Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống thoát nước cho Thành phố Lào Cai đến năm 2025

Thành phố nằm cách thủ đô Hà Nội 297 km theo đường sắt và 345 km theo đường bộ.Phía Bắc giáp Hà Khẩu tỉnh Vân Nam Trung Quốc với đường biên giới là sông Hồng và sông Nậm Thi; Phía Nam gi

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước ­ Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013­2014SVTH :

LỜI NÓI ĐẦU

Bên cạnh tốc độ phát triển Kinh tế ­ Xã hội, một mặt đem lại mức sống cao cho người dân, mặt khác gây tác động nặng nề đến chất lượng môi trường Trong đó, ô nhiễm do nước thải sinh hoạt và công nghiệp là một trong những vấn đề nhức nhối nhất hiện nay ở các đô thị Việt Nam, phần lớn nước thải được xả trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng tới môi trường nước Năng lực xử lý nước thải của Việt nam hiện nay đáp ứng ở mức rất thấp so với nhu cầu thực tế.Vì vậy lĩnh vực xử lý nước thải là vấn đề hết sức nóng bỏng hiện nay rất cần được quan tâm tới để góp phần nâng cao chất lượng môi trường sống của Việt Nam nói riêng và của toàn nhân loại nói chung

Thành phố LC là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học và du lịch của tỉnh Lào Cai Thành phố nằm cách thủ đô Hà Nội 297 km theo đường sắt và 345 km theo đường bộ.Phía Bắc giáp Hà Khẩu tỉnh Vân Nam Trung Quốc với đường biên giới

là sông Hồng và sông Nậm Thi; Phía Nam giáp huyện Bảo Thắng và Sa Pa; phía Tây giáp huyện Bát Xát và Sa Pa; phía Đông và Đông Bắc giáp huyện Bảo Thắng Theo quy hoạch đô thị, thành phố LC đang được xây dựng trở thành một trung tâm dịch vụ,

du lịch cấp quốc gia và là đô thị đầu mối giao thông ở cửa ngõ của miền Bắc.Tuy nhiên sự lạc hậu về điều kiện cơ sở hạ tầng, nhất là đối với hệ thống thoát nước, xử lý nước thải đã ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của người dân, cản trở sự phát triển kinh tế

xã hội của thành phố Trước các yêu cầu về phát triển kinh tế­ xã hội, thu hút đầu tư, phát triển du lịch, cùng với yêu cầu chính đáng của người dân thành phố về một môi trường sống trong sạch và an toàn, việc xây dựng hệ thống thoát nước mưa, thu gom

và xử lý nước thải, chất thải rắn là một yêu cầu hết sức cần thiết và cấp bách

Với mục đích hệ thống hóa lại kiến thức, nắm vững và sử dụng để giải quyết tốt vấn đề Thoát và xử lý nước thải trong các đô thị, được sự gợi ý của giáo viên hướng dẫn TS Trần Thị Việt Nga, em đã nhận đề tài đồ án tốt nghiệp : “ Thiết kế hệ thống thoát nước cho thành phố LC”

Trong quá trình thực hiện đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn Cấp thoát nước­Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, đặc biệt

là cô giáo TS Trần Thị Việt Nga Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy

cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Do kiến thức, thời gian và kinh nghiệm có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy em mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn

Hà Nội, ngày 2 tháng 4 năm 2014 Sinh viên thực hiện

Trần đức Minh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ

HỘI VÀ QUY HOẠCH CỦA THÀNH PHỐ LC

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địalý

Thành phố LCnằm ở phía tây của tỉnh Lào Cai, giáp biên giới Việt Nam ­ Trung Quốc, có vị trí tiếp giáp như sau: phía Bắc giáp Hà Khẩu tỉnh Vân Nam Trung Quốc với đường biên giới là sông Hồng và sông Nậm Thi; Phía Nam giáp huyện Bảo Thắng và Sa Pa; phía Tây giáp huyện Bát Xát và Sa Pa; phía Đông và Đông Bắc giáp huyện Bảo Thắng

Hình 1.1 vị trí địa lý thành phố LC

1.1.2 Đặc điểm về địa hình

Thành phố LC nằm trong khu vực thung lũng sông Hồng, được tạo bởi hai dãy núi Con Voi và Hoàng Liên Sơn Địa hình có xu thế dốc dần từ Tây Bắc ­ Đông Nam và bị chia cắt nhỏ bởi các sông suối, khe tụ thuỷ, đồi núi Ranh giới thành phố nằm ở cả hai bên bờ sông Hồng, xung quanh có các dãy đồi núi bao bọc Thành phố Lào Cai nằm ở vị trí khá cao, độ cao từ 68­76 m so với mực nước biển

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu Lào Cai là khí hậu gió mùa chí tuyến, á nhiệt đới có mùa đông lạnh và khô Khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình 22,80C và lượng mưa 1592 mm

Sự phân hoá về nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm trên địa bàn thành phố không lớn Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất cũng chỉ là 160C, biên độ dao động nhiệt năm là

110C, trong năm có trung bình 1 ngày có sương muối

a Lượng mưa, bão

Lượng mưa trung bình của thành phố LC từ 1.400mm ­ 1.700mm.Lượng mưa phân bổ không đều trong năm, 85% lượng mưa tập trung vào những tháng mùa mưa (tháng 4 đến 10) Những tháng còn lại là mùa khô, mưa ít, lượng mưa chiến 15% tổng lượng mưa cả năm

b Nắng, gió

Số giờ nắng trung bình trong năm 2630 giờ.Khí hậu LC là khí hậu gió mùa chí tuyến, á nhiệt đới có mùa đông lạnh và khô Tuy không có những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như tuyết, sương muối, mưa đá nhưng khí hậu LC có thể chịu ảnh hưởng của các gió địa phương như gió Ô Quy Hồ khô và nóng hoặc mưa lớn kèm với dòng chảy mạnh của các con sông lớn vào mùa lũ, làm gia tăng các hoạt động xâm thực bào mòn, ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất nông nghiệp, du lịch và sinh hoạt của nhân dân

1.1.4 Đặc điểm về địa chất công trình

Theo số liệu khảo sát địa chất công trình có được thì đất của LC được chia làm 5 loại đất chính gồm : đất trồng trọt, đất á cát, đất á sét,đất sét, đất cát

Bảng 1.1 Điều kiện các lớp địa tầng của LC

Bảng 1.2 Số liệu thủy văn của sông Ngòi Đun

Nguồn: Theo nhiệm vụ thiết kế đồ án Tốt nghiệp năm 2013-2014

Nhận xét:

Thành phố LC nằm trong vùng đầu nguồn của lưu vực sông Hồng Đây là con sông có lòng sông rộng, sâu, độ dốc lớn, dòng chảy xiết, mạnh Lưu lượng nước sông không điều nên về mùa khô mực nước ngầm dưới tầng địa chất 4.5m so với mặt đất, còn về mùa mưa là 2.2m so với mặt đất, nhìn chung địa chất công trình là tốt có thể cho phép xây dựng các công trình có trải trọng lớn, hơn nữa cùng với đó

là sự tác động của nguồn nước mặt: sông, hồ đã tạo nên nguồn nước ngầm ở khu vực rất dồi dào

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI

1.2.1 Điều kiện xã hội

Thành phố LC gồm 17 đơn vị hành chính trực thuộc Đó là 12 phường Lào Cai, Phố Mới, Duyên Hải, Cốc Lếu, Kim Tân, Pom Hán, Bắc Lệnh, Thống Nhất, Xuân Tăng, Bắc Cường, Nam Cường, Bình Minh và 5 xã Vạn Hòa, Đồng Tuyển, Cam Đường, Tả Phời, Hợp Thành

Thành phố LC ra đời trên cơ sở hợp lại 2 thị xã là Lào Cai và Cam Đường, Hai thị xã này vốn chỉ nằm cách nhau 7 km theo đường chim bay, mỗi thị xã có một thế mạnh riêng: Thị xã Lào Cai có cửa khẩu quốc tế Lào Cai nối liền tuyến liên vận quốc tế Hà Nội ­ Hải Phòng với các tỉnh phía Nam Trung Quốc, còn thị xã Cam Đường có ngành công nghiệp khai thác quặng Apatit số 1 của Việt Nam Hai thế mạnh này càng củng cố sự phát triển của LC và đảm bảo một sự phát triển bền vững cho một đô thị có đầy tiềm năng cất cánh trong một tương lai gần

1.2.2 Hiện trạng cơ sở hạ tầng của đô thị

a Hiện trạng các công trình kiến trúc:

Với hơn 20 nhóm dân tộc cùng sinh sống, LC trở thành mảnh đất phong phú

về bản sắc văn hoá, về truyền thống lịch sử, di sản văn hoá, Theo kết quả điều tra, hiện dân tộc Thái còn lưu trữ hơn 100 bộ sách bằng chữ Pali ra đời từ thế kỉ XIII; dân tộc Tày, Dao, Giáy có hàng nghìn bản sách cổ bằng chữ Nôm Đặc biệt tại huyện Sa Pa có bãi đá cổ được chạm khắc hoa văn thể hiện các hình tượng, bản đồ, chữ ký, ký hiệu, Hơn nữa, những biến động trong lịch sử đã để lại cho LC nhiều di tích nổi tiếng như đền Bảo Hà, đền Thượng, kiến trúc nhà Hoàng A Tưởng, Không chỉ nhiều di sản vật thể và phi vật thể được phát hiện, bảo tồn mà một kho tàng văn học dân gian đồ sộ đến nay vẫn chưa được khám phá hết

b Hiện trạng giao thông

Thành phố LC cũng chính là ga cuối cùng của tuyến đường sắt Hà Nội – LC Từ đây người ta có thể chuyển tiếp sang Trung Quốc bằng đường bộ hoặc thậm chí bằng đường sắt bằng các chuyến tàu liên vận quốc tế Ở phía Bắc chỉ có 2 tỉnh duy nhất có được điều kiện thuận lợi này là Lạng Sơn và Lào Cai

Về đường bộ, Quốc lộ 4D nối thành phố LC với các huyện bên cạnh là Mường Khương, Bát Xát, Sa Pa, với tỉnh Lai Châu và với Quốc lộ 32 Quốc lộ 4E và Quốc

lộ 70 nối thành phố với các huyện phía Đông Nam của tỉnh và với các tỉnh ở phía Nam

c Hiện trạng cấp điện

Hệ thống điện lưới trên địa bàn thành phố tương đối hoàn chỉnh, cơ bản đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu dùng trên địa bàn với 1.552 km đường dây tải điện,

347 trạm biến áp các loại Có 135 km đường dây 35 KV và 35km đường 10 KV; đường 0,4 KV hiện có gần 100 km và đường 6 KV có 20km Lượng tiêu thụ trên đầu người là 776 KWh/ người/ năm.40 km lưới chiếu sáng cho các tuyến đường trục đường chính: Hoàng Liên, Nhạc Sơn, Nguyễn Huệ, Phan Bội Châu, 4E khu vực Pom Hán và một số đường nhánh thuộc khu trung tâm các phường Duyên Hải­ Kim Tân ­ Phố Mới ­ Lào Cai ­ Cốc Lếu

Nhìn chung nguồn cung cấp điện cơ bản đáp ứng đủ cho sản xuất và sinh hoạt trên địa bàn Tuy vậy khu vực đô thị mới Lào Cai ­ Cam Đường cần đầu tư lại hệ thống tuyến cấp 10 KV, trạm biến áp và đường 0,4 KV theo quy hoạch mới Mạng đường dây 6 KV và 10 KV cần được nâng cấp thành đường dây 22 KV bằng hệ thống cáp ngầm

d Hiện trạng cấp nước

Hiện có hai cơ sở cung cấp nước cho khoảng 10.000 hộ dân là:

+ Nhà máy nước Lào Cai cung cấp nước cho vực thị xã Lào Cai cũ sản xuất theo công nghệ của Cộng hoà Pháp, lấy nước từ sông Nậm Thi Công suất thiết kế

là 12.000 m3/ngày đêm, sản lượng 2,5 triệu m3/năm, đạt 60% công suất thiết kế Tổng chiều dài tuyến ống cung cấp chính loại F100­ F250 là 38 km Hệ số thất thoát là 23% (mức trung bình cả nước là 30%)

+ Nhà máy nước Cam Đường cung cấp nước cho khu vực thị xã Cam Đường

cũ, lấy nước từ nguồn giếng khoan, sản lượng 324,1 ngàn m3, đạt 87,4% công suất thiết kế Tổng chiều dài tuyến ống cung cấp chính loại F100­ F250 là 8 km, chất lượng ống kém nên hệ số thất thoát cao hơn (thất thoát khoảng 30­35 %)

e Hiện trạng thoát nước

Hiện toàn thành phố có 121 km cống rãnh thoát nước các loại, đường kính từ F400 ­ F2.000 và 700 hố ga thu nước đảm bảo thoát nước mưa và nước bẩn cho thành phố Nhu cầu bê tông hoá hệ thống thoát nước trong thời gian tới khoảng 100

km Mật độ đường cống thoát nước đạt khoảng 4,05 km/km2

Hiện hệ thống thoát nước mặt và thoát nước sinh hoạt còn được sử dụng chung và

đổ ra các sông suối chảy qua thành phố gây ô nhiễm nghiêm trọng , cần được xem xét có giải pháp tích cực giải quyết vấn đề này

f Hiện trạng thủy nông

Thành phố LC có 2 con sông chảy qua Sông Nậm Thi chạy quanh phía Bắc tỉnh, đồng thời là ranh giới tự nhiên với Trung Quốc Nước sông quanh năm trong

xanh, là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho nhà máy nước của thành phố Sông Nậm Thi hợp lưu với sông Hồng ngay tại biên giới giữa thành phố LC và Trung Quốc Sông Hồng sau khi được Nậm Thi hợp lưu thì chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam, mang lại nguồn phù sa màu mỡ cho đồng bằng sông Hồng Thành phố LC nằm hai bên bờ sông Hồng Các cây cầu Cốc Lếu, Phố Mới, bắc qua sông nối hai phần của thành phố

1.2.3 Định hướng quy hoạch chung và phát triển không gian thành phố LC đến năm 2025

Định hướng quy hoạch chung của khu vực đến năm 2020 của Thủ tướng chính phủ, tình hình về dân số và diện tích của khu vực

Năm 2020: Dân số của toàn thành phố là 193752 người trong đó dân số khu vực 1 là 145530 người, dân số khu vực 2 là 48222 người Diện tích hiện tại thành phốLC: 640 ha.Tỷ lệ tăng dân số là 6,1%, bao gồm tăng tự nhiên 1,1%, tăng cơ học 5,0 %

a Quy hoạch sử dụng đất

Phạm vi lập điều chỉnh quy hoạch chung thành phố LC bao gồm toàn bộ thành phố

LC cũ và mở rộng về các khu vực như sau: Phía Đông Bắc: giữ nguyên ranh giới hiện trạng của thành phố; Phía Tây: đến hết cầu Cốc San ­ xã Cốc San; Phía Tây Bắc: đến suối Quang Kim, nối liền vào khu kinh tế cửa khẩu liên hoàn với khucông nghiệp Kim Thành;Phía Nam: đến suối Ngòi Bộ xã Gia Phú huyện Bảo Thắng;Diện tích toàn thành phố sau khi mở rộng là 1.395 ha gồm các khu vực như sau:khu vực 1­ bên trái sông Hồng, diện tích 797 ha; khu vực 2­ bên phải sông Hồng, diện tích

598 ha

1.3 TỔ CHỨC VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

1.3.1 Đánh giá hệ thống thoát nước

Dân số hiện tại của LC vào khoảng 153600 Dân số của thành phố LC đến năm

2025 vào khoảng 193752 người với tiêu chuẩn thải nước như trên thì thành phố

LC cần có một hệ thống thoát nước hoàn chỉnh và đồng bộ.Hiện tại hệ thống thoát nước mặt và thoát nước sinh hoạt còn được sử dụng chung và đổ ra các sông suối chảy qua thành phố, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.Do đó ta cần xem xét xây dựng hệ thống thoát nước mới để tránh gây ô nhiễm môi trường cũng như phù hợp với quy hoạch thành phố Lào Cai đến năm 2025

1.3.2 Tổ chức thoát nước và xử lý nước thải

Căn cứ vào địa hình thành phố LC (mặt bằng) ta thấy rõ sông Hồng chảy qua thành phố, chia thành phố tương ứng thành hai khu vực và thoát nước theo hai lưu vực này :

­Lưu vực 1: thu gom nước thải ở phía Tây sông Hồng về trạm xử lý rồi xả

đổ vào MLTNTP, nước thải bệnh viện được xử lý sơ bộ và khử trùng trước khi đổ

ra MLTNTP, toàn bộ nước thải được tập chung lại và xử lý tại TXL trước khi thoát

ra nguồn là sông Hồng

♦ Thoát nước mưa :

Các tuyến cống lưu vực vuông góc với hướng chảy sông Hồng Nước mưa sau khi thu gom được xã thẳng ra sông Hồng hoặc hồ nước mà không cần xử lý

1.3.3 Lựa chọn hệ thống thoát nước

Với điều kiện tự nhiên như:

Địa hình thành phố LC tương đối dốc, sông Hồng chia thành phố thành hai khu vực, địa hình có xu thế dốc dần từ Tây Bắc ­ Đông Nam, cao độ trung bình +

Có 3 hệ thống thoát nước ta có thể lựa chọn để áp dụng vào thành phố LC là:

Bảng 1.4.Bảng tổng hợp các loại hệ thống thoát nước

phù hợp đô thị hoặc khu

nhà cao tầng, và giai đoạn

đầu xây dựng của hệ thống

riêng, điều kiện địa hình

thuận cho TN, hạn chế

Đảm bảo tốt nhất về

sinh Đạt giá trị kinh tế đối với

nước vì tổng chiều dài ML giảm 30­

40% so với HTTN riêng, đồng thời chi

Đối với khu vực nhà thấp tầng thì chế độ thủy lực không ổn định trong mùa mưa và mùa khô lưu lượng chênh lệch lớn gần lên hiện tượng ngập úng hay lắng đọng Chất lượng nước thảiTXL không điều hòa về chất

được số lượng TB & áp

lực bơm Cường độ mưa

nhỏ

phí quản lý ML giảm 15­20%

lượng và lưu lượng Vốn xây dựng ban đầu cao

để v/chuyển nước thải quy

nhận HTTN riêng hoàn

không hoàn toàn HT này

phù hợp trong giai đoạn

trung gian trong qt xây

độ làm việc của hệ

Công tác quản lý duy trì hiệu quả

Lượng nước mưa đầu mùa mưa rất bẩn, không được xử lý triệt để mà xả thẳng ra nguồn dễ làm cho nguồn quá tải bởi chất bẩn Tồn tại một lúc nhiều hệ thống công trình, ML trong đô thị Tổng giá thành xây dựng

Vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao, giếng tràn tách nước mưa tại các chỗ giao nhau thường không đạt hiệu quả cao

♦ Cơ sở thiết kế :

Cơ sở thiết kế dựa vào các số liệu do UBND thành phố, viện quy hoạch đô thị và nông thôn thuộc Bộ Xây Dựng Thực trạng phát triển của thành phố LC Điều chỉnh quy hoạch chung đến năm 2020 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội

­ Đặc điểm, địa hình, địa mạo

­ Đặc điểm địa chất, thuỷ văn, địa chất công trình, khí tượng

­ Đặc điểm hiện trạng cấp thoát nước, vệ sinh môi trường

­ Đặc điểm kinh tế xã hội của thành Phố

­ Nghị định 88/2007/NĐ­CP về thoát nước đô thị và Khu công nghiệp

♦ Nhận xét, đánh giá và kết luận

Chế độ thủy lực làm việc và chi phí quản lý của hệ thống Ở khu vực này lượng mưa chênh lệch nhau rất rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô, mùa mưa lưu lượng rất lớn nước mưa chảy đầy cống, có thể gây ngập lụt, còn mùa khô lưu lượng nhỏ chỉ có nước thải sinh hoạt và sản xuất thì độ đầy tốc độ dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật, gây nên lắng đọng cặn, làm giảm khả năng chuyền tải phải tăng số lần nạo vét, thau rửa cống Ngoài ra do nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hòa về lưu lượng và chất lượng, nên công tác quản lý trở nên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn

Chi phí xây dựng: Hệ thống thoát nước chung không có sự ưu tiên trong đầu

tư xây dựng vì chỉ có một hệ thống thoát nước duy nhất vận chuyển cả nước thải sinh hoạt lẫn nước mưa nên làm cho vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao

Dựa trên các điều kiện khác như địa hình, khí hậu, các điều kiện địa chất thủy văn Do đó ta lựa chọn hệ thống thoát nước cho thành phố LC đến năm 2025

là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn

1.4 các văn bản pháp lý và kỹ thuật về thiết kế mạng lưới thoát nước

­ TCVN 7957:2008 ­ Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước ­ Mạng lưới bên ngoài và công trình

­ QCVN 40:2011/BTNMT ­ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

­ QCVN 08:2008/BTNMT ­ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

­ QCVN 09:2008/BTNMT ­ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

2.1 CÁC SỐ LIỆU CƠ BẢN ĐỂ TÍNH TOÁN

2.1.1 Nước thải sinh hoạt

Dân số tính toán là số người sử dụng hệ thống thoát nước tính đến cuối năm

2020 và được tính theo công thức:

 Fi: Diện tích của các khu vực tính toán, theo số liệu đo được thì:

+ Diện tích của khu vực I là FI =490(ha)

+ Diện tích của khu vực II là FII =188(ha)

 ni: 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:

 Khu vực I: N1= 490.330.0,9=145530(người)

 Khu vực II: N2= 188.285.0,9 =48222 (người)

Vậy tổng dân số của cả thành phố Lào Cai là: N = N1 + N2 =193752(người)

c Xácđịnh lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lưu lượng trung bình ngày(Qngđ)

Lưu lượng trung bình ngày Qngđ được tính theo công thức:

Qtbngđ =

1000.N

qi0

(m3/ngđ)

Trong đó:

 qi0tiêu chuẩn thải nước của khu vực dân cư­ I (l/ng/ngđ)

 N: Dân số tính toán (người)

Khu vực I : Qtb­ngđ1=

1000.N

q0 1

= 130.1455301000 18919 (m3/ngđ)

Khu vực II: Q tb­ngđ2=

1000.N

q0 2

1000160.48222 (m3

/ngđ)

Vậy, tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt thải ra tại thành phố LC trong một ngày đêm là:

Qsh­tp = Qtb­ngày1 + Qtb­ngày2 =26635 (m3/ngđ)

Lưu lượng thải trung bình giây (qstb)

Lưu lượng thải trung bình giây được tính theo công thức:

qitb = (l/s)

 Khu vực I: qtb­s1 = =

6,3.2418919

=218,97 (l/s)

 Khu vực II: qtb­s2 = =

24.3,67716 =89,31 (l/s)

Lưu lượng trung bình giây của toàn bộ thành phố LC là:

Lưu lượng nước thải giây lớn nhất

Lưu lượng tính toán là lưu lượng giây max:

q10max = qtb­s1 k1ch = 218,97 1,39=304,4(l/s)

q20max = qtb­s2 k2ch = 89,31 1,64 =146,5(l/s)

Lưu lượng trung bình lớn nhất của toàn thành phố LC là:

qmax = qStb.kch = 308,28 1,35 = 416,2(l/s)

Ta có kết quả tổng hợp lưu lượng nước thải từ các khu nhà ở trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ các khu nhà ở

)

 Số dân

(người)

T/chuẩn thải nước: q 0

(l/ng.ngđ)

Q (m 3 /ngđ )

q (l/s) k ch

q max (l/s)

Ta có hệ số không điều hoà chung toàn thành phố Kch = 1,35 từ đó xác định được lưu lượng nước thải ra trong các giờ trong ngày (Trong bảng 2.8 – Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải toàn thành phố)

2.1.2 Nước thải các công trình công cộng

a Nước thải bệnh viện

Số giường bệnh nhân lấy theo quy phạm là 0,5 % dân số toàn thành phố LC

B = x193752

1000,5

= 969(người)

Lấy số giường bệnh: 1000 người

­ Thành phố có 5bệnh viện.Quy mô mỗi bệnh viện 200 giường

­ Tiêu chuẩn thải nước là: 500 (l/ng.ngđ)

­ Hệ số không điều hoà giờ: Kh = 2,5

­ Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày

Do vậy ta tính được các số liệu cơ bản đối với 1 bệnh viện như sau:

­ Lưu lượng nước thải trung bình ngày của một bệnh viện:

Qtbngày =

1000500

b Nước thải trường học

Số học sinh bằng 13% dân số toàn thành phố Lào Cai

13 

=25188(học sinh)

Lấy số học sinh là25200 người

­ Thành phố có 21 trường học, mỗi trường có 1200 học sinh

­ Tiêu chuẩn thải nước: qth0 = 25(l/ng.ngđ)

­ Hệ số không điều hòa giờ kh = 1,8

­ Trường học làm việc 12 giờ trong ngày

Do vậy ta tính được các số liệu cơ bản đối với 1 trường học như sau:

­ Lưu lượng thải trung bình ngày là:

Qtbngày =

10001200

Qtbgiờ=

12tb ngày

Q =2,5(m 3 /h)

­ Lưu lượng Max giờ là:

Qhmax=kh Qtbgiờ = 1,8×2,5=4,5(m3 /h)

­ Lưu lượng Max giây là:

qsmax = =

6,35,4

=1,25 (l/s)

Ta có bảng tổng hợp nước thải tập trung từ các công trình công cộng như sau

Bảng 2.3:Bảng lưu lượng tập trung từ các công trình công cộng

Lưu lượng tập chung của các công trình công cộng

Nơi thoát nước

Quy

mô thoát nước

Số giờ làm việc Tiêu chuẩn thoát nước K(h)

2.1.3 Lưu lượng nước thải từ các nhà máy xí nghiệp

Thành phố Lào Caicó 2 khu công nghiệp chính đềuthuộc khu vực I : Khu

công nghiệp Icó diện tích 27 ha và khu công nghiệp IIcó diện tích 16ha

a Nước thải sản xuất

Lưu lượng nước thải sản xuất chiếm 10% lưu lượng nước thải của khu dân cư được

xác định theo công thức:

Qsx = 26635

10010 = 2663,5(m

3 /ng.đ)

Lưu lượng nước thải của các khu Nhà máy:

Trong đó có 80% nước thải bẩn phải xử lý (tức Q ngày =80% Q sx1 = 958,8m 3 /ng.đ) và

20% nước thải quy ước sạch không cần phải xử lý

Nhà máy làm việc 2 ca, mỗi ca 12 giờ

Lưu lượng ngày Qngày = 958,8(m 3 /ng.đ), phân phối theo các ca như sau:

Ca I: QIgiờ =

8479,4

=59,93(m 3 /h)

Ca II: QIIgiờ =

8479,4

=59,93(m 3 /h)

Do đó, lưu lượng giây lớn nhất là: qsmax­XNI = 16,65

3,659,93

Trong đó có 90% nước thải bẩn phải xử lý (tức Q ngày = 1318,4 m 3 /ng.đ) và 10%

nước thải quy ước sạch không cần phải xử lý

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ

Lưu lượng ngày Qngày = 1318,4(m 3 /ng.đ), phân phối theo các ca như sau:

=57,68(m 3 /h)

Ca II: QIgiờ =

8461,4

=57,68(m 3 /h)

Ca III: QIIIgiờ =

86,395

= 49,45(m 3 /h)

Do đó, lưu lượng giây lớn nhất là: qsmax­XNII = 16,02

3,657,68

(l/s)

Từ các số liệu trên đây ta có bảng thống kê lưu lượng nước thải sản xuất cho các nhà máy xí nghiệp như sau:

Bảng 2.4: Bảng lưu lượng nước thải sản xuất thải ra từ các nhà máy

Nhà

Lưu lượng Hệ số

không điều hoà

b Nước thải sinh hoạt và nước tắm của công nhân

Tổng số lượng công nhân của 2 khu công nghiệp bằng 12% dân số thành phố:

N = 12% x N =

100193752

Phân xưởng nóng: q0 = 45 (l/người- ca).Hệ số không điều hòa giờ Kh =3

Phân xưởng nguội: q0 = 25 (l/người- ca).Hệ số không điều hòa giờ Kh =2,5

Tiêu chuẩn thải nước tắm của công nhân trong:

Phân xưởng nóng: q0 = 60 (l/người- 1 lần tắm)

Phân xưởng nguội: q0 = 40 (l/người- 1 lần tắm)

 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân:

Lưu lượng nước thải của công nhân được xác định theo công thức:

Qcnsh = (m 3 /ca)

Trong đó:

CN

100045

25N 1 N2

N1 và N2 là số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội và phân xưởng nóng

25; 45 tiêu chuẩn thải nước của công nhân trong phân xưởng nguội và phân xưởng nóng

 Lưu lượng nước thải tắm của công nhân:

Số người được tắm trong các PX

Biên chế công nhân theo các

I 20 1860 80 7440 100 1860 60 4464 50 4650 50 4650

II 30 4185 70 9765 90 3766 60 5859 35 4882 35 4882 30 4186

Dưới đây là bảng xác định nước thải bẩn sinh hoạt và nước tắm cho công

nhâncùng bảng phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt trong các nhà máy - Bảng 2.6

và Bảng2.7

100060

40N 3 N4

Bảng 2.6 Tính toán lưu lượng nước thải sinh hoạt của các xí nghiệp công nghiệp

2

Nóng 20 930 45 41.85 3 100 930 60 55.80 1 Lạnh 80 3720 25 93.00 2.5 60 2232 40 89.28

II

1

Nóng 30 1465 45 65.91 3 90 1318 60 79.09 1 Lạnh 70 3417 25 85.44 2.5 60 2050 40 82.02

2

Nóng 30 1465 45 65.91 3 90 1318 60 79.09 1 Lạnh 70 3417 25 85.44 2.5 60 2050 40 82.02

3

Nóng 30 1256 45 56.51 3 90 1130 60 67.81 1 Lạnh 70 2930 25 73.26 2.5 60 1758 40 70.32

Dựa vào bảng 2.6 Sự dao động lưu lượng theo giờ và hệ số không điều hòa

chung – “Thoát nước” Tập 1 Mạng lưới thoát nước – Nhà xuất bản khoa học kỹ

thuật 2001 , ta thành lập bảng phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt của hai xí

nghiệp công nghiệp như sau

Bảng2.7 Bảng phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt từ các nhà máy

14­15

2

12.50 5.23 12.50 11.63 16.86 12.50 8.24 12.50 10.68 18.92 35.77 15­16 8.12 3.40 6.25 5.81 9.21 8.12 5.35 6.25 5.34 10.69 19.90 16­17 8.12 3.40 6.25 5.81 9.21 8.12 5.35 6.25 5.34 10.69 19.90 17­18 8.12 3.40 6.25 5.81 9.21 8.12 5.35 6.25 5.34 10.69 19.90 18­19 15.65 6.55 18.75 17.44 23.99 15.65 10.31 18.75 16.02 26.33 50.32 19­20 31.25 13.08 37.50 34.88 47.95 31.25 20.60 37.50 32.04 52.63 100.59 20­21 8.12 3.40 6.25 5.81 9.21 8.12 5.35 6.25 5.34 10.69 19.90 21­22 8.12 3.40 6.25 5.81 9.21 8.12 5.35 6.25 5.34 10.69 19.90

2.1.4 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải 2 khu vựccủa thành phố Lào Cai

a Nước thải sinh hoạt khu dân cư

Căn cứ vào hệ số không điều hoà chung K1ch = 1,39,K2ch = 1,64 ta xác định được sự phân bố nước thải theo các giờ trong ngày (Xem Bảng 2.8 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải khu vực 1 của thành phố Lào Cai;Bảng 2.9 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải khu vực 2 của thành phố Lào Cai ), Bảng 2.8; Bảng 2.9 – Cột 3

b Nước thải từ bệnh viện

Từ hệ số không điều hoà giờ Kh = 2,5 ta được sự phân bố lưu lượng nước thải củabệnh viện theo các giờ trong ngày (cột 5 ­ Bảng 2.8; Bảng 2.9)

c Nước thải từ trường học

Từ hệ số không điều hoà giờ Kh = 1,8 ta được sự phân bố lưu lượng nước

thải của từng trường học theo các giờ trong ngày (cột 7 ­ Bảng 2.8; Bảng 2.9)

d Nước thải từ khu công nghiệp

Nước thải sản xuất từ các khu công nghiệp được xử lý sơ bộ từ các khu công nghiệp đạt tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước bẩn thành phố Nước thải sản xuất coi như xảđiều hoà theo các giờ cùng ca sản xuất (cột 8 ­ Bảng 2.8; Bảng 2.9)

e Nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất của khu công nghiệp

Từ bảng II.6, ta được sự phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất của các khu công nghiệp theo các giờ trong ngày (cột 9 ­ bảng 2.8; Bảng 2.9)

f Nước tắm của công nhân theo ca

Nước tắm của công nhân ca trước được đổ vào mạng lưới thoát nước vào giờ

đầu của ca tiếp sau đó (cột 10 – Bảng 2.8; Bảng 2.9)

Từ bảng tổng hợp lưu lượng nước thải của thành phố Lào Cai ( cột 15 bảng 2.8; Bảng 2.9) ta có:

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước ­ Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013­2014.SVTH : Trần Đức Minh – MSSV :10598.53 – Lớp 54MN3GVHD: TS Trần

BẢNG 2.8 BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI KHU VỰC 1 THÀNH PHỐ LÀO CAI

Giờ

trong

ngày

Nước thải sinh

hoạt Bệnh viện Trường học Xí nghiệp công nghiệp I Xí nghiệp công nghiệp II Tổng cộng

k ch = 1,39 k h = 2,5 k h =1,8 Nước

SX Nước

SH

Nước tắm

Nước

SX Nước

SH

Nước tắm

Lưu lượng

Lưu lượng

% m3 % m3 % m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 %Q

0­1 1.65 312.16 0.2 0.80 49.45 9.17 371.58 1.58 1­2 1.65 312.16 0.2 0.80 49.45 9.17 371.58 1.58 2­3 1.65 312.16 0.2 0.80 49.45 22.58 384.99 1.64 3­4 1.65 312.16 0.2 0.80 49.45 45.13 407.54 1.74 4­5 1.65 312.16 0.5 2.00 49.45 9.17 372.78 1.59 5­6 4.20 794.60 0.5 2.00 49.45 9.17 855.22 3.64 6­7 5.80 1097.30 3.0 12.00 8.42 35.36 59.93 16.86 57.68 18.92 138.1 1436.19 6.12 7­8 5.80 1097.30 5.0 20.00 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1286.52 5.48 8­9 5.85 1106.76 8.0 32.00 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1307.98 5.57 9­10 5.85 1106.76 10.4 41.60 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1317.58 5.62 10­11 5.85 1106.76 6.0 24.00 7.55 31.71 59.93 23.99 57.68 26.33 1330.40 5.67 11­12 5.05 955.41 9.6 38.40 7.55 31.71 59.93 47.95 57.68 52.63 1243.72 5.30 12­13 4.20 794.60 9.4 37.60 15.2 63.84 59.93 9.21 57.68 10.69 1033.55 4.40 13­14 5.80 1097.30 6.0 24.00 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1290.52 5.50

14-15 5.80 1097.30 5.0 20.00 7.55 31.71 59.93 16.86 145.1 57.68 18.92 161.1 1608.59 6.86

15­16 5.80 1097.30 8.1 32.40 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1298.92 5.54 16­17 5.80 1097.30 5.5 22.00 7.55 31.71 59.93 9.21 57.68 10.69 1288.52 5.49 17­18 5.75 1087.84 5.0 20.00 8.43 35.41 59.93 9.21 57.68 10.69 1280.76 5.46 18­19 5.20 983.79 5.0 20.00 59.93 23.99 57.68 26.33 1171.72 4.99 19­20 4.72 892.98 5.0 20.00 59.93 47.95 57.68 52.63 1131.17 4.82 20­21 4.10 775.68 3.7 14.80 59.93 9.21 57.68 10.69 927.99 3.96 21­22 2.85 539.19 2.0 8.00 59.93 9.21 57.68 10.69 684.70 2.92 22­23 1.65 312.16 1.0 4.00 145.1 49.45 16.22 161.11 688.02 2.93 23­24 1.65 312.16 0.5 2.00 49.45 9.17 372.78 1.59

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước ­ Trường Đại học Xây dựng, năm học 2013­2014SVTH : Trần Đức Minh – MSSV : 1598.53 – Lớp 54MN3GVHD: TS

Trần Thị Việt Nga

BẢNG 2.9 BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI KHU VỰC 2 THÀNH PHỐ LÀO CAI

Giờ trong ngày

Nước thải sinh hoạt Bệnh viện Trường học Tổng cộng

kch = 1,64 kh = 2,5 kh =1,8 Lưu lượng Lưu lượng

0­1 1.55 119.60 0.2 0.20 119.80 1.49 1­2 1.55 119.60 0.2 0.20 119.80 1.49 2­3 1.55 119.60 0.2 0.20 119.80 1.49 3­4 1.55 119.60 0.2 0.20 119.80 1.49 4­5 1.55 119.60 0.5 0.50 120.10 1.50 5­6 4.35 335.65 0.5 0.50 336.15 4.19 6­7 5.95 459.10 3.0 3.00 8.42 17.68 479.78 5.98 7­8 5.80 447.53 5.0 5.00 7.55 15.86 468.38 5.84 8­9 6.70 516.97 8.0 8.00 7.55 15.86 540.83 6.74

10­11 6.70 516.97 6.0 6.00 7.55 15.86 538.83 6.71 11­12 4.80 370.37 9.6 9.60 7.55 15.86 395.82 4.93 12­13 3.95 304.78 9.4 9.40 15.2 31.92 346.10 4.31 13­14 5.55 428.24 6.0 6.00 7.55 15.86 450.09 5.61 14­15 6.05 466.82 5.0 5.00 7.55 15.86 487.67 6.08 15­16 6.05 466.82 8.1 8.10 7.55 15.86 490.77 6.11 16­17 5.60 432.10 5.5 5.50 7.55 15.86 453.45 5.65 17­18 5.60 432.10 5.0 5.00 8.43 17.70 454.80 5.67 18­19 4.30 331.79 5.0 5.00 336.79 4.20 19­20 4.35 335.65 5.0 5.00 340.65 4.24 20­21 4.35 335.65 3.7 3.70 339.35 4.23 21­22 2.35 181.33 2.0 2.00 183.33 2.28 22­23 1.55 119.60 1.0 1.00 120.60 1.50 23­24 1.55 119.60 0.5 0.50 120.10 1.50

Hình 2.1 Biểu đồ dao động nước thải khu vực 1thành phố Lào Cai

Hình 2.2 Biểu đồ dao động nước thải khu vực 2 thành phố Lào Cai

1.581.581.641.741.59

3.64 6.12 5.485.575.625.675.30

4.40 5.50 6.86

4.93 4.31 5.616.086.115.655.67

4.204.244.23

2.28 1.501.50

2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THOÁT NƯỚC

Vạch tuyến mạng lưới thoát nước là một khâu vô cùng quan trọng trong công tác thiết kế hệ thống thoát nước Nó ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát nước, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước

Công tác vạch tuyến được dựa trên các nguyên tắc sau:

­ Triệt để lợi dụng địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước tự chảy đảm bảo thu được toàn bộ lượng nước thải nhanh nhất, tránh đặt nhiều trạm bơm

­ Vạch tuyến cống thật hợp lý để tổng chiều dài cống là nhỏ nhất, tránh trường hợp nước chảy ngược và chảy vòng quanh

­ Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua hồ, đường sắt, đê đập…

­ Bao trùm mọi đối tượng thoát nước

­ Đặt đường ống thoát nước thải phù hợp với điều kiện địa chất thuỷ văn Tuân theo các quy định về khoảng cách với các đường ống kĩ thuật và các công trình ngầm khác

­ Phải giải quyết cho phù hợp với loại hệ thống thoát nước đã chọn chung hay riêng và số mạng lưới thoát nước sinh hoạt, sản xuất, nước mưa trên cùng một địa hình, phải chú ý đến khả năng mở rộng và tuần tự thi công mạng lưới thoát nước

­ Khi bố trí một vài đường ống áp lực đi song song với nhau thì phải đảm bảo khả năng thi công và sửa chữa khi cần thiết

­ Trạm xử lý phải đặt ở vị trí thấp hơn so với địa hình nhưng không quá thấp

để tránh bị ngập lụt Đặt trạm xử lý ở cuối nguồn nước, cuối hướng gió chính, đảm bảo khoảng cách vệ sinh đối với khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp

2.2.1 Phương án 1

Do thành phố Lào Cai nằm hai bên bờ sông Hồng nên việc thoát nước cho thành phốđược chia thành hai lưu vực theo hai khu vực bên bờ sông Hồngđể hạn chế việc thoát nước qua sông Các cống thoát nước lưu vực được vạch tuyến theo hướng vuông góc với hướng chảy sông Hồng và tập trung nước thải về tuyến cống chính Tuyến cống chính lại song song với sông, vận chuyển nước thải về trạm xử lý Trạm xử lý nước thải số 1 xử lý nước thải của khu vực I được đặt ở phía thấp nhất của khu vực I (phía Đông Nam của khu vực 1), xử lý nước thải đạt và trực tiếp xả ra nguồn sông Hồng khi đạt QCVN 40/2011/BTNMT Tương tự ở khu vực I thì việc thu gom nước ở khu vực II ở lưu vực và đổ vào tuyến ống dọc theo đường ven bờ sông Hồngchảy xuống tuyến ống chính ở phía thấp nhất (phía TâyNam của khu vực 2) Tại đây, nước thải được bơm lên trạm xử lý số 2, xử lý nước thải đạt QCVN 40/2011/BTNMT được xả trực tiếp vào nguồn sông Hồng.Nước thải của khu công nghiệp sau khi được thu gom xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn được đổ tập thung vào mạng lưới thoát nước cùng với nước thải sinh hoạt đưa vể trạm xử lý

Nhận xét phương án I

Phương án thu gom, xử lý nước thải này là hợp lý tận dụng được độ dốc tự nhiên của địa hình thành phố Mạng lưới thoát nước bao trùm mọi đối tượng thoát nước

Vị trí trạm xử lý lựa chọn nằm ở góc thấp của thành phố, có khu vực cây xanh, thềm

cỏ cách ly, xa khu dân cư Tuyến cống lưu vựcngắn và vuông góc vớiđườngđồng mức thuận lợi cho việc thu gom nước thải bằng tự chảy

2.2.2 Phương án 2

Về cơ bản phương án II các tuyến cống cũng được thiết kế tương tự như phương án

I, nhưng nước thải sẽ không thu gom về 2 trạm xử lý mà được tổ chức thu gom đưa

về 3 trạm xử lý 2 trạm xử lý được đặt ở khu vực I , trạm xử lý còn lại được đặt ở khu vực II vị trí 2 trạm xử lý I và II vẫn đặt như ở phương án I , trạm xử lý III sẽ đặt gần công viên Nhạc Sơn nằm ở giữa khu vực I

2.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

2.3.1 Xác định độ sâu chôn cống đầu tiên của các tuyến cống

Độ sâu đặt cống nhỏ nhất của tuyến cống được tính theo công thức:

H = h +  (iL1 + iL2) + Zo – Zd + ∆d(m) , Trong đó

 H : Độ sâu chôn cống đầu tiên của cống thoát nước đường phố

 h : Độ sâu chôn cống đầu tiên của cống trong sân nhà hay trong tiểu khu, lấy

bằng (0,20,4) m +d (Với d là đường kính cống tiểu khu,d=200mm) Lấy h

= 0,4 (m)

 i : Độ dốc của cống trong sân nhà hay tiểu khu và đoạn cống nối

 L1: Chiều dài của cống trong sân nhà hay tiểu khu (m)

 L2: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống ngoài phố (m)

 Zo, Zd: Cốt mặt đất tương ứng tại giếng thăm đầu tiên của cống ngoài phố và

cống trong sân nhà hay tiểu khu (m)

 ∆d: Độ chênh do kích thước của cống ngoài phố và cống trong sân nhà (tiểu

khu) (m) Sơ bộ lấy d = Dđường phố – Dtiểu khu=225 ­ 200 =25 mm = 0,025m

Hình 2.5: Sơ đ

1.Giếng thăm trên mạng lư

phố; 3.Giếng kiểm tra; 4.

trong nhà với cống sân nhà( ti

tiếp trên bản đồ quy hoạch

2.3.3 Tính toán lưu lượng

Các công trình công c

bảng sau:

: Sơ đồ tính toán độ sâu chôn cống đầu tiên

ng lưới ngoài phố; 2.Ống nối cống tiểu khu v

4.Cống trong sân nhà; 5.Nhánh nối ống đ

ng sân nhà( tiểu khu); 6.Ống đứng thoát nước trong nhà.

sâu chôn cống đầu tiên các cống ở phương án

ộ sâu chôn cống đầu tiên của các tuyến cống Phương án 1

toán diện tích các ô thoát nước

ất xây dựng và các lưu vực thoát nước dự

ch TP Lào Cai.Kết quả tính toán được thể

ợng riêng của Khu vực

Các công trình công cộng trong 2 khu vực của TP Lào Cai đư

Bảng 2.12 Các công trình công cộng của 2 khu vực

Các công trình công cộng Số lượng Khu vực I Khu vực II

BÖnhviÖn I

BÖnhviÖn II

= 0,507(l/s.ha)

2.3.4 Lưu lượng nước thải tập trung của khu công nghiệp

Theo bảng thống kê lưu lượng nước thải của Thành phố (bảng 2.8) ta thấy tại khu

công nghiệp vào 14 ­ 15 giờ, lưu lượng nước thải (gồm cả sản xuất, tắm và sinh

hoạt) là lớn nhất

Khu công nghiệp I :59.93 + 16.86 + 145,1 = 221.89(m 3 /h) hay:

q0XN­max=

6,389.221

=61.64(l/s) Khu công nghiệp II :57,68 + 18,92 + 161,1= 237.7(m 3 /h) hay:

1 cc I

N.1000Q



1 cc I

N.1000Q



6,37.237

=66,03(l/s)

Do vậy, lưu lượng tập trung tính toán của khu nghiệp I : qXNtt = 61,64 (l/s), khu công nghiệp II: qXNtt = 66,03 (l/s)

2.3.5 Lưu lượng thải tập chung của các công trình công cộng

Lưu lượng thải tập chung của các công trình công cộng được lấy theo bảng 2.3 : qTH =1,25(l/s) qBV =2,9(l/s)

2.3.6 Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống

Lưu lượng tính toán của đoạn ống được coi là lưu lượng chảy suốt từ đầu tới cuối

đoạn ống và được tính theo công thức:

qntt = (qndđ + qnnhb + qnvc) x Kch+ qttr

Trong đó:

+ qntt: Lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ n

+ qndđ: Lưu lượng dọc đường của đoạn cống thứ n

qndđ = Fi x qr + Fi: Tổng diện tích tất cả các tiểu khu đổ nước thải vào dọc theo đoạncống đang xét

+ qr: Lưu lượng đơn vị của khu vực

+ qnnhb: Lưu lượng của các nhánh bên đổ vào đầu đoạn cống thứ n

qnnhb = Fi x qr

+ qnvc : Lưu lượng vận chuyển qua đoạn cống thứ n, là lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ (n­1)

+ Kch: Hệ số không điều hoà

+ qttr: Lưu lượng tính toán của các công trình công cộng, nhà máy,

xí nghiệp đổ vào đầu đoạn cống tính toán

Dựa vào công thức trên, ta tính được lưu lượng cho từng đoạn cống Kết quả tính toán cho tuyến cống tính toán được thể hiện trong bảng thống kê lưu lượng theo

tuyến cống - Bảng dưới đây:

Ghi chú: Giá trị Kch được nội suy theo bảng 2 TCVN 7957­2008

2.4 BẢNG TÍNH TOÁN THỦY LỰC CÁC TUYẾN CỐNG

2.4.1 Bảng tính toán thủy lực các tuyến cống phương án 1:

Các bảng tổng hợp lưu lương và bảng tính toán thủy lực các tuyến cống thể hiện trong phụ lục 2

2.4.2 Bảng tính toán thủy lực các tuyến cống phương án 2:

Các bảng tổng hợp lưu lương và bảng tính toán thủy lực các tuyến cống của phương án 2 được thể hiện trong phụ lục 3

Ghi chú:

Việc tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt phải dựa trên vận tốc tối thiểu, độ đầy cho phép và độ dốc nhỏ nhất cho phép Sử dụng nối cống theo mực nước.`

Cống có D≤600 dùng cống nhựa PVC, cống có D>600 dùng cống bê tông cốt thép Với điều kiện địa chất công trình ở khu vực thành phố LC có mực nước ngầm tương đối cao; do đó trong quá trình tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước ta hạn chế

độ sâu chôn cống dưới 6m, hạn chế tối đa ảnh hưởng của mực nước ngầm tác động tới cống thoát nước trong quá trình thi công đường ống cũng như ảnh hưởng tới đường ống trong quá trình đưa vào sử dụng Khi độ sâu chôn cống lớn hơn 7m ta đặt bơm cục

bộ

Các đoạn đầu của mạng lưới thoát nước có lưu lượng nhỏ nhưng vẫn phải tuân thủ theo qui định về đường kính nhỏ nhấtD200 và ta đặt các cống này theo độ dốc địa hình để giảm độ sâu chôn cống của toàn mạng lưới Vì vậy đối với các đoạn cống này thì không đảm bảo được các điều kiện về vận tốc tự rửa sạch: v  0,7 (m/s), để đảm bảo cho đoạn cống không bị lắng cặn thì phải thường xuyên tẩy rửa đường ống, do đó trên các đoạn ống này cần thiết kế thêm giếng rửa

2.5 NHẬN XÉT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

2.5.1 Nhận xét kết quả tính toán thủy lực Phương án 1

Phương án 1 là phương án trạm xử lý nước thải phân tán Trạm xử lý thứ nhất thu

xử lý nước thải của khu vực 1, trạm xử lý nước thải thứ hai xử lý nước thải của khu vực hai Phương án thứ nhất mạng lưới thu gom nước thải của khu vực một có tuyến ống C23­TB1 là tuyến chính, khu vực 2 có tuyến cống D9­TB2 là tuyến cống chính, bất lợi nhất về mặt thủy lực Các tuyến kiểm tra đều đổ được vào 2 tuyến cống chính 2 khu vực cụ thể là:

Khu vực 1

Tuyến C23­TB1 được thể hiện trên bảng tính toán thủy lực tuyến cống C23­TB1,

ta thấy tuyến cống này đặt bơm chuyển bậc ở vị trí C12 bơm lên 2,5m

Tuyến kiểm tra thứ nhất của tuyến cống chính là tuyến cống M3­C18 được thể hiện trên bảng tính toán thủy lực tuyến cống M3­C18, ta thấy rằng nước thải ở tuyến cống M3­C18 đổ được vào tuyến cống chính C23­TB1 tại cống C18 Cốt nước trong cống C18 ở tuyến kiểm tra là 72,28m >71.87m cao độ nước trong cống C18 ở tuyến tính toán Do đó, nước thải của tuyến kiểm tra thỏa mãn điều kiện đổ vào tuyến tính toán

Tương tự, các tuyến kiểm tra khác đều thỏa mãnđiều kiện đổ vào tuyến tính toán

và được cụ thể trong bảng sau:

Bảng 2.13: Độ sâu chôn cống, cao độnước các tuyến cống KV1 – PA1

Tên cống Tuyến cống tính

toán

Tuyến cống kiểm tra

Tuyến kiểm tra của khu vực 2 là tuyến cống D12­D6 Từ bảng tính toán thủy lực của 2 tuyến cống này ta thấy rằng độ sâu chôn cống tại vị trí D6 của tuyến cống chính là: 2,27m, còn độ sâu chôn cống tại vị trí D6 được tính toán của tuyến cống D12­D6 là : 2,01m < 2,27 m Cốt nước cống D6 ở tuyến kiểm tra là 71,46 m >71,21 m­ cốt nước ở cống D6 trong tuyến tính toán Như vậy thỏa mãn điều kiện tuyến kiểm tra đổ nước thải vào tuyến cống tính toán

Tương tự, các tuyến kiểm tra khác đều thỏa mãnđiều kiện đổ vào tuyến tính toán

và được cụ thể trong bảng sau:

Bảng 2.14: Độ sâu chôn cống, cao độ nước các tuyến cống KV2 – PA1

Tên cống Tuyến cống tính

toán

Tuyến cống kiểm tra

2.5.2 Nhận xét kết quả tính toán thủy lực Phương án 2

Phương án thứ hai mạng lưới thu gom nước thải của khu vực một có 2 tuyến ống C23­TB3 và 11­TB1là tuyến cống chính Khu vực hai có tuyến cống D9­TB2 là tuyến cống chinh

Khu vực 1

Tuyến kiểm tra thứ nhất của tuyến cống chính là tuyến cống M3­C18 được thể hiện trên bảng tính toán thủy lực tuyến cống M3­C18, ta thấy rằng nước thải ở tuyến cống M3­C18 đổ được vào tuyến cống chính C23­TB1 tại cống C18 Cốt nước trong cống C18 ở tuyến kiểm tra là 72,28m >71.87m cao độ nước trong cống C18 ở tuyến tính toán Do đó, nước thải của tuyến kiểm tra thỏa mãn điều kiện đổ vào tuyến tính toán

Các tuyến kiểm tra đều thỏa mãnđiều kiệnđổ vào tuyến cống chính Cụ thểở bảngsau:

Bảng 2.15: Độ sâu chôn cống, cao độ nước các tuyến cống KV1 – PA2

Tên cống Tuyến cống tính

toán

Tuyến cống kiểm tra

Khu vực 2 của phương án 2 giống với khu vực 2 của phương án 1

Bảng 2.16: Độ sâu chôn cống, cao độ nước các tuyến cống KV2 – PA2

Tên cống Tuyến cống tính

toán

Tuyến cống kiểm tra

2.6 TÍNH TOÁN KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN – SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG

2.6.1 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế phương án 1

a Giá thành xây dựng

 Khái toán đườngống (G ô )

Bảng 2.17 Bảng giá tính toán giá thành đường ống PA1

TT D (m) L (m) Vật liệu Đơn giá

 Khái toán phần giếng thăm (G g)

Giếng thăm được xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt thép Các giếng thăm

có đường kính trung bình 1m, thành giếng dày 0,15m, tính trung bình các giếng sâu 3,5m Giá thành trung bình mỗi giếng là 3 triệu đồng/giếng

Khoảng cách giữa các giếng thăm lấy Theo TCVN 7957:2008 khi đường kính ống D = 150–300mm khoảng cách giữa các giếng thăm là l = (20–30)m; D = 400­600mm, l = 40m; D = 700­1000, l = 60m; D >1000mm, l = 100m)

Bảng 2.18.Bảng khái toán giá thành giếng thăm PA1

TT D (m) L (m) Vật liệu

Khoảng cách (m)

Số lượng giếng (cái)

Thành tiền (Tr)

 Khái toán phầnđào đắp xây dựng mạng lưới thoát nước (G đ )

Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tính được thể tích khối đất cần đào đắp

Giá thành đào đắp xây dựng mạng lưới thoát nước phụ thuộc vào giá thị trường, mỗi một giai đoạn khác nhau thì giá đào đắp thay đổi khác nhau Hơn nữa, từng bộ phận nhận công tác đào đắp đất cho mạng lưới thoát nước cũng có giá thành cho 1m3 cũng khác nhau do phương pháp thi công, máy móc thi công của các

bộ phận công ty cũng khác nhau, việc tìm ra công ty thi công đảm bảo và giá cả, thời gian thi công hợp lý sẽ giảm được một lượng lớn chi phí thi công đào đắp cho mạng lưới

Bảng2.19.Khối lượng đào đắp mạng lướng PA1

STT D(mm) L(m)

Chiều cao trung bình (m)

Chiều rộng đáy dưới (m)

Chiều rộng đáy trên(m)

Thể tích đào đất (m³)

 Khái toán kinh tế cho trạm bơm (G b )

Phương án 1 trên mạng lưới có 1 trạm bơm cục bộ tại vị trí C12 để bơm nước thải khu vực 2 lên trạm xử lý tập trung( không tính trạm bơm nước thải chính) Sơ

bộ tính giá thành trạm bơm là 500tr/1 trạm GB=500 (triệu)

GXD = Gô + Gg +Gđ+Gb

GXD = 14499,1+ 4608+ 20400,55+ 500= 40007,65 ( Triệu VNĐ)

Bảng2.20 Bảng tổng hợp giá thành xây dựng

Giá thành xây dựng Giá ( triệu )

x x

L N

Cứ 1 km đường ống thì có 1 người quản lý Vậy, lấy N = 47 người

 b: Lương và phụ cấp cho công nhân, b = 2 triệu/người.tháng

Vậy: L = 47 x 2 x 12 =1128 (triệu /năm)

Chi phí tiền điện chạy máy bơm tại các trạm bơm

Chi phí tiền điện chạy máy bơm tại các trạm bơm cục bộ và trạm bơm chính trên mạng lưới thoát nước được tính theo công thức (theo “Thoát nước – Mạng lưới thoát nước – Tập 1” – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 2011) ta có :

€= ( / )

6,3

102 n1 n2 kW h

HxT Q









Trong đó: € ­ Năng lượng điện (kW/h)

Q ­ Lưu lượng giờ (m3/ ngđ)

H ­ áp lực trung bình của bơm

T – thời gian làm việc , ngày

n1: Hiệu suất bơm khi làm việc ( sơ bộ lấy n1=0,8)

n2: Hiệu suất động cơkhi làm việc ( sơ bộ lấy n1=0,6)

D = € x a ( triệu đồng)

a: Giáđiện = 1.635 đ/KW/h.( theo thông tư 17/2012 TT­BCT)

Lưu lượng được tính theo phạm vi mà mỗi trạm bơm phục vụ, với khu dân

cứ xác định theo bảng tính toán, với lưu lượng tập trung được lấy theo lưu lượng trung bình ngày đêm

Chú ý : Trạm bơm cục bộ tại vị trí C12 có lưu lượng nước thải là Q=65,98(m3/ngđ)

Bảng2.22 Bảng tổng hợp chi phí quản lý của phương án 1

Chi phí quản lý Giá ( triệu )

Chi phí khấu hao cơ bản hàng năm

Kc = 3% giá thành xây dựng mạng lưới thoát nước

Kc = 3%GXD = 3% 40007,65= 1200,23 (triệu )

Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I

Xuất đầu tư

Vốn đầu tư để vận chuyển 1 m 3 nước thải đến trạm xử lý

24762,51

6 10 18 , 48009 6

10

Q ĐT G

1938784,88(đ/m3)

Theo đồng/người: V=

11097018,480096





N ĐT G

=432632,06 (đ/ng)

Theo m cống/người : 0,4226( / )

11097046893

ng m N

l

64046893

ha m F

l

Giá thành vận chuyển 1m 3 nước thải đến trạm bơm chính:

93,45151

,24762365

610)23,120046,2884(365

610

61046,2884

Bảng2.23 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của PAI

Xuất đầu

tư

Vốn đầu tư để vận chuyển 1m³ nước thải đến trạm xử lý (triệu)

Theo đồng/m³ Theo đồng/người Theo cống/người Theo

cống/ha 1938784,88 432632,06 0,4226 73,27

Chỉ tiêu kinh tế Giá ( triệu )

2.6.2 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế phương án 2

a Giá thành xây dựng

 Khái toán đườngống (G ô )

Bảng 2.24 Bảng giá tính toán giá thành đường ống PA2

TT D (m) L (m) Vật liệu Đơn giá