46 tin hoc chuyen nganh cap thoat nuoc

CÁCH THỨC ÔN TẬP Chương 1: Phần mềm tính toán cấp nước EPANET Tóm tắt lý thuyết o Khái niệm EPANET o Các khả năng ứng dụng của mô hình EPANET o Các khái niệm cần nắm vững: tổn thất năn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN ÔN TẬP VÀ KIỂM TRA

MÔN: TIN HỌC CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC

Mục đích

Tài liệu này nhằm hỗ trợ cho học viên hình thức giáo dục từ xa nắm vững nội dung ôn tập

và làm bài kiểm tra hết môn hiệu quả

Tài liệu này cần được sử dụng cùng với tài liệu học tập của môn học và bài giảng của giảng viên ôn tập tập trung theo chương trình đào tạo

Nội dung hướng dẫn

Nội dung tài liệu này bao gồm các nội dung sau:

Phần 1: Các nội dung trọng tâm của môn học Bao gồm các nội dung trọng tâm

của môn học được xác định dựa trên mục tiêu học tập, nghĩa là các kiến thức hoặc

kỹ năng cốt lõi mà người học cần có được khi hoàn thành môn học

Phần 2: Cách thức ôn tập Mô tả cách thức để hệ thống hóa kiến thức và luyện tập

kỹ năng để đạt được những nội dung trọng tâm

Phần 3: Hướng dẫn làm bài kiểm tra Mô tả hình thức kiểm tra và đề thi, hướng

dẫn cách làm bài và trình bày bài làm và lưu ý về những sai sót thường gặp, hoặc những nỗ lực có thể được đánh giá cao trong bài làm

Phần 4: Hướng dẫn làm báo cáo

Phần 5: Đề thi, Đề báo cáo mẫu và đáp án Cung cấp một đề thi, đề báo cáo mẫu

và đáp án, có tính chất minh hoạ nhằm giúp học viên hình dung yêu cầu kiểm tra và cách thức làm bài thi

Phần 6 Các tiêu chuẩn xây dựng cần tham khảo

PHẦN 1 CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM

Chương 1: Phần mềm tính toán cấp nước EPANET

PHẦN 2 CÁCH THỨC ÔN TẬP

Chương 1: Phần mềm tính toán cấp nước EPANET

Tóm tắt lý thuyết

o Khái niệm EPANET

o Các khả năng ứng dụng của mô hình EPANET

o Các khái niệm cần nắm vững: tổn thất năng lượng, lưu lượng trong đường ống, lưu lượng cấp vào, lưu lượng tiêu thụ…

 Đọc TLHT trang 9 đến trang 11

o Phác họa sơ đồ mạng lưới cấp nước gồm các nút và đường ống

o Xác định được : lưu lượng trung bình yêu cầu trong ngày cho nút (sinh hoạt, tưới cây, tưới đường, thất thoát…), hệ số không điều hòa giờ, nhu cầu lưu lượng chữa cháy

 Đọc TCXD 33:2006« Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế »; TCVN 2622:1995 « Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế »

o Làm bài báo cáo mẫu số 1A

o Chạy mô phỏng

 Đọc TLHT trang 12 đến 102

o Làm bài báo cáo mẫu số 1B

Khai thác kết quả

o Xem kết quả: dạng đồ thị, dạng Animation

o Một số kết quả: lưu lượng trong các đường ốngtheo thời gian, lưu lượng bơmtheo thời gian, chiều sâu nước trong đài theo thời gian, vận tốc đường ống theo thời gian, áp suất trong các nút theo thời gian,

 Đọc TLHT trang 105 đến 118

o Khai thác kết quả từbáo cáo mẫu số 1B

Chương 2: Phần mềm tính toán thoát nước SWMM

o Phác họa sơ đồ mạng lưới thoát nước gồm các hố ga và tuyếncống

o Xác định được:hệ số dòng chảy Ci, diện tích đảm nhận của hố ga, cường độ mưa thiết kế trên lưu vực …

 Đọc TCVN 7957-2008: Thoát nước – Mạng lưới và Công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế

o Xem kết quả: dạng đồ thị, dạng Animation

o Một số kết quả: đường mặt nước trắc dọc, chiều sâu nước theo thời gian tại nút

o Đọc TLHT trang 121 đến trang 136

o Khai thác kết quả từ báo cáo mẫu số 2

PHẦN 3 HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA (chiếm 50% điểm số môn học)

a/ Hình thức kiểm tra và kết cấu đề

Hình thức kiểm tra tự luận

b/ Hướng dẫn làm bài kiểm tra

Trước hết phải tìm yêu cầu của bài, gạch dưới và đọc thật kỹ để làm đúng và vừa

đủ theo yêu cầu của bài Làm thừa so với yêu cầu sẽ không được tính điểm, mất thời gian vô ích

Không cần làm bài theo thứ tự Câu dễ làm trước

Các yêu cầu tính toán cần làm cẩn thận theo một thứ tự để tránh bỏ sót

Chú ý đơn vị của các đại lượng phải thống nhất để tránh nhầm lẫn, chú ý các đơn

vị phải chính xác theo công thức

Phần nhận xét, phân tích viết súc tích, đầy đủ và trình bày theo hiểu biết của mình Không chép từ sách vào, nếu chép sẽ không được tính điểm

Chép bài người khác sẽ không được tính điểm

PHẦN 4 HƯỚNG DẪN LÀM BÁO CÁO (chiếm 50% điểm số môn học)

a/ Nội dung báo cáo

Đề báo cáo bao gồm hai phần cho 2 phần mềm: EPANET và SWMM

Phần 1: Ứng dụng EPANET

o Tính toán các thông số cần thiết

o Khai báo, mô phỏng hệ thống bằng phần mềm EPANET dựa trên các số liệu

đã tính toán

o Khai thác kết quả

o Nhận xét

Phần 1: Ứng dụng SWMM

o Tính toán các thông số cần thiết

o Khai báo, mô phỏng hệ thống bằng phần mềm SWMM dựa trên các số liệu

đã tính toán

o Khai thác kết quả

o Nhận xét

b/ Hướng dẫn làm báo cáo

Trước hết phải tìm hiểu yêu cầu của bài, làm tuần tự từng bước theo hướng dẫn của tài liệu để mô phỏng đúng với yêu cầu của bài

Các yêu cầu tính toán cần phải làm cẩn thận, chính xác

Chú ý đơn vị của các đại lượng phải thống nhất để tránh nhầm lẫn

Phần nhận xét viết ngắn gọn và trình bày theo hiểu biết của mình Không chép từ sách vào, nếu chép sẽ không được tính điểm

Chép bài người khác sẽ không được tính điểm

PHẦN 5 ĐỀ THI, ĐỀ BÁO CÁO MẪU VÀ ĐÁP ÁN0

ĐỀ THI SỐ ………

MÔN: TIN HỌC CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC

HK …./NH.20….-20…

LỚP: ……… - HỆ: TỪ XA

Thời gian làm bài: 90 phút

SV được sử dụng tài liệu

Câu 1 (5 điểm): SV nộp báo cáo (đề nghị giám thị thu báo cáo )

Câu 2 (3 điểm):

Hãy tính lưu lượng nước cấp cho khu dân cư sau:

Khu dân cư có số dân là 15000 người, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt q = 200 lít/người.ngày, tỷ lệ dân số

được cấp nước 95%, K ng,max=1,1 ; max = 1,2; max = 1,25

Diện tích tưới cây: 4 ha; thời gian tưới cây từ 18h đến 24h (6h); 1 lần tưới ; qt,cây = 4 (l/m2 .lần),

Diện tích rửa đường: 16 ha; thời gian rửa đường từ 5h đến 8h (3h) và từ từ 15h đến 18h (3h); 1 lần rửa; qt,đường = 1,2 (l/m2 .lần)

Lượng nước thất thoát bằng 20% tổng (lượng nước sinh hoạt + rửa đường + tưới cây)

a Hãy tính: Lưu lượng trung bình dùng nước cho sinh hoạt trong ngày, lưu lượng dùng nước cho sinh hoạt lớn nhất trong ngày, lưu lượng giờ tính toán trung bình, lưu lượng giờ tính toán lớn nhất

b Hãy tính: Lưu lượng tưới cây (theo ngày và theo giờ)

c Hãy tính: Lưu lượng rửa đường cây (theo ngày và theo giờ)

d Hãy tính: Lượng nước thất thoát (theo ngày và theo giờ)

e Hãy tính: Lưu lượng nước sinh hoạt giờ thứ i (Qi) Ghi chú: cho hệ số không điều hòa giờ

Hãy nhận xét biểu đồ sau (hình 1):

Từ biểu đồ ta đọc được những giá trị gì?

Từ biểu đồ này cho thấy việc mô phỏng có như mong muốn không? Nếu không, hãy nêu cách khắc phục

Hình 1: Biểu đồ áp suất nước trong đài nước

Câu 4 (1 điểm):

Hãy nhận xét hình sau (hình 2):

Từ biểu đồ ta đọc được những giá trị gì?

Từ biểu đồ này cho thấy vấn đề gì? Nếu không đúng yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống, hãy nêu cách khắc

phục

Hình 2: Chiều sâu mực nước trong cống thoát nước

- HẾT -

ĐÁP ÁN

Câu 1 (5 điểm): SV nộp báo cáo (đề nghị giám thị thu báo cáo) Câu 2 (3 điểm):

a Nước sinh hoạt :

Lưu lượng trung bình dùng nước cho sinh hoạt trong ngày :

Lưu lượng dùng nước cho sinh hoạt lớn nhất trong ngày :

Hệ số dùng nước không điều hòa giờ:

K h,max = max max = 1,2 x 1,25 = 1,5

Lưu lượng giờ tính toán lớn nhất:

Lưu lượng giờ tính toán trung bình:

b Nước tưới cây:

Tiêu chuẩn tưới cây: qt,cây = 4 (l/m2 .lần), diện tích Ft,cây = 4 ha

Lưu lượng tưới cây: Qt,cây,ng = 10nqtFt = 10.1 4 4 = 160 (m3 /ng)

26, 67 ( / )6

t cay ngay

Q

m h T

c Nước rửa đường:

Tiêu chuẩn rửa đường: qt,đường = 1,2 (l/m2 .lần), diện tích Ft,đường = 16 ha

3 ,

Lưu lượng rửa đường: Qt,đường,ng = 10nqtFt = 10 1 2 16 = 192 (m/ng)

32 ( / )6

t duong ng

Q

m h T

d Nước thất thoát:

Tổng lưu lượng sinh hoạt, tưới cây và rửa đường: Qsh + Qt,cây + Qt,đường = 3135 + 160 + 192 = 3487 (m3 /ng)

Lượng nước thất thoát trong ngày: Qthất thoát = 20% (Qsh + Qt,cây + Qt,đường ) = 20% x 3487 = 697,4 (m3

/ng)

Lượng nước thất thoát theo giờ: Qthất thoát,h = , 697, 4 3

29, 06 ( / )24

t ng

Q

m h T

e Lưu lượng nước sinh hoạt giờ thứ i (Q i ):

Giờ Pattern sinh hoạt Pattern tưới cây Pattern tưới đường Pattern thất thoát

Mực nước max trong đài: 7 m

Mực nước min trong đài: 2,6 m

Mực nước ban đầu trong đài: 7 m

Vào những giờ cao điểm, mực nước trong đài xuống giá trị min

Vào những giờ ít dùng nước, mực nước trong ở giá trị max

Biểu đồ này cho thấy đài nước điều hòa trong khoảng thời gian mô phỏng là 72h (3 chu kỳ), như vậy việc

mô phỏng như mong muốn

Câu 4 (1 điểm):

Chiều sâu mực nước trong cống vào thời điểm 1h sau mưa có giá trị ước lượng vào khoảng 1,5m

Chiều sâu mực nước lúc này nhỏ hơn đường kính cống, do đó đảm bảo khả năng thoát nước nên thỏa yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống

ĐỀ BÁO CÁO MẪU VÀ ĐÁP ÁN

BÀI 1: ỨNG DỤNG PHẦM MỀM EPANET

1A Hãy tính lưu lượng nước sinh hoạt cấp cho khu dân cư và lưu lượng tưới cây và rửa đường

dựa theo TCXDVN 33:2006 “CẤP NƯỚC - MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG VÀ CÔNG TRÌNH

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ” cho khu dân cư sau :

Khu dân cư nằm trong nội đô của khu đô thị loại 1 với số dân là 27480 người, K ng,max=1,1 ;

max = 1,2

Diện tích tưới cây: 5,28 ha; thời gian tưới cây từ 19h đến 24h; 1 lần tưới ; qt,cây = 4 (l/m 2 lần),

Diện tích rửa đường: 17,1 ha ; thời gian rửa đường từ 6h đến 8h và từ 16h đến 18h; 1 lần rửa ;

qt,đường = 1,2 (l/m 2 lần)

Hãy tính lưu lượng trung bình dùng nước cho sinh hoạttrong ngày, lưu lượng dùng nước cho sinh hoạt lớn nhất trong ngày, lưu lượng giờ tính toán, lưu lượng tưới cây và rửa đường, lượng nước thất thoát (20% tổng lượng nước sinh hoạt + rửa đường + tưới cây)

Hãy tính hệ số Pattern cho từng loại nhu cầu dùng nước (sinh hoạt, tưới cây, tưới đường, thất thoát)

Hãy vẽ biểu đồ chế độ dùng nước trong ngày

ĐÁP ÁN

Nội đô của khu đô thị loại 1(năm 2015) => có thể lấy tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt q = 180 lít/người.ngày, tỷ lệ dân số được cấp nước 92%

1 Nước sinh hoạt :

Lưu lượng trung bình dùng nước cho sinh hoạt trong ngày :

Lưu lượng dùng nước cho sinh hoạt lớn nhất trong ngày :

Hệ số dùng nước không điều hòa giờ:

Chọn max = 1,2; dân số 27480 => max = 1,19

Lưu lượng giờ tính toán lớn nhất:

3 ,

Q

 Q s,max = 82,75 (l/s)

Lưu lượng giờ tính toán trung bình:

2 Nước tưới cây, rửa đường:

Lưu lượng tưới cây và rửa đường:

Tiêu chuẩn tưới cây: qt,cây = 4 (l/m 2 lần), diện tích Ft,cây = 5,28 ha

Tiêu chuẩn rửa đường: qt,đường = 1,2(l/m 2 lần), diện tích Ft,đường = 17,1 ha

Lưu lượng tưới cây: Qt,cây,ngđ = 10nqtFt = 10.4 5,28 = 211,2(m 3 /ng)

6

t ngay Q

t ngay Q

Tổng lưu lượng sinh hoạt, tưới cây và rửa đường: Qsh + Qt = 5005,76 + 416,4 = 5422,16 (m 3 /ng)

Lượng nước thất thoát trong ngày: Qthất thoát = 20% (Qsh + Qt) = 20% x 5422,16= 1084,43 (m 3 /ng)

Lượng nước thất thoát theo giờ: Qthất thoát,h= , 1084, 43 45,18 ( 3/ )

24

t ngay Q

BẢNG TÍNH TỔNG HỢP

Giờ

Nước sinh hoạt

Nước tưới (m3/h) Nước thất

thoát (m3/h)

Qtổng (m3/h) %Qngày

Pattern sinh hoạt

Pattern tưới cây

Pattern tưới đường

Pattern thất thoát

Ki (%)

Qi (m3/h) Cây Đường

 Cột (7) = (3) + (4) + (5) + (6)

 Cột (8) = (7) x 100% / (7)

 Cột (9) = (3) / trung bình(3) (hay Cột (9) = (3) / Qh,tb)

BIỂU ĐỒ CHẾ ĐỘ DÙNG NƯỚC SINH HOẠT: sử dụng số liệu cột (3) để vẽ

BIỂU ĐỒ CHẾ ĐỘ DÙNG NƯỚC TỔNG: … sử dụng số liệu cột (7) để vẽ

Tính theo đơn vị l/s (để nhập số liệu vô EPANET):

Lưu lượng giờ tính toán trung bình (nước sinh hoạt):

Lưu lượng tưới cây: Qt,cây,h = 3 35, 2 1000

Lưu lượng cung cấp cho 1 nút:(Giả sử mạng lưới có Tổng số nút = 9)

Lưu lượng giờ tính toán trung bình (nước sinh hoạt):

Lưu lượng tưới cây: Qt,cây,h = 9, 78 1, 09 ( / )

3 ,

h tb nut

 Số liệu này sẽ được khai báo trong EPANET cho từng nút

1B.Cho một mạng lưới như hình sau.Dùng EPANET để mô phỏng hoạt động của mạng lưới trong

Thời gian mô phỏng : 72 h

Số liệu ban đầu cho mạng lưới như sau :

Số liệu về đài nước số 12

Cao độ đáy đài nước (m) 32 Chiều sâu nước ban đầu (m) 7 Chiều sâu nước min (m) 2

Ghi chú: Thông thường chiều sâu nước ban đầu cho trong đài nước là chọn 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

Bơm số 10 sẽ hoạt động liên tục 24h (pattern N0

10) và bơm số 6 sẽ chạy từ 9h đến 20h (pattern

N0 6) Lưu ý: nghĩa là bơm 6 hoạt động từ giờ thứ 10 đến giờ thứ 20 trong khao báo EPANET

- Định nghĩa thời gian kéo dài mơ phỏng : 72h

Vào cửa sổ Browser chọn : / Options / Times

Chọn Total Duration  72

ẹồ

thũ

Táo nuựt

Táo beồ chửựa

Cháy chửụng

trỡnh

- Hiển thị lên sơ đồ tính ký hiệu nút, đường ống, đài nước bể chứa…

Chọn theo đường dẫn sau : View / Options / Notation và chọn :

- Hiển thị lên sơ đồ tính có ký hiệu hướng dòng chảy :

Chọn theo đường dẫn sau : View / Options / Flow Arrows và chọn :

Arrows Style : Open

- Nhập số liệu nút: Ví dụ cho nút 2

- Nhập số liệu pattern: ví dụ pattern N01 cho nhu cầu dùng nước

Ghi chú: 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

- Nhập số liệu pattern : ví dụ patten N06 cho hoạt động bơm số 6

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

- Nhập số liệu đường ống : Ví dụ cho đường ống 1 chiều dài Length=500m, đường kính

Diameter=200mm

- Nhập số liệu đài nước số 12

- Nhập số liệu bơm nước số 10 và 6

Bơm số 10

Bơm số 6

- Nhập số liệu đường đặc tính máy bơm (Pump Curve) ký hiệu ID 15

KHAI THÁC KẾT QUẢ

- Lưu lượng trong các đường ống:

- Lưu lượng bơm số 10:

- Áp suất nước trong đài nước TANK 12:

- Vận tốc nước trong các đường ống 1, 2 và 3 :

- Áp suất nước tại các nút 2, 3 và 4 :

- Cân bằng lưu lượng vào và ra khỏi mạng lưới :

NHẬN XÉT …

BÀI 2: ỨNG DỤNG PHẦM MỀM SMWW

Xét lưu vực thoát nước có sơ đồ và số liệu như sau:

Số liệu ban đầu như sau:

- Tiểu lưu vực:

Trạm mưa liên hệ Gage1 Gage1 Gage1 Gage1

Điểm thoát nước J5 J1 J3 J6

GREEN AMPT

GREEN AMPT

mặt đất (m)

- Mưa trên lưu vực:

- Chọn đơn vị và loại mô hình động lực cho lưu vực:

Hệ đơn vị SI : lưu lương LPS (l/s)

Mô hình thủy lực loại sóng động lực : dynamic wave

Mô hình thấm vào đất : Green Ampt

- Xác định thời gian mô phỏng (trong thời gian 3h cho ngày 27/11/2004):

- Số liệu nhập cho tiểu lưu vực S1:

- Số liệu đường ống C1:

- Số liệu nút J1:

- Trạm mưa trên lưu vực Gage1 Cường độ mưa biểu thị bằng (mm/h) theo thời gian (tên file Mua-Intensity):

Cường độ mưa thiết kế trên khu vực:

KHAI THÁC KẾT QUẢ

- Mực nước trong trắc dọc tuyến J5-J2-J4-Out1 sau 45' mưa:

- Quá trình thay đổi mực nước tại các điểm nút:

- Lưu lượng thoát ra khỏi lưu vực tại nút Out1:

- Vận tốc dòng chảy trong các ống C4, C5:

NHẬN XÉT: …

PHẦN 6 CÁC TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG CẦN THAM KHẢO

(Đính kèm)