đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Phần thứ nhất
Chuẩn bị và tính toán l u l ợng
I. Mô tả những điều kiện tự nhiên , địa hình trong phạm vi thiết kế
Dựa vào bản đồ quy hoạch thành phố tỷ lệ 1/10.000 và các tài liệu đã cho ta thấy
thành phố có địa hình dốc và có hớng dốc về phía triền sông ,sông chảy ven thành phố.
Đặc điểm khí hậu và khí tợng:
Nhiệt độ trong năm: 12
0
ữ36
0
Hớng gió chính : Đông nam
Lợng ma trung bình năm: 1698 mm
Về quy hoạch thành phố :
Bao quanh thành phố có những khu đất dự trữ, khu dân c đợc phân làm 2 khu vực có các
công viên cây xanh đợc bố trí xen kẽ và bao quanh các khu dân c, có 2 xí nghiệp công
nghiệp đợc xây dựng nằm ở vành đai ngoài thành phố về 2 phía Đông và Nam
Những đặc điểm về xây dựng :
Đối với khu đân c:
* Khu dân c số 1:
- Mật độ dân số: P1 = 130 ngời /ha
- Số tầng nhà: 2 ữ 3 tầng
- Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 4
* Khu dân c số 2:
-Mật độ dân số: P2 = 205 ngời /ha
-Số tầng nhà: 3 ữ 4 tầng
-Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 3
Đối với các xí nghiệp công ngiệp :
- Các xí nghịệp công nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 32000 m
3

XN
= 41 ha
- Diện tích cây xanh chiếm 12% diện tích thành phố
S
CX
= 12%S
TP
= 0,12 . 580,5 = 69,7 (ha)
- Diện tích đờng và quảng trờng chiếm 15% diện tích thành phố
S
Đ
= 15%S
TP
= 0,15 . 580,5 = 87,1 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 1 là
S
1
XD
= S
1
- (15+12)%S
1
= 289,8 - ( 0,15 + 0,12). 289,8 = 211,6 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 2 là:
S
2
XD
= S
2
- (15+12)%S

=
1000
5,1.37674.250
= 14127,75 (m
3
/ngđ)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 2 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
-Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max

max
: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà, chế độ làm việc của các xí nghiệp
công nghiệp và các điều kiện địa phơng khác
max
= 1,4-1,5 chọn
max
=1,4

max
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân c, tra bảng và nội suy ta có

max
= 1,138
k

= 13209 (m
3
/ngđ)
-Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max

max
: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà, chế độ làm việc của các xí nghiệp
công nghiệp và các điều kiện địa phơng khác
max
= 1,4-1,5 chọn
max
=1,4

max
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân c, tra bảng và nội suy ta có

max
= 1,16
k
giờ max
=
max

max
=1,4.1,16 = 1,624 (ta chọn k

Lu lợng nớc rửa đờng q
rđ
= 1(l/m
2
cho một lần rửa)
a)Nớc tới cây :
Lu lợng nớc tới tính theo công thức:
Q
t
= q
t
. F
t
(m
3
/ ngđ).
Trong đó: + q
t
là tiêu chuẩn nớc tới
Tới thủ công q
t
= 4 (l/m
2
cho một lần tới)
+ F
t
là diện tích cây xanh đợc tới.
F
t
= 50% . 112.5 = 56.25 (ha)

+ F
r
là diện tích đợc rửa.
Vậy F
r
= 80% . 140.6 = 112.48 (ha).


Q
r
= 10 .112.48.1= 1124.8 (m
3
/ ngđ).
Đờng đợc tới cơ giới vào các giờ 8 đến 18 giờ. Với lu lợng của 1 giờ là 112.48 (m
3
/h)
4. Lu lợng nớc dùng cho các xí nghiệp công nghiệp
Bảng 1 : Phân tích số công nhân làm việc trong các xí nghiệp công nghiệp.
Tên
Xí
Nghiệp
Tổng số
CN
Công nhân
trong phân xởng
Số công nhân đợc tắm
PX nóng PX nguội PX nóng PX nguội
%
N1
% N2 % N3

=
+
(m
3
/ngđ)
Vì phân xởng I làm việc 3 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là
bằng nhau ta có :
Q
ca
sh
= 122.4/3 = 40,8 (m
3
/ca)
Với xí nghiệp II:
Q
II
sh
=
5.100
1000
1500.251500.45
=
+
(m
3
/ngàyđ)
Vì phân xởng làm việc 2 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là bằng
nhau và ta có
Q
ca

Với xí nghiệp I:
Q
tắm
ngđI
=
8.141
1000
1301.401496.60
=
+
( m
3
/ngđ)
Q
tắm
ca
= 141.8/3 = 47.267 ( m
3
/ca)
Với xí nghiệp II:
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 5 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Q
tắm
ngđII
=
5.124
1000
1200.401275.60

= 24 (l/s) = 86,4 (m
3
/h)
Q
ca
sx
= 86,4.24/3 = 691.2 (m
3
/ca)
Đối với xí nghiệp II: Q
II
sx
= 19 (l/s) = 68,4 (m
3
/h)
Q
ca
sx
= 68,4.16/2 = 547.2(m
3
/ca)
Vậy tổng lợng nớc dùng cho sản xuất của cả hai XN trong một ngày đêm là :
86,4.24 + 68,4.16 = 3168 (m
3
/ngđ)
Bảng 2: Tổng hợp l

u l

ợng n

+ Q
sx
) (m
3
/ngđ)
Trong đó:
a:-Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho sự phát triển công nghiệp địa phơng, a=1,05-
1,1, chọn a=1,1
b:- Hệ số kể đến những yêu cầu cha dự tính hết và lợng nớc hao hụt do dò gỉ trong
qúa trình vận hành hệ thống cấp nớc b=1,1-1,2, chọn b=1,2
c : Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho bản thân trạm, c =1,05-1,1, chọn c=1.1
Q
tr
=1,2.1,1.(1,1.36639,75 + 2250+1124,8+222,9+266,3+3168)
Q
tr
= c. 56808.271(m
3
/ngđ)
Q
tr
= 62483.157 (m
3
/ngđ)
6.Lập bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố.
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 6 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố phải lập theo từng giờ, nghĩa là phải
phân phối nớc đáp ứng cho nhu cầu của các đối tợng dùng nớc theo từng giờ trong 1 ngày


Chọn lu lợng dập tắt các đám cháy.
Đối với khu vực I
*Khu công nghiệp:
- Xí nghiệp 1 có S < 150 ha nên coi xí nghiệp có 1 đám cháy
-Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 29700 m
3
, hạng sản xuất A,B,C và có bậc chịu
lửa I, II, III . Tra bảng ta có lu lợng dập tắt đám cháy là:
q
cc
xn
= 25 (l/s)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 7 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
* Khu dân c .
Vì dân c khu vựcI là :N
1
= 62482 (ngời)
Nhà xây dựng từ 3 ữ 4 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa tra bảng ta thấy có 2 đám cháy
đồng thời với lu lợng của mỗi đám: q
cc
dc
= 35 (l/s)
Do khu dân c và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nớc nên ta chọn số đám cháy
đồng thời trong thành phố là 2 đám với lu lợng của mỗi đám cháy là:
q
cc
=25/2 + 35 = 47,5 (l/s)

Theo bảng tổng hợp lu lợng nớc của Thành Phố ta có biểu đồ dùng nớc của Thành Phố
nh trên hình vẽ.
%Qngđ
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 8 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Giờ trong ngày
-Vì trạm bơm cấp I hoạt động điều hoà cấp nớc vào công trình xử lí nên công suất giờ của
trạm bơm cấp I là :
Q
I
h
=100/24 = 4,17% (Q
ngđ
)
-Trạm bơm cấp II hoạt động không điều hoà do nhu cầu dùng nớc trong các gìơ trong
thành phố là khác nhau. Biểu đò làm việc của TB cấp II phải bám sát biểu đồ tiêu thụ nớc
của khu vực. Vì vậy dựa vào biểu đồ dùng nớc của thành phố ta chia qúa trình hoạt động
của trạm bơm cấp 2 thành 4 bậc +Bậc I: thời gian hoạt động từ 22h-4h (với 1 bơm công tác)
+Bậc II: thời gian hoạt động từ 4h-6h và 21h 22h (với 2 bơm công tác)
+Bậc III : thời gian hoạt động từ 19h 21h ( với 3 bơm công tác )
+ Bậc IV : thời gian hoạt động từ 6h 19h (với 4 bơm công tác)
Khi ta gọi công suất của 1 bơm là x(m
3
/h)(%Q
ngđ
)

Lu lợng
tiêu thụ
Lu lợng
bơm cấp
II
Nớc vào
đài
Nớc ra
đài
Nớc còn
lại
số máy
bơm
0-1 1.3 1.64257 0.34257 0.30971
1
1-2 1.31 1.64257 0.33257
0.03986 1
2-3 1.3 1.64257 0.34257
0.38243 1
3-4 1.3 1.64257 0.34257
0.725 1
4-5 2.93 2.9567 0 0.725
2
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 10 - lớp 48mn2
®å ¸n m¹ng líi cntp gvhd: ths
nguyÔn thÞ hång
5-6 3.77
2.9567 0 0.725
2
6-7 5.16

4
14-15 5.44
5.585
0.145 0.835
4
15-16 5.17
5.585
0.415
1.25 4
16-17 6.11
5.585
0.525 0.725
4
17-18 6.31 5.585 0.725 0 4
18-19 5.79
5.585
0 0 4
19-20 4.28
4.336
0.056 0.056
3
20-21 4.3
4.336
0.036 0.092
3
21-22 2.88 2.9567 0 0.092
2
22-23 2.11 1.64257 0.46743
-0.37543 1
23-24 1.3 1.64257 0.34257 -0.03286

®
= 926m
3
W
cc’
10’
=
=
1000
60.10.190
=114 m
3
Sv :mai v¨n tiÖm ms: 9905-48 - 11 - líp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Vậy W
t
đ
= 926+114 = 1040m
3
Chọn 1 đài tròn
Xác định chế độ làm việc của bể chứa
Giờ
trong
ngày
Chế độ làm
việc của trạm
bơm Cấp I
(%Qng.đ)
Chế độ làm

4.17 5.5850 1.42 17.39
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 12 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
7-8
4.17 5.5850 1.42 15.97
8-9
4.17 5.5850 1.42 14.45
9-10
4.17 5.5850 1.42 13.03
10-11
4.17 5.5850 1.42 11.71
11-12
4.17 5.5850 1.42 10.29
12-13
4.17 5.5850 1.42 8.87
13-14
4.17 5.5850 1.42 7.45
14-15
4.17 5.5850 1.42 6.03
15-16
4.17 5.5850 1.42 4.61
16-17
4.17 5.5850 1.42 3.19
17-18
4.17 5.5850 1.42 1.77
18-19
4.17 5.5850 1.42 0.35
19-20
4.17 4.3360 0.17 0.18

:Thể tích chứa lợng nớc để dập tắt các đám cháy của phạm vi thiết kế trong 3h và đợc
tính theo công thức : W
cc
=3Q
cc
+Q
max
-3Q
I
Trong đó :
*Q
cc
-Tổng lợng nớc cấp để dập tắt đám cháy của phạm vi thiết kế trong một giờ
Q
cc
=
1000
3600.190
= 684 m
3
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 13 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
*Q
max
:Tổng lợng nớc tiêu dùng của 3giờ: Giờ dùng nớc lớn nhất (giờ 17-18 = 6,31
%Qng) , giờ cận trên ( giờ 16-17 = 6,11 %Qngđ ) và giờ cận dới (giờ 18-19 =5.79%Qng)
theo biểu đồ chế độ tiêu thụ nớc của khu vực thiết kế
Q
max

nguyễn thị hồng
Phần thứ hai
tính toán và thiết kế mạng lới cấp nớc
Hệ thống cấp nớc là tập hợp của các công trình làm nhiệm vụ , khai thác nớc, vận
chuyển , xử lý, điều hoà, dự trữ và phân phối nớc cho các đối tợng tiêu dùng nhằm thỏa
mãn mọi nhu cầu dùng nớc cả về số lợng và chất lợng trong phạm vi thiết kế
Các công trình của hệ thống cấp nớc bao gồm :
1. Công trình thu nớc
2. Trạm bơm cấp 1
3. Trạm xử lý
4. Bể chứa nớc sạch
5. Trạm bơm cấp 2
6. Đài nớc
7. Mạng lới đờng ống cấp nớc
I.Vạch tuyến mạng l ới cấp n ớc.
Do đây là tính toán thiết kế hệ thống cấp nớc cho một thành phố nên phải đảm bảo cấp
nớc đợc an toàn, tránh xảy ra các sự cố hỏng hóc đờng ống gây mất nớc trong thành phố.
Vì lý do đó chúng ta không sử dụnh mạng lới cụt mà sử dụng mạng lới vòng để cấp nớc
cho các khu dân c và các điểm dùng nớc tập trung nh các xí nghiệp. Còn hệ thống dẫn nớc
từ mạng lới tới các tiểu khu, công trình nhỏ thì sử dụng mạng lới cụt.
Ta thấy mặt bằng địa hình thành phố tơng đối bằng phẳng, sông chảy ở phía tây nam
thành phố. Do vậy ta chọn phơng án khai thác nớc ngầm để cung cấp cho thành phố và
chọn phơng án đặt đàI ở đầu mạng lới.
II. Xác định các tr ờng hợp tính toán cần thiết cho mạng l ới cấp n ớc
Vì chọn đài ở đầu mạng lới nên ta phải tính toán mạng lới cấp nớc thành phố trong hai
trờng hợp :
+) Tính toán mạng lới cho giờ dùng nớc nhiều nhất ( Đây là trờng hợp tính toán cơ
bản)
+) Tính toán kiểm tra mạng lới khi phải đảm bảo cấp nớc để dập tắt các đám cháy
trong giờ dùng nớc lớn nhất.

9 4_10 800 0.5 400 8_9 900 1 900
10 10_9 700 0.5 350 1_4 800 0.5 400
11 4_10 800 0.5 400
12 10_9 700 0.5 350
Tổng cộng 8180 6610 8270 6360
2.Lập sơ đồ tính toán mạng lới.
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 16 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
a. Lập sơ đồ tính toán mạng lới có đài ở đầu khi dùng nớc lớn nhất Qua bảng phân
phối lu lợng sử dụng, lu lợng bơm cấp II, lu lợng đài nớc theo các giờ trong ngày ta thấy
*Giờ dùng nớc lớn nhất là:17-18 h với
Q
max
=6,31 %Q
ngđ
= 0,0631x 56808,271 = 3663.9 (m
3
/h) = 1017.6 (l/s)
*Lu lợng nớc sinh hoạt cấp cho các giờ dùng nớc lớn nhất là:
Q
sh
I
max
= 1417.56 (m
3
/h)= 393.77 (l/s)
Q
sh
II

QQ
=0.0238 (l/sm)
q
đv
I
=
ttI
shI
l
Q

max
+ q
đv
c
=
0238,0
6610
77,3 93
+
= 0.0834 (l/s-m)
q
đv
II
=
ttII
shII
l
Q


ống
Chiều
dài
tính
toán(m)
q
II
đv
(l/ms)
q
II
dđ
(l/s)
1 1_2 950 0.0834 79.23 1_5 500 0.065 32.5
2 2_3 870 0.0834 72.558 5_6 460 0.065 29.9
3 3_4 800 0.0834 66.72 6_13 550 0.065 35.75
4 3_11 420 0.0834 35.028 13_4 550 0.065 35.75
5 11_10 650 0.0834 54.21 6_7 300 0.065 19.5
6 11_12 870 0.0834 72.558 7_8 750 0.065 48.75
7 12_9 900 0.0834 75.06 7_14 550 0.065 35.75
8 1_4 400 0.0834 33.36 14_10 650 0.065 42.25
9 4_10 400 0.0834 33.36 8_9 900 0.065 58.5
10 10_9 350 0.0834 29.19 1_4 400 0.065 26
11 4_10 400 0.065 26
12 10_9 350 0.065 22.75
Tổng 6610 551.274 6360 437.4

=

)( kidd

3
/ca) = 99.91 m
3
/h = 27.75 (l/s)
-Xí nghiệp II : 659.7(m
3
/ca) = 82.463 m
3
/h = 22.9 (l/s)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 18 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
b. Tr ờng hợp 2 : Phân phối sơ bộ cho tr ờng hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng n ớc
max
Ta bố trí các đám cháy ở các vị trí bất lợi nhấ7,8,11,12.
Trong trờng hợp có cháy, lu lợng chữa cháy sẽ do trạm bơm cấp II đảm nhiệm.
Hai trờng hợp phân phối sơ bộ đợc thể hiện trong các hình ở trang sau :
2. Chọn đ ờng kính cho các đoạn ống trong mạng l ới :
Chọn đòng kính cho các đoạn ống đợc chọn theo tiêu chuẩn và dựa vào bảng tính toán
thuỷ lực, bảng giới hạn vận tốc kinh tế của mỗi loại đờng kính.
Đối với mạng lới cấp nớc bên ngoài nhà đòng kính tối thiểu là 100mm. Các đờng kính
ống đã chọn đựơc thể hiện trrong bảng điều chỉnh mạng lới theo phơng pháp Lôbatrep.
3. Kiểm tra sai số áp lực theo các vòng kín của mạng l ới :
Sau khi kiểm tra sai số áp lực của các vòng kín ta thấy có một số vòng không thoả mãn
điều kiện về sai số (

ki
h
)


h hỏng trên một đoạn ống nào của một tuyến
Lu lợng vận chuyển qua ống khi không có sự cố
Q
ố
=5,585%Q
ngđ
= 0,05585.56808.271 = 3251.132 (m
3
/h) = 903.145 (l/s)
Tuyến ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lới gồm 2 ống, vậy lu lợng mỗi ống là :
Q
ống
= 903,145/2 = 451,573
Ta chọn ống bằng gang, Chọn D= 600 (mm)
Tra bảng: v= 1,59 (m/s)
S
0
= 0,02596
i= 0.00526
L= 600 ( m)
Tổn thất khi bơm nớc từ trạm bơm tới đầu mạng lới là :
h= S
o
.k.l.q
2
= 0,02596.1.600.451.573
2
.10
-6
=3.17 m

Q
h
sh
= 666 (l/s)
Vậy Q
h
=0,7x666+ 50.56 = 509.73 (l/s)
2.Tính toán số đoạn ống (n) của hệ thống vận chuyển nớc từ trạm bơm đến mạng lới.
Khi không có sự h hỏng hóc tổn thất áp lực của hệ thống vận chuyển đợc tíng bằng:
h=
2
4
.
Q
nS
ki
=S.Q
2

Trong đó :S
i-k
Sức kháng của một đoạn ống S
i-k
=S
o
.l
i-k
S :Sức kháng của hệ thống ống dẫn khi làm việc bình thờng
Q:Lu lợng của hệ thống ống dẫn từ trạm bơm đến đầu mạng lới khi làm việc bình thờng
Khi có h hỏng tại 1 đoạn nào đó , tổn thất áp lực của hệ thống đợc xác định nh sau

h
2
=S.Q
2

hay S
h
/S=Q
2
/Q
h
2
= =
2
2
73.509
145.903
= 3.139 =
n
n 3+
n= 1.4 Lấy n = 2 (đoạn
3.Tính toán ống vận chuyển từ đài nớc đến đầu mạng lới
Khoảng cách từ đài nớc đén đầu mạng lới là 100m
Lu lợng ra đài trong giờ dùng nớc lớn nhất : Q
r
đ
= 0.725 % Q
ng
Lu lợng bơm vào đài nớc nhiều nhất : Q
v

của tại các nút trong mạng lới
1.Tính chiều cao đài n ớc .
Vị trí đài nớc đợc chọn ở đầu mạng lới . Chọn điểm tính toán bất lợi nhất là diểm có cốt
địa hình cao nhất và ở vị trí xa nhất so với trạm bơm cấp II và đài nớc .Khi đó chiều cao
đài nớc đợc xác định theo công thức :

BL
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 23 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
H
đ
= (Z
a
-Z
đ
) + H
ct
+ h
đ
+ h
ML

ĐN
Trong đó :Z
a
Cốt mặt đất tại điểm tính toán bất lợi nhất
Z
đ
- Cốt mặt đất tại nơi xây dựng đài nớc .

+++ hhhh
=
=
4
7117.96388,249485.116309.9 +++
=
11.045(m)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 24 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
h
8
=
4
||||||
8,9,10,4,18,7,14,10,4,18,7,6,13,4,18,7,6,5,1

+++ hhhh
=

4
29243.1246345.1560972.1485998.5 +++
= 12.05685
Khu 1 nhà3 - 4 tầng H
CT
= 20 m
Khu 2 nhà 4 - 5 tầng H
CT
= 24m
H

ể
H
đ
Chiều cao cột nớc của máy bơm phải thỏa mãn điều kiện thắng đợc độ chênh cao hình
học giữa cốt trục máy bơm và cốt mực nớc cao nhất trong thùng chứa của đài nớc ,đồng
thời thắng đợc tổng tổn thất áp lực trong tuyến ống dẫn từ trạm bơm đến đài h
đ

Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 25 - lớp 48mn2