐNG NỐI 47 48 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 8
  9. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ỐNG NỐI T, NỐI THẬP 49 50 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. QUY LUẬT THỦY LỰC TRONG QUY LUẬT THỦY LỰC ỐNG CHẢY CÓ ÁP TRONG ỐNG CHẢY CÓ ÁP Hazen-Williams 10.68L(m) m dh(m) Q1.85 dh KQ 4.87 1.85 d(m) CHW Tổn thất năng lượng Lưu lượng OÁng cuõ OÁng saét OÁng OÁng OÁng trong ống cuõ b/toâng nhöïa theùp (mH2O) CHW 50-120 100-140 120-140 140-150 140-150 K hệ số phụ thuộc đường ống; dh(m) tổn thất năng lượng trên đoạn ống dài L(m); Q(m3/s) lưu lượng qua ống; m=1 (c. taàng) 2 (c. roái). 51 52 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Manning L V2 dh  . (mH O) d 2g 2 QUY ĐỔI  Heä soá toån thaát naêng löôïng ñöôøng LƯU LƯỢNG daøi (bieåu ñoà Moody or Nicurade) L chieàu daøi oáng DỌC ĐOẠN ỐNG d ñöôøng kính oáng V vaän toác trung bình maët caét 53 54 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 9
  10. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Quy ñoåi löu löôïng phaân boá ñeàu q CHÚ Ý theo chieàu daøi l/löôïng nuùt 2 ñaàu. Khi tính toán thủy lực mạng qL (l/s) V(x) L (m) B lưới cấp nước khu vực Nếu A có lưu lượng phân bố trên các x q (l/s/m) Q (l/s) Quy đổi Q (l/s) đoạn ống Phải quy đổi về qL (l/s) B lưu lượng nút tương đương ở A V=hs. 2 đầu đoạn ống trước. Với Q=qL/2 (l/s) 55 56 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Bài tập: Tính tổn thất năng lượng (mH2O) PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN trên đoạn ống AB. Mất năng đường dài - Nguyeân lyù baûo toaøn khoái löôïng vaät chaát theo Manning có =1.10-4. Phöông trình lieân tuïc taïi nuùt. a. Theo sơ đồ với lưu lượng quy đổi tương N Q 0 Q Q đương về nút A & B. j,i vao nut i ra nut i j 1  k  m b. Theo pp. tích phân (chính xác). N soá ñöôøng oáng hoäi tuï vaøo nuùt i cuûa maïng löôùi. Q=30 l/s L=1500m, d=120mm B Q Q 1 2 Xét cân bằng A i lưu lượng nút i: q=0.02 l/s/m Q Q = Q +Q 3 1 2 3 58 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. TRONG TRƯỜNG HỢP TẠI NÚT CÓ LƯU LƯỢNG VÀO (RA) MẠNG LƯỚI MẤT NĂNG LƯỢNG Q = Q +Q + C 1 2 3 i TRONG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Ci KHU VỰC Q1 Q2 i Q 3 59 60 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 10
  11. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Tính thủy lực mạng lưới PHƯƠNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG CHO MỘT ĐOẠN ỐNG ĐƠN GIẢN cấp nước khu vực thường Xét một đoạn ống đơn giản (d=hs., chỉ kể đến tổn thất “đường không có lưu lượng ra, vào dọc tuyến): A dài” (bỏ qua tổn thất cục Q Mất năng pA B bộ vì nó thường bé so với lượng Z A Mặt chuẩn O đường dài). A B O pA pB HA Z Z dh 61 A B AB62 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống g g CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. PHƯƠNG TRÌNH CHÚ Ý NĂNG LƯỢNG CHO MỖI Tổn thất năng lượng đường VÒNG KHÉP KÍN dài (dh) luôn cùng dấu với Tổng đại số các tổn thất chiều dòng chảy (nó có thể năng lượng của các đoạn mang dấu âm hoặc dương ống trong 1 vòng khép kín tùy theo chiều dương quy bằng 0. ước). 63 64 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. - Phương trình năng lượng cho mỗi vòng khép kín: Chứng minh: Tổng đại số các tổn thất cột dh 0 K Qm 0 nước cho 1 vòng khép kín luôn bằng 0.  L i  i i i i B dh H (dh ) : tổn thất năng lượng trên đoạn thứ i. AB B ToånL i thaát naêng löôïng cuøng chieàu doøng chaûy dhAB=HA - HB dh =H - H A H BC B C + dh 2 2 dh =H - H BC dh =H -H AC C A H dh12++dh23+dh13=0 12 1 2 A dh23 dh dh H =z +p / dhi = 0 AC C 12 + i i i  HC H E =H +V2 1 3 i i /2g 1 dh 13 H3 65 66 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 11
  12. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. V2/2g dhAB TÍNH MẠNG LƯỚI Ñöôøng coät pA/γ B p /γ H nöôùc ño aùp H B A CẤP NƯỚC A ZB Q KHU VỰC VỚI zA Maët chuaån O O MẠNG LƯỚI HỞ HA = HB +dhAB Vôùi H =Z +p /γ : Coät nöôùc ño aùp toaøn phaàn Vaø A A A HB =ZB+pB/γ 67 68 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. TÍNH THU L C MAïNG L I H Ñaët vaán ñeà: Xaùc ñònh ñöôøng kính oáng d , vaø chieàu cao Ỷ Ự ƯỚ Ở i ñaøi nöôùc A (aùp löïc nöôùc taïi nguoàn, coät nöôùc ño aùp ĐÀI NUỚC taïi A). Caùc soá lieäu khaùc giaû thieát ñaõ bieát. ĐIỂM LẤY NUỚC Böôùc 1: Xaùc ñònh löu löôïng trong moãi ñoaïn oáng di. Baét Vị trí ñaàu töø oáng nhaùnh tröôùc vaø töø cuoái maïng tieán daàn veà höôùng nguoàn. Duøng p/t ñieàu kieän caân baèng veà löu Hđài B TRẮC DỌC p/γ bất lợi löôïng taïi nuùt “sau”. Ví duï cho sô ñoà treân: A C D Tính Q : Xeùt caân baèng l/löôïng nuùt D: E qF CD qE qD q F AB Q(i) Q( j) Q q A  vao D  ra D CD D D qD B C qCD i j BÌNH ĐỒ 69 C D 70 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống QCD CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Töông töï: CHÚ Ý Tính Q : Xeùt caân baèng l/löôïng nuùt Khi tìm lưu lượng trong đoạn ống BE về nguyên tắc ta chưa biết chiều E: QBE = QE & QCF Tính Q vaø Q : Xeùt caân baèng lưu lượng nên có thể giả định BC AB l/löôïng laàn löôït nuùt C vaø B: chiều bất kỳ (lời giải ra có thể - hoặc +). Q = Q + Q vaø Q = Q + BC CD CF AB BC Q Sau Bước 1, vectơ lưu lượng BE trong các đoạn ống PHẢI biểu diễn ĐÚNG với chiều thực tế. 71 72 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 12
  13. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Böôùc 2: Coù Q cho moãi ñoaïn oáng seõ xaùc ñònh d i i Böôùc 3: Coù Qi, Li, di xaùc ñònh toån thaát coät (choïn 2a or 2b): nöôùc dhi: 2a. Tröôøng hôïp toaøn boä caùc ñoaïn oáng (böôùc Theo Hazen-Williams: 5a). 10.679 * L 2b. Tröôøng hôïp treân tuyeán ñöôøng oáng chính dh i Q1.852 Theo Manning: i 4.871 1.852 (böôùc 5b). d C HW Coâng thöùc kinh nghieäm: d (m)=(0,8 1,2)Q 0,42 2 i i Q vôùi dh L K i C R So sánh và chọn d theo sản phẩm có i 2 i K i trên thị trường! 73 74 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. KHÁI NIỆM VỀ TUYẾN TUYẾN ỐNG CHÍNH ĐƯỜNG ỐNG CHÍNH Nối từ NGUỒN nước đến: E (Ze,pE/) điểm lấy nước “XA NGUỒN” A điểm lấy nước có thế năng (z) B C D (ZD,pD/ “LỚN” điểm lấy nước có yêu cầu cột Giả thiết ABCD tuyến chính F (ZF,pF/) nước áp suất tự do “LỚN” HA=HD+dhABCD và các điểm còn lại HA- dhAB I> Hi (=E or F): Cột nước yêu cầu tại i. dẫn lưu lượng “LỚN” 75 76 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chieàu cao ñaøi nöôùc: Hñaøi = pA/ Böôùc 4 :Tính chieàu cao ñaøi Hñaøi. γ Ñeå tính H ta seõ tính H vaø ñaøi, A töø ñoù suy ra Hñaøi AÙP SUAÁT TÆNH TAÏI A H HA - zA đài =pA/ g= H = (p ) DO H TAÏO RA ñaøi pA/ g A ñaøi A (coù aùp suaát pA) 77 78 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 13
  14. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. XEÙT TREÂN TUYEÁN ÑÖÔØNG OÁNG CHÍNH ABCD (GÆA THIEÁT): Có HA Hđài = pA/ g = HA - ZA BẮT ĐẦU TỪ CUỐI TUYẾN điểm D Nhaän xeùt: H = p / z = (p / ) z D D γ + D D γ min + D H =H + dh vôùi i laø caùc ñoaïn Theo chieàu doøng chaûy töø C ñeán D: A D  i H = H + dh treân tuyeán ñöôøng oáng chính C D CD H =H + dh B C BC ABCD (AB, BC, CD). H =H + dh A B AB 79 80 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Bước 5: Böôùc 5: Coù 2 tröôøng hôïp (töø böôùc 2): 5a. Tröôøng hôïp di oáng nhaùnh ñaõ coù: Coät Mục đích Kiểm tra cột nước nöôùc ño aùp taïi cuoái caùc oáng nhaùnh seõ laø (ví đo áp yêu cầu tại các điểm lấy duï nhaùnh BE): H = H – dh p / nước còn lại trong mạng lưới. E B BE E γ So saùnh p / vaø (p / . Coù 2 khaû naêng: (nếu không thỏa chọn lại E γ E γ)min (i) Neáu p / >= (p / (töông töï taïi taát caû tuyến ống chính, tính lại E γ E γ)min caùc oáng nhaùnh khaùc coøn laïi) Ok. chiều cao đài nước Hđài). 81 82 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CHÚ Ý (ii) Nếu pE/γ < (pE/γ)min về E q E F qF lại bước 4, giả thiết lại dhBE qD qAB tuyến đường ống chính A B C qCD D Tính lại HA (chiều cao đài nước mới). HB = HE +dhBE HE = HB- dhBE pE/ = HE - zE 83 84 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 14
  15. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. 5b: Tröôøng hôïp d oáng nhaùnh chöa coù: CHÚ Ý i Ñoái vôùi caùc ñoaïn oáng nhaùnh (ví duï BE), vôùi Giả sử nếu kiểm tra tại F có pmin HB vaø HE ñaõ bieát, do ñoù toån thaát coät nöôùc KHÔNG THỎA Tuyến đường ống seõ laø: dh = H -H chính mới giả thiết sẽ là ABCF. BE B E Vôùi HE laáy theo coät nöôùc yeâu caàu. Nếu cả tại E lẫn F có pmin đều • Töø ñoù, ta seõ xaùc ñònh ñöôøng kính ñöôøng không thỏa Chọn tuyến chính mới oáng nhaùnh. nối từ nguồn đến điểm có áp lực nước so với p tương ứng “bất • Ví du:ï 10.679*L min d4.871 i Q 1.852 dBE lợi” nhất. BE 1.852 dhBE *C HW 85 86 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chú ý: Chú ý: - Tuyến đường ống chính: Là tuyến Theo dòng chảy nối nguồn nước và điểm lấy nước có Hđầu = Hcuối + dhđầu cuối p/ =hmin & cột nước đo áp tại các (Quan điểm năng lượng khi áp điểm lấy nước còn lại đạt yêu cầu. dụng phương trình Bernoulli (hmin là cột áp yêu cầu tại điểm lấy nước) cho dòng chảy từ m/c đầu đến m/c cuối của 1 đoạn ống). 87 88 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Bài tập 1. Laáy sô ñoà ví duï treân vôùi caùc soá lieäu nhö Ñöôøng kính oáng d (m) sô boä: d 1.0*Q0.42 sau: AB=CD=BC=1000m; BE=CF=500m; Thò tröôøng coù d(mm) : 200, 315, 355, 400, 450, q =75l/s; q =75l/s; q =125l/s. Cao trình maët ñaát D F E 500, 560, 600. Choïn d theo ñöôøng oáng lớn hơn töï nhieân laø nhö nhau taïi moïi vò trí treân maïng gaàn nhaát có trong thò tröôøng. löôùi (z =z ), ngoaïi tröø A coù cao ñoä Z =1m+z . i 0 A 0 a. Giaû thieát ABCD laø tuyeán ñöôøng oáng chính. Yeâu caàu coät nöôùc töï do (p/ ) taïi caùc ñieåm laáy  min Xaùc ñònh d vaø coät nöôùc ño aùp taïi vò trí nuùt A i nöôùc ít nhaát laø 14 mH2O. Quy luaät toån thaát naêng Hñaøi (chieàu cao ñaøi nöôùc). Kieåm tra coät nöôùc ño löôïng doøng chaûy: aùp taïi caùc ñieåm laáy nöôùc coøn laïi E, F. 1.85 b. Trôû laïi Böôùc 5, xeùt tröôøng hôïp coät nöôùc yeâu 10.68Li Qi caàu taïi F laø 17m, cao ñoä cuûa F baây giôø laø z0+1m. dhi (m) 4.87 d 120 89 90 PGS. TS. Nguyễn Thống i PGS. TS. Nguyễn Thống 15
  16. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Baøi taäp 2: Cho sô ñoà maïng löôùi cuït nhö sau. Coät nöôùc ño aùp yeâu caàu toái thieåu taïi 3,4,6 laø (p/ 14m vaø taïi 5 SÔ ÑOÀ MAÏNG LÖÔÙI γ)min= laø (p/γ) =18m. (a) Xaùc ñònh löu löôïng trong caùc oáng vaø coät minnöôùc caàn coù taïi nuùt 1. Toån thaát naêng löôïng theo Hazen-Williams coù CHW=120. Cao ñoä caùc nuùt laø nhö nhau (z ) ngoaïi tröø nuùt 1 laø (z +8m) . Hđài B 0 0 TRẮC DỌC 5 A C D 3 q =12l/s q =15l/s 5 E qF 3 qE q 1 CF F qD qBE qAB qBC 4 q4 =10l/s A D 2 B C qCD BÌNH ĐỒ 6 91 q6 =10l/s92 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Soá lieäu ñöôøng oáng Baøi taäp 3: Cho sô ñoà maïng löôùi nhö sau. Coät nöôùc ño aùp yeâu caàu toái thieåu taïi nuùt 4,6,7 laø p/γ=14m, taïi 5 laø 1-2 2-3 2-4 4-5 4-6 p/γ=18m, taïi 3 laø p/γ=20m. Xaùc ñònh löu löôïng trong caùc oáng vaø aùp löïc nöôùc caàn coù taïi nuùt 1 vaøo giôø cao 400 400 400 400 400 ñieåm. Toån thaát coù C =140, m=1.85. Cao ñoä caùc L(m) HW nuùt laø nhö nhau (z ) ngoaïi tröø nuùt 1 laø (z +2m) . d(mm) 250 200 200 200 200 0 0 Khu daân cö: 4000 daân, 5 3 q =10l/s Giaû thieát tuyeán ñöôøng oáng chính laø 1-2-4-5. qtb=120l/ng/ngñ, 5 K =1,2 K =1,5 ngñ-max & h-max (b) Trở lại Bước 5, giả thiết bây giờ cột 2 4 q =10l/s nước yêu cầu tại nút 6 là 18m. Hãy giải 1 4 quyết vấn đề nếu có. q7 =14l/s 7 6 93 q6 =12l/s94 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Baøi taäp 4: Cho sô ñoà maïng löôùi caáp nöôùc khu vöïc nhö sau. Coät nöôùc ño aùp yeâu caàu toái thieåu taïi nuùt 3 laø 1-2 2-3 2-4 4-5 4-6 2-7 p/γ=18m vaø taïi nuùt 4, 5, 6 laø p/γ=20m. Toån thaát naêng löôïng theo Hazen-Williams coù CHW=140. Cao ñoä caùc nuùt laø nhö nhau (z ) ngoaïi tröø nuùt 1 laø (z +2m) . L(m) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 0 0 Khu daân cö: 6000 daân, 5 400 200 250 200 200 200 q =100l/ng/ngñ, d(mm) tb 3 K =1,2 K =1,4 q =12l/s ngñ-max & h-max 5 4 1 q =4l/s 2 q=0.04 l/s/m 4 6 95 q6 =14l/s96 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 16
  17. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Soá lieäu ñöôøng oáng a. Tính löu löôïng (l/s) nöôùc sinh hoaït giôø duøng nöôùc lôùn nhaát. 1-2 2-3 2-4 4-5 4-6 b. Quy ñoåi löu löôïng treân 2-4. Tính löu löôïng (l/s) trong caùc ñoaïn oáng giôø duøng nöôùc lôùn nhaát. 800 800 800 800 800 L(m) c. Giaû thieát 1-2-4-6 laø tuyeán ñöôøng oáng chính. Tính coät d(mm) 300 200 300 200 200 nöôùc caàn coù taïi nuùt 1 chieàu cao ñaøi nöôùc taïi nuùt 1 (laáy troøn soá ñeán 0.5m). Kieåm tra caùc ñieåm laáy nöôùc Giaû thieát tuyeán ñöôøng oáng chính laø 1-2-4-6. coøn laïi. d. Laáy chieàu cao ñaøi nöôùc caâu (c), giaû söû khu daân cö daân soá gia taêng leân 9000 ngöôøi. Tieâu chuaån duøng nöôùc khoâng ñoåi, ñaùnh giaù söï thay ñoåi coät nöôùc aùp suaát taïi caùc ñieåm laáy nöôùc. 97 98 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. TÍNH CẤP NƯỚC ĐẶT VẤN ĐỀ Khi nhu cầu đã biết & lưu lượng vào KHU VỰC VỚI mạng lưới đã biết: MẠNG LƯỚI VÒNG Nếu là mạng lưới HỞ xác định lưu lượng trong các đoạn ống trực tiếp Phương pháp giải “dễ dàng” đúng dần Nếu là mạng lưới VÒNG xác định lưu lượng trong các đoạn ống không HARDY CROSS 99 thể “trực tiếp” như mạng lưới cụt 100 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. qAB , qAC , qBC ??? LÝ THUYẾT B Q QA=QB+QC: đ/k cân bằng B PP. GIẢI qAB=? A q =? QA BC ĐÚNG DẦN qAC =? QA=qAB+qAC (1) C Q qAB=QB+qBC (2) ??? C qBC+qAC=QC (3) (hệ p/t phụ thuộc !!!) qAB, qBC, qAC : ẩn số 101 102 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 17
  18. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Goïi Qi laø löu löôïng öôùc löôïng (bieát) trong ñöôøng m oáng thöù i vaø Q laø löu löôïng hieäu chænh cho voøng m Q kín töông öùng naøy; löu löôïng trong ñöôøng oáng sau dh i KiQi 1 [0] laàn laëp seõ laø: Qi Q = Q + Q vôùi khai trieån ña thöùc treân trong ñoù loaïi i boû caùc soá haïng beù baäc cao seõ cho ta (giaû Q lưu lượng cần tìm. Quy luật thủy lực: thieát Q<<Q): m m dhi KiQ Ki (Qi Q) Q dh K Qm (1 m ) (1) Tổn thất Lưu i i i Q cột nước lượng i 103 104 PGS. TS. Nguyễn Thống Tham số m=1 2 PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. TÍNH CHẤT • Tính chất: Tổng đại số các tổn thất cột nước cho 1 vòng khép kín luôn bằng 0. TỔNG ĐẠI SỐ CÁC TỔN THẤT B NĂNG LƯỢNG CỦA CÁC ĐOẠN dhAB HB dhAB=HA-HB dh =H -H A ỐNG TRONG 1 VÒNG KHÉP KÍN BC B C + dh dh =H -H BC CA C A H LUÔN LUÔN BẰNG 0. A dh = 0 dhAC C HC 105 106 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Töø ñoù löu löôïng hieäu chænh Q ñöôïc tính nhö Do đó, xét cho mỗi vòng khép sau: kín pt. (1) m  KiQi dhi Q Q i i (2) m Qm dh dhi KiQi (1 m ) 0 m K i m i    i  Q i i Qi i Qi i i K Qm vôùi m = 1.85 (phöông trình Hazen-Williams) m Q i i K Qm   i i Có Q sẽ bổ sung vào Q Q i Qi i i 107 108 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 18
  19. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. PHƯƠNG PHÁP CAÙC BÖÔÙC AÙP DUÏNG P/P HARDY-CROSS Böôùc 1: Kieåm tra (tính) ñieàu kieän caân baèng HARDY CROSS vó moâ veà löu löôïng cuûa toaøn heä thoáng: Phương pháp Hardy Cross sẽ QQ dùng Q vừa chứng minh trên vao mang luoi  ra mang luoi i i B để tính lặp tìm lời giải đúng của A QB QA mạng lưới theo trình tự như qAB Q = Q +Q q qBC sau. A B C AD q CD Q C C 109 D 110 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CHÚ Ý CÂN BẰNG VĨ MÔ ? CAÙC BÖÔÙC AÙP DUÏNG P/P HARDY-CROSS Xem xét sự cân bằng tổng lưu Böôùc 2: Giaû thieát 1 phaân phoái löu löôïng lượng VÀO mạng lưới & tổng ban ñaàu trong caùc ñoaïn oáng. Chuù yù taïi lưu lượng RA khỏi mạng lưới moãi nuùt phaûi ñaûm baûo ñieàu kieän: (KHÔNG quan tâm đến lưu lượng chạy trong các đoạn ống Qvao nut K Qra nut K của mạng lưới). i j Trong thực hành việc giả thiết các giá trị q trong 111 ống như sau: 112 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Goïi M laø soá ñoïan oáng vaø N laø soá nuùt trong maïng löôùi, • Caùc giaù trò löu löôïng trong caùc oáng soá giaù trò löu löôïng THÖÏC SÖÏ ñöôïc giaû thieát trong maïng löôùi chæ laø (M-N+1) giaù trò. coøn laïi seõ xaùc ñònh baèng caùc phöông Q2 trình caân baèng löu löôïng taïi nuùt. H q12 1 1 2 Neân baét ñaàu töø caùc nuùt “ñôn H 2M =5 (ñoaïn oáng) ; Q1 + giaûn” tröôùc (nuùt ñôn giaûn laø nuùt maø N =4 (nuùt) taát caû caùc ñoaïn oáng hoäi tuï veà nuùt M-N+1 = 2 xeùt, chæ coøn 1 ñoaïn oáng chöa bieát + Giaû thieát 2 giaù trò H H 3 (ví duï q12 & q34) löu löôïng). 4 3 4 Q 4 q34 Q3 113 114 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 19
  20. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CHÚ Ý VÍ DỤ: Xét cân bằng lưu lượng tại A để tính qAB Từ kết quả tính Vectơ chỉ giá trị B C B C lưu lượng BAN ĐẦU trong các ống PHẢI trình bày đúng với chiều dòng q = - 40l/s !!! chảy thực của nó. AB qAB= +40l/s q =60l/s Ví dụ: Kết quả tính ra dấu (+) đã AD qAD=60l/s A A D giả thiết đúng chiều của qij ok D Q =100l/s Kết quả tính ra dấu (-) CẦN đổi A QA=100l/s SAI ĐÚNG chiều dòng chảy trên hình vẽ. L p l n n: Voøng ABCD 115 ặ ầ 116 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CAÙC BÖÔÙC AÙP DUÏNG P/P HARDY-CROSS AÛNH HÖÔÛNG CUÛA CHIEÀU DÖÔNG QUY ÖÔÙC Böôùc 3: Xaùc ñònh caùc voøng kheùp kín, choïn LEÂN DAÁU CUÛA GIAÙ TRÒ LÖU LÖÔÏNG chieàu döông quy öôùc theo chieàu kim ñoàng TRONG OÁNG q >0 12 H q12 Xeùt voøng hoà. 2 1 1 1 2 kheùp kín 1-2-3 H2 + q23 0 q 13 q23 > 0 + q13 0 118 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Böôùc 4: Laäp baûng tính (tham BAÛNG MAÃU TÍNH CHO khaûo trong taøi lieäu). MOÃI VOØNG KHEÙP KÍN Ñoaïn Löu löôïng, D L dh dh/Q Q Chuù yù Moãi voøng kheùp kín seõ 3 2 : (m /s) (m) (m) (m) (s/m ) laäp 1 baûng tính . XY +0,05 0,200 1500 +35,27 705,42 RIÊNG BIỆT . . . . . . YZ -0,05 0,305 1000 -3,02 60,33 Toång 33,45 885,49 Lặp lần n: Voøng XYZ 119 120 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 20
  21. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Tính toån thaát coät nöôùc cho caùc ñöôøng oáng K Qm dh daãn nhôø vaøo quan heä theo Hazen-Williams:  i i  i Q i i Qm dh 1.852 m K i m i  i  Q dh K Q i Qi i i Li i i Kieåm tra ñieàu kieän sai soá cho pheùp. (Chuù yù: Laáy daáu cuûa dhLi luoân luoân cuøng daáu vôùi Q ) (1) i max Qi  Q  • sai soá cho pheùp, theo yeâu caàu baøi toaùn Tính giaù trò löu löôïng hieäu chænh Q cho töøng  Q  voøng kheùp kín nhôø vaøo coâng thöùc sau ñaây: 1. Tröôøng hôïp (1) khoâng thoûa Boå sung löu löôïng hieäu chænh vaøo caùc oáng cuûa töøng voøng kheùp kín. Nguyeân taéc aùp duïng hieäu chænh löu 121 122 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống löôïng nhö sau: CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. H1 q12 Ví duï xeùt voøng kheùp kín 1 1 2 H Tröôøng hôïp oáng rieâng : 2 + (1) moi cu Qi Qi Q1 + (2) Tröôøng hôïp oáng chung : H3 H4 3 4 Qmoi Qcu Q Q 1-2, 1-4, 3-4, : oáng rieâng. i i 1 2 Q , Q : löu löôïng hieäu chænh laàn 1-3 : oáng chung. 1 2 löôït cho voøng kheùp kín 1 vaø 2. 123 124 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Sau khi boå sung löu löôïng hieäu chænh vaøo CHÚ Ý caùc oáng, laäp baûng tính môùi cho dhi cuûa caùc voøng kheùp kín Q môùi. Nên tham khảo giá trị sai số [ Q] để i làm tròn số của giá trị Q tính từ kết Chuù yù: Moãi laàn laëp phaûi tính laïi cho taát caû quả lập bảng. caùc voøng kheùp kín (keå caû voøng kheùp kín Luôn luôn có tính chất max[ Q ] lần ñaõ coù < ). i Q Q i   lặp sau NHỎ hơn max[ Qi] lần lặp Trôû laïi caùc böôùc (4). trước. 2. Neáu (1) thoûa KEÁT THUÙC Giaù trò Giá trị qij trong đường “chung” luôn löu löôïng caùc oáng trong baûng laëp cuoái BẰNG NHAU & TRÁI DẤU trong 2 cuøng. 125 vòng khép kín mà nó là thành viên !126 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 21
  22. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CHÚ Ý VÍ DỤ B Điều kiện cân bằng lưu C Pt. qAD = QD + qCD lượng nút LUÔN LUÔN đúng Luôn luôn đúng ở bất kỳ vòng tại bất kỳ NÚT ở bất kỳ vòng qCD tính lặp nào q A AD tính lặp nào ! QD D Lặp lần n: Voøng ABCD 127 128 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. BAÛNG MAÃU TÍNH CHO MOÃI VOØNG KHEÙP KÍN Luoân luoân döông Lặp lần n: Voøng XYZ Ñoaïn Löu löôïng, D L dh dh/Q BAÛNG TÍNH LAËP Q (m3/s) (m) (m) (m) (s/m2) THAM KHAÛO XY +0,05 0,200 1500 +35,27 705,42 . . . . . . YZ -0,05 0,305 1000 -3,02 60,33 Toång 33,45 885,49 Cuøng daáu !!! Duøng ñeå tính l/l hieäu chænh Q 129 i 130 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Baøi taäp 1: Cho moät maïng löôùi caáp nöôùc nhö sau: Söû duïng phöông phaùp Hardy-Cross ñeå xaùc B q0 35l / s ñònh löu löôïng trong caùc ñöôøng oáng. Sai soá AB QB=40l/s toái ña cho pheùp = 0.1 l/s. Cho bieát toån  Q  Giá trị l/l giả thaát naêng löôïng coät nöôùc dh do ma saùt ñöôøng thiết ban đầu A QC=60l/s daøi: C 1.85 QA 10.68L Q Ñaëc tröng caùc ñöôøng oáng nhö sau: dh(m) 4.87 d 100 Ñoaïn oáng AB BC AC 3 D(mm) 200 200 300 trong ñoù Q chæ löu löôïng (m /s) vaø d ñöôøng kính oáng (m) vaø L chæ chieàu daøi ñoaïn oáng (m). L(m) 1500 1000 1000 131 132 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 22
  23. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Baøi taäp 2: Cho maïng löôùi caáp nöôùc sau: • Quy luaät thuûy löïc theo H-W: 10,68L Q 1,85 q5=35 l/s 5 4 dh(m) 4,87 q0 d 140 2 4 L(m) chieàu daøi, d(m) ñ/kính. Coät nöôùc töï do yeâu ql=0.02 l/s/m q2=10 l/s caàu toái thieåu taïi nuùt 5 laø 16m, taïi nuùt 3 laø 19m. a. Quy ñoåi l u löôïng phaân boá q thaønh löu löôïng 1 2 3 ư l Q1 q3=25 l/s nuùt. b. Xeùt caân baèng löu löôïng vó moâ maïng löôùi Q OÁng 1-2 2-3 2-4 3-4 4-5 1 D(mm) 400 315 315 315 315 Löu löôïng trong ñöôøng oáng 1-2 taïi nuùt 2. L (km) 1.0 2.0 2.0 2.0 1,5 133 134 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Xeùt caân baèng löu löôïng ñoaïn oáng 4-5 tính Baøi taäp 3: Cho moät maïng löôùi caáp nöôùc nhö sau: löu löôïng trong ñoaïn oáng 4-5 taïi nuùt 4. B LOAÏI caùc ñoaïn 1-2 & 4-5 ra khoûi maïng löôùi 0 Q =30l/s qAB 25l / s B vaø thay vaøo caùc giaù trò q töông öùng. i q=0.04l/s/m Khu dân cư có Tính löu löôïng vaøo, ra khoûi maïng voøng 2-3-4. LOA=250m O 12000dân, kngđ=1.2 A c. Giaû thieát q 0=40 l/s, tính phaân phoái löu löôïng và kh_max=1.2, 2-4 DOA =300mm qtb=120l/ng/ngđ trong maïng 2-3-4 vôùi sai soá 0,15 l/s baèng p/p Ñaëc tröng caùc ñöôøng oáng nhö Csau: Hardy Cross. d. Tính coät nöôùc aùp suaát caàn thieát taïi nuùt 1. Cho Ñoaïn oáng AB BC AC bieát cao ñoä cuûa 1 laø 14m, caùc ñieåm coøn laïi laø D(mm) 200 200 300 12m. L(m) 750 750 750 135 136 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Cho bieát toån thaát naêng löôïng coät nöôùc a. Bieán ñoåi löu löôïng phaân phoái thaønh löu dh do ma saùt ñöôøng daøi: löôïng nuùt. 1.85 b. Tính löu löôïng nöôùc sinh hoaït giôø duøng 10.68L Q nöôùc cao ñieåm cuûa khu daân cö. dh(m) 4.87 d 100 trong ñoù Q chæ löu löôïng (m3/s) vaø d c. Loaïi boû OA ra khoûi maïng löôùi vaø thay ñöôøng kính oáng (m) vaø L chæ chieàu daøi theá löu löôïng töông öùng. Xaùc ñònh löu ñoaïn oáng (m). löôïng phaân phoái ban ñaàu trong maïng löôùi voøng ABC vaøo giôø duøng nöôùc cao 0 ñieåm, vôùi giaû thieát qAB =25l/s. 137 138 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 23
  24. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. d. Söû duïng phöông phaùp Hardy-Cross ñeå Bài tập 4: Cho mạng lưới cấp nước xaùc ñònh löu löôïng trong caùc ñöôøng oáng. như hình sau. Cho biết tổn thất năng Sai soá toái ña cho pheùp 0.25 l/s. lượng dh(m) tính theo công thức: 1.85 e. Giaû thieát aùp löïc nöôùc töï do yeâu caàu taïi 10.68L Q ñieåm laáy nöôùc khu daân cö C laø 16m. dh(m) d4.87 140 Tính aùp löïc nöôùc taïi O. Cho cao ñoä taát caû caùc ñieåm nhö nhau Z , ngoaïi tröø O laø L(m) chiều dài ống, d(m) là đường 0 3 Z +3m kính ống và Q(m /s) lưu lượng chảy 0 qua ống. 139 140 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. A a. Dùng p/p Hardy Cross tính lưu F B qAB=60l/s lượng trong các đoạn ống với độ qBC=10l/s G chính xác yêu cầu là 0.6 l/s. C D b. Giả thiết cột nước áp suất yêu cầu E tại D và G lần lượt là 16m và 14m. AB BC CD DE EA BF FG GC Tính cột nước áp suất cần có tại A. d(m) 0.3 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 Biết rằng cao độ các nút là 10m, L(m) 1000 500 500 1000 1000 500 500 500 ngoại trừ nút A là 14m. Nút B C D E F G q (l/s) 20 10 30 20 20 20 141 142 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Bài tập 5: Cho mạng luới cấp nước sau. Tính Lần lặp 1, 2: 3.58l/s, -6.47l/s ; -1.69l/s, 1.04l/s phân phối lưu lượng trong các đoạn ống ĐS: Sau 3 lần lặp – Xem . / CTN-DH / Hardy3-5.xls với sai số 0.05l/s (CHW=100). Giả thiết cao độ ABCDE các nút bằng nhau. Tính áp suất tại A nếu áp BFGC Đoạn Q (l/s) suất yêu cầu tại D là 16mH2O. QB=40l/s Đoạn Q (l/s) A E AB 61.9 q =60l/s qEB=35l/s B BF 24.6 QA=50l/s AE BC 17.3 Q =30l/s FG 4.6 E CD -8.1 GC -15.4 DE -38.1 QF=30l/s CB -17.3 QC=75l/s EA -58.1 D 143 C F 144 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống QD=25l/s 24
  25. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Ñoaïn Q D L h h/Q Data: (Xem Excel Hardy3_4): l/s (m) (m) (m) m/(l/s) AE 61.7 0.300 1000 4.332 0.070 AE EF FC CA EB BD DF CA 11.7 0.250 500 0.242 0.021 FC -63.3 0.300 1000 -4.549 0.072 L(m) 1000 500 1000 500 1000 500 1000 EF -2.1 0.200 500 -0.031 0.014 delQ = 0.02 l/s -0.006 0.177 D(m) 0.3 0.2 0.3 0.25 0.3 0.2 0.3 Ñoaïn Q D L h h/Q l/s (m) (m) (m) m/(l/s) Xem kết quả sau 3 lần lặp . EB 33.8 0.300 1000 1.423 0.042 BD -6.21 0.200 500 -0.223 0.036 DF -31.2 0.300 1000 -1.228 0.039 FE 2.1 0.200 500 0.031 0.014 145 146 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. NguyễndelQ Thống = -0.01 l/s 0.003 0.132 CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Baøi taäp 6: Maïng löôùi caáp nöôùc nhö sau. Cho biết: 1,85 10,68L Q SỐ LIỆU ĐƯỜNG ỐNG dh(m) d4,87 120 AB BC CD DA BD vôùi D(m) laø ñöôøng kính oáng. Q (m3/s) löu löôïng. Xaùc D(mm) 350 350 200 350 200 ñònh löu löôïng với ñoä chính xaùc ±0.3 (l/s). L(m) 4000 4000 5000 3000 5000 A B 3 QA QB=0.02m /s 3 qAD=0.049m /s Q =0.05m3/s 3 c qDC=0.012m /s C D Q =0.03m3/s 147 148 PGS. TS. Nguyễn Thống D PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Ñoaïn Q D L dh dh/Q m 3/s m m m m/m 3/s Bài tập 7: Cho mạng luới sau. Tính phân AB 0.0519 0.350 4000 4.254 81.882 phối lưu lượng trong các đoạn ống sau BD -0.0067 0.200 5000 -1.858 275.575 2 lần lặp (CHW=100). DA -0.0481 0.350 3000 -2.762 57.472 D E -0.366 414.929 A Kết quả sau 2 lần lặp qAD=50l/s delABD= 0.5 l/s qDE=20l/s Ñoaïn Q D L dh dh/Q m 3/s m m m m/m 3/s BC 0.0387 0.350 4000 2.466 63.743 CD -0.0113 0.200 5000 -4.835 427.628 DB 0.0067 0.200 5000 1.858 275.575 B F -0.511 766.946149 C 150 PGS. IIITS. Nguyễn Thống delBCD= 0.4 l/s PGS. TS. Nguyễn Thống 25
  26. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. SỐ LIỆU BAN ĐẦU Bài tập 8: Một đài nước tại O cấp nước cho các điểm A, B, C, E. Dọc OA & DF lấy nước dọc Nút A B C D E F ống cho sinh hoạt. Số liệu ống như sau: Ống OA AB BC CD DE EA DF Q (l/s) 70 30 40 20 25 15 L(m) 1000 1500 1500 500 600 1000 1000 Đoạn AB AD BC CD DE CF EF D(m) ? 0.35 0.25 0.2 0.25 0.3 0.2 L(m) 250 250 250 250 250 250 250 Cao độ các điểm như nhau. (HD)yc=14m. Mất năng theo HW có CHW=140. Giả thiết QAB=QAE D(mm) 200 250 250 150 200 200 150 lần lặp 1. [abs( Q)]=1 l/s. 151 152 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. B C Bài tập 9: Một đài nước tại O cấp nước 35l/s 30l/s 0.04l/s/m cho các điểm A, B, D với lưu lượng lấy 3 3 D tập trung QA=0,06m /s, QB=0,03m /s, 0.04l/s/m 100l/s F 3 50l/s QD=0,03m /s và khu dân cư được xem O lấy nước đều dọc theo ống EF với lưu A Tính: E lượng đơn vị q=4x10-5m3/s/m như hình 1. QAB, QCD, QDE vẽ. Mạng lưới đường ống nhựa PVC có 2. Cột nước đo áp tại F CHW=140, với số liệu trong bảng sau : 3. Chọn DOA để chiều cao đài nước là 26.8m 153 154 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Ống OA AB BE ED AD EF Sơ đồ: L (m) 1500 2800 900 1000 2000 1000 B Q B D (m) 0,50 0,35 0,25 0,20 0,30 0,20 q Biết cao độ các điểm O, A , B, D, E , F bằng O A E F +0,0m, áp lực nước cần thiết tại điểm F là Hct = 18m . Tính theo phương pháp Hardy-Cross ( Q< Q A 0,001m3/s), dùng công thức Hazen để tính tổn Q thất cột nước dọc đường hd =10,69L/ D D 4,87 1,85 D (Q/CHW ) . Gợi ý chọn QAB =QAD trong lần tính thứ nhất, bỏ qua tổn thất cột nước cục 155 156 PGS.bộ TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 26
  27. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. 1/ Xác định lưu lượng nước ( m3/s) qua 4/ Hãy xác định cột áp cần thiết (m) tại đoạn ống AB điểm E: a-0,0437 b-0,0585 c-0,0557 d-0,0772 a-20,09 b-23,91 c-24,26 d-25,52 2/ Xác định lưu lượng nước ( m3/s) qua 5/ Chiều cao đáy bầu đài (m) cần thiết: đoạn ống BE a-29,49 b-21,89 c-25,43 d- khác a-0,0257 b-0,0285 c-0,0137 d-0,0472 6/ Nếu đường ống DE hỏng thì cột áp 3/ Xác định lưu lượng nước ( m3/s) qua (m) tại F là : đoạn ống AD a-15,48 b-15,12 c-14,64 d-khác a-0,0363 b-0,0465 c-0,0828 d-0,0443 157 158 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. ÑÖÔØNG CONG ÑAËC TÍNH BÔM PHAÂN TÍCH SÖÏ LAØM VIEÄC h (m) ÑOÀNG THÔØI CAÙC COÂNG Daïng ñöôøng cong ñaëc tính cuûa bôm TRÌNH, THIEÁT BÒ TRONG MAÏNG LÖÔÙI CAÁP NÖÔÙC htk Vò trí bôm laøm vieäc coù hieäu suaát cao nhaát 3 Qtk Q (m /s) 159 160 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. H (m) 1.85   dh (m) 10.68L Q max dh(m) 4.87 D CHW Htk   max dh0 3 3 Q (m /s) Q0 Q (m /s) Qtk  Chæ hieäu suaát cuûa bôm Toån thaát naêng löôïng trong ñöôøng oáng coù aùp ÑÖÔØNG CONG HIEÄU SUAÁT BÔM (do ma saùt ñöôøng daøi giöõa oáng vaø nöôùc) 161 162 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 27
  28. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Tröôøng hôïp 1 Cho heä thoáng coù: h h =f(Q) Vx? Bôm söû duïng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh (bieát ñöôøng (Q) h bieát dh =g(Q) cong ñaëc tính bôm). i X Ñoïan ñöôøng oáng (ij) cho tröôùc (chieàu daøi, dh Maët chuaån ñöôøng kính, heä soá nhaùm, quy luaät toån thaát 0 Q Q naêng löôïng). x Vôùi heä thoáng cho treân, giaù trò löu Cuoái ñöôøng oáng daãn ñöa nöôùc ñeán moät cao löôïng qua oáng (cuõng laø löu löôïng bôm) trình h ñaõ bieát. j xaùc ñònh nhö sau: • Xaùc ñònh löu löôïng Q0 qua oáng ???. 163 164 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Goïi Qx laø löu löôïng giaû ñònh qua oáng. Töø • So saùnh giaù trò hx vaø coät nöôùc ñòa hình hi: ñöôøng cong quan heä toån thaát naêng löôïng xaùc - neáu h h löu löôïng Q seõ taêng ñeán khi naøo • Ngoøai ra, khi bôm hoïat ñoäng vôùi löu löôïng x i x hx =hi. Qx, töø ñöôøng cong ñaëc tính bôm xaùc ñònh Dó nhieân trong quaù trình thay ñoåi Qx giaù trò dh ñöôïc coät nöôùc bôm h. (toån thaát) & h (coät nöôùc bôm) thay ñoåi theo. • Do ñoù, coät nöôùc hieäu ích thöïc coøn laïi cuûa bôm laø: h = h – (dh+V 2/2g) x x 165 166 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Töø phaân tích naøy ta nhaän thaáy löu • Tröôøng hôïp 2: Giaû thieát bôm söû duïng ñaõ löôïng bôm khoâng phaûi laø giaù trò aùp ñöôïc xaùc ñònh (bieát ñöôøng cong ñaëc tính ñaët “chuû quan” vaøo heä thoáng bôm) vaø moät ñoïan ñöôøng oáng (ij) vôùi noù laø keát quaû töø söï caân baèng laøm ñaëc tröng hình hoïc cuûa oáng ñaõ cho tröôùc (chieàu daøi, ñöôøng kính, heä soá nhaùm, quy vieäc phoái hôïp giöõa ñaëc tính ñöôøng luaät toån thaát naêng löôïng). Ñöôøng oáng taûi oáng, bôm vaø ñieàu kieän “bieân”. löu löôïng thieát keá Q0 cho tröôùc. • Xaùc ñònh coät nöôùc hi ?. 167 168 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 28
  29. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Giaûi: Khi ñöôøng oáng taûi qua löu löôïng Do ñoù, coät nöôùc bôm maø bôm coù theå Q0, töø ñöôøng cong quan heä toån thaát laøm vieäc laø: naêng löôïng xaùc ñònh ñöôïc dh töông h = h – (dh+V 2/2g) vôùi V =Q /S j 0 0 0 öùng. trong ñoù S laø tieát dieän ñöôøng oáng. Ngoøai ra, khi bôm hoïat ñoäng vôùi löu • Treân cô sôû lyù luaän naøy cho pheùp khaûo löôïng Q , töø ñöôøng cong ñaëc tính bôm 0 saùt söï thay ñoåi coät nöôùc bôm coù theå xaùc ñònh ñöôïc coät nöôùc bôm h. laøm vieäc khi löu löôïng laáy qua oáng thay ñoåi. 169 170 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Tröôøng hôïp 3: Khaûo saùt moät heä thoáng ñôn giaûn goàm bôm X, ñaøi nöôùc. Noái lieàn bôm vaø ñaøi nöôùc laø moät ñöôøng oáng vôùi caùc thoâng soá ñaõ bieát. Chöa bieát Q ñ H bieát • Giaû thieát taïi moät thôøi ñieåm khaûo saùt möïc ñ nöôùc trong ñaøi ñaõ xaùc ñònh H vaø löu löôïng ñ Qb Q bieát A x V duøng taïi B ñaõ bieát Qx. x • Xaùc ñònh traïng thaùi nöôùc ra (vaøo) ñaøi nöôùc B bieát X Maët chuaån Hx vaø löu löôïng bôm Qb ?. 171 172 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. So saùnh HA vaø HA(*): Vôùi Qx ñaõ xaùc ñònh (Vx bieát), xaùc ñònh dhAB vaø töø ñoù coät nöôùc ño aùp taïi A (chaân ñaøi) laø H (*): Neáu H >H (*) taêng giaù trò giaû thieát Q vaø A A A b H (*) =H +dh +V 2/2g ngöôïc laïi. Choïn giaù trò Q khi: H = H (*) A x AB 0 b A A (*) So saùnh HA vaø Hñ coù 2 khaû naêng xaûy ra: Löu löôïng nöôùc ñi vaøo ñaøi laø : Qñ =Qb –Qx. - Neáu H (*) > H nöôùc ñi vaøo ñaøi vôùi löu luôïng Q A ñ ñ Neáu H (*) Qx). Töø ñ quan heä ñöôøng ñaëc tính bôm xaùc ñònh coät nöôùc bôm h vaø töø quan heä toån thaát naêng löôïng xaùc ñònh toån thaát naêng löôïng trong ñoaïn oáng töø X ñeán A laø dhXA. Töø ñoù: HA =h - dhXA 173 174 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 29
  30. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Giaû thieát giaù trò Qb (vôùi Qb H (*) taêng A A A A nước - Nguyễn Thống) & bảng tra ở giaù trò giaû thieát Qb vaø ngöôïc laïi. Choïn giaù trò Bài giảng Chương 6) Qb khi: HA = HA(*). Löu löôïng nöôùc ñi ra khoûi ñaøi laø : Qñ =Qx - Qb. 175 176 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. TÍNH THUÛY LÖÏC DOØNG CHAÛY TRONG OÁNG TROØN BAÈNG ÑOÀ THÒ nQ F(/) h D D (m) 0.2 i 0.4 PHUÏ LUÏC h/D F(h/D) ω(h/D) F(h/D) ω(h/D) 0.98 0.0043 0.031 0.0274 0.125 HEÄ SOÁ KHOÂNG ÑIEÀU HOØA 0.97 0.0043 0.031 0.0273 0.125 GIÔØ CUÛA NÖÔÙC SINH 0.96 0.0043 0.031 0.0272 0.124 0.95 0.0043 0.031 0.0271 0.123 HOAÏT 0.94 0.0042 0.031 0.0269 0.123 0.93 0.0042 0.03 0.0267 0.122 0.92 0.0042 0.03 0.0264 0.121 177 178 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. • Heä soá (ki) (%löu löôïng ngaøy nöôùc sinh hoaït) 3 Qi k i *Q ngd max (m / s) Giôø Kh-max Giôø Kh-max ki 1.25 1.3 1.35 1.5 1.7 2 2.5 ki 1.25 1.3 1.35 1.5 1.7 2 2.5 0-1 3,23 3,20 3,00 1,50 1,00 0,75 0,60 8-9 5,20 5,40 4,90 6,50 6,25 3,50 8,80 1-2 3,25 3,10 3,20 1,50 1,00 0,75 0,60 9-10 5,05 5,00 5,60 6,25 5,50 3,50 6,50 2-3 3,30 3,20 2,50 1,50 1,00 1,00 1,20 10-11 4,85 4,80 4,90 6,25 4,50 6,00 4,10 3-4 3,32 3,20 2,60 1,50 1,00 1,00 2,00 11-12 4,60 4,60 4,70 6,25 5,50 8,50 4,10 4-5 3,25 3,20 3,50 2,50 2,00 3,00 3,50 12-13 4,60 4,50 4,40 5,00 7,00 8,50 3,50 5-6 3,40 3,40 4,10 3,50 3,00 5,50 3,50 13-14 4,55 4,40 4,10 5,00 7,00 6,00 3,50 6-7 3,85 3,80 4,50 4,50 5,00 5,50 4,50 14-15 4,75 4,60 4,10 5,50 5,50 5,00 2,00 7-8 4,45 4,60 4,90 5,50 6,50 5,50 10,20 179 15-16 4,70 4,60 4,40 6,00 4,50 5,00 6,20 180 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 30
  31. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Giôø Kh-max CÂU HỎI ÔN 16-17 4,65 4,40 4,30 6,00 5,00 3,50 10,40 17-18 4,35 4,30 4,10 5,50 6,50 3,50 9,40 Chiều cao đáy bầu đài nước phụ thuộc: 18-19 4,40 4,40 4,50 5,00 6,50 6,00 7,30 áp lực tự do cần thiết của ngôi nhà 19-20 4,30 4,50 4,50 4,50 5,00 6,00 3,80 bất lợi nhất 20-21 4,30 4,50 4,50 4,00 4,50 6,00 1,70 khoảng cách từ đài nước đến nguồn 21-22 4,20 4,80 4,80 3,00 3,00 3,00 1,10 nước 22-23 3,75 3,80 4,60 2,00 2,00 2,00 0,80 cột áp của máy bơm 23-24 3,70 3,70 3,30 1,25 1,25 1,00 0,70 cả 3 câu trên Sum 100 100 100 100 100 100 100 181 182 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CÂU HỎI ÔN CÂU HỎI ÔN Tiêu chuẩn nước sinh hoạt của Việt Nam Đường kính kinh tế của mạng lưới cấp theo TC 33-85 qui định nước cấp cho nước được xác định dựa vào : nhu cầu sinh hoạt tại đô thị thỏa : Giá thành của mạng lưới là nhỏ nhất Độ pH = 6,5 – 10 Giá thành của mạng lưới và chi phí Hàm lượng chất không tan < 10 mg/l vận hành là nhỏ nhất Độ pH = 6,5 – 8, 5 và hàm lượng chất Tổn thất cột nước trong mạng lưới nhỏ không tan < 10 mg/l nhất Số vi trùng trong 1 lít nước bằng 0 Câu a và câu c 183 184 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CÂU HỎI ÔN CÂU HỎI ÔN Dung tích điều hòa của đài nước Phát biểu nào sau đây là ĐÚNG: KHÔNG phụ thuộc : Mạng lưới cấp nước ở giờ dùng nước chế độ làm việc của trạm bơm cấp 1 nhỏ nhất thì nước chuyển lên đài nước chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2 Mạng lưới cấp nước ở giờ dùng nước biểu đồ dùng nước của khu vực lớn nhất thì nước chuyển lên đài nước Mạng lưới cấp nước ở giờ dùng nước trung bình thì nước chuyển lên đài nước. 185 186 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 31
  32. CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CÂU HỎI ÔN CÂU HỎI ÔN Đối với van, mệnh đề nào sau đây là SAI Chiều cao đáy bầu đài nước phụ thuộc: Van (Khóa K) dùng để đóng mở nước cho áp lực tự do cần thiết của ngôi nhà từng đoạn ống. bất lợi nhất Van 1 chiều chỉ cho nước chảy theo một khoảng cách từ đài nước đến nguồn chiều nhất định. nước Van xả bùn để tháo nước và bùn khi tẩy cột áp của máy bơm rửa đường ống. Van xả khí đặt ở vị trí thấp của mạng lưới để xả khí tích tụ trong ống ra ngoài. 187 188 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống CẤP THOÁT NƯỚC CẤP THOÁT NƯỚC Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. Chương 3: Mạng lưới cấp nước khu vực. CÂU HỎI ÔN Đường kính kinh tế của mạng lưới cấp HEÁT CHÖÔNG nước được xác định dựa vào : MAÏNG LÖÔÙI Giá thành của mạng lưới là nhỏ nhất Giá thành của mạng lưới và chi phí CAÁP NÖÔÙC vận hành là nhỏ nhất Tổn thất cột nước trong mạng lưới nhỏ KHU VÖÏC nhất. 189 190 PGS. TS. Nguyễn Thống PGS. TS. Nguyễn Thống 32