Sau quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, khoa Môi trường, dưới sự dạy bảo của các thầy cô, từng bước em đã được tiếp thu những kiến thức đáp ứng cho nghề nghiệp trong tương lai. Với những kiến thức có được, em đã nhận bài tập lớn môn học MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC. Em đã được nghiên cứu và tìm hiểu về hệ thống cấp nước thị xã Bỉm Sơn. Do vậy trong bài tập lớn này em đã nhận đề tài “ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THỊ XÃ BỈM SƠN. Để phát triển kinh tế, thị xã cần có một hệ thống cơ sở hạ tầng vững chắc, trong đó hệ thống cấp nước đóng vai trò vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển của các ngành khác. Dưới sự phát triển của thị xã, hệ thống cấp nước cũ của thị xã đang dần quá tải và nhiều khu vực của thành phố hiện vẫn chưa được cung cấp nước. Vì vậy nhu cầu bức thiết của thị xã hiện nay cần phải xây dựng một hệ thống cấp nước mới đáp ứng đủ nhu cầu phát triển của thị xã hiện tại và trong tương lai.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ NĂM HỌC 2020 - 2021 Đề tài tập lớn: Đề số 03 Họ tên sinh viên: Hoàng Quốc Huy Mã sinh viên: 1811071402 Lớp: ĐH8M2 Tên học phần: Mạng lưới cấp thoát nước Giáo viên hướng dẫn: Th Nguyễn Hồng Đăng Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm 2021 Mục Lục Đặt vấn đề I XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC VÀ CÔNG SUẤT CỦA TRẠM BƠM CẤP NƯỚC 3.1 Tính tốn lưu lượng nước để dập tắt đám cháy 3.2.Chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp II .7 a) Tính thể tích bể chứa .7 b) II Tính tốn thể tích cơng trình điều hồ bể chứa TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC I Vạch tuyến mạng lưới cấp nước ( mạng lưới vòng ) II Xác định chiều dài tính tốn, lưu lượng đoạn ống 1.1 Xác định chiều dài tính tốn đoạn ống 1.2Lập sơ đồ tính tốn mạng lưới .9 Tính tốn thủy lực mạng lưới 11 2.1 Phân phối sơ lưu lượng mạng lưới 11 I Xác định lưu lượng công cộng 13 II Lưu lượng nước thải khu công nghiệp 16 Lưu lượng nước thải sinh hoạt xí nghiệp cơng nghiệp 18 III.1 Lưu lượng nước tắm cho công nhân .19 Bảng thống kê lưu lượng nước tắm cho công nhân ( phụ lục 12 ) 19 Bảng thống kê lưu lượng nước thải toàn thành phố .19 PHẦN III : THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 19 I Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 19 II Tính toán mạng lưới thoát nước .19 II.1 Lập bảng tính tốn diện tích nước 19 II.2 Xác định lưu lượng tính tốn cho đoạn ống tính tốn 19 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 Đặt vấn đề Sau trình học tập rèn luyện trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, khoa Môi trường, dạy bảo thầy cô, bước em tiếp thu kiến thức đáp ứng cho nghề nghiệp tương lai Với kiến thức có được, em nhận tập lớn mơn học MẠNG LƯỚI THỐT NƯỚC Em nghiên cứu tìm hiểu hệ thống cấp nước thị xã Bỉm Sơn Do tập lớn em nhận đề tài “ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THỊ XÃ BỈM SƠN Để phát triển kinh tế, thị xã cần có hệ thống sở hạ tầng vững chắc, hệ thống cấp nước đóng vai trị vơ quan trọng, ảnh hưởng đến phát triển ngành khác Dưới phát triển thị xã, hệ thống cấp nước cũ thị xã dần tải nhiều khu vực thành phố chưa cung cấp nước Vì nhu cầu thiết thị xã cần phải xây dựng hệ thống cấp nước đáp ứng đủ nhu cầu phát triển thị xã tương lai Mặc dù có cố gắng, song cịn chưa có kinh nghiệm thiết kế khối lượng tập lớn tương đối lớn nên tập lớn tránh khỏi mắc nhiều lỗi Em kính mong nhận bảo Thầy, Cô để em hồn thiện kiến thức Em xin gửi lời cám ơn đến thầy giáo Nguyễn Hồng Đăng thầy mơn Cấp nước, khoa Kỹ thuật Mơi trường tận tình dạy bảo em suốt thời gian vừa qua Kính chúc Thầy, Cô mạnh khỏe Thành công ! Phần thứ CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TỐN LƯU LƯỢNG Phần mạng lưới cấp nước Đặc điểm xây dựng Đối với khu dân cư Khu vực Mật độ dân số Số tầng nhà (người/ha) Mức độ trang thiết bị vệ sinh 150 2,3 225 4,5 Tỷ lệ đường quảng trường: chiếm 15% diện tích thành phố Tỷ lệ xanh chiếm 12% diện tích thành phố Tỷ lệ đường quảng trường tưới 80% (tưới giới vào từ đến 18 giờ) Tỷ lệ xanh tưới 50% ( tưới thủ công vào từ 5, 6, 17, 18, 19 ngày) Đối với xí nghiệp cơng nghiệp: - Các xí nghiệp cơng nghiệp có khối tích nhà lớn nhất: 12000 m3 - Hãng sản xuất: - Bậc chịu lửa: D,E III XÁC ĐỊNH QUY MÔ DÙNG NƯỚC VÀ CÔNG SUẤT CỦA TRẠM BƠM I CẤP NƯỚC 1.1 Tính diện tích khu vực xây dựng , đường phố , quảng trường , công viên xanh Với mặt quy hoạch cho tỷ lệ : 10.000 cho, ta có diện tích phần khu vực sau: - Khu vực F1 = 695.16 - Khu vực F2 = 549.98 - Vậy tổng diện tích thành phố FTP = F1 + F2 = 695.16+549.98 = 1245.14ha - Diện tích xí nghiệp cơng nghiệp I : FXN1 = 50.99 - Diện tích xí nghiệp cơng nghiệp II : FXN2 = 39.64 - Diện tích xanh chiếm 12% diện tích thành phố FCX = 12%x FTP = 0,12 x 1245.14 = 149.42 (ha) - Diện tích đường quảng trường chiếm 15% diện tích thành phố FD = 15% x FTP = 0,15 x 1245.14 = 186.77 (ha) - Diện tích xây dựng khu vực I F1XD =F1 – FXN1 – (12+15)%.F1 = 695.16 – 50.99 – (0,15+0,12) 695.16 = 456.48(ha) - Diện tích xây dựng khu vực II F2XD =F2 – FXN2 – (15+12)% F2 = 549.98– 39,64 – (0,15+0,12) 549.98 = 361.85 (ha) 1.2 Tính lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt khu dân cư Qshmax = ∑ qi ×Ni × Kngđ 1000 (m3 /ngđ) Khu vực Áp dụng công thức : 𝑄 𝑠ℎ1 𝑛𝑔𝑑 = 𝑞1 𝑁1 𝑘𝑛𝑔𝑑 1000 - Mật độ dân số: P1 = 150 người/ha - Dân số khu vực I : N1 = P1 F1XD = 150 456.48 = 68472 (người) - Hệ số dùng nước khơng điều hịa ngày đêm theo tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006: max K max ngđ = 1,2 ÷ 1,4 Ta chọn K ngđ = 1,2 - 𝛼max : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi nhà chế độ làm việc xí nghiệp cơng nghiệp điều kiện địa phương khác 𝛼max = 1,2 – 1,4 chọn 𝛼 max = 1,2 N1= 68472 người nên βmax = 1,13 max Vậy K max = αmax x βmax = 1,2×1,13 = 1.356 ( Chọn K = 1,4) - Vì khu vực có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại lấy : q1 = 250 (l/người.ngđ) Vậy Qmax sh(1) = 250x68472x1,2 1000 = 20541.6 (m3/ngđ) Khu vực - Mật độ dân số : P2 = 225 người/ha - Dân số khu vực II : N2 = P2 F2XD = 225 361.85 = 81416 (người) - Hệ số dùng nước không điều hòa ngày đêm theo tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006: max K max ngđ = 1,2 ÷ 1,4 Ta chọn K ngđ = 1,3 - 𝛼max : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi nhà chế độ làm việc xí nghiệp cơng nghiệp điều kiện địa phương khác 𝛼max = 1,2 – 1,4 chọn 𝛼 max = 1,3 - N2= 81416 người nên βmax = 1,12 - max Vậy K max = αmax x βmax = 1,3x1,12 = 1,456( Chọn K = 1,5) - Vì khu vực có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại lấy : q2 = 200 (l/người.ngđ) Vậy : Qmax sh(2) = 200.81416.1,2 1000 = 19539.84 (m3/ngđ) Vậy lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt thành phố : max max Qsh =Qsh max= Q sh(1) + Q sh(2) =20541.6+19539.84 = 40081.44 (m3/ngđ) 1.3 Lượng tưới xanh, rửa đường ta chọn sau : Lưu lượng nước tưới qt = (l/m2 cho lần tưới) Lưu lượng nước rửa đường qrđ = (l/m2 cho lần tưới) a) Nước tưới : Diện tích tưới cây: Ft = 50% × 149.42 = 74.71 (ha) Vậy lượng nước tưới là: Qtc = ×74.71×10000 1000 = 2988.4 (m3/ngđ) Cây xanh tưới thủ công vào 5,6,7 17,18,19 ngày) Qh = 2988.4 = 498.1 ( m3/h) Nước rửa đường quảng trường : Diện tích rửa đường quảng trường: Fr = 80% 186.77 = 149.42 (ha) Vậy lượng nước rửa đường quảng trường là: Qr = × 149.42 ×10000 1000 = 1494.2 (m3/ngđ) Đường tưới nước giới vào từ đến 18 Với lưu lượng là: Qh = 1494.2 10 = 149.42 (m3/h) 1.4 Lưu lượng nước dùng cho xí nghiệp cơng nghiệp Xí nghiệp I: - qtc = 25 m3 /ha.ngđ Làm việc theo ca: 16 từ đến hết 22 Q XN1 = 50.99 × 25 × 70% = 892.33 ( m /ngđ) QXN1ca = QXN1 số ca = QXN1 = 892.33 = 446.17( m3/ca) Xí nghiệp II: - qtc = 30 m3 /ha.ngđ Làm việc theo ca: 24 Q XN2 = 39.64 × 30 × 85% = 1010.82 ( m /ngđ) QXN2ca = QXN2 số ca = QXN2 = 1010.82 = 336.94( m3/ca) Vậy lượng nước dùng cho hai XN ngày đêm : Q XN = 892.33 + 1010.82 = 1951,905 ( m3/ngđ) = Q XN1 + Q XN2 QXNca = QXN1ca + QXN2ca = 446.17+ 336.94 = 783.11 ( m3/ca) 1.5 Tính lưu lượng nước dùng cho trường học, bệnh viện Trường học (k=1,8) Theo TCVN 4513-1998 có qtc = 15 ÷ 20 l/người.ngđ Chọn qtc = 20 l/người.ngđ n: số học sinh, giáo viên, n = 3400 - Lưu lượng nước dùng cho trường học là: Q TH = n × qtc = - 3400𝑥20 1000 = 68 m3 /ngđ Trường học làm việc 12h Với lưu lượng Qhth= 68 12 = 5,6 (m3/h) Bệnh viện (k= 2,5) - Lưu lượng nước dùng cho bệnh viện tính theo cơng thức: Q BV = n× qtc (l/ngđ) Trong đó: Chọn qtc = 300 l/giường.ngđ n: số giường bệnh, n=1100 giường - Lưu lượng nước dùng cho bệnh viện là: Q BV = n × qtc = 1100 × 300 = 330 000 l/ngđ = 330 m3 /ngđ - Trường học làm việc 24h Với lưu lượng : Qhbv= 330 24 = 13,75 (m3 /h) 1.6 Quy mô công suất trạm cấp nước Qtr = (a ×Qshmax + Qt + ΣQXN +…)×b×c (m3/ngđ) Trong : a: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương, a=1,05 ÷ 1,1 ( Chọn a = 1,1 ) b: Hệ số kể đến yêu cầu chưa dự tính hết lượng nước hao hụt rị rỉ trình vận hành hệ thống cấp nước, b = 1, 12 ÷ 1,15 ( Chọn b = 1,12) c: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho thân trạm cấp nước, c = 1,05 ÷ 1,07 (Chọn c = 1,05) QTR = (1,1×40081.44+2988.4+1494.2+1010.82+892.33+68+330)×1,12×1,05=59827(m3/ngđ) Lấy Lấy Qtr=59900(m3/ngđ) 1.7 Lập bảng thống kê lưu lượng nước dùng cho thành phố Thống kê lưu lượng tiêu dùng cho toàn thành phố theo ( phụ lục ) Biểu đồ chế độ dùng nước( phụ lục ) 3.1 Tính tốn lưu lượng nước để dập tắt đám cháy a Lựa chọn số đám cháy đồng thời Cả thành phố Khu cơng nghiệp: Xí nghiệp I,II có F = 90.63 < 150 nên coi xí nghiệp có đám cháy đồng thời Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn 12000 m3, hạng sản xuất D,E có bậc chịu lửa III Tra bảng ta có lưu lượng dập tắt đám cháy: qccxn = 15 (l/s) Khu dân cư : Dân cư khu vực I,II : N1 = 68472+81416 = 149888(người) Nhà xây hỗn hợp tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa, tra bảng ta thấy có đám cháy đồng thời với lưu lượng đám cháy qccdc = 30 ( l/s ) Do khu dân cư cơng nghiệp có chung hệ thống cấp nước nên ta chọn số đám cháy đồng thời thành phố đám với lưu lượng đám qccdc = 30 l/s cho khu dân cư qccxn = 15 l/s cho xí nghiệp cơng nghiệp Ta lấy tồn thành phố có đám cháy điểm với lưu lượng nước chữa thành phố là: qcc = 30 + 15 = 45 (l/s) Tổng lượng nước chữa cháy toàn thành phố là: 45 × = 90 ( l/s) b Xác định tổng lưu lượng nước chữa cháy cho khu vực thiết kế - Thời gian tính tốn để dập tắt đám cháy khu dân cư khu công nghiệp - Lưu lượng nước chữa cháy giờ: 𝑞𝑐𝑐 × × 3600 90 × × 3600 = = 972(𝑚3 ) 𝑐𝑐 1000 1000 3.2.Chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp II 𝑄 = a) Tính thể tích bể chứa Chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp II ( phụ lục 3) Vì trạm bơm cấp I hoạt động điều hịa cấp nước vào cơng trình xử lý nên cơng trình xử lý nên cơng suất trạm bơm cấp I : 𝑄𝐼 ℎ = 100/24 = 4,17%(𝑄𝑛𝑔𝑑 ) - Ta dùng 03 cấp bơm có đặc tính Lưu lượng 01 bơm dùng nước lớn là: Q1b = Qmax h n = 5.96 = 1.99 (%) Vậy ta có : + Bậc I có bơm hoạt động với cơng suất: Q1b= 1.99%Qngđ + Bậc II có bơm hoạt động với công suất: Q2b= 2*1.99= 3.98%Qngđ + Bậc III có bơm hoạt động với cơng suất: Q3b= 3*1.99= 5.97%Qngđ b) Tính tốn thể tích cơng trình điều hồ bể chứa Xác định thể tích điều hịa bể chứa ( phụ lục ) - Lượng nước lại bể chứa lớn 15.88 %Qngđ Lượng nước lại bể chứa nhỏ %Qngđ Dung tích điều hịa bể chứa nước 15.88 %Qngđ Thể tích điều hịa bể chứa nước là: b Wđh = 15.88 % Q ngđ b Wđh = 15.88 % x56978.81 = 9048.24 m3 - Thể tích thiết kế bể chứa nước Wtb : b Wtb = Wđh + Wcc + Wbt Trong đó: b Wđh - Thể tích điều hịa bể chứa nước: b Wđh = 9048.24m3 Wbt - Dung tích dùng cho thân hệ thống cấp nước: Wbt = 1% ÷ 10% Q ngđ Lấy Wbt = 5% Q ngđ = 0.05 × 56978.16= 2848.94 m3 Wcc - Thể tích chứa lượng nước để dập tắt đám cháy phạm vi thiết kế tính theo cơng thức: WCC = 3QCC Q cc = 90 (l/s) = 324 m3 /h WCC = 3QCC = 3×324 = 972 m3 Vậy thể tích thiết kế bể chứa là: Wtb = Wđhb + Wcc + Wbt = 9048.24 + 972 + 2848.94= 12896.18 m3 lấy Wtb Wtb=12900 m3 ... Wtb=12900 m3 II I II TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Vạch tuyến mạng lưới cấp nước ( mạng lưới vòng ) Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất điểm dùng nước phạm vi thành phố Các tuyến ống... PHẦN III : THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 19 I Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 19 II Tính tốn mạng lưới thoát nước .19 II.1 Lập bảng tính tốn diện tích nước 19 II.2 Xác... được, em nhận tập lớn mơn học MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Em nghiên cứu tìm hiểu hệ thống cấp nước thị xã Bỉm Sơn Do tập lớn em nhận đề tài “ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THỊ XÃ BỈM SƠN Để phát triển