Giáo trình Cấp thoát nước - Chương 2: Các tài liệu cơ sở để thiết kế HT cấp nước

Nội dung text: Giáo trình Cấp thoát nước - Chương 2: Các tài liệu cơ sở để thiết kế HT cấp nước

1. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC I ––– NHU CÁÖU & TIÃU CHUÁØN DUÌNG NÆÅÏC 1/ NHU CÁÖU DUÌNG NÆÅÏC : Khi thiãút kãú caïc HTCN cho mäüt âäúi tæåüng cuû thãø cáön phaíi nghiãn cæïu tênh toaïn âãø thoía maîn caïc nhu cáöu duìng næåïc cho caïc muûc âêch sau âáy: - Næåïc duìng cho sinh hoaût (àn uäúng, tàõm ræía, giàût duî, ) trong caïc nhaì åí vaì trong caïc XNCN. - Næåïc duìng âãø tæåïi âæåìng, quaíng træåìng, væåìn hoa, cáy caính, - Næåïc duìng âãø saín xuáút cuía caïc XNCN âoïng trong âëa baìn khu væûc âoï. - Næåïc duìng âãø chæîa chaïy. - Næåïc duìng cho caïc nhu cáöu âàûc biãût khaïc (kãø caí næåïc duìng cho baín thán nhaì maïy næåïc, næåïc duìng cho caïc hãû thäúng xæí lyï næåïc thaíi, næåïc doì rè vaì næåïc dæû phoìng cho caïc nhu cáöu khaïc chæa tênh hãút âæåüc ). 2/ TIÃU CHUÁØN DUÌNG NÆÅÏC & CAÏCH XAÏC ÂËNH TIÃU CHUÁØN DUÌNG NÆÅÏC: Tiãu chuáøn duìng næåïc laì læåüng næåïc bçnh quán tênh cho mäüt âån vë tiãu thuû trãn mäüt âån vë thåìi gian hay mäüt âån vë saín pháøm, tênh bàòng l/ngæåìi-ngaìy, l/ngæåìi-ca saín xuáút hay l/âån vë saín pháøm. Tiãu chuáøn duìng næåïc sinh hoaût cho khu dán cæ coï thãø xaïc âënh theo âäúi tæåüng sæí duûng næåïc , theo mæïc âäü trang bë thiãút bë vãû sinh (mæïc âäü tiãûn nghi) hay theo säú táöng nhaì. Theo tiãu chuáøn 20 TCN 33-85 thç tiãu chuáøn duìng næåïc sinh hoaût cho dán cæ coï thãø xaïc âënh theo caïc baíng dæåïi âáy: Baíng 1: Tiãu chuáøn duìng næåïc sinh hoaût theo âäúi tæåüng sæí duûng: ÂÄÚI TÆÅÜNG SÆÍ DUÛNG TIÃU CHUÁØN BÇNH HÃÛ SÄÚ KHÄNG QUÁN (l/ngæåìi-ngaìy) ÂIÃÖU HOÌA GIÅÌ (Kgiåì) Thaình phäú låïn, thaình phäú du lëch, nghè maït, khu 200 - 250 1,5 - 1,4 cäng nghiãûp låïn Thaình phäú, thë xaî væìa vaì nhoí, khu cäng nghiãûp nhoí 150 - 200 1,7 - 1,5 Thë tráún, trung tám cäng näng nghiãûp, cäng ngæ 80 - 120 2,0 - 1,7 nghiãûp Näng thän 25 - 50 2,5 - 2,0 Nguyãùn Âçnh Huáún = 9 = ÂHBKÂN
2. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Baíng 2: Tiãu chuáøn duìng næåïc sinh hoaût theo mæïc âäü tiãûn nghi caïc nhaì åí: MÆÏC ÂÄÜ TIÃÛN NGHI CAÏC NHAÌ ÅÍ TIÃU CHUÁØN BÇNH HÃÛ SÄÚ KHÄNG QUÁN (l/ngæåìi-ngaìy) ÂIÃÖU HOÌA GIÅÌ (Kgiåì) Nhaì coï voìi næåïc riãng, khäng coï caïc thiãút bë vãû sinh 60 - 100 2,0 - 1,8 Nhaì coï thiãút bë vãû sinh, tàõm hæång sen vaì hãû thäúng 100 - 150 1,8 - 1,7 thoaït næåïc bãn trong Nhaì coï thiãút bë vãû sinh, cháûu tàõm vaì hãû thäúng thoaït 150 - 250 1,7 - 1,4 næåïc bãn trong Nhæ trãn vaì coï næåïc noïng tàõm cuûc bäü 200 - 300 1,3 - 1,5 Khi chæa coï säú liãûu cuû thãø vãö máût âäü dán cæ phán loaûi theo mæïc âäü tiãûn nghi, coï thãø láúy tiãu chuáøn bçnh quán nhæ sau: + Nhaì 1, 2 táöng : 80 - 120 l/ngæåìi-ngaìy. + Nhaì tæì 3 - 5 táöng : 120 - 180 l/ngæåìi-ngaìy. + Khu du lëch, nghè maït, khaïch saûn cao cáúp vaì caïc khu âàûc biãût khaïc, tuìy theo mæïc âäü tiãûn nghi láúy tæì 180 - 400 l/ngæåìi-ngaìy. + Âäúi våïi nhæîng khu duìng næåïc åí voìi cäng cäüng: 40 - 60 l/ngæåìi-ngaìy. + Âäúi våïi caïc âiãøm dán cæ näng nghiãûp coï máût âäü 350 ngæåìi/ha våïi säú dán dæåïi 3000 ngæåìi: 40 - 50 l/ ngæåìi-ngaìy. Våïi säú dán trãn 3000 ngæåìi láúy tiãu chuáøn: 50 - 60 l/ngæåìi-ngaìy. Cho pheïp thay âäøi tiãu chuáøn duìng næåïc sinh hoaût cuía âiãøm dán cæ trong khoaíng 10 - 20% tuìy theo âiãöu kiãûn khê háûu, mæïc âäü tiãûn nghi vaì caïc âiãöu kiãûn âëa phæång khaïc nhau. Trong caïc tiãu chuáøn âaî nãu, coï hai giaï trë giåïi haûn: giåïi haûn dæåïi (tháúp) seî aïp duûng cho caïc vuìng cao, mäüt pháön vuìng trung du vaì mäüt pháön nhoí vuìng âäöng bàòng ngheìo næåïc, coìn giåïi haûn trãn aïp duûng cho caïc khu dán cæ måïi xáy dæûng, vuìng âäöng bàòng, trung du, duyãn haíi, vuìng aính hæåíng cuía gioï noïng coï nhiãût âäü trung bçnh cao, caïc thë xaî, thaình phäú, Tiãu chuáøn duìng næåïc cho nhu cáöu àn uäúng vaì sinh hoaût cho cäng nhán trong caïc XNCN phuû thuäüc vaìo læåüng nhiãût toía ra nhiãöu hay êt trong caïc phán xæåíng saín xuáút , xaïc âënh theo baíng 3 sau âáy: Baíng 3 : Tiãu chuáøn duìng næåïc cho cäng nhán. LOAÛI PHÁN XÆÅÍNG TIÃU CHUÁØN HÃÛ SÄÚ KHÄNG (l/ngæåìi-ngaìy) ÂIÃÖU HOÌA GIÅÌ (Kgiåì) Phán xæåíng toía nhiãût > 20 Kcal/m 3giåì 45 2,5 Caïc phán xæåíng khaïc 25 3,0 Tiãu chuáøn duìng næåïc tàõm sau ca saín xuáút âæåüc qui âënh laì 300 l/giåì cho mäüt bäü voìi tàõm hæång sen våïi thåìi gian tàõm laì 45 phuït. Säú voìi tàõm tênh theo säú læåüng cäng nhán trong ca âäöng nháút vaì âàûc âiãøm vãû sinh cuía quaï trçnh saín xuáút, coï thãø láúy theo baíng 4 dæåïi âáy: Nguyãùn Âçnh Huáún = 10 = ÂHBKÂN
3. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Baíng 4 : Säú voìi tàõm theo säú læåüng cäng nhán. NHOÏM QUAÏ ÂÀÛC ÂIÃØM VÃÛ SINH CUÍA QUAÏ TRÇNH SÄÚ NGÆÅÌìI SÆÍ DUÛNG TÊNH CHO TRÇNH SAÍN SAÍN XUÁÚT MÄÜT BÄÜ VOÌI HÆÅNG SEN XUÁÚT (Ngæåìi) I a/ Khäng laìm báøn quáön aïo, tay chán 30 II b/ Coï laìm báøn quáön aïo, tay chán 14 c/ Coï duìng næåïc 10 d/ Thaíi nhiãöu buûi vaì caïc cháút báøn âäüc 6 Tiãu chuáøn duìng næåïc tæåïi phuû thuäüc vaìo loaûi màût âæåìng, cáy träöng, âàûc âiãøm khê háûu, phæång tiãûn tæåïi (cå giåïi, thuí cäng) láúy tæì 0,3 - 6 l/m 2 cho mäüt láön tæåïi theo baíng 5 dæåïi âáy. Säú láön tæåïi cáön xaïc âënh theo âiãöu kiãûn tæìng âëa phæång. Khi thiãúu caïc säú liãûu qui hoaûch (âæåìng âi, cáy xanh, væåìn æåm ) thç læu læåüng næåïc duìng âãø tæåïi coï thãø tênh theo dán säú, láúy khoaíng 8 -12% tiãu chuáøn cáúp næåïc sinh hoaût (tuìy theo âiãöu kiãûn khê háûu, nguäön næåïc, mæïc âäü hoaìn thiãûn cuía caïc khu dán cæ vaì caïc âiãöu kiãûn tæû nhiãn khaïc). Baíng 5 : Læu læåüng duìng âãø tæåïi, ræía. MUÛC ÂÊCH DUÌNG NÆÅÏC ÂÅN VË TÊNH TIÃU CHUÁØN (l/m 2) Ræía cå giåïi màût âæåìng vaì quaíng træåìng âaî hoaìn 1 láön ræía 1,2 - 1,5 thiãûn Tæåïi cå giåïi màût âæåìng, quaíng træåìng âaî hoaìn 1 láön tæåïi 0,3 - 0,4 thiãûn Tæåïi thuí cäng (coï äúng mãöm) vèa heì, màût âæåìng 1 láön tæåïi 0,4 - 0,5 âaî hoaìn thiãûn Tæåïi cáy xanh âä thë 1 láön tæåïi 3,0 - 4,0 Tæåïi thaím coí vaì bäön hoa 1 láön tæåïi 4,0 - 6,0 Tæåïi cáy trong væåìn æåm caïc loaûi 1 ngaìy 6,0 Tiãu chuáøn duìng næåïc cho saín xuáút cuía caïc XNCN âæåüc xaïc âënh theo âån vë saín pháøm (1 táún kim loaûi, 1 táún såüi, 1 táún læång thæûc, ) do caïc chuyãn gia cäng nghãû, thiãút kãú hay quaín lyï caïc XNCN âoï cung cáúp hoàûc coï thãø tham khaío caïc taìi liãûu âaî coï vãö ngaình cäng nghiãûp âoï våïi cuìng mäüt qui trçnh cäng nghãû vaì cäng suáút tæång tæû. Tuy nhiãn cuìng mäüt loaûi xê nghiãûp nhæng do dáy chuyãön cäng nghãû vaì trang thiãút bë khaïc nhau, læåüng næåïc duìng cho nhu cáöu saín xuáút coï thãø khaïc nhau. Màût khaïc, khi láûp kãú hoaûch cho mäüt khu cäng nghiãûp naìo âoï thç caïc säú liãûu vãö cäng suáút cuía caïc xê nghiãûp trong caïc khu cäng nghiãûp cuîng nhæ qui trçnh cäng nghãû cuía noï thæåìng chæa coï; do âoï tiãu chuáøn næåïc cho caïc ngaình saín xuáút coï thãø tênh så bäü qua âäü låïn vãö diãûn têch âáút âæåüc qui hoaûch cho tæìng loaûi ngaình. Baíng 6: Tiãu chuáøn duìng næåïc cho nhu cáöu saín xuáút: NGAÌNH SAÍN XUÁÚT ÂÅN VË ÂO TIÃU CHUÁØN CHUÏ THÊCH (m 3/1 âån vë âo) Næåïc laìm laûnh trong caïc nhaì maïy nhiãût âiãûn 1000 KW/h 3 - 5 Trë säú nhoí duìng cho cäng suáút nhiãût âiãûn låïn Næåïc cáúp cho näöi håi nhaì maïy nhiãût âiãûn 1000 KW/h 0,015 - 0,04 Khai thaïc than 1 táún than 0,2 - 0,5 Laìm giaìu than 1 táún than 0,3 - 0,7 Nguyãùn Âçnh Huáún = 11 = ÂHBKÂN
4. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Næåïc váûn chuyãøn than theo maïng 1 táún than 1,5 - 3,0 Laìm nguäüi loì Mactanh 1 táún theïp 13 - 43 Caïc xæåíng caïn cäúng, âuïc theïp 1 táún theïp 6 - 25 Næåïc âãø xáy caïc loaûi gaûch 1000 viãn 0,1 - 0,2 Næåïc ræía soíi, caït âãø âäø bãtäng 1 m 3 1 - 1,5 Næåïc phuûc vuû âãø âäø 1 m 3 bãtäng 1 m 3 2,2 - 3,0 Næåïc âãø saín xuáút gaûch ngoïi 1000 viãn 0,7 - 1,2 Caïc nhaì maïy cå khê våïi âäüng cå âiãzel m3/ha-giåì 30 - 140 Xaïc âënh theo âäü låïn diãûn têch cuía loaûi XNCN Caïc nhaì maïy cå khê khäng coï âäüng cå âiãzel - 5 -11 - Nhaì maïy xaì phoìng - 9 - 30 - Dãût nhuäüm - 30 - 43 - Chãú biãún sæîa duìng næåïc tuáön hoaìn - 32 - 42 - Chãú biãún näng saín - 35 - 47 - Chãú biãún thæûc pháøm - 25 - 42 - Saín xuáút äxy - 25 - 42 - Saín xuáút, chãú biãún giáúy (25 M 3/t) - 25 - 27 - Xê nghiãûp baïnh keûo - 3 - 6 - Dãût såüi - 1,2 - Nhaì maïy âæåìng hiãûn âaûi - 0,24 - Nhaì maïy in saïch baïo - 1,4 - 2,0 - Tiãu chuáøn cáúp næåïc chæîa chaïy phuû thuäüc vaìo qui mä dán säú, säú táöng nhaì, báûc chëu læía vaì aïp læûc cuía maûng læåïi âæåìng äúng cáúp næåïc chæîa chaïy, coï thãø láúy tæì 10 - 80 l/s theo TCVN 2622-78 åí baíng 7 dæåïi âáy. Baíng 7: Tiãu chuáøn cáúp næåïc chæîa chaïy Säú dán Säú âaïm Læu læåüng næåïc cho 1 âaïm chaïy (l/s) (1000 ngæåìi) chaïy Nhaì 2 táöng tråí xuäúng våïi Nhaì häùn håüp caïc Nhaì 3 táöng tråí âäöng báûc chëu læía táöng khäng lãn khäng thåìi phuû thuäüc phuû thuäüc I II III IV V báûc chëu læía báûc chëu læía âãún 5 1 5 5 10 10 10 1 10 10 15 15 25 2 10 10 15 15 50 2 15 20 20 25 100 2 20 25 3 35 200 3 20 30 40 300 3 40 55 400 3 50 70 500 3 60 80 Læu læåüng næåïc duìng cho baín thán nhaì maïy næåïc láúy tæì 5 - 10% cäng suáút traûm xæí lyï (trë säú nhoí duìng cho caïc traûm coï cäng suáút låïn hån 20000 m 3/ngaìy). Næåïc doì rè, dæû phoìng coï thãø láúy tæì 20 - 30% cäng suáút HTCN. Nguyãùn Âçnh Huáún = 12 = ÂHBKÂN
5. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC IIIIII ––– CHÃÚ ÂÄÜ DUÌNG NÆÅÏC ––– HÃÛ SÄÚ KHÄNG ÂIÃÖU HOAÌ 1/ CHÃÚ ÂÄÜ DUÌNG NÆÅÏC: Chãú âäü duìng næåïc hay læåüng næåïc tiãu thuû tæìng giåì trong ngaìy hoàûc tæìng ngaìy trong nàm laì nhæîng thäng säú quan troüng âãø læûa choün cäng suáút maïy båm åí caïc traûm båm vaì xaïc âënh dung têch caïc bãø chæïa cuîng nhæ âaìi næåïc trong HTCN. Noï âæåüc xáy dæûng trãn cå såí âiãöu tra thæûc nghiãûm cho tæìng âäúi tæåüng hoàûc tæìng khu væûc cáúp næåïc. Chãú âäü duìng næåïc cuía caïc âä thë hoàûc khu dán cæ luän dao âäüng, khäng âiãöu hoìa theo thåìi gian. 2/ HÃÛ SÄÚ KHÄNG ÂIÃÖU HOÌA: Âãø biãøu thë sæû dao âäüng trong chãú âäü duìng næåïc cuía caïc âä thë vaì khu cäng nghiãûp ngæåìi ta duìng HSKÂH 1 , kyï hiãûu laì K vaì âæåüc phán thaình HSKÂH ngaìy vaì HSKÂH giåì låïn nháút vaì nhoí nháút. HSKÂH ngaìy låïn nháút (K ngaìy.max ) vaì HSKÂH ngaìy nhoí nháút (K ngaìy.min ) laì tè säú giæîa læåüng næåïc tiãu thuû cuía ngaìy duìng næåïc låïn nháút vaì nhoí nháút so våïi ngaìy duìng næåïc trung bçnh trong nàm. Coìn HSKÂH giåì låïn nháút (K giåì.max ) vaì nhoí nháút (K giåì.min ) laì tè säú giæîa læåüng næåïc tiãu thuû trong giåì duìng næåïc låïn nháút hay nhoí nháút so våïi giåì duìng næåïc trung bçnh trong ngaìy. Âäúi våïi caïc âä thë vaì khu dán cæ, HSKÂH âæåüc xaïc âënh nhæ sau: ÷ Kngaìy.max = Q max.ngaìy / Q tb.ngaìy = 1,2 1,4. ÷ Kngaìy.min = Q min.ngaìy / Q tb.ngaìy = 0,7 0,9. ÷ Kgiåì.max = Q max.giåì / Q tb.giåì = αmax .βmax = 1,4 3,0 ÷ Kgiåì.min = Q min.giåì / Q tb.giåì = αmin .βmin = 0,04 0,6 Qmax , Q min : Læu læåüng tênh toaïn nhiãöu nháút vaì êt nháút cuía ngaìy hoàûc giåì trong nàm. Qtb.ngaìy : Læu læåüng næåïc tênh toaïn trong ngaìy duìng næåïc trung bçnh trong nàm. α : Hãû säú kãø âãún mæïc âäü tiãûn nghi cuía khu dán cæ vaì caïc âiãöu kiãûn âëa phæång khaïc nhau, coï thãø nhæ sau: αmax = 1,4 - 1,5 vaì αmin = 0,4 - 0,6. β : Hãû säú kãø âãún säú dán trong khu dán cæ (phuû thuäüc säú dán), láúy theo baíng 8. Baíng 8: Hãû säú β Säú dán 1 2 4 6 10 20 50 100 300 ≥ 1000 (1000ng) βmax 2,0 1,8 1,6 1,4 1,3 1,2 1,15 1,1 1,05 1,0 βmin 0,1 0,15 0,2 0,25 0,4 0,5 0,6 0,7 0,85 1,0 HSKÂH phuû thuäüc vaìo caïch täø chæïc âåìi säúng xaî häüi, chãú âäü laìm viãûc cuía caïc xê nghiãûp cäng nghiãûp , mæïc âäü tiãûn nghi cuía khu dán cæ vaì sæû thay âäøi chãú âäü duìng næåïc cuía tæìng nåi. Tiãu chuáøn duìng næåïc caìng cao thç hãû säú khäng âiãöu hoìa caìng tháúp. 1 HSKÂH: hãû säú khäng âiãöu hoaì Nguyãùn Âçnh Huáún = 13 = ÂHBKÂN
6. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Âäúi våïi caïc xê nghiãûp cäng nghiãûp , næåïc duìng cho sinh hoaût haìng ngaìy âæåüc coi nhæ thæåìng xuyãn âiãöu hoìa, nãn HSKÂH ngaìy láúy bàòng 1 (K ngaìy = 1), coìn trong mäüt ngaìy thç caïc giåì trong ca khäng âãöu nhau nãn HSKÂH giåì khaïc nhau vaì coï thãø láúy K giåì = 2,5 - 3,0. Næåïc duìng cho saín xuáút phuû thuäüc vaìo dáy chuyãön cäng nghãû saín xuáút nãn HSKÂH âæåüc xaïc âënh cho tæìng xê nghiãûp mäüt. Chãú âäü duìng næåïc tæìng ngaìy coï thãø biãøu diãùn bàòng biãøu âäö báûc thang, biãøu âäö têch phán hoàûc baíng thäúng kã pháön tràm læu læåüng dæûa vaìo HSKÂH giåì. Biãøu âäö phán bäú læu læåüng tinh toaïn theo tæìng giåì trong ngaìy âæåüc láûp våïi giaí thiãút ràòng læu læåüng næåïc sæí duûng trong tæìng giåì laì khäng thay âäøi, tæïc laì khäng tênh âãún sæû thay âäøi læåüng næåïc sæí duûng trong khoaíng mäüt giåì. Âiãöu naìy coï thãø cho pheïp thæûc hiãûn âæåüc vç trong tênh toaïn thiãút kãú xáy dæûng caïc cäng trçnh cáúp næåïc âaî coï tênh âãún khaí nàng dæû træî mäüt læåüng næåïc nháút âënh, âaím baío thoía maîn âæåüc nhu cáöu cuía ngæåìi tiãu thuû trong suäút thåìi gian hoaût âäüng cuía cäng trçnh âãún khi caíi taûo, måí räüng. Baíng 9: Phán bäú % læu læåüng theo giåì trong ngaìy: Giåì trong Chãú âäü duìng næåïc (% Q ngaìy âãm) ngaìy Kgiåì = 1,25 Kgiåì = 1,35 Kgiåì = 1,50 Kgiåì = 1,70 Kgiåì = 2,0 0-1 3,35 3,00 1,50 1,00 0,75 1-2 3,25 3,20 1,50 1,00 0,75 2-3 3,30 2,50 1,50 1,00 1,00 3-4 3,20 2,60 1,50 1,00 1,00 4-5 3,25 3,50 2,50 2,00 3,00 5-6 3,40 4,10 3,50 3,00 5,50 6-7 3,85 4,50 4,50 5,00 5,50 7-8 4,45 4,90 5,50 6,50 5,50 8-9 5,20 4,90 6,25 6,50 3,50 9-10 5,05 5,60 6,25 5,50 3,50 10-11 4,85 4,90 6,25 4,50 6,00 11-12 4,60 4,70 6,25 5,50 8,50 12-13 4,60 4,40 5,00 7,00 8,50 13-14 4,55 4,10 5,00 7,00 6,00 14-15 4,75 4,10 5,50 5,50 5,00 15-16 4,70 4,40 6,00 4,50 5,00 16-17 4,65 4,30 6,00 5,00 3,50 17-18 4,35 4,10 5,50 6,50 3,50 19-20 4,30 4,50 4,50 5,00 6,00 20-21 4,30 4,50 4,00 4,50 6,00 21-22 4,20 4,80 3,00 3,00 3,00 22-23 3,75 4,60 2,00 2,00 2,00 Nguyãùn Âçnh Huáún = 14 = ÂHBKÂN
7. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC 23-24 3,70 3,30 1,50 1,00 1,00 Trãn thæûc tãú, biãøu âäö sæí duûng næåïc trong ngaìy phaín aïnh ráút roî nhæîng sæû kiãûn khaïc nhau xaíy ra trong thaình phäú hoàûc khu dán cæ, vê duû trong thåìi gian coï caïc buäøi truyãön hçnh hoàûc caïc tráûn thi âáúu thãø thao, trong caïc ngaìy nghè lãù, nghè cuäúi tuáön læåüng næåïc âæåüc sæí duûng cuîng thay âäøi nhiãöu. Pháön låïn caïc XNCN, læåüng næåïc sæí duûng háöu nhæ âiãöu hoìa trong ngaìy. Viãûc thay âäøi læåüng næåïc sæí duûng thæåìng xaíy ra theo muìa do nhiãût âäü cuía nguäön næåïc thay âäøi vaì sæû cáön thiãút phaíi âaím baío hiãûu quaí laìm laûnh cuía caïc thiãút bë theo yãu cáöu. III ––– CÄNG SUÁÚT CUÍA HTCN & LÆU LÆÅÜNG TÊNH TOAÏN Cäng suáút cuía HTCN laì täøng læåüng næåïc do hãû thäúng phaït ra cho táút caí caïc âäúi tæåüng tiãu thuû trong mäüt ngaìy âãm (khäng kãø læåüng næåïc duìng cho baín thán nhaì maïy næåïc vaì læåüng næåïc roì rè), âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: 3 Qht = Q sh.max + Q k.max , [m /ngaìy]. Qsh.max : Täøng læåüng næåïc duìng cho sinh hoaût trong ngaìy duìng næåïc låïn nháút (nãúu thaình phäú coï nhiãöu khu væûc khaïc nhau thç nhu cáöu cuía thaình phäú seî laì täøng nhu cáöu cuía caïc khu væûc). Qk.max : Täøng læåüng næåïc duìng cho caïc nhu cáöu khaïc: Qk.max = (Q sx.max + Q tæåïi + Q cc + ) Læu læåüng næåïc tênh toaïn (Q tt ) laì læåüng næåïc ngaìy låïn nháút trong nàm, bao gäöm læu læåüng næåïc duìng cho sinh hoaût cuía khu dán cæ, læåüng næåïc duìng cho sinh hoaût cuía cäng nhán trong caïc XNCN, næåïc tàõm cuía cäng nhán sau ca laìm viãûc, næåïc duìng cho saín xuáút cuía caïc XNCN vaì næåïc duìng cho caïc nhu cáöu khaïc. Tæìng loaûi âæåüc tênh nhæ sau: a/ Q tt cho sinh hoaût cuía khu dán cæ: 3 Qsh.max = K ngaìy.max .Q tb.ngaìy , [m /ngaìy]. Kngaìy.max : HSKÂH ngaìy låïn nháút. Qtb.ngaìy : Læu læåüng næåïc tênh toaïn trung bçnh ngaìy trong nàm cho nhu cáöu sinh hoaût âä thë, âæåüc xaïc âënh bàòng cäng thæïc: 3 Qtb.ngaìy = ∑(q i.N i / 1000) , [m /ngaìy]. qi : Tiãu chuáøn duìng næåïc trung bçnh cuía khu væûc i (xaïc âënh theo tiãu chuáøn 20 TCN33-85) , [l/ngæåìi-ngaìy]. Ni : Dán säú tênh toaïn khu væûc i , [ngæåìi]. b/ Q tt cho nhu cáöu sinh hoaût cuía cäng nhán trong caïc XNCN: 3 Qtt.ngaìy = 0,045.N 1 + 0,025.N 2 , [m /ngaìy]. N1 , N 2 : Säú cäng nhán trong caïc phán xæåíng noïng, laûnh cuía XNCN, [ngæåìi]. Nguyãùn Âçnh Huáún = 15 = ÂHBKÂN
8. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC c/ Læu læåüng næåïc tàõm sau ca cuía cäng nhán trong caïc XNCN: 3 Qtàõm = 0,3.n.c , [m /ngaìy]. n : Säú bäü voìi tàõm hæång sen, phuû thuäüc vaìo säú ngæåìi vaì âiãöu kiãûn vãû sinh trong XNCN. c : Säú ca laìm viãûc trong ngaìy. d/ Læu læåüng næåïc tênh toaïn cho caïc nhu cáöu khaïc (saín xuáút, tæåïi, chæîa chaïy ): 3 Qk.max = ∑qi.n i/1000 , [m /ngaìy]. qi : Tiãu chuáøn næåïc cho mäüt âån vë saín pháøm hay mäüt âån vë tênh noïi chung (1/saín pháøm). ni : Säú saín pháøm hay säú âån vë tênh cuía tæìng loaûi nhu cáöu trãn. Trong HTCN, âäúi våïi tæìng haûng muûc cäng trçnh coï læu læåüng tênh toaïn khaïc nhau. Âäúi våïi traûm båm cáúp I vaì traûm båm xæí lyï phaíi tênh thãm læåüng næåïc duìng cho baín thán nhaì maïy næåïc vaì læåüng næåïc roì rè, tæïc laì phaíi cäüng thãm vaìo læu læåüng cuía hãû thäúng 25-30% næîa. Traûm båm cáúp II thæåìng coï læu læåüng nhoí hån traûm båm cáúp I vç noï laìm viãûc khäng âiãöu hoìa trong ngaìy vaì thæåìng baïm saït nhu cáöu duìng næåïc cuía âäúi tæåüng tiãu thuû âãø âåî täún âiãûn nàng nãn giæîa chuïng coï bãø chæïa, do âoï læu læåüng tênh toaïn cho traûm båm cáúp II vaì maûng phán phäúi thæåìng âæåüc tênh cho 3 træåìng håüp: khi hãû thäúng duìng næåïc nhiãöu nháút (Q max ), khi hãû thäúng duìng næåïc êt nháút (Q min ) vaì khi hãû thäúng coï chaïy (Q cc ). Læu læåüng tênh toaïn cuía hãû thäúng khi coï chaïy seî bàòng täøng læu læåüng cuía hãû thäúng trong træåìng håüp duìng næåïc nhiãöu nháút cäüng våïi læu læåüng chæîa chaïy, trong âoï læu læåüng næåïc chæîa chaïy xaïc âënh theo cäng thæïc: 3 Qcc = 3,6.n.qc , [m /h] n : Säú âaïm chaïy xaíy ra âäöng thåìi. qc : Tiãu chuáøn næåïc cho mäüt âaïm chaïy, [l/s]. IIVVIV ––– AÏP LÆÛC CÁÖN THIÃÚT CUÍA HÃÛ THÄÚNG CÁÚP NÆÅÏC td H H 3 h ct ct H hh H 2 h 1 h Hçnh 2.222.1 1:11: Aïp læûc cáön thiãút cuía nhaìnhaì Nguyãùn Âçnh Huáún = 16 = ÂHBKÂN
9. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Muäún xaïc âënh aïp læûc cuía hãû thäúng cáúp næåïc thç cáön phaíi xaïc âënh aïp læûc cuía ngäi nhaì báút låüi nháút (nàòm åí vë trê cao nháút, xa nháút so våïi traûm båm cáúp II). Âäúi våïi ngäi nhaì báút låüi, âãø âaím baío váún âãö cáúp næåïc âæåüc bçnh thæåìng thç aïp læûc næåïc cuía âæåìng äúng bãn ngoaìi phaíi coï aïp læûc âuí âãø âæa næåïc lãn thiãút bë duìng næåïc cao nháút cuía nhaì. Aïp læûc cáön thiãút cuía âæåìng äúng bãn ngoaìi nhaì âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc: Hct = H hh + Htd + H , [m] Hhh : Chiãöu cao hçnh hoüc cuía thiãút bë láúy næåïc åí vë trê báút låüi cuía ngäi nhaì báút låüi: Hhh = h 1 + (n-1).h 2 + h 3 , [m]. h1 : Chiãöu cao nãön nhaì táöng 1 so våïi âæåìng äúng bãn ngoaìi, [m]. h2 : Chiãöu cao tæìng táöng nhaì, [m]. h3 : Chiãöu cao âàût thiãút bë vãû sinh so våïi nãön nhaì åí táöng cao nháút, [m]. n : Säú táöng nhaì. Ht : Aïp læûc tæû do (traìn dæ) cuía thiãút bë vãû sinh åí vë trê báút låüi nháút, [m]. H : Täøn tháút aïp læûc tæì âiãøm láúy næåïc âãún thiãút bë vãû sinh báút låüi, [m]. Theo tiãu chuáøn 20TCN 33-85, nhaì 1 táöng phaíi coï H ct >=10, trong træåìng håüp âàûc biãût cho pheïp H ct >=7m; nhaì 2 táöng H ct =12m; nhaì 3 táöng H ct =16m vaì tiãúp tuûc âoï khi tàng 1 táöng thç aïp læûc cáön thiãút tàng thãm 4m næîa. Ngoaìi ra, coï thãø xaïc âënh H ct theo cäng thæïc thæûc nghiãûm: H ct = 4.(n+1). Aïp læûc cáön thiãút cuía XNCN saín xuáút âæåüc xaïc âënh theo yãu cáöu cäng nghãû saín xuáút. Thäng thæåìng, H ct seî do traûm båm cáúp II taûo ra. Âäúi våïi HTCN coï âaìi âäúi diãûn, aïp læûc cáön thiãút naìy seî do caí traûm båm cáúp II vaì âaìi næåïc taûo ra. V LIÃN HÃÛ VÃÖ MÀÛT AAÏPÏPÏP LÆÛCLÆÛC GIÆÎAGIÆÎA CAÏCCAÏC CCÄNGC ÄNG TRÇNH TRONG HÃÛ THÄÚNG CÁÚP NÆÅÏC Giæîa caïc cäng trçnh trong HTCN ngoaìi mäúi liãn hãû vãö màût læu læåüng nhæ âaî nãu trong caïc muûc trãn coìn coï sæû liãn hãû chàût cheî vãö màût aïp læûc. Âãø âaím baío cung cáúp næåïc âæåüc liãn tuûc thç aïp læûc cuía båm hoàûc chiãöu cao âaìi næåïc phaíi âuí âãø âæa næåïc tåïi vë trê báút låüi nháút cuía maûng, tæïc laì ngäi nhaì åí xa nháút, cao nháút so våïi traûm båm, âaìi næåïc, âäöng thåìi phaíi coï mäüt aïp læûc tæû do cáön thiãút âãø âæa næåïc âãún caïc thiãút bë vãû sinh åí vë trê báút låüi nháút cuía ngäi nhaì (tæïc laì âaím baío aïp læûc cáön thiãút cuía ngäi nhaì báút låüi). Ta seî khaío saït mäúi liãn hãû vãö màût aïp læûc giæîa ngäi nhaì báút låüi, âaìi næåïc vaì traûm båm cáúp II åí 3 træåìng håüp sau âáy: - Khi âaìi næåïc åí âáöu maûng læåïi. - Khi âaìi næåïc åí cuäúi maûng læåïi. - Khi hãû thäúng coï chaïy. Nguyãùn Âçnh Huáún = 17 = ÂHBKÂN
10. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC 1/ KHI ÂAÌI NÆÅÏC ÅÍ ÂÁÖU MAÛNG LÆÅÏI: Khi âaìi næåïc åí âáöu maûng læåïi thç nãúu båm âæa âæåüc næåïc lãn âaìi thç hoaìn toaìn cáúp âæåüc næåïc cho ngäi nhaì báút låüi, vç váûy chè cáön xaïc âënh aïp læûc næåïc cuía båm âæa lãn âaìi. Coìn âäúi våïi âaìi næåïc phaíi coï âuí âäü cao cáön thiãút âãø cáúp cho ngäi nhaì báút låüi duìng næåïc mäüt caïch bçnh thæåìng. h2 Âaìi hâ h 1 H Hb â Nhaì báút låüi Hct Båm h Zâ 3 Bãø Znh Zb 0.00 Hçnh 2.222.2 2:22: Aïp læûc hãû thäúng cáúp næåïc khi âaìi åí âáöu maûngmaûng Tæì så âäö trãn ta coï thãø tênh âæåüc chiãöu cao âàût âaìi (H â) vaì aïp læûc cäng taïc cuía maïy båm åí traûm båm II (H b) theo cäng thæïc sau: Hâ = H ct + h 1 + Z nh - Z â , [m]. Hb = H â + h â + h 2 + h 3 + Z â - Z b , [m]. Hct : Aïp læûc cáön thiãút cuía ngäi nhaì báút låüi, [m]. Znh , Z â, Z b : Cäút màût âáút cuía ngäi nhaì báút låüi, nåi âàût âaìi vaì nåi âàût traûm båm, [m]. h1: täøn tháút aïp læûc trãn âæåìng äúng tæì âaìi âãún ngäi nhaì báút låüi, [m]. h2 : täøn tháút aïp læûc trãn âæåìng äúng tæì båm âãún âaìi, [m]. h3 : täøn tháút aïp læûc trãn âæåìng äúng huït (tæì bãø chæïa âãún traûm båm), [m]. hâ : chiãöu cao pháön chæïa næåïc trong báöu âaìi, [m]. Âaìi thæåìng âàût åí nhæîng âiãøm cao, caìng cao so våïi âiãøm A thç caìng kinh tãú vç giaï thaình xáy dæûng seî giaím, täøn tháút aïp læûc seî êt hån vaì nàng læåüng båm cuîng seî êt hån. Khi tênh toaïn, nãúu choün âæåüc âiãøm âàût âaìi næåïc maì coï H â = 0 thç luïc âoï âaìi næåïc seî laì mäüt bãø chæïa âàût sãût trãn màût âáút. 2/ KHI ÂAÌI NÆÅÏC ÅÍ CUÄÚI MAÛNG LÆÅÏI: Coï hai træåìng håüp phaíi tênh toaïn: âoï laì khi hãû thäúng duìng næåïc nhiãöu nháút vaìo caïc giåì cao âiãøm (Q max ) vaì khi hãû thäúng duìng næåïc êt nháút (Q min ). Nguyãùn Âçnh Huáún = 18 = ÂHBKÂN
11. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC a/ Khi hãû thäúng duìng næåïc nhiãöu nháút (Q max ): Khi thaình phäú duìng nhiãöu næåïc, båm vaì âaìi cuìng coï nhiãûm vuû cáúp næåïc cho nhaì. Taûi vë trê báút låüi a, næåïc âæåüc cáúp tæì hai phêa: tæì traûm båm II vaì tæì âaìi. Maûng læåïi âæåüc chia thaình hai pháön theo mäüt ranh giåïi khäng cäú âënh do chãú âäü tiãu thuû næåïc thay âäøi theo thåìi gian. Khi tênh toaïn cáön choün ngäi nhaì báút låüi trãn âæåìng ranh giåïi âoï âãø tçm aïp læûc cáön thiãút cuía noï (H ct ). h4 hâ h2 h1 b(Qmin) H H â b(Qmax) H Hct a Zâ h3 Znh Zb 0,00 Cäút qui Hçnh 2.222.3 3:33: Aïp læûc hãû thäúng cáúp næåïc khi âaìi åí cuäúi maûngmaûng Sau khi xaïc âënh âæåüc täøn tháút aïp læûc trong maûng, biãút cäút màût âáút åí âiãøm báút låüi, nåi âàût âaìi vaì traûm båm cáúp II, ta coï thãø xaïc âënh âæåüc chiãöu cao cuía âaìi (H â) vaì aïp læûc cuía maïy båm åí traûm båm cáúp II (H b) theo caïc cäng thæïc sau: H â = H ct + h 1 + Z nh - Z â , [m]. Hb(Qmax ) = H ct + h 2 + h 3 + Z nh - Z b , [m]. h1 : täøn tháút aïp læûc tæì âaìi âãún nhaì báút låüi, [m]. h2 : täøn tháút aïp læûc tæì båm âãún nhaì báút låüi, [m]. h3 : täøn tháút aïp læûc trãn âæåìng äúng huït tæì bãø âãún båm, [m]. Znh , Z â, Z b : cäút màût âáút cuía nhaì, âaìi vaì båm, [m]. b/ Khi hãû thäúng duìng næåïc êt nháút (Qmin): Khi thaình phäú duìng êt næåïc (ban âãm), mäüt pháön næåïc do traûm båm cáúp cho sinh hoaût cuía thaình phäú coìn mäüt pháön dæ thæìa chaíy xuyãn qua maûng lãn âaìi âãø dæû træî. Båm phaíi coï âuí aïp læûc âãø âæa næåïc lãn âaìi, âæåìng âo aïp seî laì mäüt âæåìng däúc liãn tuûc tæì traûm båm âãún âaìi, luïc âoï aïp læûc cuía båm seî laì: Hb(Qmin) = H â + h â + h 4+ Z â - Z b , [m]. h4 : täøn tháút aïp læûc trong maûng tæì traûm båm âãún âaìi, [m]. Nguyãùn Âçnh Huáún = 19 = ÂHBKÂN
12. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC 3/ TRÆÅÌNG HÅÜP HÃÛ THÄÚNG COÏ CHAÏY: Khi xeït mäúi liãn hãû vãö màût aïp læûc giæîa caïc cäng trçnh trong hãû thäúng khi coï chaïy ta cuîng phaíi xem âaìi åí âáöu hay cuäúi maûng læåïi vaì hãû thäúng cáúp næåïc chæîa chaïy laì aïp læûc cao hay tháúp. Hãû thäúng thäúng cáúp næåïc chæîa chaïy aïp læûc cao laì hãû thäúng maì khi coï chaïy thç aïp læûc cáön thiãút åí caïc hoüng chæîa chaïy ngoaìi phäú phaíi âuí sæïc træûc tiãúp dáûp tàõt caïc âaïm chaïy åí âiãøm cao vaì xa nháút trong nhaì báút låüi, tæïc laì hãû thäúng phaíi coï aïp læûc thàõng âæåüc sæïc caín trong caïc äúng vaíi ga vaì taûo ra âæåüc cäüt næåïc âàûc coï aïp læûc täúi thiãøu 10m åí âáöu voìi phun chæîa chaïy taûi vë trê báút låüi nháút cuía hãû thäúng. Aïp læûc naìy seî do caïc båm chæîa chaïy âàût sàôn åí traûm båm cáúp II taûo ra. Hãû thäúng naìy êt duìng vç khäng kinh tãú, chi phê âiãûn nàng cao, âæåìng äúng låïn, âäi khi sæí duûng trong caïc hãû thäúng cáúp næåïc cäng nghiãûp. Hãû thäúng cáúp næåïc chæîa chaïy aïp læûc tháúp laì hãû thäúng maì khi coï chaïy thç aïp læûc cáön thiãút âãø dáûp tàõt caïc âaïm chaïy seî do caïc maïy båm chæîa chaïy cuía caïc âäüi læu âäüng chæîa chaïy taûo ra, coìn aïp læûc åí caïc hoüng chæîa chaïy ngoaìi phäú chè cáön ≥ 10m (trong træåìng håüp âàûc biãût cho pheïp >7m) âãø giuïp båm chæîa chaïy thàõng âæåüc sæïc caín thuíy læûc ban âáöu vaì traïnh viãûc taûo ra chán khäng trong maûng læåïi âæåìng äúng, næåïc báøn seî chui vaìo Âäúi våïi caïc khu dán cæ thæåìng sæí duûng hãû thäúng chæîa chaïy aïp læûc tháúp naìy. Theo qui âënh chung, khi thiãút kãú HTCN, caïc âaïm chaïy âæåüc tênh trong nhæîng giåì cao âiãøm våïi giaí thiãút laì xaíy ra åí âiãøm báút låüi nháút cuía hãû thäúng. Âæåìng kênh caïc äúng trong maûng læåïi âæåüc tênh toaïn våïi chãú âäü cäng taïc bçnh thæåìng. Khi cung cáúp thãm læu læåüng âãø chæîa chaïy thç váûn täúc chuyãøn âäüng cuía næåïc trong äúng seî tàng lãn vaì nhæ váûy täøn tháút aïp læûc trong maûng cuîng seî tàng lãn. Ta chè khaío saït dæåïi âáy chãú âäü cäng taïc cuía hãû thäúng chæîa chaïy aïp læûc tháúp. a/ Khi âaìi åí âáöu maûng læåïi: h â 1 3 2 H â Hct a Hcc =10m Z Zb Zâ a 0,00 Hçnh 2.222.4 4:44: Aïp læûc hãû thäúng cáúp næåïc khi coï chaïy, âaìi åí âáöu maûnmaûnggg Giaí sæí trong træåìng håüp bçnh thæåìng, taûi âiãøm báút låüi a cáön aïp læûc cáön thiãút laì H ct . Âæåìng âo aïp laì âæåìng 1. Cho ràòng taûi âiãøm a coï chæîa chaïy seî láúy næåïc åí hoüng chæîa chaïy cuîng Nguyãùn Âçnh Huáún = 20 = ÂHBKÂN
13. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC taûi âiãøm a våïi aïp læûc H cc laì 10m. Vç trong thåìi gian coï chaïy læu læåüng næåïc trong hãû thäúng tàng lãn, täøn tháút aïp læûc trong äúng vaì trong maûng tàng lãn, kãút quaí laì täøng täøn tháút trong maûng khi coï chaïy seî låïn hån täøng täøn tháút khi bçnh thæåìng, âæåìng âo aïp 2 seî däúc hån âæåìng 1. Phuû thuäüc vaìo mäúi liãn hãû giæîa aïp læûc cáön thiãút H ct luïc bçnh thæåìng vaì aïp læûc chæîa chaïy H cc cuîng nhæ phuû thuäüc vaìo täøng täøn tháút aïp læûc trong maûng giæîa hai træåìng håüp âoï, âæåìng âo aïp 2 coï thãø nàòm cao hån hoàûc tháúp hån âaìi næåïc. Nãúu cao hån thç âaìi phaíi âoïng laûi, nãúu khäng thç maïy båm seî khäng taûo ra âæåüc aïp læûc cáön thiãút âãø chäúng chaïy maì aïp læûc cao nháút cuía maûng luïc âoï laì mæûc næåïc trong âaìi. Nãúu âæåìng âo aïp tênh toaïn khi coï chaïy nàòm dæåïi mæûc næåïc trong âaìi (âæåìng 3) thç âaìi seî khäng phaíi âoïng laûi. Coìn aïp læûc båm chæîa chaïy læu âäüng (H b.cc ) phuû thuäüc vaìo chiãöu cao nåi xaíy ra chaïy, vaìo aïp læûc cáön thiãút H ct cuía maûng, vaìo täøn tháút aïp læûc trong maûng khi bçnh thæåìng vaì khi coï chaïy. Noï coï thãø låïn hån, bàòng hoàûc âäi khi tháúp hån aïp læûc cuía hãû thäúng khi bçnh thæåìng. Trong thåìi gian coï chaïy traûm båm phaíi cung cáúp cho hãû thäúng læåüng næåïc âuí âãø thoía maîn caí nhu cáöu sinh hoaût vaì nhu cáöu chæîa chaïy. Læåüng næåïc dæû træî chæîa chaïy thæåìng chæïa trong bãø chæïa næåïc saûch. b/ Khi âaìi åí cuäúi maûng læåïi: hâ Khi Qmax hcc H b Khi coï Hâ Hct H cc a Hct Z cc Zâ Zb 0,00 Hçnh 2.222.5 5:55: Aïp læûc hãû thäúng cáúp næåïc khi coï chaïy, âaìi åí cuäúi mamaûngûngûng.ûng Trong hãû thäúng coï âaìi âäúi diãûn, caïc âiãøm báút låüi khi coï chaïy thæåìng nàòm åí gáön âaìi. Vç aïp læûc chæîa chaïy H cc < H ct < H â (do læu læåüng tàng lãn, täøng täøn tháút aïp læûc tàng lãn) nãn khi coï chaïy, âaìi seî däúc hãút næåïc trong thåìi gian âáöu. Vç thãú traûm båm phaíi cung cáúp âuí læu læåüng täøng cäüng duìng cho sinh hoaût låïn nháút vaì læu læåüng chæîa chaïy, tæïc laì: QTB2 = Q SH.max + Q cc Hb = H cc + h cc + Z cc - Z b , [m]. QTB2 : læu læåüng do traûm båm 2 cung cáúp. Nguyãùn Âçnh Huáún = 21 = ÂHBKÂN
14. Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC QSH.max : læu læåüng duìng cho sinh hoaût låïn nháút. Qcc : læu læåüng duìng âãø chæîa chaïy. Hb : aïïp læûc cuía traûm båm cáúp 2, [m]. Hcc : aïp læûc chæîa chaïy, [m]. hcc : täøn tháút aïp læûc khi coï chaïy, [m]. Zcc , Z b : Cäút màût âáút nåi coï chaïy vaì nåi âàût maïy båm åí traûm båm 2, [m]. Nguyãùn Âçnh Huáún = 22 = ÂHBKÂN