Hệ thống cấp nước là một trong những công trình cơ sở hạ tầng quan trọng nhất. Mục đích chính của hệ thống cấp nước là phân phối nước cho tất cả người dùng. Nước phải được cung cấp đủ số lượng và ở áp suất chấp nhận được.

Các yêu cầu như bảo vệ môi trường, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và hiệu quả chi phí của hệ thống đặt ra các điều kiện bổ sung trong thiết kế, xây dựng và bảo trì hệ thống cấp nước.

Xem thêm: Tầm quan trong phương án thoát nước

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC ÁP LỰC VÀ ÁP LỰC

Các hệ thống cấp nước có thể được chia thành hai nhóm cơ bản dựa trên chức năng của chúng – hệ thống trọng lực và áp lực.

Trong hệ thống trọng trường, nếu điều kiện địa hình cho phép, nước được phân phối từ bể chứa đặt ở độ cao vừa đủ đến khu vực phân phối.

Hệ thống áp lực sử dụng máy bơm cung cấp đủ nước và áp lực để phân phối. Thông thường, hệ thống nước bao gồm cả phần trọng lực và áp suất. Xem xét chi phí bảo trì, các hệ thống hấp dẫn được chấp nhận hơn.

ĐỊA HÌNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

Xem xét cấu trúc liên kết của hệ thống cấp nước, chúng tôi phân biệt giữa các mạng phân nhánh và hình khuyên.

Mạng lưới nhánh phân phối nước thông qua một hoặc nhiều đường phân phối kết thúc tại một số điểm nhất định.

Một mạng lưới hình khuyên cho phép nước được đưa đến một điểm từ nhiều hướng.

Thông thường, hệ thống cấp nước bao gồm cả phần hình khuyên và phần nhánh. Vấn đề với mạng lưới phân nhánh là lưu lượng nước nhỏ (bao gồm tốc độ dòng chảy thấp hơn) ở cuối các nhánh.

MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ

Những yêu cầu này có thể làm tăng đáng kể chi phí xây dựng và bảo trì hệ thống cấp nước.

Ngoài tiêu chuẩn nước tiêu thụ cho công nghiệp và hộ gia đình, hệ thống cấp nước phải được thiết kế đáp ứng yêu cầu phòng cháy chữa cháy.

Các thủ tục tiêu chuẩn và các loại dự án áp dụng cho thiết kế hệ thống cấp nước cũng như các tòa nhà khác.

Tài liệu dự án có thể ở dạng giải pháp khái niệm, thiết kế khái niệm, dự án chính và triển khai.

Đối với mỗi loại dự án, khái niệm, nội dung và chi tiết được xác định.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC PHỤ THUỘC VÀO GÌ?

Việc thiết kế hệ thống cấp nước phụ thuộc đáng kể vào đặc điểm không gian.

Điều này bao gồm địa hình và ảnh hưởng của nó đến sự phân bố áp suất trong mạng lưới đường ống.

Quyền sở hữu và sử dụng đất ảnh hưởng đến chi phí xây dựng, trong khi đặc điểm không gian của đất ảnh hưởng đến chi phí khai quật.

Hầu hết các hệ thống cấp nước được lắp đặt trên các tuyến đường hiện có hoặc theo kế hoạch, vì vậy các vấn đề với cơ sở hạ tầng xã hiện có có thể xảy ra trong quá trình xây dựng.

Tất cả điều này ảnh hưởng lớn đến cách bố trí tuyến đường ống và sự xuất hiện của mạng.

SỰ PHỨC HỢP CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

Bản thân các hệ thống cấp nước rất phức tạp vì chúng bao phủ một khu vực rộng lớn.

Chúng thường bao gồm nhiều vòng ống, được điều chỉnh bởi các phương trình thủy lực phi tuyến tính và chứa các thiết bị thủy lực phức tạp như van và máy bơm.

Chúng bị ảnh hưởng bởi các yêu cầu về năng lượng do cạn kiệt và sự đánh đổi giữa đầu tư ban đầu với chi phí vận hành và bảo trì trong giai đoạn dự án.

Tùy theo số lượng cấp nước của dự án và đặc điểm của mạng lưới cấp nước (vật liệu, vị trí, phương thức vận hành của các công trình trên mạng lưới, điều kiện địa hình) luôn phải đo đạc kích thước thủy lực mạng lưới cấp nước sao cho đáp ứng yêu cầu. số lượng và áp lực cấp nước.

Ngay cả khi sử dụng các mô hình mô phỏng, các nhà thiết kế vẫn phải đối mặt với một nhiệm vụ khó khăn. Một trong những phần mềm được sử dụng phổ biến nhất để tính toán thủy lực và mô hình hóa hệ thống cấp nước là phần mềm EPANET, được phát triển bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ EPA.

Nhiều phần mềm, bao gồm StudioARS Urbano Hydra, dựa vào EPANET cho mục đích này.

Trong quá trình thiết kế và thi công mạng lưới cấp nước, cần khắc phục những thay đổi thường xuyên về hướng, đường kính, loại mối nối, thực hiện phân nhánh đường ống. Điều này được giải quyết bằng cách sử dụng phụ kiện.

Mạng lưới cấp nước cũng bao gồm các thiết bị ống nước – các thiết bị khác nhau phục vụ cho hoạt động, quản lý và bảo trì thích hợp của nó, chẳng hạn như van, vòi cấp nước ngầm và trên mặt đất, van khí và cửa xả bùn, van kiểm tra, v.v.

Mạng lưới cấp nước được trình bày trong dự án theo sơ đồ tình huống, mặt cắt dọc của đường ống, mặt cắt ngang đặc trưng của đường ống, chi tiết và sơ đồ các nút.

Sơ đồ nút chứa biểu diễn sơ đồ của các nút có phụ kiện và phụ kiện hệ thống ống nước và biểu diễn dạng bảng của các phần tử cần thiết trong mỗi nút.

MÔ HÌNH 3D CƠ SỞ HẠ TẦNG ỐNG CẤP NƯỚC

Gần đây, nhu cầu về mô hình 3D của cơ sở hạ tầng đường ống, bao gồm cả hệ thống cấp nước, ngày càng tăng. BIM (Mô hình hóa thông tin tòa nhà), trong số những thứ khác, yêu cầu sự tồn tại của một mô hình 3D chi tiết.

Mô hình M được sử dụng để điều phối dự án, có thể xác định các thiếu sót trong dự án và các va chạm có thể xảy ra với các cơ sở hạ tầng đường ống khác hoặc các cấu trúc kiên cố khác. Bằng cách phát hiện kịp thời các vấn đề và can thiệp trong giai đoạn thiết kế, có thể giảm đáng kể chi phí dự án và ngăn ngừa vi phạm thời hạn.

Phần mềm hiện đại như StudioARS Urbano có thể đáp ứng nhiều yêu cầu mà các nhà thiết kế hệ thống cấp nước cần.