CẤP THOÁT NƯỚC Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM Ñôn vò söû duïng trong moâ phoûng :. Hệ thống đơn vị SI..[r]
Trang 1PGS TS Nguyễn Thống
1
Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - BM KTTNN
Giảng 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 PGS TS Nguyễn Thống
NỘI DUNG MƠN HỌC CHƯƠNG 1: Tổng quan về cấp nước CHƯƠNG 2: Nguồn nước & Cơng trình thu nước.
CHƯƠNG 3: Mạng lưới cấp nước khu vực.
CHƯƠNG 4: Mạng lưới cấp nước bên trong.
CHƯƠNG 5: Mạng lưới thốt nước bên trong.
CHƯƠNG 6: Mạng lưới thốt nước khu vực.
CHƯƠNG 7: Tổng quan về xử lý nước thải.
CHƯƠNG 8: Phần mềm EPANET và SWMM
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
TÍNH TỐN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC VỚI
PHẦN MỀM EPANET
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC
MẠNG LƯỚI VỊNG
Nguồn nước Đài nước
Điểm lấy nước
13 12
11 10
q 3
I
II III
IV
V VI
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
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
n
H H h rQ
Q Q q 0
Ống vào nút
Ống ra khỏi nút
L/l lấy dùng
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
Áp dụng 2 phương trình trên cho tồn
bộ các đoạn ống trong mạng lưới và các nút sẽ nhận được hệ phương trình (phương trình phi tuyến).
Kết hợp với các phương trình biểu diễn điều kiện biên.
Giải bằng phương pháp lặp để tìm cột
nước đo áp H tại các nút.
Chú ý: Đây là bài tốn mơ phỏng theo thời gian.
Trang 2PGS TS Nguyễn Thống
THÔNG SỐ BAN ĐẦU
gian mô phỏng, đơn vị,…).
PGS TS Nguyễn Thống
NÚT (Cao độ, qtb, N0pattern)
Cao độ (m)
Q tb (l/s)
N 0 pattern: 1,2 , 15, …
N 0 pattern
hệ số khơng điều hịa K i (Q i /Q tb )
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
PATTERN N 0 1
K i 24 giá trị
tương ứng 24h
trong ngày
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
ĐOẠN ỐNG (L, d)
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
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), nếu đài hình trụ.
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
BỂ CHỨA
Trang 3PGS TS Nguyễn Thống
BƠM Đường cong
đặc tính bơm (Q,H), Curve, và Pattern (option)
PGS TS Nguyễn Thống
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống OPTION Quy luật thủy lực:
Trang 4PGS TS Nguyễn Thống
(Đơn vị lưu lượng)
H azen – W illiams
(Quy luật thủy lực)
PGS TS Nguyễn Thống
OPTION (TIME)
THỜI GIAN MƠ PHỎNG (h) (24h or 48h or 72h,…)
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
VÍ DỤ 1
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
Ví dụ: Dùng EPANET để mô phỏng hoạt động của mạng lưới trong 72h.
BỂ NƯỚC BƠM
NÚT ĐOẠN ỐNG
ĐÀI NƯỚC
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
XEM VÍ DỤ
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
Đơn vị sử dụng trong mô phỏng :
Hệ thống đơn vị SI.
Trang 5PGS TS Nguyễn Thống
SỐ LIỆU NÚT
Cao độ
(m)
PGS TS Nguyễn Thống
SỐ LIỆU ĐƯỜNG ỐNG
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
SỐ LIỆU ĐÀI NƯỚC (Hình trụ)
Cao
độ đáy
(m)
Chiều sâu nước b/đầu (m)
Chiều sâu tối thiểu (m)
Chiều sâu tối
đa (m)
Đường kính đài (m)
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
THÔNG SỐ BƠM
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
PATTERN N 0 1
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
PATTERN N 0 2
Trang 6PGS TS Nguyễn Thống
TIME OPTION
PGS TS Nguyễn Thống
HYDRAULIQUE OPTION
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
EPANET
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
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
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
Đơn vị sử dụng trong mô phỏng :
- Lưu lượng (l/s)
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
Số liệu ban đầu cho mạng lưới như sau :
Trang 7PGS TS Nguyễn Thống
Pattens N 0 1
PGS TS Nguyễn Thống
Pattens N0 2
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
Đường ống:
Đài nước:
L(m) 500 250 250 250 40
D (mm) 300 250 200 200 400
Cao độ đáy đài nước (m) 30
Chiều sâu nước ban đầu (m) 6 (*)
Chiều sâu nước min (m) 2
Chiều sâu max (m) 6
Đường kính đài (m) 6
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
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.
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
Số liệu về bơm 7
N 0 bơm 7 Lưu lượng bơm (l/s) 80
Cột nước bơm (m) 30
N 0 đường đặc tính máy bơm
Pattern
CẤP THỐT NƯỚC
Chương 8 : Phần mềm EPANET và SWMM
PGS TS Nguyễn Thống
GIAO DIỆN EPANET