Giáo trình Cấp thoát nước sinh hoạt và công nghiệp

GIÁO TRÌNH 
CẤP THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 
VÀ CÔNG NGHIỆP 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 37
Chương 2: MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC VÀ HỆ THỐNG DẪN NƯỚC 
 2.1. Cơ sở thiết kế mạng lưới cấp nước và hệ thống dẫn nước. 
 2.1.1 Mạng lưới cấp nước và những yêu cầu cơ bản của mạng lưới cấp nước. 
1. Khái niệm: Mạng lưới cấp nước là 1 bộ phận của hệ thống cấp nước, là tập hợp các 
loại đường ống với các cỡ kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân 
phối nước đến các điểm dùng nước trong phạm vi thiết kế. 
2. Mạng lưới cấp nước phải thỏa mãn các yêu cầu sau: 
- Mạng lưới cấp nước phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng tới mọi đối tượng 
dùng nước dưới áp lực yêu cầu và chất lượng tốt. 
- Mạng lưới cấp nước phải đảm bảo cung cấp nước thường xuyên, liên tục, chắc 
chắn tới mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế. 
- Mạng lưới cấp nước phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng 
lưới cũng như mọi công trình liên quan tới nó là rẻ nhất. 
- Đặc tính qui hoạch cấp nước của khu vực, sự phân bố các đối tượng dùng nước 
riêng rẽ, sự bố trí các tuyến đường, hình thù, kích thước khu nhà ở, công 
xưởng, cây xanh 
- Các chướng ngại thiên nhiên hay nhân tạo khi đặt ống. 
- Địa hình của khu vực sẽ thiết kế hệ thống cấp nước. 
3. Nội dung thiết kế mạng lưới cấp nước : 
- Vạch tuyến mạng lưới cấp nước . 
- Lập sơ đồ phân bố lưu lượng cho mạng lưới. Xác định lưu lượng tính toán cho 
từng đoạn ống. Tính toán thủy lực mạng lưới. 
- Tính toán thiết kế các công trình trên mạng lưới cấp nước . 
- Bố trí đường ống cấp nước trên mặt cắt đường phố. Thiết lập mặt cắt dọc của 
tuyến ống thiết kế. 
4. Các tài liệu cần thiết để thiết kế mạng lưới cấp nước. 
- Bản đồ địa hình khu vực: bao gồm vị trí thành phố, nguồn nước, các tuyến ống 
dẫn nước. 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 38
- Bản đồ qui hoạch chung và số liệu qui hoạch. 
- Bản đồ qui hoạch các công trình ngầm. 
- Mặt cắt ngang các đường phố. 
- Tài liệu về địa chất công trình và địa chất thủy văn. 
2.1.2. Sơ đồ mạng lưới cấp nước . 
 Mạng lưới cấp nước bao gồm: đường ống chính, ống nhánh và ống nối phân phối nước 
mạng lưới cấp nước chia lam 3 loại. 
 Mạng lưới cụt: là mạng lưới đường ống chỉ có thể cấp nước cho các điểm tho 1 hướng. 
 Qb 
 Hình 2.1: Sơ đồ mạng lưới cấp nước cụt 
• Ưu: 
 - Dễ tính toán 
 - Tổng chiều dài toàn mạng lưới ngắn do đó kinh phí đầu tư ít. 
Ô phố 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 39
* Nhược: không đảm bảo an toàn cấp nước nếu 1 đoạn ống đầu mạng có sự cố thì toàn bộ hệ 
thống mất nước. 
* Ứng dụng: cho thành phố nhỏ, thị xã, thị trán không có công nghiệp hoặc chỉ có đối tượng 
tiêu thụ không yêu cầu cấp nước liên tục. 
2. Mạng lưới vòng. Là mạng lưới đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp 
nước từ 2 hay nhiều phiá. 
* Ưu: Đảm bảo an toàn trong cấp nước. 
* Nhược: 
 - Do không xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế. 
 - Tổng chiều dài mạng lưới đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng 
cũng như chi phí quản lý mạng lưới cao. 
Qb 
 Hình 2.2: Sơ đồ mạng lưới cấp nước vòng 
3. Mạng lưới hỗn hợp: được dùng phổ biến do kết hợp được ưu điểm 2 loại trên. 
Mạng lưới vòng dùng cho cấp truyền dẫn và những đối tượng tiêu thụ nước quan trọng. 
Mạng lưới cụt phân phối cho những điểm ít quan trọng. 
Ô phố 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 40
2.1.3. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước. 
1. Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước. 
2. Tổng chiều dài toàn mạng lưới mạng lưới là nhỏ nhất. 
3. Các tuyến ống chính phải đặt theo đường phố lớn, hướng về phía cuối khoảng cách 
giữa các tuyến chính 300-600m phụ thuộc qui mô của thành phố. 1 mạng lưới phải có ít 
nhất 2 tuyến chính, có thể làm việc thay thế lẫn nhau khi có sự cố. 
4. Các tuyến ống chính nối với nhau bằng các ống nhánh, khoảng cách 400-900m. Các 
tuyến vạch theo đường ngắn nhất, tránh đặt quá cao chướng ngại như: ao hồ, đường tàu, 
nghĩa địa. 
5. Có thể kết hợp được với các công trình khác và phát triển trong tương lai. 
6.1.4 Tính toán lấy nước từ mạng lưới cấp nước . 
 1. Xác định lưu lượng toàn mạng. 
 - 
24
Q.K
Q htgiåìmaxmax = 
 - 
24
Q.K
Q htgiåìminmin = 
 Chú ý: Đối với mạng có đài nước ở cuối mạng lưới còn phải tính toán kiểm tra cho 
trường hợp vận chuyển nước lớn nhất tức trường hợp tiêu thụ ít, mạng có chức năng vận 
chuyển lên đài. 
 2. Xác định lưu lượng tính toán từng đoạn ống. 
 Thực tế lấy nước từ mạng lưới cấp nước rất phức tạp và muôn màu, muôn vẻ. Từ mạng 
nước được đưa tới các đối tượng dùng nước qua rất nhiều đường ống khác nhau ( ống nhánh, 
ống phân phối) nối vào ống chính của thành phố trên những khoảng khác nhau. 
 A a a a a B 
q2 
q4 
q3 q5 
q6 q7 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 41
 a a a a 
 Hình 2-3: Sơ đồ lấy nước trên đoạn ống A-B của mạng phân phối. 
 I a a a a a II 
 a a a a a 
 Hình 2-4: Sơ đồ lấy nước trên đoạn ống chính I-II của mạng lưới 
 Nhận xét: Giữa đoạn ống A-B có nhiều ống nhánh dẫn nước vào ngôi nhà với các lưu 
lượng khác nhau ( q1, q2, q3,). Trên ống chính I-II ngoài việc cung cấp nước cho ống nhánh 
vào nhà còn có 1 số ống phân phối ( đường nét đứt) đấu vào. 
 Như vậy trên các đoạn ống của mạng lưới số điểm lấy nước rất khác nhau và khoảng 
cách giữa chúng không đồng nhất. Lượng nước lấy ra từ mỗi điểm không giống nhau và thay 
đổi theo thời gian, vào các thời điểm khác nhau có giá trị khác nhau. Qui luật của sự thay đổi 
này phụ thuộc vào chế độ dùng nước trong các nhà./ 
 Khi thiết kế để tính toán đơn giản hơn, tương đối gần đúng với thực tế gọi là “ Sơ đồ đơn 
giản hóa mạng lưới”. Sơ đồ được xây dựng dựa trên thuyết đơn giản hóa như sau: 
a. Các điểm lấy nước với số lượng nước tương đối lớn được coi là các điểm lấy nước 
tập trung. Còn các điểm lấy nước nhỏ coi là lấy nước dọc đường, lưu lượng lấy ra tại 
các điểm đó gọi là lấy nước dọc đường. Cho rằng lưu lượng dọc đường sẽ như nhau 
và phân bố đều theo chiều dài ống chính và ống nối. 
q1 q8 
q3 
q5 
q6 q8 
b b
q2 
q1 
q4 
q7 
a
q9 
Q
Q
Q
Q
Q
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 42
b. Trong quá trình làm việc của mạng lưới số lượng nước lấy ra từ các điểm dọc đường 
thay đổi theo cùng một tỷ lệ như biểu đồ dùng nước và sẽ khác nhau đối với từng 
thời điểm tính toán riêng biệt. Khi trên mạng lưới chỉ có ít điểm lấy nước thì ta có 
mạng lưới chỉ có lưu lượng tập trung (hệ thống cấp nước của khu công nghiệp hay xí 
nghiệp công nghiệp). Trong mạng lưới cấp nước thành phố lưu lượng tập trung là lưu 
lượng dùng cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, nhà ga, cơ quan, các công trình 
có nhu cầu dùng nước lớn. 
Theo phân tích và giả thuyết như trên thì từ giả thuyết thứ nhất ta có thể xác định lưu 
lượng nước lấy ra trên một đơn vị chiều dài đường ống và gọi là lưu lượng đơn vị dọc 
đường (qdv). 
L
qq
L.6,3
QQq ttrttttrttâv ∑
∑−=∑
∑−= (l/s.m) 
Trong đó: 
 - ∑L : tổng chiều dài tính toán (m) 
- qtt : lưu lượng tính toán cho toàn mạng lưới (l/s) 
- Qtt :lưu lượng tính toán cho toàn mạng lưới (m3/ng.đ). 
- qttr : tổng các lưu lượng tập trung lấy ra trên mạng lưới (l/s). 
- Qttr : tổng các lưu lượng tập trung lấy ra trên mạng lưới (m3/ng.đ). 
Lưu ý: 
 1, Khi tính toán phải loại trừ các đoạn ống chỉ làm nhiệm vụ vận chuyển, không lấy 
nước dọc đường ( đoạn ống đi qua khu đất trống không xây dựng công trình, qua công viên 
qua cầu). 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 43
 2, Trong thành phố có chia ra các khu vực có với mật độ dân số khác nhau, tiêu chuẩn 
dùng nước khác nhau thì phải xác định lưu lượng đơn vị dọc đường cho từng khu vực một. 
 Lưu lượng dọc đường lấy ra trên mỗi đoạn ống 
 qdđ (i-k) = qđv . l(i-k) (l/s) 
 Trong đó: 
 - l: chiều dài đoạn ống tính toán (m). 
- qđv: lưu lượng đơn vị là lưu lượng lấy ra trên 1m do chiều dài ống.(l/s.m) 
 Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống: 
 1, Mạng lưới chỉ có lưu lượng tập trung thì lưu lượng chảy qua mỗi tiết diện của đoạn 
ống nào đó không thay đổi và chính là lưu lượng tính toán của đoạn ống đang xét. 
 2, Đối với đoạn ống có lấy nước dọc đường thì luôn luôn tồn tại 2 loại lưu lượng. 
- Lưu lượng vận chuyển qua toàn bộ chiều dài đoạn ống đang xét tới đoạn ống 
phía sau. 
- Lưu lượng dọc đường phân bố đều theo chiều dài đoạn ống đó. 
 Hình 2-5: Lưu lượng nước chảy trong ống 
 qtt = qvc + α . qdđ (l/s) 
 Trong đó: 
- qvc: lưu lượng vận chuyển qua đoạn ống đó tới các điểm phía sau (l/s). 
qtt 
qvc 
qdđ 
qvc 
A B
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 44
- α: hệ số phân bố lưu lượng dọc đường thường lấy α = 0,5 (q ở đoạn đầu ống 
max, cuối ống là 0) 
- qdđ: lưu lượng dọc đường của đoạn ống đang xét (l/s). 
 Trong trường hợp đoạn ống chỉ có lưu lượng phân phối dọc đường, không có lưu lượng 
vận chuyển qua đoạn ống đó tới các điểm phía sau và lưu lượng lấy ra tại nút cuối (qvc = 0) 
thì lưu lượng tính toán của đoạn ống chỉ còn lưu lượng dọc đường phân phối liên tục từ đầu 
đến cuối đoạn ống như vậy lưu lượng luôn luôn thay đổi từ qdđ → 0 
 Khi các điểm lấy nước từ 20-50 trên mỗi đoạn ống, để đơn giản hóa trong tính toán, 
người ta đưa lưu lượng dọc đường về 2 nút (điểm đầu và điểm cuối mỗi đoạn ống) gọi là 
lưu lượng nút (qn). 
 qn = 0,5 . ∑qdđ + qttr (l/s) 
 Như vậy lưu lượng tính toán của mỗi đoạn ống sẽ là tổng các đại lượng: 
- Lưu lượng của các đoạn ống kề sau nó. 
- Lưu lượng nút của nút cuối đoạn ống tính toán. 
qtt(A_B) = qvc + qn(B) (l/s) 
2.1.5. Xác đinh các đường kính ống. 
 Có 2 các xác đinh đường kính. 
 1. Sử dụng công thức thủy lực. 
 Q = w . v 
v.
Q4d)troìndiãûntiãútcoïäúng(
4
dw
2
π=→
π= (m) 
qttr 
qvc 
qn(B) 
A B 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 45
Trong đó: 
 - Q: lưu lượng nước tính toán của đường ống (m3/s). 
 - v: vận tốc nước chảy trong ống (m/s). 
 * Mối quan hệ giữa d và v qua giá thành xây dựng (Gxd) và quản lý (Gql) 
 Từ công thức trên ta thấy điều kiện d không những phụ thuộc vào lưu lượng Q, mà còn 
phụ thuộc vào tốc độ v nữa vì Q là đại lượng không đổi nên: 
 - Nếu vận tốc tăng thì đường kính d giảm.Chi phí xây dựng (Gxd)giảm nhưng tổn thất áp lực 
theo chiều dài và thủy lực trong ống mạnh dẫn đến mối nối dễ hư hỏng . Độ cao bơm nước và chi 
phí điện cho việc bơm nước và chi phí điện cho việc bơm nước sẽ tăng dẫn đến chi phí quản lý 
(Gql) tăng. 
 -Nếu vận tốc giảm thì đường kính d tăng. Chi phí xây dựng (Gxd) tăng nhưng tổn thất áp 
lực giảm, năng lượng bơm nước giảm do đó chi phí quản lý (Gql) giảm. 
 Nhiệm vụ xác định đường kính cho các tuyến ống dẫn và mạng lưới chỉ có thể giải quyết 
được sau khi có sự hoạch toán các yêu cầu kinh tế. Về thực chất đây là bài toán kinh tế kỹ thuật. 
Nếu gọi Gxd là giá thành xây dựng mạng lưới đường ống, Gql là giá thành quản lý khi ấy tổng chi 
phí vốn đầu tư trong thời hạn tính toán (t) là: 
 W = Gxd + t.Gql 
Chi phí quản lý mạng lưới bao gồm chi phí sửa chữa hàng ngày phụ thuộc chi phí xây dựng; 
chi phí sửa chữa hàng ngày thường chiếm 1 tỷ lệ nào đấy của chi phí xây dựng và biểu bằng 
pGxd ( p tính bằng %) và giá thành điện năng đẻ bơm nước Gql1. Cả 2 đại lượng này đều phụ 
thuộc vào đường kính và tốc độ nước chảy trong ống. 
Chi phí lương cho công nhân không phụ thuộc vào đường kính và tốc độ nước chảy trong 
ống và chiếm 1 phần rất nhỏ nên bỏ. 
 W = Gxd + t.( pGxd + Gql1). 
Vậy tổng chi phí đầu tư cho 1 năm trong giai đoạn tính toán: 
 W1 = ( 1/t + p).Gxd + Gql1 
 W1 có thể biểu diễn như 1 hàm số của vận tốc tính toán (v) hay là hàm số của đường kính 
(d). Khi tăng đường kính (d), tức giảm vận tốc (v) nước chảy trong ống đại lượng ( 1/t + 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 46
p).Gxd sẽ tăng, đại lượng Gql1 sẽ giảm và ngược lại. Tổng cộng 2 đường cong ( 1/t + p).Gxd 
và Gql1 ta sẽ được đường cong biểu diễn giá trị chung W1 có giá trị cực tiểu tại điểm a. Giá 
trị vận tốc kinh tế nhất hay đường kính kinh tế nhất được xác định bằng đại lượng của hoành 
độ tại điểm mà đường cong W1 tương ứng với trục tung bé nhất. 
Hình 2-6: Mối liên hệ giữa W1, D, V 
 Bảng: Giá trị vkt. 
D (mm) Vkt (m/s) D (mm) Vkt (m/s) 
100 
150 
200 
250 
300 
0,15 - 0,86 
0,28 - 1,15 
0,38 - 1,15 
0,38 - 1,48 
0,41 - 1,52 
350 
400 
450 
500 
≥ 600 
0,47 - 1,58 
0,50 - 1,78 
0,60 - 1,94 
0,70 - 2,10 
0,95 - 2,60 
 2. Xác định D theo hệ số kinh tế (E) và lưu lượng kinh tế giới hạn (Qkt). 
Hệ số kinh tế E phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: công nghệ sản xuất, mức năng lượng dùng 
để bơm nước, trình độ kỹ thuật quản lý, ... có giá trị từ 0,25 - 0,5-0,75 ứng với các giá trị E 
cho từng loại ống tra ở các bảng tính sẵn cho ta lưu lượng kinh tế giới hạn Q+, Qktmin. 
0
D Dkt 
Gql1
( 1/t + p).Gxd 
W1
a 
 W1min 
0
V Vkt 
Gql1
( 1/t + p).Gxd 
W1
a W1min 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 47
 2.1.6. Xác định tổn thất áp lực (hl và hcb). 
 1. Tổn thất áp lực theo chiều dài: 2 cách xác định 
 a. Theo tổn thất đơn vị (i). 
 hl = i . l (m) 
 Trong đó: 
 - l: chiều dài đoạn ống tính toán (m) 
 - i: tổn thất đơn vị phụ thuộc vào loại ống và vận tốc nước chảy trong ống. 
+ Đối với ống gang và bê tông cốt thép. 
• V < 1,2 m/s → i = 0,000912.V2/ d1,3. (1 + 0,867/v)0,3 
• V ≥ 1,2 m/s → i = 0,00107 V2/ d1,3 
+ Ống nhựa tổng hợp 
226,1
r
774,1
d
V.000685,0i = 
+ Ống fibrôximăng 
3,0
19,1
2
)
V
51,31(
d
V000561,0i += 
+ Ống thủy tinh 
226,1
774,1
d
V000685,0i = 
Trong đó: - q: lưu lượng nước trong đoạn ống tính toán (l/s) 
 - d: đường kính ống (mm) 
 - v: vận tốc nước chảy trong ống (m/s) 
b. Theo sức kháng đơn vị. 
 hl = A . l . K . q2 = S . q2 (m) 
 Trong đó: 
 - A: hệ số kháng 
 - S: Sức kháng đơn vị 
 - K: hệ số điều chỉnh tốc độ 
 - l: chiều dài đoạn ống 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 48
 2. Tổn thất áp lực cục bộ (hcb): là tổn thất áp lực qua van, khi qua các mối nối, qua các 
đoạn thay đổi hướng của dòng chảy ... thường phải xác định qua từng chi tiết, qua từng đoạn 
1. Song hcb chỉ chiếm 1 tỉ lệ rất nhỏ, trong thực tế tính toán thường bỏ qua hoặc chỉ lấy 1 tỷ 
lệ nào đó so với tổn thất áp lực dọc đường. 
- Trường hợp dùng nước lớn nhất: 
hcb =( 10-15) % hl (m) 
- Trường hợp có cháy 
 hcb =( 5-10) % hl (m) 
 -Trường hợp vận chuyển lớn nhất thì phụ thuộc vào tình hình cụ thể ( vị trí của 
đài nước trên mạng lưới) mà tính toán. 
 2.3. Tính toán mạng lưới cụt cấp nước. 
 1. Xác định tổng lưu lượng vào mạng lưới theo các trường hợp cần tính. 
2. Qui hoạch mạng lưới và chia mạng lưới thành các đoạn tính toán, ghi trị số chiều 
dài các đoạn ống, ghi lưu lượng tập trung và đánh số các nút trên sơ đồ. 
Đoạn ống tính toán là đoạn ống nằm giữa 2 giao điểm hay giữa giao điểm đó với 1 nút lấy 
nước tập trung, trên đoạn đó đường kính óng không đổi. 
3. Xác định tổng chiều dài tính toán của mạng lưới ∑ltt. 
4. Xác định qđv, qdđ của các đoạn và đưa về lưu lượng nút. Ghi các kết quả tính toán 
lên sơ đồ mạng lưới. 
* Bảng tính lưu lượng dọc đường của các đoạn ống. 
Đoạn ống Ltt(m) Qdv(l/s.m) Qdd = ... 5 20 30 40 50 60 150 150 200 
S 14,4 5,2 1,3 0,32 0,0265 0,00207 0,0000675 0,00013 0,0000453
 5.4.5. Mạng lưới cấp nước bên trong nhà: 
 Mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm các đường ống, các bộ phận nối ống và các 
thiết bị cấp nước. 
 5.4.5.1. Phân loại: 
- Mạng lưới cụt: sự dụng cho nhà ở, cơ quan, n/m nếu đước phép ngừng cung cấp nước khi 
sửa chữa. 
- Mạng lưới vòng: sự dụng khi cần thiết phải đảm bảo cung cấp nước 1 cách liên tục. 
- Mạng lưới kết hợp: sự dụng trong nhà lớn, nhiều thiết bị lấy nước. 
- Mạng lưới phân vùng: mạng lưới có nhiều vùng trong 1 nhà được nối với nhau hoặc độc 
lập. 
 5.4.5.2. Đường ống và các bộ phận nối ống. 
 * Yêu cầu cơ bản của đường ống cấp nước trong nhà: 
- Bền, sự dụng được lâu. 
- Chống sức va thủy lực và tác động cơ học tốt. 
- Trọng lượng nhỏ đến tốn ít vật liệu, chiều dài lớn để giảm mối nối. 
- Lắp rác dễ dàng nhanh chóng. 
- Mối nối kín. 
 - Có khả năng uốn cong, đúc, hàn dễ dàng. 
 a. Ống thép. 
 * Ống thép tráng kẽm: 
l = 4-8m, d = 10-70mm 
 Lớp kẽm phủ bên tỏng lẫn bên ngoài thành ống có tác dụng bảo vệ ống khỏi bị ăn mòn 
và khỏi bị bẩn vì gỉ sắt. 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 129 
 * Ống thép đen (không tráng kẽm): l = 4-12m, d = 70-150mm, P = 10at loại tăng cường 
áp lực công tác P = 10-25at . 
+ Nối ống: 
 - Ống thép được nối với nhau bằng hàn (ống đường kính lớn) hàn có ưu điểm kín, bền 
nhưng tốn điện, tốn que hàn. 
- Phương pháp chủ yếu để nối ống nước trong nhà là nối bằng ren. Người ta chế tạo sẵn 
các phụ tùng có ren phía trong rồi lắp vào các ống nước có ren phía ngoài. Trước khi vặn ren 
vào nhau người ta phải quấn quanh chỗ ren phía ngoài ống 1 ít sợi đay cho chặt và kín mối 
nối rồi quét 1 lớp sơn chống rỉ lên chỗ ren. Ren ống có thể theo ren cửa thẳng hoặc xiên 
 + Các phụ tùng nối ống thường dùng: 
- Ống lồng để nối 2 đoạn ống thẳng với nhau. 
- Tê, thập để nối ống nhánh. 
- Cút để nối chỗ ngoặt cong. 
- Côn để chuyển từ to sang nhỏ. 
- Nút bị chặt đầu ống. 
- Bộ ba để nối các đoạn ống thẳng trong trường hợp thi công khó khăn. 
b. Ống nhựa: d = 10 - 630mm, l = 4, 6, 8, 10, 12 m 
 Ống nhựa có độ bền cao, rẻ, nhẹ, có khả năng chống ăn mòn hóa học, chịu tác động cơ 
học tốt, nối ống dễ dàng, nhanh chóng. Ống nhựa trơn do đó ít tổn thất thủy lực và khả năng 
vận chuyển nước cao hơn các ống khác từ 8-10%. 
 Nối ống bằng ren, hàn, dán nhựa hoặc bằng các phương pháp nối ống thép, gang. 
 c. Ngoài ra trong phòng thí nghiệm, cơ sở sản xuất ... còn sự dụng ống gang, ống thủy 
tinh, đồng thau, nhôm ... 
5.4.5.3. Các thiết bị cấp nước bên trong nhà: 
 1. Thiết bị lấy nước: 
- Vòi nước kiểu van mở chậm để tránh hiện tượng sức va thủy lực thường đặt trên chậu rửa 
tay, rửa mặt, chậu giặt, chậu tắm. 
- Kiểu vòi nước mở nhanh: trong nhà tắm công cộng, nhà giặt là thùng nước. Ở đây sức va 
thủy lực được triệt tiêu nhờ có thùng nước dự trữ. 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 130 
 2. Thiết bị đóng mở nước: dùng để đóng mở từng đoạn riêng biệt của mạng lưới là 
van khi d ≤ 50mm, khóa khi d > 50mm. 
Thiết bị đóng mở nước thường bố trí ở những vị trí: 
- Đầu các ống đứng cấp nước trên mặt sàn tầng 1. 
- Đầu các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh. 
- Ở các đường nước vào, trước và sau đồng hồ đo nước, máy bơm, trên đường ống dẫn 
nước lên két, trên đường ống dẫn nước vào thùng rửa xí. 
- Trên mạng lưới vòng để đóng kín 1/2 vòng 1. 
- Trước các vòi tưới, các dụng cụ, thiết bị đặc biệt trong trường học, bệnh viện. 
 3. Thiết bị điều chỉnh phòng ngừa: 
 * Van 1 chiều: chỉ cho nước chảy theo 1 chiều nhất định thường đặt sau máy bơm, 
đường ống dẫn nước vào nhà (khi bố trí két nước), trên đường dẫn nước từ két xuống. 
 * Van phòng ngừa: (giảm áp tạm thời) đặt ở những chỗ có khả năng áp lực nâng cao quá 
giới hạn cho phép. 
 * Van giảm áp (giảm áp thường xuyên) dùng để hạ áp lực và giữ cho áp lực không vượt 
quá giới hạn cho phép. 
 * Van phao hình cầu: dùng để tự động đóng nước khi đầy bể, kết nước, thùng chứa... 
 4. Các thiết bị đặc biệt: 
- Trong các nhà có hệ thống cấp nước chữa cháy: vời phun và van chữa cháy. 
- Trong bệnh viện, phòng thí nghiệm: vòi mở bàng cùi tay, đầu gối, chân đạp. 
 5.5. Thiết kế mạng lưới cấp nước bên trong nhà. 
 5.5.1. Vạch tuyến và bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà. 
 * Yêu cầu: 
- Đường ống phải đi tới mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh bên trong nhà. 
- Tổng chiều dài của đường ống ngắn nhất. 
- Dễ gắn ống với các kết cấu của nhà: tường, trần nhà, dầm, ... (gắn chắc ống với kết cấu nhà 
có thể sự dụng các bộ phận gắn đỡ ống như móc, vòng cổ ngựa, vòng đai treo, giá đỡ ...) 
- Thuận tiên, dễ dàng cho quản lý: kiểm tra, sửa chữa đường ống, đóng mở van ... 
* Một số điểm cần chú ý: 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 131 
- Không cho phép ống đặt qua phòng ở. Hạn chế đặt ống dưới đất vì khi hư hỏng, sửa chữa 
trở ngại cho sinh hoạt và khó khăn cho việc thăm nom, sửa chữa. 
- Các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh thường đặt với độ dốc 0,002 - 0,005 để dễ 
dàng xả nước khi cần thiết. Ống đứng nên đặt ở góc nhà. Mỗi ống nhánh không nên phục vụ 
quá 5 đơn vị dùng nước (1đơn vị = 0,2l/s) và không dài quá 5m. 
- Đường ống chính cấp nước có thể bố trí dưới tầng hầm, sàn tầng 1 hoặc tầng mái hay trên 
sân thượng. 
5.5.2. Tính toán mạng lưới cấp nước trong nhà: 
- Trên cơ sở vạch tuyến mạng lưới cấp nước trên mặt bằng ta vẽ sơ đồ không gian hệ thống 
cấp nước trong nhà. 
- Tiến hành đánh số thứ tự các đoạn ống cần tính toán (tại những vị trí thay đổi lưu lượng). 
- So sánh chọn tuyến ống bất lợi nhất. 
5.5.2.1. Xác định lưu lượng nước tính toán. 
Qtt cho hệ thống cấp nước trong nhà có thể xác định: 
- Theo yêu cầu, đối tượng sử dụng. 
- Chế độ dùng nước và tiêu chuẩn dùng nước. 
* Lưu lượng nước lớn nhất trong các nhà ở (m3/ngđ). 
)ngâ/m(
1000
K.N.q
Q 3ngaìyngaìymax, = 
Trong đó: - q: tiêu chuẩn dùng nước cho 1 người trong 1 ngày (l/người.ngđ) 
 - N: số nhân khẩu trong nhà. 
 - Kngày: Hệ số không điều hòa ngày K = 1,1(nhà lớn) = 1,3(nhà nhỏ). 
* Lưu lượng nước và chế độ tiêu thụ nước cho sản xuất: lấy theo số liệu công nghệ sản xuất. 
)ngâ/m(
1000
Z.m.qQ 3msx = 
Trong đó: - qm: tiêu chuẩn nước cho 1 đơn vị sản phẩm (l/sản phẩm) 
 - m: số lượng sản xuất trong 1 ca. 
 - Z: số ca làm việc trong ngày. 
Tuy nhiên để tính toán sát với thực tế và đảm bảo cung cấp nước được đầy đủ thì lưu lượng 
tính toán phải đước xác định theo số lượng các thiết bị vệ sinh được bố trí trong ngồi nhà đó. 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 132 
 Mỗi 1 thiết bị vệ sinh tiêu thụ 1 lượng nước khác nhau, do đó để dễ tính toán người ta 
đưa tất cả các lưu lượng của thiết bị vệ sinh về dạng lưu lượng đơn vị tương đường (đương 
lượng đơn vị). Mỗi đương lượng đơn vị tương ứng với lưu lượng nước là 0,2l/s của 1 vòi 
nước ở chậu rửa có đường kính 15mm, áp lực tự do là 2m. 
 Lưu lượng nước tính toán và trị số đương lượng của thiết bị vệ sinh. 
 Thực tế, các thiết bị vệ sinh không phải lực nào cùng sự dụng hết mà nó phụ thuộc vào 
chức năng của ngôi nhà, số lượng thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán và mức độ trang 
bị kỹ thuật vệ sinh cho ngôi nhà ⇒ để xác định Qtt người ta thường sự dụng công thức có 
dạng phụ thuộc vào số lượng thiết bị vệ sinh và áp dụng cho từng nhà khác nhau. 
 + Đối với nhà ở gia đình, tiểu khu nhà ở: 
 q = 0,2 a N + KN (l/s) 
Trong đó: 
 q. lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống (l/s) 
a. đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước (Bảng 5-2) 
Bảng 5-2 
Tiêu chuẩn(l/ngngđ) 100 125 150 200 250 300 350 400 
Trị số a 2,2 2,16 2,15 2,14 2,05 2 1,9 1,85 
 N: Tổng đương lượng của ngôi nhà hay đoạn ống tính toán 
 K: hệ số phụ thuộc vào N (Bảng 7-3) 
 Bảng 5-3 
Số đương lượng 300 301-500 501-800 801-1200 >1200 
Trị số K 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 
 + Đối với nhà ở công cộng: Bệnh viện, nhà ở tập thể, khách sạn, nhà an dưỡng điều 
dưỡng, nhà gởi trẻ, mẫu giáo, trường học, cơ quan hành chính. 
 q = N.2,0.α (l/s) 
Trong đó: N: Tổng số đương lượng tính toán 
 α : Hệ số phụ thuộc chức năng ngôi nhà (Bảng 7-4) 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 133 
Bảng 5-4 
Loại nhà Nhà gởi trẻ, 
mẫu giáo 
Bệnh viện 
Đa Khoa 
Cửa hàng, cơ 
quan hành 
chính 
Trường học, 
cơ quan giáo 
dục 
Nhà an 
dưỡng, 
điều dưỡng
Khách 
sạn, nhà 
ở tập thể 
Hệ số α 1,2 1,4 1,5 1,8 2,0 2,5 
Ngoài ra, biết tổng số đương lượng N tra bảng tính sẵn trực tiếp tìm được q 
 + Các loại nhà đặc biệt khác: phòng khán giả, phòng luyện tập thể thao, ăn tập thể, tắm 
công cộng. 
 q = 
100
.N.qo β∑ (l/s) 
Trong đó: qo: Lưu lượng tính toán cho một TBVS cùng loại (l/s) 
 n: số lượng TBVS cùng loại 
 β : Hệ số hoạt động đồng thời của các TBVS cùng loại (%). 
Lấy theo TCVN 4513-88 (Bảng 16) 
β = (25-100)% phụ thuộc vào chức năng. Ví dụ : Âu tiểu 25%, máng tiểu 100%, vòi tắm 
hoa sen 100% 
5.5.2.2. Chọn đường kính cho từng đoạn ống: 
 Sau khĩnhác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống, dựa vào vận tốc kinh tế , tra 
bảng thuỷ lực đường ống cấp nước để chọn đường kính 
 Khi ∑N≤ 20, Đường kính ống có thể chọn theo bảng sau: 
 Bảng 5-5 
∑N 1 3 6 12 20 
d(mm) 10-15 15-25 25-32 32-50 50-75 
 5.5.2.3. Xác định tổn thất áp lực: cho từng đoạn ống cũng như cho toàn thể mạng theo 
đường bất lợi. Tổn thất áp lực theo chiều dài và tổn thất cục bộ (xem chương 2.4) 
 5.5.2.4. Xác định áp lực cần thiết của ngôi nhà Hct 
 Hct = Hhh + ht + ∑ h 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 134 
 Trong đó: Hhh = h1 + (n-1)h2 + h3 
 ∑ h = Hđh + hl + hcb 
 hcb = (25-30)%hl 
 ht: lấy theo TCVN 18-64. Ví dụ: Vòi nước, thiết bị vệ sinh thông thường : 2m, tối 
thiểu là 1m, vòi rửa hố xí: 3m, vòi hương sen: 4m 
 5.6 Các công trình của hệ thống nước trong nhà 
 5.6.1 Két nước: 
 1. Chức năng: Khi áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài nhà không đảm bảo 
thường xuyên thì hệ thống nước trong nhà cần có két nước. 
 Két nước có nhiệm vụ điều hoà nước và dự trữ một phần nước chữa cháy trong nhà. 
 2. Xđ dung tích và chiều cao đặt két nước 
 a. Xác định dung tích két nước: 
 Wk = K(Wđh + Wcc) (m3) 
 Trong đó: Wđh: dung tích điều hoà của két nước (m3) 
 Wcc: dung tích chữa cháy (nếu có) lấy bằng lượng nước chữa cháy trong 
10 phút khi vận hành bằng tay và 5 phút khi vận hành tự động. 
 K: hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước, K = 
1,2÷ 1,3 
 * Xác định Wđh: 
- Khi không dùng bơm: Wđh là tổng lượng nước tiêu thụ trong giờ cao điểm (lúc áp lực bên 
ngoài không đủ). Muốn xác định phải biết chế độ tiêu thụ nước của ngôi nhà đó. 
 Wđh = Q.T (m3) 
Trong đó: Q: lưu lượng của giờ dùng nước trong ngày (m3/h) 
 T: Thời gian thiếu nước trong ngày (giờ) 
Khi số liệu không đủ lấy bằng 50-80% lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà 
- Khi dùng máy bơm 
 + Mở máy bơm bằng tay: Wđh = Qngđ/n 
Trong đó: Qngày: lưu lượng nước trong những ngày dùng nước lớn nhất (m3/ngày) 
 n: số lần ở máy trong ngày (3-6 lần) 
Khi tính toán sơ bộ: Wđh = (20-30)% Qngđ 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 135 
Nhà nhỏ, dùng ít nước Wđh = (50-100)%Qngđ 
 +Bơm đóng tự động 
 Wđh = n2
Qb (m3) 
 * Wcc = 0,6.qcc.ncc 
 Trong đó: qcc: lưu lượng nước cho một vòi chữa cháy (l/s) 
 ncc: số vòi chữa cháy hoạt động đồng thời. 
 b. Chiều cao đặt két nước: Được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa nước và tạo 
ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường hợp dùng nước lớn nhất, như 
vậy két nước phải có đáy đặt cao hơn thiết bị vệ sinh bất lợi nhất một khoảng bằng tổng áp 
lực dư ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất và tổn thất áp lực từ két nước đến đáy két. 
 Hct: áp lực công tác tại điểm bất lợi 
 Trong các ngôi nhà ở và công cộng két thường đặt trên mái nhà và hầm mái. 
2. Bể chứa nước: Theo quy phạm, nếu áp lực đường ống cấp nước bên ngoài nhà < 6m thì 
phải sử dụng bể chứa nước. 
- Dung tích bể chứa nước xác định trên cơ sở chế độ nước chảy đến và chế độ làm việc của 
máy bơm. Trường hợp không có số liệu đầy đủ có thể lấy theo kinh nghiệm Wb = 0,5-2 lần 
lưu lượng tính toán ngày đêm của ngôi nhà. Trường hợp có hệ thống chữa cháy trong nhà 
phải dự trữ thêm vào bể lượng nước chữa cháy 3 giờ liền. 
 Bể có thể xây bằng gạch, bê tông cốt thép, có dạng hình tròn, vuông hay chữ nhật, đặt 
trong hay ngoài nhà, nổi hay chìm dưới mặt đất. Về mặt kỹ thuật giống như bể chứa nước 
sạch trong trạm xử lý. 
 3. Máy bơm và trạm bơm: 
 Khi áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài không bảo đảm thì hệ thống cấp nước 
bên trong nhà có thêm máy bơm để tăng áp lực. Thường sử dụng máy bơm ly tâm chạy điện. 
 * Chọn bơm dựa vào lưu lượng máy bơm Qb (m3/h hoặc l/s) và áp lực toàn phần của 
máy bơm Hb (m). Ta dùng “cẩm nang chọn bơm” để chọn loại máy bơm thích hợp. 
 - Trường hợp sinh hoạt thông thường Qb = Qmax của ngôi nhà 
 - Trường hợp có cháy Qccb = Qmaxshoạt + Qcc 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 136 
 - Trường hợp hệ thống có bể chứa: áp lực bơm chính là áp lực cần thiết của ngôi nhà 
nhưng được tính từ mực nước thấp nhất trong bể chứa đến TBVS ở vị trí bất lợi nhất. 
 Trạm bơm có thể bố trí ở lồng cầu thang hoặc bên ngoài nhà. 
Yêu cầu: gian đặt bơm phải khô ráo, sáng sủa, thông gió, xây bằng vật liệu không cháy hoặc 
ít cháy, có kích thước đủ để lắp đặt dễ dàng và quản lý thuận tiện. 
 Việc thao tác vận hành bơm có thể bằng thủ công, bán tự động, tự động hoàn toàn. 
 4. Trạm khí ép: 
 Trong trường hợp không thể xây dựng két nước bên trong nhà vì lý do nào đó như: 
dung tích két nước quá lơn, chiều cao két nước yêu cầu lớn lúc đó phải xây dựng các trạm 
khí ép làm nhiệm vụ điều hoà và tạo áp thay cho két nước 
 Trạm khí ép gồm hai thùng bằng thép: 1 thùng chứa nước và 1 thùng chứa không khí. 
Khi nước thừa nó vào thùng, nước dồn sang thùng không khí ép chặt lại. Nước đầy thùng thì 
áp lực không khí max -Pmax 
 Khi thiếu nước, nước từ thùng nước chảy ra cung cấp theo tiêu dùng không khí lại từ 
thùng không khí sang thùng nước và giãn ra. Khi nước cạn đến đáy thùng nước thì áp lực 
không khí nhỏ nhất - Pmin. 
 Dung tích thùng nước Wn chính là dung tích của két. 
 Dung tích thùng nước Wkk được xác định theo áp lực Pmax, Pmin . Để đảm bảo đưa 
nước đến mọt thiết bị vệ sinh bên trong nhà thì Pmin = Hct còn Pmax lấy không lớn quá (tránh 
vỡ thùng, rò rỉ ống) nhưng không nhỏ quá (vì dung tích thùng không khí sẽ lớn) (Pmax < 6at). 
 Theo định luật Boyle - maiotte về sự giãn nở của thể khí: 
 (Pmin + 1)(Wkk + Wn) = (Pmax + 1) Wkk 
→ =+
+
1maxP
1minP
WnWkk
Wkk
+ 
Pmax = [Pmin(Wkk +Wn) + Wn] / Wkk 
Để thoả mãn điều kiện Pmax giá trị của Pmin/ Pmax = 0,6-0,75 
Máy ép khí cs nhiệm vụ tạo ra áp lực cấn thiết cho không khí ban đầu và bổ sung áp lực khi 
bị hao hụt sau quá trình sử dụng (1-2 tuần/ lần) 
 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 
Nguyễn Lan Phương 137 
Chú ý: Đối với trạm khí ép nhỏ thì chỉ cần xây dựng 1 thùng vừa chứa khí vừa chứa nước 
(khí ở trên và nước ở dưới). 
 Trạm khí ép có thể bố trí ở tầng hầm, tầng 1 hoặc lưng chừng nhà. Việc đóng mở máy 
ép khí có thể tự động hoặc bằng tay.