TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG #" MÔN HỌC CÔNG TRÌNH THU NƯỚC - BƠM VÀ TRẠM BƠM GIẢNG VIÊN: ThS. NGUYỄN NGỌC THIỆP 4/17/2010 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG MÔN HỌC CÔNG TRÌNH THU NƢỚC – BƠM VÀ TRẠM BƠM Th.S NGUYỄN NGỌC THIỆP NỘI DUNG MÔN HỌC 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU NƢỚC 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 5. BƠM 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC Giáo trình tham khảo: CÔNG TRÌNH THU NƢỚC – BƠM VÀ TRẠM BƠM, Lê Dung, nhà xuất bản xây dựng, năm 2003 Tiêu chuẩn ngành và các qui chuẩn liên quan 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU NƢỚC - Sƣu tầm tài liệu - Lựa chọn nguồn nƣớc - Chọn vị trí đặt công trình thu - Tính toán thiết kế công trình thu - Thiết kế gia cố - Quy định vùng bảo vệ nguồn nƣớc 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 1. Nguồn nƣớc dƣới đất ( nƣớc ngầm) Phân loại theo vị trí tồn tại Phân loại theo áp lực Phân loại theo nhiệt độ Phân loại theo thành phần hóa học 4/17/2010 2 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 2. Nguồn nƣớc mặt - Nƣớc sông - Nƣớc suối, kênh - Nƣớc hồ, đầm 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 3. Thành phần - Thành phần vật lý - Thành phần hóa học - Thành phần sinh học Đặc trƣng thành phần của nƣớc mặt khác với nƣớc dƣới đất. 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 3. Bảo vệ vệ sinh nguồn nƣớc - Khu vực nghiêm cấm - Khu vực hạn chế - Khu vực theo dõi 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 1. Phân loại - Giếng khoan ( hoàn chỉnh và không hoàn chỉnh) - Giếng khơi - Đƣờng hầm thu nƣớc - Công trình thu nƣớc mạch lộ thiên - Công trình thu nƣớc thấm 4/17/2010 3 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 2. Các thông số, đại lƣợng đặc trƣng trong công trình thu nƣớc dƣới đất: - Lƣu lƣợng riêng. Lƣu lƣợng khai thác - Mực nƣớc động. Mực nƣớc tĩnh. Độ hạ mực nƣớc. Độ hạ mực nƣớc giới hạn. - Hệ số thấm tầng chứa nƣớc - Bán kính ảnh hƣởng - Tầng có áp. Tầng không áp. Tầng cản trở. Tầng chứa nƣớc 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 3. Các cấu tạo đặc trƣng cần quan tâm trong các công trình thu nƣớc dƣới đất: - Gia cố và kết cấu công trình thu - Hố hay giếng tập trung nƣớc - Ống vách, ống chống, ống lắng, ống lọc - Miệng giếng và bảo bệ công trình trên mặt đất - Loại máy bơm sử dụng. - An toàn điện khi lắp bơm chìm trong nƣớc 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. Các bƣớc cơ bản trong thiết kế các công trình thu nƣớc dƣới đất: - Dựa vào tài liệu khoan thăm dò, tài liệu địa chất thủy văn thu thập các thông tin cơ bản và thông tin yêu cầu - Chọn tầng chứa nƣớc, độ sâu khai thác. - Chọn kiểu công trình thu nƣớc - Từ lƣu lƣợng yêu cầu sẽ xác định số lƣợng hay qui mô công trình thu. - Xác định thông số hạng mục trong thiết kế công trình thu. - Xác định lại khả năng cấp nƣớc sau khi thi công xong - Thiết kế phần cách ly và bảo vệ. 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. Thi công công trình thu nƣớc dƣới đất - Khoan: khoan xoay, khoan đập, khoan xoay đập - Đào: đào lắp, đào xây lắp, đào đánh tụt, ép - Xây dựng kiên cố 4/17/2010 4 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. Thi công công trình thu nƣớc dƣới đất - Khoan: khoan xoay, khoan đập, khoan xoay đập - Đào: đào lắp, đào xây lắp, đào đánh tụt, ép - Xây dựng kiên cố - Bơm phát triển - Bơm thí nghiệm - Bơm khai thác 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. Quản lý công trình thu nƣớc dƣới đất - Tài liệu quản lý: tài liệu địa chất thủy văn - Hồ sơ nghiệm thu giai đoạn thi công - Hồ sơ bơm thử nghiệm, bơm thí nghiệm - Hồ sơ hoàn công - Hồ sơ hƣớng dẫn vận hành và nhật ký vận hành - Số liệu thống kê về lƣu lƣợng, giá trị đặc trƣng của công trình thu, thành phần chất lƣợng, điện năng. - Chu kỳ tẩy rửa công trình thu - Giám sát độ sụt cao trình trong khu vực khai thác. 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 1. Phân loại Phân loại theo vị trí nguồn nƣớc: gần bờ, xa bờ Phân loại theo đặc điểm kết cấu: - Kết hợp - Phân ly - Kiểu vịnh - Kiểu đập chắn dòng 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 1. Phân loại - Công trình thu nƣớc ven bờ. - Công trình thu nƣớc xa bờ. - Công trình thu nƣớc nổi và di động - Công trình thu nƣớc kiểu vịnh - Công trình thu nƣớc sông cạn - Công trình thu nƣớc sông miền núi - Công trình thu nƣớc đầm hồ - Công trình thu nƣớc ven biển 4/17/2010 5 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 2. Các đặc điểm đặc trƣng trong công trình thu nƣớc mặt: - Tỷ lệ lƣu lƣợng thu và lƣu lƣợng nƣớc nguồn - Chế độ thủy văn: Q, V, triều - Dạng mặt cắt sông, hồ, đầm, vịnh - Mực nƣớc cao nhất - Mực nƣớc thấp nhất - Cấu tạo địa chất của bờ sông và lòng sông - Mục đích sử dụng khác của nguồn khai thác 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 3. Các thông số, hạng mục đặc trƣng trong công trình thu nƣớc mặt: - Vận tốc thu nƣớc - Diện tích cửa thu, cửa thông, cửa sự cố. - Họng thu nƣớc, ống tự chảy, ống xiphông, ống tháo cặn - Song chắn rác - Thiết bị lƣợc rác - Ngăn thu - Ngăn bơm (ngăn hút) - Ống thu, ống hút bơm, ống đẩy bơm, bơm và vị trí lắp bơm. - Thoát nƣớc rò rỉ. 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 4. Các cấu tạo đặc trƣng cần quan tâm trong các công trình thu nƣớc mặt: - Gia cố và kết cấu công trình thu, ống thu. - Ngăn thu – ngăn bơm - Gian bơm - Nhà kho - Nhà nghỉ và khu vệ sinh - Hành lang công tác, cầu thang - Hệ thống nâng chuyển cơ khí - Phòng chống cháy nổ - Hệ thống thông gió, giải nhiệt 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 5. Các bƣớc cơ bản trong thiết kế các công trình thu nƣớc mặt: - Dựa vào tài liệu khoan thăm dò, tài liệu địa chất thủy văn thu thập các thông tin cơ bản và thông tin yêu cầu - Chọn kiểu công trình thu nƣớc phù hợp nguồn khai thác và đặc điểm địa chất khu vực và năng lƣợng cung cấp - Từ lƣu lƣợng yêu cầu sẽ xác định số lƣợng hay qui mô công trình thu. - Xác định thông số hạng mục trong thiết kế công trình thu. - Thiết kế phần cách ly và bảo vệ. - Lƣu ý vấn đề giao thông tiếp cận công trình và điện năng của khu vực 4/17/2010 6 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI MẶT 6. Quản lý công trình thu nƣớc dƣới đất - Tài liệu quản lý: tài liệu địa chất thủy văn, thủy văn nguồn nƣớc - Hồ sơ nghiệm thu giai đoạn thi công - Hồ sơ bơm thử nghiệm, bơm thí nghiệm - Hồ sơ hoàn công - Hồ sơ hƣớng dẫn vận hành và nhật ký vận hành - Số liệu thống kê về lƣu lƣợng, giá trị đặc trƣng của công trình thu, thành phần chất lƣợng, điện năng. - Chu kỳ tẩy rửa công trình thu - Giám sát kết cấu công trình 5. BƠM 1. Khái niệm Là máy thủy lực, nhận năng lƣợng bên ngoài, truyền năng lƣợng cho chất lỏng, nhờ vậy thay đổi thế năng hoặc động năng của chất lỏng - Dùng để vận chuyển chất lỏng trong ống kín. - Thiết bị chính cung cấp năng lƣợng cho chất lỏng để thắng đƣợc trở lực trong đƣờng ống khi chuyển động, nâng chất lỏng lên một độ cao nào đó, tạo lƣu lƣợng chảy cho thiết bị công nghệ 5. BƠM 2. Phân loại - Nguyên lý tác động của cánh bơm vào dòng nƣớc. - Dạng năng lƣợng sử dụng - Kết cấu máy bơm - Mục đích bơm - Loại chất lỏng cần bơm - Vị trí lắp đặt so với mực chất lỏng 5. BƠM 2. Phân loại - Bơm động lực Bơm ly tâm Bơm hƣớng trục Bơm xoáy lốc - Bơm thể tích Bơm roto Bơm pistong - Bơm khí động Bơm ejecter Khí nén, thùng nén 4/17/2010 7 5. BƠM 3. Các đại lƣợng đặc trƣng - Lƣu lƣợng - Cột áp, áp lực làm việc - Công suất động cơ - Hiệu suất làm việc Đơn vị và chuyển đổi đơn vị 5. BƠM 1. Chọn bơm - Phù hợp với chất lỏng cần bơm - So sánh số liệu thiết kế với thông số kỹ thuật bơm sản xuất để chọn - Đánh giá hiệu suất làm việc tối ƣu và kinh tế 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 1. Những đặc trƣng cơ bản - Lƣu lƣợng và cột áp trạm bơm - Chế độ hoạt động của trạm bơm - Hình thức/phƣơng thức điều khiển - Năng lƣợng/nhiên liệu sử dụng 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 2. Trạm bơm cấp nƣớc Phân loại vị trí: - Trạm bơm cấp 1 - Trạm bơm cấp 2 - Trạm bơm cấp tăng áp - Trạm bơm cấp 1tuần hoàn 4/17/2010 8 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 2. Trạm bơm cấp nƣớc Phân loại theo mức độ tin cậy: - Trạm bơm loại 1 (tuyệt đối ổn định) - Trạm bơm loại 2 (gián đoạn 12h) - Trạm bơm loại 3 (gián đoạn không quá 24h) 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 2. Trạm bơm cấp nƣớc Phân loại theo chức năng: - Trạm bơm cấp nƣớc sinh hoạt - Trạm bơm cấp nƣớc sản xuất - Trạm bơm cấp nƣớc kết hợp Phân loại theo vị trí so với mặt đất: - Kiểu nổi - Kiểu chìm - Kiểu nửa chìn 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 2. Trạm bơm cấp nƣớc Phân loại theo tính chất điều khiển: - Trạm bơm điều khiển thủ công - Trạm bơm điều khiển tự động - Trạm bơm điều khiển bán tự động - Trạm bơm điều khiển từ xa 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 3. Trạm bơm thoát nƣớc Phân loại theo chức năng: - Trạm bơm thoát nƣớc chính - Trạm bơm thoát nƣớc vùng - Trạm bơm thoát nƣớc cục bộ Phân loại theo nƣớc thải: - Trạm bơm thoát nƣớc sản xuất - Trạm bơm thoát nƣớc sinh hoạt - Trạm bơm thoát nƣớc mƣa 4/17/2010 9 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 3. Trạm bơm thoát nƣớc Phân loại theo vị trí trạm bơm và bể thu : - Trạm bơm thoát nƣớc kết hợp - Trạm bơm thoát nƣớc phân ly Phân loại theo vị trí trục bơm với mức nƣớc: - Loại đặt ngập trong mực nƣớc - Loại đặt cao hơn mực nƣớc 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 4. Các hạng mục chính trong trạm bơm - Bể thu và thể tích bể thu - Ống hút - ống đẩy - ống sự cố - Chống nƣớc va - Bơm và số lƣợng máy bơm - Điện điều khiển/ kho nhiên nhiệu - Hệ thống nâng chuyển - Hệ thống thông gió và phòng cháy - Các hạng mục phụ trợ khác 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 4. Thiết kế trạm bơm - Khẳng định loại chất lỏng bơm - Chọn chủng loại bơm thích hợp chất lỏng - Xác định lƣu lƣợng trạm bơm và chế độ hoạt động trạm bơm. - Thiết kế các hạng mục liên quan, đặc biệt là ống hút. ống đẩy, xác định tổng tổn thất áp lực của trạm bơm. - Chọn loại bơm có đặc tính kỹ thuật phù hợp thông số thiết kế trạm bơm. - Bố trí bơm trong mặt bằng trạm bơm - Thiết kế điều khiển và các hạng mục phụ trợ 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 5. Quản lý trạm bơm - Hồ sơ nghiệm thu giai đoạn thi công hạng mục - Hồ sơ bơm thử nghiệm, bơm thí nghiệm - Hồ sơ hoàn công - Hồ sơ hƣớng dẫn vận hành - Nhật ký vận hành, các sự cố và cách khắc phục - Số liệu thống kê về lƣu lƣợng, cột áp, điện năng, nhiên liệu, chi phí vận hành - Giám sát kết cấu công trình trong quá trình sử dụng . dòng 4. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC MẶT 1. Phân loại - Công trình thu nƣớc ven bờ. - Công trình thu nƣớc xa bờ. - Công trình thu nƣớc nổi và di động - Công trình thu nƣớc kiểu vịnh - Công trình thu nƣớc. dụng 6. TRẠM BƠM NƢỚC CẤP VÀ TRẠM BƠM THOÁT NƢỚC 2. Trạm bơm cấp nƣớc Phân loại vị trí: - Trạm bơm cấp 1 - Trạm bơm cấp 2 - Trạm bơm cấp tăng áp - Trạm bơm cấp 1tuần hoàn 4/17/2010 8 6. TRẠM BƠM. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC – BƠM VÀ TRẠM BƠM Th.S NGUYỄN NGỌC THIỆP NỘI DUNG MÔN HỌC 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU NƢỚC 2. PHÂN LOẠI NGUỒN NƢỚC 3. CÔNG TRÌNH THU NƢỚC DƢỚI ĐẤT 4. CÔNG TRÌNH THU