đồ án thiết kế hệ thống cấp nước cho thành phố hải phòng

Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Sau ba tháng miệt mài làm đồ án, đến em đà hoàn thành thiết kế tốt nghiệp Mặc dù đà cố gắng nhng đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đợc bảo đóng góp ý kiến thầy cô giáo để thiết kế thực tế tơng lai đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo khoa Môi trờng, đặc biệt thầy Nguyễn Đức Thắng đà tận tình giúp đỡ em hoàn thành thiết kế tốt nghiệp Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Chơng I Phần Mở đầu I-/ Giới thiệu Thành phố HP thành phố đợc quy hoạch, xây dựng phát triển theo định hớng lâu dài, thành phố trọng điểm kinh tế miền Bắc nớc ta Để tạo điều kiện phát triển kinh tế, thu hút vốn đầu t nớc ngoài, nâng cao đời sống ngời dân thành phố việc xây dựng sở hạ tầng nh: Giao thông, điện, thông tin liên lạc đặc biệt cấp nớc vệ sinh môi trờng quan trọng Là thành phố đợc quy hoạch HP cha có hệ thống cấp nớc phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt ngời dân Vì việc thiết kế cho hệ thèng cÊp níc cho thµnh lµ hÕt søc quan trọng, nâng cao mức sống ngời dân mà đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế II-/ Tổng quan thành phố II.1 Vị trí Thành phố HP nằm phía Đông tam giác châu thổ sông Hồng, tiếp giáp với tỉnh Thái Bình phía Nam, tiếp giáp với tỉnh Hải Dơng phía Tây, tỉnh Quảng Ninh phía Bắc, Đông Bắc tiếp với với Vịnh Bắc Bộ phía Đông Thành phố HP có vị trí quan trọng việc thúc đẩy phát triển kinh tế vùng tam giác Châu thổ sông Hồng vừa cửa ngõ vùng kinh tế Bắc Bộ, vừa trung tâm kinh tế vùng II.2 Điều kiện tự nhiên II.2.1 Địa hình, địa chất Thành phố HP có địa hình phẳng thấp trừ số nơi có đồi cao 50 m khu vực ngoại thành Cao độ mặt đất trung bình 8,5m Theo tài liệu khoan thăm dò giếng khoan nớc ngầm đất đợc chia thành nhiều tầng: - §Êt trång trät - §Êt sÐt pha - §Êt sÐt - Đất cát pha - Cát đen mịn - Cát th« 1,5 m 3,5 m 6,2 m 5,5 m 8,7 m 9,5 m Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp - Cát thô lẫn sỏi cuội 12,4 m - Đá cứng Cốt mực nớc ngầm 7,2 m Con sông chảy qua thành phố có lu lợng 32 m3/s Cốt mực nớc sông cao 9,0 m Cốt mực nớc sông trung bình 7,0 m Cốt mực nớc sông thấp 5,0 m Cốt đáy sông 3,0 m II.2.2 Khí hậu Khí hậu thành phố HP chịu ảnh hởng gió mùa nh khí hậu vùng Đông Nam Về mùa Đông, áp lực cao vùng Trung đà chi phối luồng không khí Gió Đông Bắc khô lạnh thổi qua miền Bắc Đông Nam đa không khí lạnh vào miền Bắc nớc ta, nhiệt độ mùa Đông xng tíi - 0C Vµo mïa hÌ khÝ hậu thành phố chịu ảnh hởng gió mùa phÝa Nam vµ mïa nµy cịng lµ mïa ma lu lợng ma vào mùa lớn Lợng ma trung bình hàng năm 1800 mm/năm thờng gió chủ đạo hớng Đông - Nam II.3 Điều kiện kinh tế x· héi II.3.1 D©n sè Khu vùc d©n c cđa thµnh chia lµm hai khu vùc: Khu vùc I: mật độ dân số 150 ngời/ha Khu vực II: mật độ dân số 200 ngời/ha Dân số tổng cộng thành phố, khu vực nội thành vào năm 2010 dự kiến dân số tăng thêm 20% II.3.2 Công nghiệp Khu công nghiệp gồm có: - Nhà máy gạch chịu lửa có 400 công nhân có 100 công nhân làm việc phân xởng nóng - Nhà máy khí có 500 công nhân Theo quy hoạch tổng thể xây dựng thành phố HP, thành phố xây dựng thêm nhiều khu công nghiệp nhằm thu hút vốn đầu t nớc động lực để phát triển kinh tế, xà hội, nâng cao đời sống ngời dân II.3.3 Nông nghiệp Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Nông nghiệp ngành kinh tế quan trọng thành phố Sản lợng nông nghiệp thành phố tăng mạnh nhiều năm qua Đất nông nghiệp chủ yếu nằm phạm vi phục vụ hệ thống cấp nớc quan trọng hƯ thèng cÊp níc II.3.4 Y tÕ HP cã mét bƯnh viƯn víi 500 giêng bƯnh Søc kháe céng ®ång dân c chịu ảnh hởng nhiều tình trạng cấp nớc Một số bệnh liên quan đến nớc sốt desgue, số dạng viêm nhiễm phụ nữ, bệnh ỉa chảy, bệnh tả, bệnh shigella, sốt rét, mắt hột Các bệnh đợc giảm quy mô thông qua việc xây dựng hệ thống cấp nớc cải thiện tình hình vệ sinh môi trờng II.4 Hiện trạng cấp thoát nớc thành phố HP Hiện nguồn nớc ngời dân thành phố sử dụng chủ u lµ níc lÊy tõ giÕng khoan vµ giÕng níc mạch nông nguồn nớc mặt bị ô nhiễm nặng hoạt động công nghiệp, nông nghiệp chất thải cđa ngêi II.5 Nhu cÇu dïng níc cho hiƯn tơng lai II.5.1 Nớc sinh hoạt Tiêu chuẩn dùng nớc cho ngời dân thành phố theo nhiệm vụ thiết kế vào năm 2000 150 lít/ngời/ngày đêm Vµ hƯ thèng cÊp níc sÏ cung cÊp cho 100% dân số nội thành thành phố Vào năm 2010 dự kiến dân số thành phố tăng thêm 20% tiêu chuẩn dùng nớc tăng lên 200 lít/ngời/ngày II.5.2 Nớc công nghiệp Vào năm 2000 có hai nhà máy nhà máy gạch chịu lửa nhà máy khí, lợng nớc phục vụ cho sản xuất 950 m 3/ngày đêm, lợng nớc cung cấp cho việc sinh hoạt công nhân nhà máy II.5.3 Nớc phục vụ công trình công céng Thµnh cã ba trêng häc vµ mét bƯnh viện, việc cung cấp nớc cho công trình quan trọng Ngoài lợng nớc dùng để tới rửa đờng tơng đối lớn Vào năm 2010 lợng nớc phục vụ cho công cộng tăng 100% II.6 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống cÊp níc Thµnh HP lµ mét thµnh míi đợc xây dựng nhu cầu dùng nớc lớn Nguồn nớc mà nhân dân thành phố sử dụng hầu hết nớc lấy từ giếng khoan, giếng mạch nông nguồn nớc mặt Trong nguồn nớc giếng mạch nông nớc mặt hầu hết đà bị ô nhiễm hoạt động kinh tế chất thải sinh hoạt ngời Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Do việc thiết kế xây dựng hệ thống cấp nớc cho thành phố cần thiết thời điểm điều quan trọng đáp ứng nhu cầu dùng nớc tơng lai Với tốc độ phát triển đô thị nh vào năm 2010 có lợng lớn hộ tiêu thụ nớc với yêu cầu cao chất lợng nớc HƯ thèng cÊp níc míi sÏ n©ng cao møc sèng cho nhân dân, đảm bảo yếu tố để cải thiện điều kiện vệ sinh Nhu cầu cấp nớc nhu cầu hàng đầu để phát triển sản xuất, du lịch dịch vụ Việc xây dựng phát triển sở hạ tầng (trong có cấp nớc) tạo điều kiện tốt thu hút đầu t nớc vào thành phố thúc đẩy tăng trởng kinh tế, xà hội Những phân tích chứng tỏ nhu cầu cấp bách cần thiết phải xây dựng hệ thống cấp nớc Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp chơng II Xác định quy mô công suất hệ thống I-/ Tính toán cho năm 2000 Thành phố HP chia thành hai khu vực xây dựng: - Khu vực I: Số tầng nhà từ đến tầng, bậc chịu lửa hạng II, mật độ dân số 150 ngời/ha Tiêu chuẩn dùng nớc 150 lít/ngời/ngày đêm - Khu vực II: Số tầng nhà từ đến tầng, bậc chịu lửa hạng II Mật độ dân số 200 ngời/ha Tiêu chuẩn dùng nớc 150 lit/ngời/ngày đêm Tổng diện tích toàn thành phố: Ftp = 692,3 Trong ®ã diƯn tÝch khu vùc Fkv1 = 358,8 khu vùc Fkv2 = 333,5 DiƯn tÝch x©y dùng cđa tõng khu vùc: Fxdkv1 = 233,3 Fxdkv2 = 216,8 DiƯn tÝch c©y xanh cđa toµn thµnh Fcx = 103,8 DiƯn tÝch ®êng cđa toµn thµnh F® = 138,5 I.1 Xác định nhu cầu dùng nớc I.1.1 Nhu cầu dùng nớc cho sinh hoạt Dân số thµnh - Khu vùc 1: N1 = P1 F1 = 150 x 233,3 = 34995 (ngêi) P1: mËt ®é d©n sè cđa khu vùc 1, P1 = 150 ngêi/ha - Khu vùc 2: N2 = P2 F2 = 200 x 216,8 = 43360 (ngêi) P2: mËt ®é d©n sè cđa khu vùc 2, P2 = 200 ngêi/ha F2: DiƯn tÝch x©y dùng cđa khu vùc Tỉng dân số thành phố: N = N1 + N2 = 78355 (ngời) + Lu lợng ngày tính toán (trung bình năm) cho nhu cầu sinh hoạt khu dân c xác định theo công thức: Qtbngày = q: tiêu chuẩn dùng nớc, q = 150 lít/ngời,ngđ N: số dân toàn thành phố Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Qtbngày = + Lu lợng tính toán ngày dùng nớc lớn nhÊt Qngµy max = Kng max x Qtbngµy Kng max: Hệ số dùng nớc không điều hoà ngày kể đến cách tổ chức xà hội, chế độ làm việc xí nghiệp, mức độ tiện nghi, thay đổi nhu cÇu dïng níc theo mïa, lÊy Kng max = 1,4 Qngày max = 1,4 x 11753,25 = 16454,55 m3/ngđ I.1.2 Nhu cầu nớc tới rửa đờng a, Lu lợng nớc tới QCT = Fcx qt 10 Fcx: Diện tích xanh qt: tiêu chuẩn tới, qt = lÝt/m2 QCT = 103,8 x x 10 = 1038 m3/ngđ b, Lu lợng nớc rửa đờng QRĐ = Fđ qr 10 Fđ: diện tích ®êng qr: tiªu chn níc rưa ®êng, qr = 1lÝt/m2 QR§ = 138,5 x x 10 = 1385 m3/ngđ Tổng cộng lu lợng nớc tới cây, rửa đờng QT = QCT + QR§ = 1038 + 1385 = 2423 m3/ngđ I.1.3 Nhu cầu nớc cho công trình công cộng a, Trờng học Trong thành phố có trờng học, lu lợng nớc cấp cho trờng 150 m3/ngđ Lu lợng tổng cộng cấp cho trờng häc Qth = x 150 = 450 m3/ng® b, BƯnh viƯn Thµnh cã mét bƯnh viƯn víi 500 giờng bệnh, tiêu chuẩn cấp nớc cho giờng 300 lít/ngđ Lu lợng nớc cấp cho bệnh viện Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiƯp Qbv = n: Sè giêng bƯnh q: tiªu chn cÊp níc Qbv = I.1.4 Lu lỵng níc cÊp cho công nghiệp a, Nhà máy gạch chịu lửa + Lu lợng nớc sinh hoạt công nhân làm việc nhà máy QSHngđ = qn, ql: tiêu chuẩn dùng nớc sinh hoạt công nhân phân xởng nóng lạnh N1, N2: Số công nhân làm phân xởng nóng lạnh nhà máy, N1 = 100; N2 = 300; QSHngđ = + Lu lợng nớc tắm công nhân xí nghiệp QT = N3, N4: Số công nhân phân xởng nóng phân xởng lạnh tắm nhà máy N3 = 100 (ngời) N4 = 0,6 x 300 = 180 (ngêi) QT = + Lu lỵng nớc sản xuất nhà máy Qsx = 450 m3/ngđ b, Nhà máy khí: có 500 công nhân + Lu lợng nớc sinh hoạt công nhân làm việc nhà máy Qsh = N1: số công nhân nhà máy, N1 = 500 q: tiêu chuẩn dùng nớc sinh hoạt công nhân, q = 25 lít/ngời/ngđ Qsh = + Lu lợng nớc tắm công nhân QT = N2: số công nhân đợc tắm nhà máy, N2 = 0,6 x 500 = 300 qt: tiêu chuẩn nớc tắm công nhân, qt = 40 lít/ngời QT = + Lu lợng nớc sản xuất nhà máy Qsx = 500 m3/ngđ Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp Thống kê nhu cầu dùng nớc công nghiệp Nhà máy Lu lợng nớc sản xuất (m3) Lu lợng nớc sinh hoạt (m3) Lu lợng nớc tắm (m3) Tổng cộng (m3) 450 500 950 12 12,5 24,5 13,2 12 25,2 475,2 524,5 999,7 G¹ch Cơ khí I.1.5 Tổng nhu cầu dùng nớc Quy mô tr¹m xư lý Q = a.Qsh + QT + QCC + QCN = 1,1 16454,55 + 2423 + 600 + 999,7 = 22122,7 (m3/ng®) a :hƯ sè kĨ tíi phát triển công nghiệp địa phơng Lu lợng nớc cấp cho m¹ng líi QML = Q b = 22122,7 x 1,2 = 26547,24 m3/ng® Trong ®ã: b: hƯ sè kể đến lợng nớc thất thoát dò rỉ yêu cầu cha tính đến Quy mô công suất trạm cấp nớc Qtr Trong đó: = QML x C = 26547,24 x 1,06 = 28000 m3/ng® C: hƯ sè kể đến lợng nớc sử dụng cho thân trạm xư lý I.1.6 Tỉng hỵp lu lỵng dïng níc + Chế độ phân phối + Nớc sinh hoạt Xác định hệ số không điều hoà Kh - Khu vực I: N1 = 34995 (ngêi) Tra b¶ng III - TC 3385 đợc max = 1,175 Chọn max = 1,4 Kh = 1,4 x 1,175 = 1,645 - Khu vùc II: N2 = 43360 (ngêi) Tra b¶ng III - TC 3385 đợc max = 1,161 Chọn max = 1,4 Kh = max x max = 1,4 x 1,161 = 1,6254 Chän Kh = 1,7 cho c¶ hai khu vùc Bùi Đức Thành Đồ án tốt nghiệpồ án tốt nghiệp + Nớc tới cây: phân phối vào từ 5h - 8h 16h - 19h + Nớc rửa đờng: phân bố từ 8h - 18h + Nớc công cộng - Trờng học: Phân phối ®Ịu tõ 6h - 18h - BƯnh viƯn: Kh = 2,5 I.1.7 Lu lợng nớc chữa cháy Lu lợng nớc chữa cháy đợc bơm vào mạng lới có cháy xảy Dân số khu vực I 34995 ngời Số tầng nhà từ đến tầng, bậc chịu lửa hạng II, tiêu chuẩn chữa cháy qcc = 15 l/s Khu vực II Dân số 43360 ngời Số tầng nhà từ đến tầng, bậc chịu lửa hạng II, tiêu chuẩn chữa cháy qcc = 25 l/s Chọn hai đám cháy xảy đồng thời xảy cho xí nghiệp công nghiệp khu vực dân c (bảng trang bên)