Đang tải... (xem toàn văn)
TÓM TẮT Nội dung thực hiện đề tài: 9 Khảo sát và vẽ lại hệ thống cấp nước thủy cục của trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. 9 Khảo sát nhu cầu tiêu thụ nước tại các khu giảng đường và hộ dân. 9 Tính toán lưu lượng nước sử dụng trong giờ dùng nước trung bình và giờ dùng nước lớn nhất. 9 Tính toán tổn thất áp lực đường ống và tổn thất áp lực tự do để từ đó xác định tổn thất toàn hệ thống. 9 Khảo sát sự làm việc của bơm cấp nước lên đài. 9 Xác định dung tích đài nước và bể chứa tại các khu hành chính của trường Đại học Nông Lâm. Kết quả thu được sau khi thực hiện đề tài: 9 Dung tích các đài nước và bể chứa được thiết kế hợp lí. 9 Bơm đáp ứng được yêu cầu về áp lực và lưu lượng cung cấp nước lên đài. 9 Tổng chiều dài của toàn bộ hệ thống cấp nước là: 3000 (m). Trong đó: Đoạn ống thép φ100 có tổng chiều dài : 570 (m) Đoạn ống thép φ200 có tổng chiều dài: 755 (m) Đoạn ống nhựa φ90 có tổng chiều dài: 775 (m) Đoạn ống nhựa φ60 có tổng chiều dài: 900 (m) 3 SUMMARY Contents of thesis: Investigating and redrawing the water supply system at Nong Lam University. Investigating the water consume requirement at the auditoriums and the households. Calculating water flow in max and normal water consume hours Calculating head loss in water supply system Investigating the working of pumping water up to water tanks. Verifying capacity of water tanks at the auditoriums and the households. Results after carrying out thesis: Capacity of water tanks are designed reasonably Pumps satisfy fully requirements for head and water supply flow up to water tanks. Total of lengths of water supply system is : 3000 m. In which: φ100 steel pipes : 570 m φ200 steel pipes : 755 m φ90 PVC plastic pipes : 775 m φ60 PVC plastic pipes : 900 m 4 MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ .................................................................................................... i TÓM TẮT .......................................................................................................... ii MỤC LỤC........................................................................................................... iv Chương 1 : MỞ ĐẦU 1 Chương 2 : TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI 3 2.1 Định nghĩa về hệ thống cấp nước đô thị: 3 2.2 Phân loại hệ thống cấp nước đô thị 5 2.2.1 Theo đối tượng phục vụ chia ra 5 2.2.2 Theo chức năng phục vụ chia ra: 5 2.2.3 Theo phương pháp sử dụng chia ra: 5 2.2.4 Theo nguồn cung cấp nước chia ra: 6 2.2.5 Theo phương pháp vận chuyển nước chia ra: 6 2.2.6 Theo phương pháp chữa cháy chia ra: 6 2.2.7 Theo phạm vi phục vụ chia ra: 6 2.3 Nhu cầu và quy mô dùng nước. 6 2.3.1 Nhu cầu dùng nước 6 2.3.2 Quy mô dùng nước 7 2.4 Chế độ tiêu thụ nước 9 2.4.1 Chế độ tiêu thụ nước ăn uống sinh hoạt 9 2.4.2 Chế độ tiêu thụ nước cho công nghiệp 10 2.4.3 Chế độ tiêu thụ nước cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp 2.4.4 Chế độ tiêu thụ nước tưới đường, tưới cây 10 2.4.5 Chế độ tiêu thụ nước cho các công trình công cộng 10 2.4.6 Nước rò rỉ và dự phòng 10 2.5 Sự liên hệ giữa các công trình cấp nước về phương diện lưu lượng, xác định dung tích đài nước và bể chứa 10 2.5.1 Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới: 10 2.5.2 Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II. Xác định dung tích bể chứa 11 2.6 Sự liên hệ giữa các công trình cấp nước về phương diện áp lực. Xác định chiều cao của đài nước và áp lực công tác của máy bơm 11 2.6.1 Mối liên hệ về phương diện áp lực trong giờ dùng nước lớn nhất khi đài ở đầu mạng lưới 12 5 2.6.2 Mối liên hệ về phương diện áp lực khi có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất và đài ở đầu mạng lưới 14 2.6.3 Mối quan hệ về phương diện áp lực trong giờ dùng nước lớn nhất, giờ vận chuyển nước lớn nhất và có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất khi đài ở cuối mạng lưới 15 2.6.4 Một số trường hợp đặc biệt khác 16 2.7 Máy bơm và trạm bơm cấp nước 17 2.7.1 Định nghĩa 17 2.7.2 Phân loại máy bơm li tâm 17 2.7.3 Tính chất làm việc của máy bơm li tâm 17 2.8 Mạng lưới cấp nước 19 2.8.1 Phân loại mạng lưới cấp nước 19 2.8.2 Các nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước 19 2.8.3 Các thông số cơ bản cần thiết để tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 21 Chương 3 : PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 24 3.1 Phương pháp 24 3.1.1 Phương pháp khảo sát 24 3.1.2 Phương pháp tính toán 24 3.2 Phương tiện 25 3.2.1 Thời gian và địa điểm 25 3.2.2 Đối tượng 25 3.2.3 Quá trình khảo sát 25 3.2.4 Dụng cụ khảo sát 25 Chương 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Khảo sát nhu cầu dùng nước các đơn vị hành chính trong trường và hộ dân 26 4.2 Tính toán thủy lực mạng lưới 32 4.2.1Sơ đồ mạng lưới đường ống 32 4.2.2 Xác định lưu lượng từng đoạn ống 33 4.2.3 Xác định lưu lượng từng đoạn ống có xét đến hệ số không điều hòa ngày kng, hệ số không điều hòa giờ kg 34 4.2.4 Tính toán tổn thất áp trong đường ống mạng lưới cấp nước 37 4.2.5 Xác định áp lực yêu cầu tại các điểm đầu nhánh 45 4.3 Khảo sát sự làm việc của bơm cấp nước tại các khu giảng đường 49 4.4 Tính toán các thông số của đài nước tại các khu giảng đường 55 Chương 5 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60 Chương 6 : TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................... 61 6 Chương 1 MỞ ĐẦU Nước là một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống của con người và trong mọi hoạt động của xã hội. Vấn đề cung cấp nước sạch cho các đô thị phản ánh mức độ văn minh của mỗi đô thị trong từng thời đại. Trong thời đại ngày nay, môi trường và sự phát triển bền vững là những vấn đề được nhiều nước và nhiều tổ chức quốc tế quan tâm. Ở một khía cạnh nào đó, để góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì phải chú ý giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước mưa, xử lý nước thải và vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất. Trong những năm gần đây, các trường đại học trong nước nói chung và trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh nói riêng, liên tục mở rộng quy mô các ngành nghề đào tạo nhằm đáp ứng nhu cầu học tập cho sinh viên trong và ngoài nước, đã và đang phục vụ đắc lực cho tiến trình công nghiệp hóa đất nước với mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp phát triển. Hệ thống cấp nước thủy cục trường đại học Nông Lâm đã được thiết kế từ những ngày đầu mới thành lập. Cho đến nay trải qua nhiều năm, nhiều khu giảng đường, phòng thí nghiệm được xây dựng mới. Do đó hệ thống đường ống cấp nước cũng bị thay đổi nhiều. Điều đó ảnh hưởng không nhỏ tới công tác quản lý, 7 vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa cũng như xác định được lượng nước sử dụng thực tế tại các đơn vị hành chính trong trường. Với mục đích khảo sát và tính toán hệ thống cấp nước thủy cục, đưa ra đề xuất để từ đó làm cơ sở cải tạo, thiết kế đường ống cấp nước trong giai đoạn tới chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát và tính toán hệ thống cấp nước thủy cục của trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh”. Trong quá trình thực hiện đề tài, với khả năng và trình độ có hạn, đề tài chắc chắn khó tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để đề tài được tốt hơn.
LỜI CẢM TẠ Chúng xin gởi đến bố mẹ người sinh thành nuôi dưỡng để chúng ngày hôm nay, lời biết ơn trân trọng Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh, thầy khoa Cơ Khí Cơng Nghệ tận tình bảo, dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu suốt trình học tập, phấn đấu trường hành trang chúng em bước vào đời Đặc biệt chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy ThS Võ Văn Thưa thầy ThS Thi Hồng Xuân tận tình hướng đẫn, bảo chúng em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin cảm ơn bạn lớp Cơ khí 29A giúp đỡ suốt thời gian học tập thực đề tài -1- TÓM TẮT - Nội dung thực đề tài: Khảo sát vẽ lại hệ thống cấp nước thủy cục trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Khảo sát nhu cầu tiêu thụ nước khu giảng đường hộ dân Tính tốn lưu lượng nước sử dụng dùng nước trung bình dùng nước lớn Tính tốn tổn thất áp lực đường ống tổn thất áp lực tự để từ xác định tổn thất tồn hệ thống Khảo sát làm việc bơm cấp nước lên đài Xác định dung tích đài nước bể chứa khu hành trường Đại học Nơng Lâm - Kết thu sau thực đề tài: Dung tích đài nước bể chứa thiết kế hợp lí Bơm đáp ứng yêu cầu áp lực lưu lượng cung cấp nước lên đài Tổng chiều dài toàn hệ thống cấp nước là: 3000 (m) Trong đó: - Đoạn ống thép φ100 có tổng chiều dài : 570 (m) - Đoạn ống thép φ 200 có tổng chiều dài: 755 (m) - Đoạn ống nhựa φ 90 có tổng chiều dài: 775 (m) - Đoạn ống nhựa φ 60 có tổng chiều dài: 900 (m) -2- SUMMARY Contents of thesis: - Investigating and redrawing the water supply system at Nong Lam University Investigating the water consume requirement at the auditoriums and the households - Calculating water flow in max and normal water consume hours - Calculating head loss in water supply system - Investigating the working of pumping water up to water tanks - Verifying capacity of water tanks at the auditoriums and the households Results after carrying out thesis: - Capacity of water tanks are designed reasonably - Pumps satisfy fully requirements for head and water supply flow up to water tanks - Total of lengths of water supply system is : 3000 m In which: φ100 steel pipes : 570 m φ 200 steel pipes : 755 m φ 90 PVC plastic pipes : 775 m φ 60 PVC plastic pipes : 900 m -3- MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ - i TÓM TẮT - ii MỤC LỤC - iv -1 Chương : MỞ ĐẦU Chương : TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI -32.1 Định nghĩa hệ thống cấp nước đô thị: -32.2 Phân loại hệ thống cấp nước đô thị - 2.2.1 Theo đối tượng phục vụ chia -52.2.2 Theo chức phục vụ chia ra: -52.2.3 Theo phương pháp sử dụng chia ra: - 2.2.4 Theo nguồn cung cấp nước chia ra: - 2.2.5 Theo phương pháp vận chuyển nước chia ra: -62.2.6 Theo phương pháp chữa cháy chia ra: -62.2.7 Theo phạm vi phục vụ chia ra: -62.3 Nhu cầu quy mô dùng nước - 2.3.1 Nhu cầu dùng nước -62.3.2 Quy mô dùng nước -72.4 Chế độ tiêu thụ nước -92.4.1 Chế độ tiêu thụ nước ăn uống sinh hoạt -92.4.2 Chế độ tiêu thụ nước cho công nghiệp - 10 2.4.3 Chế độ tiêu thụ nước cho công nghiệp địa phương tiểu thủ công nghiệp 2.4.4 Chế độ tiêu thụ nước tưới đường, tưới - 10 2.4.5 Chế độ tiêu thụ nước cho công trình cơng cộng - 10 2.4.6 Nước rị rỉ dự phòng - 10 2.5 Sự liên hệ cơng trình cấp nước phương diện lưu lượng, xác định dung tích đài nước bể chứa - 10 2.5.1 Quan hệ mặt lưu lượng trạm bơm cấp II mạng lưới:- 10 2.5.2 Quan hệ mặt lưu lượng trạm bơm cấp I trạm bơm cấp II Xác định dung tích bể chứa - 11 2.6 Sự liên hệ cơng trình cấp nước phương diện áp lực Xác định chiều cao đài nước áp lực công tác máy bơm - 11 2.6.1 Mối liên hệ phương diện áp lực dùng nước lớn đài đầu mạng lưới - 12 -4- 2.6.2 Mối liên hệ phương diện áp lực có cháy xảy dùng - 14 nước lớn đài đầu mạng lưới 2.6.3 Mối quan hệ phương diện áp lực dùng nước lớn nhất, vận chuyển nước lớn có cháy dùng nước lớn đài cuối mạng lưới - 15 2.6.4 Một số trường hợp đặc biệt khác - 16 2.7 Máy bơm trạm bơm cấp nước - 17 2.7.1 Định nghĩa - 17 2.7.2 Phân loại máy bơm li tâm - 17 2.7.3 Tính chất làm việc máy bơm li tâm - 17 2.8 Mạng lưới cấp nước - 19 2.8.1 Phân loại mạng lưới cấp nước - 19 2.8.2 Các nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước - 19 2.8.3 Các thông số cần thiết để tính tốn thủy lực mạng lưới cấp - 21 nước Chương : PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN - 24 3.1 Phương pháp - 24 3.1.1 Phương pháp khảo sát - 24 3.1.2 Phương pháp tính tốn - 24 3.2 Phương tiện - 25 3.2.1 Thời gian địa điểm - 25 3.2.2 Đối tượng - 25 3.2.3 Quá trình khảo sát - 25 3.2.4 Dụng cụ khảo sát- 25 Chương : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - 26 4.1 Khảo sát nhu cầu dùng nước đơn vị hành trường hộ - 26 dân 4.2 Tính tốn thủy lực mạng lưới - 32 4.2.1Sơ đồ mạng lưới đường ống - 32 4.2.2 Xác định lưu lượng đoạn ống - 33 4.2.3 Xác định lưu lượng đoạn ống có xét đến hệ số khơng điều hịa - 34 ngày kng, hệ số khơng điều hịa kg 4.2.4 Tính tốn tổn thất áp đường ống mạng lưới cấp nước - 37 4.2.5 Xác định áp lực yêu cầu điểm đầu nhánh - 45 4.3 Khảo sát làm việc bơm cấp nước khu giảng đường - 49 4.4 Tính tốn thơng số đài nước khu giảng đường - 55 Chương : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ - 60 Chương : TÀI LIỆU THAM KHẢO - 61 - -5- Chương MỞ ĐẦU Nước nhu cầu thiếu đời sống người hoạt động xã hội Vấn đề cung cấp nước cho đô thị phản ánh mức độ văn minh đô thị thời đại Trong thời đại ngày nay, môi trường phát triển bền vững vấn đề nhiều nước nhiều tổ chức quốc tế quan tâm Ở khía cạnh đó, để góp phần đảm bảo cho mơi trường khơng bị suy thối phát triển cách bền vững phải ý giải vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước mưa, xử lý nước thải vệ sinh môi trường cách hợp lý Trong năm gần đây, trường đại học nước nói chung trường đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh nói riêng, liên tục mở rộng quy mô ngành nghề đào tạo nhằm đáp ứng nhu cầu học tập cho sinh viên nước, phục vụ đắc lực cho tiến trình cơng nghiệp hóa đất nước với mục tiêu đến năm 2020 nước ta trở thành nước công nghiệp phát triển Hệ thống cấp nước thủy cục trường đại học Nông Lâm thiết kế từ ngày đầu thành lập Cho đến trải qua nhiều năm, nhiều khu giảng đường, phịng thí nghiệm xây dựng Do hệ thống đường ống cấp nước bị thay đổi nhiều Điều ảnh hưởng khơng nhỏ tới cơng tác quản lý, -6- vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa xác định lượng nước sử dụng thực tế đơn vị hành trường Với mục đích khảo sát tính tốn hệ thống cấp nước thủy cục, đưa đề xuất để từ làm sở cải tạo, thiết kế đường ống cấp nước giai đoạn tới tiến hành thực đề tài “Khảo sát tính tốn hệ thống cấp nước thủy cục trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh” Trong q trình thực đề tài, với khả trình độ có hạn, đề tài chắn khó tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý q thầy bạn để đề tài tốt -7- Chương TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI 2.1 Định nghĩa hệ thống cấp nước đô thị: Hệ thống cấp nước đô thị bao gồm nhiều cơng trình với chức làm việc khác nhau, bố trí hợp lí theo cơng đoạn liên hoàn, nhằm đáp ứng yêu cầu quy mô dùng nước đối tượng đô thị Định nghĩa: hệ thống cấp nước tổ hợp cơng trình, làm nhiệm vụ thu nhận nước từ nguồn, làm nước, điều hòa, dự trữ, vận chuyển phân phối nước đến nơi tiêu thụ Thông thường, hệ thống cấp nước đô thị phổ biến bao gồm cơng trình chức sau: Cơng trình thu nước: Dùng để thu nước từ nguồn nước lựa chọn Nguồn nước nước mặt (sông, hồ, suối…) hay nước ngầm (mạch nông, mạch sâu, có áp khơng áp) Cơng trình thu nước mặt gần bờ xa bờ, kết hợp phân li, vĩnh cửu hay tạm thời Cơng trình thu nước ngầm giếng khoan, cơng trình thu nước dạng nằm ngang hay giếng khơi Trạm bơm cấp nước Bao gồm trạm bơm cấp I dùng để đưa nước từ cơng trình thu lên cơng trình làm Trạm bơm cấp II bơm nước từ bể chứa nước vào mạng lưới cấp nước đô thị Hoặc trạm bơm tăng áp để nâng lực mạng lưới cấp nước đến hộ tiêu dùng -8- Các cơng trình làm xử lí nước Các cơng trình xử lí nước có nhiệm vụ loại bỏ tạp chất có hại, độc tố, vi khuẩn vi trùng khỏi nước Các cơng trình làm như: Bể trộn, bể phản ứng, bể lắng, bể lọc, giàn mưa, thùng quạt gió… Các cơng trình điều hịa dự trữ nước Bể chứa nước làm nhiệm vụ điều hòa nước trạm bơm cấp I cấp II, dự trữ lượng nước cho chữa cháy cho thân trạm xử lí nước đài nước làm nhiệm vụ điều hịa lưu lượng nước trạm bơm cấp II mạng lưới cấp nước dự trữ lượng nước chữa cháy 10 phút đầu xảy đám cháy Ngồi đài cao cịn làm nhiệm vụ tạo áp lực cung cấp nước cho mạng lưới cấp nước Mạng lưới đường ống Bao gồm đường ống truyền dẫn đường ống phân phối nước cho điểm dân cư xí nghiệp cơng nghiệp thị Mạng lưới cấp nước chia làm loại: Mạng lưới cụt mạng lưới vòng, mạng lưới kết hợp loại Các cơng trình đơn vị hệ thống cấp nước bố trí theo trình tự sơ đồ tổng quát hệ thống cấp nước đô thị, theo hình (dùng nguồn nước sơng): -9- Sơ đồ hệ thống cấp nước dùng nguồn nước sông 1- Cơng trình thu nước 5- Trạm bơm cấpII 2- Trạm bơm cấp I 6- Đường ống truyền dẫn 3- Các cơng trình xử lí nước 7- Đài nước 4- Bể chứa nước 8- Mạng lưới cấp nước 2.2 Phân loại hệ thống cấp nước thị Có thể chia hệ thống cấp nước đô thị theo loại sau: 2.2.1 Theo đối tượng phục vụ chia Hệ thống cấp nước đô thị bao gồm: hệ thống cấp nước cho thành phố, thị xã, thị trấn, thị tứ… Hệ thống cấp nước công nghiệp bao gồm: hệ thống cung cấp nước cho nhà máy, xí nghiệp, khu chế xuất… Hệ thống cấp nước đường sắt: chủ yếu để cung cấp nước cho đầu máy xe lửa chạy nước, nước phục vụ hành khách tầu 2.2.2 Theo chức phục vụ chia ra: Hệ thống cấp nước ăn uốn sinh hoạt: dùng để cung cấp nước cho khu dân cư để đáp ứng nhu cầu ăn uống sinh hoạt Hệ thống cấp nước sản xuất: dùng để cung cấp nước cho dây chuyền công nghệ sản xuất nhà máy Hệ thống cấp nước chữa cháy : dùng để cung cấp lượng nước cần thiết để dập tắt đám cháy có cháy xảy Hệ thống cấp nước kết hợp: kế hợp hay nhiều hệ thống riêng biệt thành hệ thống nước chung 2.2.3 Theo phương pháp sử dụng chia ra: Hệ thống cấp nước chảy thẳng: nước cấp cho mục đích sử dụng đó, sau thải vào mạng lưới nước đô thị Thông thường hệ thống cấp nước sinh hoạt hệ thống cấp nước chảy thẳng Hệ thống cấp nước tuần hồn: thơng thường áp dụng công nghiệp Nước sử dụng cho mục đích đó, đưa đến trạm xử lí, đồng thời bổ sung thêm lượng nước thô sử dụng bị thất Sau xử lí, nước lại đưa quay trở lại phục vụ cho mục đích sử dụng - 10 - ¾ Tính cho nhánh 9, 23, 32, 34, 35, 36 Bảng tính thủy lực cho tuyến ống nhánh: h = i.l Đoạn l qtt D V ống (m) (l/s) (mm) (m/s) – 23 185 3,02 200 0,1 0,09 0,016 23– 32 75 1,92 90 0,3 1,55 0,116 32 – 34 145 1,32 60 0,47 5,60 0,812 34 – 35 75 0,72 60 0,25 1,80 0,135 35 – 36 25 0,36 60 0,13 0,58 0,015 1000i (m) ∑ h = 1,094m Áp lực yêu cầu điểm 9: H9 = Z36 – Z9 + Htd + ∑ h9−36 (m) H9 = – + 10 + 1,094 = 5,094 m ; lấy xấp xỉ 5,5 m ¾ Tính cho nhánh 23, 28, 30, 31 Bảng tính thủy lực cho tuyến ống nhánh: h = i.l Đoạn l qtt D V ống (m) (l/s) (mm) (m/s) 23 – 28 195 0,95 200 0,03 0,01 0,002 28 – 30 220 0,8 90 0,13 0,35 0,077 30 – 31 235 0,4 60 0,14 0,66 0,155 1000i (m) ∑ h = 0,234m Áp lực yêu cầu điểm 23: H23a = Z31 – Z23 + Htd + ∑ h23−31 (m) H23a = – +10 + 0,234 = 3,234 m ; lấy xấp xỉ 3,5 m - 52 - ¾ Tính đoạn ống cịn lại: h = i.l Đoạn l qtt D V ống (m) (l/s) (mm) (m/s) 1–3 135 0,81 100 0,1 0,20 0,027 23 – 25 340 0,15 90 0,02 0,01 0,003 25 – 26 350 0,15 60 0,05 0,11 0,039 28 – 29 140 0,15 90 0,02 0,01 0,001 1000i (m) Áp lực yêu cầu điểm 1: H1 = Z1 – Z3 + Htd + ∑ h1−3 (m) H1 = +10 + 0,012 = 10,012 m ; lấy xấp xỉ 10 m Áp lực yêu cầu điểm 23: H23b = Z26 – Z23 + Htd + ∑ h23− 26 (m) H23b = – +10 + 0,003 + 0,039 = 2,042 m ; lấy xấp xỉ m Áp lực yêu cầu điểm 28: H28 = Z29 – Z28 + Htd + ∑ h28− 29 (m) H29 = – +10 + 0,001 = 9, 001 m ; lấy xấp xỉ m Như áp lực cung cấp từ mạng lưới cấp nước thành phố đáp ứng yêu cầu áp lực cho đường ống cung cấp - 53 - 4.3 Khảo sát làm việc bơm cấp nước khu giảng đường Ta có sơ đồ mối liên hệ phương diện áp lực dùng nước tối đa: 4.3.1 Khu Hướng Dương + Tường Vi Vì khu Hướng Dương Tường Vi có chiều cao nhau, đài nước có dung tích nên cần tính tốn cho khu Ở tính cho khu Hướng Dương – Xác định chiều cao chân đài: nhà Hđ = Znh – Zđ + H CT + ∑h (m) Trong đó: Znh, Zđ : Cốt mặt đất nơi xây dựng đài nhà ∑h : Tổng tổn thất áp lực đường ống dẫn nước từ đài nước đến nhà Áp lực cần thiết nhà: nhà H CT = hhh + ∑ h +hcb + htđ hhh: chiều cao hình học nhà hhh = 10m ∑h : tổng tổn thất áp lực mạng lưới cấp nước bên nhà Bảng tính tốn thủy lực cho tuyến ống cấp nước từ trạm bơm cấp II lên đài nước tầng mái: qtt (l/s) D(mm) V (m/s) 1000i l (m) h = i.l 1,2 42 0,87 25,9 20 0,52 - 54 - Tổn thất áp lực cục bộ: H cb = (20 ÷ 30%) ⋅ ∑ h = 0,2 ⋅ 0,52 = 0,1 m htđ : áp lực tự cần thiết dụng cụ vệ sinh Chọn htđ = m nhà ⇒ H CT = 10 + 0,52 + 0,1 + = 12,62 m Đường ống chảy từ đài nước đến thiết bị vệ sinh bất lợi tầng đường ống có đường kính 25mm, chiều dài ống m Lưu lượng yêu cầu điểm cần tính Q = 0,36l/s Từ ta xác định tổn thất dọc ∑h ∑h : = i ⋅ l = 0,036 ⋅ = 0,25 m Do Hđ = 12,62 + 0,25 =12,87 m ; lấy xấp xỉ 13 m – Xác định áp lực đẩy máy bơm H = Hsh + Hsđ + hth + htđ Hsh = 1,5m Hsđ = Hđ + hđ = 13 + = 14 m Ta có: 1000i = 25,9 ⇒ i = 0,0259 Do tổng tổn thất dọc đường: ∑h wd = i ⋅ l = 0,0259 ⋅ 21,5 = 0,56 m Tổng tổn thất cục ∑h wc , tra “Sổ tay tính tốn thủy lực”, NXB Nơng Nghiệp Hà Nội, gồm tổn thất van chiều kết hợp với lọc lấy ξ = 8,5 co nối 900 lấy ξ = ⋅ 0,83 = 4,98 Vậy: ∑h wc =ξ v2 2g = (8,5 + 4,98) ⋅ 0,12 = 1,6 m ⇒ tổng tổn thất đường ống hút đẩy là: ∑ h = 0,56 + 1,6 = 2,16 m Áp lực đẩy cần thiết bơm: H = 1,5 + 14 +2,16 = 17,66 m Qua khảo sát bơm ta có: Lưu lượng bơm cung cấp: 100 – 400l/min Tương ứng với chiều cao cột áp đẩy: 28,5 – 14,8m Như bơm đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho đài nước - 55 - 4.3.2 Khu Phượng Vĩ – Xác định chiều cao chân đài: nhà Hđ = Znh – Zđ + H CT + ∑h (m) Chiều cao cần thiết nhà: nhà H CT = hhh + ∑ h + Hcb + htđ Bảng tính tốn thủy lực cho tuyến ống cấp nước từ trạm bơm cấp II lên bể chứa tầng mái: qtt (l/s) D(mm) V (m/s) 1000i l (m) h = i.l 3,26 60 0,87 27,8 40 1,11 Tổn thất áp lực cục bộ: H cb = (20 ÷ 30%) ⋅ ∑ h = 0,2 ⋅ 1,11 = 0,22 m Chọn htđ = 2m nhà ⇒ H CT = 12 + 0,22 + 1,11 + = 15,33 m Thiết bị dùng nước bất lợi phịng thí nghiệm đặt tầng với lưu lượng yêu Qct = 0,36 l/s, ống nối 25 mm, đường kính vòi xả 15 mm, chiều dài ống 10 m Từ ta xác định tổn thất dọc ∑h ∑h : = i ⋅ l = 0,036 ⋅ 10 = 0,36 m Do đó: Hđ = 15,33 + 0,36 =15,69 m ; lấy xấp xỉ 16 m – Xác định áp lực đẩy máy bơm H = Hsh + Hsđ + hth + htđ Hsh = 1,5 m Hsđ = 17,5 m Ta có: 1000i = 31 ⇒ i = 0,031 Do tổng tổn thất dọc đường: ∑h wd = i ⋅ l = 0,031 ⋅ 41,5 = 1,29 m - 56 - Tổng tổn thất cục ∑h wc , tra “Sổ tay tính tốn thủy lực”, NXB Nơng Nghiệp Hà Nội, gồm tổn thất van chiều kết hợp với lọc lấy ξ = 8,5 14 co nối 900 lấy ξ = 14 ⋅ 0,83 = 11,62 Vậy: ∑ hwc = ξ v2 2g = (8,5 + 11,62) ⋅ 0,12 = 2,4 m ⇒ tổng tổn thất đường ống hút đẩy là: ∑ h = 2,4 + 1,29 = 3,69 m Do đó: H = 1,5 + 17,5 + 3,69 = 22,69 m Qua khảo sát bơm ta có: Lưu lượng bơm cung cấp: 350 – 1300l/min Tương ứng với chiều cao cột áp đẩy: 37 – 24,5m Như bơm đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho đài nước 4.3.3 Khu Cẩm Tú – Xác định chiều cao chân đài: nhà Hđ = Znh – Zđ + H CT + ∑h (m) Chiều cao cần thiết nhà: nhà H CT = hhh + ∑ h + htđ Bảng tính toán thủy lực cho tuyến ống cấp nước từ trạm bơm cấp II lên bể chứa tầng mái: qtt (l/s) D(mm) V (m/s) 1000i l (m) h = i.l 0,9 42 0,65 15,5 30 0,47 H cb = (20 ÷ 30%) ⋅ ∑ h = 0,2 ⋅ 0,47 = 0,09 m Chọn htđ = 2m nhà ⇒ H CT = + 0,09 + 0,47 + = 7,56 m Đường ống chảy từ đài nước đến thiết bị vệ sinh bất lợi tầng đường ống có đường kính 25mm, chiều dài ống 10 m Lưu lượng yêu cầu điểm cần tính Q = 0,25l/s Từ ta xác định tổn thất dọc - 57 - ∑h : ∑h = i ⋅ l = 0,02 ⋅ 10 = 0,2 m Do đó: Hđ = 7,56 + 0,2 = 7,6 m – Xác định áp lực đẩy máy bơm H = Hsh + Hsđ + hth + htđ Hsh = 1m Hsđ = 8,6m Ta có: 1000i = 15,5 ⇒ i = 0,02 Do tổng tổn thất dọc đường: ∑h wd = i⋅l = 0,02 ⋅ 32 = 0,64 m Tổng tổn thất cục ∑h wc , tra “Sổ tay tính tốn thủy lực”, NXB Nông Nghiệp Hà Nội, gồm tổn thất van chiều kết hợp với lọc lấy ξ = 8,5 co nối 900 lấy ξ = 10 ⋅ 0,83 = 8,3 Vậy: ∑h wc =ξ v2 2g = (8,5 + 8,3) ⋅ 0,12 = m ⇒ tổng tổn thất đường ống hút đẩy là: ∑ h = 0,64 + = 2,64 m Vậy chiều cao áp lực đẩy máy bơm: H = + 8,6 + 2,64 = 12,24 m Qua khảo sát bơm ta có: Lưu lượng bơm cung cấp: 100 – 400l/min Tương ứng với chiều cao cột áp đẩy: 28,5 – 14,8m Như bơm đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho đài nước 4.3.4 Cư xá A, B, C, D – Xác định chiều cao chân đài: nhà Hđ = Znh – Zđ + H CT + ∑h (m) Chiều cao cần thiết nhà: nhà H CT = hhh + ∑ h + htđ - 58 - Bảng tính tốn thủy lực cho tuyến ống cấp nước từ trạm bơm cấp II lên bể chứa tầng mái: qtt (l/s) D(mm) V (m/s) 1000i l (m) h = i.l 2,2 42 1,59 75,9 40 3,04 H cb = (20 ÷ 30%) ⋅ ∑ h = 0,2 ⋅ 3,04 = 0,61 m Đường ống chảy từ đài nước đến vòi tắm tầng đường ống có đường kính 25mm, chiều dài ống 12 m Lưu lượng yêu cầu điểm cần tính Q = 0,5l/s Từ ta xác định tổn thất dọc ∑h ∑h : = i ⋅ l = 0,07 ⋅ 12 = 0,84 m Chọn htđ = 2m nhà ⇒ H CT = 9,5 + 3,04 + 0,61 + = 15,2m Do đó: Hđ = 15,2 + 0,84 =16,34m ; lấy xấp xỉ 16,5 m – Xác định áp lực đẩy máy bơm H = Hsh + Hsđ + hth + htđ Hsh = 2m Hsđ = 17,5m Ta có: 1000i = 75,9 ⇒ i = 0,0759 Do tổng tổn thất dọc đường: ∑h wd = i⋅l = 0,0759 ⋅ 19,5 = 1,48 m Tổng tổn thất cục ∑h wc , tra “Sổ tay tính tốn thủy lực”, NXB Nông Nghiệp Hà Nội, gồm tổn thất van chiều kết hợp với lọc lấy ξ = 8,5 co nối 900 lấy ξ = ⋅ 0,83 = 4,98 Vậy: ∑ hwc = ξ v 42 = (8,5 + 4,98) ⋅ 0,12 = 1,6 m 2g ⇒ tổng tổn thất đường ống hút đẩy là: ∑ h = 1,6 + 1,48 = 3,08 m - 59 - Do đó: H = + 17,5 + 3,08 = 22,6 m Qua khảo sát bơm ta có: Lưu lượng bơm cung cấp: 100 – 400l/min Tương ứng với chiều cao cột áp đẩy: 28,5 – 14,8m Như bơm đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho đài nước 4.4 Tính tốn thông số đài nước khu giảng đường 4.4.1 Khu Hướng Dương + Tường Vy Các thông số đài nước xác định sau: – Dung tích tồn phần đài nước: Wk = k Wdh m3 Trong đó: k : hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng phần cặn lắng đáy đài nước k = 1,2 ÷ 1,3 Wdh : dung tích điều hịa đài nước m3 Công thức xác định lưu lượng dùng nước: Qng = q t N 1000 m3 /ng Trong đó: Qt : tiêu chuẩn dùng nước ( trường học qt = 20l/ng, ng) N số người sử dụng nước mà đài nước phục vụ (N = người) Vậy lưu lượng nước tiêu thụ ngày mà đài nước phục vụ là: Qng = 800.20 = 16 m3/ngđ 1000 Khi dùng máy bơm theo kinh nghiệm Wdh không nhỏ 5% lưu lượng nước ngày tính cho nhà máy bơm mở tự động Chọn Wdh = 98%.Qng = 98%.16 = 15,68 m3 Chọn k = 1,2 ⇒ Wdn = Wdh k = 1,2.15,68 = 18,8 m3 Do ta lắp đặt hai bồn chứa nước Inox, dung tích bồn là: 3000 l Như để đáp ứng nhu cầu dùng nước ta cần lần bơm ngày - 60 - – Xác định chiều cao đặt bồn nước: Chiều cao đặt đài nước xác định sở cho đảm bảo áp lực cần thiết dụng cụ vệ sinh bất lợi Hdn ≥ ∑ htd + ∑ h ∑h td : tổng áp lực tự thiết bị bất lợi (ở với chậu rửa mặt 2m) ∑h ∑h : tổng tổn thất áp lực tính từ đáy đài nước đến thiết bị vệ sinh bất lợi = 0,25 m Hdn = cao tầng nhà + khung đỡ bồn chứa Hdn = + 0,5 = 4,5 m ∑h td + ∑ h = + 0,25 = 2,25 m ⇒ Hđn > ∑h +∑h td Như bồn nước đặt sàn mái hợp lý 4.4.2 Khu Phượng Vĩ + Thiên Lý Xác định lưu lượng dùng nước: Qng = q t N 1000 m3 /ng Trong đó: qt : tiêu chuẩn dùng nước; qt = 20 l/ng ng N : số người sử dụng nước mà đài nước phục vụ; N =1800 Vậy lưu lượng nước tiêu thụ ngày mà đài nước phục vụ là: Qng = 1800.20 = 36 m3/ngđ 1000 Chọn Wdh = 98%.Qng = 98%.36 = 35,3 m3 Chọn k = 1,2 ⇒ Wdn = Wdh k = 1,2.35,3 = 42,36 m3 Ta xây dựng đài chứa nước với dung tích 21m3 Như bơm hoạt động lần ngày để đáp ứng nhu cầu dùng nước Dựa vào yêu cầu kết cấu, chọn chiều dài đáy đài nước khoảng cách hai đầu cột l = 8m ( tính tường bao) Vậy l thực 7,6m - 61 - Chọn chiều rộng đáy đài nước: a = 3m (tính tường bao) Vậy chiều rộng thực 2,6m Chiều cao đài nước: h= Wdn 21 = = 1,06 m a.l 7,6.2,6 Xác định chiều cao đặt đài nước Chiều cao đặt đài nước xác định sở cho đảm bảo áp lực cần thiết dụng cụ vệ sinh bất lợi Hdn ≥ ∑ htd + ∑ h ∑h : tổng áp lực tự thiết bị bất lợi ( với chậu rửa mặt td 2m) ∑h : tổng tổn thất áp lực từ đáy đài đến thiết bị vệ sinh bất lợi Hdn = cao tầng nhà + cao đà kê đáy đài nước Hdn = 3,5 + = 4,5 (m) ∑h +∑h td ⇒ Hdn > = 0,36 + = 2,36 (m) ∑h +∑h td Như đài nước đặt sàn mái hợp lý Mặt đài xử lý chống thấm tốt Đầu ống dẫn nước vào có gắn van phao Trên ống dẫn nước vào có đặt van chiều Ở đáy đài gắn ống xả cặn, thau rửa bể nước xả chảy xênơ dẫn vào ống nước mưa mái Ống tràn có D = 50 mm nước tràn chảy xênô 4.4.3 Khu Cẩm Tú Xác định lưu lượng dùng nước: Qng = q t N 1000 m3 /ng Trong đó: qt : tiêu chuẩn dùng nước; qt = 20 l/ ng ng N : số người sử dụng nước mà đài nước phục vụ; N = 400 ng - 62 - Vậy lưu lượng nước tiêu thụ ngày mà đài nước phục vụ là: Qng = 400.20 = m3/ngđ 1000 Chọn Wdh = 98%.Qng = 98%.8 = 7,84 m3 Chọn k = 1,2 ⇒ Wdn = Wdh k = 1,2.7,84 = 9,4 m3 Do ta lắp đặt bồn chứa nước Inox dung tích 10000l Xác định chiều cao đặt bồn nước: Chiều cao đặt bồn nước xác định trện sở cho đảm bảo áp lực cần thiết dụng cụ vệ sinh bất lợi Hdn ≥ ∑ htd + ∑ h ∑h = 2m ∑h = 0,2 m td Hdn = cao tầng nhà + chiều cao khung đỡ bồn nước Hdn = 3+ 0,5 = 3,5(m) ∑h +∑h td ⇒ Hdn > = + 0,2 = 2,2 ∑h +∑h td Như bồn chứa đáp ứng yêu cầu cung cấp nước 4.4.4 Khoa ngoại ngữ Xác định lưu lượng dùng nước: Qng = q t N 1000 m3 /ng Trong đó: qt : tiêu chuẩn dùng nước; qt = 20 l/ ng ng N số người sử dụng nước mà đài nước phục vụ; N = 800 ng Vậy lưu lượng nước tiêu thụ ngày mà đài nước phục vụ là: Qng = 800.20 = 16 m3/ngđ 1000 Chọn Wdh = 98%.Qng = 98%.16 = 15,68 m3 Chọn k = 1,2 ⇒ Wdn = Wdh k = 1,2.15,68 = 18,8 m3 - 63 - Do ta lắp đặt bồn chứa nước Inox dung tích 6000l Như bơm hoạt động lần ngày để cung cấp nước lên bồn Xác định chiều cao đặt bồn nước: Chiều cao đặt bồn nước xác định trện sở cho đảm bảo áp lực cần thiết dụng cụ vệ sinh bất lợi Hdn ≥ ∑ htd + ∑ h ∑h = 2m ∑h = 0,25 m td Hdn = cao tầng nhà + chiều cao khung đỡ bồn nước Hdn = 3+ 0,5 = 3,5(m) ∑h +∑h td ⇒ Hdn > = + 0,25 = 2,25 (m) ∑h +∑h td Như bồn chứa đáp ứng yêu cầu cung cấp nước - 64 - Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Sau trình khảo sát, tìm hiểu tính tốn hệ thống cấp nước thủy cục trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, chúng tơi đánh giá sơ kết đạt sau: – Hệ thống cấp nước thủy cục đáp ứng nhu cầu dùng nước sinh hoạt – Mạng lưới cấp nước thiết kế theo nguyên lý mạng lưới cụt, có bể chứa bơm cấp II đưa nước lên đài tới thiết bị tiêu thụ đảm bảo áp lực lưu lượng dùng nước lớn Tuy nhiên tồn số vấn đề sau: – Một số đường ống lắp đặt không đảm bảo yêu cầu mặt kinh tế đường kính ống lớn lưu lượng sử dụng nhỏ – Nhiều khu trường không lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng khơng xác định xác lượng nước tiêu thụ Vì ảnh hưởng tới cơng tác quản lý để giảm thất thoát nước – Lượng nước thất lớn rị rỉ đường ống, thiết bị tiêu thụ hư hỏng, rò rỉ Đề nghị: – Cần tiến hành lắp đặt đồng hồ đo lưu lượng khu để kiểm soát lượng nước tiêu thụ thất thoát nước – Các đồng hồ lắp đặt phải bảo dưỡng chỉnh, kẹp chì phải kiểm tra định kì trình sử dụng – Cần thay đoạn ống thép, gang cũ để giảm tổn thất lưu lượng áp lực – Sửa chữa thay thiết bị tiêu thụ bị hư hỏng - 65 - CHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Phước Hoàng - Phạm Đức Nhuận - Nguyễn Thạch Tân - Đinh Ngọc Ái - Đặng Huy Chi Thủy lực máy thủy lực, Nhà xuất Giáo dục 1996 Nguyễn Ngọc Dung Cấp nước đô thị, Nhà xuất xây dựng Trịnh Xn Lai Tính tốn thiết kế cơng trình hệ thống cấp nước sạch, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Văn Tín - Nguyễn Thị Hồng Cấp nước, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Thị Hồng Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học “mạng lưới cấp nước”, Nhà xuất xây dựng Phạm Trung Kiên Giáo trình mạng lưới cấp nước Nguyễn Tài - Lưu Cơng Đào Sổ tay tính tốn thủy lực, Nhà xuất Nơng nghiệp Các bảng tính tốn thủy lực dùng cho loại ống cấp nước thép, gang, nhựa tổng hợp ống thủy tinh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 66 - ... thực đề tài: Khảo sát vẽ lại hệ thống cấp nước thủy cục trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Khảo sát nhu cầu tiêu thụ nước khu giảng đường hộ dân Tính tốn lưu lượng nước sử dụng dùng nước trung... đích khảo sát tính tốn hệ thống cấp nước thủy cục, đưa đề xuất để từ làm sở cải tạo, thiết kế đường ống cấp nước giai đoạn tới tiến hành thực đề tài ? ?Khảo sát tính toán hệ thống cấp nước thủy cục. .. lưới cấp nước chữa cháy khơng nhỏ 10m tính từ mặt đất 2.2.7 Theo phạm vi phục vụ chia ra: Hệ thống cấp nước bên gồm hệ thống cấp nước đô thị, hệ thống cấp nước công nghiệp… Hệ thống cấp nước