Thuyết minh đồ án Mạng lưới thoát nước đô thị và khu công nghiệp chuyên ngành cấp thoát nước Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường Trường Đại học xây dựng. Thuyết minh có tính toán Trạm bơm cho mạng lưới thoát nước. Thuyết minh chuẩn điểm A (9.510)
Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG I. Giới thiệu đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội 1. Điều kiện địa lý: Từ mặt bằng quy hoạch ta thấy đây là một thành phố thuộc vùng đồng bằng với độ dốc địa hình nhỏ, phía trước có một con sông lớn chảy từ hướng đông sang hướng tây, giữa thành phố có một con đường chạy qua chia thành phố làm hai khu vực với tổng diện tích 1542,6 ha. 2. Điều kiện tự nhiên Có khí hậu nhiệu đới gió mùa nóng ẩm, lượng mưa trung bình năm 1500-1800mm. Hướng gió thịnh hành là hướng Đông - Nam thổi từ tháng 4 đến tháng 9, gió Đông- Bắc thổi từ tháng 10 tới tháng 3 năm sau, kèm theo sương muối. 3. Điều kiện kinh tế Thành phố có hai khu công nghiệp với tổng diện tích 44,87 ha nằm ở ngoại thành, tách biệt với khu dân cư và là nơi tạo việc làm cho 15% dân số. Là thành phố vệ tinh, nằm giữa các thành phố lớn, có đường giao thông huyết mạch chạy qua nên thuận tiện cho đi lại, giao thương buôn bán của người dân và phát triển kinh tế xã hội địa phương. 4. Lựa chọn loại Hệ thống thoát nước cho đô thị a. Tổ chức thoát nước Thành phố có địa hình thấp dần từ đông bắc sang tây nam, hướng gió chủ đạo là tây nam, có sông chảy từ đông sang tây vì vậy ta đặt Trạm xử lý cuối thành phố. Vừa tận dụng địa hình để thoát nước bằng phương pháp tự chảy, vừa không gây ô nhiễm nguồn nước và không khí của thành phố(trạm được đặt ở cuối hướng gió và hạ lưu của sông). Đồ án: Mạng lưới thoát nước 1 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Nước thải sinh hoạt, công nghiệp được xử lý đạt tiêu chuẩn sau đó xả ra sông. Riêng nước mưa và nước thải quy ước sạch thì có hệ thống riêng được đổ trực tiếp ra sông mà không cần xử lý. b. Hệ thống thoát nước Theo yêu cầu, ta thiết kế hệ thống thoát nước cho một khu đô thị mới hoàn toàn và trong giai đoạn xây dựng. Hệ thống thoát nước có thể là kiểu chung, riêng hoàn toàn (hay không hoàn toàn) và nửa riêng. Mỗi kiểu đều có những ưu nhược điểm nhất định. HTTN chung: Là hệ thống trong đó tất cả mọi loại nước thải(nước mưa, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp) được dẫn , vận chuyển trong cùng một mạng loại cống tới trạm xử lý hoặc xả ra nguồn tiếp nhận. HTTN này có nhiều khuyết điểm như: Chế độ thủy lực của hệ thống không ổn định: mùa mưa nước chảy đầy cống có thể gây ngập lụt, mùa khô thì độ đầy và tốc độ dòng chảy nhỏ dễ gây nên lắng cặn làm giảm khả năng chuyển tải của hệ thống, tăng số lần phải nạo vét đường ống. Ngoài ra, do nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hòa về mặt lưu lượng và chất lượng nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý trở nên phức tạp và khó đạt hiệu quả mong muốn. HTTN riêng: là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới, một mạng lưới dùng để vận chuyển nước thải bẩn(nước thải sinh hoạt, sản xuất), trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải qua xử lý, một mạng lưới khác dùng để vận chuyển nước thải quy ước sạch(như nước mưa) có thể xả thẳng vào nguồn tiếp nhận. HTTN riêng có nhiều ưu điểm như : Có thể phân đợt đầu tư giảm được vốn đầu tư xây dựng đợt đầu, chế độ thuỷ lực làm việc của hệ thống ổn định và lưu lượng của Trạm xử lý khi dùng HTTN riêng cũng ổn định hơn HTTN chung. HTTN nửa riêng: là hệ thống trong đó ở những điểm giao nhau giữa hai mạng lưới độc lập, người ta xây dựng giếng tràn, tách nước mưa.Tại đây, khi lượng mưa ít(giai đoạn đầu của trận mưa của những trận mưa lớn kéo dài) chất lượng nước mưa bẩn, nước mưa này sẽ chảy vào HTTN sinh hoạt, theo cống góp chung tới trạm xử Đồ án: Mạng lưới thoát nước 2 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga lý.Ngược lại khi lưu lượng nước mưa lớn, nước mưa sẽ tràn qua giếng tách nước theo cống xả ra thẳng nguồn tiếp nhận. Theo quy hoạch phát triển của đô thị và từ những ưu, nhược điểm của các HTTN trên ta sẽ chọn HTTN “ riêng hoàn toàn” cho Thành phố. Để đảm bảo không xảy ra ngập úng khi có mưa lớn và xử lý được triệt để nước thải trước khỉ đổ ra nguồn tiếp nhận. Mặt khác khu vực thiết kế được quy hoạch để trở thành một thành phố hiện đại trong tương lai, có các khu đô thi mới, khu đô thị mở rộng và các khu công nghiệp nên ta chọn HTTN riêng là hợp lý, đảm bảo thoát nước cho thành phố trong hiện tại cũng như trong tương lai. Hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn cho đô thị. Hệ thống này có những ưu điểm sau: o Giảm được vốn đầu tư xây dựng đợt đầu. o Chế độ làm việc thuỷ lực của hệ thống ổn định. o Công tác quản lý dễ dàng. Đồ án: Mạng lưới thoát nước 3 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga PHẦN II: CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt từ các khu nhà ở: ♦ Xác định dân số tính toán theo công thức: N = ∑ βF i N i Trong đó: o β : Tỷ số diện tích nhà ở đối với diện tích toàn Thành phố, lấy: + Khu vực I: β 1 =0,9 + Khu vực I: β 2 =0,85 o F i : Diện tích của các khu vực tính toán, theo số liệu đo được thì: + Diện tích của khu vực I là F I =884.2 (ha) + Diện tích của khu vực II là F II =658.4 (ha) o N i : mật độ dân số của các khu vực tính toán Từ công thức trên ta có dân số tính toán của các khu vực là: o Khu vực I: N 1 = 434,4.280= 121632 (người) o Khu vực II: N 2 =265,8.220= 58476 (người) Vậy tổng dân số của cả Thành phố là: N = N 1 + N 2 = 180108 (người) ♦ Xác định lưu lượng trung bình ngày : Theo công thức: Q tb ngày = 1000 .Nq 0 i = (m 3 /ngđ) Trong đó q i 0 là tiêu chuẩn thải nước của khu vực dân cư o Khu vực I : Q tb-ngày 1 = 1000 .Nq 1 0 1 5,17028 1000 121632.140 == (m 3 /ngđ) o Khu vực II: Q tb-ngày 2 = 1000 .Nq 2 0 2 = 1,7017 1000 58476.120 = (m 3 /ngđ) Đồ án: Mạng lưới thoát nước 4 Khu vực Diện tích F (ha) Mật độ (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) I 434,4 280 140 II 265,8 220 120 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Vậy, tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt thải ra tại Thành phố trong một ngày đêm là: Q sh-tp = Q tb-ngày 1 + Q tb-ngày 2 = 24045,6 (m 3 /ngđ) ♦ Xác định lưu lượng trung bình giây: Theo công thức: q i tb = 4,86 TB ngày Q (l/s) o Khu vực I: q tb-s 1 = 4,86 1TB ngày Q = 4,86 5,17028 = 197,1 (l/s) ⇒ k 1 ch = 1,6 o Khu vực II: q tb-s 2 = 4,86 2TB ngày Q = 4,86 1,7017 = 81,2 (l/s) ⇒ k 2 ch = 1,8 o Lưu lượng trung bình giây của toàn bộ Thành phố là: q tb-TP s = q tb-s 1 + q tb-s 2 = 197,1 + 81,2 = 278,3 (l/s) Từ lưu lượng trung bình giây, để có lưu lượng tính toán cho toàn Thành phố ta phải đi tìm hệ số không điều hòa k ch . Theo bảng “Trị số k ch phụ thuộc q tb s ”, ta có: k ch = 1,4 Lưu lượng tính toán là lưu lượng giây max: o q 1 0max = q tb-s 1 . k 1 ch = 197,1 . 1,6 = 315,36 (l/s) o q 2 0max = q tb-s 2 . k 2 ch = 81,2 . 1,8 = 146,16 (l/s) Lưu lượng trung bình lớn nhất của toàn Thành phố là: q max = q tb-TP s .k ch = 278,3 . 1,4 =389,62 (l/s) Kết qủa tính toán được cho theo bảng sau: Bảng 1: Lưu lượng nước thải tính toán của khu dân cư Khu vực Diện tích (ha) Số dân (người) Mật độ (người/ha) T/c thải nước: q 0 (l/ng.ngđ) Q (m 3 /ng.đ) q (l/s) k ch q max (l/s) I 434,4 121632 280 140 17028,5 197,1 1.6 315,36 II 265,8 58476 220 120 7017,1 81,2 1.8 146,16 Tổng 700,2 180108 - - 24045,6 278,3 1,4 389,62 Đồ án: Mạng lưới thoát nước 5 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Sự phân bố nước thải sinh hoạt theo từng giờ trong ngày GIỜ TRONG NGÀY Q sh % Q (m 3 ) 0-1 1.65 396.75 1-2 1.65 396.75 2-3 1.65 396.75 3-4 1.65 396.75 4-5 1.65 396.75 5-6 4.2 1009.92 6-7 5.8 1394.64 7-8 5.8 1394.64 8-9 5.85 1406.67 9-10 5.85 1406.67 10-11 5.85 1406.67 11-12 5.05 1214.30 12-13 4.2 1009.92 13-14 5.8 1394.64 14-15 5.8 1394.64 15-16 5.8 1394.64 16-17 5.8 1394.64 17-18 5.75 1382.62 18-19 5.2 1250.37 19-20 4.72 1134.95 20-21 4.1 985.87 21-22 2.85 685.30 22-23 1.65 396.75 23-24 1.65 396.75 ∑ 100 24046 Đồ án: Mạng lưới thoát nước 6 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga 2. Xác định lưu lượng tập trung có trong tiêu chuẩn thải nước: ♦ Bệnh viện: Số giường bệnh nhân là 0,7 %N B = 0,7% . N = 0,7% . 180108 = 1260,7 (giường) Lấy số giường bệnh là 1260 giường, vậy ta thiết kế 5 bệnh viện mà mỗi bệnh viện có 260 giường. o Tiêu chuẩn thải nước: q bv 0 =500 (l/ng.ngđ) o Hệ số không điều hòa giờ: k h = 2,5 o Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày o Lưu lượng thải trung bình trong ngày của các bệnh viện là: Q tb ngày = 1000 B.q bv 0 = 1300.500 1000 = 650 (m 3 /ngày) o Lưu lượng thải trung bình trong ngày của 1 bệnh viện là: Q tb ngày1 = 650 5 = 130 (m 3 /ngày) o Lưu lượng thải trung bình giờ 1 bệnh viện là: Q tb giờ = 24 Q ngµy tb = 130 24 = 5,42 (m 3 /h) o Lưu lượng Max giờ là: Q h max = k h . Q tb giờ = 2,5 . 5,42 = 13,55 (m 3 /h) o Lưu lượng Max giây là: q s max = 3,6 Q max h = 13,55 3,6 = 3,76 (l/s) Đồ án: Mạng lưới thoát nước 7 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Sự phân bố nước thải của bệnh viện theo từng giờ trong ngày Thời gian % Q (m 3 ) 0-1 0,2 1,3 1-2 0,2 1,3 2-3 0,2 1,3 3-4 0,2 1,3 4-5 0,5 3,25 5-6 0,5 3,25 6-7 5 32,5 7-8 5 32,5 8-9 8 52,0 9-10 10,4 67,6 10-11 6 39,0 11-12 9,6 62,4 12-13 9,4 61,1 13-14 6 39,0 14-15 5 32,5 15-16 8,1 52,65 16-17 5,5 34,65 17-18 5 32,5 18-19 4 26,0 19-20 4 26,0 20-21 3,7 24,05 21-22 2 13,0 22-23 1 6,5 23-24 0,5 3,25 Tổng 100 650 ♦ Trường học: Đồ án: Mạng lưới thoát nước 8 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Số học sinh là 10,5 %N H = 10,5% . N = 10,5% . 180108 =18912 (người) Chọn tổng số học sinh trong thành phố là: 18920 (học sinh). Thiết kế 10 trường học, mỗi trường có 1892 học sinh o Tiêu chuẩn thải nước: q th 0 = 20 (l/ng.ngđ) o Hệ số không điều hòa giờ k h = 1,8 o Trường học làm việc 12 giờ trong ngày o Lưu lượng thải trung bình ngày của các trường học là: Q tb ngày = 1000 h.q o = 1000 20.18920 = 378,4(m 3 /ngày) o Lưu lượng thải trung bình ngày của các trường học là: Q tb ngày1 = 10 Q ngày tb = 37,84(m 3 /ngày) o Lưu lượng thải trung bình giờ là: Q tb giờ = 12 ngày tb Q = 12 84,37 = 3,15 (m 3 /h) o Lưu lượng Max giờ là: Q h max = k h . Q tb giờ = 1,8 . 3,15 = 5,67 (m 3 /h) o Lưu lượng Max giây là: q s max = 3,6 Q max h = 6,3 67,5 = 1,575 (l/s) Sự phân bố lưu lượng nước thải trường học theo các giờ trong ngày Đồ án: Mạng lưới thoát nước 9 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Thời gian % Q (m 3 ) Đồ án: Mạng lưới thoát nước 10 [...]... Qngđ Đồ án: Mạng lưới thoát nước 21 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Giờ trong ngày BIỂU ĐỒ DAO ĐỘNG NƯỚC THẢI CỦA THÀNH PHỐ PHẦN III: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Đồ án: Mạng lưới thoát nước 22 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga 1 Vách tuyến mạng lưới thoát nước: Vạch tuyến mạng lưới thoát nước là một khâu rất quan trọng trong công tác thiết kế mạng lưới thoát. .. toán Đồ án: Mạng lưới thoát nước 33 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Lưu lượng tính toán mạng lưới thoát nước mưa được tính theo phương pháp cường đội giới hạn Qtt = F.q ψ tb (l/s) Từ đó ta có bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa Từ bảng tính toán thuỷ lực ta thấy tại mọi điểm tính toán, chiều sâu đặt cống đều đảm bảo an toàn cho công tác bảo vệ cống Đồ án: Mạng lưới. .. điểm 8 của tuyến cống tính toán là 8,086 do đó tại đây đảm bảo được nước chảy vào tuyến cống chính Như vậy công tác tính toán thuỷ lực mạng lưới đảm bảo vận chuyển nước thải đến trạm xử lý Đồ án: Mạng lưới thoát nước 30 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga 4 Tính toán hệ thống thoát nước mưa 4.1 Vạch tuyến hệ thống thoát nước mưa oNguyên tắc: Mạng lưới thoát nước mưa là một khâu được... nhất của Thành phố, gần song song với sông 2 Tính toán mạng lưới thoát nước 2.1 Lập bảng tính toán diện tích các ô thoát nước Diện tích các ô đất xây dựng và các lưu vực thoát nước được tính toán dựa trên đo đạc trực tiếp trên bản đồ quy hoạch Thành phố Các kết quả tính toán được thể hiện trong các bảng sau: SỐ KHU VỰC I KÍ DIỆN SỐ Đồ án: Mạng lưới thoát nước KHU VỰC I KÍ DIỆN SỐ KHU VỰC II KÍ DIỆN SỐ... môi trường và quy trình sản xuất 5 Không xả nước mưa vào những vùng không có khả năng tự thoát, vào các ao tù nước đọng và các vùng dễ gây xói mòn Ta vạch tuyến hệ thống thoát nước mưa theo sơ đồ thẳng góc, nước mưa cùng với nước thải sản xuất quy ước sạch được góp vào các tuyến cống rồi đổ thẳng ra sông Đối với sơ đồ tính toán nước mưa thì ta chỉ tính toán cho một tuyến bất kỳ 4.2 Tính toán diện tích... mạng lưới thoát nước, nó ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành xây dựng và giá thành hệ thống nói chung Công tác vạch tuyến mạng lưới được tiến hành theo nguyên tắc sau: 1 Triệt để lợi dụng địa hình để sao cho mạng lưới thoát nước tự chảy là chủ yếu, đảm bảo thu nước nhanh nhất vào đường ống chính của lưu vực và của toàn Thành phố 2 Mạng lưới thoát nước phải phù hợp với hê thống thoát nước đã chọn 3 Vạch... tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và bằng: q0XNI-max = 25,83+ 3,25 + 5,60= 34,68 (l/s) Đồ án: Mạng lưới thoát nước 18 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Do vậy, lưu lượng tập trung tính toán của xí nghiệp I là: qXN-ITT = 34,68 (l/s) o Lưu lượng thải tập trung từ xí nghiệp II: Ta thấy tại xí nghiệp II vào 14 - 15 giờ, lưu lượng nước thải (gồm cả sản xuất, tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và. .. giờ trong ngày ♦ Nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca của nhà máy: Lượng nước thải này được tính theo bảng 5 - trang 14 ♦ Nước tắm của công nhân được phân bố vào đầu các ca: Ca1:6-7h Đồ án: Mạng lưới thoát nước 19 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Ca2:14-15h Ca3:22-23h Từ các số liệu đó, ta có bảng tổng hợp lưu lượng nước thải Thành phố và biểu đồ dao động nước thải của... 265,85 5 Lưu lượng nước tắm cho công nhân: ♦ Xí nghiệp I: o Lượng nước tắm cho công nhân sau giờ làm việc trong 1 ngày đêm là: QtXNCN1 = 60.N n + 40.N ng 1000 (m3/ngđ) Trong đó: Nn : Số công nhân được tắm ở phân xưởng nóng của xí nghiệp 1 Nng : Số công nhân được tắm ở phân xưởng nguội của xí nghiệp 1 Đồ án: Mạng lưới thoát nước 17 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn QtXNCN1 = GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga 60.4458... đổ vào các nhánh bên) o qnvc : Lưu lượng vận chuyển qua đoạn ống thứ n, là tổng lưu lượng dọc đường, nhánh bên, vận chuyển của đoạn cống phía trước đoạn cống tính toán, o kch : Hệ số không điều hoà chung, xác định dựa vào tổng lưu lượng nước thải của đoạn cống đó o qttrung: Lưu lượng tính toán của các công trình công cộng, xí nghiệp công nghiệp được quy ước là đổ vào đầu đoạn cống tính toán Dựa vào công . lưu lượng nước thải trường học theo các giờ trong ngày Đồ án: Mạng lưới thoát nước 9 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt Nga Thời gian % Q (m 3 ) Đồ án: Mạng lưới thoát nước 10 Sinh. hợp nước thải tập trung từ các công trình công cộng như sau: Bảng 2: Lưu lượng tập trung từ các công trình công cộng Đồ án: Mạng lưới thoát nước 11 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị. lượng nước thải sản xuất của nhà máy, xí nghiệp công nghiệp chiếm 17% lưu lượng nước thải của khu dân, do đó : Đồ án: Mạng lưới thoát nước 12 Sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn GVHD: TS.Trần Thị Việt