Bài tập lớn môn mạng lưới cấp thoát nước Đề tài tính toán thiết kế mạng lưới cấp thoát nước cho khu dân cư gia hòa

Tính toán thủy lực các đoạn ống: .... Tính toán thủy lực mạch trong trường hợp sự cố hỏng đoạn HG: 17 1.. Xác định đường kính ống của hệ thống cấp nước chữa cháy tự động..... Mở đầu Đầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH



BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC

ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế mạng lưới cấp thoát nước cho khu dân cư Gia Hòa

LỚP L01 - NHÓM 7 - HK 222

NGÀY NỘP: 27/05/2023 Giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Xuân Thạnh

TS Nguyễn Thái Anh

MỤC LỤC

1 Tính công suất cấp từng tiểu khu 6

2 Tính công suất cấp nước cho toàn bộ khu vực: 8

3 Một số tiêu chuẩn em đã sử dụng trong bài toán này: 8

a.Tiêu chuẩn dùng nước (TCDN) 8

b Công suất cấp nước: 9

III Tính thủy lực mạng lưới cấp nước 10 1 Lưu lượng qua các đoạn ống 10

2 Tính toán thủy lực các đoạn ống: 11

3 Tính toán đường kính ống và cột áp: 13

IV Tính dung tích đài nước 14 1 Dung tích đài 15

2 Tính toán kích thước dài 17

V Tính toán thủy lực mạch trong trường hợp sự cố hỏng đoạn HG: 17 1 Lưu lượng chảy trong từng đoạn ống: 17

2 Tính toán thủy lực các mạch vòng: 18

3 Tính toán thủy lực mạch chính OAJKLG: 19

VI Hệ thống chữa cháy: 20 1 Thiết kế bể chữa cháy: 20

2 Hệ thống cấp nước chữa cháy: 21

3 Xác định đường kính ống của hệ thống cấp nước chữa cháy tự động 21

VII Tài liệu tham khảo: 23

Mở đầu

Đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Trường Đại học Bách Khoa-Đại học Quốc gia TP.HCM đã đưa bộ môn Mạng lưới cấp thoát nước vào chương trình giảng dạy Đặc biệt, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến giảng viên bộ môn – Thầy Nguyễn Thái Anh đã truyền đạt tận tình những kiến thức vô cùng quý giá trong suốt thời gian học tập vừa qua Trong thời gian tham gia buổi học, Thầy đã rất nhiệt huyết truyền đạt cho nhóm rất nhiều kiến thức bổ ích, tinh thần học tập, làm việc nhóm hiệu quả và nghiêm túc Đây chắc chắn là kiến thức quý báu, là một hành trang vững chắc để nhóm chúng em có thể vững bước trong hành trình sau này

Nhóm chúng em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã được học trong học kỳ vừa qua để hoàn thành bài tập được giao Nhưng do kiến thức còn hạn chế và không có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên khó tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán và trình bày Rất mong sự góp ý của Thầy để bài tập của nhóm được hoàn thiện tốt nhất

Một lần nữa, nhóm chúng tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy và các bạn đã quan tâm, giúp đỡ nhóm trong quá trình thực hiện bài tập lớn này

I Giới thiệu và mô tả khu dân cư Gia Hòa:

Khu dân cư Gia Hòa tọa lạc tại khu Đông thành phố Hồ Chí Minh, tại Phường Phước Long B, quận 9 Dự án được đầu tư bởi Công ty TNHH Xây dựng – Kinh doanh Nhà Gia Hòa trên diện tích 281.285 m2

Khu dân cư Gia Hòa Quận 9 cách trung tâm thành phố 9 km, quý khách chỉ mất 15 – 20 phút chạy xe đến trung tâm thành phố

Với vị trí đắc địa: Hướng Tây Nam tiếp giáp với đường Đỗ Xuân Hợp (lộ giới quy hoạch 30m giáp ranh Quận 2) và cách sân Gofl Quận 2 khoảng 500 m: hướng Đông Nam tiếp giáp sông Rạch Chiếc: cách Khu công nghệ cao gần 500 m, cách đường cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Giầu Dây khoảng 1 km: nằm trong khu dân cư hiện hữu sầm uất, gần trường mẫu giáo, trường cao đẳng, nhà thờ, chùa và đối diện UBND Phường Phước Bình

Căn hộ Gia Hòa được đánh giá là dự án có nhiều ưu điểm về vị trí quy hoạch, tiện ích cũng như các dịch vụ công cộng, đồng thời có được sự trong lành của môi trường tự nhiên với mật độ xây dựng chỉ 44% Căn hộ Khu Dân Cư Cao Cấp Gia Hòa cung cấp nhiều loại sản phẩm nhà ở trong đó có: Biệt thự, nhà liền kề, nhà phố, đất nền, chung cư Thêm vào đó, dự án căn hộ quận 9 này còn được đầu tư đồng bộ về hạ tầng hiện đại gồm:

Hệ thống giao thông nội bộ, hệ thống cấp điện, nước sạch, nước mưa, hệ thống nước thải,

hệ thống cap điện thoại, đem đến một khu đô thị khép kín đầy tiện ích cho cư dân nơi

đây

SƠ ĐỒ KHU DÂN CƯ GIA HÒA

II Tính công suất cấp thoát nước:

1 Tính công suất cấp từng tiểu khu

c= 1.05: Hệ số kể đến nước dùng cho bản thân nhà máy

Kng= 1.34: Hệ số không điều hòa ngày

qshi và Ni : Tiêu chuẩn dùng nước và số dân trong từng tiểu khu Với mật độ dân cư là 1200 người/ha

- Khu 2B: Khu dân cư (1200 người/ha)

Hình JKGF: S = 2360,72m2

Kết quả tính toán ta được kết quả như sau:

Tiểu khu Diện tích (m2) Số dân Qsh Q(m3/s)

3 Một số tiêu chuẩn em đã sử dụng trong bài toán này:

a.Tiêu chuẩn dùng nước (TCDN)

TCDN được xác định theo những điều tra, khảo sát về lượng nước tiêu thụ trung bình trong một ngày của các đối tượng dùng nước

TCDN cho sinh hoạt qsh (L/người-ngđ): tùy thuộc vào mức sống (mức độ tiện nghi trong nhà) dự kiến trong tương lai 10 – 20 năm.TCXDVN 33:2006

b Công suất cấp nước:

Lượng nước lớn nhất mà nhà máy nước có thể sản xuất trong một ngày:

Q = (aQshn + Qt-ngd + QshnCN + QtnCN + Qsxn) b c (m3/ngày đêm)

Trong đó:

a = 1,1 : hệ số kể đến lượng nước dùng thêm do tiểu thủ công nghiệp, thương mại dịch vụ nhỏ, trong khu dân cư

b = 1,1 – 1,15 :hệ số kể đến lượng nước rò rỉ trong hệ thống

c = 1,05 – 1,1 :hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân nhà máy nước (rửa bể lắng, bể lọc, )

1 Lưu lượng qua các đoạn ống

2 Tính toán thủy lực các đoạn ống:

Giải tiếp các vòng j=3,4,… tương tự cho đến vòng cuối cùng trong mạng lưới vòng

Lặp lại bước (7) cho đến khi DQ của tất cả các vòng trong mạng lưới đạt độ chính xác yêu cầu: |∆Q|< 𝜀 Đến đây đã có được chiều dòng chảy, lưu lượng, tổn thất cột nước trong các đọan ống tương ứng với các đường kính ống đã chọn

Denta Q < 𝜀 Nên lần thứ 2 nhận Sử dụng lưu lượng vừa tìm để tính D và cột áp

L: Chiều dài đoạn ống (m)

Q: Đường kính trong của ống (m)

Mạch chính: OAJKLD

Cột áp yêu cầu tại điểm A: 𝑍𝐴 = 𝑍𝐷 + ℎ𝑑𝐿𝐷+ ℎ𝑑𝐾𝐿+ ℎ𝑑𝐽𝐾 + ℎ𝑑𝐴𝐽 = 15 + 0,55 +

0,24 + 0,21 + 0,36 = 16,36 (m)

+ Giả sử tại O (cách A 50 m, ống OA có D = 0.4) là trạm bơm nước ngầm (nước

không cần xử lý, bơm trực tiếp vào mạng lưới không qua đài nước) với mực nước

ngầm thấp nhất là ZngầmO = -20.2 m Vậy tại trạm bơm O cần một mấy bơm có:

+ 𝑄 = 𝑄𝑣à𝑜 𝑡ạ𝑖 𝐴 = 0,119208 m3/s

+ 𝐻𝑏 = 𝑍𝑜− 𝑍𝑛𝑔ầ𝑚 𝑜 = 𝑍𝐴 + ℎ𝑑𝑂𝐴 + 20,2 = 16,36 + 10,69 (0,119208

140 )1,85 ( 50

0,44,87) +20,2 =36.66 m

1 Dung tích đài

Công thức tính toán :

𝑾đà𝒊 = 𝑾𝒅đ𝒉+ 𝑾𝒄𝒄𝟏𝟎′

Bảng tính toán điều hoà nước:

2 Tính toán kích thước dài

Chọn kích thước đài hình bầu trụ tròn 𝐷𝑑 = ℎ𝑑Công thức tính:

Wđài= (π

4 D2) hd ≈ (π

4 hd 3) Suy ra: hd = (π

4 Wđài)13 = (𝜋

4 1295.1)13 = 10.06 (m)

Giả sử HG không hoạt động, chọn mạch chính OJAKCDE Ta có 3 mạch vòng ABCKJ, KCDL, LDEFG và mạch nhánh JH

1 Lưu lượng chảy trong từng đoạn ống:

Tổn thất ở đoạn JH là khá lớn do cột áp ở nút J tăng khi gặp sự cố

1 Thiết kế bể chữa cháy:

2 Hệ thống cấp nước chữa cháy: 1

Theo QPVN 4513 : 1998, hệ thống cấp nước chữa cháy phải được bố trí trong những ngôi nhà sau đây:

- Nhà ở cao từ tầng 4 trở lên

- Nhà tập thể, khách sạn, cửa hàng cao từ 5 tầng trở lên

- Cơ quan hành chính, trường học cao từ 3 tầng trở lên

- Nhà ga, kho bãi, bệnh viện, nhà trẻ, có khối tích từ 5000 m3 trở lên

- Rạp hát, chiếu bóng, câu lạc bộ, nhà văn óa có từ 300 chỗ ngồi trở lên

- Khán đài sân vận động có từ 5000 chỗ ngồi trở lên

- Nhà máy xí nghiệp trừ những trường hợp được quy định dưới đây:

Các loại công trình không cần thiết kế hệ thống chữa cháy bên trong bao gồm:

- Trong các khu vực sản xuất có bảo quản hay sử dụng những chất có thể phát cháy, nổ khi gặp nước

- Trong các khu vực sản xuất có bậc chịu lửa I và II, có thiết bị và vật tư là loại không cháy

- Trong các nhà kho làm bằng vật liệu không cháy, chứa hàng hóa không cháy

- Trong các khu vực sản xuất hạng D, E bậc chịu lửa III, IV, V nhưng có khối tích không quá 1000 m3,

Tham khảo thêm chi tiết trong TCVN 4513 : 1988 về các quy định khác

1 Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, Cấp Thoát Nước, chủ biên: TS Nguyễn Thống, nhà xuất bản xây dựng Hà Nội – 2010

- Xác định lại giá trị của áp lực đường ống tại các vị trí vòi

- Lặp lại 3 bước sau cùng cho đến khi lời giải hội tụ (sai biệt về ggias trị lưu lượng giữa 2 lần tính liên tiếp nhỏ hơn giá trị sai số cho phép)

Bài toán tính lặp cho hệ thống vòi phun chữa cháy có thể được tiến hành khá đơn giản trênn EXCEL

2 Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, Cấp Thoát Nước, chủ biên: TS Nguyễn Thống, nhà xuất bản xây dựng Hà Nội – 2010.

VII TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1 TS Nguyễn Thái Anh (2022), Bài giảng Mạng lưới cấp thoát nước, Trường Đại

học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM

2 Nguyễn Thống (2010) Cấp Thoát Nước, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội

3 ThS Phan Xuân Thạnh (2018), Bài giảng Mạng lưới cấp thoát nước, Trường Đại

học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM

4 Khu dân cư Gia Hòa, Bất động sản, thi-moi-quan-9/khu-dan-cu-gia-hoa-pj105, 04/05/2023