›
›

Đồ án Hệ thông cấp thoát nước

doc 63 trang hapham 1390
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Hệ thông cấp thoát nước", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_he_thong_cap_thoat_nuoc.doc

Nội dung text: Đồ án Hệ thông cấp thoát nước

  1. CÊp tho¸t n­íc -1- TRƯỜNG . KHOA .  Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Hệ thông cấp thoát nước
  2. CÊp tho¸t n­íc -2- MỤC LỤC ‘Chuơng 1 : HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 1 CHƯƠNG2 : THOÁT NƯỚC BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH 23 t2- 1 : Hệ thống thoát nước 23 Đ3-1. Khái niêm chung: 35 Nhiệm vụ của hệ thống cấp nước trong nhà : 35 CHƯƠNG 4 : HỆ THỐNGTHOÁT NƯỚC TRONG NHÀ 48 t4-1 Khái niệm chung. 48 ]
  3. CÊp tho¸t n­íc -3- ‘Chuơng 1 : HỆ THỐNG CẤP NƯỚC t1-1 : Những khái niệm cơ bản 1) Khái niệm : Hệ thống cấp nước là tổ hợp các công trình có chức năng thu nước, xử lý nước, điều hoà dự chữ nước, vận chuyển và phân phối nước. 9 1 6 c í 8 ¦ n n 7 7 å u 3 5 g 4 N 2 Hình 1-1 : Sơ đồ hệ thống cấp nước trực tiếp 1,2. Công trình thu và trạm bơm cấp I 3. Bể lắng, 4_ Bể lọc ; 5_ Bể chứa nước sạch 6 _ Trạm bơm cấp 2 ; 7_ Đường ống dẫn nước 8 _ Đài nước ( tháp nước ) ; 9 _ Mạng lưới cấp nước 2) Các yêu cầu đối với hệ thống cấp nước : - Bảo đảm đưa đầy đủ và liên tục lượng nước cần thiết đến nơi tiêu dùng. - Bảo đảm chất lượng nước đáp ứng được yêu cầu sử dụng. - Bảo đảm chi phí xây dựng và quản lý thấp nhất. - Bảo đảm thi công và quản lý dễ dàng, thuận tiện. - Có khả năng tự động hoá, cơ giới hoá trong quá trình xây dung và khai thác. 3. Phân loại hệ thống cấp nước : a) Theo đối tượng phục vụ : Hệ thống cấp nước đô thị, hệ thống cấp nước công nghiệp, nông nghiệp, đường sắt . b) Theo chức năng phục vụ : - Hệ thống cấp nước sinh hoạt. - Hệ thống cấp nước sản xuất - Hệ thống cấp nước chữa cháy. - Hệ thống cấp nước kết hợp. c) Theo phương pháp sử dụng : - Hệ thống cấp nước trực tiếp ( Nước dùng xong thổi đi ngay). - Hệ thống cấp nước tuần hoàn : Nước chảy tuần hoàn trong một chu trình kín. Hệ thống này thường dùng trong công nghiệp ( tiết kiệm nước, vì chỉ cần bổ xung một phần nước tổn hao trong quá trình tuần hoàn). d) Theo phương pháp vận chuyển : - Hệ thống cấp nước có áp : Nước chảy trong ống chịu áp lực bơm hoặc đài nước tạo ra. - Hệ thống cấp nước không áp : Nước tự chảy theo ống hoặc mương hở do chênh lệch độ cao. e) Theo phạm vi phục vụ :
  4. CÊp tho¸t n­íc -4- - Hệ thống cấp nước thành phố. - Hệ thống cấp nước tiểu khu. - Hệ thống cấp nước trong nhà. 4. Tiêu chuẩn và chế độ dùng nước : - Tiêu chuẩn dùng nước là lượng nước trung bình tính cho một đơn vị tiêu thụ trong một đơn vị thời gian( thường là trong một ngày đêm ) hay cho một đơn vị sản phẩm ( lít/người/ngày; lít/đơn vị sản phẩm ). - Tiêu chuẩn dùng nước là thông số rất cơ bản khi thiết kế hệ thống cấp nước ( dùng để xác định quy mô hay công suet cấp nước ). - Hệ thống không điều hoà ngày lớn nhất (Kng.max) và nhỏ nhất (Kng.min) : Là tỷ số giữa lượng nước tiêu thụ của ngày dùng nước lớn nhất và nhỏ nhất so với ngày dùng nước trung bình trong năm. - Hệ số không điều hoà giờ lớn nhất (Kh max) và nhỏ nhất (Kh min) : Là tỷ số giữa lượng nước tiêu thụ trong giờ dùng nước lớn nhất và nhỏ nhất so với giờ dùng nước trung bình trong ngày. - Khi thiết ké một hệ thống cấp nước cần xác định tổng lưu lượng theo tiêu chuẩn của tong nhu cầu dùng nứơc (sinh hoạt, sản xuất, chữa cháy, tưới cây ) a) Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt : - Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt cho các dân cư đô thị tính bình quân đầu người (Lít/người/ngày đêm ) xss định theo quy phạm trong tiêu chuẩn cấp nước hiện hành ( TCXD 33 – 85 ) ở bảng 1-1 - Tiêu chuẩn này dùng cho các nhu cầ ăn uống sinh hoạt tronh các nhà ở, phụ thuộc vào mức độ trang bị kỹ thuật vệ sinh trong nhà, điều kiện khí hậu, tập quán sinh hoạt và các điều kiện có ảnh hưởng khác của mỗi địa phương. Bảng 1-1 : Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt và hệ số không điều hoà Kh max cho các khu dân cư đô thị. Tiêu chuẩn dùng nước Hệ số không điều Trang bị tiện nghi trong các ngôi nhà trung bình hoà giờ Kh max (lít/người/ng.đ) 1. Nhà không có hệ thống cấp thoát nước và thiết bị vệ sinh lấy nước ở vòi công cộng 40  60 2.5 – 2.0 ngoài phố 2. Nhà chỉ có vòi lấy nước không có thiết bị 80 - 100 2.0 - 1.8 vệ sinh 3. Nhà có hệ thống cấp thoát nước và thiết bị vệ sinh, không có thiết bị tắm. 120  150 1.8 - 1.5 4. Nhà có hệ thống CTN, có thiết bị vệ sinh
  5. CÊp tho¸t n­íc -5- và có thiết bị tắm hương sen 5. Nhà có hệ thống CTN, có thiết bị vệ sinh, 150 - 200 1.7 - 1.4 có bồn tắm và cấp nước cục bộ 200 - 300 1.5 - 1.3  Ghi chú : - Tiêu chuẩn dùng nước trên bao gồm cả lượng nước công cộng trong các khu nhà ở. - Hệ số không điều hoà ngày Kng. max = 1,35  1,5 - Khi chọn cấp nước tiêu chuẩn sinh hoạt cần lưu ý vùng khí hậu và xét khả năng phục vụ của hệ thống tối thiểu là 5 – 10 năm. b) Tiêu chuẩn dùng nước công nghiệp : - Tiêu chuản này được xác định trên cơ sở dây chuyền công nghệ của xí nghệp. - Tiêu chuẩn nước công nghiệp được tính theo đơn vị sản phẩm ( lít/đơn vị sản phẩm, m 3 /đơn vị sản phẩm ), và lấy theo bảng 1.2. Bảng 1.2 : Tiêu chuẩn nước dùng cho nhu cầu sản xuất Tiêu chuẩn cho một TT Các Loại Nước Đơn vị đo đơn vị đo (m3/1 đv đo )
  6. CÊp tho¸t n­íc -6- 1 Nước làm lạnh trong NM nhiệt điện 1000 kw/h 160 – 400 2 Nước cấp nồi hơi NM nhiệt điẹn 1000 kw/h 3 – 5 3 Nước làm nguội động cơ đốt trong 1CV/h 0.015 – 0.04 4 Nước khai thác than 1 tấn 0.2 – 0.5 5 Nước lam giàu than 1 tấn 0.3 – 0.7 6 Nước vận chuyển than theo máng 1 tấn 1.5 – 3.0 7 Nước làm nguội lò luyện gang 1 tấn 24 – 42 8 Nước làm nguội lò Mác Tanh 1 tấn thép 13 – 43 9 Nước cho xưởng cán ống 1 tấn 9 – 25 10 Nước cho xưởng đúc thép 1 tấn 6 – 20 11 Nước để xây các loại gạch 1000 viên 0.09  0.21 12 Nước rửa sỏi để đổ bê tông 1 m3 1 – 1.5 13 Nước rửa cát để đổ bê tông 1 m3 1.2 – 1.5 14 Nước phục vụ để đổ 1m3 bê tông 1 m3 2.2 – 3.0 15 Nước để sản xuất các loại gạch 1000 viên 0.7 – 1.0 16 Nươc để sản xuất ngói 1000 viên 0.8 – 1.2 - Nước cấp cho công nghiệp địa phương ( ở phân tán và không tính cụ thể được ) lấy bằng 5  10% lượng nước ăn uống và sinh hoạt trong ngày dùng nước tối đa cho điểm dân cư. (TCVN 33 – 85 ) - Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt của công nhân sản xuất tại các xí nghiệp công nghiệp lấy theo bảng 1.3 . Bảng 1.3 : TC dùng nước sinh hoạt trong các XNCN Loại phân xưởng Tiêu chuẩn Kh. max (l/người ca ) 1. Phân xưởng nóng, toả nhiệt > 20 kcal.m3/h 35 2.5 2. Các phân xưởng khác 25 3.0 - Lượng nước tắm của công nhân sau giờ làm việc tính theo kíp với tiêu chuẩn 40 người một vòi tắm 500l/h với thời gian tắm là 45 phút. c) Tiêu chuẩn nước tưới đường, tưới cây : - Tiêu chuẩn nước dùng để tưới cây, vườn hoa, quảng trường, đường phố trong các đô thị có thể lấy từ 0.5 – 1l/m2 [ng.đ] diện tích được tưới tuỳ thuộc vào loại mặt đường, loại cây trồng, điều kiện khí hậu . d) Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy : Được xác định theo TCVN 33 – 85 Bảng1.4 Số đám Số dân Lưu lượng cho một đám cháy, L/S cháy Nhà 2 tầng với bậc Nhà hỗn hợp các Nhà 3 tầng (1000 người ) đông thời chịu lửa tầng không phụ không phụ thuộc ² , ²² , ²²² ²V , V thuộc bậc chịu lửa bậc chịu lửa Đến 5 1 5 5 10 10
  7. CÊp tho¸t n­íc -7- 25 2 10 10 15 15 50 2 15 20 20 25 100 2 20 25 30 35 200 3 20 30 40 300 3 40 55 400 3 50 70 500 3 60 80 e) Nước rò rỉ của mạng lưới : Lượng nước này không có tiêu chuẩn rõ rệt , tuỳ theo tình trạng của mạng lưới có thể lấy 5 10% tổng suất của hệ thống. - Chế độ dùng nước hay lượng nước tiêu thụ từng giờ trong ngày đêm cũng là một số liệu quan trọng khi thiết kế một hệ thống cấp nước ( Dùng để lựa chọn công suất bơm, xác định dung tích bể chứa, đài nước ). - Chế độ dùng nước thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, chế độ làm việc, nghỉ ngơi của con người , nó được xây dung trên cơ sở công tác điều tra thực nghiệm và được biểu diễn bằng lượng nước tiêu thụ tong giờ trong ngày đêm (H 1.2) 8 7 6 m ª ® 5 y µ g n 4 G N î ¦ 3 L % 2 7 1 U . ¦ 4 L 1 Hình% 1.2 : Biểu đồ dùng nước trong một ngày đêm cho thành phố : % Lượng nước tiêu thụ trung bình giê 0 ___2 : 4Lượng6 nước8 tiêu10 thụ1 tong2 1giờ4 trong16 ngày18 20 22 24 - Từ biểu đò này ta có thể xác định được hệ số không điều hoà giờ Kh max và Kh min 5) Lưu lượng nước tính toán :  Lưu lượng nước tính toán cho khu dân cư được xác định theo công thức : q * N q * N Qmax ng.đ = tb Kngđ max =t , [m3/ngđ] (1-1) 1000 1000 Q Qmax h =max ng.d Kh max ; [m3/h] (1-2) 24 Q 1000 Qmax S =max h ; [l/S] (1-3) 3600 Trong đó : - N : Dân số tính toán của khu dân cư ( người) - Qmax ng ; Qmax h ; Qmax s : Lưu lượng tính toán lớn nhất ngày, giờ, giây - Kngđ max, Kh max : Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày, giờ - qtb : Tiêu chuẩn dùng nước trung bình (l/người.ngđ) - qt : Tiêu chuẩn dùng nước tính toán ngày dùng nước lớn nhất (l/người ngđ)  Lưư lượng nước tưới đường, tưới cây được xác định theo công thức;
  8. CÊp tho¸t n­íc -8- 10000q F Qt ngđ =t t = 10q F [m3/ngđ] 1000 t t Q Qt.h =tngd [m3/h] T Trong đó : qt : Tiêu chuẩn dùng nước tưới đường cây. Ft : Diện tích cần tưới (ha) 3 Qt ngđ : Lượng nước tưới trong 1 ngày đêm (m /ngđ) Qt. h : Lượng nước tưới trong 1 giờ (m3/h) T : Thời gian tưới trong 1 ngày đêm (h) Thông thường tưới đường từ 8h đén 16h, tươi cây từ 5h đén 8h và 16h 19hhàng ngày  Lưu lượng nước sản xuất : Được coi như phân bố đều trong quá trình sản xuất và được xác đinh theo tiêu chuẩn tính trên đơn vị sản phẩm.  Lưu lượng nước tắm của công nhân tại xí nghiệp : CN 500 n Q th = ; [m3/h] (1-6) 1000 CN CN 3 Q t ng.đ= Q t h * C ; [m /ng.đ] (1-7) CN CN Trong đó : Qt.ngđ , Qt h : lưu lượng nước tắm của công nhân trong 1 ngày đêm và trong 1 giờ ( thời gian tắm qui định là 45 phút sau khi tan ca ) - n : Số buồng tắm hoa sen trong nhà máy - C : Số ca làm việc của nhà máy .  Công suất cấp nước của đô thị thường được xác định theo công thức : CN CN 3 Q = ( a.QSH + Qt + QSH + Qt + QSX ).b.c ; [m /ng.đ] (1.8) CN CN Trong đó : QSH , Qt , QSH , Qt , QSX : là lưu lượng nước sinh hoạt của khu dân cư, lưu lượng nước tưới đường, tưới cây, nước sinh hoạt, tắm của công nhân và lưu lượng nước sản xuất của nhà máy trong một ngày đêm. - a : Hệ số kể đến lượng nước dùng cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp, a= 1,1. - b : Hệ số kể đến lượng nước rò rỉ ( do điều kiện quản lý chi phối , b = 1,1  1,15 ) - c : Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm nước ( rửa bể lắng, bể lọc . ), c = 1,05 – 1,1. 6) Áp lực nước trong mạng lưới cấp nước : - Nước được đưa đến các vị trí tiêu dùng nhờ áp lực của máy bơm hay đài nước tạo ra. Muốn cung cấp nước được liên tục thf áp lực đó phải đủ để đưa nước tới vị trí bất lợicủa mạng lưới ( vị trí xa nhất, cao nhất so với trạm bơm , đài nước ), đòng thời tại vị trí đó cũng phải có một áp lựuc tự do cần thiết để đưa nước tới vị trí bất lợi nhất bên trong nhà. - Áp lực tự do cần thiết tại vị trí bất lợi nhất của mạng lưới cấp nước bên ngoài hay áp lực cần thiết của ngôi nhà bất lợi nhất Hnhct có thể lấy sơ bộ như sau : nh - Nhà một tầng : H ct = 10m nh - Nhà 2 tầng : H ct = 12m nh - Nhà 3 tầng : H ct= 16m - Khi nhà tăng lên 1 tầng thì áp lực cần thiết tăng thêm 4m. - Đối với hệ thống cấp nước chữa cháy áp lực thấp, áp lực cần thiết ở cột lấy nước bất lợi nhất tối thiểu là 10m .
  9. CÊp tho¸t n­íc -9- - Đối với hệ thống cấp nước chữa cháy áp lực cao, áp lực cần thiết này phải đảm bảo đưa nước qua ông vải gai chữa cháy có chiều dài 50 – 100m với cột nước tối thiểu bằng 100m. - Sự liên hệ về áp lực giữa các công trình của hệ thống cấp nước thể hiện trên hình 1.3 : §¦êng ®o ¸p h2 3 h® h1 H b H ® nh Hct 4 2 Z® - Hình 1.3 : Sơ đồ liên hệ về áp lực giữa các công trình của hệ thống cấp nước. Z Zb nh 1 1- Bể chứa nước ; 2- Máy bơm 3- Đài nước ; 4- Ngôi nhf bất lợi nhất. MÆt ph¼ng chuÈn - Từ hình 1.3 có thể xác định được chiều cao đặt đài nước và áp lực công tác của máy bơm như sau : nh Hđ = Znh + H ct + h1 – Zđ (1.9) Hb = Zđ - Zb + Hđ + h2 + hđ (1.10) Trong đó : Zđ, Zb, Znh : Độ cao đặt bơm, đài nước, nhà bất lợi ( So với mặt phẳng chuẩn ), m. - Hđ, Hb : Độ cao đặt đài cột nước của bơm, m - hđ : Chiều cao thing chứa nước trên đài, m - h1, h2 : Tổng tổn thất cột nước từ đài đén ngôi nhà bất lợi nhất từ máy bơm đến đài, m &&& t1-2. NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG TRÌNH THU NƯỚC I) Nguồn cung cấp nước : 1) Nguồn nước ngầm : - Nước ngầm tạo thành do nước mưa rơi xuống, them qua các lớp đất, được giữ lại trong các lớp đất chứa nước, giữa các lớp cản nước. - Lớp đất giữ nước thường là cát, sỏi cuội hoặc lẫn lộn với các kích thước và thành phần hạt khác nhau. - Lớp đất cản nước thường là đất sét, đất thịt - Ngoài ra nước ngầm còn có thể do nước thấm từ đáy, thành sông hoặc hồ tạo ra. - Nước ngầm thường được ưu tiên chọn làm nguồn nước để cấp cho sinh hoạt ăn uống vì có ưu điểm là rất trong sạch ( hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng ), xử lý đơn giản nên giá thành rẻ. Nhược điểm của nước ngầm là thăm dò lâu, khó khăn, đôi khi chứa nhiều sắt, hoá chất bị nhiễm mặn, khi đó cần phải xử lý phức tạp hơn. - Nước ngầm có các loại sau : Nước ngầm không áp : Là nước ngầm mạch nông, ở độ sâu 3 – 10m, lôại này trữ lượng ít, chịu ảnh hưởng của thời tiết, bị nhiễm bẩn nhiều. Nước ngầm có áp : Là nước ngầm mạch sâu trên 20m, có trữ lượng lớn và chất lượng tốt hơn.
  10. CÊp tho¸t n­íc -10- 2) Nguồn nước mặt : - Nước mặt chủ yếu cũng do nước mưa cung cấp hoặc có thể do tuyết tan và có thể chia ra các loại sau :  Nước sông : Là loại nước mặt chủ yếu để cung cấp nước, có đặc điẻm là lưu lượng lớn, dễ khai thác, độ cứng và hàm lượng sắt nhỏ, tuy nhiên hàm lượng cặn lớn, nhiều vi trùng nên giá thành xử lý cao.  Nước suối : Mùa khô lưu lưọng nhỏ nước trong, về mùa lũ lưu lượng lớn, nứơc đục, có nhiều cát, sỏi, mức nước biến đổi lớn.  Nước đầm hồ : Tương đối trong, ở ven bờ đục hơn do ảnh hưởng của sông , có độ màu cao do có rong, rêu và thuỷ sinh vật, thường bị nhiễm bẩn. 3) Nguồn nước mưa : - Nguồn nước mưa ở VN khá phong phú do lượng mưa trung bình lớn (500 2000 mm/năm ) - Nước mưa tương đối trong sạch, tuy nhiên do rơi qua không khí, mái nhà nên cũng bị nhiễm bẩn II) Công trình thu nước ngầm 1) Giếng khơi : - Giếng khơi là công trình thu nước ngầm mạch nông, có đường kính từ 0.8 2m, chiều sâu 3  20m phục vụ cấp nước cho một đối tượng dùng nước nhỏ. - Khi cần lượng nước lớn hơn có thể xây giếng lớn hơn hoặc xây dung một nhóm going khơi nố vào going tập trung bằng các ống xi phông. - Nước chảy từ going có thể từ đáy hay từ thành bên qua các khe hở ở thành. - Thành giếng có thể xây bằng gạch, bê tông xỉ, bê tông đá hộc, đá ong - Nếu đất dễ sụt lở, thường dùng các khẩu giếng bằng bê tông, gạch, ống sành . Có chiều cao 0.5  1m , rồi đánh tụt tong khẩu giếng xuống, dùng vữa xi măng nối các khẩu giếng với nhau. - Để tránh nước mưa từ trên mặt kèo theo chất bẩn vào giếng, phải lát nền và xây bờ xung quanh giếng cao 0.8m, và bọc đất sét xung quanh giếng 0.5m xuống sâu 1.2m - Vị trì giếng nên chọn gần nhà cách xa chuồng nuôi gia súc, hố xí tối thiểu 7  10 m. - Khi chọn vị trí đào giếng cần tham khảo tài liệu địa chất thuỷ văn và kinh nghiệm dân gian để đỡ phải đào giếng sâu và thu được nguồn nước có chất lượng tốt. 2) Giếng khoan : - Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suet từ 5  500 l/s, sâu từ 20m đến vài trăm mét, có đường kính 100  600mm. - Sơ đồ cấu tạo giếng khoan trên hình 1-4 : 2 Hình 1.4 : SƠ ĐỒ GIẾNG KHOAN 1. Cửa giếng ( miệng giếng ) 1 2. động cơ điện 5 3. Máy bơm 4. Nhà bảo vệ 3 5. Ống vách. (thân giếng ) 6. Ống lọc. 7. Ống lắng. 6 - Cửa giếng : Dùng để kiểm tra, theo dõi sự làm việc của giếng. 7
  11. CÊp tho¸t n­íc -11- - Thân giếng : Là các ống thép không gỉ nối vơí nhau bằng ren, mặt bích hoặc mối hàn ( Có thể là ống bê tông cốt thép ) + Ống vách có nhiệm vụ chống sụt lỡ và chống nhiễm bẩn. - Ống lọc : Đặt trực tiếp trong lớp đất chứa nước để thu nước vào giếng và ngăn không cho bùn vào giếng. - Ống lắng : Có chiều dài từ 2  10m , giữ cặn cát chui vào trong ống, khi thau rửa giếng lớp cặn cát này sẽ được đưa lên mặt đất. - Giếng khoan cũng thường được bọc đất sét xung quanh ống vách 0.5m , sâu tối thiểu 3m kể từ mặt đất để tránh nhiễm bẩn. - Người ta còn dùng giếng khoan đường kính nhỏ ( d = 42  49 mm ), lắp bơm tay hay bơm điện với lưu lượng 2m3/h. III) Công trình thu nước mặt : - Trong thực tế , phần lớn các công trình thu nước mặt là các công trình thu nước sông. - Công trình thu nước sông phải đặt ở đầu nguồn nước, phía thượng lưu khu dân cư và khu công nghiệp, nơi bờ sông và lòng sông ổn định, có điều kiện địa chất tốt, có đủ độ sâu cần thiết để lấy nước trực tiếp từ sông. - Để đáp ứng các yêu cầu trên, công trình thu nước thường được bố trí phía bờ lõm của sông, tuy nhiên bờ lõm hay bị xói lỡ nên phải được gia cố bảo vệ. - Công trình thu nước sông thường chia ra các loại sau: 1) Công trình thu nước bờ sông : - Công trình thu nước bờ sông áp dụng khi bờ sông dốc, nước ở bờ sâu, thường xây dung chung với trạm bơm cấp I ( Khi điều kiện địa chất tốt ). Nếu địa chất yếu thì trạm bơm cấp I phải bố trí xa bờ ( công trình thu nước phân ly). - Hình 1-4 : công trình thu nước Bờ sông. 1- Ngăn thu nước (Ngăn lắng). 2- Cửa thu nước. 3- Lưới chắn 4- Máy bơm mncn 3 4 2 mntn 1 2 Ng¨n hót -Ở cửa thu nước đặt các song chắn bằng thép  10  16 mm, cách nhau 40  50 mm để chắn các vật nổi ( rác, củi ,cây ). - Lưới chắn thường làm bằng các sợi dây thép  1  1,5 mm, đan mắt lưới 2 2 đến 5 5 để chắn rác rưởi, rong rêu , có kích thước nhỏ trong nước. 2) Công trình thu nước lòng sông : Được xác định khi bờ sông thoải, nước nông, mực nước dao động lớn. mncn 5 mntn 4 3 1
  12. CÊp tho¸t n­íc -12- Hình 1-5 : Công trình thu nước lòng sông. 1- Cửa thu nước ( Họng thu nước ) 2- Ống tự chảy. 3- Ngăn thu nước. 4- Ống hút 5- Phao báo hiệu ( Tránh tàu bè va chạm ) &&& t1-3. XỬ LÝ NƯỚC THIÊN NHIÊN I. Khái niệm : - Nước thiên nhiên khai thác từ các nguồn nước mát, hay nước ngầm thường chứa các tạp chất ở dạng hoà tan, chứa vi sinh vật như các laọi vi khuẩn, sinh vật phù du. Vì vậy, trước khi xử lý nước thiên nhiên phải tién hành xử lý một cách thích đáng. - Để chọn các biện pháp xử lý phải căn cứ vào các chỉ tiêu, tính chất của nước nguồn và yêu cầu cụ thể về chất lượng nước câp. II. Các chỉ tiêu chất lượng của nước thiên nhiên và yêu cầu về chất lượng nước 1) Chỉ tiêu vật lý :  Nhiệt độ : Nhiệt độ của nước thay đổi thao nhiệt độ không khí, và liên quan trực tiếp đến người sử dụng và quá trình sản xuất .  Độ đục : Biểu thị hàm lượng các chất lơ long ( bùn, cát, hợp chất hữu cơ ) có trong nước, [mg/l].  Độ màu : Nước có màu do các hợp chất hoà tan, hoặc các chất keo gây ra. Độ màu đo theo thang màu cô ban.  Mùi vị : Nước có thể có mùi bùn, mùi mốc do thực vật thối rữa gây ra, mùi tanh do sắt , một số chất hoà tancó thể làm cho nước có vị đặc biệt, mặn, chua . 2) Chỉ tiêu hoá học :  Độ PH : Biểu thị lượng ion H+ có trong nước , khi PH = 7 nước có tính trung hoà, khi PH 7 nước có tính kiềm.  Độ cứng của nước : Biểu thị lượng muối Ca và Mg hoà tan trong nước, được đo bằng độ Đức ( 1 độ Đức tương ứng 10mg Ca hay 9,19 mg MgO trong 1 lít nước ). - Nước chứa nhiều muối cũng nấu thức ăn lâu nhừ, giặt xà phòng ít bọt, gây lắng cặn trong nồi hơi  Hàm lượng sắt và mangan : Làm cho nước có mùi tanh, màu vàng, [mg/l].
  13. CÊp tho¸t n­íc -13-  Các hợp chất Nitơ làm nhiễm bẩn nước ( NH3, NO3-, NO2- ) và các chất gây độc đối với cơ thể người sử dụng nước như đồng, chì, kẽm [mg/l]. - TCVN 5942 – 1995 quy định chất lượng nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt như sau : ( Bảng 1.5 ) Trị số giới Trị số giới Thông số Đơn vị Thông số Đơn vị hạn hạn Chì mg/l 0.05 Sắt mg/l 1 Đồng 0.1 Thiếc 1 Kẽm 1 Thuỷ ngân 0.001 Mangan 0.1 Chất lơ lửng 20 Niken 0.1 CRom 0.05 3) Chỉ tiêu về vi trùng :  Chỉ số Coli : Biểu thị số vi trùng Coli ( E.Coli ) có trong 1 lít nước. Chỉ tiêu này biểu thị khả năng có vi trùng gây bệnh đường ruột trong nước.  Tổng số vi trùng hiếu khí : Biểu thị độ bẩn của nước về mặt vi trùng. 4) Yêu cầu về chất lượng nước : - Nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống phải trong sạch, không độc hại, không chứa vi trùng gây bệnh. Yêu cầu về chất lượng nước cấo cho sản xuất rất đa dạng, tuỳ thuộc vào tính chất của một quá trình sản xuất ( Ví dụ nước làm nguội máy móc cần có nhiệt độ thấp, trong, chứa ít muối cứng ) III. Các phương pháp và dây chuyền công nghệ xử lý nước : 1. Nhiệm vụ xử lý nước : - Trong thực tế, ta thường phải thực hiện các quá trình xử lý sau : Làm trong và khử màu khử sắt, khử trùng, và các quá trình xử lý đặc biệt khác như làm mềm, làm nguội, khử muối. 2. Phương pháp xử lý :  Phưong pháp cơ học : Dùng song, lưới chắn rác, lọc qua lưới, lắng tự nhiên  Phương pháp vật lý học : Khử trùng bằng tia tử ngoại, làm nguội nước ( dùng ozôn O3, dùng sang siêu âm ).  Phương pháp hoá học : Keo tụ bằng phèn, khử trùng bằng clo, làm mềm bằng vôi 3. Dây chuyền công nghệ xử lý nước : - Tập hơp các công trình và thiết bị để thực hiện các quá trình xử lý nước theo một hoặc một số phương pháp gọi là dây chuyền công nghệ xử lý nước. - Tuỳ thuộc vào chất lượng nước nguồn và yêu cầu chât lượng nước cấp mà có dây chuyền công nghệ xử lý khác nhau. ( Khi dùng nguồn nước mặt thì thường phải làm trong, khử màu và khử trùng, còn nước ngầm thì phải khử sắt và khử trùng ) - Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thể hiện trên hình 1_6 và 1_7 2 Cl2 7 5 1 4 3 6
  14. CÊp tho¸t n­íc -14- Hình 1.6 : SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC NGẦM 1- Giếng khoan và trạm bơm cấp I 2- Dàn mưa ; 3- Bể lắng đứng tiếp xúc. 4- Bể lọc nhanh ; 5- Đường dẫn clo. 6- Bể chứa nước sạch ; 7- Trạm bơm cấp II Dung dÞch phÌn 3 4 8 6 7 5 1 1 3 4 9 6 3 4 8 Hình 1.7 : DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC MẶT 1. Trạm bơm cấp I 6- Bể lọc nhanh 2. Bể trộn 7- Nguồn clo 3. Bể phản ứng 8- Bể chứa nước sạch 4. Bể lắng ngang 9- Trạm bơm cấp II 5. Máng thu nước &&& t1-4. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC I. Khái niện chung : 1) Khái niệm : Mạng lưới cấp nước là một trong những bộ phận quan trọng của hệ thống cấp nước, làm nhiệm vụ vận vhuyển và phân phối nước đến nơi tiêu thụ. - Giá thành xây dựng mạng lưới cấp nước chiếm khoảng 50  70 % giá thành xây dựng toàn bộ hệ thống cấp nước. - Mạng lưới cấp nước bao gồm : . Các đường ống chính : Làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa . . Các đường ống nhánh : Làm nhiệm vụ phân phối nước vào các tiểu khu, vào các ngôi nhà. - Tuỳ theo quy mô và tính chất của đối tượng dùng nước, mạng lưới cấp nước có thể được thiết kế theo sơ đồ mạng lưới cụt, mạng lưới vòng, hay hỗn hợp
  15. CÊp tho¸t n­íc -15- 2) Các nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước : - Mạng lưới phải bao trim các điểm tiêu thụ nước. - Tổng số chiều dài đường ống là nhỏ nhất. - Các tuyến ống chính nên đặt theo các đường phố lớn, một mạng lưới phải có ít nhất 2 tuyến chính, đuờng kính ống phải chọn tương đương để có thể thay thế nhau khi 1 tuyến có sự cố, khoảng cách giữa các tuyến chính tuỳ thuộc vào quy mô thành phố, thường lấy từ 300 600 m. - Hạn chế bố trí đường ống đi qua sông, đầm lầy, đê, đường xe lửa, tuyến ống chính được nối với nhau bằng các ống nhánh với khoảng cách 400  900m. - Vị trí đặt ống trên mặt cắt ngang đường phố do qui hoạch xác định, nên đặt trên các vỉa hè hay trong các tuyến kỹ thuật. Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ ống đến cá công trình đựoc qui định như sau: Bảng 1-6 : Khoảng cách tối thiểu từ thành ống đến các công trình, (m ) . Khoảng cách quy định tối thiểu đến Trị số - Móng nhà và công trình 3 - Chân taluy đường sắt. 5 - Mép đưòng ray xe điện 1,5  2 - Đường dây điẹn thoại. 0.5 - Đưòng điện cao thế . 1 - Mép đường ô tô. 1,5  2 - Chân cột điện đường phố. 1,5 - Mép cột điện cao thế. 3 - Các loại tường rào. 1,5 - Trung tâm hàng cây. 1,5  2 * Ngoài các nguyên tắc trên, khi quy hoạch mạng lưới cấp nước cần lưu ý: - Quy hoạch mạng lưới hiện tại phải xét đến khr năng phát triển của thành phố và mạng lưới trong tương lai. - Cần chọn điẻm cao để đặt đài nước, đài nứoc có thể đặt ở đầu, giữa hoặc cuối mạng lưới. - Cùng một đối tượng tiêu thụ nước có thể quy hoạch theo nhiều sơ đồ khác nhau, qua so sánh về mặt kinh tế kỹ thuật, chọn phương án tối ưu. II. Tính toán mạng lưới cấp nước : 1. Mục đích : Xác định lưu lượng tính toán chảy trên đường ống, trên cơ sở đó chọn đường kính ống hợp lý và kinh tế, xác định tổn thất thuỷ lực trên đường ống để xác định chiều cao đài nước, áp lực công tác của máy bơm. 2.Các giả thiết để tính toán : - Các đối tượng tiêu thụ nước ( Bể bơi, xí nghiệp công nghiệp ) được coi là các điểm lấy nước tập trung, và được gọi là các điểm nút. - Các hộ tiêu thụ nước nhỏ, lấy nứoc sinh hoạt vào nhà coi như lây nước đều dọc tuyến ống. - Đoạn nào chỉ có lưu lượng tập trung ở cuối đoạn ống thi lưu lượng của đoạn ống đó khong đổi. - Đoạn ống chỉ có lưu lượng phân bố dọc tuyến thì giả thiết là được phân phối đều. 3. Xác định lưu lượng tính toán : - Tổng lưu lượng vào mạng lưới ứng với trường hợp tính toán :
  16. CÊp tho¸t n­íc -16- Q Qdd  qt.tr [l/s] (1_11). Trong đó : Qdd : Lưu lượng dọc đường của toàn mạng lưới (l/s)  qt.tr : Tổng lưu lượng tập trung của toàn mạng lưới (l/s). - Lưu lượng dọc đường đơn vị : Qdd qdv [l/s.m] (1_12). ltt Trong đó : ltt : Tổng chiều dài tính toán a( tổng chiều dài cấc đoạn ống có phân phối nứoc dọc đường của mạng lưới ) [m]. - Lưu lượng dọc đưòng của đoạn ông ; qdđ = qđv * ltt (l/s) (1_13). - Ở đây : ltt – chiều dài tính toán của đoạn ống (m) để đơn giản trong tính toán người ta thường đưa ra lưu lượng nước dọc đường về các nút, tức là về các điểm đầu và cuối đoạn ống . Lưu lượng nút bằng tổng số lưu lượng dọc đường của các đoạn ống đấu vào nút đó : q l qnút =  dv tt (l/s) (1_14) 2 - Sau khi có giá trị lưu lượng nút, ta xác định được lưu lượng tính toán của các đoạn ống theo đièu kiện tổng lưu lượng đi vào một nút phải bằng tổng lưu lượng ra khoi nút đó, tức là  qnút = 0 4. Xác định đường kính ống : - Đường kính ống được xác định theo công thức : 4Q D= (m) (1_15) .V Trong đó : Q – Lưu lượng tính toán của đoạn ống [m3/s] V – Vận tốc dòng chảy trong ống [m/s]. - Đường kính ống không những phụ thuộc vào Q mà còn phụ thuộc vào V, Vì Q= const, nên nếu V nhỏ thì D lớn, giá thành xây dựng mạng lưới sẽ tăng, còn nếu V lớn thì D nhỏ giá thành xây dựng sẽ giảm nhưng chi phí quản lý tăng vì V tăng dần đến tăng tổn thất áp lực trên các đoạn ống.Kết quả là độ cao bơm nước và chi phí điện năng sẽ tăng. Do đó để xác định đường ống cấp nước ta phải dựa vào vận tốc kinh tế ( vận tốc có tổng chi phí xây dựng và chi phí quản lý mạng lưới nhỏ nhất ) - Vận tốc kinh tế VK được xác định theo giáo sư V. P SirôtKin (Bảng 1-7)
  17. CÊp tho¸t n­íc -17- Bảng 1-7 : Vận tốc kinh tế Vk trong các ống cấp nước. 5) Xác định tổn thất áp lực trên các đường ống : - đối với mạng lưới cấp nước bên ngoài , thưòng tổn thất áp lực cục bộ, chỉ tính tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài ( tổn thất dọc đường ) theo công thức : L.V 2 h = . (m) (1-16) D.2g Trong đó :  - Hệ số sức kháng do ma sát , phụ thuộc vào vật liệu chế tạo ống, độ nhám thành ống và đường kính ống. L – Chiều dài đoạn ống (m) D - đường kính ống (m ) V - Vận tốc dòng chảy trong ống ( m/s ). - Dựa vào kết quả nghiên cứu , tiến sĩ Ph.A. Sêvêlốp dã xác định được hệ số  cho các loại ống khác nhau và đưa ra các công thức xác định tổ thất áp lực trên 1m dài đường ống ( tổn thất áp h lực đơn vị i ) như sau L 0.021  ( V 1,2 ) D 0.3 - Ống gang và thép cũ : 0.3 0.0179 0.867 - Khi V > 1,2 m/s :  1 D 0.3 V V 2 i = 0.00107 (1-17) D1.3 - Khi V 1.2 m/s : 0.3 V 2 0.867 i = 0.000912 1 (1-18 ) D1,3 V - Ống chất dẻo : V 1,774 i = 0.000685. (1-19 ) D1,226
  18. CÊp tho¸t n­íc -18- - ống fibrôximăng : 0.19 V 2 3,51 i = 0.000561. 1 (1-20 ). D1,19 V 6. Độ cao đài nước : ( Theo công thức 1-9 ) Hđ = Znh – Zđ + Hctnh +  h - áp lực công tác của bơm ( Công thức 1-10 ) Hb = Zđ - Zb – Hđ + hđ +h2 - Với h2 : ổn thất áp lực trên đường ống từ trạm bơm đến đài III. Ví dụ áp dụng :  Tính toán mạng lưới cụt với cá số liệu trên hình vẽ 1-8. NHà trong khu vực xây dựng là nhà 3 tầng, ống gang bình thường. Các trong tam giác chỉ cao trình mặt đất. 9 l/s G 5 H m 4 300 15 l/s 8 E m 0 30 12 l/s m 00 6 l/s 400 m 3 500 m 750 m D A 0 B C 6 00 8 7 9 m 6 11 l/s I 4 Hình 1-8 : Mạng lưới cáp nước cụt : - Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống. - Dựa vào bảng Sêvêlốp tìm D, V, 1000i tương ứng. - Xác định tổn thất cho từng đoạn h = iL và cho toàn bộ mạng lưới theo tuyến bất lợi nhất. - Xác định chiều cao đài nước. 1. Tính đường ống chính : Kết quả được ghi trong bảng sau : Đoạn Chiều Lưu Đường Vận tốc 1000i H=i.L TT ống dài lượng kính (m/s) ( m ) ( m ) (m) (l/s) (mm) 1 AB 750 6 100 0.73 12.1 9.075 2 CB 500 32 200 0.99 8.64 4.32 3 CD 400 43 200 1.33 15.2 6.08  h 19.475
  19. CÊp tho¸t n­íc -19- 2. Tính các ống nhánh : Chiều Lưu Đường Vận tốc 1000i H=i.L TT Nhánh dài lượng kính (m/s) ( m ) ( m ) (m) (l/s) (mm) 1 EG 300 9 100 1.1 25.6 7.68 2 BE 300 21 150 1.15 16.5 4.95 3 CH 300 15 125 1.18 21.9 6.57 4 CI 600 11 125 0.87 12.3 7.38 3. Vẽ đường đo áp cho tuyến chính ( ABCD ) - Cao trình các điẻm đường đo áp được xác định như sau : , nh * Điểm D :  D  D H ct 6 16 22m nh ( Vì nhà 3 tầng H ct = 16m ) , , * Điểm C :  C  D hCD 22 6,08 28,08m ' ' * Điêm B :  B  C hBC 28,08 4,32 32,4m . ' , * Điểm A :  A  B hAB 32,4 9,075 41,475m Đường đo áp lực dọc theo đường ống chính ABCD thể hiện trên hình 1-9. 41,475 32,4 §¦êng ®o ¸p 28,08 22 33,575m 9,0 8,0 7,0 C 6,0 A B D Hình 1-9 : Đường đo áp của đường ống chính . - Kết quả cho thấy cột nước đo áp tại đầu các ống nhánh ( B, C ) đều lớn hơn cột nước đo áp tại điềm cuối các đoạn đó ( G, H, I ) do đó việc chọn tuyến ABCD làm đường ống chính là hợp lý. 4. Xác định độ cao đài nươc : Hđ = Znh – Zđ + Hnhct +  h Hđ = 6 – 8 + 16 + 19,475 = 33,475 m * Chú ý : Tổn thất áp lực cho phép tuyến nhánh là hiệu số giữa cột áp lực củ nút đầu và nút cuối nhánh h , nếu h, > h tuyến nhánh thì chấp nhận D đã chọn, với h, < h thì phải chọn lại các đoạn ống .
  20. CÊp tho¸t n­íc -20- + Có thể tìm đường kính ống nhánh theo phương pháp sau : - Tìm hd = Đường đo áp đầu ống - Đường đo áp cuối ống h - Tìm J : J = d L - Tìm K Đường kính ống ( phụ lục 6-1 ). IV. Tính toán mạng lưới vòng : - trong mạng lưới vòng nước có thể chảy theo chiều hướng khác nhau, nên có thể có nhiều phương án phân phối nước trên toàn mạng lưới tức là lưu lượng nước trên từng đoạn ống có thể thay đổi, do đó đường kính ống cũng sẽ thay đổi. - Dòng chảy trong mạnh lưới kín phải thoả mãn 2 điều kiện sau : 1. Tại một nút :  Qđến =  Qđi hay  Qnút = 0. 2. Tổng số tổn thất cột nước trên cả vòng phải bằng không .  hd = 0 - Phương pháp giải bài toán mạng lưới kín như sau : + Phân phối lưu lượng trên vòng kín sao cho điều kiện thứ nhất được thoả mãn, khi đó điều kiện cân bằng về áp lực chưa đảm bảo, tức là  h ≠ 0. + Để điều kiện thứ 2 đảm bảo ta tiến hành điều chỉnh lưu lượng trên mỗi nhánh của vòng ( Trên nhánh tải nhẹ tăng thêm lưu lượng và ngược lại ta giảm trên nhánh tải nặng để vẫn đảm bảo  Qnút = 0. ). + Lưu lượng nước điều chỉnh xác định như sau : ( theo giáo sư V.G. Lôbachép ) h q ( 1-21 ) 2. Si Qi Trong đó : h : Sai số áp lực tổn thất trên mỗi vòng. Si, Qi : Sức kháng và lưu lượng của ống thứ i Si =  i .Ai .li ; Với li là chiều dài đoạn ống  i - Hệ số điều chỉnh tra bảng ( 1-8 ) Ai – Sức cản đơn vị của đoạn ống thứ i tra bảng ( 1-9 ) 8 1 g D 5 [s2/m6] Ai = 2 5 2 , K = c R g Di K i 8 (1-22) 1 Si = Ai Li = 2 .Li K i + Khi  h 0.5m là đạt yêu cầu nếu chưa đạt yêu cầu cần phải tiếp tục điều chỉnh lưu lượng, vì vậy phương pháp điều chỉnh lưu lượng còn gọi là phương pháp gần đúng để tính toán thuỷ lực mạng lưới vòng . Bảng 1-8 : Các giá trị  theo Sêvêlốp . Vận tốc V Ống ( m/s ) Bình thường Gang mới Thép mới 0.4 1.19 1.51 1.22 0.5 1.14 1.42 1.18
  21. CÊp tho¸t n­íc -21- 0.6 1.11 1.36 1.16 0.7 1.08 1.32 1.14 0.8 1.06 1.28 1.12 1.0 1.03 1.22 1.10 1.2 1.01 1.18 1.08 1.4 1.0 1.15 1.07 1.6 1.0 1.12 1.06 1.8 1.0 1.10 1.05 2.0 1.0 1.08 1.04 2.5 1.0 1.05 1.03 3.0 1.0 1.03 1.02 * Bảng 1-9 : Các giá trị của sức cản đơn vị A [s2/m6], [ Q ] = m3/s. Đường kính Chiều dài thành Ống gang cũ Ống thép cũ Ghi chú ngoài (mm ) ống (mm) 70 2.5 __ 3686 76 2.5 __ 2292 89 2.5 2985 929.4 102 3 953.4 454.3 121 3 311.7 172.9 - Đối với ống thép mới, tra A theo bảng 1-10. Bảng 1-10 : trị số A đối với ống thép mới. Đường kính 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 trong (m) A 158,6 19,5 4,21 1,32 0,504 0,346 0.00591 0,00303 0,00303 0,00158 0,00091 (s2/m6) * Ví dụ áp dụng : Xác định đường kính của các ống thép mới của mạng lưới vòng kín.
  22. CÊp tho¸t n­íc -22- Biết QB = 14 l/s , QC = 60 l/s , QD = 18 l/s. LAB = 600 m , LBC = 1100m , LAD = 1200m , LDC =700 m. QB B QC 1100 m m 600 C A QA 0 m 1200 m 70 D - Phân phối lưu lượng và chọn đường kính : Giả sử rằng nửa lưu lượng QC đi qua đoạn A_B_C một nửa đi theo đoạn ADC . Kết quả tính toán lập thành theo bảng sa QD Lần tính gần đúng thứ nhất Đoạn ống Lưu lượng Đường Vận tốc Hệ số A Hệ số  Tổn thất ( l/s) kính ( m/s ) ( s2/m6) cộT nước ( mm) ( m ) AB 44 200 1,28 4,21 1,075 8,1 BC 30 200 0,87 4,21 1,1 7,216 ABC 15,316 AD 48 250 0,90 1,32 1,11 3,675 DC 30 200 0,87 4,21 1,1 7,216 ADC 10,891 - Tổn thất trên nhánh ABC lớn hơn tổn thất cột nước trên nhánh ADC một lượng là : h = 15,316 – 10,891 = 4,425 m - Vì vậy việc chọn đường kính của các đoạn ống phải tiến hành với sự phân phối lại lưu lượng là : h q 2. i Ai Qi li 4,425 q 0,0048m 3 / s 2.453,39 - Vì tổn thất cột nước trên nhánh ADC nhỏ hơn tổn thất trên nhánh ABC nên lưu lượng nhanh ADC được tăng lên 1 lượng q 0,0048m 3 / s , còn lưu lượng nhánh ABC giảm đi 1 lượng q 0,0048m3 / s . Lần tính gần đúng thứ 2 Đường Đoạn Lưu lượng Vận tốc A  h (m) kính d AB 29,2 200 1,14 4,21 1,09 6,42 BC 25,2 175 1,10 18,57 1,09 14,52
  23. CÊp tho¸t n­íc -23- ABC 20,94 AD 52,8 250 1,0 1,32 1,10 7,32 DC 34,8 200 1,02 4,21 1,10 6,11 ADC 13,43 - Độ chênh lệch tổn thất cột nước giữa 2 nhánh : h = 20,94 – 13,43 = 7,51 m - Phân phối lưu lượng : h 7,51 q 0,0043 (m3/s ) 2 i Ai li Qi 2.873,82 - Tăng lưu lượng nhánh ADC và giảm lưu lượng trên nhánh ABC 1 lượng là q . Lần tính gần đúng thứ 3. Đường Lưu lượng Vận tốc h Đoạn kính A  (l/s) ( m/s ) ( m ) (m m ) AB 34,9 200 1,02 5,238 BC 20,9 150 1,07 15,18 ABC 20,418 AD 53,1 250 1,0 7,572 DC 39,1 200 1,14 7,49 ADC 15,062 - h = 20,418 – 15,062 = 5,356 m h - q 2 i Ai Qi li Lần tính gần đúng thứ 4. Đường Lưu lượng Vận tốc h Đoạn kính A  (l/s) ( m/s ) ( m ) (m m ) AB BC ABC AD DC ADC V. Cấu tạo mạng lưới cấp nước : 1. Các loại ống dùng trong mạng lưới cấp nước . - Trong mạng lưới cấp nước thường dùng các loại ống khác nhau ( vật liệu, đường kính ) việc chọn ống dẫn nước tuỳ thuộc vào áp lực công tác điều kiện địa chất. Phương pháp lắp đặt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và các điều kiện cụ thể khác .
  24. CÊp tho¸t n­íc -24- - Kinh phí xây dựng mạng lưới chiếm 50  70% toàn bộ kinh phí XD hệ thống, vì vậy chọn đường kính ống hợp lý mang lại hiệu quả kinh tế cao. - Để xây dựng mạng lưới cấp nước, thường sử dụng các loại ống sau . * Ống gang : Thường chế tạo một đầu tròn, một đầu loe, có đường kính d = 50  1200 mm, l =2 7m, chịu được áp lực p = 6  10 at . - ống gang có ưu điểm là bền, không bị xam thực , chịu áp lực cao, nhưng có nhựoc điểm là chịu tải trọng động kém, trọng lượng lớn. * Ống thép : Có đường kính d = 100  1600 mm dài 2 20m chịu được áp lực p = 10  15 at, thường được chế tạo kiểu 2 đầu trơn. - Các ống được nối với nhau theo kiểu hàn điện, ren , mặt bích . - ống thép có ưu điểm là dễ gia công các phụ tùng , dễ nối, nhẹ hơn ống gang , chịu tác đọng cơ học tốt . - Nược điểm của ống thép là dễ bị xâm thực dưới tác động của môi trường. * Ống bê tông cốt thép : Thường chế tạo theo kiểu đầu trơn hoặc một đầu trơn, 1 đầu loe bằng phương pháp li tâm. - Đường kính d = 500  1500 mm , L = 2  4 m, chịu được áp lực p ≤ 10m các ống được nối với nhau bằng ống lồng xảm và xi măng amiăng. - ống bê tông cốt thép có ưu điểm là chông xâm thực tốt nhưng nặng nề, thi công lâu chống tác đọng cơ học kém. * Ống nhựa : Có ưu điểm là nhẹ, rẻ, dễ nối, trơn nhẵn ( tổn thất áp lực nhỏ ) chống xâm thực tốt nhưng dễ bị lão hoá khi chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. * Ngoài các loại ống nhựa trên , hiện nay còn sử dụng các loại ống khác như ống sành , ống fibrôximăng. ( dễ vỡ chông xâm thực tốt ). 2. Bố trí đường ống cấp nước : - Ống cấp nước đặt trên dường phố phải đảm bảo các yêu cầu sau : + không nông quá để tránh tác động cơ học và ảnh hưởng của thời tiết. + không sâu quá để tránh đào đắp đất nhiều. Độ sâu chôn ống thường từ 0.8  1,0 m ( Từ mặt đất đến đỉnh ống ). - Ống cấp nước thường đặt song song với mặt đất trong vỉa hè, mép đường cách móng nhà và cây xanh tối thiểu là 3  5 m. - ống cấp nước phải đặt trên ống thoát nước, khoảng cách giữa nó và các đường ống khác theo chiều đứng tối thiểu là 0,1 m theo chiều ngang tối thiểu là 1,5  3,0 m. - Nếu có nhiều loại ống khác nhau ( cấp nước thoát nước cung cấp nước nóng, hơi đốt, dùng điện ) người ta thường bố trí chúng cùng một hầm ngầm ( tuy nen ) bằng BTCT. 3. Các thiết bị và công trình trên mạng lưới cấp nứơc : - Để phục vụ cho công tác quản lý và đảm bảo cho mạng lưới cấp nước làm việc an toàn, trên mạng lưới cấp nước thường phải bố trí các thiết bị và công trình sau đây : a. Khoá : Dùng để đóng mở nước trong từng đoạn ống, để sửa chữa , thau rửa, đổi chiều dòng nước, thay đổi lưu lượng , kháo thường được đặt ở trước, sau các nút mạng lưới. b. Van một chiều : Có tác dụng chỉ cho nước chảy theo một chiều nhất định , thường đặt trước máy bơm, trên các nhánh lấy nước yêu cầu chảy 1 chiều. c. Van xả khí : Đặt ở vị trí cao của mạng lưới để tự động xả khi tích tụ trong ống ra ngoài. d. Van xả bùn : Đặt ở vị trí thấp của mạng lưới, dùng để dốc nước và bùn khi tẩy rửa đường ống. e. Họng lấy nước chữa cháy : Đặt dọc đường phố ( khoảng cách 100 – 150 m/1cái ) để lấy nước chữa cháy, có thể đặt ngầm hoặc nổi trên mặt đất. f. Vòi lấy nước công cộng : Đặt ở ngã ba, ngã tư đường hoặc dọc theo đường phố không xây dựng hệ thống cấp nước trong nhà với khoảng cách 200m 1vòi.
  25. CÊp tho¸t n­íc -25- g. Gối tựa : Dùng để khắc phục lực xung kích khi nước đổi chiều chuyển động gây ra, thường đặt ở chỗ uốn cong, cuối ống cụt ( gạch hoặc bê tông cốt thép ). h. Giếng thăm : Để bố trí các thiết bị phụ ting phục vụ công tác quản lý ( thăm non, sửa chữa )giếng thăm được xây bằng gạch hoặc bê tông. &&& t1-5. TRẠM BƠM, BỂ NƯỚC, ĐÀI NƯỚC 1. Trạm bơm : - Trạm bơm cấp nước là 1 ngôi nhà trong đó bố trí các máy bơm và động cơ điện. - Trong trạm bơm còn có ống hút, ống đẩy, van khoá, thiết bị nâng ( phục vụ cho việc thay thế, sửa chữa máy bơm,động cơ ), chỗ làm việc của công nhân quản lý, nơi để dụng cụ, phụ tùng. - Loại máy bơm thường sử dụng là bơm ly tâm chạy bằng động cơ điện. - Trạm bơm cấp nước chia ra các loại : Trạm bơm cấp I, cấp II, trạm bơm trung chuyển, trạm bơm tuần hoàn. - Trạm bơm cấp I đưa nước từ công trình thu nước lên công trình xử lý, trạm bơm cấp II đưa nước đã xử lý từ bể chứa lên đài nước. - Khi vận chuyển nước đi xa hoặc lên cao người ta dùng các trạm bơm trung chuyển ( trnhs cho áp lực trên đường ống quá cao làm vỡ ống, hoặc phải dùng đường ống áp lực cao không kinh tế ) - Trạm bơm tuần hoàn thường dùng trong các hệ thống cấp nước công nghiệp , dùng để bơm nướcvà làm nguội vào máy móc sản xuất. - Trạm bơm cần được thiết kế có đầy đủ ánh sáng thông hơi thoáng gió tốt và có biện pháp chống ồn khi làm việc . - Trạm bơm đặt chìm sâu phải có ống thông hơi. - Kích thước trạm bơm phải đủ để thao tác sửa chữa dễ dàng. - Các trạm bơm hiện đại, việc đóng mở được điều khiển từ xa tự động nhờ rơle. 2. Đài nước ( tháp nước ) làm nhiệm vụ đièu hoà và tạo áp lực đưa nước đến nơi tiêu dùng. - Đài nước thường đặt ở nơi có cốt địa hình cao để giảm chiều cao và giá thành xây dựng. - Các bộ phận của đài nước gồm :  Thùng chứa nước, thân đài (tường, cột, móng)  Cầu thang lên xuống ( thăm non quản lý )  ống dẫn nước vào, ra có khoá, van 1 chiều.  ống tràn nối với hệ thống thoát nước.  ống xã cặn nối với ống tràn.  Các thiết bị báo mức nước, thu lôi, đèn báo hiệu. 3. Bể chứa nước : - Bể chứa nước làm nhiệm vụ điều hoà lượng nước bơm khác nhau giửậtm bơm cấp I và cấp II. Ngoài ra còn có nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy ( cho 3h cháy ) nước rửa các bể lắng, bể lọc của trạm xử lý nước. - Bể chứa nước có thể xây nổi hoặc chìm, tuỳ theo cách bố trí cao trình của dây truyền công nghệ xử lý nước và điều kiện địa chất thuỷ văn. - Bể chứa nước thường có các bộ phận : ống dẫn nước vào có khoá đóng mở, ống tràn, ống xả căn nối với hệ thống thoát nước, ống hút của bơm, ống thông hơi, thang lên xuống, thước đo nước. &&& CHƯƠNG2 : THOÁT NƯỚC BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH t2- 1 : Hệ thống thoát nước
  26. CÊp tho¸t n­íc -26- 1) Nước thải : Nước đã sử dụng cho các nhu cầu khác nhau ( sinh hoạt sản xuất ) nước mưa chảy tràn có lẫn thêm chất bẩn , làm thay đổi tính chất lý hoá sinh so với ban đầu gọi là nước thải. - Nước thải chứa nhiều chất hưu cơ dễ thối rữa, là môi trường tốt cho sự phát triển các vi sinh vật. - Tuỷ theo nguồn gốc, tính chất của nguồn nước thải mà người ta phân ra làm 3 loại sau: + Nước thải sản xuất : Thải ra sau quá trình sản xuất . Thành phàn và tính chất của nó phụ thuộc vào loại hình sản xuất, nguyên liệu tiêu thụ, quá trình công nghệ. + Nước mưa chảy tràn trên đường phố khu dân cu, khu công nhiệp bị nhiễm bẩn. + Để đảm bảo vệ sinh đô thị, các điểm dân cư, các khu công nghiệp, phai thu dẫn một cách nhanh chóng nướcn thải ra khỏi phạm vi đô thị và xử lý tới mức độ cần thiết trước khi xả vào nguồn nước. 2) Hệ thông thoát nước : - Hệ thống thaot nước là tổ hợp các thiết bị, công trình kỹ thuật và các phương tiện để thu nước thải tại nơi hình thành, dẫn vận chuyển đênc các công trình xử lý và xả nước thải đã xử lý ra nguồn tiếp nhận. - Có 2 dạng thoát nước : Thoat nước dạng chuyên chỉ định kỳ và thoát nước dạng dòng tự chảy tự vận chuyển. - Thoát nước dạng chuyên chỉ định kỳ : Tập trung nước thải vào một thung chứa, định kỳ vận chuyển ra nơi xử lý. Dạng này không đảm bảo vệ sinh của khu vực và không kinh tế, nên chỉ áp dụng đối với điểm dân cư nhỏ. - Thoát nước dạnh dòng chảy tự vận chuyển : Nước thả theo đường ống – cống ngầm ra khỏi nơi xử lý. 3) Các bộ phận chính của hệ thống thoat nước : - Thiết bị vệ sinh thu nước thải và thoát nước trong nhà. - Mạng lưới thoát nước ngoài sân nhà hoặc tiểu khu. - Mạng lưới thoát nước ngoài đường phố. - Các trạm bơm và ống dẫn có áp . - Các công trình làm sạch và các ống xả nước thai đã làm sạch ra nguồn. 4) Các hệ thống tháot nước : - Tuỳ thuộc vào phương thức vận chuyển các loại nước thải, người ta phân biệt các loại hệ thống thoát nước sau : a) Hệ thống thoát nước chung : Là hệ thống mà tất cả các loại nước thải được xả chung vào một mạng lưới và dãn đến trạm xử lý
  27. CÊp tho¸t n­íc -27- 5 5 3 2 1 4 S«ng Hình 2- 1 : Sơ đồ hệ thống thoát nước chung 1- Công trình xử lý 2- Trạm bơm 3- Giếng xả nước mưa 4- Cống góp chính 5- Cống góp. - Hệ thống thoát nước chung có ưu điểm là đảm bảo tốt nhất điều kiện vệ sinh vì toàn bộ nước thải được qua công trình xử lý trước khi xả ra sông. tuy nhiên hệ thống này không kinh tế vì kích thước của các công trình thu dẫn và xử lý đều lớn, quản lý phức tạp. - Hệ thống này thường chỉ xây dựng ở những thành phố nằm cạnh con sông lớn hay trong thời kỳ XD khi chưa có phương án thoát nước hợp lý : b) Hệ thống thoát nước riêng : Là hệ thống trong đó từng loại nước thải riêng biệt chứa các chất bẩn có đặc tính khác nhau được dẫn và vận chuyển thao các mạng lưới thoát nước độ lập. - Hệ thống này có ưu điểm là giảm được vấn vốn đầu tư XD ban đầu ( kích thước, công trình xử lý nhỏ ) 4 4 4 XN 3 3 3 2 1 S«ng Hình 2- 2 : Sơ đồ hệ thống thoát nước riêng 1 – Trạm xử lý 3 – Hệ thống thoát nước mưa
  28. CÊp tho¸t n­íc -28- 2 – Trạm bơm 4 – Hệ thống thoát nước sinh hoạt XN Xí nghiệp công nghiệp c) Hệ thống thoát nước riêng một nửa : Là hệ thống trong đó ở các điểm giao nhau của 2 mạng lưới độc lập ( 1 mạng thoát nước sinh hoạt , 1 mạng thoát nước mưa ) được xây dựng các giếng tràn tách nước mưa . - Hệ thống này về mặt vệ sinh cũng tốt nhưng ít được sử dụng vì giá thành xây dựng cao và quản lý phức tạp. ( phù hợp với đô thị có > 50000 dân ). - Ngoài ra còn hệ thống thoát nước hỗn hợp, là sự kết hợp các loại hệ thống kể trên, thường gặp ở một số thành phố cải tạo ( có số dân trên 100000 người ) . - Việc lựa chọn hệ thống thoát nước phải căn cứ vào điều kiện cụ thể và so sánh các mặt kinh tế kỹ thuật, vệ sinh môi trường. -ậ các đô thị Việt Nam hiện nay phổ biến là hệ thống thoát nước chung , nước xả ra sông hồ, không được xử lý. &&& t2- 2 : THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 1. Các số liệu cơ bản để thiết kế : - Đối tượng thiết kế thoát nước là các đô thị , khu dân cư, khu công nghiệp , khu nghỉ mát, khu điều dưỡng, khu chế xuất - Tài liệu gốc để xây dựng đề án thoát nước đô thị là đồ án quy hoạch đô thị , đối với xí nghiệp công nghiệp là mặt bằng tổng thể của xí nghiệp công nghiệp . Ngoài ra còn cần các ssố liệu sau. + Bản đồ địa hình với các đặc điểm, điều kiện xây dựng tự nhiên, điều kiện xây dựng công trình. + Số liệu địa chất, địa chất thuỷ văn. + Số liệu khí tượng + Số liệu thuỷ văn, ngồn nước lân cận. - Thoat nước được thiết kế tới giai đoạn tinh toán nhất định đó là khoảng thời gian mà hệ thống thoát nước đảm bảo được choc năng của mình mà không phải đổi mới cải tạo lại . Đối với đô thị, giai đoạn tinh toán thường là 15  25 năm ( giai đoạn đầu 5  10 năm ). - Nhiệm vụ đầu tiên khi thiết kế hệ thống thoát nước là xác định lưu lượng nước thải . Lưu lượng nước thải được xác định dựa vào dân cư tính toán và tiêu chuẩn thoát nướ có tính đến hệ số không điều hoà. 2. Dân cư tính toán : - Dân cư tính toán là số người sử dụng hệ thống thoat nước cho đến cuối thời gian dự tính quy hoạch ( 15 đến 25 năm ). - Số dân tính toán : N = P . F (2-1 ) Trong đó : P _ Mật đọ dân số của đo thị , khu dân cư ( P = 50  700 người /ha ) F _ Diện tích khu nhà ở , ha 3. Tiêu chuẩn tháot nước và hệ số không điều hoà : - Tiêu chuẩn thoát nước là lượng nước thải trung bình ngày đêm cho mỗi người sử dụng hệ thống thoátnước hay lượng nước thải tính trên sản phẩm. - Tiêu chuẩn thoát nước phụ thuộc vào mức độ hoàn thiền thiết bịo tiện nghi, điều kiện khí hậu điều kiện vệ sinh, phong tục tập quán, điều kiện kinh tế xã hội và điều kiện địa phương. - Tiêu chuẩn thoat nước được lấy theo quy pham TCXD 51 – 72 , 20 TCN 51 – 84 . Bảng 2-1 : Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoat. TT Mức độ thiết bị vệ sinh trong các ngôi nhà Tiêu chuẩn thải nước ( l/ người ng.đ )
  29. CÊp tho¸t n­íc -29- 1 Các nhà bên trong có hệ thống cấp thoát nước , có 80  100 dụng cụ vệ sinh, không có thiết bị tắm. 2 Các nhà bên trong có hệ thống cấp thoát nước, có 110  140 dụng cụ vệ sinh và thiết bị tắm thông thường ( vòi hoa sen ) 3 Các nhà bên trong có hệ thống cấp thoát nước, có 140  180 dụng cụ vệ sinh, có chậu tắm và cấp nước nóng cục bộ - Tiêu chuẩn thoát nươcs sinh hoạt trong các xí nghiệp công nghiệp tham khảo bảng 2-2 Bảng 2-2 : Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt trong xí nghiệp công nghiệp. Tiêu cuẩn thoát nước Hệ số không điều TT Tính chất phân xưởng ( l / người ng.đ ) hoà giờ Kh 1 Phân xưởng nóng toả nhiệt 35 2,5 2 Phân xưởng lạnh 25 3,0 - Lượng nước tắm cho công nhân sau giờ làm việc tính theo kíp đồng nhất 40  60 l/người ( thời gian 45 phút ) - Tiêu chuẩn thoát nước sản xuất xác định theo đơn vị sản phẩm ( có thể lấy bằng tiêu chẩn cấp nước ) 4. Xác định lưu lượng tính toán : - Lưu lượng tính toán nước thải là lượng nước thải lớn nhất mà công trình thiết kế phải đáp ứng ( m3/s , l/s ) - Lượng nước thải vào mạng lưới thoát nước thùng không đều theo thời gian. Để xác định lưu lượng tính toán ngoài các hệ số không điều hoà ngày ( Kng.đ ) vầ giờ ( Kh ) còn phải dùng hệ số không điều hoà chung(Kc ) - Hệ số không điều hoà chung là tỷ số giữa lưu lượng giờ tối đa trong ngày có lưu lượng lớn nhất và lưu lượng trung bình trong ngày có lưu lượng trung bình,KC có thể lấy bằng tích số giữa 2 hệ số không điều hoà ngày và giờ : KC = Kng.đ . Kh ( 2-2 ) - Hệ số KC lấy tuỳ thuộc vào lưu lượng trung bình giây của nước thải ( Bảng 2-3 ) Bảng 2-3 : Hệ số không điều hoà chung của nước thải sinh hoạt Lưu lượng ≥ trung 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 bình (l/s) KC 3,1 2,2 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 Lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải được tính theo các công thức trong bảng 2-4 . Bảng 2-4 : Các công thức xác định lưu lượng nước thải LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI Ngày , m3/ng.đ Giờ , m3/h Giây , l/s 1) Sinh hoạt + TB từ khu q.N q.N q.N QTB ngđ= QhTB = QsTB = dan cư. 1000 24.1000 24.3600 + Lớn nhất từ q.N.K q.N.K q.N.K khu dân cư Qmaxngđ= ngd Qhmax = C Qsmax = C 1000 24.1000 86400
  30. CÊp tho¸t n­íc -30- + Từ XNCN QTBngđ= Qhmax= Qsmax= 25N1 35N 2 25N 3 K h 35N 4 K h 25N 3 K h 35N 4 K h 1000 T.1000 T.3600 + Từ nhà tắm. Qhmax= Qsmax= QTBngđ= 40N 5 K h 60N 6 K h 40N 7 K h 60N 8 K h 40N 60N 2) Sản xuất 5 6 T.1000 T.3600 1000 m.M m.M Qmaxh = 1 Qmaxs = 1 Qngđ = m . M T T.3,6 * Ghi chú : - q : Tiêu chuẩn thải nước ngày trung bình trên đầu người ( l/ng.ngđ ) ( bảng 2-1 ). - N : Số dân tính toán ( người ) ( ct 2-1 ). - N1, N2 : Số lượng công nhân làm việc trong ngày theo tiêuu chuẩn thoát nước tương ứng là 25 và 35 l/ người. - N3, N4 : Số công nhân làm việc trong ca theo tiêu chuẩn thoát nước 25 và 35 l cho 1 ngưới. - N5, N6 : Số người tắm trong ngày với tiêu chuẩn thoát nước 40 và 60 l cho mỗi người. - T : Số giờ làm việc trong 1 ca. - m : Tiêu chuẩn thải nước trên một đơn vị sản phẩm ( m3/đvị đo ) - M, M1 : Số đơn vị sản phẩm trong ngày và trong ca nămg suất cao nhất. - Kng.đ , Kh , KC : Hệ số không điều hoá ngày ,giờ, chung . * Ngoài ra có thể xác định lưu lượng tính toán nước thải theo môđun dòng chảy hay lưu lượng đơn vị : p.q qo = (2-3 ) (l/s.ha). 86400 - Lưu lưưọng tính toán bằng : Qsmax = qo . F . KC ( 2,4 ) (l/s ). Trong đó : p _ Mật độ dân số ( người/ha ) F _ Diện tích các tiểu khu trong phạm vi thoát nước ( ha ). 5. Tính toán mạng lưới thoát nước : - Để tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước, người ta dùng công thức Sêdi V = CRi Q = C Ri ( 2.4 )  V 2 i = . 4R 2g Trong đó : + Q : Lưư lượng nước thải. + V : Vận tốc TB dòng chảy + i : Độ dốc thuỷ lực ( độ dốc ống khi chyển động đều ) + R : Bán kính thuỷ lực . 1 + C : Hệ số Sêdi C = R y ( Pavơlốp ski ) n 1 1 C = .R 6 ( Maninh ) n +  : Hệ số Đác xy ( Hệ số ma sát )
  31. CÊp tho¸t n­íc -31- 1  = 2 ( 2- 5 ) 1,8lg Re 1,8 1 e a2  = 2 lg ( 2- 6 ). 13,68R Re Trong đó : e : Độ nhám tương đương. a2 : Hệ số phụ thuộc trạng thái của thành ống và tính chất của nước thải. V.L Re : Số Râynol : Re =  Với  : Hệ số nhớt động học của chất lỏng.  L : Dại lượng chiều dài ( L = d hoặc L = R = v Giá trị của e , a2 , n lấy theo bảng ( 2_ 5 ). Bảng 2-5 : Các giá trị e ,a2 ,n . Ống – Kênh – Mương e (mm) a2 n - Sành 1,35 90 0,013 - Bê tông và bê tông cốt thép 2 100 0,014 - Gạch 3,15 110 0,015 - Xi măng amiăng O,6 73 0,012 - Gang 1 83 0,013 - Thép 0,8 79 0,012 - Bê tông trát vữa mạt sắt. O5 70 0,013 - Đá có trát vữa xi măng 6,35 150 0,017 6. Tính toán các thông số của mạng lưới thoát nước : - Khi tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước , căn cứ vào lưu lượng và các điều kiện địa hình người ta xác định dduwowngf kính ống, vận tóc dòng chảy trong ống, su đó dựng mặt cắt dọc mạng lưới thoát nước. a) Đường kính nhỏ nhất : - Cống thoat nước thải đường phố : d ≥ 200 mm. - Cống thoát nước tiểu khu : d ≥ 150 mm - Cống thoát nước mưa và thoát nước chung d ≥ 300 mm b ) Độ dầy tính toán : H - Tỷ số giữa chiều cao lớp nước trong cống so với đường kính ống gọi là độ đầy tương đối ( ). d - Độ dày tối đa được lấy theo bảng ( 2-6 ). H Bảng 2-6 : Độ đầy tương đối của cống ( ).max. d Đối với nước thải Đường kính ( mm ) Sinh hoạt Sản xuất 150  300 0,6 0,7 350  450 0,7 0,8 500  800 0,75 0,85 ≥ 900 0,8 1
  32. CÊp tho¸t n­íc -32- - Riêng đối với hệ thống thoát nước mưa và thoát nước chung thì cống được tính chảy đầy hoàn H toàn ( 1 ) khi đạt lưu lượng tố đa. d c) Vận tốc và độ dốc : - Vận tốc dòng chảy phân bố không đều theo mặt cắt ướt của cống ( ở trung tâm dòng chảy tốc độ lớn hơn ở vùng khác ). Khi tính toán ta sử dụng vận tốc trung bình. - Vận tốc trung bình thường lấy trong khoảng tốc độ không xói mòn vật liệu làm cống ( 4 – 8 m/s ) và tốc độ không lắng cặn. - Trong tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước người ta quy định tốc độ tối thiểu bằng hoặc lớn hơn tốc độ không lắng áp dụng cho các loại cống như sau ( Bảng 2- 7 ). Bảng 2-7 : Tốc độ không lắng đối với các loại ống . TT Cống với đường kính d ( mm ) Tốc độ tối thiểu ( m/s ) 1 d = 150  250 0,7 2 d = 300  400 0,8 3 d = 450  500 0,9 4 d = 600  800 0,95 5 d ≥ 900  1200 1,25 - Độ dốc tối thiểu của cống thoát nước có thể xác định bằng công thức kinh nghiệm sau : 1 imin = ( 2-7 ) d d) Độ sâu đặt cống thoát nước : - Độ sâu đặt cống thoát nước có ảnh hưởng rất lớn đến giá thành và thời hạn xây dựng mạng lưới, vì vậy cần chọn độ sâu chôn cống nhỏ nhất để đảm bảo tính kinh tế, tuy nhiên cần dặt độ sâu để tránh bị phá hoại do tác động cơ học và đẩm bảo được độ dốc cần thiết . - Trong điều kiện thông thường độ sâu chôn cống ở ngoài phố không nhỏ hơn 0.7 m tính từ mặt đất đến đỉnh cống. - Độ sâu chôn cống ban đầu của mạng lưới đường phố được xác định theo công thức : H = h +  il + Z1 – Z2 + d ( 2-8 ) Trong đó : h - Độ sâu đặt cống ban đầu của ống trong sân nhà hay tiêu khu ( h = 0,2  0,4 m ). i - Độ dốc của mạng lưới cống tiểu khu , sân nhà . l – Chiều dài cống của mạng lưới tiểu khu, sân nhà. Z1, Z2 – Cao độ mặt đất tại điểm xa nhất của mạng lưới tiểu khu và điểm đầu nối với đường cống ngoài phố. d - Độ chênh đương kính của ống thoát nướ đường phố và cống tiểu khu ( d = D – d ). 4 Z1 Z1 h 3 h i 3 2 d  l
  33. CÊp tho¸t n­íc -33- Hình 2-3 : Sơ đồ xác định độ sâu đặt cống 1- Cống đường phố 2- Cống tiểu khu hay sân nhà 2 – Giếng thăm . 4- Ống đứng thoát nước trong nhà. - Cống thoát nước cũng không nên đặt sâu quá vì sẽ gây khó khăn cho công tác xây lắp và quản lý. Độ sâu tối đa chôn cống lấy phụ thuộc vào tính chất của đát , mực nước ngầm, phương pháp thi công Quy phạm quui định độ sâu tối đa H max không lớn hơn 6,0 m &&& t2- 3 CẤU TẠO VÀ XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 1) yêu cầu đối với ống thoát nước: - ống thoát nước cần phải bền vững sử dụng được lâu,không thấn nước,không bị ăn mòn bởi a xít kiềm, đáp ứng được yêu cầu về mặt thuỷ lực, rẻ tiền, dùng được vật liệu địa phương và có khả năng công nghiệp hoá sản xuất và cơ giới hoá thi công. - Độ bền vững cửa ống được xác định bằng khả năng chống tải trọng bên ngoài (tác động của xe cơ giới đi lại )và áp lực bên trong(áp lực nước ) - Độ không thấm nước được xác định bởi hiện tượng thẩm lận qua thành ống, tuỳ theo mực nước ngấm, hiện tượng đó có thể xảy ra từ trong ra hay từ ngoài vào - Độ ăn mòn có thể xảy ra do tác động cửa nước thải và nước ngâm, vật liệu làm ống phải chống lại sự ăn mòn đó. - Yêu cầu về mặt thủy lực là phải đáp ứng vận chuyển nước thải và cặn lơ lửng được dễ dàng ( mặt trong cửa ống phải đảm bảo độ trơn nhẵn cần thiết ) 2) Các loại ống thoát nước: - Hiện nay để xây dựng mạng lưới thoát nước người ta thường dùng các loại ống như sành ,bê tông, bê tông cốt thép ,gang,thép,xi măng a mi ăng,ống gạch.Đối với kênh mương thì chủ yếu là gạch đá hay bê tông cốt thép,Các ống có áp thường dùng loại xi măng a mi ăng, thep và bê tông cốt thép. . Ống sành :Được sản xuất bằng đất sét nung,trên mặt ống có lớp men muối nên rất mịn, không them nước chống nước a xít ăn mòn.Vì vậy ống sành được sử dụng rộng rãi trong mạng lưới thoát nước công nghiệp . - Ống sành được sản suất với tiếp diện hình trụ 1 đầu trơn và 1đầu lọc,chiều dài 0,5 -1,2; đường kính từ 50-600mm (ổ VN mới sản xuất được ống dài 500mm,d = 100-250mm ) - Ống bê tông cốt thép dùng làn cống tự chảy hoặc có áp ,đường kính tới 2000. - Chất lượng cửa ống bê tông và ống bê tông cốt thép phụ thuộc vào thành phần vật liệu và phương pháp chế tạo, để sản xuất loại này thường dùng vữa bê tông mác 300 trở lên. - Loại này giá thành rẻ, công nghệ chế tạo đơn giản nên được sử dụng rộng rải. . Ống thép và ống gang: - Chủ yếu sử dụng cho cống có áp hoặc tự chảy nhưng phải vượt qua chướng ngại vật (đường giao thông, ao hồ, móng công trình ) - Ống gang có đường kính d = 50 -1200mm,dài 2- 7m còn ống thép thì đường kính có thể đế 1400mm, dài đến 24m ở nư2ớc ta chưa sản xuất được ống thép . . Các loại ống khác: Ngoài các loại ống trên, hiện nay ở nước ta còn sữ dụng ống thửy tinh và ống nhựa để dẫn nước thải,ống thuỷ tinh giá đắt nên chỉ sữ dụng trong công nghiệp hoá chất ,ống chất dẽo nhẵn,nhẹ,dễ nối nên được sử dụng nhiều.
  34. CÊp tho¸t n­íc -34- 3) Mối nối ống: - Để cống thoát nước không bị thấm và sử dụng được lâu dài ,khi lắp đặt phải xử ly mối nối cẩn then. - Có 2 loại mối nối :Nối miệng bát và nối bằng ống lồng ,Nối miệng bát dùng cho loại ống lồng có một đầu lọc và một đầu trơn, nối bằng ống lồng dùng cho ống cả 2 đầu trơn công việc chèn khe hở giữa hai ống gọi là xảm ống. 3 l 4 2 2 2 1 2 1 2 2 3 3 Hình 2-4 : Nối ống bằng vữa át phan 1-Đường ống 2- Vữa át phan 3-Xảm bằng sợi gai bện chặt tẩm bi tum 4-ống lồng . Vữa át phan: là hỗn hợp gồm 3 phần trong lượng át phan và 1 phần trọng lượng bê tum hoặc nhựa đường. . Vữa xi măng cát: là hỗn hợp xi măng cát tỷ lệ 1:1 . Vữa xi măng a mi ăng : là hỗn hợp 3% sợi ami ăng và 7% xi măng mác 300 trở lên (theo trọng lượng) 4) Giếng thăm : Giếng thăm dùng để xem xét ,kiểm tra chế độ công tác của mạng lưới thoát nước một cách thừơng xyên, đồng thời dùng để thông giữa khi cần thiết . - Giếng thăm là một cái hố xây trên cống thoát nước,bên trong cống được nối liền với nhau bằng máng hở,giếng được xây dựng nơi cống thay đổi hướng,thay đổi đường kính ,thay đổi độ dốc ,có cống nhánh nối vào và trên những đoạn cống dài theo khoảng cách quy định để tiện lợi cho quản ly (khoảng cách từ 35-200m tuỳ theo đường kính cống ) 5) Giếng chuyển bậc : - Giếng chuyển bậc còn gọi là giếng tiên năng, được xây dựng ở nơi có cống nhánh nối với cống góp chính ở cao độ khác nhau, nơi cần thiết để giảm tốc độ dòng chảy và tại nơi yêu cầu cần cốt cống vào và cống ra chênh lệch nhau nhiều. - theo nguyên tắc khi chiều cao chuyển bậc h > 0,5 m thì phải xây dựng giếng chuyển bậc. - Cấu tạo của giếng chuyển bậc phụ thuộc vào đường kính cống và chiều cao chuyển bậc. 6) Xây dựng nghiệm thu và quản ly mạng lưới thoát nước . - Mạng lưới thoat nước có thể được xây dựng theo phương pháp hở hay kín (Tấm chắn và khung đào ) - Khi sử dụng phương pháp hở , hào được hào với thành xiên hoặc thẳng đứng . Nếu hào có thành thẳng đứng cần phải gia cố , mức độ gia cố phụ thuộc vào chiều sâu hào, tính chất của nền đất và đất ngầm . - Phương pháp kín được sử dụng khi đặt đường ống thoát nước qua đường giao thông có cường độ giao thông lớn hoặc khi chiều sâu đặt ống lớn.
  35. CÊp tho¸t n­íc -35- - Khi xây dựng mạng lưới thoát nước phải đặc biệt chúý ýýy tới độ dốc đặt ống theo thiết kế, sau khi đặt ống song tiến hành chèn các mối nối giữa các ống, - Nghiệm thu mạng lưới thoát nước bao gồm việc xem xét bên ngoài các bộ phận của mạng lưới , kiểm tra cao trình và thử thuỷ lực mạng lưới(xác định lượng nước them vào đất hoặc vào mạng lưới ) - Quả ly mạng lưới bao gồm các việc quan sát mạng lưới , lam sạch thường xuyên, thông tắc sữa chữa mạng lưới và giải quyết sự cố , &&& t2- 4 MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA VÀ THOÁT NƯỚC CHUNG. 1) Thoát nước mưa: - Để thoát nước mưa tưới đường,tưới cây, nước rửa nền, nước cứu hỏa ,nước sản xuất sạch .người ta thường xây dựng một hệ thống riêng – hệ thống thoat nước mưa. - Hệ thống thoát nước mưa có thể hở, kín hoặc kết hợp - Lưu lượng dùng để tính toán mạng lưới thoát nước mưa được xác định theo công thức : Qtt = q* F * (2-9) Trong đó : + q : Cường độ mưa ( lượng nước mưa rơi xuống tính trên một đơn vị diện tích trong đơn vị thời gian),được đo bằng các máy móc thiết bị khí tượng( l h ) s a +F : Diện tích lưu lượng thoát nước mưa (ha) + : Hệ số dòng chảy (tỷ số giữa lượng nước chảy vào cống và lượng nước mưa rơi xuống )  tra bảng theo tính chất của mặt phủ. Bảng 2-8 : Hệ số dòng chảy  TT Dạng bề mặt phủ Hệ số dòng chảy  0,95 1 Mái nhà vad mặt đường bê tông át phan 0,60 2 Mặt đường đá và đường nhựa 0,45 3 Mặt đường đá cuội 0,40 4 Mặt đường đá dăm không có chất kết dính 0,35 5 Đường sỏi trong vườn 0,30 6 Mặt đất 0,15 7 Mặt cỏ - Khi xác định lưu lượng nước mưa trên lưu vực lớn với diện tích 300 ha phải kể đến hệ số mưa không đều  ,khi đó công thức (2-9) trở thành Qtt = q* F *  *  (2-10) Trong đó : Hệ số mưa không đều ( còn goi là hệ số phân bố mưa ) xác định theo công thức :
  36. CÊp tho¸t n­íc -36- q  TB (2.11) qmax Với qtb là cướng độ mưa trung bình trên toàn diện tích thoát nước mưa, qmax : là cường độ mưa lớn nhất tại một điểm nào đó thuộc diện tích thoat nước mưa , -Hệ số mưa không đều phụ thuộc vao diện tích lưu vực thoát nước mưa và thời gian mưa ,được lấy theo bảng (2-9) . Bảng 2.9 : Hệ số nước mưa không đều  Diện tích lưu 300 500 1000 2000 3000 4000 vực ( ha ) Hệ số mưa không đều  0.96 0.94 0.91 0.87 0.83 0.8 Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa được tiến hành giống như đối với cống nước thải đô thị ( xác định D, i, V ) nhưng độ dày tính toán trong mạng lưới thoát nước mưa được phép lấy bằng 1 . 2) Hệ thống thoát nước chung : - Mạng lưới thoát nước chung là loại nước thu và vận chuyển cả 3 loại nước thải. - Hệ thống thoát nước chung có thể sử dụng với những điều kiẹn địa phương sau đây  Có sông hồ lớn ở lân cận.  Không cần thiết xây dựng trạm bơm vùng và chỉ cần làm sạch nước thải bằng cơ học. ´  Trừơng hợp cường độ mưa q20 không lớn ( cường độ mưa ứng với thời gian 20 của trận mưa có chu kỳ lặp lại 1 lần trong năm - đại lượng không đổi với từng vùng ).  Nước hỗn hợp có nồng độ cao. - Trong thực tế thường xây dựng hệ thống thoát nước chung đối với các đô thị có số dân N >50.000 người và hệ thống hỗn hợp chung riêng khi N >100.000 - Lưu lượng tính toán của đoạn cống trước giếng tràn được xác định theo công thức: Qt t = Qkh + Qm (2-12) Trong đó : Qkh:Lưu lượng nước thải trong mùa khô chảy vào mạng lưới chung trước giếng tràn(Qkh = Qsh + Qsx ) - Qm:Lưu lượng nước mưa cháy vào mạng lưới / - Lưu lượng tính toán cưa đoạn cống bố trí sau going tràn xác định theo công thực: Q tt = Qkh + n0 .Qkh +qm (2- 13) Trong đó : + n0Qkh : Lưu lượng nước mưa ngang qua going tràn(không xả vào nguồn) Lượng nước mưa không xả vào nguồn + no - Hệ nước pha loãng, no =———————————————— QKh + qm - Lưu lượng nước mưa chảy vào đoạn ống tính toán sau giếng tràn -Việc tính tóan thuỷ lực mạng lưới chung tương tự như tính toán mạng lưới thoát nước sinh hoạt &&& Đ 2-5 TRẠM BƠM NƯỚC THẢI 1) Khái niệm:
  37. CÊp tho¸t n­íc -37- - Trong nhiều trường hợp,trên hệ thống thoát nước người ta phải bố trí các trạm bơm để bơm nước và giảm độ sâu đặt ống. - Để bơm nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất ra trạm xử lý người ta dùng trạm bơm chính. - Để bơm vận chuyển nước thải giảm độ sâu đặt cống thoát nước người ta dùng trạm bơm cục bộ hay trạm bơm khu vực . - Để bơm nước mưa từ cống thoát nước ra sông,hồ chứa có mực nước cao hơn người ta dùng trạm bơm nước mưa. - Vị trí đặt trạm bơm được quyết định trong thiết kế mạng lưới thoát nước. - Nhiệm vụ khi thiết kế trạm bơm :  Xá định lưu lượng nước thải cần được bơm đi,tức là lưu lượng trạm bơm có xét tối sự biến đổi lưu lượng của nước chảy đến.  Xác định chiều cao cần dâng nước thải, kể cả tổn thất thuỷ lực trong ống hút,ống đẩy .  chọn loại bơm, số máy bơm cần thiết và công suất động cơ. 2) Lưu lượng trạm bơm và dung tích bể chứa - Lưu lượng nước thải chảy đến trạm bơm thường biến động, máy bơm hoạt động với lưu lượng ổn định do đó pải có bể chứa để điều hoà lưu lượng: - Vì nước thải chứa nhiều chất bẩn nên bể chứa không được lớn quá sẽ tránh tình trạng lắng cặn và thối rữa. - Để xác định lưu lượng của trạm bơm cần pải biết lưu lượng nước thải chảy đến theo các giờ trong ngày đêm. - Công suất thiết kế của trạm bơm được xác định trên cơ sở lưu lượng thải ngày lớn nhất, có xét đến lượng nước ngầm thấm vào hệ thống thoát nước. - Do có sự dao động lớn về lưu lượng nước thải theo thời gian đến công suất thiêt kế của trạm bơm phải tính với lưu lượng giờ lớn nhất(thường bằng 1,3  1,8 lần lưu lượng giờ trung bình trong ngày thải nước lớn nhất) - Đối với hệ thống hoát nước chung, công suất thiết kế của trạm bơm có khi gấp 3 lần lưu lượng giờ lớn nhất. - Để thích ứng với sự dao động lưu lượng,trong trạm bơm cần đặt 2  3 tổ máy bơm. Số tổ máy bơm được chọn dựa vào lưu lượng tính toán (Bảng 2- 10) Bảng 2- 10 : Lựa số tổ máy bơm Bơm nước thải (SH, SX) Bơm nước mưa Lưu lượng m3/s Số tổ máy Lưu lượng m3/s Số tổ máy 0,5 2 +(1) 3 2 hoặc3 0,5  1 3  5 +(1) 3-5 3 hoặc 4 1,5 4  6 +(1) 5 4-6 - Số trong ngoặc chỉ số máy bơm dự phòng &&& CHƯƠNG 3: HÊ THỐNG CẤP NƯỚC LẠNH TRONG NHÀ Đ3-1. Khái niêm chung: Nhiệm vụ của hệ thống cấp nước trong nhà :
  38. CÊp tho¸t n­íc -38- - Hệ thống cấp nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới cấp nước bên ngoài nhà đến mọi thiết bị,dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà 1) Các bộ phận và chức năng của thệ thống cấp nước trong nhà. - Hệ thống cấp nước trong nhà gồm có bộ phận sau:  Đường ống dẫn nước vào nhà nối liền đường ống cấp nước bên ngoài với nút đồng hồ đo nước.  Nút đồng hồ đo nước gồm đồng hồ đo nước và các thiết bị khác dùng để đo lượng nước tiêu thụ.  Các đường ống chính dẫn nước từ nút đồng hồ đo nước đến các đường ống đứng cấp nước.  Các đường ống đứng cấp nước dẫn đến tầng nhà.  Các đường ống nhánh cấp nước,dẫn nước từ ống đứng đến các dụng cụ vệ sinh  Các dụng cụ lấy nước,các thiết bị đóng mở,điều chỉnh xã nước để quản lý mạng lưới.  Ngoái ra trong các ngôi nhà có hệ thống cấp nước chữa cháy còn có các vòi phun chữa cháy  Nếu áp lực đống hồ cấp nước bên ngoài không đủ để đưa nước tới các vị trí cao thì có thể có thêm tram bơm, két nước,bể chứa 3) Các ký hiệu về hệ thống cấp nước trong nhà : - Ống nước đi nổi  - Vòi nước cho các chậu - Ống nước đi ngầm - giặt rửa - Van đóng nước : - Đồng hồ đo nước + Không gian : - Van xả nước : + Mặt bằng : - Vòi âu tiểu : - Van một chiều : + Không gian : - Vòi nước thùng rửa hố xí : + Mặt bằng : - Bộ vòi tắm hương sen : - Bơm nước :
  39. CÊp tho¸t n­íc -39- + Không gian : - Vòi chữa cháy : + Mặt bằng : - Vòi trộn nước nóng, lạnh : - Bộ két nước : - Van xả nước : - Nhánh lấy nước : 4) Phân loại hệ thống cấp nước trong nhà : a) Theo chức năng : - Hệ thống cấp nước sinh hoạt ăn uống . - Hệ thống cấp nước sản xuất . - Hệ thống cấp nước chữa cháy. - Hệ thống cấp nước kết hợp các hệ thống trên. - Hệ thống cấp nước sản xuất chung với sinh hoạt khi chất lượng nước sản xuất yêu cầu cao như nước sinh hoạt . - Hệ thống cấp nước chữa cháy thường chung với hệ thống cấp nước sinh hoạt, chỉ làm riêng trong các nhà cao tầng ( > 16 tầng ). b) Theo áp lực đường ống cấp nước bên ngoài . 1. Hệ thống cấp nước đơn giản ( H 3-1 ) được áp dung khi áp lực đường ống cấp nước bên ngoài luôn luôn đảm bảo đưa nước đến mọi thiết bị vệ sinh trong nhà, kể cả thiết bị bất lợi nhất. èng chÝnh van x¶ n¦íc o vµ íC N¦ Hình 3 – 1 : Hệ thống cấp nước đơn giản
  40. CÊp tho¸t n­íc -40- 2. Hệ thống cấp nước có két nước trên mái ( H 3-2 ) - Hệ thống này được áp dụng khi áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo thường xuyên đưa nước tới các dụng cụ vệ sinh trong nhà. Trong giờ cao điểm ( dùng nhiề nước ) nước không lên được tầng trên, khi đó két nước trên mái làm nhiệm vụ dự trữ nước, và tạo áp lực cao cung cấp nước cho ngôi nhà trong các giờ cao điểm. Trên đường ống dẫn từ đáy két xuống thường bố trí van 1 chiều ( chỉ cho nước xuống mà không cho nước chảy vào từ đáy két vì sẽ xáo trộn cặn ở đáy két làm cho nước bẩn .) kÐt n¦íc Hình 3 -2 : Hệ thống cấp nước có két trên mái 3. Hệ thống cấp nước có trạm bơm : áp dụng trong trường hợp áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo thường xuyên hoặc hoàn toàn không đảm bảo nước đến các thiết bị vệ sinh trong nhà. 4. Hệ thống có két nước và trạm bơm ( H3 3-3 ) : áp dụng khi áp lực bên ngoài hoàn toàn không đảm bảo .Máy bơm làm việc theo chu kỳ, chỉ mở giờ cao điểm để đưa nước tới thiết bị và bổ sung cho két nước. kÐt n¦íc
  41. CÊp tho¸t n­íc -41- 5) Hệ thống cấp nước có trạm bơm, két nước và bể chứa : - áp dụng khi áp lực đường ống cấp nước bên ngoài hoàn toàn không đảm bảo và quá thấp, lưu lượng nước không đầy đủ do đường kính ống bên ngoài quá nhỏ. Nếu bơm trực tiếp từ đường ống bên ngoài thì sẽ ảnh hưởng tới việc dùng nước của các khu vực xung quanh. - TCVN 4513 – 88 qui định khi áp lực bên ngoài thấp hơn 5m thì phải xây bể chhứa nước ngầm. Bơm sẽ bơm nước từ bể vào nhà. Khi thiết kế hệ thống cấp nước trong nhà cần nghiên cứu, so sánh phương án để lựa chọn sơ đồ thích hợp nhất, đảm bảo thoả mãn các điều kiện . - Sử dụng tiệt để áp lực đường ống cấp nước bên ngoài. - Kinh tế sử dụng ( hạn chế ) máy bơm nhiều vì tốn điện , quản lý dễ dàng, thuận tiện. - Kết hợp tốt với mỹ quan kiến trúc của nhà , chống ồn cho ngôi nhà . - Thuận tiện cho người sử dụng . 6) Áp lực cần thiết của ngôi nhà : - Áp lực cần thiết của ngôi nhà là áp lực cần thiết của đường ống bên ngoài tại điểm trích nước vầo nhà đảm bảo đưa nước tới mọi thiết bị vệ sinh trong ngôi nhà. - Áp lực cần thiết của ngôi nhà có thể xác định theo công thức : ct H nh = hhh + hđh + htd + hd + hc ( 3 – 1 ). Trong đó : - hhh : Độ cao hình học đưa nước tính từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến vị trí bất lợi nhất của ngôi nhà ( cao nhất, xa nhất ) [m ]. - hđh : Tổn thất cột nước qua đồng hồ đo nước [m]. - htd : áp lực tự do cần thiết ở các vị trí lấy nước trong nhà ( chọn theo tiêu chuẩn TCVN 18 – 64 ví dụ vòi tắm hương sen tối thiểu là 3 m , vòi nước tối thiểu là 1 m, chậ giặt 2m ) - hd :Tổng tổn thất áp lực dọc đường của mạng lưới cấp nước trong nhà(tuyến bật lợi nhất) [m]. - hc :Tổng tổn thất áp lực cục bộ cửa mạng lưới cấp nước trong nhà,[m]. Sơ bộ có thể lấy như sau: - Trong hệ thống cấp nước sinh hoạt :
  42. CÊp tho¸t n­íc -42- hc = ( 20- 30 %)hd - Trong hệ thống cấp nước chiều chảy hc = 10% hd - Trong hệ số cấp nước sinh hoạt +chữa cháy: Hc =(1,5- 20%)hd khi có cháy. (Trị số đầu dùng cho sản xuất ,trị số saudùng cho nhà sinh hoạt,nhà ở công cộng) - Khi xác định sơ bộ,lấy áp lực cần thiết cửa ngôi nhà như sau: ct + Nhà một tầng Hnh =8- 10m ct + Nhà 2 tầng : Hnh =12m ct + Nhà 3 tầng : Hnh = 16m ct + Nhà cao hơn 3 tầng ,cứ tăng lên 1 tầng thì Hnh cộng thêm 4m &&& Đ3-2 HÊ THỐNG CẤP NƯỚC LẠNH TRONG NHÀ 1) Đường ống dẫn nước vào nhà: - Đường ống dẫn nước vào nhà là đường dẫn nước từ đương ống cấp bên ngoài tới nút đồng hồ đo nước. - Đường ống dẫn nước vào nhà thường đặt với độ dốc i = 0,003 hương về đương ống bên ngoài để dốc sạch nước trong nhà khi cân thiết va thường đặt góc với tường nhàva đường ống bên ngoài. - Đường ống dẫn nước vào nhà phải ngăn nhất để đỡ tốn vât liệu,giam khối lượng đào đất,và giảm tổn thât ap lực. - Khi chọn vị trí đặt đường ống dẫn nước vào nhà phải kết hợp với việc chọn vị trí đăt nút đồng hồ và trạm bơm(nếu có)sao cho hợp lý. - Tại vị trí trọn đường ống dẫn nươc vào nhà nối với đường ống cấp nước bên ngoài cần bố trí một giếng thăm,trong đó có van đóng mở,van một chiều,van xả nước(khi d>40mm)khi đương kính đường ống dẫn d≤40mm ,chỉ cần van một chiều ma không cần giếng thăm. - Tuỳ theo chức năng và kiến trúc của ngôi nhà mà đường ống dân nước vào nhà có thể được bố trí một đường,hai đường hoặc nhiều đường(nhà đặt có nhiều khu vệ sinh) - Đường kính của ống dẫn nước vào nhà chon theo lưu lượng tính toán lớn nhất cửa ngôi nhà.Khi chưa tính được lưu lương cụ thể,chon sơ bộ đương kính ống dẫn theo kinh nghiêm sau. +Nhà ít tầng: d=25 32mm +Nhà có khối tích trung bình: d=50mm +Nhà có lưu lượng>1000³/ngày.đêm : d=75  100mm - Trong các nhà sản xuất, đường ống dẫn nước vào nhà có thể ≥200  300mm - Đường ống dẫn nươc vào nhà có thể dùng ống tráng kẽm (khi d 100mm)khi áp lực nước >10 at và d>100mm thì phải dùng ống thép đen và có biện pháp chống ăn mòn. - Đường ống dẫn nước vào nhà cũng chôn sẵn như ngoài phố ( 08 1,0m ) - Khi ống dẩn nươc qua tường,mong nhà cho ống chui qua một lỗ hổng hoặc một ống bảo vệ bằng kim loại có d≥200mm để phòng vỡ ống,hỏng mối nối khi nhà lún.Khe hở giữa lỗ và ống phải nhét đầy vât liệu đàn hồi(sợ gai tẩm bi tum,vữa xi mămg,đất sé nhão) - Đường ống dẫn nước vào nhà có thể nối với đường ống cấp nước bên ngoài bằng tê(có sẵn hoặc lắp thêm)bằng đai lấy nước(nhánh lấy nước). 2) Đồng hồ đo nước : a) Nhiệm vụ của đồng hồ đo nước.
  43. CÊp tho¸t n­íc -43- - Xác định mực nước tiêu thụ. - Xác định lượng nước mất mát,hao hụt trên đường ống để phát hiện các chỗ bị rò rỉ,bị vỡ - Nghiên cứu điều tra hệ thống cấp nước hiện hành dể xác định tiêu chuẩn dùng nước phục vụ cho thiết kế. b) Các loại đồng hồ đo nước; - Để xác định lượng nước tiêu thụ cho từng ngôi nhà,hiên nay sử dungj thông dụng nhất loại đồng hồ đo nước lưu tốc,lam viêc trên nguyên tắc lưu lượng nước tỷ lệ thận với vận tốc cửa dòng chảy qua đồng hồ. - Đồng hồ đo nước lưu tốc có các loại : - Đồng hồ đo nươc loại cánh quạt: (Trục đúng BK liên xô) - Loại này có đường kính d=10ữ40mm,dùng để tính lượng nước nhỏ. - Đồng hồ đo nước loại tước bin(Trục ngang –BB –LIÊN XÔ) - Loại này có đường kính d=50ữ200mm, dùng để tính lưu lượng nước lớn hơn 10m³/h - Đồng hồ đo nước loại phối hợp :Dùng trong trường hợp lưu lượng dao động lớn. c) Chọn đồng hồ đo nước: - Khi chọn đồng hồ đo nước cần phải dựa vào khả năng vận chuyển cửa đồng hồ. - Khả năng vận chuyển nước mỗi loại đồng hồla khác nhau và thường đươc biểu thị bằng lưu lương đặc trưng của đồng hồ,tức là lưu lương nước chảy qua đồng hồ tính bằng m³/h khi tổn thất áp lực qua đồng hồ là 10m - Chọn đồng hồ đo nước phải thoả mãn điều kiện: Q ng đ ≤ 2Q đ tr (3-2 ) Trong đó: Q ng.đ : lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà[m³/ng đ] Q đ tr Lưu lượng đặc trưng của đồng hồ [m³/h ] - Ngoài ra để chọn đồng hồ đo nước còn dựa vào lưu lượng tính toán Q tt của ngôi nhà.Lưu lượng tính toán phải nằm trong giới hạn trên và dươi đồng hồ.Giới hạn Q min < Q tt < Qmax ( 3-3) - Dưới Q min (l/s) là lưu lượng nhỏ nhất(khoảng 6 ữ 8 %lưu lượng trung bình)hay còn gọi là độ nhạy của đồng hồ (nghĩa là nếu lưu lượng nước qua đồng hồ nhỏ hơn lưu lượng ấy thì đồng hồ sẽ không chảy) - Giới hạn trên Qmax là lưu lượng lớn nhất cho phép đi qua đồng hồ mà không làm đồng hồ hư hỏng và tổn thất quá lớn, giới hạn nay khoảng 45 50% Q đtr - Sau khi dựa vào lưu lượng chọn được đồng hồ thích hợp(theo bảng 3-1) ta cân kiểm tra lại về tổn thất áp lực qua đồng hồ xem có vượt quá trị số cho phép hay không. - Theo quy phạm tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước lấy như sau: + Đối với đồng hồ cánh quạt(trục đứng)hđh ≤ 2,5m (Khi sinh hoạt bình thường) hđh ≤ 5m(khi có chay) + Đối với đồng hồ tươc bin (trục ngang) hđh ≤1ữ1,5m (Khi sinh hoạt bình thường) hđh ≤ 2,5m (khi có chay) - Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước có thể xác định theo công thức hđh = s.q² [m ] (3- 4 ) Trong đó: q -Lưu lượng nước tính toán (l/s) S –sức kháng cua đồng hồ đo nước,lấy theo bảng(3-2) Bảng 3-1: cỡ lưu lượngvà đặc tính của đồng hồ đo nươc
  44. CÊp tho¸t n­íc -44- Lưu lượng cho phèp (l/S) Lưu lượng Cỡ đông hồ đăc trưng Q Loại đồng hồ đtr d,mm [m³/h ] Qmax Qmin - Loại cánh 10 2 0,28 quạt(Trục đúng – 15 3 0,40 0,03 BK) 20 5 0,70 0,04 25 7 1,00 0,055 30 10 1,4 0,07 40 20 2,8 0,14 50 70 6 0,9 80 250 22 1,7 Loại tước bin(Trục 100 440 39 3,0 ngang-BB) 150 1000 100 4,4 200 1700 150 7,2 250 2600 223 10 Bảng:3-2 Sức kháng của đồng hồ đo nước Cỡ đồng 15 20 25 30 40 50 80 100 150 200 250 hồ(mm) S 14,4 5,2 2,65 1,3 0,32 0,0265 0,0021 0,00067 0,00013 0,000045 0,00002 - Theo kinh nghiệm cỡ đồng hồ đo nước thường bằng hoặc nhỏ hơn 1 bậc so với đường kính dẫn nước vào(ví dụ ống cỡ d= 50mm có thể chon đồng hồ cánh quạt bk cỡ 40 mm) 3) Cấu tạo mạng lưới cấp nước trong nhà - Mạng lưới cấp nước bên trong nhà la sự hợp thành của các đường ống,các bộ phận nối ống và các thiết bị cấp nước(vòi van đóng mở ) a) Yêu cầu đối với đường ống cấp nước: - Bền sử dụng được lâu, - Chống ăn mòn và chống tác động cơ học tốt - Trọng lượng nhỏ để tốn ít vật liệu - Chiều dài lớn để giảm mối nối - Lắp ráp dễ dàng,nhanh chóng - Mối nối kín - Có khả năng uốn cong,đúc và hàn đươc dễ dàng b) Các loại ống thường sử dụng:  Ống thép :-được sử dụng nhiều hơn cả vì nó đáp ứng được nhiều yêu cầu cơ bản,thường dùng ống thép tráng kẽm dài 4-8 m đường kính từ 10ữ100mm lớp kẽm được phủ cả bên trong va bên ngoài(chống ăn mòn,nước khỏi bẩn vì gỉ sắt)
  45. CÊp tho¸t n­íc -45- - Đối với nhà sản xuất có thể dùng ống thép đen có chiều dài L=4ữ12m đường kính 100 150mm - Các ống thép được nối với nhau bằng phương pháp:han ren,nối mặt bích bằng bu lông.  Ống gang :Thường sử dụng ở vị trí chôn ngần dưới đất(vì nó có khả năng chống xâm thưc cao)đường kính ống d>40mm.  Ống nhựa : d= 6ữ300mm,có ưu diểm là rẽ,nhẹ,trơn dẽ vận chuyển,chống xâm thực tôt,dễ nối,dê gia công, - Ống nhựa không được dùng để dẫn nước có t0≥30 0C(dễ bị bảo hoà) - Ống nhựa có thể được nối với nhau bằng keo hoá học,ren mặt bích,dùng ống lồng với vòng đệm cao su. * Ngoài ra còn dùng ống fibrô xi măng có d≥70mm,chôn ngầm dưới đất,ống thửy tinh ,ống đồng thau,ống nhôm(Trong các phòng thí nghiệm,trong kỹ nghệ thực phẩm,rượu bia c) phụ tùng nối ống: - ống lồng(măng sông)dùng nối 2 đoạn ống thẳng có cùng đường kính, hai đầu ống có ke hở 2- 3mm - Côn:Nối 2 ống thẳng hàng có đường kính khác nhau. - Tê,thập:Để nối với ống nhánh - Cút:Để nối 2 đầu ống có đường kính bằng nhau,ngoặc 1góc 900 - Nút(bu sông) Bít chặt các đầu ống. - Ống ren(trong,ngoài):nối 2 ống có ren ngươc lại(cùng d) d) Các thiết bị cấp nước bên trong nhà:Bao gồm * Thiết bị lấy nước:Các vòi d =10ữ20mm(đồng,gang)vòi trộn nước nóng lạnh,vòi rửa âu tiểu * Thiết bị đóng mở nước:Dùng đóng mở từng đoạn riêng biệt của mang lưới cấp nước.Thiết bị đóng mở là van(khi d ≤ 50mm)hay là khoá(khi d >50mm) * Thiết bị đóng mở thường được bố trí ở đầu các đường ống đứng,ống nhánh cấp nước, ở đường dẫn vào trước và sau đồng hồ đo nước,máy bơm, trên đường ống dẫn nước lên két trước các vòi,vòi tưới,các thiết bị dụng cụ đặc biệt trong trường học,bệnh viện. * Thiết bị điều chỉnh: Van 1chiều(thường đặt sau máy bơm,đặt ở đường ồng dẫn nước vào nhà,đường dẫn từ két xuống)van phòng ngừa(đặt chỗ có khả năng áp lực qua cao để giảm áp tạm thời)van giảm áp(thường xuyên,dòng hạ áp lực và giữ cho áp lực không vượt quá giới hạn cho phép)van phao hình cầu(dùng để tự động dòng nước khi đầy bể) * các thiết bị đặc biệt khác:vòi chữa cháy vòi nước mở bằng cùi tay(bệnh viện)đầu gối,chân đạp,hương sen điều trị,trong các phòng thí nghiệm có vòi thí nghiệm có miệng nhọn để nối với ống cao su,vòi có chồi dài & Đ3-3 HÊ THỐNG CẤP NƯỚC TRONG NHÀ 1) Bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà: - Mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm đường ống chính, các ống đứng,ống nhánh dẫn nước đến các thiết bị vệ sinh - Khi thiết kế mạng lưới cấp nước bên trong nhà trước hết phải vạch tuyến đường ống cấp nước cho ngôi nhà. - Khi vạch tuyến đường ống cấp nước trong nhà phải đảm bảo được các yêu cầu sau: + Đường ống phải đi tới mọi thiết bị dụng cụ vê sinh trong nhà + Tổng chiều dài đường ống phải ngắn nhất + Dể gắn chặt ống với các kết cấu của nhà như trường,trần nhà,dần, vì kèo + Thuận tiện,dễ dàng cho thi công và quản lý(kiểm tra sửa chữa đường ống,đóng mở van )
  46. CÊp tho¸t n­íc -46- + Đảm bảo mỹ quan cho ngôi nhà. - Muốn chiều dài đường ống ngắn nhất thì khi thiết kế phải so sánh các phương án khác nhau để chọn tuyến ống hợp lý nhất. - Để gắn chắc ống với kết cấu nhà tốt nhất nên đặt ống song song với tầng nhà,dầm,vì kèo,trần nhà và dùng các bộ phận gắn ống như móc,vòng cổ ngựa,đai treo,giá đỡ khoãng cách giữa ống và lớp trát tường 1ữ1,5cm (hổ) - Đường ống có thể vít kín (trong các rãnh dưới,dưới hành lang khe ở giữa 2 bức tường,trong các hộp dẫn vào tường)khi đó phải bố trí các nắp hoặc cửa mở ra đẩy vào được ở những chỗ cần thiết(van khoá) để dễ dàng quả lý,sửa chữa. - Nếu có nhiều đường ống khác nhau thì dùng các màu sơn khác nhau để dễ dàng phân biệt. - Vi Dụ: đường ống cấp nước lạnh màu xanh,ống nước nóng màu đỏ,ống thoát nước màu đen .) - Ngoài ra khi thiết kế cần chú ý một số điểm sau: + Không đặt ống qua các phòng ở,hạn chế đặt ống dưới đất vì khi hư hỏng sửa chữa kho khăn,gây trở ngại cho sinh hoạt,dễ bị xuâm thực. + Các ống nhánh dẫn nước đến các thiết bị vệ sinh nên đặt với độ dốc i = 0,002ữ0,005 về phía ống đứng để dễ dàng xả nước khi thau rửa.Để phân phối nước nhánh không nên phục vụ quá 5 vòi nước và chiều dài không quá 5m + Các ống đứng thường đặt ở góc tường nhà,ở gần thiết bị có lưu lượng nước dung lớn nhất. + Không được nối mạng lưới cấp nước sinh hoạt với mạng lưới nước chất lượng kém hơn. 2) Xác định lưu lương nước tính toán: - Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống cũng như cho toàn bô ngôi nhà nhàm mục đích chon đướng kính ống, đồng hồ đo nước may bơm . - Để xác định lưu lượng tính toán sát với thực tế và đam bao cung cấp nước được đầy đủ thì lưu lượng tính toán phải xác định theo số lượng các thiết bị vêj sinh bố trí trong ngôi nhà. - Mỗi thiết bị vệ sinh tiêu thụ một lương nước khác nhau,do đó để dể dàng tính toán người ta thương đưa tất cả các lưu lượng nước của các thiết bị vệ sinh về dạng lưu lượng đơn vị tương đương(Gọi tắt là đương lượng đơn vị) l - Một đương lượng đơn vị tương ứng với lưu lượng 0,2 /scủa một vòi nước ở chậu rửa có đường kính 15mm,áp lực tự do 2m - Lưu lương đơn vị tính toán và trị số đương lượng của các thiết bị vệ sinh có thể lấy theo bảng (3- 3) - Thực tế không phải tất cả các thiết bị vệ sinh đều đồng thời làm việc,vì vậy để xác định lưu lượng tính toán người ta sử dụng các công thức có dạng phụ thuộc vào số lượng thiết bị vệ sinh,và áp dụng cho từng loại nhà khác nhau,các công thức này thành lập trên cơ sở điều tra thực nghiệm về sự hoạt động đồng thời của các thiết bị vệ sinh trong các loại nhà khac nhau a) Nhà ở gia đình: a Q = 0,2 N + kN (l/s) (3-5) Trong đó: Q – Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống a- Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước,lấy theo bảng (3-4 )- theo TCVN- 4513- 88 N- Tổng số đương lượng của ngôi nhà hay đoàn ống tính toán K- Hệ số điều chỉnh,phụ thuộc vào tổng số đương lượng N,lấy theo bảng (3-5) BẢNG: 3-3 : Lưu lượng nước tính toán của các thiết bị vệ sinh trị số đương lượng va đường kính ống nối với TB VS
  47. CÊp tho¸t n­íc -47- Trị số Lưu lượng tính Đường kính ống Loại dụng cụ vệ sinh đương toán(l/s) nối(mm) lượng -Vòi nước,chậu rửa nhà bếp,chậu giặt -Vòi nước chậu rửa mặt -Vòi nước âu tiểu 0,2 15 - ống nước rửa máng tiểu cho 1m dài 1 0,07 10ữ15 - Vòi nước thùng rửa hố xí 0,33 0,035 10ữ15 - Vòi trộn chậu tắm đun nước nóng bằng 0,17 0,06 10ữ15 nhiên liêu rắn 0,3 0,1 10ữ15 - Vòi trộn chậu tắm nơi có hệ thống cấp 05 0,2 15 nước tâp trung 1 - Vòi rửa hố xí 0,3 15 - Chậu vệ sinh nữ cả vòi phu 1,5 1,2ữ1,4 25ữ32 - Vòi tăm hương sen đặt theo nhóm 6-7 0,07 10ữ15 - Vòi tắm sinh hoạt bố trí trong phong riêng 0,35 0,2 15 - Vòi nước chậu rửa tay trong phòng thí 1 0,14 15 nghiệm 0,67 0,5 -Vòi nước chậu rửa phong thí nghiệm 0,1 10ữ15 1 0,2 15 Bảng 3-4 : Các trị số của đại lượng a Tiêu chuẩn dòng 100 125 150 200 250 300 350 400 nước l/ng.ng.đ trị số a 2,2 2,16 2,15 2,14 2,05 2 1,9 1,85 Bảng 3-5 : trị số K phụ thuộc N theo TCVN 4513- 88 Trị số đường lượng 300 301ữ500 501ữ800 801ữ1200 >1200 N Trị số K 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 b, Nhà công nghiệp: Gồm bệnh viện,nhà tập thể,khách sạn, nhà điều dưỡng,nhà trẻ,mẫu giáo,trường học,cửa hàn,cơ quan hành chính . Q = ỏ .0,2.N (3-6) Trong đó: - Q,N như trên - ỏ : Hệ số phụ thuộc chức năng của ngôi nhà, lấy theo TCVN 45 13- 88(Bảng 3-6) BẢNG 3-6 : trị số hệ số ỏ
  48. CÊp tho¸t n­íc -48- Cửa Trường Nhà Bệnh viện Khách sạn Bệnh viện hàng,cơ học,cơ Loại nhà trẻ,mẫu nhà điều nhà ở tập đa khoa quan hành quan giáo giáo dưỡng thể chính dục Hệ số ỏ 1,2 1,4 1,5 1,8 2,0 2,5 c ,Các nhà đặc biệt khác: - Gồm phòng khángiả,luyện tập thể thao,nhà ăn tập thể cửa hàng ăn uống,xí nghiệp chế biến thứ căn,tắm công cộng,các phòng sinh hoạt của xí nghiệp q .n. Q= 0 (3-7  100 - Trong đó: Q0 – Lưu lượng tính toán cho 1dụng cụ vệ sinh. n -Số dụng cụ vệ sinh cùng loại :  - Hệ số hoạt động đồng thời của các thiết bị vệ sinhtheo TCVN 4513-88 (Bảng 3-7) Bảng 3-7. Hệ số  tính bằng % theo TCVN 4513-88 Rạp chiếu Nhà ăn tập Phòn sinh hoạt bóng,hội Rạp hát,Rạp thể,cửa hàng ăn Loại dụng cụ vệ sinh của XN trường,câu lạc xiếc uống,XN chế biến bộ,cung thể thao thức ăn -Chậu rửa mặt,tay 80 60 80 30 -Hố xí có thing rửa 70 50 60 40 - Âu tiểu 100 80 50 25 - Vòi tắm hoa sen 100 100 100 100 -Chậu rửa trong căng 100 100 100 100 tin 100 100 100 100 - Máng tiểu 100 100 100 100 - Chậu rửa bát 100 100 30 100 - Chậu tắm 100 100 30 50 3,Tính toán thửy lựu mạng lưới: - Tính toán thửy lực mạng lưới cấp nước bên trong nhà nhằm mục đích chọn đường kính ống tốc độ ct hợp lý và kinh tế, đồng thời xác định tổn thất áp lực trong các đoạn ống để tính Hb và Hnh . - Trình tự tính toán: + Xác định đường kính từng đoạn ống trên cơ sở lưu lượng đã tính + Xác định tổn thất áp lực cho từng đoạn và toàn bộ mạng lưới theo tuyến bất lợi nhất +Trên cơ sở tổn thất áp lực đã biết tìm áp lực cần thiết của ngôi nhà để chọn sơ đồ cấp máy bơm. - Cũng như mạng lưới cấp nước bên ngoài đường kính ống được chọn theo vận tốc kinh tế,với m m mạng lưới cấp nước trong nhà,vận tốc kinh tế lấy bằng 0,5 1,0 /s tối đa là 1,5 /s m - Trường hợp chữa cháy,vận tốc tối đa cụ thể là 2,5 /s
  49. CÊp tho¸t n­íc -49- - Khi tổng số đương lương N 20,có thể chọn sơ bộ đường kính ống theo kinh nghiệm như sau (Bảng 3-7)TCVN 4513 -88 Bảng 3-8 : Sơ bộ chọn đường kính ống Tổng số đương lượng 1 3 6 12 20 Đướng kính ống (mm) 10 15 20 25 32 - Tổn thất áp lực dọc đường trong các đường ống cấp nước trong nhà cũng tính theo các công thức như ở mạng lưới cấp nước bên ngoài.Tổ thất áp lực cục bộ sơ bộ lấy bằng 20  30 % tổn thất dọc đường & Đ3-4 CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC TRONG NHÀ 1) Máy bơn và tram bơm: - Khi áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo thì hệ thống cấp nước trong nhà có thêm máy bơm để tăng áp lực.Loại máy bơm thông dụng nhất là máy bơm ly tâm truc ngang. m³ l - Khi chọn máy bơm cần dựa vào 2 chỉ tiêu cơ bản là lưu lượng máy bơm Qb( /h , /s)và áp lực toàn phần của máy bơm (Hb,m) - Lưu lượng của máy bơm lấy bằng lưu lượng nước tính toán lớn nhất của ngôi nhà,khi có cháy thì lưu lượng của máy bơm bằng tổng lưu lượng nước sinh hoạt lớn nhất và lưu lượng nước chữa cháy của ngôi nhà. - Khi bơm nước từ bể chứa thì cột nước cửa bơm(độ cao bơm nước của máy bơm)là: Hb= z +hd +hc+hdư (3-8) Trong đó: z chièu cao từ mặt nước thấp nhất đến dụng cụ vệ sinh ở vị trí bất lợi nhất, hdu: áp lực dư ở đầu vòi bất lợi nhất - Tram bơm có thể bố trí ở gần cầu thang,bên ngoài nhà hoặc ở tầng hầm - Nơi đặt máy bơm pải khô ráo,thông gió,xây dựng bằng vật liệu khó cháy có kích thức đủ để lắpđặt dể dàng,quản lý thuận tiện. - Trên ống đẩy của bơm cần bố tri van khoá,van 1 chiếu và áp lực kế,trên ống hút bố trí khoá: 2)Két nước: - Khi áp lựccủađường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo thường xuyên thì hệ thống cấp nước trong nhà cần có két nước. - Két nước có nhiệm vụ điều hoà nước(dự trữ nước khi thừa và cung cấp nước khi thiếu)đồng thời tạo áp lực để đưa nước tới các nơi tiêu dùng,két nước còn làm nhiệm vụ dự trữ một phần nứơc chữa cháy trong nhà. - Dung tích toàn phần của két nước xác định theo công thức sau: 3 Wk =K(Wđh +Wcc) m (3-9 ) Trong đó :+ K :Hệ số dự trữ,kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước, K = 1,2  1,3 + Wđh : Dung tích điều hoà của két nước
  50. CÊp tho¸t n­íc -50- + Wcc :Dung tích nước chữa cháy(nếu có) lấy bằng lượng nước chữa cháy trong 10/ (khi vận hành bằng tay)và 5/ khi vận hành tụ động. - Khi không dùmg máy bơm,Wđh là tổng lượng nước tiêu thụ trong những giờ cao điểm,Wđh có thể lấy bằng 50  80 % lưu lượng nước ngày đêm Qngđ . - Khi dùng máy bơm lấy Wđh =( 20  30) % Qngđ (Bơm mở tay hoặc Wđh =5% Qngđ (Bơm mở tự động) - Trong các ngôi nhà nhỏ,lượng nước dùng ít,cho phép lấy Wđh =(50 100)Qngđ - Dung tích két nước không nên lấy quá 20 25 m3, vì nếu lớn quá sẽ tăng tải trọng của ngôi nhà ảnh hưởng đến kết cấu ngôi nhà,khi dung tích quá lớn có thể chia làm nhiều két nhỏ. - Chiều cao đặt két nước được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa nước và tạo ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường hợp dùng nước lớn nhất. - Như vậy két nước phải có đắy đặt cao hơn thiết bị vệ sinh bất lợi nhất 1 khoảng bằng tổng áp lực tự do ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất và tổn thất áp lực từ két đến thiết bị vệ sinh đó. - Các thiết bị cho két nước:ống dẫn nước lên két,ốn dẫn nước xuống, ống tràn,ống xả cặn,khoá, van phao hính cầu, van một chiều 3) Bể chứa nước: -Theo qui pham(TCVN 4513-88) nếu áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài < 5m thì phải xây dựng bể chứa nước. - Dung tích bể chứa xác định dựa vào chế độ nước chảy đến và chế độ làm việc của máy bơm. - Khi không có số liệu đầy đủ có thể lấy dung tích bể chứa bằng (0,5  2)lần lưu lượng nước tính toán ngày đêm của ngôi nhà: - Bể chưa có các thiết bị:ống dẫn nước vào, có van và phao hình cầu,ống hút máy bơm,ống tràn,cửa ra vào,thang lên xuống,thướcbáo hiệu mực nước, t 3-5 ; t 3-6 Đoc Tài Liệu: & CHƯƠNG 4 : HỆ THỐNGTHOÁT NƯỚC TRONG NHÀ t4-1 Khái niệm chung. 1)Nhiêm vụ cua hệ thống thoát nước trong nhà : - Hệ thống thoát nước trong nhà có nhiệm vụ thu tất cả các loại nước thải ,kể cả rác nghiền và nước mưa trên mái nhà,để đưa ra mạng lưới thoát nước bên ngoài. 2) Phân loại:Tuỳ theo tính chất và độ bẩn của nước thải,hệ thống thoát nước trong nhà được phân ra: *Hệ thống thải nước sinh hoạt:Để dẫn nước thải sinh hoạt từ các dụng cụ vệ sinh (hố xí,châuruwar,bồn tắm ) *Hệ thống thoát nước sản xuất: *Hệ thống thoát nước mưa: *Hệ thống thoát nước kết hợp : 3) Các bộ phận của hệ thống thoát nước trong nhà: +Các thiết bị thu nước :chậu rửa,chậu giặt,bệ xí, âu tiểu +Mạng lưới đường ống thoát nước:bao gồm các ống đứng,ống nhánh,ống tháo nước ra khỏi nhà,ống sân nhà
  51. CÊp tho¸t n­íc -51- +Các thiết bị trên đường ống :Giếng thăm,lưới chắn + Các công trình xử ly cục bộ:bể lắng cát,bùn, bể tự hoại,bể thu dầu mỡ 4, Các thiết bị thu nước thải (Đọc Sách) -Hố xí,hố tiểu,chậu rửa,chậu giặt,chậu tắm,Buồng tắm,chậu vệ sinh ne ,lưới thu nước . - Các yêu cầu cơ bản : (cnp 269) &&& t4-2 :MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ . 1) Cấu tạo mạng lưới. a ,Các loại ống và phụ tùng nối ống : b ,ống nhánh thoát nước c, ống đứng thoát nước d , ống tháo (ống xả) e ,ống thưng hơi g, Các thiết bị quản ly Tất cả mục trên Đọc Sắch (Cmp 286 -294) 2)Tính toán mạng lưới thoát nước trong nhà : - Nội dung tính toán mạng lưới thoát nước trong nhà bao gồm:Xác định lưu lượng nước thải,tính toán thuỷ lực để chọn đường kính ống và các thông số làm việc của đường ống thoát nước(độ dốc,độ đầy cho phép,khả năng thoát nước của ống .) a )Xác định lưu lượng nước thải tính toán - Lưu lượng nước thải trong các nhà ở,nhà công cộng phụ thuộc vào sồ lượng thiết bị vệ sinh bố trí trong nhà và chế độ làm việc của chúng - Trong các nhà sản xuất lw lượng nước thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn thải nước tong loại sản xuất. - Để xác định được lưu lượng nước thải của từng đoạn ống cần biết lưu lượng nước thải của từng loại thiết bị vệ sinh, lưu lượng nước nước thải tính toán lớn nhất của các thiết bị vệ sinh có thể lấy theo bảng(4-1) Bảng 4-1: Lưu lượng nước thải của các thiết bị vệ sinh đường kính ống dẫn và độ dốc tương ứng . Lưu lượng Đường kính Độ dốc ống dẫn TT Loại thiết bị nước thải nước thải (l/s) (mm) Thông thường Tối thiểu 1 Chậu rửa, chậu giặt 0,33 50 0,155 0,025 2 Chậu rửa nhà bếp 1ngăn 0,37 30 0,055 0,025 3 Chậu rửa nhà bếp 2ngăn 1,0 50 0,055 0,025 4 Chậu rửa mặt 0,07- 0,1 40-50 0,035 0,02 5 Chậu tắm 0,8- 1,1 30 0,055 0,02
  52. CÊp tho¸t n­íc -52- 6 Vòi tắm hương sen 0,2 50 0,035 0,025 7 Chậu vệ sinh nữ 0,4 50 0,035 0,02 8 Hố xí có thùng rửa 1,4- 1,6 100 0,035 0,02 9 Hố xí có vòi rửa 1-1,4 100 0,035 0,02 10 Máng tiểu cho 1cm dài 0,1 50 0,035 0,02 11 Âu tiểu treo 0,1 50 0,035 0,02 12 Âu tiểu rửa tự động 0,3- 0,5 50 0,035 0,02 - Lưu lượng tính toán của các đoạn ống thoát nước trong nhà ở gia đình, công cộng xác định theo công thức: qth = qc + qdc ma x (4- 1) Trong đó : qth Lưu lượng nước thải tính toán (l/s) qc Lưu lượng mực nước tính toán,xác định theo công thức cấp nước trong nhà, qdcmax Lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh, lấy theo bảng (4-1) - Trong các phân xưởng, nhà tắm công cộng và phòng sinh hoạt của công nhân trong nhà các X N, lưu lượng nước được xác định theo cong thức: q0 n qth = (4-2)  100 Trong đó : q0 - Lưu lượng nước thải của từng thiết bị vệ sinh (Lấy theo bảng 4-1) n – Số thiết bị vệ sinh cùng loại mà đoạn ống phục vụ.  - Hệ số hoạt động đồng thới thải nước của các thiết bị vệ sinh, lấy theo bảng (4-2 Bảng 4-2 : Trị số  cho các phân xưởng và các phóng sinh hoạt của xí nghiệp % TT Tên thiết bị vệ sinh Số lượng thiết bị vệ sinh trên đoạn ống 1 3 6 10 20 40 60 100 200 1 Chậu rửa tay, mặt 100 100 100 100 100 100 100 100 100 2 Âu tiểu rửa tự động 100 100 60 40 15 10 10 10 10 3 Âu tiểu treo tường với vòi 100 70 50 40 35 30 30 25 25 rửa 4 Hố xí có thùng rửa 100 30 25 20 15 10 10 10 5 b) Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước trong nhà : - Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước trong nhà nhằm mục đích chọn đường kính ống ,độ dốc ,độ đầy ,tốc độ nước chảy trong ống, - Đường kính ống thoát nước trong nhà thướng chọn theo lưu lượng nước thải tính toán và khả năng thải nước của ống đứng,ống nhánh,ống thoát nước sân nhà. - Độ dốc và độ đầy cho phép của ống thoát nước lấy theo bảng (4-3) và (4-4) - Khả năng thoát nước của ống phụ thuộc vào đường kính và góc nối giữa ống nhánh và ống đứng có thể lấy theo bảng (4-5) - Khi chọn đường kính ống thoát nước trong nhà và sân nhà cần lưu y là để đảo bảo
  53. CÊp tho¸t n­íc -53- cho đường ống tự cọ sạch thì tốc độ tối thiểu của nước chảy trong ống Vmim 0,7m/s ,còn đối với các máng hở Vmim 0,4m/s -Tốc độ lớn nhất cho phép trong ống phi kim có thể tới 4m/s và ống kim loại là 8m/s Bảng 4-3: Độ dốc và độ đầy cho phèp của ống thoát nước sinh hoạt, Độ dốc Đường kính ống mm Độ dầy cho phép tối đa Tiêu chuẩn Tối thiểu 50 0,5d 0,035 0,025 100 0,5d 0,020 0,012 125 0,5d 0,015 0,010 150 0,6 0,019 0,007 200 0,6 0,008 0,005 H Bảng 4-4 : Khả năng thoát nước của ống dầy khi 0,5 d Độ dốc d =50mm d =100mm Độ dốc d =700mm d =100mm i q,l/s V,m/s q,l/s V,m/s i q,l/s V,m/s q,l/s V,m/s 0,01 0,41 0,42 2,63 0,66 0,06 1,0 1,02 6,45 1,62 0,02 o,58 0,59 3,72 0,93 0,07 1,08 1,07 6,97 1,75 0,03 0,71 0,72 4,55 1,14 0,08 1,16 1,18 7,45 1,87 0,04 0,81 0,83 5,26 1,32 0,09 1,23 1,25 8,89 1,98 0,05 0,91 0,93 5,88 1,48 0,10 1,29 1,32 9,32 2,09 i d = 125mm d =150mm i d =125mm d =150mm 0,005 3,39 0,34 5,39 0,67 0,025 7,42 1,21 12,6 1,36 0,006 3,72 0,59 5,92 0,37 0,05 10,26 1,71 17,1 1,96 0,007 4,02 0,54 6,90 0,72 0,075 12,8 1,09 20,9 2,28 0,008 4,17 0,68 6,82 0,77 0,40 14,9 2,42 24,4 2,72 0,009 4,42 0,72 1,29 0,82 0,15 18,2 2,96 29,5 2,34 Bảng 4-5: Khả năng that nước của ống đứng : Đường kính ống Khả năng thoát nước(l/s )khi góc nối bằng đướng,mm 900 600 450 50 0,65 0,81 1,2 100 3,80 4,75 7,5 125 5,50 8,10 13,0 150 10,0 12,6 21,0 t4-3 :CÁC HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐẶC BIỆT TRONG NHÀ
  54. CÊp tho¸t n­íc -54- I) Hệ thống thoát nước mưa trên mái nhà 1)Sơ đồ cấu tạo: - Hệ thống thoát nước mưa bên trong nhà có nhiệm vụ dẫn nước mưa trên mái dột và ảnh hưởng đến sinh hoạt trong nhà - Các nhà dân dụng thường có diện tích mái nhỏ,chiều rộng không lớn nên sơ đồ thoát nước đơn giản ( Hình 4-1) 2 1 3 4 Hình 4 – 1 : Sơ đồ hệ thống thoát nước mưa trên mái nhà 1- Máng dẫn nước ( Xê nô ). 2- Phễu và lưới chắn. 3- Ống đứng. 4- Rãnh nước hè nhà - Trong các nhà công nghiệp,mái thường có diện tích lớn và hình dáng phức tạp nên nước mưa không thoát ngay ra ngoài mà chảy vào mạng lưới ngầm dưới sàn nhà rồi mới thoát ra ngoài. - Mạng lưới thoát nước mưa trong nhà công nghiệp có thể kết hợp để thoát nước sản xuất, - Xê nô là nơi tập trung nước mưa chảy từ mái xuống,có thể bố trí một bên hoặc cả hai bên mái(khi chiều rộng nhà lớn hơn 12m) - Xê nô có thể bố trí bên trong hay bên ngoài tường bao - Khi thiết kế xê nô cần kết hợp với kiến trúc để đảm bảo mỹ quan cho công trình - Chiều rộng của xê nô thường không lớn hơn 50 -60cm, chiều sâu ban đầu của xê nô từ 5-10 cm và ở phểu thu không lớn hơn 20 -30cm. 2, Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái nhà. - Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái nhà bao gôm: Chọn đường kính ống đứng,xác định số ống đứng cần thiết và kích thước của xê nô,sau đó tính toán thuỷ lực mạng lưới. a, Tính ống đứng và ống nhánh : - Chọn đường kình ống đứng,sau đó tính diện tích phục vụ giới hạn.của một ống đứng và số ống cần thiết.
  55. CÊp tho¸t n­íc -55- - Diện tích phục vụ giới hạn lớn nhất của ống đứng xác định theo công thức : 20.d 2 . max p 2 Fgh =max (m ) .h5 - Khi không có số liệu khí tượng đầy đủ về những trận mưa lớn nhất trong nhiều năm, có thể tính theo công thức : 20.d 2 . max p 2 Fgh = (m ) .h5 Trong đó : d - Đường kính ống đứng (cm)  - Hệ số dòng chảy trên mái (lấy bằng 1) Vt – Tốc độ tính toán của dòng chảy trong ống (m/s) Vp- Tốc độ phá hoại ống (m/s) h5 - lớp nước mưa tính toán ứng với thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá tốc độ tính toán p =1 năm max h5 – Lớp nước mưa 5 phút lớn nhất trong nhiều năm . max - Các trị số h5,,h5 được xác định theo tài liệu khí tượng của tường địa phương max Ví Dụ: Hải phòng có h5 =10 cm, h5 =14,8 cm max - Khi đã chọn đường kính ống và loại ống ,biết trị số h5,h5 ,sẽ tra được Fgh theo biểu bồ (có dạng như trên hình 4-2) 2000 2 h g m , F d200 n ¹ h i í i g d150 h c Ý t n Ö i d200 D d100 d150 d100 0 25 h 5 , cm
  56. CÊp tho¸t n­íc -56- Hình 4-2 Biểu đồ xác định diện tích giới hạn thu nước ___ Theo tốc độ tính toán Theo tốc độ phá hoại b, Tính toán mạng dẫn ( xê nô) Xác định kính thức máng dẫn nước trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy trên máng dẫn đến phểu thu, - Lượng nước mưa tính toán chảy đến phểu thu xác định theo công thức:  .h5 .F qm = (l/s) 300 - Lượng nước mưa lớn nhất chảy đến phểu thu : max  .h5 qm,max= (l/s) 300 Trong đó :F- Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phểu thu phục vụ (m2) -Từ qm tra bảng các biểu đồ lập sẵn cho máng dẫn hình chữ nhật,hoặc bán ngyụêt ta tìm được các trị số vận tốc nước chảy trên máng,độ dốc lòng máng ,chiều rộng máng,chiều sâu máng ở phểu thu i0.1 5 = h 0 , 1 0 = 20 1 h = = , h 0 , 10 B 1 0 = = 1 h = , B 0 B 4 = B V = 1,2 m /s V = 1 m /s V = 0,6 m /s V = 0,4 0,001 m /s 0 100 q ( l/s ) Hình 4-3 Biểu đồ tính toán thuỷ lực cho xê nô chữ nhật bê tông trát vữa
  57. CÊp tho¸t n­íc -57- c , Tính toán nạng lưới ngầm dưới nền nhà và ngoài sân - Nội dung tính toán && CHƯƠNG 5: CẤP NƯỚC NÓNG t5-1 – Khái niệm chung. 1) Khái niệm : - Nước nóng dùng trong các nhà để tắm rửa chuẩn bị nấu ăn trong các nhà tắm,nhà ăn,nhà giặt là,nhà sản xuất. - Yêu cầu xây dựng hệ thống cấp nước nóng ngày càng cao để nâng cao đồi sống, văn hoá và tiện nghi cho người tiêu dùng và phục vụ cho sản xuất. - Nhiệm vụ cho hệ thống cấp nước nóng là cung cấp nước nóng tới mọi thiết bị vệ sinh hoặc máy móc sản xuất. - Các bộ phận của hệ thống cấp nước nóng: + Trạm chuẩn bị nước nóng :Gồm nồi đun nước nóng hoặc thiết bị đun nước nóng, hoặc cả hai + Các thiết bị,dụng cụ dùng nước nóng:vòi trộn nước nóng và lạnh,hương sen,van khoá,van xả khí tự động,theo thiết bị tự động điều chỉnh nhiệt độ,van giảm áp . + Mạng lưới đường ống:Gồm ống phân phối nước nóng,ống tuần hoàn, ống dẫn nhiệt,ống ngưng tụ 2) Phân loại a) Theo phạm vi phục vụ : b) Theo phương pháp đun nước nóng c) Theo nhiên liệu cấp nhiệt d) Theo cách nối với hệ thống cấp nước lạnh e) Theo phương pháp dự trữ nước f) Theo phương pháp tuần hoàn nước nóng g) Theo cách bố trí đường ống chính &&& t5-2 . SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC NÓNG 1) Một số sơ đồ và phạm vi áp dụng a) Sơ đồ đun nước nóng bằng cột đun (Hình 5-1) 2 N¦íc nãng 3 N¦íc l¹nh 1