đồ án kỹ thuật công trình xây dựng Thiết kế hệ thống cấp nước tỉnh Kon Tum (kèm bản vẽ).DOC

Đề CƯƠNG TT Mục lục Lời nói đầu Nội dung Ch¬ng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Giíi thiệu chung Điều kiện tự nhiên Đặc điểm kinh tế xà hội Hiện trạng cấp thoát nớc vệ sinh môi trờng Diện tích mật độ dân số Cơ sở kinh tế kỹ thuật Tổ chức cấu không gian CÊp níc Ch¬ng 2.1 2.2 2.3 Lùa chän nguồn nớc phơng án cấp nớc Các nguồn nớc khu vực Lựa chọn vị trí trạm xử lý Các phơng án mạng lới Chơng Xác định nhu cầu dùng nớc giai đoạn - Đến năm 2010 Nớc cho nhu cầu sinh hoạt Nớc tới cây, rửa đờng quảng trờng Nớc cho nhu cầu công cộng Nớc cho nhu cầu công nghiệp Quy mô công suất trạm cấp nớc Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc giai đoạn Tính toán lu lợng dập tắt đám cháy Chế độ làm việc trạm bơm cấp Thể tích đài nớc bể chứa 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Ch¬ng Khu vùc 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 Khu vùc 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 Xác định nhu cầu dùng nớc giai đoạn - Đến năm 2020 Phơng án I Nớc cho nhu cầu sinh hoạt Nớc tới cây, rửa đờng quảng trờng Nớc cho nhu cầu công cộng Nớc cho nhu cầu công nghiệp Quy mô công suất cấp nớc Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc giai đoạn Tính toán lu lợng dập tắt đám cháy Chế độ làm việc trạm bơm cấp Thể tích đài nớc Nớc cho nhu cầu sinh hoạt Nớc tới cây, rửa đờng quảng trờng Nớc cho nhu cầu công cộng Nớc cho nhu cầu công nghiệp Quy mô công suất cấp nớc Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc Tính toán lu lợng dập tắt đám cháy Chế độ làm việc trạm bơm tăng áp - Thể tích đài nớc, bể chứa Quy mô công suất trạm cấp nớc Phơng án II Nhu cầu dùng nớc Quy mô công suất trạm cấp nớc Lập bảng tổng hợp lu lợng 4.21 4.22 Tính toán lu lợng dập tắt đám cháy Chế độ làm việc trạm bơm cấp - Thể tích đài nớc, bể chứa Chơng 5.1 5.2 Thiết kế mạng lới cấp nớc giai đoạn 1- Đến năm 2010 Vạch tuyến mạng lới cấp nớc Xác định chiều dài tính toán, lu lợng dọc đờng đoạn ống - Lập sơ đồ tính toán cho trờng hợp Tính toán thuỷ lực mạng lới Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm bơm cấp đến mạng lới từ mạng lới đến đài nớc 5.3 5.4 Ch¬ng 6.1 Khu vùc 6.2 6.3 6.4 Khu vùc 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 ThiÕt kÕ mạng lới cấp nớc giai đoạn - Đến năm 2020 Vạch tuyến mạng lới cấp nớc Phơng án I Xác định chiều dài tính toán, lu lợng dọc đờng đoạn ống - Lập sơ đồ tính toán cho trờng hợp Tính toán thuỷ lực mạng lới Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm bơm cấp đến mạng lới từ mạng lới đến đài nớc Xác định chiều dài tính toán, lu lợng dọc đờng đoạn ống - Lập sơ đồ tính toán cho trờng hợp Tính toán thuỷ lực mạng lới Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm bơm tăng áp đến mạng lới từ mạng lới đến đài nớc Phơng án II Xác định chiều dài tính toán, lu lợng dọc đờng đoạn ống - Lập sơ đồ tính toán cho trờng hợp Tính toán thuỷ lực mạng lới Tính toán hệ thống vận chuyển từ trạm bơm cấp đến mạng lới từ mạng lới đến đài nớc Chơng 7.1 7.2 7.3 So sánh lựa chọn phơng án cấp nớc giai đoạn Xác định tiêu so sánh So sánh phơng án I phơng án II Tính toán công trình điều hoà theo phơng án chọn Chơng 8.1 8.2 8.3 Tính toán thiết Kừ trạm xử lý Phân tích chất lợng nớc nguồn, lựa chọn dây chuyền công nghệ Tính toán công trình dây chuyền Bố trí cao độ cho công trình xử lý Chơng 9.1 9.2 9.3 9.4 Tính toán công trình thu, trạm bơm cấp 1, trạm bơm cấp Công trình thu Trạm bơm cấp Trạm bơm cấp Trạm bơm tăng áp Chơng 10 10.1 10.2 Tính toán tiêu kinh tế Giai đoạn Giai đoạn chơng I Tổng quan điều kiện tự nhiên, trạng kinh tế-xà hội sở hạ tầng I.1 Điều kiện tự nhiên I.1.1 Vị trí địa lý Thị xà Kon Tum nằm phía bắc vùng Tây Nguyên thị xà tỉnh lỵ tỉnh Kon Tum, trung tâm hành chính trị, kinh tế, văn hoá, giáo dục tỉnh Kon Tum trung tâm công nghiệp, dịch vụ, du lịch vùng Tây nguyên Thị xà có quốc lộ 14 tuyến giao thông quốc gia quan trọng phía Tây nối tỉnh vùng Tây Nguyên qua Với vị trí địa lý thị xà có vị trí an ninh quốc phòng quan trọng vùng bắc Tây Nguyên quốc gia phía tây vùng Trung Tỉnh Kon Tum có toạ độ địa lý là: - Từ 107020'15'' đến 108032'30'' kinh độ Đông - Từ 13055'10'' đến 15027'15'' vĩ độ Bắc Diện tích tự nhiên toàn thị xà 420,231 km2 đợc giới hạn nh sau: - Phía Đông giáp huyện Konplong - Phía Tây giáp huyện Sa Thầy - Phía Nam giáp Tỉnh Gia Lai - Phía Bắc giáp huyện Đắk Hà Khu vực nghiên cứu phát triển nội thị: khoảng 6000 bao gồm phờng nội thị xà ngoại vi lân cận nh Vinh Quang, Đăkbla, ChHreng, Hoà Bình Đoàn Kết chủ yếu khu vực nội thị bao gồm phờng đà đợc hình thành phân ranh giới I.1.2 Đặc điểm khí hậu Thị xà Kon Tum có đặc điểm khí hậu vùng núi Tây Nguyên bị bao bọc dÃy núi cao tạo thành khu vực thung lũng rộng lín, khiÕn cho khÝ hËu cã nhiỊu kh¸c biƯt nh lợng ma hàng năm thấp hơn, khí hậu nóng hơn, oi ả a Nhiệt độ - Nhiệt độ không khí trung bình năm 23,8 oC, trung bình cao năm 26 oC Nhiệt độ cực đại 40,2oC vµ cùc tiĨu lµ 16,3oC b Ma Chia lµm hai mïa râ rƯt - Mïa ma tõ th¸ng đến tháng 10, lợng ma chiếm 80% lợng ma năm - Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau, lợng ma chiếm 20% lợng ma năm - Lợng ma trung bình năm : 1805 mm - Số ngày ma trung bình năm: 131 ngày c Bốc - Lợng bốc trung bình ngày: 2,2 mm d Độ ẩm - Độ ẩm trung bình năm: 79,5% e Gió - Tốc độ gió trung bình 1,3 m/s; cao 27 m/s I.1.3 Địa hình địa mạo a Địa hình Thị xà Kon Tum nằm độ cao lớn 500 m vùng núi Tây Nguyên, địa hình có độ dốc % Nền đất xây dựng tơng đối thuận lợi Cao độ xây dựng từ 517 - 530 m, bị chia cắt sông ĐăkBla thành hai khu vực khác - Khu bờ Bắc sông ĐắcBla đô thị cũ đà xây dựng công trình dày đặc, cao độ san 517-530 m, độ dốc địa hình khoảng % - Khu bờ Nam sông ĐắcBla có địa hình nhấp nhô, núi cao xen kẽ ruộng thấp, khu vực phát triển Cao độ đồi 530-550 m độ dốc lớn 6% Phần ruộng trũng thờng xuyên bị ngập lũ b Địa chất công trình Thị xà Kon Tum độ cao lớn 515 m khu vực có khả xây dựng tơng đối thuận lợi, đất chịu tải lớn 1,5 kg/cm , độ cao nhỏ 515 m phải tôn đắp gia cố móng xây dựng công trình cao tầng c Địa chất thuỷ văn Mực nớc ngầm khu vực thị xà Kon Tum phong phú cách mặt đất 5,5-6,5 m d Địa chất vật lý Theo tài liệu dự báo Viện Vật lý Địa cầu, khu vực Thị xà Kon Tum nằm vùng dự báo có động đất cấp 5, xây dựng cần đảm bảo an toàn cho công trình với cấp động đất e Thuỷ văn Khu vực Thị xà Kon Tum có sông ĐăkBla chảy qua theo hớng từ Đông sang Tây, nhánh hệ thống sông Sêsan Bắt nguồn từ vùng núi cao Konplông, có chiều dài 143 km, lu lợng lín nhÊt 2040 m3/s, lu lỵng nhá nhÊt 14,3 m3/s, lu lợng trung bình 106 m3/s Thị xà KonTum nằm phía thợng nguồn thuỷ điện Yaly nên ngăn sông đắp đập để làm thuỷ điện vùng thợng lu đập chịu ảnh hởng mực nớc Thị xà Kon Tum đầu nguồn hồ thuỷ điện Yaly Sau thông số kỹ thuật hồ Yaly - Cao trình đập 522 m - Cao tr×nh ngìng 522 m f T×nh h×nh lị lơt Thị xà Kon Tum hàng năm thờng bị lũ đầu nguồn đổ địa hình dốc nên lũ tập trung nhanh thời gian ngắn làm cho dòng suối khu vực dòng sông ĐăkBla mực nớc lên cao, làm ngập khu vực ven suối ven sông Lũ cốt 516-517 m làm ngập khoảng 300 Nguyên nhân - Do địa hình đầu nguồn dốc, dòng sông qua khu vực thị xà uốn khúc ngoằn ngoèo, hạn chế dòng chảy làm ngập lũ vùng trũng hai bờ sông Tình trạng chặt phá rừng đầu nguồn bừa bÃi, độ che phủ địa hình bị xói lở bóc mòn, gây bất lợi cho vành đai hạ du I.2.Đặc điểm kinh tế xà hội I.2.1 Dân số lao động Thị xà Kon Tum có phờng nội thị là: Quyết Thắng, Thắng Lợi, Quang Trung, Thống Nhất, Duy Tân Lê Lợi; 10 xà ngoại thị là: ChHreng, Hoà Bình, Đoàn Kết, Yachin, Vinh Quang, Ngọc Bay, Kroong, Đăk cấm, ĐăkBla, ĐăkKrowa Tổng số dân năm 2002 137.396ngời, nội thị 92.254 ngời, ngoại thị 42.142 ngời Dân c phờng nội thị chủ yếu hoạt động buôn bán, dịch vụ xây dựng, thủ công nghiệp nông lâm thuỷ sản Các xà ngoại thị dân c sống chủ yếu sản xuất nông nghiệp Đất đai màu mỡ, thu nhập thấp, đời sống khó khăn I.2.2 Cơ sở kinh tế kỹ thuật Theo kế hoạch phát triển kinh tế xà hội năm (2001-2005), tốc độ tăng trởng kinh tế địa bàn xấp xỉ 14% Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hớng tăng dần tỉ trọng ngành công nghiệp, thơng nghiệp, dịch vụ; tỉ trọng nông nghiệp giảm dần a Nông-Lâm nghiệp Toàn thị xà có 2700 rừng trồng phủ xanh nhanh rừng phòng hộ Hiệu trồng rừng thấp, nhiều nơi tình trạng phá rừng gây ảnh hởng tới môi trờng sinh thái b Công nghiệp xây dựng Sản xuất công nghiệp tập trung vào ngành nghề truyền thống, sản xuất gạch ngói, xay xát lúa màu, đan lát mây tre, gò, hàn, dệt thổ cẩm Đà xây dựng số nhà máy nhng hiệu sản xuất kém, công nghiệp chế biến cha phát triển, chủ yếu xuất nguyên liệu thô c Thơng nghiệp, dịch vụ Các sở thơg mại dịch vụ chủ yếu tập trung nội thị Khả phục vụ tới xà hạn chế Sự phân bố trung tâm thơng mại, chợ không đồng khu vực nội thị I.2.3 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật a Giao thông * Giao thông đối ngoại - Quốc lộ 14 chạy từ Bắc xuống Nam theo hớng Đà Nẵng-Kon Tum-PleikuBuôn Ma Thuột, tuyến ®êng quan träng ph¸t triĨn kinh tÕ-x· héi cđa tỉnh, đoạn chạy qua thị xà dài 25 km, qua nội thị dài 7,4 km, lòng đờng rộng 7-22 m với kết cấu bê tông nhựa, mật độ xe chạy 900-1000 xe/ngđ - Quốc lộ 24 đoạn chạy qua thị xà dài 13 km, lòng đờng rộng 4-5 m với kết cấu bê tông nhựa thấm nhập nhựa, mật ®é xe ch¹y 900-1000 xe/ng® - TØnh lé 675: Ch¹y từ thị xà (Ngà ba Thanh Trung) tới Sa Thầy, lòng đờng rộng 4-5 m với kết cấu bê tông nhựa thấm nhập nhựa , mật độ xe chạy 150-180 xe/ngđ - Tỉnh lộ 671: Chạy từ xà Yachim qua thị xà tới xà Đak cấm, rộng 5-7 m, mật độ xe chạy 100 - 120 xe/ngđ - Bến xe liên tỉnh thị xà đợc xây dựng năm 2000 vị trí phía Bắc thị xà cạnh quốc lé 14 cã diƯn tÝch 1,5 phơc vơ nhu cầu xe liên tỉnh liên huyện toàn tỉnh * Đờng nội thị Thị xà Kon Tum có 126 tuyến đờng phố với tổng chiều dài 78,55 km chủ yếu đờng bê tông trải nhựa, mật độ đờng trung bình đạt khoảng 5km/km2 Các tuyến đờng có chất lợng tốt chiếm khoảng 70% b Chuẩn bÞ kü tht * Khu vùc néi thÞ cị: NỊn đà đợc san để xây dựng công trình Địa hình tơng đối phẳng, đà đợc cải tạo san ủi tơng đối hoàn chỉnh * Khu vực phát triển có địa hình tơng đối dốc cần phải san lấp cục để tạo mặt xây dựng I.3 Hiện trạng cấp thoát nớc vệ sinh môi trêng I.3.1 HiƯn tr¹ng cÊp níc a Ngn níc: Níc mặt sông ĐăkBla b Công trình đầu mối: - Công trình thu trạm bơm: Đặt cạnh sông có cốt địa hình 523,2 m Công suất 7000 m3/ngđ (Cốt đặt máy bơm 519,4 m) - Trạm xử lý: Đặt đồi Biệt động 24 với cốt địa hình đặt bể chứa 570 m Dây chuyền trạm xử lý: Trạm bơm - BĨ trén - BĨ ph¶n øng - BĨ l¾ng - Läc nhanh - Khư trïng - BĨ chøa - Tự chảy thành phố Hiện lợng nớc tiêu thụ 4000 m3/ngđ, tỷ lệ dân đợc dùng nớc 35% (đạt tiêu chuẩn 33,2 (l/ng-ngđ) Nguyên nhân cha dùng hết công suất để cấp cho dân: Mạng lới đờng ống chuyển tải phân phối cha đợc xây dựng, đờng ống cũ nát không đáp ứng chuyển tải hết công suất có Nhìn chung chất lợng nớc cấp nhà máy nớc thị xà cha đạt yêu cầu, mùa ma nớc thờng bị đục ®· qua hƯ thèng xư lý níc cÊp ®Õn hộ tiêu dùng Theo kết phân tích mẫu giám sát chất lợng nớc năm 1998 tháng đầu năm 1999 Trung tâm Y tế dự phòng tỉnh Nhà máy nớc Kon Tum nớc sau xử lý thờng không đạt hai tiêu nồng độ Clo tiêu vi sinh I.3.2 Hiện trạng công trình thuỷ lợi Trên suối chảy vào sông ĐakBla có số công trình thuỷ lợi nhỏ, hồ đập dâng để dự trữ nớc tới cho khu vực ruộng cao vào mùa khô Các công trình có công suất nhỏ đủ tới cho 20-70 I.3.3 Hiện trạng thoát nớc Mạng lới thoát nớc thị xà hệ thống thoát nớc chung, nớc thải nớc ma đổ vào đờng ống Hệ thống mơng cống chủ yếu tập trung khu vực nội thị đợc đặt trục đờng Kích thớc mơng có đặc điểm chiều ngang rộng, nhng độ sâu đạt 30-50 cm, nhỏ không đảm bảo thoát nớc Về cuối nguồn, kích thớc mơng cống cần phải lớn nhng đoạn mơng, cống có kích thớc nh thờng bị ngập úng Hệ thống cống chung khu vực đô thị cũ đà hình thành tơng đối ổn định nhng thời gian không đợc nạo vét thờng xuyên nên đà xuống cấp nghiêm trọng, khu đô thị đà đợc quy hoạch xây dựng hệ thống thoát nớc riêng nhng trình xây dựng Tổng chiều dài mạng lới mơng, cống thoát níc kho¶ng 65 km, chiÕm tû lƯ 50% theo chiỊu dài đờng giao thông nội thị Các kích thớc bao gåm 500mmx300mm, 400mmx600mm, 800mmx500mm, 600mmx600mm, 1000mmx1400mm, 1000mmx1800mm, D800, D1000 C¸c hớng thoát dẫn sông Đakbla Mặt khác có hệ thống thoát nớc công trình hai bên đờng khu dân c nhà vờn cống thoát đờng gây úng ngập cục Nớc thải sinh hoạt, nớc thải từ xí nghiệp, nớc thải bệnh viện nh nớc thải chăn nuôi xả trực tiếp vào hệ thống mơng cống thoát nớc ma đổ vực nớc địa bàn thị xà Các khu dự kiến mở rộng đô thị hầu hết cha có hệ thống thoát nớc Nhà dân xây dựng tự lng sờn đồi, nớc chảy tràn bề mặt địa hình, chảy suối nhỏ đổ vào sông Đakbla gây ô nhiễm nguồn nớc ngày nghiêm trọng Theo báo cáo đánh giá trạng môi trờng tỉnh Kon Tum năm 2000 nhìn chung nớc thải cống thải thuộc thị xà Kon Tum chứa hàm lợng cao tác nhân gây ô nhiễm Các tiêu nh hàm lợng Clo, BOD5 không đạt tiêu chuẩn nớc thải loại C; tiêu hàm lợng chất rắn lơ lửng, COD không đạt tiêu chuẩn nớc thải loại B Các tiêu pH, nhiệt độ, Fe, Nitơ đạt tiêu chuẩn loại B Nh nói nớc thải thị xà ô nhiễm Hiện nguồn thải có lu lợng thải không lớn so với lu lợng sông Đakbla nên chất lợng nớc sông cha bị ảnh hởng đáng kể Tuy nhiên thời gian tới mật độ dân c cao hơn, lợng nớc thải thị xà ngày lớn nên cần phải tổ chức hệ thống thoát nớc xử lý nớc thải hợp lý I.3.4 Hiện trạng không khí Nhìn chung không khí thị xà Kon Tum cha bị ô nhiễm cao Hàm lợng bụi có dấu hiệu tăng cao, nguyên nhân lợng xe cộ tăng nhanh, đờng giao thông nhiều nơi xây dựng, lợng xanh đô thị cha đảm bảo yêu cầu I.3.5 Hiện trạng thu gom xử lý chất thải rắn Việc quản lý thu gom chất thải rắn Công ty Môi trờng Đô thị đảm nhiệm, nhiên lực lợng phơng tiện thiếu nên lợng chất thải rắn tồn đọng nhiều Hơn thị xà cha có bÃi xử lý chất thải rắn hợp vệ sinh gây ô nhiễm khu vực đổ chất thải rắn tạm thời Chất thải rắn đợc chuyển khu đổ rác thuộc thôn Thành Trung-xà Vinh Quang có quy mô khoảng cách trung tâm thị xà khoảng km cách quốc lộ 14 khoảng km I.4.Quy hoạch phát triển thị xà đến năm 2020 chơng xác định nhu cầu dùng nớc giai đoạn i (đến năm 2010) 3.1 nhu cầu dùng nớc cho sinh hoạt Theo số liệu điều tra quy hoạch đến năm 2010 ta lập bảng dự báo dân số thị xà Kon Tum đợc cấp nớc giai đoạn I (Bảng 3.1) Bảng 3.1 Diện tích dân số thị xà Kon Tum (năm 2010) Diện tích Mật độ Số dân % Dân số Số dân ®ỵc cÊp níc XDDD (ha) (ng/ha) (ngêi) ®ỵc cÊp níc (ngêi) 482.2 175 84.385 90 Lu lỵng níc cÊp cho sinh hoạt đợc tính theo công thức: QSH = qì N 1000 75.947 ì K ngd (m3/ngđ) Trong đó: - q: tiªu chn dïng níc cho khu vùc lÊy theo số liệu khảo sát quy hoạch q= 120 (l/ng.ngđ) - N: số dân đợc cấp nớc khu vực - Kngđ : hệ số dùng nớc không điều hoà ngày Dựa vào quy mô dân số tiêu chuẩn dïng níc ta chän Kng® = 1,4 Tõ ®ã ta tính đợc nhu cầu dùng nớc cho khu vực: QSH = 120 ì 75.947 ì 1,4 = 12.760 (m3/ngđ) 1000 3.2 nớc tới cây, rửa đờng quảng trờng Lợng nớc tới cây, rửa đờng lấy theo tiêu chuẩn cấp níc TCN 33-85: QT = (8 − 12)%QSH Chän QT = 10%QSH Từ ta tính đợc nhu cầu nớc tíi cho khu vùc: QT = 0,1 × 12.760 = 1.276 (m3/ngđ) Trong đó: Lu lợng nớc tới cây: Qtc = 60%QT = 0,6 ì 1.276 = 765,6 (m3/ngđ) Lu lợng nớc rửa đờng: Qr = 40%QT = 0,4 ì 1.276 = 510,4 (m3/ngđ) 3.3.nớc cho nhu cầu công cộng Dự kiến đến năm 2010 nhu cầu cấp nớc cho công cộng chiếm 10% nhu cầu nớc sinh hoạt QCC = 10%QSH = 0,1 × 12.760 = 1.276 (m3 / ngđ) Trong bao gồm nớc cho trờng học, bệnh viện nhu cầu công cộng khác 3.3.1.Trờng học Dự báo năm 2010 có 20% dân số học sinh theo học trờng Lu lợng nớc cấp cho trờng học đợc tính theo công thức: QTH = 20% N ì qTH (m3 / ngđ) 1000 Trong ®ã : - N: d©n sè khu vùc - qTH: tiªu chn cÊp níc cho trêng häc, qTH = 20 (l/ng.ngđ) Từ ta tính đợc nhu cầu nớc cho trêng häc: QTH = 0,2 × 84.385 × 20 = 337,5 (m3/ngđ) 1000 3.3.2 Bệnh viện Dự báo năm 2010 có 0,8% dân số bệnh nhân điều trị bệnh viện Lu lợng nớc cấp cho bệnh viện đợc tính theo công thức: QBV = 0,8% N ì q BV 1000 (m3 / ng®) Trong ®ã : - N: dân số khu vực - qBV: tiêu chuẩn cấp níc cho bƯnh viƯn, q BV = 250 (l/ng.ng®) Tõ ta tính đợc nhu cầu nớc cho bệnh viện: QBV = 0,008 ì 84.385 ì 250 = 168,8 (m3/ngđ) 1000 3.3.3.Các nhu cầu công cộng khác QCC = QCC − QTH − QBV = 1.276 − 337,5 − 168,8 = 769,7 (m3 / ngđ) 3.4.nhu cầu nớc cho công nghiệp Lu lợng nớc cấp cho công nghiệp đợc tính theo công thức: QCN = qCN ì FCN (m3 / ngđ) Trong : - qCN : tiêu chuẩn cÊp níc cho c«ng nghiƯp, qCN = 40 (m3/ha) - FCN: Diện tích đất công nghiệp khu vực thống kê bảng 3.2 Bảng 3.2 Thống kê diện tích đất công nghiệp khu vực I TT Tên khu công nghiƯp KÝ hiƯu DiƯn tÝch (ha) Khu c«ng nghiƯp Bắc thị xà KCN1 50 Từ ta tính đợc nhu cầu nớc cho công nghiệp: QCN = 40 ì 50 = 2.000 (m3/ngđ) Dự kiến: - nhà máy làm việc ca/ngày tiêu thụ 60% nhu cầu nớc công nghiệp Q3ca = 60%QCN = 0,6 ì 2.000 = 1.200 (m3 / ngđ) - nhà máy làm việc ca/ngày tiêu thụ 40% nhu cầu nớc công nghiệp Q2ca = 40%QCN = 0,4 × 2.000 = 800 (m3 / ngđ) 3.5 quy mô công suất trạm cấp nớc Từ số liệu tính toán ta có: Lu lợng nớc cấp vào mạng lới - :là cao độ mùc níc thÊp nhÊt bĨ chøa, ∇ MNTNBC = 568 m MNTN BC - hk :là chiều cao khoảng không từ mép dới sàn đỡ chụp lọc đến sàn bể, hk =1(m) - hs :là chiều dầy sàn đỡ chụp lọc, hs= 0,1 (m) (Sàn làm bêtông cốt thép kích thớc 0,1 (m), góc đặt đầu có neo vào trụ đỡ Khi đổ bêtông đặt trớc măng sông nhựa có ren để sau bắt chụp lọc vào.) hđ :là chiều cao lớp vật liệu đỡ ,hđ = 0,3 (m) hl :lµ chiỊu cao líp vËt liƯu lọc ,hl = 1,2 (m) -H: khoảng cách từ mép dới máng phân phối đến lớp vật liệu lọc ,H = 0,07 (m) hm :là chiều cao máng thu níc rưa läc, hm = 0,7 (m) ⇒∆ h = 570 - 568 +1 + 0,1 + 0,3 + 1,2 + 0,07 + 0,7 = 5,37 (m) +Σhr :lµ tỉng tỉn thÊt ¸p lùc rưa läc Σhr = hpp + hVLL + hVLĐ (m) Với: hpp :là tổn thất áp lực qua hệ thống phân phối,hpp = 0,23 (m) -hVLĐ :tổn thất qua lớp vật liệu đỡ, hVLĐ = 0,22 hđ Wn = 0,22 0,3 10 = 0,66 (m) hVLL :lµ tỉn thÊt qua líp vËt liƯu läc, hVLL = (a + b W) hL a, b :là thông số phụ thuộc ®êng kÝnh t¬ng ®¬ng cđa vËt liƯu läc Víi d tđ= 0,8 ữ mm a= 0,76, b = 0,017 ⇒ hVLL = (0,76 + 0,017 10 ).1,2.0,3 =0,33 m ⇒ Σ hr = 0,23 + 0,66 + 0,33 =1,22 (m) - h Tổng tổn thất đờng ống dẫn nớc rửa lọc : h =hdđ +hcb hdđ:là tổn thất chiều dài đờng ống Sơ chọn chiều dài ống dẫn từ bể chứa nớc đến khèi bĨ läc L = 100 m, lu lỵng níc chảy ống qr = 0,25 (m3/s), đờng kính ống dr = 450 (mm), tra b¶ng ta cã 1000i = 7,4 ⇒ hd® = i L = 100 7,4 / 1000 = 0,74 (m) Σhcb:tỉn thÊt ¸p lùc cục van khoá, sơ hcb = 0,3 (m) ⇒ Σ h = 0,74 + 0,3 = 1,04 (m) hdt:là áp lực dự trữ để phá vỡ kết cấu ban đầu hạt vật liệu lọc, lấy h dt = (m) VËy hbr = 5,37 + 1,22 + 1,04 + 2=9,63 (m) LÊy hbr = 10 m *TÝnh chiỊu cao x©y dùng bĨ läc HXD = hk + hs + h® + hl + hn + hbv Các thông số hk, hs, hl, hđ đà nêu hn: chiều cao lớp nớc mặt vật liƯu läc, lÊy hn = (m) hbv: lµ chiỊu cao b¶o vƯ, lÊy hbv= 0,4 (m) (Theo 6.108.20TCN 33-85) HXD =1 + 0,1 + 0,3 + 1,2 + + 0,4 = 5,0 (m) *Tính toán sân phơi vật liƯu läc ThĨ tÝch vËt liƯu läc bĨ V = F b hl =25 1,2 = 30 (m3) Thiết kế sân phơi vật liệu lọc với chiều cao phơi 0,2 m Diện tích sân ph¬i Fs = V / 0,2 = 30 / 0,2 = 150 (m2) Thiết kế sân phơi diện tÝch s©n F1s = Fs / = 150 / = 75 (m2) KÝch thíc s©n a b = 15 (m) 6.3 Các công trình tuần hoàn lại nớc rửa lọc Nớc thô phải khai thác từ nguồn, tốn điện thiết bị cho việc khai thác nớc Mặt khác, nớc rửa lọc chứa hàm lợng chất bẩn lớn (chủ yếu chất vô cơ) khó phân huỷ theo thời gian Nếu xả hệ thống thoát nớc phải xử lý để đạt yêu cầu Các công trình hệ thống tuần hoàn nớc rửa lọc bao gồm: bể điều hòa nớc rửa lọc, máy bơm chìm đặt bể điều hoà, hồ chứa để lắng bùn, máy bơm bơm nớc sau lắng lên bể trộn 6.3.1 Hồ lắng bùn 6.3.1.1 Cấu tạo thông số tính toán Hồ lắng bùn đợc thiết kế giống nh bể lắng ngang ®· thiÕt kÕ ë trªn, n»m tríc bĨ thu håi nớc rửa có nhiệm vụ lắng sơ nớc sau rửa lọc nớc xả cặn hồ lắng đảm bảo tiêu chuẩn nớc để đầu đa vào bể lắng Việc tính toán hồ lắng bùn đợc thực theo 20 TCN 33-85 từ điều 6.99 đến điều 6.102 Trớc hồ lắng bể điều hoµ cã nhiƯm vơ thu håi níc rưa läc vµ điều hoà lu lợng nớc vào hồ lắng cho không lớn để không ảnh hởng đến hiệu lắng không nhỏ để đa hết lợng nớc rửa lọc sang hồ lắng Nớc từ bể điều hòa đợc đa sang hồ lắng Nớc rửa lọc sau lắng đợc bơm tuần hoàn lại bể trộn Q: Lu lợng nớc đa vào bể (m3/ngđ) Gồm có lu lợng nớc sau rửa lọc lu lợng nớc xả bĨ l¾ng XC Q = Qr + VBL (m3) XC XC : Lu lợng nớc xả bể lắng VBL = 204(m ) V BL Qr : Lu lỵng níc rửa lọc Quy trình rửa bể: - Bơm khí với cêng ®é 20 l/s m2 thêi gian (giai đoạn 1) - Bơm nớc kết hợp khí ,với cờng độ khí 10 l/s m2 cờng độ nớc l/s m2 cho cát lọc không bị trôi vào máng thời gian phút (giai đoạn 2) - Cuối ngừng bơm khí tiếp tục bơm nớc tuý với cờng độ 10 l/s m2 thời gian phút (giai đoạn 3) Lợng nớc cần thiết để rửa bể lọc bao gồm nớc rửa tuý nớc rửa kết hợp với gió rửa Lu lợng nớc cần thiết để rửa bể lọc đợc tính theo công thức : qr = Wn F1b Trong đó: ã Wn : Cờng độ nớc rưa, Wn = 10(l/s.m2) • F1b : diƯn tÝch bĨ, F1b = 25 m2 Vậy, giai đoạn thứ hai cđa quy tr×nh rưa bĨ: qr = Wn F1b = 25 = 125 (l/s) = 0,125 (m3/s) VËy thời gian phút lợng nớc rửa cần thiết là: Q1 = 0,125*5*60 = 37,5 m3 Trong giai đoạn thø ba cđa quy tr×nh rưa bĨ: qr = Wn F1b = 10 25 = 250 (l/s) = 0,25 (m3/s) VËy thêi gian lỵng níc rưa cần thiết là: Q2 = 0,25*4*60 = 60 m3 Lu lợng nớc cần thiết để rửa bể lọc : Q = Q1 + Q2 = 37,5 + 60 = 97,5 m3 Trong ngày tất bể lọc đợc rửa lần, tổng lu lợng níc rưa läc Qr = 6*97,5 = 585 (m3) XC Q = Qr + VBL = 585 + 204 = 789 (m3) Nồng độ cặn nớc hồ lắng bùn đợc xác định nh sau: h Cmax = Gc *1000 (mg / l ) Q (6.55) Trong ®ã: Gc: hàm lợng cặn đa vào bể (Kg/ngđ) Lợng cặn đợc giữ lại hết bể lọc bể lắng C ì 25.000 173 ì 25.000 Gc = max = = 4325 (Kg/ngđ) 3 10 10 đây: Cmax: Hàm lợng cặn lớn nớc sau cho ho¸ chÊt Cmax = 173 (mg/l) = 173 (g/m3) Q: công suất trạm xử lý: Q = 25.000 (m3/ngđ) 4325 * 1000 h ⇒ Cmax = = 5482(mg / l ) 789 6.3.1.2 Tính toán Lu lợng bơm tuần hoàn Để đảm bảo bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hởng đến chế độ thuỷ lực công trình xử lý, tăng giảm lu lợng mức quy định thì: qth ≤ 5% Q ⇒ qth ≤ 5% * 25.000 = 1250(m3/h) (6.56) Để đảm bảo bơm hết nớc rưa läc 24 giê th×: qTh ≥ W 789 ( m / h) = = 32,88( m / h) 24 24 Trong đó: Q : Công suất trạm xử lý, Q = 25.000 m3/ngđ W: tổng lợng níc rưa mét ngµy, Q = 789 m3 Tõ (1) (2) ta chọn lu lợng bơm tuần hoàn cã lu lỵng (6.57) qth = 65,75 (m3/h) = 18,26 (l/s) Vậy để bơm hết lợng nớc rửa bể lọc xả bể lắng ngày thời gian làm việc máy bơm là: T= Q 789 = = 12(h) qth 65,75 (6.58) ThĨ tÝch bĨ ®iỊu hoà lu lợng nớc rửa ã Đợc xác định phụ thuộc vào chế độ xả bể lắng rửa bể lọc với chế độ bơm bơm tuần hoàn, chọn thời gian hai lần rửa bể t = Bốn bể đợc rửa bốn liên tục Khi ngăn điều hoà chuẩn bị cạn nớc bắt đầu xả bể lắng Từ ta lập đợc bảng xác định dung tích ngăn điều hoà Giờ làm việc Lu lợng bơm tuần hoàn (m3) Lu lợng nớc rửa bể lọc (hoặc xả bể lắng) (m3) Nớc vào ngăn điều hoà (m3) Nớc khỏi ngăn điều hoà (m3) Nớc lại ngăn ®iỊu hoµ (m3) 0-1 65.75 97.50 0.00 31.75 31.75 1-2 65.75 97.50 0.00 31.75 63.50 2-3 65.75 97.50 0.00 31.75 95.25 3-4 65.75 97.50 0.00 31.75 127.00 4-5 65.75 97.50 0.00 31.75 158.75 5-6 65.75 97.50 0.00 31.75 190.50 6-7 65.75 65.75 0.00 124.75 7-8 65.75 65.75 0.00 59.00 8-9 65.75 0.00 138.25 197.25 9-10 65.75 65.75 0.00 131.50 10-11 65.75 65.75 0.00 65.75 11-12 65.75 65.75 0.00 0.00 204 Dung tích bể điều hoà Wđh = 197,25 m3, thiết kế cho giai đoạn II ta có W đh = 394,5 m3 Bể điều hoà có dạng hình hép ch÷ nhËt, kÝch thíc H x A x B = x 11,5 x 11,5 (m) TÝnh to¸n hồ lắng bùn Việc tính toán ngăn lắng ngang đợc tiến hành theo dẫn tiêu chuẩn thiết kế 33-85 tõ mơc 6.70 ®Õn 6.98 tõ trang 65 ®Õn trang75 - Tổng diện tích mặt ngăn lắng đợc xác định theo công thức VI-12 TCVN 33-85 trang 65 : Fln = .Q (m2) 3,6.U Trong đó: ã Q : lu lợng nớc đa vào ngăn lắng lu lợng nớc khỏi ngăn điều hoà, Q = 65,75( m3/h) ã Uo : tốc độ rơi cặn bể lắng(mm/s), theo điều 6.100 -Tr 76-20 TCN 3385 Uo = 0,5 ữ 0,6 (mm/s) Chän Uo = 0,5 (mm/s) • α : hƯ sè kể đến ảnh hởng thành phần thẳng đứng vËn tèc níc d©ng, theo 6.85-Tr 70-20 TCN 33-85 : α= Uo Uo −   vtb 30 = 1− K 30 = = 1,5 10 1− 30 vtb : tốc độ ngang trung bình nớc chảy bĨ l¾ng, vtb = K Uo (mm/s) K : hệ số kể đến tỷ lệ chiều dài chiều sâu trung bình vùng lắng, chọn tỷ sè L / Ho = 15 ⇒ K = 10 ⇒ Fln = - 1,5.65,75 = 54,8 (m2) 3,6.0,5 ChiÒu rộng hồ lắng đợc xác định theo công thức VI-15 TCVN 33-85 trang 67 nh sau : Bh = Q (m) 3,6.vtb H o N Trong đó: ã vtb : tốc độ trung bình dòng chảy hồ l¾ng(mm/s), vtb = K Uo = 10 0,5 = (mm/s) ã Ho : chiều cao trung bình vùng lắng (m), Ho = 1,33 (m) ã N : sè hå tÝnh to¸n, N = ⇒ Bh = - 65,75 = 2,74 (m) 3,6.5.1,33 ⇒ X©y bĨ gồm hai ngăn, ngăn hoạt động ngăn dự trữ Chiều dài ngăn lắng đợc xác định nh sau : Llh = Fln 54,8 = = 20 (m) N Bln * 2,74 KiĨm tra l¹i tû sè L/HL = 20/1,33 = 15, tû sè nµy trïng với tỷ số mà ta đà chọn ban đầu - Tính toán hệ thống thu xả cặn : Xả cặn hồ lắng phơng pháp thuỷ lực, thể tích vùng chứa cặn tính theo công thức: Wc = h Q.(C max − C ) × T (m3) δ N Trong đó: ã h Cmax = 4356(mg / l ) : hàm lợng cặn nớc trớc vào bể lắng ã C : hàm lợng cặn sau lắng, C = Cmax = 173(mg/l) • N : sè lợng bể lắng, N = ã T : thời gian lần xả cặn(h), T=12 (h) (thực tế 24h, nhng ngày chạy bơm tuần hoàn 12 h) ã : nồng độ trung bình cặn đà nén chặt(g/m 3), theo Bảng VI.8-Tr64-20 TCN 33-85 : = 41000 (g/m3) ã Q: Lu lợng trung bình , Q = 553 m3/ngđ = 55,3 m3/h 65,75 * (5482 − 173) × 12 = 102,16 (m3) * 41000 Wc 102,16 = = 1,87 (m) ChiÒu cao trung bình vùng ép cặn : htb = Fln 54,8 ⇒ Wc = - ChiỊu cao trung b×nh cđa hå l¾ng: HB = Ho + htb = 1,33 + 1,87 = 3,2(m) - ChiỊu cao x©y dùng cđa bĨ : HXD = HB + HDT = 3,2 + 0,3 = 3,5 (m) Trong HDT chiều cao dự trữ, lấy 0,3 m Tổng chiều dài hồ lắng kể hai ngăn phân phối thu nớc sau l¾ng : Lb = 20 + 1,5 x = 23 (m) 5.Tính vách ngăn phân phối nớc đầu thu nớc cuối hồ lắng: Vách ngăn phân phối nớc đầu thu nớc cuối hồ lắng có tác dụng phân phối nớc theo phơng ngang để tránh tợng tạo vùng nớc chết hồ lắng Lu lợng nớc qua ngăn bể l¾ng: q = 65,75 (m3/h) = 18,26 (l/s) = 0,0183 (m3/s) Tổng diện tích cần thiết lỗ vách ngăn đầu bể: q 0,0183 f1 = V = 0,3 = 0,06( m ) (6.59) v1 : vận tốc nớc qua lỗ vách ngăn đầu bể, v1 = 0,3 (m/s) (Theo 20 TCN 33 - 85) Tổng diện tích cần thiết lỗ vách ngăn cuối bể: f2 = 0,0183 = 0,0366(m ) 0,5 Đờng kính lỗ vách ngăn phân phối dlỗ = 5cm, số lỗ vách ngăn phân phối đầu bể là: n1 = ngăn: 4. f d lo = 4.0,06 = 30 (lỗ) π 0,05 (6.60) Bè trÝ thµnh hµng däc hàng ngang với tổng số lỗ : x = 30 (lỗ) Hàng lỗ cuối nằm cao mức cặn tính toán 0,3 (m) Khoảng cách tâm lỗ theo hàng dọc : (1,33 - 0,3)/ = 0,2(m) vµ theo hµng ngang lµ: 2,74/6 = 0,45 (m) Đờng kính lỗ vách ngăn thu nớc cuối bể dlỗ = cm, số lỗ vách n2 = 4. f d lỗ = 4.0,0366 = 30 (lỗ) 0,04 (6.61) Bè trÝ thµnh hµng däc vµ hàng ngang với tổng số lỗ : x = 40 (lỗ) Khoảng cách tâm lỗ theo hµng däc lµ : (1,33 - 0,3)/ = 0,2(m) vµ theo hµng ngang lµ: 2,74/6 = 0,45 (m) 6.3.2 Hồ cô đặc, nén phơi khô bùn 6.3.3.1 Các th«ng sè thiÕt kÕ:  C«ng st cđa bĨ Q = 789 (m3/ngđ) h Nớc rửa lọc có hàm lợng cặn Cmax = 5482(mg / l ) 6.3.3.2 Tính toán: Lợng cặn khô xả hàng ngày tính theo c«ng thøc: G= Q * (C − C ) 789 * (5482 − 173) = = 4189(kg/ngd) 1000 1000 (6.62) C2: Hàm lợng cặn nớc rửa lọc trớc vào bể lắng, lấy hàm lợng cặn trớc vào bể lắng, C2 = 173 (mg/l) C1: Hàm lợng cặn hồ lắng bùn sau cho ho¸ chÊt keo tơ: C1 = 5482 (mg/l)  Lợng bùn cần nén bốn tháng mùa lũ: G2 = 4*30*4189 = 502 680 (Kg)  DiƯn tÝch mỈt hå cÇn thiÕt: G 502 680 F= 2= = 4570(m ) a 110 (6.63) G 502680 V= 2= = 419(m ) 1200 (6.64) Trong a: tải trọng thuỷ lực hồ cô đặc nén phơi bïn, a = 110 (kg/m 2)  KÝch thíc hồ: Chọn hồ hình chữ nhật: chiều dài gấp lần chiều rộng : B = 34 m, L = 134,5 (m) Lợng bùn cần nén bốn tháng, đến mùa khô, rút nớc khỏi hồ, để phơi bùn ba tháng, nồng độ bùn khô đạt 25%, tỷ trọng bùn = 1,2 (t/m3)  ThĨ tÝch bïn kh« hå:  ChiỊu cao bïn kh« bĨ: h= v 419 = = 0,091(m) F 4570 Lợng cặn khô xả hàng ngày G = 4189 kg, nồng độ cặn ; 0,4% tỷ trọng 1,011 t/m3 : Trọng lợng dung dịch cặn xả hàng ngày: G = 4189 *100 = 1.047.250(Kg) = 1047,25(T) 0,4 (6.65)  ThÓ tÝch bïn lo·ng xả hàng ngày: V= 1047,25 = 1035,85(m ) 1,011  ChiÒu cao bïn lo·ng hå: h= 1035,85 = 0,227(m) 4570 Chiều sâu phần chứa cặn : hcỈn = 0,227 + 0,091 = 0,318(m) ThiÕt kÕ chiỊu sâu hồ: H = hđáy + hchứa cặn + hdự trữ = 1,5 (m) Trong đó: ã hđáy- gồm chiều cao lớp sỏi hđáy = 0,4 m ã hDù tr÷ : ChiỊu cao dù tr÷, hDù tr÷ = 0,3 m ã hChứa cặn = H - hđáy - hdù tr÷ = 1,5 -0,4-0,3 = 0,8 (m) (6.66) Hå chứa cặn hai mùa lũ, tức hai năm vét lần Trong trạm xử lý thiết kế hai hồ, hồ có chiều rộng B = 34 m, chiỊu dµi L = 134,5 m Tỉng chiỊu réng hai hå R = 2B + 3C = 2*34 + 15 = 83 m (6.67) Trong ®ã C: chiỊu rộng xe tải, C = 5m Tổng chiều dµi ∑L = L + 2C = 134,5 + 10 = 144,5 m (6.68) II.6 / Công trình khử trùng clo a) Tính toán: Lợng clo đa vào để clo hoá sơ bộ, Lcl1 = mg / l Lợng clo đa vào để khử trùng, Theo 6.165.20 TCN 33-85 ta lÊy Lcl2 = mg / l LiÒu lỵng clo tỉng céng Lcl = + = (mg /l) LiỊu lỵng clo dïng giê : Qhcl = Q.Lcl 1000.24 = 25000 = 3,125 kg 1000.24 ThÓ tÝch clo: Vcl = 3,125 / 1,47 = 2,126 (l) Với trọng lợng riêng clo 1,47 kg / l Lợng nớc tính toán cho Cloratơ lµm viƯc lÊy b»ng 0,6 m3/ kg clo ( Theo 6.172 20TCN 33-85) Lu lợng nớc cấp cho trạm clo Q = 0,6 Qhcl = 0,6 3,125 = 1,875 m3/ h = 0,00052 m3/ s = 0,52 l/s VËn tèc níc ch¶y èng V = 0,6 m /s §êng kÝnh èng Dcl = = 4.Q π V 4.0,00052 = 33 (mm) 3,14.0,6 Chän ®êng kÝnh èng dÉn clo D = 30 mm Lỵng clo dïng ngµy Qngcl = Qhcl 24 = 3,125 24 = 75 kg / ngđ Với trọng lợng riêng clo 1,47 kg / l Lợng clo tiêu thụ ngµy Vcl = 75 / 1,47 = 51 (l) Do đặc thù vị trí thị xà Kon Tum ta chọn số bình clo dự trữ trạm đủ dùng tối thiểu 30 ngày Lợng clo dùng 30 ngµy Vcl30 = 51 30 = 1530 (l) Chän bình clo loại 1000 (l), bình hoạt động bình dự trữ Từ lợng clo dùng giê Qhcl = 3,125 kg ta chän thiÕt bÞ định lợng loại PC.5, cloratơ công suất 1,28-20,5 kg/ l có dự trữ b) Cấu tạo nhà trạm Trạm xây cuối hớng gió Trạm clo xây dựng gian riêng biệt, gian đặt cloratơ, gian đặt bình clo lỏng, gian có cửa thoát dự phòng riêng Trạm đợc xây dựng cách ly với xung quanh cửa kín có hệ thống thông gió đợc thông gió thờng xuyên quạt với tần suất 12 lần tuần hoàn gió, không khí đợc hút điểm thấp Trong trạm có giàn phun nớc áp lực cao có bể chứa dung dịch trung hoà clo, có cố dung tích bình đủ để trung hoà Đờng kính ống cao su dẫn clo dcl = 1,2 Q: lu lợng giây lớn nhÊt cña khÝ clo láng, h -3 Q = 4.Qcl = 3,125 10 = 3,47 10-6 3600 3600 (Theo 6.175 20TCN 33-85) V: VËn tèc ®êng èng, lÊy V = 0,8 (m/s) dcl = 1,2 3,47.10 − = (mm) 0,8 Chän èng cao su cã ®êng kÝnh mm , èng cao su đợc đặt ống lồng có độ dốc 0,01 đến thùng đựng clo lỏng, ống mối nối Chơng tính toán công trình thu, trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp ii 9.1 Công trình thu 9.1.1 Vị trí công trình thu Theo phân tích lựa chọn vị trÝ lÊy níc (Ch¬ng 2- mơc 2.1) ta lùa chän điểm lấy nớc cạnh sông Đakbla có cốt địa hình 523m Đặc điểm vị trí đặt công trình thu: - Lu lợng nớc dồi dào, thoả mÃn nhu cầu cấp nớc - Chất lợng nớc đà đợc kiểm nghiệm theo mÉu thÝ nghiƯm phï hỵp cho viƯc xư lý - Nguồn nớc không bị ảnh hởng, ô nhiễm nớc thải thị xà - Mực nớc hai mùa chênh lệch việc điều chỉnh lu lợng qua ®Ëp cđa hå thđy ®iƯn Yaly (ThÞ x· Kon Tum đầu nguồn hồ thủy điện Yaly) - Vị trí đặt công trình thu có bờ lòng sông ổn định, bờ sông dốc thuận lợi cho việc bố trí công trình đảm bảo điều kiện vệ sinh nguồn nớc 9.1.2 Chọn kiểu công trình thu a Phân tích địa chất, thuỷ văn lựa chọn kiểu công trình thu * Địa chất công trình Số liệu khảo sát địa chất công trình vị trí dự định đặt công trình thu nh sau: Lớp đất thổ nhỡng: h = 1,5 - 3,5 m Líp ¸ c¸t: h = - m Líp c¸t sái nhá: h = - m Lớp đá vôi pha sét: h = - m Địa chất công trình vị trí thuận lợi, cờng độ chịu nén từ 1,8 - kg/cm2, đảm bảo cho việc xây dựng công trình thu * Thủy văn Sông Đakbla chảy theo hớng từ Đông sang Tây, nhánh hệ thống sông SêSan Bắt nguồn từ vùng núi cao Konplong, có chiều dài 143km Đoạn chảy qua thị xà uốn khúc, ngoằn ngoèo, hạn chế dòng chảy làm ngập lũ vùng trũng hai bờ sông Tại vị trí đặt công trình thu bờ sông rộng 100 m, lòng sông rộng Mực nớc sông nhìn chung ổn định quanh năm , dao động mạnh có lũ Lu lợng lín nhÊt 2.040 m3/s, lu lỵng nhá nhÊt 14,1 m3/s, lu lợng trung bình 106 m3/s, đảm bảo yêu cầu lợng nớc thu không 15% lu lợng nhỏ sông (lu lợng nớc thu giai đoạn II: Q = 50.000 m3/ngđ = 0,579 m3/s) Ta định đặt công trình thu vị trí Cao trình mặt đất xây dựng bờ sông 523 m Kết luận: Theo phân tích ta thấy bờ sông có đất cứng, bờ ổn định khả sụt lún, dạng bờ dốc, chất lợng nớc sông tơng đối tốt, đủ trữ lợng cho nhu cầu dùng nớc hai giai đoạn, gần bờ có đủ độ sâu để lấy nớc Vậy ta chọn công trình thu nớc ven bờ kiểu kết hợp Máy bơm đặt cao công trình thu b Sơ đồ cấu tạo Chú thích: I - Ngăn thu II - Ngăn hút III - Gian máy- Trạm bơm cấp I IV - Nhà quản lý - Cưa thu níc - Cưa th«ng nớc ngăn thu ngăn hút - Bơm cÊp I - PhƠu hót IV I MNCN III II MNTN Hình 9.1 Sơ đồ cấu tạo công trình thu trạm bơm cấp I 9.1.3 Tính toán a Song chắn rác Song chắn rác gồm thép có tiết diện tròn đờng kính d = mm đặt song song nhau, cách khoảng a = 50 mm Song chắn rác đợc nâng lên hạ xuống nhờ ròng rọc máy Hai bên song có trợt để thuận tiện cho quản lý sử dụng Diện tích công tác song chắn rác xác định theo công thức: Q = ì k1 × k × k (m2) v Trong ®ã: - Q: lu lợng tính toán Để giảm khối lợng công tác xây dựng thuận tiện cho việc nâng công suất giai đoạn II ta tính toán công trình thu cho giai đoạn II Q = 50.000 (m3/ng®) = 0,579 (m3/s) - v: vËn tèc níc qua song chắn rác, Theo 20 TCN 33-85 lấy v = 0,5 (m/s) - k1 : hƯ sè co hĐp c¸c thÐp, a+d 50 + k1 = = = 1,16 a 50 - k2 : lµ hƯ sè co hẹp rác bám vào song, k = 1,25 - k3 : hệ số kể ảnh hởng hình dạng thép, tiết diện tròn, k = 1,1 0,579 × 1,16 × 1,25 ì 1,1 = 1,85 (m2) 0,5 Chọn ngăn thu diện tích song chắn rác s = 1,1 (m2) Tra bảng kích thớc song chắn rác: ⇒ω= H = 1.620 mm, H = 1.320 mm, H = 1.200 mm, L = 1.100 mm - kích thớc cửa đặt song chắn rác H × L = 1.200 × 1.000 mm b Líi ch¾n rác Chọn lới chắn rác kiểu lới chắn phẳng đặt ngăn thu ngăn hút Lới đợc đan thép không rỉ có đờng kính dây thép đan d = mm, kích thớc mắt lới: a ì a = ì (mm) Mặt lới đặt thêm lới có kích thớc mắt lới 25 ì 25 (mm), đờng kính dây thép đan d = mm để tăng khả chịu lực cho lới Diện tích công tác lới chắn rác xác định theo công thức: Q = ì k ì k ì k (m2) v Trong đó: - Q: lu lợng tính toán, Q = 0,579 (m3/s) - v: vËn tèc níc qua líi, v = 0,4 (m/s) - k1: hƯ sè co hĐp c¸c thÐp xác định theo công thức: ( a + d) k1 = ì (1 + p) a2 Với: p tỉ lệ phần diện tích bị khung kết cấu khác chiếm so với diện tích công tác cđa líi, lÊy p = 0,05 ( + 1) × ( + 0,05 ) = 1,64 42 - k2: hƯ sè co hĐp r¸c b¸m vµo líi, k = 1,25 - k3: hƯ số kể đến ảnh hởng hình dạng, k = 1,15 ⇒ k1 = 0,579 × 1,64 × 1,25 ì 1,15 = 3,4 (m2) 0,4 Chọn ngăn hút diện tích lới chắn rác l = 1,7 (m2) Chọn - kích thớc lới chắn rác: B × H = 1.15 × 1.50 (mm) - kÝch thíc cưa: H c × Lc = 1.000 × 1.400 (mm) = c Ngăn thu Chiều rộng ngăn thu xác định theo công thức: B t = B L + ì L (m) Trong đó: - BL : chiều rộng lới chắn rác, BL = 1.15 mm = 1,15 m - L : khoảng cách từ mép lới đến tờng ngăn thu, lấy L = 0,5 m Bt = 1,15 + × 0,5 = 2,15 (m) Chọn chiều dài ngăn thu A t = m, ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa d Ngăn hút Chiều rộng ngăn hút xác định theo công thức : Bh 3ì Df - Df : đờng kính phễu thu, D f = ( 1,3 ÷ 1,5 ) D h , lÊy D f = 1,5 × D h - Dh: đờng kính ống hút Do có ngăn hút, ngăn bố trí ống hút Lu lợng nớc qua ống hút: Q (m3/s) Q1 = Trong Q công suất trạm bơm cấp I giai đoạn II, Q = 50.000 m3/ngđ = 0,579 m3/s 0,579 = 0,289 (m3/s) Chän Dh = 500 mm = 0,5 m, dïng èng thÐp ⇒ D f = 1,5 × 0,5 = 0,75 (m) ⇒ Q1 = ⇒ Bh ≥ × 0,75 = 2,25 (m) Chän Bh = m.( để phù hợp với việc bố trí công trình) Do Bh ,Bt tính toán chênh lệch không nhiều, để đảm bảo chế độ dòng chảy thuận tiện cho thi công ta lấy: B h = B t = m Chiều dài ngăn hót: A h = A t = m - Khoảng cách từ mép dới cửa thu nớc đến đáy sông: h = 0,7 m - Khoảng cách từ mép dới đặt lới đến đáy công trình thu: h = 0,5 m - Khoảng cách từ mực nớc thấp đến mép cửa thu: h = 0,5 m - Khoảng cách từ mực nớc thấp ®Õn miƯng phƠu hót: h6 ≥ 1,5 × D f = 1,5 × 0,75 = 1,13m  h6 ≥ 0,5m Chọn h = 1,4 m Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút: h5 0,8 × D f = 0,8 × 0,75 = 0,6m  h5 ≥ 0,5m  Chän h = 0,8 m Khoảng cách từ mực nớc cao đến sàn công tác: h = 0,5 m Đáy công trình thu cã ®é dèc i = 2% vỊ phÝa hè thu cặn Hố thu cặn kích thớc: a ì b × h = 0,3 × 0,3 × 0,25 m ChiÒu cao gian qu¶n lý: H = 3,5 m e TÝnh toán cao trình mặt nớc ngăn thu ngăn hút Cao trình mặt nớc sông: MNCN S = 521,7 m MNTN S = 518 m S¬ bé lÊy: - tổn thất qua song chắn rác: h s = 0,1 m - tổn thất qua lới chắn rác: h l = 0,15 m Cao trình mặt nớc ngăn thu: MNCN NT = MNCN S − hs = 521,7 − 0,1 = 521,6 m MNTN NT = MNTN S − hs = 518 − 0,1 = 517,9 m Cao trình mặt nớc ngăn hút: MNCN NH = MNCN NT − hl = 521,6 − 0,15 = 521,45 m MNTN NH = MNTN NT − hl = 517,9 − 0,15 = 517,75 m 9.2 Trạm bơm cấp I Chế độ làm việc trạm bơm cấp I điều hoà ngày đêm 9.1.1 Giai đoạn I a Lu lợng Công suất trạm bơm cấp I đến năm 2010: QTBI = 25.000 m3/ngđ = 289,35 l/s Với lu lợng chọn hai bơm, bơm làm việc bơm dự trữ Vậy lu lợng bơm là: Q = 289,35 l/s Sơ đồ tính toán : Chú thích: -Công trình thu -ống hút -Máy bơm -ống đẩy -Điểm tính toán ( trạm xử lý) b Cột áp bơm Bơm cấp I bơm nớc lên trạm xử lý, chiều dài đờng ống từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý l d = 500 m Cột áp bơm cấp I xác định theo công thức: H b = H hh + Σh h + Σh d + H td (m) Trong đó: - Hhh :độ chênh hình học cao trình mực nớc cao trạm xử lý (mùc níc bĨ trén) vµ mùc níc thÊp nhÊt ngăn hút H hh = MNCN TXL MNTN NH = 569 − 517,75 = 51,25 (m) - Σh h :tỉng tỉn thÊt èng hót tÝnh tõ miƯng phễu hút đến máy bơm, v2 h (m) 2ìg + lh: chiỊu dµi èng hót, l h = m +Víi lu lỵng níc qua èng hót Q = 289,35 l/s, Chän ®êng kÝnh èng hót Dh = 600 mm ⇒ i = 1,96 m/km v h = m /s đạt yêu cầu vận tốc ống hút v h = ÷ 1,3 m /s + Σξ : tổng hệ số tổn thất qua thiết bị c«n thu, ξ = 0,1 khãa, ξ = × = phƠu thu, ξ = 0,15 tê, = ì 1,5 = cót 90o, ξ = 0,5 Σh h = i × l h + Σξ × 12 ⇒ Σhh = 1,96 × 10 × + ( 0,1 + + 0,15 + + 0,5) × = 0,31 (m) × 9,81 −3 - Σh d : tỉng tỉn thÊt èng ®Èy tÝnh tõ máy bơm đến trạm xử lý v2 d (m) h d = i × l d + Σξ × 2×g + ld: chiều dài ống đẩy, l d = 500 m + Lu lợng nớc qua ống đẩy: Q = 289,35 l/s Chän ®êng kÝnh èng ®Èy Dd = 500 mm ⇒ i = 4,8 m/km v d = 1,4 m /s đạt yêu cầu vận tốc ống đẩy, v d = 1,2 ÷ 1,8 m /s + Σξ : tổng hệ số tổn thất qua thiết bị c«n më, ξ = 0,25 van chiÒu, ξ = 1,7 khãa, ξ = × = tª, ξ = × 1,5 = cót 90o, ξ = × 0,5 = 2,5 ⇒ Σhd = 4,8 × 10 −3 × 500 + ( 0,25 + 1,7 + + + 2,5) ì - Htd: áp lùc tù do, lÊy H td = 0,5 m ⇒ H b = 51,25 + 0,31 + 3,74 + 0,5 = 55,8 m 1,4 = 3,74 (m) × 9,81 Chän b¬m cã: Qb = 289,35 l/s H b = 55,8 m Theo sỉ tay chän b¬m ta chän bơm trục ngang Omega 250-480A có thông số: Đờng kính bánh xe công tác 438 mm Hiệu suất: = 85% Độ dự trữ chống xâm thực yêu cầu: NPSH = 3,2 m Độ dự trữ an toàn: S = 0,5 m Công suất trục P = 188 kW Sè vßng quay n = 1.450 vßng/phót Kích thớc bơm nh sau: Trọng Loại bơm Kích thớc ống đầu Kích thớc máy bơm lợng nối DN1 DN2 S1 S2 a1 a2 F h5 l2 Z (kg) 250 - 480A 300 250 50,8 47,6 550 550 730 1.275 515 710 830 Chọn loại động điện 250 M kích thớc trọng lợng động điện nh sau: Trọng lợng,kg Loại h6 h7 l3 l4, l5 T I Q động b2 h4 động khung 250M 700 500 800 1.230 1.760 780 320 210 930 435 210 c Xây dựng đờng đặc tính ống - Xác định điểm làm việc hệ thống Phơng trình xác định đặc tính ống: H ô = H dh + S ì Q (m) ô Hdh: chiều cao bơm nớc địa hình, H dh = H hh + H TD = 51,25 + 0,5 = 51,75 m S : søc kháng toàn phần ống đẩy Qô: lu lợng nớc chảy ống đẩy, Qô = 289,35 l/s S= H « − H dh 55,8 − 51,75 = = 4,84 ì 10 2 Qô 289,35 Khi ống tải lu lợng Qôx : H ô x = H dh + S ì Q ô x (m) Ta có bảng: Qôx (l/s) 40 120 200 240 289.35 320 400 H«x (l/s) 51,75 51.83 52.45 53.69 54.54 55.80 56,71 59,49 Từ giá trị ta dựng đợc đờng ®Ỉc tÝnh èng Giao ®iĨm A cđa ®êng ®Ỉc tÝnh bơm đờng đặc tính ống điểm làm việc hệ thống Chú thích: A - Điểm làm việc hệ thống - Đặc tính bơm Omega 250 - 480A - Đặc tính ống d Tính toán cốt trục máy bơm Cốt trục máy bơm xác định theo công thức: Z mb = H h + MNTN NH (m) hh Trong ®ã: - H h : chiều cao hút hình học máy bơm, hh H hh ≤ h p a − p bh − Σh h − NPSH A (m) γ Víi: + pa: ¸p suất khí điều kiện làm việc, pa = bar = 104 (kg/m2) + pbh: ¸p suÊt bèc bÃo hoà nớc nhiệt độ làm việc, nhiệt độ 23oC tra bảng ta có: pbh = 0,02808 bar = 0,02808 104 kg/m2 + γ: tØ trọng riêng nớc điều kiện làm việc, = 0,9976 kg/dm3 ≈ 10 kg/m3 + Σh h : tỉn thÊt thủ lùc trªn èng hót, Σhh = 0,31 m + NPSHA: độ dự trữ chống xâm thực cho phÐp, NPSH A ≥ NPSH + S = 3,2 + 0,5 = 3,7 (m) 10 − 0,02808 × 10 − 0,31 − 3,7 = 5,71 (m) 10 = 5,25 (m)⇒ Z mb = 5,25 + 517,75 = 523 (m) h ⇒ H hh ≤ h LÊy H hh e Bơm chữa cháy trạm bơm cấp I ... nghệ Tính toán công trình dây chuyền Bố trí cao độ cho công trình xử lý Chơng 9.1 9.2 9.3 9.4 Tính toán công trình thu, trạm bơm cấp 1, trạm bơm cấp Công trình thu Trạm bơm cấp Trạm bơm cấp Trạm... So sánh phơng án I phơng án II Tính toán công trình điều hoà theo phơng án chọn Chơng 8.1 8.2 8.3 Tính toán thiết Kừ trạm xử lý Phân tích chất lợng nớc nguồn, lựa chọn dây chuyền công nghệ Tính... 0,6 (m) chơng so sánh lựa chọn phơng án cấp nớc giai đoạn ii 7.1 xác định tiêu So sánh Khái toán kinh tế phơng án để so sánh Đây phơng án thiết kế mạng lới nên ta lựa chọn so sánh: - Chi phí lắp