Mạng lưới phân phối nước là gì? Chúng ta có thể không biết do ngôn ngữ có vẻ thiên về kỹ thuật. Thật ra, mạng lưới phân phối nước rất gần gũi với chúng ta. Nó hiện diện ngay trong hệ thống nước sạch gia đình bạn. Hãy theo chúng tôi tìm hiểu kỹ hơn về mạng lưới này nhé!
Mạng lưới phân phối nước là gì?
Mạng lưới phân phối nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước hoàn chỉnh; gồm hệ thống ống dẫn cùng các thiết bị, công trình nhằm phân phối nước sạch đến từng vị trí sử dụng. Mạng lưới phân phối nước có thể có các quy mô lớn nhỏ khác nhau tùy vào nhu cầu sử dụng, công suất hệ thống cấp nước. Một ví dụ cho mạng lưới phân phối nước quy mô nhỏ:
Sơ đồ mạng lưới cấp nước tại xã Nam sơn Bắc Ninh
Hệ thống đường ống các đường ống dẫn nước từ téc nước (bể chứa) tầng thượng tòa nhà phân phối xuống các căn hộ; đến các bồn rửa, vòi nước, các nhà vệ sinh,… Đây là một mạng lưới phân phối nước trong các tòa nhà cao tầng.
Cấu trúc – sơ đồ mạng lưới phân phối nước
Cấu tạo của một mạng lưới phân phối nước bao gồm: đường ống chính – đường ống phân nhánh – các thiết bị van khóa nước – các thiết bị van điều tiết – thiết bị phòng ngừa & điều chỉnh áp lực(van 1 chiều, van giảm áp, búa nước,…) – Thiết bị đo lường(đồng hồ đo lưu lượng nước, đồng hồ đo áp suất) – Các thiết bị xuất nước(vòi nước, trụ cứu hỏa,…) – các công trình bảo vệ đường ống(đường chôn ống, hố tham khám, gối tựa,…)
Sơ đồ mạng lưới phân phối nước có thể chia làm 3 dạng sơ đồ:
Sơ đồ mạng lưới 1 chiều phân phối nước
Hay còn gọi là mạng lưới cụt; Là sơ đồ phân phối nước theo 1 hường và có điểm cuối của đường ống (điểm cụt). Sơ đồ dạng này thường áp dụng trong một phân khu cụ thể để cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ gia đình. Sơ đồ mạng lưới 1 chiều giúp giảm chi phí vật tư, đường ống; sự phân nhánh khiến cho sự cố ở 1 nhánh ít ảnh hưởng đến các nhánh còn lại.
Sơ đồ mạng lưới cấp nước 1 chiều(cụt)
Tuy nhiên, khả năng phân phối nước của sơ đồ này không được đồng đều. Những điểm ở càng xa đường ống tổng nước càng yếu.
Sơ đồ mạng lưới vòng quanh
Là sơ đồ phân phối nước khép kín. Các điểm phân phối nước được nối với nhau. Dạng mạng lưới này cần đầu tư số lượng đường ống dài hơn, tốn chi phí hơn, và khó tính toán hơn. Khi một vị trí trong mạng lưới có sự cố; Chúng ta phải ngắt nước tổng của mạng lưới để khắc phục.
Sơ đồ mạng lưới cấp nước vòng quanh
Tuy nhiên ưu điểm của nó lại có thể luôn đảm bảo nước được cấp đồng đều ở các vị trí. Ngay cả khi 1 vị trí trong mạng lưới phân phối yêu cầu sử dụng nước đột biến gấp nhiều lần. Nước vẫn được cung cấp ổn định.
Mạng lưới phân phối nước hỗn hợp
Là sự kết hợp những ưu điểm và hạn chế khuyết điểm của cả 2 dạng sơ đồ trên. Người ta sử dụng mạng lưới phân cấp để tận dụng được những ưu điểm của chúng.
VD: mạng lưới cấp toàn thành phố sử dụng dạng mạng lưới vòng quanh. Mạng lưới phân phối nước nhánh cung cấp vào cho 1 khu dân cư thì sử dụng mạng lưới 1 chiều.
Các thiết bị vật tư và công trình trong mạng lưới phân phối nước
Trong một mạng lưới phân phối nước không thể thiếu các thiết bị vật tư và công trình dưới đây:
Đường ống
Đây là một vật tư không thể thiếu, giúp dẫn nước đi đến những vị trí cần phân phối nước. Ống nước có thể được chế tạo bằng các vật liệu khác nhau tùy vào nhu cầu sử dụng: gang, thép, bê tông cốt thép, nhựa,…
Đường ống HDPE trong mạng lưới cấp nước đô thị
Thiết bị đóng mở nước(van khóa nước)
Thiết bị này thường được lắp ở đầu nguồn của mạng lưới hoặc phân khu; dùng để khóa nước khi có điểm bị rò rỉ, vỡ ống cần sửa chữa hoặc bảo trì bảo dưỡng hệ thống mạng lưới. Loại van thường được dùng nhất là van cổng ty chìm có nắp chụp bằng gang, chịu áp lực từ 10 – 16 Kgf/cm². Ở các mạng lưới cỡ nhỏ(trong gia đình) có thể sử dụng bằng van bi.
Van khóa nước dạng van cổng gang ty chìm có nắp chụp
Thiết bị điều tiết lưu lượng
Người ta thường sử dụng van điều khiển lưu lượng nước bằng điện hoặc tay quay để điều tiết lưu lượng. Van bướm được dùng có chất liệu bằng gang; chịu áp lực từ 10 – 16 Kgf/cm²; kích cỡ thường từ DN50 – DN300. Ở một số mạng lưới lớn có thể yêu cầu van bướm kích cỡ lớn hơn.
Thiết bị lấy nước
Tùy vào nhu cầu sử dụng nước ở các vị trí khác nhau mà thiết bị lấy nước cũng khác nhau. Có thể kể đến một số thiết bị lấy nước thường thấy như:
- Dùng cho mục đích công cộng: vòi nước có van 2 chiều và đồng hồ đo lưu lượng nước; vòi phun tưới cây đô thị.
- Thiết bị chữa cháy công cộng: trụ nước cứu hỏa, các trụ – họng tiếp nước cứu hỏa,..
Trụ cứu hỏa công cộng trong mạng lưới cấp nước đô thị
Các thiết bị phòng ngừa và điều chỉnh áp lực
Những thiết bị này được sử dụng để tránh một số sự cố có thể xảy ra do tính chất thủy lực trong khi vận hành như: búa nước, dội ngược, tăng áp suất đột ngột,… Một số thiết bị thường dùng như:
- Van 1 chiều: là loại van chỉ cho nước đi qua theo 1 chiều cố định; ngăn chặn hiện tượng dội ngược của dòng nước. Chúng thường được lắp đặt ngay sau máy bơm, các khu vực yêu cầu nước chỉ đi theo 1 hường cố định. Người ta thường sử dụng van 1 chiều lá lật hoặc van 1 chiều cánh bướm có chất liệu bằng gang. Khi nước đi qua đúng chiều quy định thì lực tác động của dòng nước khiến đĩa van mở ra. Còn khi nước đi qua theo chiều ngược lại thì đĩa van hạ xuống, đóng kín không cho lưu chất đi qua. Để biết thêm chi tiết hãy tìm hiểu về van 1 chiều.
- Van giảm áp: Là loại van có tác dụng điều chỉnh áp suất trong đường ống. Chúng thường được lắp đặt gần các trạm bơm hoặc khu vực có khả năng xảy ra hiện tượng va thủy lực. Để tìm hiểu sâu hơn hãy xem ngay van giảm áp nhé!
- Van chống va (búa nước): là thiết bị van giúp ngăn ngừa gia tăng áp lực; ngăn chặn hiện tượng búa nước.
Thiết bị đo lường
Gồm các thiết bị như: đồng hồ đo lưu lượng nước và đồng hồ đo áp suất.
Van bướm, van xả khí, đồng hồ nước điện từ trong mạng lưới cấp nước
- Đồng hồ đo lưu lượng nước hay còn gọi là đồng hồ nước. Đồng hồ nước tổng được lắp tại trạm bơm cấp 2; đồng hồ nhánh lắp ngay sau đài nước cấp cho từng khu; đồng hồ nước nhỏ lắp cho từng vị trí sử dụng nước (hộ gia đình, nhà vệ sinh công cộng, tưới cây đô thị,…). Có rất nhiều loại đồng hồ nước khác nhau như: đồng hồ cơ (sử dụng tua bin nước để đo đạc); đồng hồ nước điện từ(sử dụng nguyên lý điện từ); đồng hồ siêu thanh,…
- Đồng hồ đo áp suất: thường được lắp ở trạm bơm cấp 1 – cấp 2; ngay sau đài nước. Chúng đo áp suất nước, giúp theo dõi sự biến thiên của áp suất nước từng thời gian.
Công trình bảo vệ đường ống
Gồm hố tham khám, gối tựa, nền đặt ống nhân tạo.
Hạ tầng nền, gối tựa bảo vệ đường ống
- Hố tham khám: thường được sử dụng với các mạng lưới cấp nước đô thị chạy ngầm. Chúng được bố trí ở các nơi đường ống giao nhau để lắp đặt van khóa nước 2 chiều, côn cút,… Công trình này có lắp đậy; giúp nhân viên quản lý mạng lưới dễ kiểm tra, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng mạng lưới. Cấu trúc của hố tham khám tương tự hố ga thoát nước(có hình vuông, hình tròn, hình chữ nhật)
- Gối tựa: là các thiết bị đệm cho đường ống trong đường ngầm, hoặc cuối đường ống cụt. Chúng giúp đường ống không bị rung lắc gây va đập; hoặc nâng đỡ đường ống không bị di chuyển khi vận hành.
Nền đặt ống nhân tạo: có thể là đường ngầm đặt ống(với mạng lưới đô thị ngầm); nền đặt lót cát, đổ betong, giá đỡ ống,… Công trình này giúp đường ống được giữ trên mặt phẳng.
>>Xem thêm: Tính toán tổn áp trong mạng lưới cấp nước
