tính toán thiết kế hệ thống cấp nước khu dân cư long phước, huyện long thành, đồng nai

- Huyện Long Thành, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 51 từ thành phố Hồ Chí Minh đi Bà Rịa – Vũng Tàu, là một trong những huyện đang phát triển theo hướng mở, tập trung với nhiều dự án lớn như

DANH MỤC CÁC HÌNH

1 Hình 1.1: Vị trí khu quy hoạch trong quy hoạch sử dụng đất Long Thành 8

3 Hình 1.3: Bản đồ xã Long Phước – huyện Long Thành – Đồng Nai 11

9 Hình 3.4: Sơ đồ mạng lưới cấp nước khu dân cư vẽ bằng EPANET 36

10 Hình 3.5: Thiết lập hệ số Pattern cho nhu cầu sinh họat 37

16 Hình 3.11: Kết quả vận tốc cho giờ dùng nước nhiều nhất trong ngày 42

LỜI MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài

1.1.Đặt vấn đề

Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của con người Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng Nước tham gia vào quá trình tái sinh thế giới hữu cơ Nguồn gốc của sự hình thành và tích lũy chất hữu cơ sơ sinh là hiện tượng quang hợp được dụng của năng lượng mặt trời với sự góp phần của nước và không khí Trong quá trình chất, nước có vai trò trung tâm Những phản ứng lý, hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước Nước là dung môi của rất nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể

Trong các khu dân cư, nước phục vụ cho các mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho người dân Một ngôi nhà hiện đại,quy mô lớn nhưng không có nước khác nào cơ thể không có máu Nước còn đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất,phục vụ cho hang loạt ngành công nghiệp khác

Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời còn có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng,vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất, đó

là những nhân tố quan trọng cho sự phát triển của thực vật

1.2 Tầm quan trọng

- Việt Nam đang trên con đường phát triển để theo kịp nền kinh tế thế giới và khu vực Phát huy thế mạnh sẵn có trong vùng là động lực phát triển chung cho nền kinh tế quốc gia

- Vùng kinh tế trong điểm phía Nam của cả nước với 03 mũi nhọn tam giác :

Tp Hồ Chí Minh, Bà Rịa Vũng Tàu - Đồng Nai với các ngành nghề thúc đẩy nền kinh tế phát triển nhanh như công nghiệp – thương mại - dịch vụ v.v… là một điểm nóng trong quá trình vận động phát triển kinh tế của toàn quốc

- Huyện Long Thành, nằm dọc theo tuyến Quốc lộ 51 từ thành phố Hồ Chí Minh đi Bà Rịa – Vũng Tàu, là một trong những huyện đang phát triển theo hướng

mở, tập trung với nhiều dự án lớn như dự án quy hoạch Khu vực Sân bay quốc tế Long Thành, Khu công nghiệp Long Thành, Cụm tiểu thủ công nghiệp Phước Bình, Cụm Tiểu thủ công nghiệp Long Phước 1, Long Phước 2, cụm tiểu thủ công nghiệp Bình Sơn v.v… với một diện tích giải phóng mặt bằng phục vụ các dự án quy hoạch là khá lớn yêu cầu đáp ứng một khối lượng lớn về nhà ở phục vụ cho các tầng lớp đa dạng khác nhau trong xã hội

- Việc hình thành các khu đô thị, các khu công nghiệp, cụm tiểu thủ công nghiệp mới luôn kèm theo nhu cầu ở, sinh hoạt cho các tầng lớp với các mức thu nhập khác nhau trong xã hội, giải quyết các hệ quả về mặt xã hội, nhu cầu việc làm, ổn định nơi sinh sống và phát triển kinh tế cho người dân, phục vụ cho quá trình phát triển các khu đô thị hoặc các dự án quy hoạch mang tính đặc thù

- Khu vực dự kiến lập quy hoạch tiếp giáp đường Quốc lộ 51 Biên Hòa đi Vũng Tàu là trục lộ với lưu lượng giao thông lớn góp phần tạo dựng bộ mặt của huyện và tạo sự phát triển liên khu vực

- Xã Long Phước là một trong những địa điểm đang được các nhà đầu tư chú ý với các dự án phục vụ đồng thời hình thành phát triển đô thị bao gồm các thành phần dự án chi tiết như khu dân cư đô thị, cụm tiểu thủ công nghiệp, các khu thương mại, dịch vụ, văn hóa v.v , trong đó có những dự án đặc thúc đẩy sự phát triển của đô thị thông qua lợi nhuận từ các khu công nghiệp với thành phần chính là người dân tại khu vực, khu vực lân cận và lực lượng đông đảo của công nhân

- Vấn đề nhà ở và dịch vụ thương mại cho người dân tại khu vực và công nhân hiện là một vấn đề bức xúc của lực lượng công nhân đông đảo hiện đang làm việc tại các khu công nghiệp, các cụm tiểu thủ công nghiệp tập trung của huyện

- Vì vậy, việc thiết lập dự án quy hoạch chi tiết xây dựng khu dân cư theo quy hoạch tại xã Long Phước, huyện Long Thành do công ty TNHH Hoàng Thế Mỹ làm chủ đầu tư là hoàn toàn cần thiết nhằm giải quyết một phần các hệ quả của xã hội, giải quyết nhu cầu nhà ở, dịch vụ thương mại cho người dân và lực lượng công nhân đông đảo hiện làm việc trên địa bàn xã Long Phước nói riêng và địa bàn huyện Long Thành nói chung, các loại hình đa dạng, đồng thời làm cơ sở pháp lý cho việc đầu tư xây dựng, quản lý xây dựng dự án, cũng như đầu tư xây dựng hệ

thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật hoàn chỉnh, góp phần tạo lực hấp dẫn thu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước vào khu vực này, thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế tỉnh nhà nói chung và huyện Long Thành nói riêng

- Dự án được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở tái định cư cho phục

vụ cho việc đền bù giải tỏa và tái định cư các dự án của huyện Long Thành, tổ chức quy hoạch khu ở theo tiêu chuẩn đô thị loại V

- Quy hoạch hệ thống hạ tầng kỹ thuật :

+ Xác định mạng lưới đường giao thông, lộ giới, chỉ giới đường đỏ và chỉ giới xây dựng đối với hệ thống các công trình

+ Xác định nhu cầu và nguồn cấp nước, mạng lưới đường ống cấp nước

và các thông số kỹ thuật cần thiết

+ Xác định nhu cầu sử dụng và nguồn cung cấp điện, vị trí, quy mô các trạm phân phối, mạng lưới đường dây trung thế, hạ thế và chiếu sáng đô thị

+ Xác định hệ thống thoát nước mưa, nước bẩn

- Đánh giá tác động môi trường của dự án và đề xuất biện pháp để giảm thiểu ảnh hưởng xấu đến môi trường khu dân cư

- Dự thảo quy định quản lý hồ sơ theo quy hoạch xây dựng được duyệt

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Tính toán hệ thống cấp nước khu dân cư Long Phước - Huyện Long Thành - tỉnh Đồng Nai,có diện tích 13,286 ha

5 Phương pháp nghiên cứu

Do nhu cầu cấp thiết của dự án về vấn đề cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư,

hiện nay chỉ có mạng lưới cấp nước khu vực, không đáp ứng được nhu cầu xây dựng

và sử dụng nước của khu dân cư

- Phương pháp thu thập số liệu

Các số liệu tính toán được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy, cách tính toán theo các sách do các chuyên gia đầu ngành viết Bên cạnh đó thì có tham khảo một số thông tin trên Internet

- Phương pháp xử lý số liệu

Phần mềm xử lý số liệu là: Excel, Epanet , Autocad

- Phạm vi và giới hạn đề tài

Trong phạm vi thực hiện đồ án tốt nghiệp, nhiệm vụ của người thực hiện đề tài

là tính toán hệ thống cấp nước khu dân cư Long Phước - Huyện Long Thành - tỉnh Đồng Nai

6 Dự kiến kết quả nghiên cứu

Hoàn thiện tính toán hệ thống cấp nước khu dân cư Long Phước - Huyện Long Thành - tỉnh Đồng Nai

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Mục đích và yêu cầu của đồ án

Vận dụng những kiến thức đã học:

+ Quy hoạch hệ thống cấp nước, quy hoạch chi tiết và thiết kế kỹ thuật

+ Kết hợp với các tài liệu tham khảo trong và ngoài nước về quy hoạch hệ thống cấp nước và thiết kế các hệ thống cấp nước trong đô thị Từ đó người thực hiện đề tài vận dụng vào công tác quy hoạch các hệ thống cấp nước đô thị cho một đô thị quy mô lớn hay nhỏ tùy theo các điều kiện thực tế và đặc thù của từng khu vực

Đây là đồ án giúp người thực hiện đề tài ứng dụng tất cả các kiến thức đã học để thực hiện đầy đủ trình tự công tác quy hoạch hệ thống cấp nước đô thị từ việc nghiên cứu các điều kiện quy hoạch và định hướng quy hoạch, các điều kiện hiện trạng về nguồn cung cấp, mạng lưới hiện hữu

Người thực hiện đề tài vận dụng kiến thức của cả quá trình học một cách tổng hợp

để triển khai quy hoạch, thiết kế hệ thống cấp nước đô thị theo chuyên ngành đào tạo, tạo kỹ năng cần thiết để có thể độc lập hoặc phối hợp thực hiện các đồ án quy hoạch hoặc công trình hạ tầng kỹ thuật thực tế sau khi ra trường

Từ đó có thể thực hiện quy hoạch hệ thống cấp nước cho một hồ sơ quy hoạch một đô thị

1.2 G iới thiệu chung về vùng và khu vực quy hoạch

1.2.1 Căn cứ pháp lý

- Căn cứ Luật Xây dựng ngày 26/11/2003

- Căn cứ Quyết định 21/2005/QĐ – BXD ngày 22/07/2005 của Bộ Trưởng Bộ Xây Dựng ban hành quy định hệ thống ký hiệu bản vẽ trong các đồ án quy hoạch xây dựng

- Căn cứ Quyết định số 03/2008/QĐ-BXD ngày 31/3/2008 của Bộ Xây dựng về việc ban hành quy định nội dung thể hiện bản vẽ, thuyết minh đối với nhiệm vụ và đồ án Quy hoạch xây dựng

- Căn cứ Quyết định số 04/2008/QĐ-BXD ngày 03/04/2008 về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về quy hoạch xây dựng

- Căn cứ Thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 22/07/2005 của Bộ Xây dựng về hướng dẫn lập, thẩm định, phê duyệt quy hoạch xây dựng

- Thông tư 07/2006/TT – BXD ngày 10/11/2006 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn điều chỉnh dự toán chi phí xây dựng công trình

- Văn bản số 1022/UBND-CNN ngày 01/02/2008 của UBND tỉnh Đồng Nai về việc Chấp thuận chủ trương và thỏa thuận địa điểm cho Công ty TNHH Hoàng Thế Mỹ lập quy hoạch khu dân cư theo quy hoạch tại xã Long Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai

- Căn cứ Quyết định số 2451/QĐ-UBND ngày 30/07/2008 của Chủ tịch UBND tỉnh Đồng Nai về việc phê duyệt nhiệm vụ quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/500 Khu dân

cư theo quy hoạch tại xã Long Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai

- Căn cứ Bản đồ hiện trạng tỉ lệ 1/500 do Công ty TNHH Tư vấn, Đầu tư và Xây dựng Thanh Bình (TBCONS) lập tháng 07/2008

- Các Quy chuẩn, tiêu chuẩn và các văn bản pháp lý có liên quan khác

- Các số liệu dân số, địa chất thủy văn, các thông số tiềm năng phát triển tự nhiên, tiềm lực xã hội khu vực dự án trong tổng thể quy hoạch chung huyện Long Thành, khu vực

xã Long Phước nói chung và các dự án khu vực lân cận nói riêng

-Hợp đồng kinh tế số …./2008/HĐKT, ngày … tháng … năm 2008 về việc tư vấn lập quy hoạch chi tiết xây dựng khu dân cư theo quy hoạch tại xã Long Phước, giữa Công

ty TNHH Hòang Thế Mỹ và TBCONS;

1.2.2 Vị trí

a Vị trí ranh giới:

Khu đất dự kiến quy hoạch có các mặt giáp giới như sau:

- Phía Bắc : giáp đường điện cao thế

- Phía Nam : giáp đường QL51

- Phía Đông : giáp đất nông nghiệp

- Phía Tây : giáp đường đất và khu dân cư

b Quy mô, tỷ lệ lập quy hoạch:

- Quy mô diện tích : 13,286 ha

- Tỷ lệ lập quy hoạch : 1/500

Hình 1.1.Vị trí khu vực quy hoạch trong quy hoạch sử dụng đất huyện Long Thành

- Khu dân cư tại xã Long Phước nằm ở phía Đông Nam của trung tâm hành chính Long Thành Do đó được hưởng các thế mạnh của khu đô thị Long Thành - Nhơn Trạch như: sân bay Long Thành, các khu công nghiệp, viện nghiên cứu khoa học và đào tạo thuộc trung tâm công nghiệp của thị trấn và hệ thống cảng sông biển là điều kiện để phát triển các khu dân cư đô thị

- Cách sân bay Long Thành khoảng 3km, nên có điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế thương mại cho cả khu cũng như đô thị quanh vùng

- Khu dân cư tái định cư xã Long Phước dự kiến quy hoạch phát triển thành một khu dân cư mới hiện đại, với chất lượng sống hoàn hảo và có nét đặc trưng riêng, với nguyên tắc tổ chức không gian và quy hoạch như sau:

- Khu công trình dịch vụ đô thị được tổ chức tại lõi trung tâm với mật độ xây dựng thấp, kiến trúc đặc thù tạo được nét đặc trưng và không gian kiến trúc cảnh quan cho khu ở

- Tôn trọng khai thác hệ thống giao thông theo quy hoạch chung tại khu vực, mạng giao thông tổ chức theo dạng bàn cờ, thuận tiện cho việc tiếp cận các khu chức năng trong khu dân cư và kết nối với bên ngoài

- Tổ chức hệ thống giao thông phù hợp với yêu cầu phát triển và đảm bảo kết nối thuận tiện với giao thông ngoại vi, nối kết các khu chức năng một cách hợp lý, đảm bảo sự yên tĩnh cho các đơn vị ở tuy nhiên vẫn đảm bảo thuận tiện liên hệ với các khu chức năng khác

1.2.2 Quy mô

- Diện tích quy hoạch: 13,286ha

- Dân số dự kiến 3808 người

Nguồn vốn để thực hiện dự án được lấy từ vốn ngân sách

Bảng 1.1.Quy hoạch sử dụng đất:

STT Chức năng sử dụng đất Diện tích

(m²)

Tỷ lệ (%)

Hình 1.2 : Bảng vẽ mặt bằng quy hoạch và giao thông

Hình 1.3.Bản đồ xã Long Phước - Long Thành - Đồng Nai

1.2.2 Các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế

 Tiêu chuẩn TCXD 33-2006: Cấp nước mạng lưới đường ống và công trình

 Giáo trình xử lý nước cấp của TS Nguyễn Ngọc Dung

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHU QUY HOẠCH

2.1 Điều kiện tự nhiên

2.1.1 Địa hình

Khu vực nghiên cứu có địa hình tương đối bằng phẳng (độ dốc trung bình khoảng 0.7%), dốc đều theo hướng Đông Nam qua Tây Bắc, khu vực cao nhất có cao độ khoảng +11,0m, khu vực thấp nhất có cao độ khoảng +8,8m

Địa chất, thuỷ văn

- Địa chất: cường độ tương đối tốt, R khoảng 0,8 – 1,3 kg/cm2, có thể xây dựng các công trình cao tầng

- Thủy văn: Cách khu vực quy hoạch khoảng 200m có một con suối nhỏ chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam ra sông Thị Vải

C - 290 C + Tháng 12 là tháng có nhiệt độ thấp nhất khoảng trên, dưới 250

C + Nhiệt độ cao nhất đật tới 380 C, thấp nhất khoảng 170

C + Biên độ nhiệt trong mùa mưa đạt 5,50

C - 80C, trong mùa khô đạt 50

C-120 C

- Độ ẩm tương đối:

+ Độ ẩm không khí trung bình năm từ 78% - 82%

+ Các tháng mùa mưa có độ ẩm tương đối cao: 85% - 93%

+ Các tháng mùa khô có độ ẩm tương đối thấp: 72% - 82%

+ Tháng 3 có số giờ nắng cao nhất khoảng 300 giờ

+ Tháng 8 có số giờ nắng thấp nhất khoảng 140 giờ

+ Mỗi năm có 2 mùa gió đi theo 2 mùa mưa và mùa khô

+ Mùa mưa: hướng gió chủ đạo là Tây - Nam

+ Mùa khô: hướng gió chủ đạo là Đông - Nam

+ Chuyển tiếp giữa 2 mùa có gió Đông - Đông Nam (hay còn gọi là gió Chướng) Đây

là loại gió địa phương, gió Chướng khi gặp thuỷ triều sẽ làm nước dâng cao vào đất liền

2.2 Văn hoá xã hội

- Theo số liệu điều tra năm 2011, huyện Long Thành có khoảng 120 ngàn dân với trên

45 ngàn lao động Trên 80% lao động thu hút vào nông nghiệp Lao động công nghiệp hiện tại chưa đáng kể (khoảng 1200 - 1500 người)

- Mật độ dân số toàn huyện khoảng 270 người/km2 Mật độ dân số cao nhất thuộc Thị trấn Long Thành và các xã phía Bắc như Tam Phước, Long An, Long Phước có trên

400 người/km2 Mật độ dân số thấp nhất là xã Suối Trầu - 40 người/km2

Các xã có mật độ dân số dưới mức trung bình nằm về phía Nam và phía Tây của huyện là khu vực đất đai bị nhiễm mặn, khó canh tác trong nông nghiệp

- Tỷ lệ dân số tăng tự nhiên trong toàn huyện năm 2011 là 1,2 %

- Khu vực quy hoạch hiện nay không có dân cư sinh sống, chủ yếu là các nhà tạm để người dân trông coi vườn tược

2.3 Hiện trạng sử dụng đất

Chủ yếu được sử dụng để làm đất nông nghiệp kém màu mỡ: chủ yếu là đất trồng

Hình 2.1.Hiện trạng khu quy hoạch

2.4 Hiện trạng công trình kiến trúc

- Chủ yếu là các nhà tạm 1 tầng, chất lượng rất kém (hiện tại khu vực có 5 nhà tạm, trong đó chỉ có 1 nhà có người ở)

- Dân cư: có một vài người ở tại khu vực quy hoạch trong một thời gian ngắn để trong coi vườn tược

Hình 2.2 Hiện trạng nhà ở trong khu vực quy hoạch

2.5 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

Hiện trạng giao thông

- Giao thông đối ngoại: Khu vực lập quy hoạch tiếp giáp với Quốc lộ 51 lộ giới 60m hiện hữu

- Giao thông đối nội: toàn bộ giao thông đối nội vào trong khu vực là đường đất, không kiên cố, nhỏ hẹp

Hiện trạng cấp thoát nước

- Khu vực thiết kế hiện chưa có hệ thống cấp nước sạch chung Người dân trong vùng chủ yếu sử dụng nguồn nước ngầm phục vụ cho nông nghiệp, trữ lượng nước ngầm tại đây tương đối dồi dào, chất lượng nước ngầm tương đối tốt để phục vụ cho sản xuất

- Nước mưa được chảy tự nhiên theo bề mặt địa hình ra hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, trên toàn bộ khu vực hiện chưa có hệ thống thoát nước mưa

- Trong khu vực chưa có hệ thống thu gom nước thải riêng Nước thải trong vùng gần như là không có (vì không có dân cư sinh hoạt và chăn nuôi gia súc)

Hiện trạng cấp điện và thông tin liên lạc

- Hiện có tuyến trung thế đi ngang qua khu vực quy hoạch Tuy nhiên trong quá trình thiết kế quy hoạch sẽ xem xét, trên cơ sở tính toán sẽ có giải pháp phù hợp cho việc cấp điện

2.6 Mối quan hệ phát triển với các khi lân cận

- Nằm gần các khu trung tâm, dân cư và khu công nghiệp tập trung trong phạm vi bán kính 6 - 10km Trong những năm gần đây, việc không ngừng đầu tư vào các khu công nghiệp đã kéo theo nhu cầu nhà ở cho người dân là rất lớn Lực lượng lao động và các chuyên gia cũng như công nhân có tay nghề cao cần có môi trường nghỉ ngơi phù hợp

- Có hệ thống giao thông thuận tiện

- Tiếp cận dễ dàng với các khu vực xung quanh

- Mạng lưới điện có sẵn nên dễ dàng đấu nối

- Không vướng nhiều trong việc giải toả đền bù

- Thoát nước mưa thuận lợi do địa hình tự nhiên khá phù hợp cho cấp thoát nước, không ảnh hưởng môi trường cảnh quan xung quanh

2.7 K ết Luận

2.7.1 Thuận lợi

- Thuận lợi cho phát triển khu đô thị do có vị trí giáp với Quốc lộ 51 và gần khu dân

cư hiện hữu

- Được hưởng các thế mạnh phát triển của Long Thành như: gần sân bay Long Thành, trung tâm thương mại hội chợ quốc tế, hệ thống cảng biển – sông, là điều kiện thuận lợi để phát triển khu đô thị

- Khu dân cư theo quy hoạch tại xã Long Phước là yếu tố thúc đẩy cùng với huyện Long Thành hướng đến một đô thị mới phát triển bền vững và văn minh hiện đại

- Không phải đền bù và giải phóng mặt bằng nhanh

- Địa chất khu vực quy hoạch tương đối tốt, địa hình tương đối cao, bằng phẳng và độ dốc nhỏ, ổn định, do đó rất thuận lợi trong việc san nền cũng như giảm thiểu tối đa chi phí đầu tư xây dựng

2.7.2 Khó khăn

- Hệ thống hạ tầng kỹ thuật gần như chưa có (chỉ có giao thông đối ngoại là Quốc lộ 51) Do đó khó khăn trong việc đấu nối hạ tầng dự án với hệ thống hạ tầng chung của Long Thành

2.7.3 N hững vấn đề cần giải quyết của khu quy hoạch

- Tận dụng các lợi thế về vị trí, phức hợp các chức năng với khu vực xung quanh nhằm tạo ra một khu dân cư hài hòa và có nét riêng biệt , để có được một khu dân cư hấp dẫn

về cả đầu tư và môi trường sống

- Nghiên cứu giảm đáng kể khối lượng san nền (tận dụng địa hình sẵn có, hạn chế vận chuyển đất đắp đến khu vực dự án) cũng như các chi phí đầu tư xây dựng hạ tầng kỹ thuật

- Tổ chức hợp lý và thuận tiện hệ thống giao thông trong dự án

CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 3.1 Đối tượng sử dụng nước

- Nước dùng cho ăn uống sinh hoạt của người dân bao gồm: nước ăn uống, tắm giặt,

vệ sinh cá nhân và các nhu cầu phục vụ cho sinh hoạt khác…v v

- Nước tưới bao gồm: nước tưới đường, rửa đường, nước tưới cây xanh đô thị, vườn hoa trong công viên…

- Nước cấp cho các công trình công cộng bao gồm: trường học, trụ sở cơ quan hành chính, trạm y tế, …

- Nước dùng để chữa cháy

3.2 Phương án quy hoạch mạng lưới cấp

Để bảo đảm an toàn, liên tục cho mạng lưới khi cấp nước trong đô thị, trong điều kiện bình thường hay có sự cố về đường ống Nên ta chọn hệ thống mạng lưới vòng để cấp nước Mạng lưới vòng bao gồm đường ống chính làm nhiệm vụ vận chuyển nước ống cấp I và đường ống phân phối ống cấp II tạo thành mạng lưới vòng khép kín dẫn nước đến các điểm cấp nước chính trong khu quy hoạch, khắc phục được tình trạng mất nước cho từng khu vực khi có sự cố, đảm bảo cung cấp nước liên tục cho đô thị,

và giảm được lượng nước thất thoát

• Các đường ống vận chuyển và phân phối chia đô thị thành 11 khu vực, mỗi khu vực là 1 vòng

Để cấp nước cho các khu vực dân cư, công trình công cộng … Ta dùng mạng lưới cụt gồm các đường ống cấp III lấy nước từ đường ống cấp II hoặc cấp I để cung cấp nước đến các hộ gia đình, các công trình dùng nước

3.3 Nguyên tắc vạch tuyến

Sau khi đã có số liệu về hiện trạng, tài liệu quy hoạch cho giai đoạn thiết kế, đã xác định được chế độ tiêu thụ nước trong khu quy hoạch, chế độ cung cấp nước của tuyến ống khu vực Căn cứ vào số liệu về nguồn nước đã chọn, điều kiện địa chất thuỷ văn, bản đồ qui hoạch và kết hợp với sơ đồ mạng lưới đã chọn cùng với các nguyên tắc vạch tuyến và tiêu chuẩn TCXD 33-2006 để vạch ra tuyến mạng lưới như bản vẽ

Nguyên tắc vạch tuyến:

• Vạch tuyến theo các tuyến đường chính trong khu dân cư

• Vạch tuyến theo địa hình và độ dốc của khu đất san lắp

• Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tất cả các điểm dùng nước trong đô thị

• Mạng lưới cấp nước phải kết hợp chặt chẽ với hệ thống thoát nước, cấp điện và các tuyến đường ngầm, ống ngầm khác, để bố trí đường ống hợp lý và an toàn

Hình 3.1: Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

3.4 Xác định nhu cầu dùng nước

- Diện tích tổng cộng của khu dân cư ( trường học, thương mại, dịch vụ, nhà liên kế, biệt thự song lập, nhà vườn ) : F = 13,286 (ha)

- Diện tích công viên là: fcv = 2,581 (ha)

- Do vậy diện tích của khu dân cư khi trừ đi diện tích của công viên là:

Fdc = F – fcv = 13,286 – 2,581 = 10,705 (ha)

- Số dân hiện tại của khu đô thị là:

No = F x P

Trong đó: F – là diện tích của khu dân cư, F = Fdc = 10,705 ha

P – là mật độ dân số của khu dân cư, P = 264 (người /ha)

Suy ra: No = 10,705 x 264 = 2826 (người)

- Với niên hạn thiết kế của công trình là 25 năm, ta có dân số của khu dân cư sau 25 năm được xác định theo công thức sau:

N = No x (1 + r% )t

Trong đó: No : là số dân hiện tại của khu đô thị; No = 2826 (người)

t : là niên hạn thiết kế; t = 25 (năm)

r% : là là tốc độ gia tăng dân số; r % = 1,2%

Do vậy :

N = 2826 x (1 + 1,2%)25 = 3808 (người)

3.4.1 Xác định lưu lượng nước tiêu thụ của khu dân cư

- Lưu lượng tiêu thụ trung bình được xác định theo công thức:

1000

N q

(m3/ng.đ) Trong đó: q : là tiêu chuẩn dùng nước; q = 100 (l/người.ngđ)

N : là số dân của khu dân cư, N = 3808 (người)

( / ) 381

1000

3808

ng đ m

max max

max =α ×β = × =

h

K

.1,02,05,0

min min

3 max

Nước phục vụ cho công cộng ( tưới cây, tưới đường )

72,45

%102,457

%6072,45

%4072,45

%2064,548

%

Q

Tổng lượng nước phát vào mạng lưới cấp nước

3.4.2 Xác định lưu lượng nước choc các điểm lấy nước tập trung

Khu dân cư gồm có : nhà trẻ mẫu giáo N = 700 ( hs ) và 50 giáo viên

14 15 5.00 22.86 5.72 2.29 0.00 6.2 37.0 5.65 15 16 5.00 22.86 5.72 2.29 0.00 6.2 37.0 4.15 16 17 3.50 16.00 5.72 1.60 0.00 4.7 28.0 5.65 17 18 3.50 16.00 5.72 1.60 0.00 4.7 28.0 4.85

5.655.655.65

5.25 5.00 5.755.65

3.4.3 T ính toán thủy lực cấp nước

Khi tính toán thủy lực mạng lưới vòng theo 5 bước sau:

Bước1: Vạch tuyến mạng lưới cấp nước theo kích thước quy định, đánh số nút và

xác định chiều dài từng đọan ống Sơ bộ vạch hướng nước chảy bắt đầu từ các nguồn nước

Bước 2: Tính toán lưu lượng dọc đường đơn vị qđv, lưu lượng dọc đường của từng đọan ống qdđ và lưu lượng dọc đường quy về các nut qnut

Bước 3: Sơ bộ phân bố lưu lượng nước tính toán trên từng đọan ống thỏa mãn

phương trình Sqnut= 0

Bước 4: Trên cơ sở lưu lượng đã phân bố sơ bộ cho từng đọan ống, tra bảng tính

toán thủy lực xác định đường kính ống theo vận tốc kinh tế trung bình

Bước 5: Chạy phần mềm Epanet tính tổn thất áp lực trên mỗi đọan ống của mạng

lưới

3.4.3.1 Trường hợp giờ dùng nước lớn nhất không có cháy xảy ra

Theo bảng thống kê nhu cầu dùng nước của đô thị theo giờ dùng nước lớn nhất ta có

( )m h ( )l s

Qmaxh =58,2 3/ =16,17 /

( )l s Q

Q

Qmaxh taptrung = MN + YT = 0 , 65 + 0 , 02 = 0 , 67 /

Xác định lưu lượng đơn vị

( )l s L

Q Q

q

h taptrung h

3216

67,017,16

Bảng 3.3 : Bảng thống kê lưu lượng dọc đường

STT Đoạn Ống L Thực Hệ Số Làm Việc L Tính Toán qđvdđ Qdđ

Bảng 3.4 : Bảng thống kê lưu lượng nút

Bảng 3.6: Bảng thống kê các thông số cấp nước

Network Table - Links at 14:00 Hrs Length Diameter Flow Velocity Link ID m mm LPS m/s Pipe 2 57.3 150 11.32 0.64

3.4.3.2 Trường hợp giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra

Ta có : vì giờ dùng nước lớn nhất có chữa cháy nên lưu lượng tổng cộng là :

Trạm bơm cấp I : 100% / 24 = 4,17

Chọn chế độ làm việc của bơm cấp II:

1002

a : số giờ chạy của 1 bơm

b : số giờ chạy của 2 bơm

Từ 0h ÷ 4 h và 21 h ÷ 23h ( a = 8 h ) chạy 1 bơm : Q=2.0%Q ngày

Từ 5h ÷ 20 h ( b = 16 h ) chạy 3 bơm : Q=5.25%Q ngày

2100

88,03

cc

W dung tích chữa cháy(lượng nước dung để dập tắt đám cháy trong thời gian 3 giờ ) Với tổng số dân N = 3808 người theo tiêu chuẩn dung nước chữa cháy và số đám cháy xảy ra đồng thời trong các khu dân cư (Bảng 3.7)

⇒ Số đám cháy xảy ra đồng thời là 1 đám cháy, lưu lượng của đám cháy là 10 (l/s)

Bảng 3.7:Tiêu chuẩn nước chữa cháy cho các khu dân cư đô thị theo số đám cháy

ra đồng thời

Lưu lượng nước cho 1 đám cháy, (l/s) Nhà 2 ầng trở xuống

với bậc chịu lửa

Nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa

Nhà 3 tầng trở lên không phụ thuộc bậc chịu lửa I,II,III IV,V

%12,15

%10

36003

27439

,27310884,6555,

W W

Bảng 3.8 : Bảng tính toán lượng nước ra vào bể

3.5 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước

3.5.1 Giới thiệu chương trình EPANET

EPANET là một chương trình máy tính được phát triển bởi khoa cung cấp nước

và nguồn nước thuộc tổ chức Bảo vệ môi trường của Mỹ (US EPA) nhằm thực hiện các mô phỏng tính chất thủy lực và chất lượng nước theo thời gian trong mạng lưới đường ống có áp Xuất phát từ một mô tả mạng lưới đường ống (bao gồm các đoạn ống, điểm nối các ống, bơm, van, đài nước và bể chứa), các điều kiện ban đầu, các ước lượng về nhu cầu nước và các qui luật về sự vận hành của hệ thống (van, bơm, đài nước), chương trình EPANET sẽ dự báo lưu lượng trong mỗi ống, áp suất tại mỗi nút, chiều sâu nước trong mỗi đài nước và chất lượng nước trong toàn mạng lưới cho một

mô phỏng theo thời gian Ngoài ra tuổi của nước và theo vết nguồn nước cũng có thể được mô phỏng

Chương trình EPANET được thiết kế như là một công cụ nghiên cứu nhằm cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về chuyển động và số phận của các thành phần chất trong nước sinh hoạt trong các mạng lưới phân phối nước Mô đun chất lượng nước của chương trình EPANET được trang bị để mô hình các hiện tượng như phản ứng trong dòng chảy, phản ứng ở thành ống và trao đổi chất giữa dòng chảy và thành ống Chương trình có thể tính đồng thời một lời giải cho cả hai điều kiện thủy lực và chất lượng nước Hoặc nó có thể chỉ tính thủy lực mạng lưới và lưu kết quả này vào file, hoặc dùng một file thuỷ lực đã lưu trước đó để tiến hành mô phỏng chất lượng nước Chương trình EPANET có thể có nhiều áp dụng khác nhau trong phân tích hệ thống cung cấp nước, thiết kế mạng lưới, hiệu chỉnh mô hình thủy lực, phân tích hàm lượng clo dư thừa và đánh giá sự tiêu thụ nước (của mạng lưới hiện hữu) là một ví dụ Chương trình EPANET có thể giúp đánh giá các chiến lược quản lý khác nhau nhằm cải thiện chất lượng nước trên toàn hệ thống Các chiến lược này bao gồm:

- Thay đổi việc sử dụng nguồn trong hệ thống bao gồm nhiều nguồn nước

- Thay đổi sơ đồ bơm và làm đầy hay tháo cạn đài nước

- Sử dụng xử lý thứ yếu, chẳng hạn tái xử lý bằng clo tại các đài nước

- Làm sạch và thay thế ống được chỉ định

Chương trình EPANET có thể cho xem kết quả mô phỏng ở dạng các bản đồ màu của mạng lưới, các đồ thị của biến thay đổi theo thời gian và các bảng biểu

3.5 2 Thiết lập thông số tính toán cho EPANET

Thiết lập thông số cơ bản để chạy Epanat cho mạng lưới cấp nước khu dân cư Long Phước vào Project => Defaults , thiết lập các thông số như hình vẽ:

Hình 3.3 : Thiết lập thông số cơ bản chạy Epanet

Vẽ bể chứa bấm vào biểu tượng BỂ CHỨA:

Vẽ đài nước bấm vào biểu tượng ĐÀI NƯỚC:

Vẽ nút bấm vào biểu tượng NÚT:

Vẽ đường ống bấm vào biểu tượng đường ống:

Vẽ bơm bấm vào biểu tượng bơm:

Sau khi vẽ mạng lưới, ta được sơ đồ mạng lưới cấp nước như sau:

Hình 3.4: Sơ đồ mạng lưới cấp nước khu dân cư vẽ bằng EPANET

3.5.4 Khai báo c hu kỳ thời gian (Pattern)

- Vào Date Browser, bấm vào nút ADD ta được bảng khai báo chu kỳ thời gian như hình 3.5

- Nhập vào Patern ID cho số thứ tự của chu kỳ

- Nhập vào Multiply cho hệ số nhân theo từng thời điềm của nhu cầu cơ bản (base demand)

Xác định hệ số Pattern cho khu dân cư

Hình 3.5: Thiết lập hệ số Pattern cho nhu cầu sinh họat

Hình 3.6: Thiết lập hệ số Pattern cho bơm tưới

3.5.5 Đặt đặc tính cho Nút

Khi đối tượng được thêm vào đã được khai báo mặc định một số tính chất như đầu bài

đã nói Để thay đổi các giá trị này cho phù hợp bài toán, ta cần:

- Nhấp chuột vào đối tượng cần chọn

- Nhấp đúp vào nút cần chọn hoặc nhấp phải chuột vào Properties từ Menu động

- Nhập vào giá trị Junction ID để thay đổi số hiệu nút

- Giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) tọa độ X, Y trên màn hình

- Nhập vào giá trị Elevation để thay đổi cao trình đối tượng

- Nhập vào Base Demand để thay đổi nhu cầu tại đối tượng

- Nhập vào Demand Pattern để đưa đối tượng vào nhóm chu kỳ thay đổi của nhu cầu (Ta phải khai báo cho nhóm chu kỳ này)

3.5.6 Chọn đường kính sơ bộ cho các đọan ống

Chọn đường kính phụ thuộc vào lưu lượng và vận tốc nước chảy trong ống, nếu tăng vận tốc nước chảy trong ống thì đường kính sẽ giảm, do đó sẽ giảm giá thành xây dựng Mặt khác, nếu tăng vận tốc nước chảy trong ống thì kéo theo sự tăng tổn thất áp lực, dẫn đến tăng chiều cao cột áp của bơm, đo đó tăng chi phí do địên năng cao vì công suất của máy bơm tỷ lệ thuận với áp lực

Vì vậy ta phải xác định vận tốc sao cho chi phí xây dựng và quản lý là nhỏ nhất, khi

đó chúng ta sẽ có vận tốc và đường kính tương ứng

- Nhấp chuột vào đối tượng cần chọn

- Rồi nhấp phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động

- Nhập vào giá trị Pipe ID để thay đổi số hiệu ống

- Giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) tọa độ X, Y trên màn hình

- Máy sẽ tính tự động khoảng cách từ 2 nút để ra chiều dài ống (m)

- Nhập vào Diameter để thay đổi đường kính ống (mm)

- Nhập vào Roughness để cho hệ số nhám thành ống: 140 (chọn ống uPVC)

3.5.7 Kết quả chọn sơ bộ đường kính ống

Hình 3.7: Chọn sơ bộ đường kính các đoạn ống

3.5.8 Đặt đặc tính cho bể chứa

- Nhấp chuột vào bể chứa cần chọn

- Rồi nhấp phím phải chuột, chọn Properties từ Menu động

- Nhập vào giá trị Resorvoir ID để thay đổi số hiệu Bể chứa

- Giá trị X-Coordinate(hoặc Y-coordinate) tọa độ X, Y trên màn hình

- Nhập vào giá trị Total Head để thay đổi cột áp tổng (m)