Tải bản đầy đủ

Bài tập cấp thoát nước có giải

BÀI TẬP CẤP THOÁT NƯỚC
Các bảng tra thủy lực và các phụ lục chuyên ngành cấp thoát nước
được trình bày trong Tập 1.- CẤP THOÁT NƯỚC (Lý thuyết)


LỜI NÓI ĐẦU
Cấp thoát nước là môn học chuyên ngành XDDD&CN, nghiên cứu nhu cầu và các giái pháp cấp nước,
thoát nước cho sản xuất và sinh hoạt ở các khu vực dân cư. Môn học nhằm cung cấp những kiến thức cần
thiết để sinh viên có thể tham gia quy hoạch, thiết kế, thi công, vận hành khai thác các hệ thống công trình
cấp thoát nước và xử lý nước – đặc biệt mạng cấp thoát nước của một công trình xây dựng dân dụng & công
nghiệp.
Để có thể lĩnh hội được tốt nhất kiến thức của môn học chuyên ngành, sinh viên bắt buộc phải trải qua
nhiều giờ thực hành giải các dạng toán.
Bộ tài liệu phục vụ cho môn học Cấp thoát nước gồm 2 tập :
Tập 1.- CẤP THOÁT NƯỚC (Lý thuyết)
Tập 2.- BÀI TẬP CẤP THOÁT NƯỚC
Tập bài tập được biên soạn nhằm hỗ trợ sinh viên tập hợp kiến thức lý thuyết, từ đó thực hiện trình tự giải
các bài toán cấp thoát nước theo cách đơn giản nhất và hiệu quả nhất. Nội dung tập bài tập gồm 3 phần chính
cho mỗi chương :
Phần 1.- BÀI TẬP THỰC HÀNH
Phần 2.- TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

Phần 3.- BÀI GIẢI MẪU
Các bảng tra thủy lực và các phụ lục chuyên ngành cấp thoát nước được trình bày trong Tập 1.- CẤP
THOÁT NƯỚC (Lý thuyết),
Ngoài ra, ở cuối tập bài tập, tài liệu có trình bày ứng dụng môn học Cấp thoát nước để tính một số nội
dung liên quan bể nước ngầm, két nước mái, bể xí tự hoại của một dự án đã thi công, tính cấp nước cho công
trường xây dựng. Trong đó, nội dung tính bể nước ngầm và két nước mái là một trong những khối lượng bắt
buộc trong một đồ án tốt nghiệp chuyên ngành XDDD, tính cấp nước cho công trường xây dựng là một phần
trong nội dung đồ án tốt nghiệp chuyên về thi công.

Bài tập Cấp thoát nước

2


MỤC LỤC
Chƣơng 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƢỚC
§1.1. Bài tập thực hành đài nước .................................................................................................5
§1.2. Trình tự tính đài nước ...........................................................................................................7
§1.3. Bài giải mẫu .........................................................................................................................8
Chƣơng 2 MẠNG LƢỚI CẤP NƢỚC KHU VỰC
§2.1. Bài tập thực hành tính mạng cấp nước khu vực ..............................................................12
§2.2. Trình tự tính mạng lưới cấp nước khu vực ......................................................................23
§2.3. Bài giải mẫu mạng hở .......................................................................................................24
§2.4. Bài giải mẫu mạng vòng và hỗn hợp ................................................................................25
Chƣơng 3 HỆ THỐNG CẤP NƢỚC TRONG NHÀ
§3.1. Bài tập thực hành tính cấp nước trong nhà ......................................................................32
§3.2. Trình tự tính hệ thống cấp nước trong nhà........................................................................36
§3.3. Bài giải mẫu hệ thống cấp nước trong nhà .......................................................................37
Chƣơng 5 HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC BÊN TRONG
§5.1. Bài tập thực hành tính thoát nước mưa từ mái nhà .........................................................40
§5.2. Bài tập thực hành tính thoát nước thải trong nhà..............................................................40
§5.3. Trình tự tính hệ thống thoát nước trong nhà ....................................................................40
§5.4. Bài giải mẫu hệ thống thoát nước trong nhà ....................................................................42
Chƣơng 6 HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC BÊN NGOÀI
§6.1. Bài tập thực hành tính mạng lưới thoát nước mưa khu vực ............................................44
§6.2. Trình tự tính hệ thống thoát nước mưa khu vực ..............................................................47
§6.3. Bài giải mẫu hệ thống thoát nước mưa khu vực ...............................................................47
§6.4. Bài tập thực hành tính mạng lưới thoát nước thải khu vực .............................................50
§6.5. Trình tự tính hệ thống thoát nước thải khu vực ...............................................................52
§6.6. Bài giải mẫu hệ thống thoát nước thải khu vực ................................................................52


Chƣơng 7 THỰC HÀNH TRÊN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
§7.1. Giới thiệu chung ................................................................................................................54
§7.2. Giải pháp cấp nước cho chung cư .....................................................................................55
§7.3. Giải pháp cấp nước cho cao ốc văn phòng ......................................................................57
§7.4. Giải pháp thoát nước (bể tự hoại) .....................................................................................59
Chƣơng 8 TÍNH CẤP NƢỚC CHO CÔNG TRƢỜNG XÂY DỰNG
§8.1. Giới thiệu chung ................................................................................................................64
§8.2. Cấp nước chữa cháy ..........................................................................................................64
§8.3. Cấp nước sinh hoạt cho công nhân....................................................................................64
§8.4. Cấp nước dùng cho sản xuất .............................................................................................65
§8.5. Chọn đồng hồ nước ...........................................................................................................66
Phụ lục hướng dẫn chọn đồng hồ nước cho công trường xây dựng ......................................... 67
Phụ lục Qui trình thu gom nước thải ......................................................................................... 68

Bài tập Cấp thoát nước

3


TÀI LIỆU VIỆN DẪN

[1]

TS.Nguyễn Thống. Cấp thoát nước. Nhà Xuất bản Xây dựng , Hà Nội - 2005

[2]

PGS.TS. Hoàng Huệ. Cấp thoát nước. Nhà Xuất bản Xây dựng , Hà Nội - 1993

[3]

Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình.
2010

[4]

TCVN 4513:1988 Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế

[5]

TCXDVN 33:2006 Cấp nước mạng luới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế

[6]

TCVN 4474:1987 Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế

[7]

TCVN 51:1984 Thoát nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế

[8]

Quyết định 24/QĐ-TTg, ngày 06/01/2010 Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch chung xây dựng thành
phố Hồ Chí Minh đến năm 2025

[9]

TCVN 2622:1995 Phòng cháy, chống cháy cho nhà & công trình – Yêu cầu thiết kế

[10]

Quyết định 1251/QĐ-TTg, ngày 12/09/2008 Phê duyệt Quy hoạch cấp nước 3 vùng kinh tế trọng
điểm Bắc Bộ, Miền Trung và Phía nam đến năm 2020

[11]

Nghị định 42/2009/NĐ-CP, ngày 07/05/2009 V/v Phân loại đô thị

[12]

Quyết định 24/QĐ-TTg, ngày 06/01/2010 Phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch chung xây dựng thành
phố Hồ Chí Minh đến năm 2025

[13]

Nghị quyết 1210/2016/UBTVQH13, ngày 25/05/2016 Về Phân loại đô thị

[14]

TCXDVN 276:2003 Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

[15]

Quy chuẩn XDVN 01:2008/BXD Quy hoạch xây dựng

Bài tập Cấp thoát nước

Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà Nội –

4


Chƣơng 1
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG CẤP NƢỚC
Lý thuyết : theo tập bài giảng
Từ 1 → 14 : câu hỏi ôn tập lý thuyết
§ 1.1 BÀI TẬP THỰC HÀNH ĐÀI NƢỚC

15. Tính toán cấp nước theo tiêu chuẩn dùng nước của khu dân cư loại III với số liệu sau :
Số dân khảo sát ở hiện tại : 6.500 người
Hệ số gia tăng dân số : GR = 1,08
Hệ số không điều hòa giờ dùng nước lớn nhất là : Kh-max = 2,0
Hệ số không điều hòa ngày dùng nước lớn nhất là : Kngđ-max = 1,20
Xác định :
1- Dung tích hợp lý của đài nước dùng điều hòa lượng nước cấp cho hệ thống
23-

Thời điểm nào lượng nước sử dụng của toàn khu vực đạt giá trị lớn nhất ? Lưu lượng lớn nhất khi đó là
bao nhiêu ?
Mực nước trong đài cao nhất khi nào ? Thấp nhất khi nào ?

16. Tính toán cấp nước theo tiêu chuẩn dùng nước của khu dân cư thuộc thành phố Qui Nhơn, sử dụng tài
liệu [10], cho biết :
Hệ số không điều hòa giờ dùng nước lớn nhất : Kh-max = 1,50
Hệ số không điều hoà ngày dùng nước lớn nhất : Kngđ-max = 1,40
Số dân tính toán : 3.500 dân
Khu vực cho phép kinh doanh nhỏ, với hệ số a = 1,10
Nước sạch được cung cấp bởi trạm bơm II hoạt động theo chế độ 1 cấp, hệ số rò rỉ b = 1,10
Xác định :
1- Dung tích hợp lý của đài nước dùng điều hòa lượng nước cấp cho hệ thống
23-

Thời điểm nào lượng nước sử dụng của toàn khu vực đạt giá trị lớn nhất ? Lưu lượng lớn nhất khi đó là
bao nhiêu ?
Mực nước trong đài cao nhất khi nào ? Thấp nhất khi nào ?

17. Số liệu như bài 16. Xét trường hợp trạm bơm có 2 tổ máy hoạt động theo chế độ 2 cấp, thời gian hoạt
động của các tổ máy do sinh viên thiết lập, sao cho dung tích đài đạt giá trị nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo cung
cấp đủ nước cho khu vực trong 1 chu kỳ tính toán
Xác định :
1-

Dung tích nhỏ nhất của đài nước theo chế độ vận hành trạm bơm như trên

2-

Thời điểm nào lượng nước sử dụng của toàn khu vực đạt giá trị lớn nhất ? Lưu lượng lớn nhất khi đó là
bao nhiêu ?

18 Một khu vực thuộc tỉnh Bà Rịa được quy hoạch thành khu ký túc xá cho sinh viên các trường đại học.
Dự định xây dựng 5 đơn nguyên cho sinh viên lưu trú. Mỗi đơn nguyên là tòa nhà cao 5 tầng, mỗi tầng có 12
phòng, mỗi phòng phục vụ tối đa 10 người.
Tiêu chuẩn dùng nước : chọn theo tài liệu [10]
Nước sạch cấp cho các đơn nguyên thông qua trạm bơm II đặt trong khu vực.
Hệ số không điều hoà ngày dùng nước lớn nhất : Kngđ-max = 1,30
Yêu cầu xác định :
12-

Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất của khu ký túc xá
Lưu lượng nước lớn nhất cần cấp cho khu vực trong 1 ngày đêm, với hệ số a = 1,05

3-

Công suất cấp nước của trạm bơm II – cho hệ số b = 1,10

Bài tập Cấp thoát nước

5


45-

Nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 1 cấp, yêu cầu tính dung tích đài nước hợp lý làm nhiệm vụ điều
hòa lượng nước dùng / cấp cho khu vực.
Tính lại dung tích đài hợp lý nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 2 cấp

19 Khu tái định cư ở huyện Bình Chánh được quy hoạch theo số liệu sau :
Số dân tính toán : 8.000 người
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,20
Hệ số không điều hòa giờ lớn nhất Kh-max = 1,35
Tiêu chuẩn dùng nước : chọn theo tài liệu [10]
Yêu cầu xác định :
1-

Dung tích hợp lý của đài nước dùng điều hòa lượng nước cấp cho khu vực, biết trạm bơm cung cấp
nước cho khu vực này làm việc theo chế độ 1 cấp, với hệ số a = 1,10 ; b = 1,15

2-* Nếu chuyển đổi khu dân cư nói trên thành khu dịch vụ y tế phục vụ cho 2.000 người (bệnh nhân và nhân
viên) với tiêu chuẩn dùng nước bây giờ là 150 l/ng-ngđ ; hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max =
1,50. Hỏi dung tích đài đã tính ở câu 1 có thể đảm bảo cung cấp đủ nước cho khu vực không ? Biết trạm
bơm vẫn làm việc theo chế độ 1 cấp, hệ số a = 1,10 ; b = 1,15
20 Trong đô thị thuộc thành phố Cần Thơ, một khu vực được quy hoạch riêng làm khu kinh doanh tắm giặt
cho các khu dân cư thu nhập thấp xung quanh. Cho biết :
Số dân tính toán thuộc khu vực kinh doanh tiệm tắm giặt : 12.000 người
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,30
Tiêu chuẩn dùng nước : chọn theo tài liệu [4] hoặc bảng 1.1 Lý thuyết Cấp thoát nước
Yêu cầu xác định :
1-

Dung tích hợp lý của đài nước dùng điều hòa lượng nước cấp cho khu vực kinh doanh này, biết trạm
bơm cung cấp nước cho khu vực này làm việc theo chế độ 1 cấp, với hệ số a = 1,10 ; b = 1,15

2-

Nhận xét kết quả tính

21 Tính toán cấp nước theo tiêu chuẩn dùng nước cho khu đô thị mở rộng (A) thuộc thành phố Ninh Bình,
số liệu tính theo Quyết định số 1251/QĐ-TTg :
Số dân khảo sát ở thời điểm 2010 : 16.830 người
Hệ số gia tăng dân số tính đến 2020 : GR = 1,04
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,35
Tiêu chuẩn dùng nước : chọn theo tài liệu [10]
Khu vực được cấp nước qua trạm bơm II
Yêu cầu :
12-

Nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 1 cấp, hãy tính dung tích đài nước hợp lý làm nhiệm vụ điều hòa
lượng nước dùng / cấp cho khu vực.
Tính lại dung tích đài hợp lý nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 2 cấp

22 Khu vực dân cư thuộc thành phố Sa Đéc có :
Số người tính toán : 800 người
Tiêu chuẩn dùng nước : chọn theo tài liệu [13]
Nước sạch cấp qua trạm bơm II đặt trong khu vực
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,30
Hệ số không điều hoà lớn nhất giờ : Kh-max = 2
Yêu cầu xác định :
1-

Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất cho mục đích sinh hoạt

2-

Công suất cấp nước của trạm bơm khu vực – biết hệ số kể đến lượng nước dùng cho sản xuất nhỏ trong
khu vực là a = 1,05 ; rò rỉ qua mạng lưới đường ống b = 1,10

Bài tập Cấp thoát nước

6


3-

Nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 1 cấp, yêu cầu tính dung tích đài nước hợp lý làm nhiệm vụ điều
hòa lượng nước dùng – cấp cho khu vực.

4-

Trường hợp trạm bơm hoạt động theo chế độ 2 cấp, yêu cầu lập chế độ vận hành trạm bơm sao cho
dung tích của đài nước nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo điều hòa lượng nước cấp trong 1 chu kỳ tính toán

23 Khu vực Y được quy hoạch làm khu vực chuyên kinh doanh ăn uống, với số liệu sau :
Số người sử dụng nước : 5.000 người
Tiêu chuẩn dùng nước : qtb =150 l/ng-ngđ
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,40
Nước sạch cấp qua trạm bơm đặt trong khu vực (trạm bơm cấp II). Yêu cầu xác định :
1- Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất của khu vực
2- Công suất cấp nước của trạm bơm II – cho biết hệ số a = 1 ; rò rỉ qua mạng lưới đường ống b = 1,10
Nếu trạm bơm hoạt động theo chế độ 1 cấp, yêu cầu tính dung tích đài nước hợp lý làm nhiệm vụ điều
hòa lượng nước dùng – cấp cho khu vực

3-

24 Khu vực nhà trẻ được qui hoạch theo số liệu sau :
Số người sử dụng nước : 3.000 người
Tiêu chuẩn dùng nước : qtb =150 l/ng-ngđ
Hệ số không điều hoà lớn nhất ngày : Kngđ-max = 1,30
Nước sạch cấp qua trạm bơm đặt trong khu vực (trạm bơm cấp II). Yêu cầu xác định :
1- Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất của khu vực
Công suất cấp nước của trạm bơm khu vực – cho biết hệ số a = 1,10 ; b = 1,10
Lập chế độ hoạt động của trạm bơm để dung tích đài nước bé nhất

23-

§ 1.2 TRÌNH TỰ TÍNH ĐÀI NƢỚC
Dữ liệu ban đầu
-

Số ngƣời hiện tại : No

-

Hệ số gia tăng dân số : GR (nếu có) → Số ngƣời dùng nƣớc tính toán : N

-

Tiêu chuẩn cấp nƣớc : qtb

-

Hệ số không điều hòa ngày dùng nƣớc lớn nhất : Kngd-max

-

Hệ số không điều hòa giờ dùng nƣớc lớn nhất của ngày dùng nƣớc lớn nhất : Kh-max

-

Chế độ bơm (1 cấp / 2 cấp)

Yêu cầu của bài toán
1)

Tìm Qsh.ngd-max / Qo

2)

Công suất cấp nƣớc của trạm bơm cấp I, cấp II

3)

Tính dung tích đài

Trình tự giải
Bƣớc 1- Tập hợp số liệu : N, qtb , Kngd-max , Kh-max (hoặc chức năng khu kinh doanh)
Bƣớc 2- Xác định Qsh.ngd-max ; Qdv → Qo
Bƣớc 3- Phân phối nƣớc theo giờ / ngày dùng nƣớc tính toán
Dùng PL1.1 (hoặc 1.2) tra ra ki
Tính lƣu lƣợng nƣớc dùng / giờ : Qd/i = ki.Qo
→ Lập bảng
Bƣớc 4- Lập chế độ vận hành máy bơm
Tính số giờ bơm
Tính lƣu lƣợng nƣớc cấp / giờ :
Bƣớc 5- Xác định dung tích đài hợp lý

Bài tập Cấp thoát nước

7


Tính độ chênh lệch lƣợng nƣớc dùng / cấp : Q
Cộng dồn lƣợng nƣớc chênh lệch : Q
Tính dung tích đài : Vđài = |Qmin| + |Qmax|
§ 1.3 BÀI GIẢI MẪU
16. Hệ số không điều hòa
Kh-max

1,50

Kngđ-max

1,40

Thông số qui hoạch
N (ngƣời)

qtc (l/ng-ngđ)

a (sx nhỏ)

b (rò rỉ)

3500

150

1,10

1,10

Giờ bơm
Tổ máy

từ

đến

số giờ

1

0

24

24

Tổng số giờ bơm

24

BÀI GIẢI
Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất
Qngd-max =

Kngđ-max. N. qtc /1000 = 1,5 x3500 x 150 / 1000 = 735,00 m3/ngđ

Lưu lượng nước cần cung cấp cho khu vực
Qo =

a.Qngd-max = 1,1 x 735,00 = 808,50 m3/ngđ
BẢNG PHÂN PHỐI NƢỚC THEO GIỜ TRONG NGÀY DÙNG NƢỚC

Giờ

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

ki

1.50

1.50

1.50

1.50

2.50

3.50

4.50

5.50

Q dùng (%)

1.50

1.50

1.50

1.50

2.50

3.50

4.50

5.50

Q cấp1 (%)

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

Qd - Qc

-2.6667

-2.6667

-2.6667

-2.6667

-1.6667

-0.6667

0.3333

1.3333

Cộng

-2.6667

-5.3334

-8.0001

-10.6668

-12.3335

-13.0002

-12.6669

-11.3336

8-9

9-10

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

Giờ

10-11

ki

6.50

6.25

6.25

6.25

5.00

5.00

5.50

6.00

Q dùng (%)

6.50

6.25

6.25

6.25

5.00

5.00

5.50

6.00

Q cấp1 (%)

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

Qd - Qc

2.3333

2.0833

2.0833

2.0833

0.8333

0.8333

1.3333

1.8333

-9.0003

-6.9170

-4.8337

-2.7504

-1.9171

-1.0838

0.2495

2.0828

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

Cộng

Giờ
ki

6.00

5.50

5.00

4.50

4.00

3.00

2.00

1.25

Q dùng (%)

6.00

5.50

5.00

4.50

4.00

3.00

2.00

1.25

Q cấp1 (%)

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

4.1667

Qd - Qc

1.8333

1.3333

0.8333

0.3333

-0.1667

-1.1667

-2.1667

-2.9167

Cộng

3.9161

5.2494

6.0827

6.4160

6.2493

5.0826

2.9159

-0.0008

Bài tập Cấp thoát nước

8


Công suất yêu cầu của trạm bơm
QII = b x Qo = 1,1 x 808,50 = 889,35 m3/ngđ
Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất
Qh-max =

Kh-max x (Qngd-max / 24) = 1,5 x (735 / 24) = 45,94 m3/h

DUNG TÍCH ĐÀI
min= 13,0002 %Qo

V đài =

max= 6,4160 %Qo

V đài =

19,42 %Qo
157,01 m3

17. Hệ số không điều hòa
Kh-max

1,50

Kngđ-max

1,40

Thông số qui hoạch
N (ngƣời)

qtc (l/ng-ngđ)

a (sx nhỏ)

b (rò rỉ)

3500

150

1,10

1,10

Giờ bơm
Tổ máy

từ

đến

số giờ

1

0

24

24

2

3

19

16

Tổng số giờ bơm

40

BÀI GIẢI
Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất
Qngd-max =

Kngđ-max. N. qtc /1000 = 1,5 x3500 x 150 / 1000 = 735,00 m3/ngđ

Lưu lượng nước cần cung cấp cho khu vực
Qo = a. Qngd-max = 1,1 x 735,00 = 808,50 m3/ngđ
Công suất yêu cầu của trạm bơm
QII = b x Qo = 1,1 x 808,50 = 889,35 m3/ngđ
Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất
Qh-max =

Kh-max x (Qngd-max / 24) = 1,5 x (735 / 24) = 45,94 m3/h

DUNG TÍCH ĐÀI
min= 11,0000 %Qo

V đài =

max= 1,7500 %Qo

V đài =

12,75 %Qo
103,08 m3

* Kết quả tính dung tích đài trên chưa phải là giá trị nhỏ nhất, sinh viên tự thiết lập chế độ vận hành để có
V đài → min
BẢNG PHÂN PHỐI NƢỚC THEO GIỜ TRONG NGÀY DÙNG NƢỚC
Giờ

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

ki

1.50

1.50

1.50

1.50

2.50

3.50

4.50

5.50

Q dùng (%)

1.50

1.50

1.50

1.50

2.50

3.50

4.50

5.50

Q cấp1 (%)

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

Q cấp2 (%)
Qd - Qc

-1.0000

-1.0000

-1.0000

-3.5000

-2.5000

-1.5000

-0.5000

0.5000

Cộng

-1.0000

-2.0000

-3.0000

-6.5000

-9.0000

-10.5000

-11.0000

-10.5000

Bài tập Cấp thoát nước

9


Giờ

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

ki

6.50

6.25

6.25

6.25

5.00

5.00

5.50

6.00

Q dùng (%)

6.50

6.25

6.25

6.25

5.00

5.00

5.50

6.00

Q cấp1 (%)

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

Q cấp2 (%)

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

Qd - Qc

1.5000

1.2500

1.2500

1.2500

0.0000

0.0000

0.5000

1.0000

Cộng

-9.0000

-7.7500

-6.5000

-5.2500

-5.2500

-5.2500

-4.7500

-3.7500

Giờ

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

ki

6.00

5.50

5.00

4.50

4.00

3.00

2.00

1.25

Q dùng (%)

6.00

5.50

5.00

4.50

4.00

3.00

2.00

1.25

Q cấp1 (%)

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

2.5000

Q cấp2 (%)

2.5000

2.5000

2.5000

Qd - Qc

1.0000

0.5000

0.0000

2.0000

1.5000

0.5000

-0.5000

-1.2500

-2.7500

-2.2500

-2.2500

-0.2500

1.2500

1.7500

1.2500

0.0000

Cộng

24. Hệ số không điều hòa :
Kh-max

Nhà trẻ

Kngđ-max

1.30

Thông số qui hoạch
N (ngƣời)

qtc (l/ng-ngđ)

a (sx nhỏ)

b (rò rỉ)

3000

150

1,10

1,10

Giờ bơm
Tổ máy

từ

đến

số giờ

1

7

20

13

Tổng số giờ bơm

13

BÀI GIẢI
Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất
Qngd-max = Kngđ-max. N. qtc /1000 = 1,3 x3000 x 150 / 1000 = 585,00 m3/ngđ
Lưu lượng nước cần cung cấp cho khu vực
Qo = a. Qngd-max = 1,1 x 585,00 = 643,50 m3/ngđ
Công suất yêu cầu của trạm bơm
QII = b x Qo = 1,1 x 643,50 = 707,85 m3/ngđ
DUNG TÍCH ĐÀI
min= 4,9999 %Qo

V đài =

12,62 %Qo

max= 7,6154 %Qo

V đài =

81,21 m3

BẢNG PHÂN PHỐI NƢỚC THEO GIỜ TRONG NGÀY DÙNG NƢỚC
Giờ

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

ki

5.00

3.00

Q dùng (%)

5.00

3.00

Q cấp1 (%)

7.6923

Qd - Qc

5.0000

-4.6923

Cộng

5.0000

0.3077

Bài tập Cấp thoát nước

10


Giờ

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

ki

15.00

5.50

3.40

6.40

15.00

8.10

5.60

4.00

Q dùng (%)

15.00

5.50

3.40

6.40

15.00

8.10

5.60

4.00

Q cấp1 (%)

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

Qd - Qc

7.3077

-2.1923

-4.2923

-1.2923

7.3077

0.4077

-2.0923

-3.6923

Cộng

7.6154

5.4231

1.1308

-0.1615

7.1462

7.5539

5.4616

1.7693

Giờ

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

ki

4.00

15.00

3.00

2.00

2.00

3.00

Q dùng (%)

4.00

15.00

3.00

2.00

2.00

3.00

Q cấp1 (%)

7.6923

7.6923

7.6923

7.6923

Qd - Qc

-3.6923

7.3077

-4.6923

-5.6923

2.0000

3.0000

Cộng

-1.9230

5.3847

0.6924

-4.9999

-2.9999

0.0001

Bài tập Cấp thoát nước

22-23

0.0001

23-24

0.0001

11


Chƣơng 2
MẠNG LƢỚI CẤP NƢỚC KHU VỰC
Lý thuyết : theo tập bài giảng
Từ 1 → 8 : câu hỏi ôn tập lý thuyết
§ 2.1 BÀI TẬP THỰC HÀNH TÍNH MẠNG CẤP NƢỚC KHU VỰC

9. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , D qua hệ thống ống cấp có hệ số CHW = 140 ;
[Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s .
Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn ống AD với giá trị đơn vị là qo.
Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

OA

AB

AD

L (m)

3000

2000

2500

Điểm / đoạn ống

B

D

AD : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

30

15

0,06

Cao độ điểm O , A , B , D chênh lệch không đáng kể, có thể bỏ qua. Tổn thất dọc đường tính theo công thức
kinh nghiệm (xem lý thuyết)
QB

B

QO

O

QD

qo
A

D

Yêu cầu :
1. Xác định đường kính và lưu lượng qua các đoạn ống OA , AB , AD
2.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm O sao cho áp lực cột nước cần thiết tại điểm B không nhỏ
hơn 12m và tại D không nhỏ hơn 16m , bỏ qua tổn thất cục bộ

10. Một mạng lưới dạng cụt được thiết kế để cấp nước cho một tiểu khu gồm có 3 khu dân cư E , F và D
như hình vẽ. Các đặc trưng tuyến đường ống :
Đoạn ống
L (m)

AB

BC

CD

BE

CF

1500

1000

2000

500

500

Lưu lượng tại các điểm lấy nước:
Điểm

D

E

F

Q (l/s)

200

400

100

QE
E
QA

QD

A
B

C
F

Bài tập Cấp thoát nước

D
QF

12


Bỏ qua độ dốc dọc tuyến ống. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm (xem lý thuyết)
Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ, [Vmax] = 2,2m/s ; [Vmin] = 0,5m/s. Yêu cầu :
1.

Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại A

2.

Xác định đường kính, lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống AB , BC, CD, BE và CF

3.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại đầu mạng (điểm A) sao cho áp lực cột nước tự do tại tất cả các
điểm lấy nước đều không nhỏ hơn 12m

11. Một mạng lưới cấp nước tiểu khu được thiết kế cải tạo như hình vẽ

F

E

D

Đài nước A
C
B

G

Các đặc trưng đường ống :
Đường ống

AB

BC

CD

BE

CF

CG

D (m)

0,800

0,800

0,600

0,400

0,400

0,600

L (m)

3000

2500

5000

1500

1500

2000

Lưu lượng tại các điểm lấy nước:
Điểm

B

C

D

E

F

G

Q (l/s)

250

100

300

150

80

120

Bỏ qua độ dốc dọc tuyến ống. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm (xem lý thuyết)
Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ, [Vmax] = 2,2m/s ; [Vmin] = 0,5m/s. Yêu cầu :
1. Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại đài nước A
2. Kiểm tra khả năng vận chuyển nước của các đoạn ống hiện hữu
12. Trạm bơm tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C , D. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn ống
AB với giá trị đơn vị là qo. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

OA

AB

BC

AD

L (m)

3000

2000

2500

2500

Điểm / đoạn ống

B

C

D

AD : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

40

50

25

0,07

QB

QO

O

QC

C

B

QD

qo
A

D

Bỏ qua độ dốc dọc tuyến ống. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm (xem lý thuyết)
Ống nhựa PVC có hệ số CHW = 140 ; [Vmax] = 2,2m/s ; [Vmin] = 0,5m/s .
Bài tập Cấp thoát nước

13


Yêu cầu :
1. Xác định đường kính và lưu lượng qua các đoạn ống OA , AB , BC , AD
2.

Hỏi trạm bơm cần đưa nước vào mạng với áp lực tối thiểu là bao nhiêu để đảm bảo áp lực cột nước cần
thiết tại điểm C và D không nhỏ hơn 16m , bỏ qua tổn thất cục bộ

13. Nhà máy nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C , D , E.
Lưu lượng nước cần cấp và đặc trưng đường ống như bảng sau
Cao độ điểm O , A , B , C , D , E bằng 0,00. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Ống cấp nước sử dụng có hệ số CHW = 120 ; [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,5m/s . Yêu cầu :
1.
2.

Xác định đường kính và lưu lượng qua các đoạn ống OA , AB , AC , CD , BE
Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm O sao cho áp lực cột nước cần thiết tại điểm E và D không
nhỏ hơn 16m, bỏ qua tổn thất cục bộ
Đoạn

OA

AB

AC

CD

BE

L (m)

2000

2500

2000

2500

2000

Điểm / đoạn ống

B

E

C

D

OA : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

50

50

50

50

0,06
QB

QE

B
E
QO

O

qo
A

D
C
QC

QD

14. Trạm bơm tại O cấp nước cho các khu vực A, B, C, D, E và F. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn
ống BC với giá trị đơn vị là qo. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

OA

AB

BC

AD

AE

BF

L (m)

2000

1500

1000

1500

1000

1500

Điểm / đoạn ống

D

F

q1 (AE) (l/s.m)

q2 (BC) (l/s.m)

Q (l/s)

40

50

0,08

0,08

E
q1
QO

O

B

A

q2

F

D

C

QF

QD

Bỏ qua tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Bài tập Cấp thoát nước

14


Vật tư ống cấp nước cung cấp là loại ống nhựa PE có hệ số CHW = 150 và gồm các cỡ ống (mm) 300 ; 400 ;
500 ; 600. [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Yêu cầu :
1. Xác định đường kính và lưu lượng qua các đoạn ống OA , AB , BC , AE , AD , BF
2.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm O sao cho áp lực cột nước tại C , D , E , F không nhỏ hơn
16m

15. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực như hình vẽ. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn
ống AD, BC, EF với giá trị đơn vị là qoi. Lưu lượng phân bố và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

OA

AD

AB

AE

BC

EF

L (m)

2500

2000

1500

1500

2000

2000

Đoạn ống

BC

AD : qo2

AD : qo3

EF : qo4

qo (l/s.m)

0.08

0.10

0.07

0.15

C

B

QO

qo1
qo2

O
A

D
qo3
qo4
F

E

Bỏ qua tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Cho hệ số CHW = 120 ; [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Yêu cầu :
1. Xác định đường kính và lưu lượng qua các đoạn ống OA , AB , BC , AE , AD , EF
2.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm O sao cho áp lực cột nước tại C , F không nhỏ hơn 10m và
tại D không nhỏ hơn 16m

16 Một đài nước tại A cấp nước cho các khu vực A , B, C, D. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn ống
CD với giá trị đơn vị là qo. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

AB

BC

CD

DA

L (m)

2500

2000

2500

2000

Điểm / đoạn ống

A

B

DC : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

50

70

0,09

QoA

A

QA

QB

B

qo
D

C

Cao độ điểm A , B , C , D bằng 0,00.Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ. Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,10 l/s.
Vận tốc cho phép Vmin = 0,50 m/s  V  Vmax = 2,2 m/s
Bài tập Cấp thoát nước

15


Yêu cầu :
1. Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại A
2.

Xác định đường kính, lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống AB , BC, CD và DA

3.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại đầu mạng (điểm A) sao cho áp lực cột nước tự do tại tất cả các
điểm lấy nước đều không nhỏ hơn 16m

17. Cho một mạng lưới cấp nước như hình vẽ

B

QB = 75 l/s

A

QA

C

QC = 120 l/s

Đặc trưng các đường ống như sau:
Đoạn ống
L (m)

AB

BC

AC

2000

2000

1500

Sai số tối đa cho phép Q =  0,05 l/s. Vận tốc cho phép Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2 m/s
Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Yêu cầu :
1. Xác định lưu lượng, đường kính và chiều dòng chảy trong các đường ống.
2.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm A để đảm bảo tất cả các điểm lấy nước trên mạng đều có cột
nước tự do ít nhất là 16m

18. Trạm bơm tại O cấp nước cho 5 phân xưởng thuộc khu công nghiệp M theo mạng lưới như hình vẽ :
Lượng nước sử dụng cho sản xuất của các phân xưởng như sau :
Phân xưởng

A

B

C

D

E

Q (l/s)

40

35

60

50

40

Sai số tối đa cho phép Q =  0,50 l/s. Vận tốc cho phép Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,2 m/s
QB

B

QA

A

O

Qo

QE

QD
QC
D

C

E

Cho biết đặc trưng các đường ống như sau:
Đoạn

OA

AB

BC

CD

DE

EO

d (mm)

300

300

200

300

300

400

L (m)

700

500

600

800

400

600

Cho hệ số CHW = 90, bỏ qua tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Yêu cầu :
1.
2.

Xác định chiều dòng chảy và lưu lượng qua các đoạn ống OA, AB, BC, CD, DE, EO.
Xác định tổn thất cột nước trong các đoạn ống OA, AB, BC, CD, DE, EO

Bài tập Cấp thoát nước

16


3.

Xác định áp lực cột nước cần thiết tại điểm O để đảm bảo tất cả các điểm lấy nước trên mạng đều có cột nước
tự do ít nhất là 16m

19. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C. Cao độ điểm O, A , B, C bằng 0,00. Tổn thất
dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm, bỏ qua tổn thất cục bộ
Đặc trưng đường ống cho trong bảng sau
Đoạn

OA

AC

BC

BO

L (m)

2000

1600

1600

2000

d (mm)

400

200

200

400

Điểm

A

B

C

Q (l/s)

70

80

50

Ống nhựa PVC có hệ số CHW = 140 ; Cho sai số tối đa cho phép Q =  0,10 l/s
Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s
QA
A
QC

QO
C

O
QB

B

1.

Xác định chiều dòng chảy và lưu lượng qua các đoạn ống OA , OB , AC , BC.

2.

Tính cao trình đáy đài nước tại điểm O sao cho cột áp tại tất cả các điểm lấy nước (A, B, C) không nhỏ
hơn 16m

20. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C, D. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn
ống AB với giá trị đơn vị là qo. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

OA

AB

BC

CD

DA

L (m)

3000

2500

2000

2500

2000

d (mm)

500

300

200

300

400

Điểm / đoạn ống

A

B

DC : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

50

70

0,09

Cao độ điểm O , A , B , C , D bằng 0,00.Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm. Cho hệ số
CHW = 120, bỏ qua tổn thất cục bộ ; Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s.
Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,10 l/s.
Yêu cầu xác định lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống OA , AB , BC, CD và DA.
QO

O

A

QA

QB

B

qo
D

Bài tập Cấp thoát nước

C

17


21. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng
đường ống như bảng sau. Cao độ điểm O , A , B , C bằng 0,00. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh
nghiệm (đã biết). Cho hệ số CHW = 90, bỏ qua tổn thất cục bộ
Yêu cầu xác định lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống OA , AB , BC và CA.
Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,1 l/s ; Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s
Đoạn

OA

AB

BC

CA

L (m)

2500

1000

800

2000

d (mm)

300

300

200

200

Điểm

A

B

C

Q (l/s)

20

60

50
B

QO

QB

QC

O
A

C

22. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực O, A , B , C. Lưu lượng lấy và đặc trưng đường ống như sau :
Đoạn

OA

AB

BC

OB

L (m)

2000

1500

1500

2000

Điểm / đoạn ống

O

C

OA

BC

OB

Q (l/s) / q (l/s.m)

25

20

0,22

0,15

0,15

Cao độ điểm O , A , B , C bằng 0,00.Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ ; Vmin = 0,30 m/s  V  Vmax = 2,5 m/s
Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,10 l/s

1.

Yêu cầu xác định lưu lượng, đường kính và chiều dòng chảy qua các đoạn ống OA , AB , BC và AC.

2.

Xác định cột nước áp lực cần thiết tại O để đảm bảo cột áp tại các điểm lấy nước A, B, C luôn lớn hơn 12m.
Qc

C
A

Q

O
B
Qo

Lưu ý : Tại nút O (đầu mạng), Q là lưu lượng nước cần cấp vào mạng, Qo là lưu lượng nước cần lấy ra cho
khu dân cư O
23. Một đài nước tại A cấp nước cho các điểm B, C, D, E với lưu lượng lấy tập trung là QB , QC , QD , QE
Mạng lưới đường ống nhựa tổng hợp có CHW = 140.
Sai số tối đa cho phép Q =  0,1 l/s ; Vmin = 0,30 m/s  V  Vmax = 2,5 m/s
Cao độ điểm O , A , B , C bằng 0,00. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm
Lưu lượng lấy và đặc trưng đường ống như sau :
Bài tập Cấp thoát nước

18


Đoạn

AB

BC

CD

BD

DE

L (m)

2000

1500

1500

2000

2000

Điểm lấy nước

B

C

D

E

Q (l/s)

20

45

30

50

1.

Yêu cầu xác định lưu lượng, đường kính và chiều dòng chảy qua các đoạn ống AB , BC, CD, BD và DE.

2.

Xác định cột nước áp lực cần thiết tại O để đảm bảo cột áp tại các điểm lấy nước B, C, D, E luôn lớn hơn 16m.
QC

C

Qo

A

QD

B

QE

D
QB

E

24. Một đài nước tại O cấp nước cho các điểm A , B , C với lưu lượng lấy tập trung là QA , QB , QC . Tại
điểm D là khu dân cư, lưu lượng nước lấy phân bố đều dọc theo ống DE với giá trị đơn vị là qo.
Mạng lưới đường ống nhựa tổng hợp có CHW = 140.
Sai số tối đa cho phép Q =  1,0 l/s ; Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s
Đặc trưng các đường ống như sau:
Đoạn ống

OA

AB

BD

DC

CA

DE

d (mm)

500

400

200

200

400

200

L (m)

2000

2500

800

1000

2000

1000

Lưu lượng tại các điểm lấy nước:
Điểm

A

B

C

DE (lưu lượng đơn vị)

Q (l/s)

120

80

90

qo = 0.05 l/s.m

B

QB

QA
Qo

E

Q

D
A

qo
C

QC

1.

Xác định lưu lượng và chiều dòng chảy trong các đường ống AB , BD , DC , AC

2.

Nếu cột áp tại điểm lấy nước bất lợi nhất yêu cầu phải > 16m thì cột áp tại các điểm lấy nước còn lại sẽ
là bao nhiêu ?

25. Cho mạng lưới cấp nước như hình vẽ. Giả định phân phối lưu lượng ban đầu trên đoạn ống AB và BC
như hình vẽ. Độ chính xác yêu cầu là Q = 1 l/s
Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s, bỏ qua tổn thất cục bộ
Yêu cầu xác định lưu lượng và chiều dòng chảy trong các đoạn ống cấp nước của mạng
Cho biết đặc tính các đường ống như sau:
Bài tập Cấp thoát nước

19


AB

BC

CD

DE

EA

BF

FG

GC

D(mm)

500

300

300

400

500

200

200

300

L(m)

1400

700

700

1400

1400

700

700

700

Lưu lượng tại các điểm lấy nước:
Điểm

B

C

D

E

F

G

Q (l/s)

65

80

60

75

80

60

QB = 65 l/s
QoA = ?

A

QF = 80 l/s

F

B

220 l/s

100 l/s
C
G
QG = 60 l/s

QC = 80 l/s

QE = 75 l/s

D

E

QD = 60 l/s

26. Trạm bơm tại O cấp nước cho 5 khu công nghiệp theo mạng lưới như hình vẽ :
Khu vực

A

B

C

D

E

Lưu lượng lấy (l/s)

25

45

50

70

30

Đặc trưng các đường ống như sau:
OA

AB

BC

CD

DE

EO

BE

d (mm)

300

300

300

200

200

300

200

L (m)

800

600

1000

800

600

1000

900

QE = 30 l/s
QD = 70 l/s

O

D

Qo

E

QC = 50 l/s

C

30 l/s

120 l/s

B

A

QB = 45 l/s

QA = 25 l/s

Cho biết :
Vmin = 0,40 m/s  V  Vmax = 2,0 m/s
Sai số tối đa cho phép Q =  0,001 m3/s ; Hệ số CHW = 120
Tổn thất năng lượng cột nước dh tuân theo quy luật (Hazen-Williams), bỏ qua tổn thất cục bộ :
10,679L  Q

dh (m) 
d 4,871  C HW

1.

1,852





Xác định chiều dòng chảy và lưu lượng qua các đoạn ống OA, AB, BC, CD, DE, EO và BE
Giả định phân phối lưu lượng ban đầu trên đoạn ống AB và BC như hình vẽ

Bài tập Cấp thoát nước

20


2.

Nếu áp lực cột nước xác định tại B là 16m thì áp lực cột nước tại O phải là bao nhiêu ?
Điểm lấy nước bất lợi nhất của hệ thống là điểm nào – Giải thích ?
Áp lực cột nước tại điểm bất lợi đó là bao nhiệu ?

3.

Nếu đoạn ống BE bị gián đoạn cấp nước (do ống bị bể, cần thay ống mới), hỏi sự phân phối nước cấp
trên các nhánh còn lại bị ảnh hưởng như thế nào ? Biết rằng lưu lượng cấp tại đầu mạng Qo không đổi,
áp lực cột nước cung cấp tại O không đổi (lấy kết quả câu 2) và yêu cầu lấy nước tại các điểm vẫn phải
đảm bảo. Đề nghị giải pháp khắc phục ảnh hưởng bất lợi trên.

27. Một đài nước tại A cấp nước cho các khu vực A , B, C, D, E. Lưu lượng lấy phân bố đều dọc theo đoạn
ống CD với giá trị đơn vị là qo. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

AB

BC

CD

DA

DE

EC

L (m)

2500

2000

2500

2000

3000

3200

Điểm / đoạn ống

A

B

E

DC : lưu lượng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

50

70

80

0.15

Cao độ điểm A , B , C , D, E bằng 0,00. Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm, bỏ qua tổn thất
cục bộ. Cho hệ số CHW = 140, [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,1l/s
Yêu cầu :
1. Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại A
2.

Xác định đường kính, lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống AB , BC, CD, DA, DE và EC

3.

Giả sử đoạn ống DE cần sửa chữa, điểm lấy nước E sẽ do đoạn ống CE phụ trách. Hỏi sự phân phối
nước cấp trên các nhánh còn lại bị ảnh hưởng như thế nào ? Cho biết giải pháp khắc phục

4.

Giả sử đoạn ống CE cần sửa chữa, điểm lấy nước E sẽ do đoạn ống DE phụ trách. Hỏi sự phân phối
nước cấp trên các nhánh còn lại bị ảnh hưởng như thế nào ? Cho biết giải pháp khắc phục
QA = 50 l/s

QB = 70 l/s

QOA A

B

QA = 70 l/s

QoA

A

QC = 80 l/s

QB = 70 l/s

B

C

190l/s
QD = 40 l/s

25 l/s

qo = 0,15 l/s.m

85/s

D

F

C

E

D
QE = 60 l/s

QF = 70 l/s

G

E

QE = 80 l/s

I
QI = 50 l/s

QG = 60 l/s

Hình bài 27

Hình bài 28

28. Một đài nước tại A cấp nước cho các khu vực A , B, C, D, E, F, G và I. Lưu lượng lấy tập trung tại các
nút và đặc trưng đường ống như bảng sau :
Đoạn

AB

BC

CD

DE

EF

EB

FA

FG

GI

IE

L (m)

800

800

600

800

800

600

600

600

800

600

D (mm)

400

300

200

200

300

200

500

300

200

200

Điểm lấy nước

A

B

C

D

E

F

G

I

Q (l/s)

70

70

80

40

60

70

60

50

Bài tập Cấp thoát nước

21


Tổn thất dọc đường tính theo công thức kinh nghiệm, bỏ qua tổn thất cục bộ.
Cho hệ số CHW = 140, [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,1 l/s . Yêu cầu :
1.

Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại A

2.

Xác định đường kính, lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống trong hệ thống

29. Một đài nước tại A cấp nước cho các khu vực A , B, C, K, E, F, G và I.
Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc trưng đường ống như bảng sau. Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn
thất cục bộ, [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,1 l/s . Tổn thất dọc đường tính
theo công thức kinh nghiệm
QA = 70 l/s
QoA

QB = 70 l/s

A

B

QC = 80 l/s

C

185/s
15 l/s
80/s

F
E

QF = 70 l/s

QE = 60 l/s

K
G

QG = 60 l/s

I

QK = 40 l/s

QI = 50 l/s

Đoạn

AB

BC

CK

KI

EF

EB

FA

FG

GI

IE

L (m)

800

800

1200

800

800

600

600

600

800

600

D (mm)

400

300

200

200

300

200

500

300

200

200

Điểm lấy nước

A

B

C

K

E

F

G

I

Q (l/s)

70

70

80

40

60

70

60

50

Yêu cầu :
1. Xác định tổng lưu lượng cần đưa vào mạng tại A
2. Xác định đường kính, lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống trong hệ thống
30. Một đài nước tại O cấp nước cho các khu vực A , B , C. D. Lưu lượng lấy tập trung tại các nút và đặc
trưng đường ống như bảng sau. Cao độ điểm O , A , B , C , D bằng 0,00. Tổn thất dọc đường tính theo công
thức kinh nghiệm. Cho hệ số CHW = 140, bỏ qua tổn thất cục bộ.
B
QC
QO

O
C

A

QD

D

Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,1 l/s ; Vmin = 0,30 m/s  V  Vmax = 2,5 m/s.
Đoạn

OA

AB

BC

CA

AD

L (m)

3,000

1,800

2,200

2,000

2,000

Bài tập Cấp thoát nước

22


Lưu lượng cần lấy qua nút / đoạn ống
Điểm

C

D

OA

AB

Q (l/s)

100.00

120.00

0.20

0.45

1.

Yêu cầu xác định lưu lượng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống OA , AB , BC , AC và AD

2.

Xác định cột nước áp lực cần thiết tại O để đảm bảo cột áp tại các điểm lấy nước A, B, C luôn lớn hơn
16m.

§ 2.2 TRÌNH TỰ TÍNH MẠNG CẤP NƢỚC KHU VỰC
1- Mạng hở
Dữ liệu ban đầu
-

Sơ đồ tuyến ống

-

Lƣu lƣợng lấy ra tại các nút, trên các đoạn ống

-

Cột áp yêu cầu tại điểm cuối tuyến (bất lợi nhất)

-

Các thông số : Vmin ; Vmax ; CH-W

-

Điều kiện ràng buộc : đƣờng kính ống cấp nƣớc cho phép sử dụng

Yêu cầu của bài toán
1) Xác định đƣờng kính các đoạn ống
2) Xác định áp lực cột nƣớc cần thiết tại đầu mạng
3) Khống chế áp lực cột nƣớc tại đầu mạng, tìm giải pháp để áp lực cột nƣớc tại tất cả các điểm lấy
nƣớc đều đạt giá trị an toàn
Trình tự giải
Bƣớc 1- Xác định lƣu lƣợng lấy ra tại các điểm nút
Bƣớc 2- Xác định lƣu lƣợng qua các đoạn ống
Bƣớc 3- Tính đƣờng kính ống cấp nƣớc :
d = (0.8  1.2).Q

0.42

Bƣớc 4- Kiểm tra vận tốc dòng chảy :
Vmin  V  Vmax
Bƣớc 5- Tính tổn thất qua các đoạn ống (dh)
Bƣớc 6- Xác định tuyến bất lợi nhất → điểm lấy nƣớc bất lợi nhất : H2
Bƣớc 7- Xác định cột áp cần thiết đầu mạng :
H1 = H2 + dhmax
2- Mạng kín
Dữ liệu ban đầu
-

Sơ đồ tuyến ống

-

Lƣu lƣợng lấy ra tại các nút, trên các đoạn ống

-

Cột áp yêu cầu tại các điểm lấy nƣớc

-

Các thông số : Vmin ; Vmax ; CH-W

-

Điều kiện ràng buộc : dung sai Q và đƣờng kính ống cấp nƣớc cho phép sử dụng

-

Giá trị lƣu lƣợng giả định (gợi ý)

Yêu cầu của bài toán
1) Xác định lƣu lƣợng, đƣờng kính các đoạn ống và chiều dòng chảy hợp lý
2) Xác định áp lực cột nƣớc cần thiết tại đầu mạng
Trình tự giải
Bƣớc 1- Xác định lƣu lƣợng lấy ra tại các điểm nút

Bài tập Cấp thoát nước

23


Bƣớc 2- Xác định lƣu lƣợng qua các đoạn ống
Bƣớc 3- Tính đƣờng kính ống cấp nƣớc (đọc kỹ đề bài)
d = (0.8  1.2).Q

0.42

Bƣớc 4- Kiểm tra vận tốc dòng chảy – nhận xét, nếu cần
Vmin  V  Vmax
Bƣớc 5- Tính tổn thất qua các đoạn ống (dh)
Bƣớc 6- Kiểm tra dung sai, điều chỉnh Q nếu cần
Bƣớc 7- Đặt chiều dòng chảy
Bƣớc 8- Tách vòng, xác định điểm cuối tuyến : H2
Bƣớc 9- Xác định cột áp cần thiết đầu mạng :
H1 = H2 + dhmax
3- Mạng hỗn hợp
Tƣơng tự mạng vòng, chỉ cần lƣu ý :
-

Tách các nhánh hở tính riêng, vòng tính riêng

-

Kiểm tra dung sai không tính nhánh hở

-

Dẫn cột áp phải tính cả các nhánh hở
QB

§ 2.3 BÀI GIẢI MẪU MẠNG HỞ

B

9. Đặc trƣng hệ thống đƣờng ống
Đoạn

OA

AB

AD

L (m)

3000

2000

2500

QO O
A

Lƣu lƣợng cần lấy qua nút / đoạn ống

Q (l/s)

B (l/s)

D (l/s)

AD (l/s.m)

30.00

15.00

0.06

Điều kiện tính toán

QD

qo
D

[H] m

Vmax (m/s)

Vmin (m/s)

C H-W

B

D

2.00

0.30

140

12.00

16.00

Yêu cầu :
1.

Xác định đƣờng kính và lƣu lƣợng qua các đoạn ống OA , AB , AD

2.

Xác định áp lực cột nƣớc cần thiết tại điểm O sao cho áp lực cột nƣớc cần thiết tại điểm B không nhỏ hơn
12m và tại D không nhỏ hơn 16m , bỏ qua tổn thất cục bộ

Giải
Qui đổi lƣu lƣợng phân bố dọc tuyến AD về lƣu lƣợng tập trung tại 2 điểm nút (đầu và cuối tuyến ống)
Q(A) = ½ .(qo.L) = ½ .(0,06 x 2500) = 75,0 l/s
Q(D) = ½ .(qo.L) + QD = 75 + 15 = 90,0 l/s
Lƣu lƣợng tập trung tại các điểm nút
Nút

O

A

B

D

Q (l/s)

0.00

75.00

30.00

90.00

Lƣu lƣợng cần cấp đầu mạng :
Qo = Q(O) + Q(A) + Q(B) + Q(D) = 75 + 30 + 90 = 195 l/s
Lƣu lƣợng nƣớc các đoạn ống đƣợc xác định theo phƣơng trình cân bằng lƣu lƣợng tại 1 nút : Q = 0
Đƣờng kính ống cấp nƣớc đƣợc xác định theo công thức kinh tế : d = 0,8.Q0,42
Vận tốc nƣớc chảy trong ống phải thỏa điều kiện bền và không lắng cặn :
Vmin  V = 4Q / (.d2)  Vmax

Bài tập Cấp thoát nước

24


Tổn thất áp lực do ma sát dọc đƣờng ống tính theo công thức Hazen-William :
dh 

1.852

10,679 . L  Q

d4,871  CHW





Kết quả tính đƣợc trình bày trong bảng sau
đoạn ống

L (m)

Q (l/s)

Q (m3/s)

d (m)

dchọn (mm)

v (m/s)

ktra v

dh (m)

OA

3000

195.000

0.195

0.403

500

0.99

ok

4.814

AB

2000

30.000

0.030

0.183

200

0.95

ok

8.694

AD

2500

90.000

0.090

0.291

300

1.27

ok

11.536

Chọn tuyến bất lợi nhất :
dh(OAB) = dh(OA) + dh(AB) = 4,814 + 8,694 = 13,508 m
dh(OAD) = dh(OA) + dh(AD) = 4,814 + 11,536 = 16,350 m
Cột áp yêu cầu ở đầu mạng :
OAB : H(O) = H(B) + dh(OAB) = 12 + 13,508 = 25,508 m

QB

B

OAD : H(O) = H(D) + dh(OAD) = 16 + 16,35 = 32,35 m
→ H(O)max theo tuyến OAD → Chọn tuyến chính : OAD
Cột áp cuối tuyến

QO

H2 = H(D) = 16m

QA

O

Cột áp đầu tuyến

A

QD
D

H1 = H(D) + dh(OAD) = 32,35 m
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------* Lưu ý :
Nếu cột áp yêu cầu ở các điểm lấy nƣớc (cuối các tuyến) đều bằng nhau, ta có thể chỉ cần so sánh tổng
tổn thất (dh) trên các tuyến đó để chọn ra tuyến bất lợi nhất mà không cần tính đến cột áp yêu cầu ở
đầu mạng H(O) để so sánh.

§ 2.4 BÀI GIẢI MẪU MẠNG VÒNG & HỖN HỢP
16.- Mạng 1 vòng
Một đài nƣớc tại A cấp nƣớc cho các khu vực A , B, C, D. Lƣu lƣợng lấy phân bố đều dọc theo đoạn ống CD với
giá trị đơn vị là qo. Lƣu lƣợng lấy tập trung tại các nút và đặc trƣng đƣờng ống nhƣ bảng sau :
Đoạn

AB

BC

CD

DA

L (m)

2500

2000

2500

2000

D (mm)

300

200

300

400

Điểm / đoạn ống

A

B

DC – lƣu lƣợng đơn vị qo (l/s.m)

Q (l/s)

50

70

0,09

Cao độ điểm A, B, C, D bằng 0,00. Tổn thất dọc đƣờng tính theo công thức kinh nghiệm, bỏ qua tổn thất cục bộ
Cho hệ số CHW = 140, , [Vmax] = 2m/s ; [Vmin] = 0,3m/s. Sai số tối đa cho phép Q = ± 0,10 l/s
Yêu cầu :
1.

Xác định tổng lƣu lƣợng cần đƣa vào mạng tại A

2.

Xác định đƣờng kính, lƣu lƣợng và chiều dòng chảy qua các đoạn ống AB , BC, CD và DA

3.

Xác định áp lực cột nƣớc cần thiết tại đầu mạng (điểm A) sao cho áp lực cột nƣớc tự do tại tất cả các
điểm lấy nƣớc đều không nhỏ hơn 16m

GIẢI
Lƣu lƣợng cần cung cấp vào mạng :
Lƣu lƣợng lấy trên đoạn CD :
QCD = qo x CD = 0,09 x 2500 = 225 l/s
QC = 225 / 2 = 112,5 l/s
QD = 112,5 l/s

Bài tập Cấp thoát nước

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×