Xem mẫu
TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA TP. HCM
M NG LƯ I C P THOÁT NƯƠÙC
Khoa KTXD - B môn KTTNN
N I DUNG MÔN H C
PGS. TS. NGUY N TH NG
E-mail: nthong56@gmail.com or nthong56@yahoo.fr
Chương 1. Ch t lư ng, ht. phân ph i nư c & thi t b .
Chương 2. Qu n lý cung - c u trong c p nư c.
Chương 3. Mô hình hoá & thi t k ht. c p nư c.
Chương 4: Phân tích m ng lư i c p nư c.
Chương 5: Nư c va trong ñư ng ng ch y có áp.
Chương 6. Quy ho ch h th ng thóat nư c.
Chương 7. Mô hình hoá & thi t k ht. thoát nư c.
Chương 8. Thoát nư c vùng tri u.
Chương 9. Qu n lý v n hành ht. c p và thoát nư c.
Ph n m m SWMM & EPANET
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
14/10/2010
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 1: Chaát löôïng, heä thoáng phaân phoái & thieát bò
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
N I DUNG
NOÄI DUNG
- Giôùi thieäu hieän töôïng;
- Cô sôû lyù thuyeát;
- Phöông phaùp tính giaù trò aùp suaát trong
hieän töôïng nöôùc va.
Phương pháp ñư ng ñ t trưng.
Phương pháp sai phân h u h n.
Th c hành 1: Mô hình d
báo nhu c u
nư c dùng v i p/p H i quy tuy n tính
Th c hành 2: Mô ph ng m ng lư i c p
nư c v i EPANET.
Th c hành 3: Mô ph ng m ng lư i thoát
nư c v i SWMM.
Th c hành 4: Mô ph ng th y l c v i HECRAS
14/10/2010
3
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG
HEÄ QUAÛ HIEÄN TÖÔÏNG NÖÔÙC VA
Hieän töôïng soùng aùp suaát taïo ra bôûi söï thay
ñoåi nhanh veà TOÁC ÑOÄ cuûa doøng chaûy coù aùp
trong ñöôøng oáng.
Söï thay ñoåi toác ñoä doøng chaûy coù theå do:
Hoaït ñoäng cuûa bôm, van treân ñöôøng oáng;
Hoaït ñoäng van chaân khoâng;
Hoaït ñoäng thoaùt (ngöøng) nöôùc nhanh qua loã
hoaëc van môû moät phaàn.
PGS. Dr. Nguy n Th ng
- Gia taêng aùp suaát coù theå nhieàu laàn so vôùi
aùp suaát oån traïng thaùi bình thöôøng (nöôùc
va döông) vôõ ñöôøng oáng.
- Giaûm aùp suaát so vôùi aùp suaát oån traïng
thaùi bình thöôøng (nöôùc va aâm)
ñöôøng
oáng bò boùp deïp.
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
NÖÔÙC VA TRONG ÑÖÔØNG OÁNG AÙP LÖÏC NMTÑ
∆HA
Hoà chöùa
B
Ñöôøng oáng coù aùp
HA
o Maët chuaån
HA:
α
A
coät nöôùc tænh
o
Keânh
∆HA: gia soá aùp löïc do nöôùc va
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
D NG C A SÓNG ÁP L C NƯ C VA
CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT
Sóng nư c va là d ng sóng ñ ng
(sóng gián ño n
m t sóng g n
như th ng ñ ng)
Giaû thieát:
- Nöôùc laø neùn ñöôïc;
- Ñöôøng oáng co giaõn döôùi taùc duïng aùp suaát thay
ñoåi (ñöôøng oáng ñaøn hoài).
Phöông trình toaùn hoïc bieåu dieãn hieän töôïng
nöôùc va:
- Phöông trình chuyeån ñoäng vôùi ñònh luaät
Newton 2 cho doøng chaûy khoâng oån ñònh;
- Phöông trình lieân tuïc (theå tích kieåm soaùt).
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PGS. Dr. Nguy n Th ng
M t sóng nư c va
Phương truy n
sóng nư c va
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
SÔ ÑOÀ TÍNH PHÖÔNG TRÌNH NEWTON 2
AÙp duïng luaät Newton cho ñoaïn doøng chaûy giôùi
haïn trong ñoaïn ñöôøng oáng vi phaân dx
(F=ma) – Xeùt treân truïc ñoaïn oáng:
Ñöôøng coät nöôùc H
p
(H-z)
θ
pA
z
PGS. Dr. Nguy n Th ng
∂ (A)
dx
∂x
τπDdx
dx
pA +
∂ (pA)
dx
∂x
ρgAdx
Maët chuaån
∂ (pA)
∂ (A )
pA − pA +
dx + p
dx
∂x
∂x
m
dV
− γAdx sin θ − τπDdx = ρAdx
dt
PGS. Dr. Nguy n Th ng
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chia 2 veá p/t cho khoái löôïng ρAdx vaø thu goïn:
−
1 ∂p
4τ dV
dx − g sin θ −
=
ρ ∂x
ρD dt
Ngoaøi ra, lyù thuyeát doøng chaûy roái oån ñònh:
τ = ρfV 2 / 8
Chaáp nhaän giaû thieát yeáu toá ma saùt trong doøng
chaûy khoâng oån ñònh gioáng nhö doøng oån ñònh:
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Ngoaøi ra, ta coù:
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
THEÅ TÍCH KIEÅM SOAÙT
dV ∂V
∂V
=
+V
dt
∂t
∂x
ρAV +
(H-z)
∂V
∂V
V
nguon tai.lieu . vn
M NG LƯ I C P THOÁT NƯƠÙC
Khoa KTXD - B môn KTTNN
N I DUNG MÔN H C
PGS. TS. NGUY N TH NG
E-mail: nthong56@gmail.com or nthong56@yahoo.fr
Chương 1. Ch t lư ng, ht. phân ph i nư c & thi t b .
Chương 2. Qu n lý cung - c u trong c p nư c.
Chương 3. Mô hình hoá & thi t k ht. c p nư c.
Chương 4: Phân tích m ng lư i c p nư c.
Chương 5: Nư c va trong ñư ng ng ch y có áp.
Chương 6. Quy ho ch h th ng thóat nư c.
Chương 7. Mô hình hoá & thi t k ht. thoát nư c.
Chương 8. Thoát nư c vùng tri u.
Chương 9. Qu n lý v n hành ht. c p và thoát nư c.
Ph n m m SWMM & EPANET
Web: //www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
14/10/2010
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 1: Chaát löôïng, heä thoáng phaân phoái & thieát bò
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
N I DUNG
NOÄI DUNG
- Giôùi thieäu hieän töôïng;
- Cô sôû lyù thuyeát;
- Phöông phaùp tính giaù trò aùp suaát trong
hieän töôïng nöôùc va.
Phương pháp ñư ng ñ t trưng.
Phương pháp sai phân h u h n.
Th c hành 1: Mô hình d
báo nhu c u
nư c dùng v i p/p H i quy tuy n tính
Th c hành 2: Mô ph ng m ng lư i c p
nư c v i EPANET.
Th c hành 3: Mô ph ng m ng lư i thoát
nư c v i SWMM.
Th c hành 4: Mô ph ng th y l c v i HECRAS
14/10/2010
3
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG
HEÄ QUAÛ HIEÄN TÖÔÏNG NÖÔÙC VA
Hieän töôïng soùng aùp suaát taïo ra bôûi söï thay
ñoåi nhanh veà TOÁC ÑOÄ cuûa doøng chaûy coù aùp
trong ñöôøng oáng.
Söï thay ñoåi toác ñoä doøng chaûy coù theå do:
Hoaït ñoäng cuûa bôm, van treân ñöôøng oáng;
Hoaït ñoäng van chaân khoâng;
Hoaït ñoäng thoaùt (ngöøng) nöôùc nhanh qua loã
hoaëc van môû moät phaàn.
PGS. Dr. Nguy n Th ng
- Gia taêng aùp suaát coù theå nhieàu laàn so vôùi
aùp suaát oån traïng thaùi bình thöôøng (nöôùc
va döông) vôõ ñöôøng oáng.
- Giaûm aùp suaát so vôùi aùp suaát oån traïng
thaùi bình thöôøng (nöôùc va aâm)
ñöôøng
oáng bò boùp deïp.
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
NÖÔÙC VA TRONG ÑÖÔØNG OÁNG AÙP LÖÏC NMTÑ
∆HA
Hoà chöùa
B
Ñöôøng oáng coù aùp
HA
o Maët chuaån
HA:
α
A
coät nöôùc tænh
o
Keânh
∆HA: gia soá aùp löïc do nöôùc va
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
D NG C A SÓNG ÁP L C NƯ C VA
CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT
Sóng nư c va là d ng sóng ñ ng
(sóng gián ño n
m t sóng g n
như th ng ñ ng)
Giaû thieát:
- Nöôùc laø neùn ñöôïc;
- Ñöôøng oáng co giaõn döôùi taùc duïng aùp suaát thay
ñoåi (ñöôøng oáng ñaøn hoài).
Phöông trình toaùn hoïc bieåu dieãn hieän töôïng
nöôùc va:
- Phöông trình chuyeån ñoäng vôùi ñònh luaät
Newton 2 cho doøng chaûy khoâng oån ñònh;
- Phöông trình lieân tuïc (theå tích kieåm soaùt).
PGS. Dr. Nguy n Th ng
PGS. Dr. Nguy n Th ng
M t sóng nư c va
Phương truy n
sóng nư c va
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
SÔ ÑOÀ TÍNH PHÖÔNG TRÌNH NEWTON 2
AÙp duïng luaät Newton cho ñoaïn doøng chaûy giôùi
haïn trong ñoaïn ñöôøng oáng vi phaân dx
(F=ma) – Xeùt treân truïc ñoaïn oáng:
Ñöôøng coät nöôùc H
p
(H-z)
θ
pA
z
PGS. Dr. Nguy n Th ng
∂ (A)
dx
∂x
τπDdx
dx
pA +
∂ (pA)
dx
∂x
ρgAdx
Maët chuaån
∂ (pA)
∂ (A )
pA − pA +
dx + p
dx
∂x
∂x
m
dV
− γAdx sin θ − τπDdx = ρAdx
dt
PGS. Dr. Nguy n Th ng
2
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
Chia 2 veá p/t cho khoái löôïng ρAdx vaø thu goïn:
−
1 ∂p
4τ dV
dx − g sin θ −
=
ρ ∂x
ρD dt
Ngoaøi ra, lyù thuyeát doøng chaûy roái oån ñònh:
τ = ρfV 2 / 8
Chaáp nhaän giaû thieát yeáu toá ma saùt trong doøng
chaûy khoâng oån ñònh gioáng nhö doøng oån ñònh:
PGS. Dr. Nguy n Th ng
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Ngoaøi ra, ta coù:
MAÏNG LÖÔÙI CAÁP THOAÙT NÖÔÙC
Chöông 5: Nöôùc va trong maïng löôùi caáp nöôùc
THEÅ TÍCH KIEÅM SOAÙT
dV ∂V
∂V
=
+V
dt
∂t
∂x
ρAV +
(H-z)
∂V
∂V
V