dự án cải tạo hệ thống cấp thoát nước thi trấn Phước Long, chương 11 ppt

I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 1 Chng 11 lựa chọn nguồn n-ớc thiết kế giếng - Trạm bơm giếng v.1 - Khảo sát nguồn n-ớc và đánh giá . V.1.1 - N-ớc mặt. Gồm n-ớc sông , kênh rạch bị ảnh h-ởng theo chế độ bán nhật chiều ,nguồn n-ớc này có tính mặnhoặc nợ chỉ phục vụ cho nuôI trồng thuỷ sản. Ngoài ra tính chất nhiễm mặn còn bị ô nhiễm n-ớc thảI sinh hoạt ( Không qua xử lý mà đổ thẳng ra sông , kênh rạch ). Bị ô nhiễm bởi chất thảI công nghiệp , phân bón hoá học thuốc trừ sâu . Căn cứ vào bảng phân tích các thông số lý hoá và vi sinh của n-ớc mặn do trung tâm bảo vệ môI tr-ờng ( EPC ) phân tích. Nguồn n-ớc mặt có khả năng cung cấp về trữ l-ợng nh-ng về chất l-ợng nguồn n-ớc thì không đạt yêu cầu . Muốn sử dụng phảI qua xử lý nh-ng rất tốn kém . Kết luận : Nguồn n-ớc mặt không thể dùng để cấp n-ớc phục vụ sinh hoạt . V.1.2 - N-ớc ngầm . Căn cứ vào kết quả khoan thăm dò của liên đoàn 8 địa chất công trình , địa chất thuỷ văn Miên Nam đánh giá và dựa vào cấu trúc địa chất ,thành phần thanh lọc hoặc đIúm thuỷ lực l-u thông huyện Hồng Dân có các phân vị địa tầng dịa chất nh- sau . + Nguồn n-ớc ngầm . I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 2 - Tầng chứa n-ớc Holocen ( Q IV ) - Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q II III ) - Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( Q I ) - Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N 2 ) + Tầng chứa n-ớc Holocen ( Q IV ) Tầng này phân bố rộng trên toàn bộ diện tích của huyện . Chiều sâu đáy từ 25 - 32 m .Thành phần chủ yếu là bùn sét , bột sét , bột lẫn cát mịn mùn thực vật . Đây là tầng n-ớc không áp , mực n-ớc phân bố nông 0.56 2.1 m. + Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q II III ) Trong phạm vi vùng nghiên cứu tầng này có diện tích phân bố rộng trên toàn bộ diện tích vùng này . Tầng này nằm d-ới tầng Holocen ( Q IV ). Chiều sâu mái chúa n-ớc th-ờng gặp từ 26 - 32 m ,chiều sâu đáy từ 65 - 90m. Chiều sâu trung bình của tầng này là 70m. Kết quả nghiên cứu thuỷ hoá cho thấy n-ớc thuộc loại nhạt hàm l-ợng sắt tổng cộng cao hơn tiêu chuẩn . Đây là tầng chứa n-ớc có áp , mức n-ớc tĩnh th-ờng gặp từ 2.1 - 3.8 m. Động tháI của n-ớc dao động theo mùa . N-ớc trong tầng này ít có quan hệ thuỷ lực với n-ớc của tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ,bột ngăn cách . + Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( Q I ) Tầng này nằm d-ới tầng ( Q II III ) Qua nghiên c-u svà thăm dò cho thấy tầng này có thành phần gần giống tầng ( Q II III ) Chiều sâu máI th-ờng gặp 120 - 140 m > Chiều sâu đáy từ 200 - 220 m . Tầng này có khả năng khai thác lớn . Chiều dày trung bình toàn bộ của tầng này là 80 m . N-ớc thuộc loại nhạt , đây cũng là tầng I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 3 chứa có áp . N-ớc trong tầng này cũng có ít khả năng quan hệ thuỷ lực với n-ớc ở tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ngăn cách. + Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N 2 ) . Đối với tầng chứa n-ớc này đã tiến hành thăm dò , khảo sát nh-ng ch-a có công trình nghiên cứu cụ thể . IV. 1. 3 - Thiết kế giếng. Trạm bơm giếng đóng vai trò là trạm bơm cấp I, bơm điều hoà trong ngày, cung cấp cho trạm xử lý của hệ thống cấp n-ớc đ-ợc thiết kế. Theo nh- tính toán đã dựa vào tài liệu quy hoạch thực tế thì khu vực nghiên cứu cần công suất là 21696m 3 /ng.đêm . Số giếng khai thác là 10 giếng ở xung quanh trạm xử lý. Số l-ợng giếng làm việc đồng thời là 8 giếng và 2 giếng dự phòng, tổng cộng là 10giếng. Ph-ơng án đặt vị trí bãi giếng là hợp lý, nếu để bố chí giếng trong khu vực đô thị thì sẽ ảnh h-ởng đến việc qui hoach xây dựng. Mặt khác, vị trí của bãi giếng đ-ợc đặt là cửa sổ địa chất thuỷ văn nguồn bổ cập cho bãi giếng là kênh Xáng Phụng Hiệp với l-u l-ợng đủ đảm bảo an toàn về mặt l-u l-ợng cho nguồn khai thác. V.2 - Lựa Chọn Tầng Khai Thác. Nh- ta đã có số liệu về địa chất thuỷ văn thì có 4 tầng. Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q II III ) là tầng chứa n-ớc chính. Đây là tầng chứa n-ớc có áp , chất l-ợng n-ớc tốt, ổn định I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 4 nên đuợc chọn là tầng khai thác n-ớc, để xử lý cung cấp cho sinh hoạt. V. 3- Tính toán công trình thu trạm bơm cấp i . V. 3.1 - Tính toán chọn giếng - Bố trí giếng các thông số tính toán. - Công suất :21696 m 3 / ngày đêm. - Tầng chứa n-ớc 30 m - Độ sâu đến cách đáy ngầm 80 m . - Độ sâu mực n-ớc ngầm 8 m. - Hệ số thấm K = 52 m/ng. - K th = 2 10 61 = 0.06 cm /s = 52 m / ng. Bán kính ảnh h-ởng :R = 500m (cát thô pha sỏi ). Ta chọn loại giếng khoan hoàn chỉnh có áp ,loại giếng này có -u điểm là khai thác ở độ sâu khá lớn , nên chất l-ợng đảm bảo ,chọn sơ bộ 8 giếng khai thác và 2 giếng dự phòng . Q 1 giếng = n Q dng. = 8 21696 = 2712 m 3 / ng.đ/giếng . v.3.2 - Tính toán công suất và tổn thất giếng khoan . +. Tính toán giếng khoan làm việc riêng lẻ . - Chiều dài ống lọc . L lọc = 0.9 * m m : chiều dày tầng chứa n-ớc = 30m . L lọc = 0.9 *30 = 27 m. I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 5 Theo 20 TCN 33 85 đối với giếng khai thác có áp loại hoàn chỉnh chiều dài công tác của ống lọc lấy bằng 0.7 0.9 , chiều dầy tầng chứa n-ớc lấy bằng 0.9 m. - Đ-ờng kính ống lọc : D lọc D lọc = VL Q loc gieng ** 1 (m) Trong đó : + V - Vận tốc n-ớc chảy qua ống lọc m/ ng. V = 60 3 K = 60 3 52 = 224m /ng. + K - Hệ số thấm ( K = 52 m/ng ) D lọc = 224 * 27 * 14 . 3 2712 = 0.1428 m. Lấy tròn D lọc = 150mm Vậy bán kính ống lọc R 0 = 75mm . Từ đ-ờng kính ống lọc ta chọn đ-ờng kính ống vách , D ống vách = 300mm D bơm = 250mm Nh- vậy D ống vách > D bơm là 50mm - Diện tích xung quanh cửa ống lọc phần công tác . = * D lọc * L lọc = 3.14 * 0.15 *27 = 12.76 m 2 - Độ hạ thấp mực n-ớc khi bơm : S = m K r R Q gieng * * 73 . 2 lg * 0 Trong đó : + Q giếng - L-u l-ợng n-ớc 1 giếng ( m 3 /ng. đêm ) + R - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500 m. + r 0 - Bán kính ống lọc ,r 0 = 0.075 m. + K - Hệ số thấm K = 52 m/ng. I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 6 + Chiều dày tầng chứa n-ớc m = 30 m. S = 30 * 52 * 73 . 2 075.0 500lg *2712 = 2.43m. S = 2.43m - Tổn thất qua ống lọc : S = a* K SQ gi * * ( m ) Trong đó : + S - Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc ( m ) + Q gi - L-u l-ợng khai thác của giếng = 2712 m 3 /ng.đêm. + S - Độ hạ thấp mực n-ớc trong giếng khi bơm ,S = 2.43 m. + K - Hệ số thấm của tầng chứa n-ớc ,K = 52 m/ ng. + a - Hệ số phụ thuộc vào kết cấu ống lọc với loại khoan lỗ cuốn dây a = 0.15 0.2 cm , lấy a = 0.15 cm. + - Diện tích xung quanh của ống lọc , = 12.76 m 2 S = 0.15 * 52*76.12 43.2*2712 = 0.47 m - Độ hạ mực n-ớc ngầm giới hạn : S gh = H - ( 0.3 0.5 ) m - H b - S Trong đó : + H - Chiều sâu mực n-ớc tĩnh tại điểm đặt giếng khoan đến đáy cách n-ớc . H = cốt ĐCN - cốt MNT cốt MNT = 2.1 - 3.8 = - 5.9 m cốt MNĐ = - 5.9 - 4 = 9.9 m Vậy H = 80 - 9.9 = 70.1 m I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 7 + m - Chiều dày tầng chứa n-ớc có áp m = 30 m + S - Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc , S = 0.47 m S gh = 70.1 - ( 0.5 * 30 ) - 2 - 0.47 = 52.63m. +. Tính toán giếng khoan làm việc đồng thời . Bố trí giếng khoan theo đ-ơng thẳng bố trí so le nhau từ giếng 1 đến giếng 8 là giếng khai thác còn giếng 9 và 10 là giếng dự phòng . Ta xét độ hạ thấp mực n-ớc tại 2 giếng 4 và ( S 4 và S 5 ) S 5 = m K * 37.0 * q giếng 0 lg r R + 45 lg r R + 35 lg r R + 25 lg r R + 15 lg r R + 65 lg r R + 75 lg r R + 85 lg r R Trong đó : + q giếng =2712 m 3 /ng.đêm. + K- Hệ số thấm ,K = 52 m/ ng. + m - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500m + r 0 - Bán kính ống lọc ,r 0 = 0.1 m S 5 = 30 * 52 2712*37.0 075.0 500 lg + 400 500 lg + 750 500 lg + 1050 500 lg + 1450 500 lg + 300 500 lg + 650 500 lg + 1050 500 lg = 0.64 * 322.0113.0222.0462.0322.0176.0097.082.3 = 0.64*2.3 = 1.472m Vậy : S 5 = S 4 = 1.472 < S gh = 52.63m. IV.1.3 -Tính toán và chọn bơm giếng . - Tính cốt MNĐ trong giếng số 5 . Cốt MNĐ = cốt MNT - ( S + S ) I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 8 = - 5.9 - ( 2.43 + 0.47 ) =7.86 m Tính toán và chon bơm giếng khoan. Cốt áp máy bơm : H b = Cốt MNCNTXL+ Cốt MNĐ + h Trong đó: + Cốt MNCNTXL - Cốt mực n-ớc cao nhất trên trạm xử lý ( ống phân phối giàn m-a ) đ-ợc tính nh- sau : - Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lọc . Cốt MNCNBL = Cốt mặt đất + Chiều cao lớp n-ớc trong bể lọc = 3.6 + 2 = 5.6 m - Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lắng tiếp xúc. Cốt MNCNBLTX = Cốt MNCNBL + h đ + h m Trong đó : + h đ - Tổn thất áp lực trên đ-ờng ống dẫn từ bể lắng tới bể lọc,lấy L = 2m h đ = 0.1m + h m - Tổn thất áp lực qua máng thu = 0.58m Vậy Cốt MNCNBLTX = 5.6 + 0.1 + 0.58 =6.28m. - Cốt MNCNTXL = Cốt MNCNBLTX + H XD dàn m-a = 6.28 + 3.5 = 9.78m - Cốt MNĐ = 7.86m h : - Tổng tổn thất trên đ-ờng dẫn của ống đẩy từ trạm bơm về trạm xử lý. h = h dâng + h 1-2 + h 2-3 + h 3-4 + h 4-5 + h 5-TXL + h cb h dâng : - Tổn thất trong đ-ờng ống dâng của giếng khoan . Q giếng = 2712 m 3 / ng.đêm = 113m 3 /h = 31.38 l/s. D = 175mm : V = 1.2 m/s : 1000i = 16 : L = 16 m I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 9 h dâng = i * L = 0.016 * 16 = 0.256 m Đoạn ống Q(l/s) D(mm ) V(m/s ) 1000i L(m) h = i x l(m) 1 - 2 31.38 200 0.91 7.1 400 2.84 2 - 3 62.76 250 1.18 8.64 300 2.592 3 - 4 94.14 300 1.24 7.48 350 2.618 4 - 5 125.5 2 350 1.21 5.84 400 2.336 5 - TXL 156.9 400 1.17 4.61 500 2.305 h d = 12.69 m h cb lấy bằng 10% h =1.27m Vậy : h = h dâng + h d + h cb = 0.256 + 12.69 + 1.27 = 14.22m H bơm = 9.78 + 7.86 + 14.22 = 31.86 m 32 m. Q bơm = 31.38 l/s ; H bơm = 32 m. Từ l-u l-ợng khai thác của giếng và áp lực toàn phần của bơm đã tính đ-ợc ở trên: Q = 2712 m 3 /ng = 113 m 3 /h I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 10 H TP = 32 m Tra sổ tay máy bơm chọn đ-ợc máy bơm của trạm bơm giếng ở đây là loại máy bơm giếng khoan kiểu chìm (Bơm li tâm nhiều cấp, trục đứng, bánh xe công tác kiểu dẫn n-ớc vào một phía) cỡ 8 (Đ-ờng kính ngoài phần lớn nhất của vỏ bơm là 8 inch = 203,2 mm): Số hiệu đặc tính Mã bơm Bơm và động cơ 380V P N kw P M kw L mm A mm Max mm Bơ m + đ/c kg lắp đặt K86-2 + NU60-2/28 18 22 146 5 112 5 113 Đ 2 5411 2 K86-2 + U86- 2/24 18 22 141 3 107 3 192 136 Đ . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 1 Chng 11 lựa chọn nguồn n-ớc thi t kế giếng - Trạm bơm giếng v.1 - Khảo sát nguồn n-ớc và đánh giá . V.1.1. R - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500 m. + r 0 - Bán kính ống lọc ,r 0 = 0.075 m. + K - Hệ số thấm K = 52 m/ng. I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn. . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long 4 nên đuợc chọn là tầng khai thác n-ớc, để xử lý cung cấp cho sinh hoạt. V. 3- Tính toán công trình