Câu 1: Các loại httn? ưu khuyết điểm và phạm vi ứng dụng? Các bộ phận của httn?

Httn là một tổ hợp gồm những dụng cụ, dường ống và công trình thực hiện 3 chức năng: thu, vận chuyển và xử lí nước thải trước khi xả ra sông, hồ và biển. Hiện nay do có sự khác nhau về vận chuyển và làm sạch của các loại nuớc thải nên người ta chia ra 3 loại httn.

1.Httn chung

ưu điểm: Tổng chiều dài đường ống thoát nước thành phố được rút ngắn, nước mưa trước khi đổ ra sông, hồ cũng đã được làm sạch đến mức độ cần thiết.

Nhược điểm:

- ống thoát nước phải lớn để đủ sức vận chuyển cả lượng nước mưa, không được phép để tràn ống gây ngập lụt trong thành phố dù chỉ là tức thời.

- Công suất các trạm bơm, trạm làm sạch lớn và như vậy là trong thời gian không có mưa thì khả năng thoát nước của httn chung không được sử dụng hết. Từ đó ta thấy ở những miền có mưa to, mưa theo mùa thì không nên ứng dụng httn chung.

- Httn chung đòi hỏi phải bỏ chi phí xây dựng ra cùng một lúc.  

2.Httn riêng

ưu điểm:

- Chỉ phải bơm và làm sạch lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất nên công trình nhỏ.

- Mạng lưới đường ống thoát nước thành phố thường xuyên sử dụng hết khả năng vận chuyển. Lưu lượng và tốc độ nước chảy trong ống tương đối đều giữa các mùa trong năm.

Nhược điểm: Tổng cộng chiều dài đường ống thoát nước lớn

3.Httn kết hợp

Thường xuất hiện trong trường hợp mở rộng thành phố đã có httn chung hoặc ở những thành phố lón mà mỗi khu vực của nó có đặc điểm riêng về địa hình, mật độ xây dựng, mức độ trang bị tiện nghi cấp

thoát nước trong nhà ở mỗi khu vực ấy ứng dụng một loại httn.  

Các bộ phận cơ bản của httn

- đường ống thoát nước thành phố: đặt dọc theo đường phố thu nước từ ống thoát nước tiểu khu hay ống thoát nước ngoài sân nhà, xí nghiệp công nghiệp, trường học, bệnh viện, cửa hàng...v.v

- ống góp lưu vực: ống góp lưu vực đặt dọc theo triền đất thấp thu nước từ nhiều ống thoát nước dường phố trong phạm vi lưu vực.

- ống góp chính: thu nước từ hai ống góp lưu vực trở lên

- ống chuyển: là ống đưa nước ra khỏi thành phố đến trạm bơm hay công trình sạch, trong suốt đường ống chuyển, lưu lượng thoát nước sẽ không thay đổi.

- Giếng thăm: Trên mạng lưới đường ống ở chỗ ngoặt, chỗ nối nhánh ...v.v. xây dựng những giếng thăm. Qua giếng thăm mà kiểm tra, tẩy rửa và thông ống mỗi khi bị tắc.

- Trạm bơm: Khi địa hình bằng phẳng đường ống tự chảy dài sẽ chui xuống sâu xuống đất. Lúc đó ta phải đưa nước lên cao, tức là phải bơm. Các trạm bơm đặt ở chỗ thấp và có điều kiện xả sự cố

- ống có áp lực: đoạn ống đưa nước từ trạm bơm đến đầu ống tự chảy khác cao hơn, hay đến công trình, làm sạch, trong đó nước chảy dưới áp lực do máy bơm tạo nên.

- ống xả sự cố: ở trước các trạm bơm đề phòng sự cố cho trạm bơm phải đặt đoạn ống xả nước từ cuối ống tự chảy ra sông hồ hay nơi đặt thấp gần đây.

- Giếng thu nước mưa

- công trình khử trùng nước thoát đã được làm sạch và công trình thải nước ra sông.    

Câu 2: Httn chung: Sơ đồ, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm?

1.Sơ đồ: tự vẽ

1- cống phụ

2- giếng tràn, tách nước mưa; 3- cống bao

4- tb; 5- trạm xử lí

2.Nguyên lí làm việc

Là loại hệ thống thu cả ba loại nước thải (sinh hoạt, sản xuất, nước mưa) vào một mạng lưới đường ống chung dẫn ra ngoài phạm vi thành phố đến công trình làm sạch.

Khi không có mưa toàn bộ nước thải được thu gom theo hệ thống cống bao và được đưa đến trạm xử lí

Khi có mưa nhỏ: nước thải và nước mưa được gom bởi cống bao và đưa về trạm xử lí.

Khi có mưa to; nước thải và nước mưa được đưa thẳng về trạm xử lí. Trong trường hợp nước mưa và nước thải hoà vào nhau đạt tiêu chuẩn vệ sinh thì xả thẳng ra sông hay hồ gần nhất

3.Ưu và nhược điểm

Ưu điểm: Tổng chiều dài đường ống thoát nước thành phố được rút ngắn, nước mưa trước khi đổ ra sông, hồ cũng đã được làm sạch đến mức độ cần thiết.

Nhược điểm:- ống thoát nước phải lớn để đủ sức vận chuyển cả lượng nước mưa, không được phép để tràn ống gây ngập lụt trong thành phố dù chỉ là tức thời.

- Công suất các trạm bơm, trạm làm sạch lớn và như vậy là trong thời gian không có mưa thì khả năng thoát nước của httn chung không được sử dụng hết. Từ đó ta thấy ở những miền có mưa to, mưa theo mùa thì không nên ứng dụng httn chung.

- Httn chung đòi hỏi phải bỏ chi phí xây dựng ra cùng một lúc.

- Httn chung thường được thiết kế cho những khu vực dân cư nhỏ và có địa hình thuận lợi  

Câu 3: Httn riêng hoàn toàn: Sơ đồ, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm? Phạm vi ứng dụng?

1.Sơ đồ: Tự vẽ

1- cống nước thải

2- cống nước mưa

3- trạm xử lí nước mưa

4- trạm bơm

5- trạm xử lí nước thải

2.Nguyên lí làm việc

Đây là hệ thống có hai mạng lưới đường ống riêng biệt

Một mạng lưới đường ống vận chuyển nước thải có nồng độ chất bẩn lớn là nước thải sinh hoạt và nước thải sx đến công trình làm sạch. Đây là mltn thải sinh hoạt và sản xuất

Một mạng lưới đường ống khác có thể là rãnh hay mương vận chuyển nước mưa ít bẩn đổ ngay ra sông, hồ không qua công trình làm sạch. Đây là mltn mưa.

Nước mưa không thể chỉ chảy trong các rãnh xây mà còn phải chảy vào đường ống kín. Thành ra có có hai mạng lưới đường ống, một để thoát nước sinh hoạt và sản xuất, một để thoát nước mưa.

3.Ưu và nhược điểm

ưu điểm: - Chỉ phải bơm và làm sạch lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất nên công trình nhỏ.

- Mạng lưới đường ống thoát nước thành phố thường xuyên sử dụng hết khả năng vận chuyển. Lưu lượng và tốc độ nước chảy trong ống tương đối đều giữa các mùa trong năm.

Nhược điểm: Tổng cộng chiều dài đường ống thoát nước lớn

4.Phạm vi ứng dụng

áp dụng để giải quyết thoát nước cho những thành phố có diện tích lớn.

Câu 4: Httn riêng không hoàn toàn: sơ đồ, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm? Phạm vi ứng dụng?

1.Sơ đồ

1- cống nước thải

2- cống nước mưa

3- trạm xử lí nước mưa

4- trạm bơm

5- trạm xử lí nước thải

2.Nguyên lí làm việc

Đây là hệ thống có hai mạng lưới đường ống riêng biệt

Một mạng lưới đường ống vận chuyển nước thải có nồng độ chất bẩn lớn là nước thải sinh hoạt và nước thải sx đến công trình làm sạch. Đây là mltn thải sinh hoạt và sản xuất

Một mạng lưới đường ống khác có thể là rãnh hay mương vận chuyển nước mưa ít bẩn đổ ngay ra sông, hồ không qua công trình làm sạch. Đây là mltn mưa.

Nước mưa chảy trong hệ thống rãnh xây, trong mương đào thẳng ra sông hồ còn nước thải sinh hoạt và sản xuất chảy trong mạng lưới đường ống kín đến công trình làm sạch

3.ưu và nhược điểm

ưu điểm: - Chỉ phải bơm và làm sạch lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất nên công trình nhỏ.

- Mạng lưới đường ống thoát nước thành phố thường xuyên sử dụng hết khả năng vận chuyển. Lưu lượng và tốc độ nước chảy trong ống tương đối đều giữa các mùa trong năm.

Nhược điểm: Tổng cộng chiều dài đường ống thoát nước lớn

4.Phạm vi ứng dụng

áp dụng cho những thị xã, thị trấn, khu công nghiệp có diện tích nhỏ và độ dốc mặt đất san nền thuận lợi.

Câu 5: Khả năng vận chuyển của dòng chảy trong mltn?

Liên quan đến trạng thái dòng chảy và mật độ cặn trong nước

Mltn làm việc tốt là khi các chất không tan trôi đều theo dòng nước. Để đạt được như vậy phải tạo cho đường ống một khả năng vận chuyển các hạt rắn ở trạng thái lơ lửng, phải có dòng chảy rối.

Trạng thái chảy rối trong mltn có ở cả 3 vùng thuỷ lực là trơn, nhám và chuyển tiếp giữa chúng.

Trong dòng chảy với tốc độ không lắng cặn các hạt rắn nhỏ, đường kính trung bình 0,03 => 0,05 mm được phân bố khá đều trong chiều sâu dòng nước. Các hạt cỡ 0,05=>0,2 mm thì phần lớn ở gần lòng ống và một ít ở gần mặt nước, còn những hạt lớn thì chủ yếu lăn theo lòng ống. Chỉ trong những đoạn ống có dòng chảy mạnh, sỏi và đá cuội mới có thể được phân bố trong toàn chiều sâu.

Các xoáy nước có tác dụng làm cho các hạt ở trạng thái lơ lửng và dòng nước đưa chúng trôi theo chiều chảy. Đó là khả năng vận chuyển của dòng nước đối với các hạt.

Như vậy nhờ có năng lượng dòng chảy rối mà đường ống thoát nước có thể vận chuyển tốt các chất không tan hữu cơ và vô cơ. Khó khăn chính là vận chuyển các hạt vô cơ, nhất là cát. Khi điều kiện thuỷ lực không thuận lợi cát sẽ lắng xuống lòng ống.

Ba tình trạng cơ bản chuyển động của dòng nước có mang các chất lơ lửng là: 

- Khi lượng các chất lơ lửng nhỏ hơn khả năng vận chuyển chuyển của dòng nước không có hiện tượng lắng cặn, các hạt rắn trôi đi dòng nước còn cuốn theo các hạt rắn đã lắng từ trước.

- Khi lượng các chất lơ lửng cân bằng với khả năng vận chuyển của dòng nước, dòng nước ở tình trạng cân bằng, cát

chuyển động đều gần lòng ống hoặc lăn đi tạo thành hình sóng động

- Khi các chất lơ lửng lớn hơn khả năng vận chuyển của dòng nước, các hạt rắn trước tiên là cát lắng xuống cho tới khi dòng nước ở trạng thái cân bằng. Đường ống bị lắng cặn. 

Câu 6: Trạng thái dòng chảy trong mltn

Yêu cầu của mltn là vận chuyển nước thải không lắng đọng và giảm chi phí quản lí, hạ giá thành xây dựng cơ bản.

Để giải quyết vấn đề này dựa trên cơ sở phân tích tốc độ dòng nước trong ống về các mặt: trạng thái dòng chảy và khả năng vận chuyển các hạt rắn có trong nước thải thấy trạng thái dòng trong ống thoát nước là chảy rối. Chỉ có dòng chảy rối mới có khả năng vận chuyển các chất dạng hạt rắn trôi lơ lửng. Nguyên nhân là do dòng chảy rối có sự xáo trộn ngang giữa các lớp nước, và hình thành nên các vận tốc khác nhau giữa các lớp nước. Chính sự chênh lệch vận tốc giữa 2 lớp nước kề nhau làm xuất hiện những dòng xoáy. Dòng xoáy từ lòng ống chuyển lên kéo theo các hạt rắn, càng lên cao thì kéo theo càng nhiều hạt và sức xoáy yếu dần. Đến mặt nước thì dòng xoáy biến đi, các hạt rắn lại lắng xuống. Trên đường rơi xuống có khi chưa tới lòng ống các hạt rắn lại bị lôi cuốn vào dòng xoáy kháccũng chuyển động lên. Cứ thế các hạt ở vị trí lơ lửng và trôi theo dòng nước. 

Về mặt chế độ của dòng chảy thì trong mltn có thể xảy ra các trường hợp:

- chảy đều: khi tốc độ trung bình của các mặt cắt ngang trên suốt dọc dòng nước không đổi. Điều kiện của chế độ dòng chảy đều là: q = const, Ômega =const. Trong mltn chế độ chảy đều chỉ thấy ở ống thẳng không có nhánh nối và có khả năng tự rửa sạch lòng ống, nó làm nhiệm vụ vận chuyển đơn thuần 

- chảy không đều: khi ở những mặt cắt ngang khác nhau có tốc độ trung bình khác nhau, chế độ chảy không đều thấy ở các ống góp lớn. ở đấy lưu lượng nước tăng dần theo chiều dài đường ống. Nguyên nhân chính của chảy không đều là do tổn thất cục bộ ở những chỗ ngoặt, chỗ nối nhánh ở lòng rãnh, trong các giếng thăm khi thay đổi đường kính ống và do thay đổi độ dốc.

Dòng chảy không dều cũng có hai trường hợp là: chảy không đều, không ổn định và chảy không đều, ổn định

Câu 7: Các loại sơ đồ httn

1.Sơ đồ thẳng góc

áp dụng cho thành phố có địa hình dốc về phía bờ sông

Thích hợp cho httn mưa và hệ thống nước thải phân tán

Cống gần như vuông góc với đưòng đồng mức

Hiện nay sơ đồ thẳng góc được ứng dụng trong mltn mưa và nước sản xuất quy ứoc sạch.

Nhớ vẽ thêm đưòng đồng mức vuông góc.

2.Sơ đồ cống bao

áp dụng cho httn thải sinh hoạt

Nước thải được tập trung về trạm xử lí, sau đó được đổ ra sông

3.Sơ đồ song song

áp dụng cho thành phố có độ dốc nhất định về phía bờ sông.

Cống gần như song song với đường đồng mức

Trạm XL đặt xa thành phố trên 500m

4.Sơ đồ phân vùng

áp dụng cho thành phố có địa hình phức tạp.

Vùng 1 cho tự chảy về trạm xử lí

Vùng 2 tự chảy về trạm bơm. Sau đó bơm về trạm xử lí

5.Sơ đồ ly tâm

áp dụng ở những nơi có địa hình bằng phẳng như vùng ngoại thành. Nước thải được sử dụng để làm nước tưới tiêu.

Câu 8: Hình thức mặt cắt ngang tiết diện cống: ưu khuyết điểm và phạm vi ứng dụng

Trong mltn phần lớn ống thoát nước được dùng làm nhiệm vụ vận chuyển nước thải. Xét về hình dáng mặt cắt ngang ống thoát nước phải thoả mãn các yêu cầu sau:

-Về cơ học: ống phải chắc, chịu đựng lực cơ học từ đất và các phương tiện vận tải bên trên ống.

-Về thuỷ lực: có bán kính thuỷ lực lớn để tạo được tốc độ dòng chảy tốt.

-Về sản xuất: dễ dàng và có khả năng công nghiệp hoá quy trình sản xuất

-Về thi công: đặt đường ống nhanh. Thi công đường ống thoát nước trong điều kiện công trường chật hẹp trên đường phố, phải đào sâu có thể gặp tình hình địa chất thuỷ văn không thuận lợi, cần thao tác nhanh chóng.

-Về quản lí: dễ dàng trong việc tẩy rửa, thông ống và sửa chữa thay thế

-Về hình dạng mặt cắt ngang ống thoát nước có thể chia ra làm 3 loại là tròn, cao và bẹt.

ống tròn: được sử dụng rộng rãi nhất. Có chi phí ít vật liệu nhất. Chịu lực cơ học từ bên ngoài cao; thuận lợi trong việc sản xuất, lắp đặt và quản lí. Khi thi công trên các tuyến phố đảm bảo được khẩu độ.

Khi độ sâu đặt ống nhỏ, đặt các ống nửa tròn. Cấu tạo các ống nửa tròn gồm lòng ống là nửa vòng tròn, hai thành thẳng đứng được đậy bằng các tấm đan.

ống hình nửa elip: dùng khi có lưu lượng lớn (nước mưa) và cần thiêt giảm bề dày thành ống.