Đồ án Cấp nước Dân dụng và Công nghiệp: Tính Toán Lưu Lượng Nước

Đồ án nghiên cứu cấp nước dân dụng và công nghiệp chương 1 chuẩn bị và tính toán lưu lượng, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán toán học.

• Đề tài: Đồ Án Cấp Nước Dân Dụng Và Công Nghiệp Chương 1 Chuẩn Bị Và Tính Toán Lưu Lượng

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG
• 1.1. I. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI
• 1.2. II. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA TRẠM CẤP NƯỚC
• 1.3. III. LỰA CHỌN NGUỒN CẤP NƯỚC VÀ PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC
• 1.4. IV. CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BƠM
• 1.5. II. TÍNH THỂ TÍCH BỂ CHỨA
• 3. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
• 3.1. Hệ thống cấp nước là tập hợp của các công trình làm nhiệm vụ khai thác nước, vận chuyển, xử lý, điều hòa, dự trữ và phân phối nước cho các đối tượng tiêu dùng nhằm thỏa mãn mọi nhu cầu dùng nước cả về chất lượng và số lượng trong phạm vi thiết kế.
• 3.2. I. VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
• 3.3. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN, LƯU LƯỢNG CỦA CÁC ĐOẠN ỐNG
• 3.4. Lập sơ đồ tính toán mạng lưới

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án cấp nước dân dụng và công nghiệp

Đồ án cấp nước dân dụng và công nghiệp là một phần quan trọng trong quy hoạch đô thị. Nó không chỉ đảm bảo cung cấp nước cho sinh hoạt mà còn phục vụ cho các hoạt động công nghiệp. Việc chuẩn bị và tính toán lưu lượng nước là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế hệ thống cấp nước. Điều này giúp xác định nhu cầu nước cho từng khu vực, từ đó đưa ra giải pháp hiệu quả nhất.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội ảnh hưởng đến cấp nước

Địa hình và khí hậu của thành phố có ảnh hưởng lớn đến việc cấp nước. Với địa hình đồng bằng và lượng mưa trung bình cao, việc tính toán lưu lượng nước cần thiết cho sinh hoạt và sản xuất là rất quan trọng.

1.2. Vai trò của hệ thống cấp nước trong phát triển đô thị

Hệ thống cấp nước không chỉ đáp ứng nhu cầu sinh hoạt mà còn hỗ trợ cho sự phát triển kinh tế. Việc cung cấp nước ổn định giúp các doanh nghiệp hoạt động hiệu quả hơn.

II. Vấn đề và thách thức trong tính toán lưu lượng nước

Tính toán lưu lượng nước là một thách thức lớn trong thiết kế hệ thống cấp nước. Các yếu tố như mật độ dân số, tiêu chuẩn cấp nước và điều kiện khí hậu đều cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc không tính toán chính xác có thể dẫn đến tình trạng thiếu nước hoặc lãng phí tài nguyên.

2.1. Mật độ dân số và nhu cầu nước sinh hoạt

Mật độ dân số cao đồng nghĩa với nhu cầu nước sinh hoạt lớn. Cần xác định chính xác số lượng người sử dụng nước để tính toán lưu lượng cần thiết cho từng khu vực.

2.2. Tiêu chuẩn cấp nước cho các khu vực khác nhau

Mỗi khu vực có tiêu chuẩn cấp nước khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Các khu dân cư, công nghiệp và công cộng đều có yêu cầu riêng về lưu lượng nước.

III. Phương pháp tính toán lưu lượng nước hiệu quả

Để tính toán lưu lượng nước một cách chính xác, cần áp dụng các phương pháp khoa học và tiêu chuẩn hiện hành. Việc sử dụng các công thức và bảng tra cứu sẽ giúp đưa ra kết quả chính xác hơn.

3.1. Công thức tính toán lưu lượng nước cho khu dân cư

Công thức tính toán lưu lượng nước cho khu dân cư thường dựa trên mật độ dân số và tiêu chuẩn sử dụng nước. Việc áp dụng đúng công thức sẽ giúp xác định nhu cầu nước một cách chính xác.

3.2. Phân tích lưu lượng nước cho các xí nghiệp công nghiệp

Các xí nghiệp công nghiệp có nhu cầu nước lớn hơn so với khu dân cư. Cần tính toán lưu lượng nước dựa trên diện tích và tiêu chuẩn cấp nước cho từng loại hình sản xuất.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu trong cấp nước

Kết quả nghiên cứu về cấp nước giúp đưa ra các giải pháp thiết thực cho việc quản lý và phân phối nước. Việc áp dụng các công nghệ mới trong cấp nước sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng và giảm thiểu lãng phí.

4.1. Công nghệ mới trong hệ thống cấp nước

Việc áp dụng công nghệ mới như cảm biến và tự động hóa trong hệ thống cấp nước giúp nâng cao hiệu quả và giảm thiểu sự cố.

4.2. Kết quả nghiên cứu về nhu cầu nước trong đô thị

Nghiên cứu cho thấy nhu cầu nước trong đô thị ngày càng tăng, đòi hỏi các giải pháp cấp nước phải linh hoạt và hiệu quả hơn.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống cấp nước

Hệ thống cấp nước đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển bền vững của đô thị. Cần có các giải pháp đồng bộ để đảm bảo cung cấp nước ổn định và chất lượng cho người dân.

5.1. Tương lai của công nghệ cấp nước

Công nghệ cấp nước sẽ tiếp tục phát triển, với sự xuất hiện của các giải pháp thông minh và bền vững hơn.

5.2. Định hướng phát triển hệ thống cấp nước

Cần có các chính sách và quy hoạch hợp lý để phát triển hệ thống cấp nước, đảm bảo đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG I. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 1. Về địa hình Dựa vào bản đồ quy hoạch thành phố tỷ lệ 1/10.000 và các tài liệu đã cho cho ta thấy thành phố thuộc vùng đồng bằng có địa hình dốc , dốc về phía sông , sông chảy ven thành phố, Đường đồng mức giảm dần từ 14÷11m. Về điều kiện khí hậu Thành phố có điều kiện thời tiết tương đối dễ chịu , nhiệt độ trung bình trong năm là 28oC và có lượng mưa trung bình năm khá cao là 1.500 mm và có hướng gió chính là hướng Đông Nam.

Về quy hoạch thành phố Bao quanh thành phố có các khu đất dự trữ , khu dân cư được phân làm hai khu vực có các công viên cây xanh được bố trí xen kẽ và bao quanh các khu dân cư , có hai xí nghiệp công nghiệp được xây dựng nằm ở vành đai ngoài thành phố. Đặc điểm về xây dựng - Đối với khu dân cư : Khu dân cư số 1 : Mật độ dân số : P1= 230 người/ha Số tầng nhà : n = 3-4 tầng Mức độ trang thiết bị vệ sinh : 3 Khu dân cư số 2 : Mật độ dân số : P2 = 222 người/ha Số tầng nhà : n = 4-5 tầng Mức độ trang thiết bị vệ sinh : 3 - Tỷ lệ đường các quảng trường chiếm: 14%diện tích thành phố. - Tỷ lệ cây xanh chiếm : 12%diện tích thành phố - Tỷ lệ đường các quảng trường được tưới 100% SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366 - Tỷ lệ cây xanh được tưới 75% (tưới bằng cơ giới vào các giờ từ 8- 9 đến 17-18 trong ngày, tưới cây bằng thủ công vào các giờ từ 5-6 , 6-7 , 7-8 , và 17-18 , 18-19 , 19-20 trong ngày ) - Đối với các xí nghiệp tập trung: Khu công nghiệp 1: Tiêu chuẩn cấp nước: 49 m3/ha.ngđ Số ca làm việc trong ngày : 2 ca Yêu cầu chất lượng: như nước ăn uống sinh hoạt Áp lực yêu cầu: 13 m Khu công nghiệp 2: Tiêu chuẩn cấp nước: 26 m3/ha.ngđ Số ca làm việc trong ngày: 3 ca Yêu cầu chất lượng: như nước ăn uống sinh hoạt Áp lực yêu cầu: 15 m Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất: 19000 m3 Hạng sản xuất: A, B Bậc chịu lửa: I, II - Đối với trường học: Số học sinh: 2500 học sinh Tiêu chuẩn cấp nước: 25 l/người.ngđ - Đối với bệnh viện: Số giường bệnh: 500 giường Tiêu chuẩn cấp nước: 300 l/giường.ngđ SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366 II. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC CẤP VÀ QUY MÔ CÔNG SUẤT CỦA TRẠM CẤP NƯỚC Công suất trạm cấp nước phải đáp ứng nhu cầu của ngày dùng nước lớn nhất trong thời gian tính toán.Công suất nhà máy phải tính đến đầy đủ lưu lượng cho các mục đích khác nhau, thường dựa vào tiêu chuẩn dùng nước và diện tích xây dựng cho từng đối tượng.

Xác định diện tích khu vực xây dựng , đường phố , quảng trường , công viên cây xanh Với bản đồ mặt bằng quy hoạch thành phố tỉ lệ 1:10000 đã cho, ta có diện tích các phần khu vực như sau Khu vực 1: S1 = 394,24 ha Khu vực 2: S2 = 362,46 ha Vậy tổng diện tích của thành phố là S = 756,7 ha Diện tích xí nghiệp công nghiệp I : S1XN = 29,38 ha. Diện tích xí nghiệp công nghiệp II : S2XN = 21,26 ha. - Diện tích cây xanh chiếm 12% diện tích thành phố Scx = 12% Stp= 0. - Diện tích đường và quảng trường chiếm 14% diện tích thành phố Sd = 14%.14 x 756,7= 105,938 ha - Diện tích xây dựng ở khu vực I là S1XD = S1 - (12+14) % S1 =394,24 – 0.26 x 394,24 = 291,7376 ha - Diện tích xây dựng ở khu vực II là S2XD = S2 - (12+14) % S2 = 362,46 – 0.

Tính lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt của các khu dân cư 2. Khu vực 1 Áp dụng công thức: SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366  N i – Dân số tính toán của từng khu vực xây dựng xác định theo công thức Dân số của khu vực I là : N1= P1. S1XD=230 x 291,7376 = 67100 ( người)  Mật độ dân số : P1 = 230 người/ha  Hệ số dùng nước không điều hòa ngày đêm : kngđ = 1.5 Ta chọn kngđ = 1,5 Vì khu vực 1 có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại 3 cho nên lấy q1 = 200 (l/người.ngđ) 200 x 67100 x 1,5  Q ngđ = = 20130 (m3/ngđ) tb 1 1000 Hệ số dùng nước không điều hòa giờ : k giờ max = α max β max α max : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà , chế độ làm việc của xí nghiệp công nghiệp và các điều kiện địa phương khác α max = 1,4 ÷ 1,5 chọn α max = 1,4 β max : Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư , tra bảng và nội suy ta có β max = 1,13  Vậy k giờ max = α max. β max = 1,4 x 1,13 = 1,582 Ta chọn k gi ờ max = 1,5 2.

Khu vực 2 Áp dụng công thức  N i – Dân số tính toán của từng khu vực xây dựng xác định theo công thức Dân số của khu vực I là : N2= P2. S2XD=222 x 268,2204 = 59545 ( người)  Mật độ dân số : P2 = 222 người/ha  Hệ số dùng nước không điều hòa ngày đêm : kngđ = 1,25 ÷ SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366 1,5 Ta chọn kngđ = 1,5. Vì khu vực 2 có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại 3 cho nên lấy : q2 = 200 (l/người.ngđ) 200 x 59545 x 1,5  Q ngđ = = 17860 (m3/ngđ) tb 2 1000  Hệ số dùng nước không điều hòa giờ : kgiờ max = αmax.βmax αmax : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà , chế độ làm việc của xí nghiệp công nghiệp và các điều kiện địa phương khác αmax = 1,4 ÷ 1,5 chọn αmax = 1,5 βmax : Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư , tra bảng và nội suy ta có : βmax = 1,14 Vậy kgiờ max = αmax.71 Ta chọn kgiờ max = 1,7 Vậy lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của thành phố là : Q TP = Q tbngđ1 + Q tbngđ2 = 20130 + 17860 = 37990 (m3/ngđ ) 3. Lưu lượng nước tưới đường, tưới cây xanh - Theo TCVN : 33-2006 ( Tưới cây xanh 3 - 4l/m2 cho một lần tưới , tưới rửa bằng cơ giới mặt đường và quảng trường đã hoàn thiện 0,4÷1,5 l/m2cho một lần tưới ) Nên ta chọn như sau : Lưu lượng nước tưới cây qt = 4 ( l/m2 cho một lần tưới ) Lưu lượng nước rửa đường qrđ = 1 ( l/m2 cho một lần tưới ) 3.

Nước tưới cây Lưu lượng nước tưới tính theo công thức : Qtc = qt. Nước rửa đường và quảng trường Lưu lượng nước tưới tính theo công thức : Qtc = qr.  qr là tiêu chuẩn rửa đường bằng cơ giới  Ft : diện tích đươc rửa đường và quảng trường ( m2 ) Ft = 100% x 105,938 = 105,938 ( ha ) Qr= 105,938 x 1 x 16= 1695,008 (m3/ngd) Đường được tưới nước cơ giới vào các giờ từ 8-9 đến 17-18 trong ngày. Với lưu lượng của 1 giờ là: 1695,01 Qh = = 169,501 (m3/h) 10  Vậy lượng nước tưới cây rửa đường cho thành phố trong 1 ngày đêm là: Qt = Qtc + Qr = 4360 + 1695,008= 6055,008 (m3/ngđ) 4.

Lưu lượng nước dùng cho các xí nghiệp công Lưu lượng nước cho sinh hoạt Lưu lượng nước dùng cho các xí nghiệp công nghiệp xác định theo diện tích đất công nghiệp: QXN = F× qtc × t (m3/ca) Trong đó : qtc: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt trong cơ sở sản xuất công nghiệp theo diện tích trong 1 ngày đêm ( m3/ha.ngđ ) Tiêu chuẩn cấp nước lấy theo TCXDVN 33-2006 là 3 qtc = 22 ÷ 45(m /ha.ngđ) Chế độ lấy nước đều theo số giờ SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366 làm việc trong ngày. t :Tỷ lệ lấp đầy (%) F :Diện tích xí nghiệp (ha)  Xí nghiệp 1 qtc = 49m3/ha.ngđ Làm việc theo 2 ca: 16 giờ từ 6 giờ đến hết 22 giờ QXN1 = 29,38 x 49 x 81% = 1166,09 ( m3/ngđ) XN 1 Q XN 1 1166,09 m3 Q ca = = = 583,05 ( ) số ca 2 ca  Xí nghiệp 2 qtc = 26 m3/ha.ngđ Làm việc theo 3 ca: 24 giờ QXN2 = 21,26 x 26 x 89% = 492 ( m3/ngđ) XN 2 Q XN 2 492 m3 Q ca = = = 164 ( ) số ca 3 ca  Vậy lượng nước dùng cho cả hai XN trong một ngày đêm là : QXN = QXN1 + QXN2 = 1166.05 ( m3/ca) XN XN 1 XN 2 Q ca Lưu lượng cấp cho các xí Tên nghiệp tính bằng ( m3/ca ) XN Nước cho sinh hoạt I 583,05 II 164 Tổng 747,05 SVTH:Nguyễn Hồng Nhung– MSSV: 0155366 5. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng 5.1 Bệnh viện Lưu lượng nước dùng cho bệnh viện tính theo công thức: QBV = n x qtc (l/ngđ) Trong đó: qtc :Tiêu chuẩn cấp nước cho bệnh viện (l/giường.ngđ) Lấy qtc = 300 l/giường.ngđ n: số giường bệnh Lấy n = 500 giường Lưu lượng nước dùng cho bệnh viện là: QBV = n x qtc = 500 x 300 = 150000 l/ngđ = 150 m3/ngđ 5. Trường học: Lưu lượng nước dùng cho trường học tính theo công thức: QTH = n x qtc (l/ngđ) Trong đó: qtc ∶ Tiêu chuẩn cấp nước cho trường học (l/người.ngđ) Lấy qtc = 25 l/giường.ngđ n : số học sinh Lấy n = 2500 học sinh Lưu lượng nước dùng cho trường học là: QTH = n x qtc = 2500 x 25 = 62500 l/ngđ = 62,5 m3/ngđ 6.