Bài tập tính toán mạng lưới cấp nước cụt năm 2024

  • 1. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 2 - Diện tích: 68 ha. - Mật độ dân số: 300 người/ha. - Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại: 4. - Diện tích: 68 ha. - Mật độ dân số: 300 người/ha. - Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại: 4. - Diện tích: 98 ha. - Mật độ dân số: 251 người/ha. - Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại: 3. - Diện tích: 98 ha. - Mật độ dân số: 251 người/ha. - Mức độ trang thiết bị vệ sinh loại: 3. - Diện tích: 15 ha. - % diện tích cây được tưới: 48% - Ngày tưới 2 lần. - Diện tích: 15 ha. - % diện tích cây được tưới: 48% - Ngày tưới 2 lần. - Diện tích: 20 ha. - % diện tích được tưới: 65% - Ngày tưới 1 lần. - Diện tích: 20 ha. - % diện tích được tưới: 65% - Ngày tưới 1 lần. - Tổng số công nhân ( CN) : 456 người (P). + Số công nhân phân xưởng nóng: 55%P và số CN tắm là: 80% + Số công nhân phân xưởng nguội: 45%P và số CN tắm là: 25% - Số ca sản xuất trong ngày: 2 - Nhu cầu dùng nước cho sản xuất là: 5 l/s - Tổng số công nhân ( CN) : 456 người (P). + Số công nhân phân xưởng nóng: 55%P và số CN tắm là: 80% + Số công nhân phân xưởng nguội: 45%P và số CN tắm là: 25% - Số ca sản xuất trong ngày: 2 - Nhu cầu dùng nước cho sản xuất là: 5 l/s - Tổng số công nhân ( CN) :428 người (P). + Số công nhân phân xưởng nóng: 60%P và số CN tắm là: 76% + Số công nhân phân xưởng nguội: 40%P và số CN tắm là: 25% - Số ca sản xuất trong ngày: 3 - Nhu cầu dùng nước cho sản xuất là: 5 l/s - Tổng số công nhân ( CN) :428 người (P). + Số công nhân phân xưởng nóng: 60%P và số CN tắm là: 76% + Số công nhân phân xưởng nguội: 40%P và số CN tắm là: 25% - Số ca sản xuất trong ngày: 3 - Nhu cầu dùng nước cho sản xuất là: 5 l/s Khu dân cư KV1: Khu dân cư KV1: Khu dân cư KV2: Khu dân cư KV2: Cây xanh: Cây xanh: Đường và quảng trường: Đường và quảng trường: Xí nghiệp tập trung 1: Xí nghiệp tập trung 1: Xí nghiệp tập trung 2: Xí nghiệp tập trung 2: Bài tập số 1: Xác định quy mô dùng nước và công suất của trạm bơm cấp nước cho thành phố. Mô hình cấp nước cho thành phố: 1. Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của các khu dân cư Kngày.max : HSKĐH ngày lớn nhất, Kngày.max=1,1-1,5 chọn Kngày.max=1,5 Qtb.ngày : Lưu lượng nước tính toán trung bình ngày trong năm cho nhu cầu sinh hoạt đô thị, được xác định bằng công thức: Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) , [m3 /ngày]. qi: Tiêu chuẩn dùng nước trung bình của khu vực i (xác định theo tiêu chuẩn 20 TCN33- 2006) , [l/người-ngày] Ni: Dân số tính toán khu vực i , [người]. + Đối với khu vực 1: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh 4 được qi=200- 300[l/người-ngày],chọn qi=250[l/người-ngày]và dân số tính toán khu vực 1 là: Ni= 68.300 = 20400 [người] SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Trạm bơm cấp nước Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb [m3 /ngàyđêm ]
  • 2. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 3 + Đối với khu vực 2: tra theo mức độ tiện nghi trang thiết bị vệ sinh 3 được qi=150- 250[l/người-ngày],chọn qi=200[l/người-ngày]và dân số tính toán khu vực 2 là: Ni= 98.251 = 24598 [người] Từ đó tính được: Qsh.ngày.max = ∑(qi.Ni / 1000) =(250x20400+200x24598)/1000=10019,6 [m3 /ngày]. 2. Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới cây xanh Trong đó: Ft là phần diện tích cây xanh được tưới, [ha] qcx tưới là tiêu chuẩn dùng nưới tưới cây xanh đô thị, [l/m2 .1lần tưới]. Tra bảng 6 được qcx tưới = 3-4 l/ [m3 .1lầntưới], lấy qtưới =3,5 l/ [m2 .1lầntưới] nt: Số lần tưới trong ngày, nt = 2 Tính được: 3. Lưu lượng nước tính toán cho nhu cầu tưới đường và quảng trường Trong đó: Fdq t là phần diện tích đường và quảng trường được tưới, [ha] Qdq tưới là tiêu chuẩn dùng nưới tưới đường và quảng trường , [l/m2 .1lần tưới]. Tra bảng 6 được qdq tưới =0,3-0,4 l/ [m3 .1lầntưới], lấy qtưới =0,4 l/ [m2 .1lầntưới] nt: Số lần tưới trong ngày, nt = 1 Tính được: 4. Lưu lượng tính toán cho nhu cầu của các xí nghiệp tập trung. 4.1 Lưu lượng tính toán cho xí nghiệp 1. a. Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân N1, N2 : Số công nhân trong các phân xưởng nóng, lạnh của XNCN, [người]. Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3 .1h): N1 = 55%x456 = 250 [người]. Đối với phân xưỡng nguội ( q<20Kcal/1m3 .1h): N2 = 45%x456= 206 [người]. Tính được b/ Lưu lượng nước tắm sau ca của công nhân trong XN Đối với phân xưởng nóng tra bảng 4: qn tắm = 60 l/người.1ca = 0,06m3 /người.1ca Đối với phân xưởng nguội tra bảng 4: ql tắm = 40 l/người.1ca = 0,04 m3 /người.1ca Gọi P1: % số công nhân tắm của phân xưởng nóng, P1 = 80% Gọi P2: % số công nhân tắm của phân xưởng nguội, P2 = 25% SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Qsh.max=Kngày.max.Qsh.ngày.tb= 1,5x10019,6=15029,4[m3 /ngàyđêm ] Qcx t.ngày.max = 10.Ft.q tưới.ni [m3 /ngàyđêm] Qcx t.ngày.max = 10.(48%x15)x3,5x2= 504 [m3 / ngàyđêm] Qdq t.ngày.max = 10.Ft.q tưới.ni [m3 /ngàyđêm] Qdq t.ngày.max = 10.(65%x20)x0,4x1=52 [m3 /ngàyđêm] Qshcn tt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3 /ngày]. Qshcn tt.ngày = 0,045x250 + 0,025x206 = 16,4 [m3 /ngày]. Qtắm tt.ngày = 0,06.N1.P1+0,025.N2= 0,06x250x80%+0,025x206x25% = 13,29 [m3 /ngày].
  • 3. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 4 c/Lưu lượng tính toán cho nhu cầu sản xuất. Qsx tt=qsxcn.n.t qsxcn = 5 l/s = 5.10-3 .3600 l/h = 18 m3 /h n: Số ca làm việc trong ngày, n=2 t: Thời gian làm việc trong 1ca, t = 4h => Nhu cầu dùng nước cho XN1 là: Qxn1 tt=16,4+13,29+144= 173,69 m3 /ngày 4.2 Lưu lượng tính toán cho xí nghiệp 2. a. Lưu lượng cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân N1, N2 : Số công nhân trong các phân xưởng nóng, lạnh của XNCN, [người]. Đối với phân xưỡng nóng( q>=20Kcal/1m3 .1h): N1 = 60%x428 = 256 [người]. Đối với phân xưỡng nguội ( q<20Kcal/1m3 .1h): N2 = 40%x428= 172 [người]. Tính được b/ Lưu lượng nước tắm sau ca của công nhân trong XN Đối với phân xưởng nóng tra bảng 4: qn tắm = 60 l/người.1ca = 0,06m3 /người.1ca Đối với phân xưởn nguội tra bảng 4: ql tắm = 40 l/người.1ca = 0,04 m3 /người.1ca Gọi P1: % số công nhân tắm của phân xưởng nóng, P1 = 76% Gọi P2: % số công nhân tắm của phân xưởng nguội, P2 = 25% c/Lưu lượng tính toán cho nhu cầu sản xuất. Qsx tt=qsxcn.n.t qsxcn = 5 l/s = 5.10-3 .3600l/h = 18 m3 /h n: Số ca làm việc trong ngày, n=3 t: Thời gian làm việc trong 1ca, t = 4h => Nhu cầu dùng nước cho XN2 là: Qxn2 tt=15,82+12,75+216= 244,57 m3 /ngày 5.Công suất cần thiết của trạm bơm cấp nước cho thành phố Qhthống = [Qsh.max+Qcx t.ngày.max +Qdq t.ngày.max +Qxn1 tt+ Qxn2 tt].a = = [15029,4+504+52+173,69+244,57]x1,1 = 17604 [m3 /ngày]. Trong đó: a là hệ kể đến các dịch vụ, hoạt động tiểu thủ công nghiệp nằm xen kẻ trong khu công nghiệp, a = 1,1. Bài tập số 2: Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cụt. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp. Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A - Từ trạm bơm cấp 2 cung cấp cho mạng 1 lưu lượng : 113 l/s - Lưu lượng tập trung lấy ra tại các nút số 2, 3,4 là 7,2 l/s , 4,6 (l/s), 5 (l/s), 3,5 (l/s). - Cốt mặt đất ( như sơ đồ) SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Qsx tt = qsxcn.n.t = 18x2x4 = 144 [m3 /ngày]. Qshcn tt.ngày = 0,045.N1 + 0,025.N2 , [m3 /ngày]. Qshcn tt.ngày = 0,045x256 + 0,025x172 = 15,82 [m3 /ngày]. Qtắm tt.ngày = 0,06.N1.P1+0,025.N2 = 0,06x256x76%+0,025x172x25% = 12,75 [m3 /ngày]. Qsx tt = qsxcn.n.t = 18x3x4 = 216 [m3 /ngày].
  • 4. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 5 - Nhà trong khu dân cư cao 5 tầng. Cốt mực nước trong bể thấp nhất mà bơm bơm được là: 15m. Khoảng cách từ bơm đến điểm đầu mạng lưới là: 500 m. - Yêu cầu mạng lưới được thiết kế bằng ống gang nước sạch. - Các đoạn ống 1-2; 2-3; 3-4; 1-7; 1-8 : cung cấp nước về 2 phía. - Các đoạn ống còn lại cung cấp nước về 1 phía. 1. Tính tổng chiều dài của mạng lưới: 3058 = ∑L m 2. Xác định lưu lượng đơn vị : 0327 . 0 3058 8 . 11 114 = − = − = ∑ ∑ L q q ttr ht âv q [l/s.m]. 3. Xác dịnh lưu lượng dọc đường: qdđ= qđv.lt.tế , [l/s]. Lập bảng: Đoạn ống lt.tế(m) qđv [l/s.m] qdđ[l/s] 1_2 368 0.0327 12,03 2_3 420 0.0327 13,73 3_4 420 0.0327 13,73 3_5 350 0.0327 11,44 1_6 400 0.0327 13,08 1_7 400 0.0327 13,08 7_8 330 0.0327 10,79 8_9 370 0.0327 12.10 = ∑ d.â q 99,98 (đúng) = − tr . t b q q 99,9 4. Xác định lưu lượng nút tr . t q + = ∑ d.â n q 2 1 q SVTH: Võ Bùi Duy Liêm qb 1 6 2 3 5 9 8 7 4 18,0 m 17,5 m 17,0 m 16,5m 330 m 370 m 420 m 368 m 400 m 400 m 4 2 0 m 3 5 0 m qttr qttr qttr
  • 5. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1-2 6,015 6,015 2-3 6,865 6,865 3-4 6,865 6,865 3-5 5,72 5,72 1-6 6,54 6,54 1-7 6,54 6,54 7-8 5,395 5,395 8-9 6,05 6,05 qt.tr (l/s) 0.00 4,60 5.00 3.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 qn (l/s) 19,095 17,48 24,45 10,365 5,72 6,54 11,395 11,445 6,05 Kiểm tra: 5. Xác định lưu lượng tính toán tt vc d . d tt q q q . 5 , 0 q + + = Đoạn ống 0,5qd.đ[l/s] qvc[l/s] qtt[l/s] 1-2 6.15 51.57 57.72 2-3 7.02 30.33 37.35 3-4 7.02 3.60 10.62 3-5 5.85 0.00 5.85 1-6 6.68 0.00 6.68 1-7 6.68 23.39 30.08 7-8 5.51 12.37 17.88 8-9 6.18 0.00 6.18 6. Đưa lưu lượng nút và lưu lượng tính toán vào biểu đồ phân bố lưu lượng SVTH: Võ Bùi Duy Liêm qb 113.00 113.00 (Đúng) Đoạn ống Nút ∑ n q
  • 6. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 7 qb=114l/s 1 6 2 3 5 9 8 7 4 330 m 370 m 420 m 368 m 400 m 400 m 4 2 0 m 3 5 0 m 19,52l/s 57,72l/s 6,68l/s 5,85l/s 3,6l/s 13,17l/s 7,02l/s 19,88l/s 12,20l/s 11,70l/s 6,18l/s 37,35l/s 17,88l/s 6,18l/s 30,08 l/s 6,68 l/s 1 0 , 6 2 l / s 5 , 8 4 l / s 1l/s 7,2l/s 7. Tính toán thủy lực mạng lưới Với áp lực cần thiết tại điểm bất lợi nhất: Điểm số 4 Hcthiết(4) = 4.( n + 1) = 24m. Trong đó: n = 5 là sồ tầng nhiều nhất trong khu dân cư. Cốt mặt đất của điểm đầu và điểm cuối đoạn ống lấy theo đường đồng mức trên bản đồ địa hình. Áp lực cần thiết để đưa nước đến điểm đầu và điểm cuối của đoạn ống, tính theo công thức: Hđ = Hc + ∑hđ-c + (Zđ - Zc ) Lập bảng : Đoạn ống l (m) qtt (l/s) D (mm) V (m/s) 1000i hl=i.l Cốt mặt đất Aïp lực cần thiết Điểm đầu Điểm cuối Điểm đầu Điểm cuối Đoạn ống 1-2 368 57.72 250 1.14 8.49 3.12 18.00 17.50 35.56 32.93 2-3 420 37.35 200 1.157 11.51 4.83 17.50 17.00 32.93 28.60 Đoạn ống 3-4 420 10.62 150 0.585 11.54 4.85 17.00 16.75 28.60 24.00 3-5 350 5.85 100 0.705 11.15 3.90 17.00 16.75 28.60 24.95 1-6 400 6.68 100 0.818 14.72 5.89 18.00 18.00 35.56 29.67 1-7 400 30.08 200 0.933 7.90 3.16 18.00 18.00 35.56 32.40 7-8 330 17.88 150 0.983 12.23 4.04 18.00 17.50 32.40 28.86 8-9 370 6.18 100 0.758 13.04 4.82 17.50 17.00 28.86 24.54 8. Xác định áp lực cần thiết của trạm bơm cấp II. ) Z Z ( h H H b 4 4 b 4 b − + + = ∑ − ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ = + = + = − l l l cb l 4 b h . 15 , 1 h 15 , 0 h h h h = 1,15.15,80 = 18,17 m SVTH: Võ Bùi Duy Liêm
  • 7. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 8 Với ∑ l h : Tổng tổn thất áp lực theo chiều dài từ đài đến điểm 4 80 . 15 85 . 4 83 . 4 12 . 3 3 4 3 3 2 2 1 1 = + + + = + + + = − − − − ∑ l l l b l l h h h h h m 92 , 43 ) 15 75 , 16 ( 17 , 18 24 ) Z Z ( h H H b 4 4 b 4 b = − + + = − + + = ∑ − m Bài tập số 3: Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước vòng. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước cho khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp. Cho biết: Số liệu STT 11 nhóm 40A - Từ trạm bơm cấp 2 cung cấp cho mạng 1 lưu lượng : 128 l/s - Lưu lượng tập trung lấy ra tại các nút số 3 là 4,5l/s , nút số 4 là 3,0l/s. - Sơ đồ như sau: 1 2 3 4 5 6 9 8 7 qb=128l/s 280 m 205 m 227 m 280 m 432 m 485m 332 m 332 m 361 m 361 m I II III 3,0l/s 4,5l/s 332 m Bài giải: 1. Xác định tổng chiều dài của mạng lưới: m L 3627 ∑ = 2. Xác định lựu lượng đơn vị 033 . 0 3627 50 . 7 128 = − = − = ∑ ∑ L q q ttr ht âv q [l/s.m]. 3. Xác định lưu lượng dọc đường qdd = qđv.L , [l/s]. Lập bảng: Đoạn ống L(m) qđv [l/s.m] qdđ[l/s] 1_2 332.00 0.037 12.14 2_3 280.00 0.037 10.24 3_4 432.00 0.037 15.80 4_5 332.00 0.037 12.14 1_9 280.00 0.037 10.24 9_6 205.00 0.037 7.50 6_5 227.00 0.037 8.30 1_8 361.00 0.037 13.20 8_7 485.00 0.037 17.74 7_6 361.00 0.037 13.20 SVTH: Võ Bùi Duy Liêm
  • 8. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 9 = ∑ d.â q 120.50 (đúng) = − tr . t b q q 120.50 4. Xác định lưu lượng nút d d n q q . . 5 , 0 ∑ = Nút Những đoạn ống liên quan dến nút tính toán qd.đ qn 1 1-2; 1-8; 1-9 35.58 17.79 2 1-2; 2-3 22.38 11.19 3 2-3; 4-3( có kể thêm qt.tr) 26.04 13.02+4.5 4 3-4; 4-5( có kể thêm qt.tr) 27.94 13.97+3.0 5 6-5; 4-5 20.44 10.22 6 9-6; 6-5; 6-7 29.00 14.50 7 8-7; 6-7 30.94 15.47 8 1-8; 8-7 30.94 15.47 9 1-9; 9-6 17.74 8.87 5. Đưa lưu lượng dọc đường và lưu lượng nút vào sơ đồ tính toán 1 2 3 4 5 6 9 8 7 qb=128l/s 280 m 205 m 227 m 280 m 432 m 485m 332 m 332 m 361 m 361 m I II III 12.69+3,0l/s 11.83+4,5l/s 16.16l/s 13.57l/s 13.17l/s 9.29l/s 10.17l/s 14.05l/s 14.05l/s 16.11l/s 9.30l/s 6.81l/s 7.54l/s 9.30l/s 14.35l/s 12.14 l/s 12.14 l/s 11.99 l/s 11.99 l/s 6. Dựa vào định luật 2, tạm thời phân bổ lưu lượng cho các đoạn ống tính toán thuỷ lực. Sử dung phương pháp phân bố theo lưu lượng dọc đường Đoạn ống 0.5qd.đ qdd q 1_2 5.52 9.30 14.82 2_3 4.65 25.38 30.03 3_4 7.18 11.03 18.21 4_5 5.52 0.00 5.52 1_9 4.65 6.81 11.46 9_6 3.41 19.54 22.94 6_5 3.77 0.00 3.77 SVTH: Võ Bùi Duy Liêm
  • 9. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 10 1_8 6.00 16.11 22.11 8_7 8.06 0.00 8.06 7_6 6.00 0.00 6.00 9_3 5.52 0.00 5.52 Lập bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới : Với phương án thiết kế ống gang nước sạch Vòng Đoạn ống Phân bổ lưu lượng lần đầu để tính toán Vòng I 1_2 332.00 14.82 150.00 0.81 8.64 2.87 0.19 2_3 280.00 30.03 300.00 0.41 1.02 0.29 0.01 1_9 280.00 11.46 150.00 0.63 5.42 -1.52 -0.13 9_3 332.00 5.52 125.00 0.43 3.47 -1.15 -0.21 h = h 0.48 <0.5 Vòng Đoạn ống Phân bổ lưu lượng lần đầu để tính toán Vòng II 1_4 432.00 18.21 150.00 1.01 13.00 0.24 0.01 4_5 332.00 5.52 300.00 0.43 3.47 0.02 0.00 5_6 227.00 3.77 150.00 0.63 5.42 -0.02 -0.01 6_9 205.00 22.94 150.00 1.26 19.60 -0.45 -0.02 9_3 332.00 5.52 125.00 0.43 3.47 -0.02 0.00 h = h -0.21 <0.5 Vòng Đoạn ống Phân bổ lưu lượng lần đầu để tính toán Vòng III 1_8 361.00 22.11 200.00 0.68 4.33 1.56 8_7 485.00 8.06 150.00 0.45 2.93 1.42 7_6 361.00 6.00 150.00 0.63 5.42 -1.96 6_9 205.00 22.94 200.00 0.68 4.33 -0.89 9_1 280.00 11.46 125.00 0.43 3.47 -0.97 h = h -0.83 <0.5 BÀI TẬP SỐ 4 ( BÀI TẬP LỚN ) SVTH: Võ Bùi Duy Liêm Tải bản FULL (17 trang): https://bit.ly/3rPsdOI Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net
  • 10. Phương BTL CẤP THOÁT NƯỚC Trang 11 Phần II. Tính toán thiết kế mạng lưới thoát nước trong nhà cho khu WC Nam ở nhà thi đấu Đại học Đà Nẵng Cho biết: - Nhà thi đấu gồm có hai tầng, mỗi tầng cao 4.5 m - Cốt vệ sinh tầng 1: 0.00 - Thùng rữa hố xí cách sàn: 0.6m - Vòi rữa âu tiểu treo tường cách sàn: 0.6m - Chậu rữa tay, rữa mặt cách sàn: 0.8m - MLTN sử dụng ống nhựa, cách tường 5m, sâu 1.5m 1. Vạch tuyến mạng lưới 2. Dựng sơ đồ không gian SVTH: Võ Bùi Duy Liêm ÄÚNG NGOAÌI NHAÌ, SÁU 1.5m ÁU TIÃØ U TRÃN TÆÅÌ N G RÆÍ A MÀÛ T HÆÅNG SEN HÄÚ XÊKIÃØU NGÄÖI XÄØM HÆÅNG SEN HÆÅNG SEN HÆÅNG SEN HÄÚ XÊKIÃØU NGÄÖI XÄØM TÁÖNG 1+2, CAO 4.5M WC NAM ÄÚNG ÂÆÏNG 3446526