Giáo trình Mạng lưới cấp nước (Phần 2)

Chương 5
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CÂP NƯỚC
5.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA MẠNG LƯỚI s ử DỤNG TRONG TÍNH TOÁN
Nghiên cứu đặc điểm hình học của mạng lưới cho phép ta thiết lập mối quan hệ cần 
thiết giữa các thành phần cơ bản để tính toán và đánh giá các chỉ tiêu quan trọng của 
mạng lưới. Có thể nêu lên những đặc điểm sau:
- Mạng lưới là một mô hình liên tục hữu hạn, gồm các nút và các đoạn ống nối các 
nút với nhau. Trong đó, mỗi một nút được nối với nút bất kỳ khác bằng nhiều đoạn ống 
khác nhau.
- Có những đoạn ống nối các nút mà khi bỏ nó sẽ làm mất đi tính liên tục của mô 
hình gọi là những đoạn ống liên kết, ví dụ đoạn 7.13 trên hình 5.1.
- Các nút khi bỏ đi sẽ dẫn đến sự phá huỷ tính chất liên tục của mô hình gọi là các 
khớp động (ví dụ nút 8 trên hình 5.1).
- Đa số mạng lưới cấp nước là mặt phẳng, tức là các đoạn ống chỉ gặp nhau tại các 
nút. Mô hình này có thể là mạng lưới cụt hoặc mạng lưới vòng.
15,__________14
ĩ 8
13
4 5 6 12 11
1 2 3 9 10
Hình 5.1
ở mạng lưới cụt, hai nút bất kỳ chỉ có thể liên kết với nhau bằng một đoạn ống xác 
định. Tất cả các đoạn ống đều là các đoạn liên kết. Tất cả các nút trừ nút cuối đều là các 
khớp động.
75
Ở mạng lưới vòng, hai nút bất kỳ nối với nhau bằng hai hay nhiều đoạn ống khác 
nhau và tạo thành vòng kín (ví dụ nút 4 và 2 trên hình 5.1 có thể liên hệ với nhau bằng 
các đoạn ống 4 - 5 , 5 - 2 và 4 - 1, 1 -2). Một vòng không bị cắt bởi bất kỳ một cạnh nào 
thì gọi là vòng cơ bản (vòng đơn), ví dụ vòng 2-3-Ó-5 (hình 5.1).
Nếu gọi p là số đoạn ống, n là số nút, m là số vòng của mạng lưới, thì đối với mạng 
lưới phảng cụt và vòng đều thoả mãn phương trình:
p = m + n - 1 hay n = p - m + 1 (5.1)
-Trên thực tế người ta cũng còn gặp mạng lưới không gian, nghĩa là mạng lưới không 
có vị trí trên cùng mặt phẳng. Ví dụ, một số tuyến ống cấp nước được bố trí đi theo cầu 
vượt trên phố, phía dưới lại có các đường ống khác.. Đối với mạng lưới không gian mối 
quan hệ giữa số đoạn ống p và số nút m được biểu thị bởi phương trình:
p - m + 1 = V (5.2)
Trong đó: V - số vòng của mạng lưới không gian (v < n).
5.2. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC TÍNH TOÁN
Tính toán mạng lưới giới hạn ở việc xác định kích thước của các đoạn ống chính và 
các tuyến ống nối nhằm đảm bảo vận chuyển nước an toàn tới các khu vực của đô thị. 
Tuy nhiên để triển khai tính toán thì đầu tiên phải biết được lưu lượng nước chảy trong 
các đoạn ống. Lưu lượng đó phụ thuộc rất nhiều vào việc trích (lấy) nước vào các tuyến 
ống phân phối và dịch vụ.
Trên thực tế việc lấy nước từ mạng lưới đường ống chính và ống nối vào các tuyến 
ống phân phối và dịch vụ rất phức tạp. Trên từng đoạn ống số lượng điểm, vị trí và lưu 
lượng lấy nước rất khác nhau. Xét trên một đoạn ống A và B trên hình 5.2, có rất nhiều 
vị trí nối ống nhánh vào các ngôi nhà với những lưu lượng khác nhau (qlf q2, q3...). 
Cảnh tượng lấy nước tương tự như thế này cũng xẩy ra đối với tất cả các đoạn ống khác 
của mạng lưới phân phối. Ngoài việc cung cấp nước cho các ống nhánh vào nhà, còn có 
một số ống phân phối cũng đấu vào đoạn ống (đường nét đứt).
Như vậy, trên đoạn ống có hai lưu lượng tập trung: Lưu lượng của các đoạn ống dẫn 
nước vào nhà (qj, q2, q3...) tại các điểm a và lưu lượng với số lượng nước lớn (Q) tại các 
điểm b nối vói các ống phân phối.
Khi thiết kế mạng lưới cấp nước, ta không thể tính toán với sơ đồ cấp nước quá phức 
tạp như thế, mà có thể sử dụng sơ đồ tính toán gần đúng đơn giản hơn được xây dựng 
trên hai giả thiết sau:
- Các điểm lấy nước với lưu lượng tương đối lớn được coi là các điểm lấy nước tập 
trung với lưu lượng tập trung. Các điểm lấy nước với lưu lượng nhỏ được coi là điểm lấy 
nước dọc đường phân bố đều với lưu lượng dọc đường bằng nhau trên đoạn ống.
76
- Trong quá trình làm việc của mạng lưới, lưu lượng nước lấy ra từ các điểm dọc 
đường thay đổi theo cùng một tỉ lệ như biểu đồ dùng nước và sẽ khác nhau đối với từng 
thời điểm tính toán riêng biệt.
qa 'k * ị 
ii
a ịb a
1 ds
Ịh
t a ib
1 a
'
Ị a
I
i
rq2 ỉ ’
a I a
*q8
1-------- :
ii
rqs Ị
Q
Hình 5.2
Từ hai giả thiết trên, có thể xác định được lưu lượng nước lấy ra trên một đơn vị chiều 
dài (lm) đoạn ống gọi là lưu lượng đơn vị dọc đường:
qd v = SL (//S‘m) (53)
Trong đó:
qđv- lưu lượng dọc đường đơn vị (//s.m);
(Ghi chú: qđv có thể tính chung cho cả đô thị hoặc tính riêng cho từng khu vực nếu 
mật độ dân số và tiêu chuẩn dùng nước khác nhau).
£L - tổng chiều dài tính toán của các đoạn ống mạng lưới cấp nước (m). Các đoạn 
ống chỉ cấp nước cho một phía thì chiều dài tính toán lấy bằng một nửa chiều 
dài thực tế.
(Ghi chú: trong tổng chiều dài này loại trừ những đoạn ống chỉ làm nhiệm vụ vận 
chuyển như các đoạn ống đi qua khu đất trống, công viên, cầu, quảng 
trường,...)
Qdd - tổng lượng nước dọc đường của toàn mạng lưới,
Qdd = Qvào - Qttr m (5.4)
(Ở đây: Qvào- tổng lưu lượng tiêu thụ của mạng lưới (//s); Qttr - tổng lượng nước lấy ra 
từ các điểm lấy nước tập trung trên mạng lưới (//s)).
Trong thực tế, người ta cũng còn tính qđv theo diện tích cần cấp nước theo công thức:
Ws-m2) (5-5)
Lưu lượng dọc đường tính toán trên từng đoạn ống xác định như sau:
(ldđi=(lđv lj(//s.) (5.6)
77
qddi qđvFi (//s.) (5.7)
Trong đó:
/j - chiều dài của đoạn ống tính toán (m);
Fj - diện tích đoạn ống phục vụ (m2).
Từ giả thiết 2, có thể xác định lưu lượng nước dọc đường đơn vị tại một thời điểm bất 
kỳ theo lưu lượng đơn vị dọc đường của một thời điểm tính toán đặc trưng đã biết. Ví dụ 
trong giờ dùng nước lớn nhất, lưu lượng tiêu thụ của mạng lưới là Qvào(i)» trong đó lưu 
lượng nước lấy tại các điểm lấy nước tập trung là £Qttr(1); trong giờ vận chuyển nước lớn 
nhất, lưu lượng tiêu thụ của mạng lưới Qvào (2), trong đó lưu lượng lấy ra tại các điểm lấy 
nước tập trung là £Q ttr(2)- Khi đó lưu lượng đơn vị dọc đường của trường hợp vận chuyển 
nước lớn nhất có thể tính theo lưu lượng đơn vị dọc đường của trường hợp giờ dùng nước 
lớn nhất theo công thức:
qdv.dd(l)- lưu lượng đơn vị dọc đường của trường hợp dùng nước lớn nhất (1/s.m); 
qdv dd(2) - lưu lượng dơn vị dọc đường của trường hợp vận chuyển nước lớn nhất 
(//s.m);
f - Hệ số xác định theo cồng thức:
Dựa vào cách làm tương tự, có thể xác định được lưu lượng dọc đường và lưu lượng 
của các đoạn ống trong mạng lưới cho các trường hợp tính toán đặc trưng.
- Trường hợp chỉ có lưu lượng tập trung ở cuối, thì đoạn ống có lưu lượng không đổi 
và lưu lượng tính toán qtt bằng lưu lượng tập trung.
- Trường họp đoạn ống có lấy nước dọc dường, thì lưu lượng chảy thay đổi dần từ đầu 
đến cuối. Tại điểm đầu của đoạn ống lưu lượng chảy vào là toàn bộ lưu lượng gồm lưu 
taạng chuyển qua đoạn ống tới các đoạn ống phía sau và lưu lượng dọc đường phân bố 
đề» theo chiều dài. Vì lưu lượng dọc đường được lấy ra đều đặn theo chiều dài, nên tại 
ạpểi đoạn ống lưu lượng còn là lưu lượng chuyển qua. Từ đó có thể xác định lưu lượng 
tỉHMÊIaán của đoạn ống theo công thúc sau:
qđvdd(2) f-qdv dd(l) (//s.m) (5.8)
Trong đó:
f — Q và°(2) ^Q ttr(2) 
Q vào(l) ^ Q ttr(l)
(5.9)
qtt= qcq + aqdd (//s) (5.10)
iểđéỉ
- hỊR4»Ợftg dọc đường của đoạn ống (//s); 
chuyển qua đoạn ống (//s);
à&ti&phân bố lưu lượng dọc đường.
78-
Hệ số phân phối lưu lượng a phụ thuộc vào tỉ sô' q C(|/q dd và sô' điểm lấy nước dọc 
đường. Tỉ sô' qtq/qdd nhỏ thì hệ sô' a nhỏ. Hệ sô' a giao động trong khoảng 0,5 -í- 0,58 
(những đoạn ở phần đầu mạng lưới hộ sô' oc nhỏ, những đoạn ở phần cuối mạng lưới hệ 
sô' a lớn). Trong thực tế, để đơn giản tính toán, người ta lấy a - 0,5 và chia đều các lưu 
lượng phân phối dọc đường ở đoạn ống về hai nút đầu và cuối của đoạn ống. Lưu lượng 
của mỗi nút bất kỳ sẽ bằng một nửa tổng sô' lưu lượng dọc đường của các đoạn ống đấu 
vào nút đó:
1 n
n^út — T *1 dil ’ 
i=l
(5.11)
Từ công thức 5.11, ta có lưu lượng tính toán của đoạn ống, ví dụ đoạn A - B sẽ bằng 
tổng của ba đại lượng (xem hình 5.3):
- Lưu lượng của các đoạn ống đấu vào nút 
cuối(qcq(A.B));
- Lưu lượng tập trung lấy ra ở nút cuối (qttr (B));
- Lưu lượng nút của nút cuối (qn (B)).
Nghĩa là: Hình 5.3.
q» (A-B) = qcq(A-B)+ q«r(B)+ 4n(B) (5.12)
Như vậy, tại mỗi nút tập trung một sô' lưu lượng cô' định, thì sẽ có sơ đồ lấy nước mà 
tất cả các lưu lượng đều lấy ra tại các nút. Người ta cho rằng trong sơ đồ tính toán lấy 
nước từ mạng lưới, tất cả các loại lấy nước tương tự đều không phụ thuộc vào sự thay đổi 
của áp lực trong mạng lưới và tất cả áp lực nút được coi là cô' định đối với từng trường 
họp tính toán.
Tuy nhiên trong sơ đồ tính toán mạng lưới còn có một sô' điểm lấy nước không cô' 
định với lưu lượng tương đối lớn có thể phụ thuộc vào áp lực như đài nước và bể chứa 
nước áp lực.
5.3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ỐNG
Từ công thức lưu lượng không đổi:
q = cov
và công thức xác định diện tích tiết diện của ống tròn:
d2co = 7t—
4
Trong đó:
q - lưu lượng tính toán của ống (m3/s);
79
0) - diện tích mặt cắt ướt của ống (m2); 
V - vận tốc nước chảy trong ống (m/s); 
d - đường kính của ống (m).
Ta có thể xác định được đường kính của ống theo công thức:
d = (5.15)
Từ công thức (5.15) ta thấy, đường kính ống phụ thuộc vào lưu lượng và vận tốc nước 
chảy trong ống. Như vậy, để xác định được đường kính ống thì ngoài lưu lượng tính toán 
(thường đã được xác định) chúng ta cần biết thêm vận tốc nước chảy. Rõ ràng, nếu lưu 
lượng đã được xác định thì đường kính ống chỉ có thể được xác định khi biết giá ưị của 
vận tốc. Tuy nhiên, vận tốc không thể chọn tuỳ ý, bởi vì một sự thay đổi vận tốc sẽ ảnh 
hưởng trực tiếp tói các chỉ tiêu kinh tế của hệ thống. Nếu tăng vận tốc nước chảy trong 
ống, thì giảm được đường kính của ống và do đó giảm được giá thành xây dựng. Nhưng 
với trường hợp ngược lại, tổn thất áp lực trong ống tăng lên, dẫn đến tăng chi phí điện 
năng để bơm nước và tăng thất thoát nước. Mối quan hệ giữa công suất của máy bơm và 
áp lực bơm xác định theo công thức (5.16).
Trong đó:
Q - lưu lượng nước bơm (m3/s);
H - áp lực bơm (m);
T) - hiệu suất của máy bơm.
Từ công thức (5.16), khi H tăng thì N tăng. Vì vậy, phải chọn vận tốc sao cho tổng 
chi phí xây dựng và quản lý là nhỏ nhất, vận tốc đó gọi là vận tốc kinh tế (Vkt).
Hàng năm chi phí về điện năng cho trạm bơm chiếm tỉ lệ lớn trong tổng số giá thành 
quản lý mạng lưới. Gọi Gxd là giá thành xây dựng mạng lưới, Gqi là giá thành quản lý 
mạng lưới theo thời gian tính toán khai thác. Khi đó, tổng chi phí vốn đầu tư trong thời 
hạn tính toán t sẽ là:
Lập biểu đồ quan hệ giữa G và V để biểu diễn giá trị Gxd và t.GqI theo vận tốc nước 
chảy trong ống. Sau cộng biểu đồ, ta được kết quả tổng chi phí G (xem hình 5.4). Đồ thị 
tổng hợp G đạt cực tiểu tại giá trị Gmin và v kt, đây là giá trị vận tốc kinh tế nhất cho tổng 
giá thành chi đầu tư nhỏ nhất.
Trong một mạng lưới, việc xác định vận tốc kinh tế rất khó khăn phức tạp. Bởi vì vận 
tốc kinh tế của một đoạn ống không chỉ phụ thuộc vào lưu lượng tính toán của bản thân 
nó mà còn phụ thuộc vào lưu lượng, hình thù mạng lưới và vị trí của đoạn ống trên mạng
N = QH/102r| (KW) (5.16)
G = Gxd + t.Gql (5.17)
80
lưới. Cho nên trong thực kế thiết kế, để đơn giản hoá người ta thường lấy theo giá trị của 
vận tốc trung bình, là các giá trị dao dộng chung quanh vận tốc kinh tế nhất và lấy theo 
các tài liệu đúc kết từ kinh nghiệm thực tế (xem bảng 5.1).
H ìn h 5 .4 . B iểu đ ồ q u an h ệ g iữ a G v à V .
Bảng 5.1. Vận tốc kinh tê trung bình
Đường kính ống 
D(m m )
Vận tốc kinh tế trung 
bình (m/s)
Đường kính ống 
D(mm)
Vận tốc kinh tế 
trung bình (m /s)
100 0 ,1 5 -0 ,8 6 350 0 ,4 7 -1 ,5 8
150 0 ,2 8 -1 ,1 5 400 0 ,5 - 1 ,7 8
200 0 ,3 8 -1 ,1 5 450 0 ,6 - 1,94
250 0 ,3 8 -1 ,4 8 500 0 ,7 - 2 ,1
300 0,41 - 1,52 > 6 0 0 0,95 - 2,6
Đường kính ống được chọn theo vận tốc kinh tế nhất sẽ là đường kính kinh tế nhất, có 
thể xác định theo công thức gần đúng sau:
Dkt = Ex.q3x (mm) (5.18)
Trong đó:
q - lưu lượng tính toán của đoạn ống (//s);
E - nhân tố kinh tế phụ thuộc vào G. Trong điều kiện bình thường 3 = 0,5 -M;
X - chỉ số mũ. Trong điều kiện ống làm việc bình thường X = 0,14.
Từ công thức 5.18, để dễ dàng thành lập Dkl, ta thành lập biểu đồ xác định Dkt theo 
lưu lượng tính toán của đoạn ống và nhân tố kinh tế (xem hình 5.5).
81
5 6 7 8 9 10 12 14 1618 20 25 30 35 45 5060 70 80 100 110 200 250 350 500 700 1000
H ìn h 5 .5 . B iể u đ ồ x á c đ ịn h D kt th e o q ít
Khi chọn Dkt theo biểu đồ thường gặp phải những giá trị của Dkt không theo đúng 
kích thước qui chuẩn hiện hành ghi trong bảng 5.1, thì cần làm tròn đến đường kính qui 
chuẩn gần nhất với nó.
Đường kính kinh tế cũng có thể xác định theo “Bảng lưu lượng giới hạn” do GS. Mosnin 
thiết lập.
Nguyên tắc thành lập “Bảng lưu lượng giới hạn” là thành lập một mối quan hệ giữa 
giâ thành chung (G) với lưu lượng (q) khi đường kính ống đã qui định, ứng với mỗi cỡ 
đường kính hàm số G = f(q) có dạng như ở hình 5.6.
H ìn h 5 .6 . B iể u đ ồ q u a n h ệ g iữ a G v à q
Từ biểu đồ trên, ta thấy những giá trị q tương ứng với các điểm an, an+i , an+2 là các 
lưu lượng kinh tế nhất (qktnh) đối với các cỡ đường kính Dn , Dn+1 , Dn+2 tương ứng. Còn
82
những giá trị lưu lượng (qgh) tương ứng với các điểm b và c là lưu lượng giới hạn của hai 
cỡ đường kính Dn - Dn+1 và Dn+r Dn+2. Tức là, nếu lưu lượng tính toán nhỏ hơn giá trị 
lưu lượng giới hạn, ta chọn cỡ đường kính nhỏ hơn. Trong trường hợp ví dụ, nếu lưu 
lượng tính toán của đoạn ông nhỏ hơn qgh (b) thì đường kính lựa chọn là Dn, còn nếu lưu 
lượng tính toán nhỏ hơn lưu lượng qgh(c) thì đường kính lựa chọn là Dn+2.
Lưu lượng giới hạn của hai cỡ đường kính Dn và Dn+1 có thể xác định theo công thức 
của Mosnin sau đây:
Trong đó:
E - nhân tố kinh tế;
a - hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm ống;
m - hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm ống và vận tốc nước chảy trong ôhg;
qgh tính theo công thức 5.19 là lưu lượng giới hạn trên (qmax) của cỡ đường kính Dn và 
là lưu lượng dưới (qmin) của cỡ đường kính Dn+1 (tức là qghJ).
Tương tự, chúng ta có thể xác định được giá trị lưu lượng giới hạn qghI1 đối với hai cỡ 
đường kính qui chuẩn kề nhau Dn+1 và Dn+2. Như vậy, qghl và qghI1 là giá trị lưu lượng 
giới hạn dưới và lưu lượng giới hạn trên của cỡ đường kính Dn+1. Tức là các giá trị lưu 
lượng nằm trong khoảng từ qghI đến qghII sẽ có lợi cả đối với cỡ đường kính Dn+1.
Để tiện cho việc tính toán ngưới ta đã lập bảng tính toán sẵn để xác định qgh đối ống 
thép và ống gang ứng với nhân tố kinh tế tổn tại các cỡ đường kính ống tương ứng.
Cần lưu ý là chỉ xác định đường ống kinh tế theo lưu lượng tính toán trong các trường 
hợp tính toán đặc trưng (đối với sơ đồ mạng lưới có dài đặt ở đâu mạng lưới: dùng nước 
lớn nhất; đối sơ đồ mạng lưới có đài đặt ở cuối mạng lưới: dùng nước lớn nhất và vận 
chuyển nước lớn nhất). Còn trường hợp khi có cháy xẩy ra thì cho phép đường ống làm 
việc với lưu lượng lớn hơn trong tình trạng không kinh tế, bởi vì thời gian xẩy ra đám 
cháy không lâu. Tuy nhiên, vận tốc nước chảy trong ống phải nhỏ hơn vận tốc giới hạn 
(v < 2,5 3,0m/s) để đảm bảo độ bền của ống.
5.4. XÁC ĐỊNH TổN THẤT THUỶ Lực TRONG ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC
Trong đường ống dẫn nước xẩy ra hai loại t ... g thăm đặt van; 1. ố n g cấp khí nén; 2. Van cấp khí nén;
3. Lớp cận trong ống; 4. Ống thoát nước rửa
c)Tẩy rửa bằng thuỷ lực kết hợp với cơ khí:
Dùng quả cầu bằng kim loại nối với dây cáp cho vào ống ở đoạn bị đóng cặn, tốc độ 
của dòng chảy tăng lên khi nước lách qua quả cầu sẽ làm xói lở cặn và làm sạch ống. 
Hình 8.8 giới thiệu sơ đồ giải pháp tẩy rửa đường ống bằng thuỷ lực kết hợp cơ khí.
Hình 8.8. Tẩy rửa đường ống bằng thuỷ lực kết hợp cơ khí 
1. Cặn trong đường ống; 2. Tê lắp bích; 3. Quả cầu bằng kim loại; 4. Dây cáp; 5. Tay quay; 6. Van
184
Dùng axit HC1 nồng độ 8 - 10% ngâm trong đường ống vói thời gian 2 - 3 giờ. Cặn 
CaCO, sẽ hoà tan và xả cùng với nước ra ngoài.
8.3.3.2. Khử tràng đường ống cấp nước
Sau khi tẩy rửa thì đường ống cần được khử trùng trước khi cấp nước trở lại, 
khử trùng có thể dùng clo với dung dịch 40- 50 mg// ngâm trong dường ống với thời 
gian 4 - 6 giờ. Sau đó xả đi và rửa lại bằng nước sạch cho đến khi đạt hàm lượng clo 
trong nước rửa 0,4 - 0,5 mg/ỉ.
8.3.4. Quản lý bể chứa và đài nước
Công tác quản lý bể chứa và đài nước bao gồm:
- Kiểm tra chất lượng nước hàng ngày;
- Thường xuyên theo dõi mực nưóc;
- Kiểm tra khoá ở nắp, van ở ống tràn, ống thông hoi giếng thăm;
Một số qui định khi thau rửa, sửa chữa bể chứa và đài nước:
1. Mỗi năm một lần, xả hết nước để thau rửa và khử trùng. Khi thau rửa phải ghi biên 
bản: Thời gian mở khoá, tháo cặp chì; Thời gian kết thúc và phương pháp khử trùng; 
Nhân xét về tình trạng vệ sinh trước và sau khi rửa.
2. Sau khi rửa hoặc sửa chữa bể chứa và đài nước phải ngâm dung dịch clo nồng độ 
25mg// trong vòng 24 giờ để khử trùng. Sau khi xả kiệt dung dịch clo, cho nước sạch vào 
dày bể chứa hoặc đài nước và tiến hành kiểm tra chất lượng nước phát vào mạng lưới.
3. Công nhân vào bể chứa và đài nước để tiến hành thau rửa hoặc sửa chữa phải mặc 
quần áo bảo hộ lao động đã được sát trùng và các dụng cụ làm việc đều phải ngâm nước 
clo với nồng độ 1%.
8.4. QUẢN LÝ ĐỔNG H ổ ĐO NƯỚC VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG
8.4.1. Điều kiện kỹ thuật, chọn và đặt đồng hồ
Đồng hồ được chọn trên cơ sở lưu lượng tính toán của đường ống (lưu lượng tối đa và 
lưu lượng tối thiểu).
Đồng hồ trục đứng phải đặt nằm ngang, đồng hồ trục ngang có thể đặt nằm ngang 
hoặc thẳng đứng. Nếu dùng đồng hồ trục ngang thì hướng nước chảy phải đi từ dưới lên. 
Trước và sau đồng hồ có đoạn ống thẳng tối thiểu: đồng hồ trục đứng: 0,2m; đồng hồ 
trục ngang trước l,0m, sau 0,5 -1,0 m.
d ) T ẩ y rửa bằn g hoá chất:
185
8.4.2. Quản lý đồng hồ ở các trạm bơm và kiểm tra lưu lượng phát ra
Tất cả các đồng hồ đặt ở trạm bơm và ống dẫn phải được kiểm tra và cặp chì với sự có 
mặt của bộ phân kế toán nước.
Hàng tháng 1-2 lần bộ phận kế toán nước cùng với trạm trưởng ghi lại chỉ số của 
đồng hồ, để hàng tháng, hàng quí và 6 tháng tính toán lượng nước phát ra. Nếu có sự 
nghi ngờ độ chính xác của đồng hồ, trạm trưởng phải mời bộ phận kế toán nước đến làm 
biên bản và tìm phương pháp giải quyết.
Hàng ngày trạm phải ghi chỉ số của đồng hổ và các biểu đồ tự ghi để làm tài liệu gửi 
cho bộ phận kế toán nước.
Hàng nám, trạm phải tổ chức tổng kiểm tra các thiết bị tự ghi của các đồng hổ và các 
thiết bị tính toán nước với sự có mặt của cơ quan quản lý cấp trên.
Ở các ống nhánh vào nhà không có đồng hồ, hàng quí một lần phải đặt đồng hồ kiểm 
tra liên tục trong vài ngày để xác định lượng nước sử dụng thực tế của đối tượng tiêu thụ. 
Chỉ số của đồng hồ kiểm tra là cơ sở để hiệu chỉnh hợp đồng.
8.5. THẤT THOÁT NƯỚC VÀ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ GIẢM THẤT THOÁT NƯỚC
8.5.1. Thất thoát cơ học
* Thất thoát tại trạm xử lý:
Lượng nước thất thoát và sử dụng cho bản thân trạm xử lý thường vào khoảng 6% 
đến 10% công suất cấp nước. Những trạm cấp nước có thiết bị không đồng bô, vận hành 
bằng tay và chất lượng các thiết bị van khoá không cao thì tỉ lệ thất thoát nước tính với 
trị số lớn.
Lượng nước thất thoát bao gồm: Nước xả cặn các bể lắng; rửa dàn mưa; rửa các bể 
lọc; nước rò rỉ và những thất thoát liên quan tới các yếu tố kỹ thuật và quản lý.
* Thất thoát trên mạng lưới đường ống
Rò rỉ trên mạng lưới phụ thuộc vào vật liệu làm ống, các thiết bị phụ tùng, phương 
pháp xây dựng và quản lý mạng lưới đường ống.
8.5.2. Thất thoát do quản lý
- Do cấu tạo mạng lưới không hoàn chỉnh và không đồng bộ
- Do đồng hồ đo nước lắp đặt không đầy đủ
- Do dùng hợp đổng khoán - tồn tại của thời bao cấp khó khống chế được lượng nước 
tiêu thụ.
186
- Do áp lực trên mạng lưới tăng giảm thất thường từ nguyên nhân cấu tạo mạng lưới 
không có đầy đủ các van khoá khống chế
8.5.3. Các biện pháp quản lý giảm thất thoát nước
* Kiểm soát thất thoát:
+ Cần đảm bảo các số liệu thống kê chuẩn xác.
+ Các phương tiện và thiết bị đo lượng nước phải đảm bảo độ tin cậy.
+ Thực hiện việc theo dõi thường xuyên liên tục lượng nước không đo đếm được.
* Phát hiện rò rì:
+ Tăng cường các trang thiết bị hiện đại và các thiết bị cần thiết phục vụ cho công tác 
phát hiện rò rỉ.
+ Nâng cao dân trí và quan hệ với khách hàng để thu thập các thông tin về rò rỉ.
* Sửa chữa rò rì:
+ Xe và kho vật tư đầy đủ để có thể tiến hành nhanh việc khắc phục các rò rỉ khi đã 
phát hiện.
+ Quá trình sửa chữa cần thường xuyên cải tiến để tương thích với các điều kiện rò rỉ 
và để đạt hiệu quả cao.
* Sử dụng hệ thống ghi thu hoá đơn:
Sử dụng hệ thống ghi thu hoá đơn hàng ngày bằng thiết bị hiện đại (máy vi tính).
* Đồng hổ đo nước:
+ Lắp đặt đồng hồ đầy đủ trong các khu vực phân phối tại những vị trí có thể đo và 
kiểm soát được lượng nước tiêu thụ.
+ Các đồng hồ sử dụng phải phù họp với người tiêu thụ và đảm bảo chính xác và có 
độ tin cậy cao.
* Kiểm tra chế độ làm việc của các ống dịch vụ:
Bộ phận kế toán nước phụ trách công tác kiểm tra sử dụng nước của nơi tiêu thụ: 
kiểm tra tình trạng các đường ống trong nhà, dụng cụ thiết bị vệ sinh và tiêu chuẩn sử 
dụng nước.
Nếu phát hiện việc rò rỉ, yêu cầu ngừng sử dụng và tiến hành cho sửa chữa theo đúng 
điều khoản ghi trong hợp đồng.
* Chính sách giá nước:
Chính sách giá nước cùng với hệ thống ghi thu sẽ hỗ trợ công tác giảm lượng nước 
thất thoát, đặc biệt là giảm lãng phí nước.
187
Việc ghi thu đối với những hộ không có đồng hồ phải dựa trên cách ghi “thê nước” 
mà không dựa trên mức tiêu thụ.
* Xác định các thành phần thất thoát:
Các thành phần thất thoát cần được xác định chính xác để đánh giá hiệu quả của 
hệ thống.
- Thất thoát thật sự: tính theo % tổng công suất cấp nước. Thất thoát thực sự chính là 
rò rỉ trên hệ thống: Trên mạng lưới (xác định bằng số đo đồng hồ đo nước đặt trên trạm 
xử lý, đường ống dẫn vào mạng lưới, mạng lưới khu vực và các hộ gia định...)
- Thất thoát không thực sự: phản ánh mức thu do sử dụng lãng phí, do sử dụng quá 
mức khoán qui định, do sử dụng nước trái phép, do tiêu cực trong công tác ghi thu.
* Chương trình đào tạo cán bộ quản lý:
Cần có chương trình đào tạo thích hợp trong các lĩnh vực phát hiện, sửa chữa rò rỉ, 
thiết kế, thi công và ghi chỉ số đồng hồ đo nước...
* Xây dựng mô hình quản lý khách hàng: Cần có sự tham gia của chính quyền và 
công an địa phương
* Nâng cao dán tr í và tăng cường hiệu quả pháp luật:
Giáo dục thói quen sử dụng nước hợp lý và nâng cao dân trí sẽ giảm được những 
lượng nước lãng phí, loại bỏ được những đầu máy trái phép với sự trợ giúp của việc ký 
hợp đồng tiêu thụ và hạn chế sử dụng máy công cộng.
NỘI DUNG ÔN TẬP
1. Các nguyên tắc thử nghiệm áp lực đường ống.
2. Các bước tiến hành thử nghiệm áp lực đường ống.
3. Nhiệm vụ chung của công tác quản lý mạng lưới.
4. Nội dung các công việc bảo quản mạng lưới
5. Các phương pháp tẩy rửa, khử trùng đường ống cấp nước
6. Thất thoát nước và các biện pháp khắc phục.
188
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Qui chuẩn xây dựng tập I ban hành kèm theo Quyết định số 682/BXD-CSXD 
ngày 14 tháng 12 năm 1997.
2. Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước TCXDVN 33-06.
3. Tiêu chuẩn ngành cấp nước - Mạng lưới bên ngoài và công trình - Tiêu chuẩn 
thiết kế 20 TCN- 33 -85.
4. Định hướng phát triển cấp nước đô thị đến năm 2020
5. Các bảng tính toán thuỷ lực ống cấp nước bằng thép, gang, nhựa tổng hợp và 
thuỷ tính. NXBXD, Hà Nội 2001.
6. Nguyễn Ngọc Dung - Cấp nước đô thị, NXBXD, Hà Nội 2003
7. Nguyễn Văn Tín- Cấp nước - Tập I - Mạng lưới cấp nước, NXB KHKT Hà Nội 
2001
8. Trịnh Xuân Lai. Tính toán các công trình cấp nước. NXB KHKT, Hà Nội 2000.
9. Hoàng Văn Huệ - Giáo trình Cấp thoát nước - NXBXD, Hà Nội 1003
10. N.N. Abramov. Vodoxnabgieniia, moxkva, Xtroizdat, 1975.
11. Emest'W.S. Water Supply and Sewerage. Foueth edition, International Stydent 
Edition Me Graw Hill Book Campany, ING, 1960.
12. Me Graw “Melcalf & Eddy Inc. Water Supply and Sewerage, 6lh Edition, 
McGraw- Hill International Editions, Civil Engineering Series, 1991.
13. Rashieet vodopravodnirx xechei, Moxkva 1976.
189
MỤC LỤC
Trang
3Lời nói đáu
Mở đầu ^
I. Vai trò của nước đối với đời sống con người và nền kinh tế quốc dân 5
II. Sơ lược lịch sử phát triển ngành kỹ thuật cấp thoát nước trên thế giới và ở 5 
Việt Nam
III. Mục tiêu của Định hướng cấp nước đến năm 2020 7
Phần I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
Chương 1. Nhu cầu, tiêu chuẩn dùng nước và công suất của trạm cấp nước 8
1.1. Các loại nhu cầu dùng nước 8
1.1.1. Nước dùng cho sinh hoạt 8
1.1.2. Nước dùng cho sản xuất 8
1.1.3. Nước dùng cho chữa cháy 8
1.1.4. Nước dùng cho những mục đích khác 8
1.2. Tiêu chuẩn dùng nước 9
1.2.1. Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt 9
1.2.2. Tiêu chuẩn dùng nước trong các xí nghiệp công nghiệp 10
1 .2.3. Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy 12
1.2.4. Các tiêu chuẩn dùng nước khác 13
1.3. Lưu lượng nước tính toán 15
1.3.1. Lưu lượng sinh hoạt cho khu dân cư 15
1.3.2. Lưu lượng nước tưới đường, tưới cây 15
1.3.3. Lưu lượng nước của các xí nghiệp công nghiệp 15
1.4. Công suất cấp nước 16
Chương 2. Nguồn nước sử dụng vào mục đích cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp 20
2.1. Hệ tuần hoàn của nước trong thiên nhiên 20
2.2. Các đặc tính của nguồn nước ở Việt Nam và việc sử dụng các loại nguồn 21 
cung cấp nước
190
2.2.1. Trữ lượng và chất lượng nước các nguồn nước ở Việt Nam 22
2.2.2. Lựa chọn nguồn cấp nước 25
2.3. Khai thác sử dụng và bảo vệ nguồn nước 26
2.3.1. Khai thác 26
2.3.2. Bảo vệ và vùng bảo vệ vệ sinh nguồn nước 26
2.4. Quản lý, giám sát chất lượng nguồn nước 27
2.4.1. Hệ thống quản lý Nhà nước về sử dụng và bảo vệ nguồn nước 27
2.4.2. Giám sát chất lượng nguồn nước 28
Chương 3. Hệ thống cấp nước và chê độ làm việc của hệ thống 30
3.1. Khái niệm về hệ thống cấp nước 30
3.2. Chức năng, nhiệm vụ của các công trình trong hệ thống cấp nước 30
3.2.1. Công trình thu 30
3.2.2. Các công trình vận chuyển 31
3.2.3. Các công trình xử lý 31
3.2.4. Các công trình điều hoà 31
3.2.5. Mạng lưới đường ống 32
3.3. Phân loại hệ thống cấp nước 32
3.3.1. Theo đối tượng phục vụ 32
3.3.2. Theo phưong pháp sử dụng 33
3.3.3. Theo nguồn nước 34
3.3.4. Theo phương pháp vận chuyển nước 34
3.3.5. Theo phương pháp chữa cháy 34
3.4. Chế độ làm việc của hệ thống cấp nước 35
3.4.1. Chế độ tiêu thụ nước của đô thị và cách xác lập chế độ bơm nước vào 35 
mạng lưới cấp nước đô thị
3.4.2. Sự liên hệ giữa các công trình của hệ thống về lưu lượng 39
3.4.3. Các công trình điều hoà và dự trữ nước 41
3.4.4. Sự liên hệ giữa các công trình của hệ thống về áp lực 46
3.4.5. Mối liên hệ về áp lực khi có đài nước đặt ở đầu mạng lưới 48
3.4.6. Mối quan hệ về áp lực khi có đài nước đặt ở cuối mạng lưới 52
3.4.7. Mối quan hệ về áp lực khi mạng lưới có đài nước đặt ở giữa 54
3.4.8. Một số trường hợp đặc biệt khác 55
191
Phần II. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
Chương 4. Thiết kế qui hoạch mạng lưới cấp nước 63
4.1. Mạng lưới và những yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới 63
4.2. Phân loại sơ đồ mạng lưới cấp nước 63
4.3. Qui tắc qui hoạch mạng lưới cấp nước 65
4.4. Độ sâu đặt ống và cách bố trí ống trên đường phố 68
4.4.1. Độ sâu đặt ống 68
4.4.2. Nền đật ống 69
4.4.3. Bố trí ống trên đường phố 69
4.5. Chi tiết hoá mạng lưới cấp nước 73
Chương 5. Tính toán thiết kê mạng lưới cấp nước 75
5.1. Đặc điểm hình học của mạng lưới sử dụng trong tính toán 75
5.2. Xác định lun lượng nước tính toán 76
5.3. Xác định kích thước ống 79
5.4. Xác định tổn thất thuỷ lực trong đường ống dẫn nước 83
5.5. Thu thập tài liệu và nội dung thiết kế mạng lưới 91
5.6. Tính toán mạng lưới vòng 92
5.6.1. Cơ sỏ tính toán 92
5.6.2. Phân bố lưu lượng 93
5.6.3. Trình tự tính toán thuỷ lực 93
5.6.4. Cơ sở lý thuyết điều chỉnh mạng lưới 94
5.6.5. Lý thuyết tính toán điều chỉnh bên trong mạng lưới 95
5.6.6. Các phương pháp điều chỉnh bên trong mạng lưới 97
5.6.7. Lý thuyết tính toán kiểm tra điều chỉnh bên ngoài mạng lưới 103
5.6.8. Điều chỉnh mạng lưới bằng chương trình trên máy tính điện tử 107
5.7. Tính toán mạng lưới cụt 113
5.7.1. Cơ sở tính toán 113
5.7.2. Các trường hợp tính toán 114
5.7.3. Tính toán kiểm tra điều chỉnh bên ngoài mạng lưới 116
5.8. Xác lập biểu đồ áp lực vòng bao 119
5.9. Thiết kế cải tạo mạng lưới cấp nước đô thị 120
192
1 3 6Chương 6. Công trình dẫn nước từ nguồn đến mạng lưới
6.1. Phương pháp vận chuyển nước và công trình chính vận chuyển nước 136
6.2. Kênh dẫn tự chảy 137
6.2.1. Kênh hở dẫn nước tự chảy 137
6.2.2. Kênh kín dẫn nước tự chảy 140
6.3. Đường ống dẫn áp lực 141
6.4. Tính toán đường ống vận chuyển áp lực đảm bảo an toàn cấp nước 142
Chương 7. Đường ống, phụ tùng và thiết bị trên mạng lưới cấp nước 146
7.1. Các loại ống và phụ tùng nối ống dùng trong kỹ thuật cấp nước 146
7.1.1. Yêu cầu cơ bản đối với ống và phụ tùng nối ống 146
7.1.2. Ông kim loại và phụ tùng nối ống 147
7.1.3. Các loại ống khác 152
7.2. Bảo vệ ống khỏi bị ăn mòn 154
7.3. Các thiết bị và công trình trên mạng lưới cấp nước 156
7.3.1. Thiết bị phân phối và điều tiết dòng chảy 156
7.3.2. Thiết bị lấy nước 159
7.3.3. Thiết bị an toàn và điều chỉnh áp lực 161
7.3.4. Thiết bị đo lưu lượng 164
7.3.5. Giếng thăm và gối tựa ống 168
7.3.6. Phòng ngừa hiện tượng nước va 171
Chương 8. Quản lý kỹ thuật mạng lưới và hệ thống dẫn nước 172
8.1. Tiếp nhận đường ống vào quản lý 172
8.1.1. Thử nghiệm áp lực đường ống 172
8.1.2. Xúc xả, sát trùng đường ống 177
8.1.3. Kiểm tra áp lực 177
8.1.4. Biên bản bàn giao đưa mạng lưới vào sử dụng 177
8.2. Quản lý kỹ thụât mạng lưới 177
8.2.1. Nhiệm vụ chung 177
8.2.2. Tổ chức quản lý kỹ thuật mạng lưới 178
8.3. Nội dung cơ bản của việc quản lý kỹ thuật mạng lưới 179
193
8.3.1. Bảo quản mạng lưới 179
8.3.2. Sửa chữa mạng lưới 181
8.3.3. Tẩy rửa khử trùng đường ống cấp nước 183
8.3.4. Quản lý bể chứa và đài nước 185
8.4. Quản lý đồng hồ đo nước và tính toán lưu lượng 185
8.4.1. Điều kiện kỹ thuật, chọn và đặt đồng hồ 185
8.4.2. Quản lý đồng hồ ở các trạm bơm và kiểm tra lưu lượng phát ra 186
8.5. Thất thoát nước và biện pháp quản lý giảm thất thoát nước 186
8.5.1. Thất thoát cơ học 186
8.5.2. Thất thoát do quản lý 186
8.5.3. Các biện pháp quản lý giảm thất thoát nước 187
Tài liệu tham khảo 189
194
MẠNG Ltlứl CẤP N llởc
(Tái bản)
Chịu trách nhiệm xuất bản : 
TRỊNH XUÂN SƠN
Biên tập :
Chế bản :
Sửa bản in : 
Trình bày bìa :
TỐNG VÃN CƯỜNG 
ĐINH THỊ PHƯỢNG 
TỐNG VÃN CƯỜNG 
NGUYỄN HỮU TÙNG 
VŨ BÌNH MINH