CẤP THOÁT NƯỚC - CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC VỚI PHẦN MỀM EPANET docx

Nguyễn Thống Lm Dmm ĐÀI NƯỚC Cao độ đáy đàiElevation m, chiều sâu nước ban đầum, chiều sâu tối thiểum, chiều sâu tối đam, đừơng kính đài m C Ấ P THỐT N ƯỚ C Ch ươ ng 8 : Phần mềm EPANET

Trang 1

Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - BM KTTNN

Gi ả ng viên: PGS TS NGUYỄN THỐNG

E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong

Tél (08) 38 640 979 - 098 99 66 719

NỘI DUNG MƠN HỌC

CH ƯƠ NG 1: T ổ ng quan v ề c p n ướ c

CH ƯƠ NG 2: Ngu ồ n n ướ c & Cơng trình thu n ướ c.

CH ƯƠ NG 3: M ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c khu v ự c.

CH ƯƠ NG 4: M ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c bên trong.

CH ƯƠ NG 5: M ạ ng l ướ i thốt n ướ c bên trong.

CH ƯƠ NG 6: M ạ ng l ướ i thốt n ướ c khu v ự c.

CH ƯƠ NG 7: T ổ ng quan v ề x ử lý n ướ c th ả

CH ƯƠ NG 8: Ph ầ n m ề m EPANET và SWMM

Ch ươ ng 8 : Phần mềm EPANET và SWMM

TÍNH TỐN

M Ạ NG L NG L Ư Ư Ớ I

C Ấ P N P N Ư Ư Ớ C V Ớ I PHẦN MỀM EPANET

C Ấ P THỐT N ƯỚ C

M Ạ NG L ƯỚ I C Ấ P N ƯỚ C KHU V Ự C

PGS Dr Nguyễn Thống M Ạ NG L ƯỚ I VỊNG

Ngu ồ n n ướ c

ð ài n ướ c

ð i ể m l ấ y n ướ c

13 12

11 10

q 3 I

IV

V VI

PHẦN MỀM EPANET

Đây là phần mềm cho phép tính toán thủy lực mạng

lưới đường ống có dòng chảy có áp:

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Tổn thất năng lượng cho mỗi đoạn đường ống (i,j):

Và tại mỗi nút ta có:

• Q ij : lưu lượng trong đường ống (ij)

• H i : cột nước đo áp tại nút i (thế năng + áp năng)

• q k : lưu lượng tiêu thụ (+) hoặc cấp vào (-) tại nút k

PGS Dr Nguyễn Thống

n

i j ij ij

H − H = h = rQ

ik kj k

Q − Q − q = 0

THÔNG SỐ BAN ĐẦU

Nút;

Đoạn ống;

Đài nước; bể nước;

Bơm;

Options (quy luật thủy lực, thời gian mô phỏng).

Trang 2

NÚT (Cao độ, qtb, N0pattern)

Cao độ (m)

Q tb (l/s)

N 0 pattern: 1,2 , 15, …

PATTERN N 0 1

ĐOẠN ỐNG (L, d)

L(m)

D(mm)

ĐÀI NƯỚC (Cao độ đáy đàiElevation (m), chiều sâu

nước ban đầu(m), chiều sâu tối thiểu(m), chiều sâu tối đa(m), đừơng kính đài (m)

B Ơ M ðườ ng cong đặ c tính b ơ m

(Q,H)

Trang 3

ðƯỜ NG CONG

ðẶ C T Í NH B Ơ M

OPTION Quy luật thủy lực:

L itre P er S econd

( ðơ n vị l ư u l ượ ng)

H azen – W illiams

(Quy lu ậ t thủ y l ự c)

OPTION (TIME)

TH Ờ I GIAN MƠ P HỎ NG (h) (24h or 48h or 72h,…)

Ví dụ: Dùng EPANET để mô phỏng hoạt động của

mạng lưới trong 72h.

BỂ NƯỚC BƠM

NÚT

NƯỚC

Trang 4

XEM VÍ DỤ vidu0.NET

Download:

….\ BAI GIANG

Capthoatnuoc

Đơn vị sử dụng trong mô phỏng :

- Lưu lượng (l/s)

- Tổn thất năng lượng theo Hazen-Williams

- Chiều dài (m)

- Đường kính ống (mm)

- Cao trình (m) Thời gian mô phỏng : 72 h.

SỐ LIỆU NÚT

1 1

2 1

Pattern

25 10

25 20

0

qtb(l/s)

12 13

12 10

5

Cao độ

(m)

6 5

4 3 2

400 200 200 200 200 300

d(mm)

25 250 250 250 250 250

L(m)

6 5 4 3 2 1

Ống

SỐ LIỆU ĐÀI NƯỚC

6 8

3 3

20

Đường kính đài (m)

Chiều sâu tối

đa (m)

Chiều sâu tối thiểu (m)

Chiều sâu

nước

b/đầu (m)

Cao

độ đáy

(m)

THÔNG SỐ BƠM

35 80

Head (m) Flow (l/s)

Trang 5

PATTERN N 0 1

PATTERN N 0 2

TIME OPTION

HYDRAULIQUE OPTION

EPANET

VIDU3.NET

Ví dụ 1: Dùng EPANET để mô phỏng hoạt động của mạng lưới trong 72h.

ĐÀI NƯỚC NÚT MẠNG

LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG BỂ

BƠM ĐƯỜNG ỐNG

Trang 6

Đơn vị sử dụng trong mô phỏng :

- Lưu lượng (l/s)

- Tổn thất năng lượng theo

Hazen-Williams

- Chiều dài (m)

- Đường kính ống (mm)

- Cao trình (m)

Thời gian mô phỏng : 72 h.

Số liệu ban đầu cho mạng lưới như sau :

1 2 2 1

N 0 Pattern

20 15 25 20 0

Lưu lượng (l/s)

10 14 12 10 0

Cao độ

6 5 4 3 2

Nút

Pattens N 0 1

Pattens N0 2

Đường ống:

Đài nước:

400 200 200 250 300

D (mm)

40 250 250 250 500

L(m)

6 4 3 2 1 Ống

6 Đường kính đài (m)

6 Chiều sâu max (m)

2 Chiều sâu nước min (m)

6 (*) Chiều sâu nước ban đầu (m)

30 Cao độ đáy đài nước (m)

(*) Thông thường chiều sâu nước ban đầu cho trong đài nước là « ngẫu nhiên », do đó với mô phỏng lần đầu thì sau chu kỳ mực nước đài sẽ không về đúng như ban đầu giả định.

Để hiệu chỉnh chỉ cần lấy số liệu mực nước đài cuối chu kỳ mô phỏng và gắn giá trị này cho mực nước ban đầu của đài.

Trang 7

Số liệu về bơm 7

Pattern

N 0 đường đặc tính máy bơm

30 Cột nước bơm (m)

80 Lưu lượng bơm (l/s)

7

N 0 bơm

GIAO DIỆN EPANET

Hướng dẫn nhập số liệu

vào EPANET

Chạy

CT H/C hình

Tạo nút

Tạo bể chứa

Tạo đài

Tạo bơm Tạo đường ống Xem kết quả

ĐỊNH NGHĨA ĐƠN VỊ SỬ DUïNG

Vào cửa sổ Browser :/ Options / Hydraulics

Flow Units

LPS

Headloss Formula

H-W

THỜI GIAN KÉO DÀI MÔ PHỎNG : 72H

• Vào cửa sổ Browser : / Options / Times

Total

Duration

72

Hiển thị ký hiệu nút, đường, đài nước bể chứa…

View

/ Options

/ Notation

và chọn:

Trang 8

- Hiển thị ký hiệu hướng dòng chảy :

View/Options

/FlowArrows :

Arrows Style :

° Open

Nhập số

liệu nút :

Ví dụ nút 2.

Nhập số liệu pattern :

pattern N 0 1

Trong trường hợp pattern cho nhu cầu nước

sinh hoạt trong một chu kỳ tính ta có giá trị

trung bình các hệ số bằng 1: Avg =1.

Patten

N06 cho bơm số 6.

Có thể dùng pattern này để xác định giờ hoạt động của bơm trong chu kỳ dùng nước

Đường ống 1

Chiều dài:

Length= 500m

Đường kính

Diameter

200mm.

Đài nước số 12.

Cao độ Đáy đài Chiều sâu nước t=0 Chiều sâu Nước min

&ø max

Đường kính đài

Trang 9

Bơm số

10 & 6:

Đường đặc tính bơm (Pump Curve)

ID 15.

Lưu lượng (l/s) Cột nước (m)

MỘT

SỐ

KẾT

QUẢ

Lưu lượng trong các đường ống

Lưu Lượng Bơm 10

Đài

TANK

12

Chiều

sâu

nước

trong

đài

theo t

Vận tốc

Ống 1

Ống 3 Ống 2

Trang 10

suất

Nút 2

Nút 3

Nút 4

Cân bằng lưu lượng vào và ra khỏi mạng lưới :

PHẦN MỀM TÍNH THOÁT NƯỚC MƯA

SWMM

(Storage Water Management Model)

PH ƯƠ NG PHÁ P T HÍ CH H Ợ P

Dị ng chả y ổ n đị nh đề u,

v ự c là nh ư nhau.

Di ệ n tí ch khu v ự c t ươ ng đố i bé (< 5 10km2).

Phần mềm cho phép tính toán hệ

thống thoát nước mưa đô thị hoặc

khu vực:

- Dòng chảy trong ống không hoặc

có áp.

- Biên : không đổi hoặc đổi theo thời

gian.

- Có thể xét sự làm việc của hồ điều hòa.

- Độ dốc đặt cống <0 (option dòng không ổn định).

- Nhiều dạng mặt cắt cống dẫn.

Trang 11

Điểm thoát nước khu vực

Đường ống thoát nước

Điểm thu nước khu S3

Trạm mưa

Diện tích khu thoát nước

Điểm nút mạng lưới

AMPT AMPT AMPT AMPT

GREEN GREEN GREEN GREEN Mô hình thấm

0.5 0.5 0.5 0.5 Độ dốc trung bình (%)

400 400 400 400 C/rộng trung bình (m)

10 10 10 10 Diện tích (ha)

50 50 50 50 Tỷ lệ d/tích không

thấm (%)

J6 J3 J1 J5 Điểm thoát nước

Gage1 Gage1 Gage1 Gage1 Trạm mưa liên hệ

S4 S3 S2 S1 Lưu vực

SỐ LIỆU TIỂU KHU VỰC

Đường ống tròn thoát nước:

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 n

500 600 800 500 700

L (m)

1 1 0.75 0.75 0.75

H max (m)

C5 C4 C3 C2 C1 Ống

Nút mạng lưới:

FREE Điều kiện biên

2 2 2.5 4 2.5 2 Chiều sâu từ

đáy đến mặt

đất (m)

17 19.5 19.5 18 19 19 19.5

Cao độ mặt

đất (m)

Out1 J6 J5 J4 J3 J2 J1

• Trạm mưa Gage1 trên lưu vực Số liệu mưa dưới dạng chuỗi thời gian, tính bằng mm/h.

Trang 12

CHOïN ĐƠN VỊ VÀ LOAïI MÔ HÌNH ĐỘNG LƯïC CHO LƯU VƯC

• Hệ đơn vị SI : lưu lương LPS (l/s)

• Mô hình thủy lực loại sóng động lực : dynamic wave

Ch ươ ng trình tính dịng ch ả y m ặ t t ạ o ra

t ừ s ố li u m ư a trên ti ể u khu.

Trang 13

Mô phỏng

3 h

27/11/2004

Tiểu khu S1

Điểm thoát nước

Tỷ lệ DT

k thấm

Trạm mưa liên hệ Diện tích (ha) Chiều rộng TB

Mô hình thấm

Độ dốc TB

Đường

ống C1

Ống tròn Chiều sâu

nước max

Chiều dài (m)

Tên nút liên kết đầu

Hệ số nhám (defaut)

Số liệu nút J1

Cao trình mặt đất (m)

Chiều sâu tối đa từ Đáy đến mặt đất (m)

Trạm

mưa

Gage 1

Đơn vị mưa dạng Cường độ (mm/h) Chuỡi t/gian

Tên file Đơn vị (mm)

Trang 14

độ mưa

Tên file chuỗi thời gian

Kết quả:

Đường mặt Nước trắc dọc J5-J2-J4-Out1 Lúc 0h45’

Ngày 27/11

Chiều sâu nước theo t tại nút

Nút J4 Nút J2 Nút J1 Nút J6

Nút J3

Trang 15

\\ VIDU_SWM \vd111.INP

\\ VIDU_SWM \vd222.INP

HEÁT

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	1,72 MB