Thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu dân cư phía bắc đường cao tốc thành phố hồ chí minh – long thành – dầu giây, phường phú hữu, quận 9, TP HCM

Sự phát triển của nền kinh tế xã hội tất yếu dẫn đến sự đô thị hóa.Song song với quá trình đô thị hóa là bài toán xây dựng hạ tầng cơ sở mà trong đó việc cải tạo và xây dựng mới hệ thống cấp nước chiếm một vị trí quan trọng.Việc quy hoạch một hệ thống cấp nước hợp lý, đảm bảo về yêu cầu môi trường nước là vấn đề cơ bản vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người.Thiết kế một mạng lưới cấp nước hợp lý và đạt yêu cầu phát triển của khu vực Phường Phú Hữu, Quận 9, TP.HCM là một nhu cầu tất yếu cần được quan tâm và thực hiện.

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Sự phát triển của nền kinh tế xã hội tất yếu dẫn đến sự đô thị hóa.Song song với quá trình

đô thị hóa là bài toán xây dựng hạ tầng cơ sở mà trong đó việc cải tạo và xây dựng mới hệthống cấp nước chiếm một vị trí quan trọng.Việc quy hoạch một hệ thống cấp nước hợp

lý, đảm bảo về yêu cầu môi trường nước là vấn đề cơ bản vì nó ảnh hưởng trực tiếp đếnđời sống con người.Thiết kế một mạng lưới cấp nước hợp lý và đạt yêu cầu phát triển củakhu vực Phường Phú Hữu, Quận 9, TP.HCM là một nhu cầu tất yếu cần được quan tâm

và thực hiện

1.2 MỤC TIÊU THỰC HIỆN

Thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu dân cư Phía Bắc Đường Cao tốc TP Hồ Chí Minh –Long Thành – Dầu Giây đảm bảo cung cấp nước đầy đủ và liên tục cho mọi đối tượngdùng nước Đáp ứngtối đanhu cầu sử dụng nước của người dân, nước được đưa đến tất cảcác thiết bị cần cấp nước bên trong và bên ngoài các công trình kể cả ở những vị trí caonhất

1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN

Để đạt được mục tiêu đề ra, nhóm chúng tôi đã thực hiện những nội dung sau:

- Thu thập thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Khu dân cư phía Bắc đườngcao tốc TP.Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây

- Tính toán, thiết kế mạng lưới cấp nước cho Khu dân cư

- Thực hiện các bản vẽ Autocad cụ thể hóa mạng lưới đường ống cấp nước

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

- Phương pháp thu thập tài liệu: Để thực hiện việc “Thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu

dân cư phía Bắc đường cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây” cần phải thu thập

các tài liệu có liên quan đến đề tài như điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội, tài liệu về địachất – thủy văn, bản đồ quy hoạch khu vực dự án,…nhằm tạo bước tiền đề phục vụ choviệc tính toán và thiết kế sau này Đồng thời cũng tạo cái nhìn bao quát cho toàn bộ đề tài,giúp xác định hướng thiết kế thỏa mãn mục tiêu đề ra

- Phương pháp phân tích, đánh giá thông tin: giúp lựa chọn các số liệu, tài liệu có độ tin

dân cư sau này Đồng thời việc phân tích, đánh giá thông tin giúp giới hạn phạm vi thựchiện và khối lượng công việc phải làm.

- Phương pháp tham khảo tài liệu: tham khảo Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 33:2006(Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế); Giáo trình cấpthoát nước trong nhà; Bài giảng tóm tắt môn học – Mạng lưới cấp thoát nước,…để làm cơ

sở cho việc thực hiện

- Phương pháp tính toán, tra bảng: sử dụng phần mềm excel, bảng tra thủy lực của Ths.Nguyễn Thị Hồng,…

- Phương pháp vẽ Autocad thể hiện chi tiết hóa mạng lưới cấp nước

- Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: trong quá trình thực hiện tham khảo ý kiến

từ Giảng viên hướng dẫn để chỉnh sửa nội dung cần làm cho phù hợp, đầy đủ cũng nhưtránh mắc sai lầm trong việc tính toán – thiết kế

1.5 ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI THỰC HIỆN

- Quy mô diện tích: 136.83 ha

- Quy mô dân số: 12.000 người.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ PHÍA BẮC ĐƯỜNG CAO TỐC

TP HỒ CHÍ MINH – LONG THÀNH – DẦU GIÂY

2.1 Ý NGHĨA CỦA VIỆC QUY HOẠCH KHU DÂN CƯ PHÍA BẮC ĐƯỜNG CAO TỐC TP HỒ CHÍ MINH – LONG THÀNH – DẦU GIÂY

UBND Thành phố vừa ban hành Quyết định số 851/QĐ-UBND về duyệt Nhiệm vụ quyhoạch phân khu tỷ lệ 1/2000 Khu dân cư phía Bắc đường Cao tốc TP.HCM - Long Thành

- Dầu Giây thuộc phường Phú Hữu - Quận 9

Quy hoạch khu dân cư Phía Bắc Đường Cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành Dầu Giây nhằm:

Cụ thể hóa chủ trương đầu tư xây dựng Khu dân cư tại khu dân cư phía Bắc đường Caotốc đảm bảo sự phát triển hài hòa của khu vực Quận 9

- Tạo tiền đề phát triển cơ sở hạ tầng của khu vực

- Làm cơ sở cho công tác quản lý đất đai, quản lý xây dựng, ngăn ngừa sự phát triển tựphát của dân cư trên địa bàn

- Đảm bảo đáp ứng cho quá trình đô thị hóa đạt hiệu quả cao về kinh tế - xã hội, bảo vệmôi trường và đáp ứng yêu cầu phòng cháy chữa cháy

- Góp phần thực hiện chủ trương phát triển đô thị theo đúng quy hoạch

- Nâng cao điều kiện sống cho người dân, đem lại lợi ích dân sinh, dân trí

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

Hình 2.1 Vị trí của khu dân cư phía bắc đường Cao tốc

TP.HCM - Long Thành - Dầu Giây

 Phía Đông giáp với Đường Vành Đai Trong

 Phía Tây giáp với Đường Đỗ Xuân Hợp

 Phía Nam giáp với Đường Nguyễn Duy Trinh

 Phía Bắc giáp với Rạch Đất Sét

Quy mô diện tích: 136.83 ha.

2.2.2 Đặc điểm khí hậu

Khu dân cư phía Bắc đường cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây chịu ảnh hưởngchung của khí hậu TP.Hồ Chí Minh và khí hậu Quận 9, vì vậy khí hậu của Khu vực mangtính chất nhiệt đới gió mùa có 2 mùa rõ rệt

- Mùa khô: từ tháng 1 đến tháng 7

- Mùa mưa: từ tháng 8 đến tháng 12

- Hướng gió chủ đạo là Hướng gió Đông Nam và Tây Nam.

- Mùa khô: Hướng gió Chủ đạo Đông Nam chiếm 30 – 40%

- Mùa mưa: Hướng gió chủ đạo Tây Nam chiếm 66%, tốc độ gió trung bình 2 ÷3 m/ s

- Đặc biệt ở khu dân cư này không có bão

2.2.3 Địa chất, thủy văn

Bảng 2.1 Mực nước quan trắc tại trạm Phú An

Địa hình trước khi quy hoạch nhìn chung phẳng và thấp Khu vực nghiên cứu có địa hìnhtương đối bằng phẳng và thấp, dốc đều theo hướng Tây Bắc xuống Đông Nam là hướng

đổ dốc về phía rạch Đất sét, rạch bà Hiện và rạch Bà Cua…, khu vực cao nhất có cao độkhoảng +1,81 m, khu vực thấp nhất có cao độ khoảng +0,40 m Độ cao trung bình mặt đất

từ khoảng +0,50 m đến +1 m Chênh lệch cao trình giữa các khu vực địa hình tại phạm vinghiên cứu là không đáng kể

2.2.4.Văn hóa xã hội

Theo số liệu điều tra năm 2005, Quận 9 có khoảng 120 nghìn dân với trên 45 nghìnlaođộng Trên 80% lao động thu hút vào công nghiệp

Riêng khu vực quy hoạch hiện nay ít có dân cư sinh sống, chủ yếu là các nhà tạm đểngười dân trông coi vườn tược.Tình Hình dân cư hiện tại khoảng trên 460 người Mật độdân cư rất thấp, tỷ lệ tăng dân số chung khoảng 6.7% ( giai đoạn 1997-1999) Chủ yếu làtăng dân số cơ học Dân số ở đây chủ yếu là dân nhập cư

2.3 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG

Khu dân cư phía Bắc đường cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây có vị trí địa lýthuận lợi, là trung tâm nối kết và ảnh hưởng đến các khu vực xung quanh (Như KDC phíaĐông đường Gò Cát, KDC Phước Long B, KDC đại học Quốc gia) Đồng thời có địnhhướng phát triển tuyến đường Cao tốc TP Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây.Thuậnlợi phát triển khu đô thị loại I Tính chất của khu vực là khu đô thị chỉnh trang kết hợpxây dựng mới với chức năng chính là một đô thị tập trung

2.3.1 Quy mô các khu chức năng quy hoạch

- Khu hiện hữu chỉnh trang và xây dựng mới được phân khu chức năng trên cơ sở nghiêncứu quy chuẩn xây dựng đô thị và theo hệ thống các chỉ tiêu phát triển quy hoạch chungnhằm làm tiền đề cho sự kết nối hạ tầng thuận lợi đối với các khu vực xung quanh

- Trong các khu ở bố trí hợp lý khoảng không gian giao lưu tín ngưỡng, tôn giáo, sinhhoạt cộng đồng,…nhằm phát triển toàn diện vấn đề kinh tế, xã hội cho địa phương

 Đất cây xanh – Thể dục thể thao

- Tận dụng các quỹ đất trống, hoang hóa nhằm phân bổ diện tích công viên cây xanh kèmcác sân chơi TDTT tập trung cho các khu ở và các mảng cây xanh hợp lý tại các nhóm ở

- Các mảng cây xanh cách ly ven song rạch, sẽ được bố trí theo hướng kết hợp với cácmảng cây xanh công viên trong từng nhóm ở tạo nên các khoảng không gian đệm, chuyểntiếp giữa các khu chức năng sử dụng đất, đảm bảo yếu tố cảnh quan và môi trường

2.3.2 Các chỉ tiêu Xây dựng Khu đô thị phía Bắc đường Cao tốc TP Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây.

 Quy mô dân số: 12.000 người

 Chỉ tiêu đất dân dụng:

- Đất ở: 55.87 ha

- Đất công trình công cộng: 6.72 ha

- Đất công viên cây xanh khu ở: 17.90 ha

- Đất giao thông đối nội: 24.73 ha

- Khu dân cư hiện hữu: 35 – 40%

- Khu dân cư xây dựng mới: 30 – 35%

- Khu nhà cao tầng: 30 – 35%

 Giao thông:

- Đường liên hệ khu vực: lộ giới 25m và 30m

- Đường nội bộ: lộ giới 10 – 12m

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

3.1 KHÁI NIỆM VỀ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

3.1.1 Khái niệm

Mạng lưới cấp nước là một trong những bộ phận quan trọng của hệ thống cấp nước, cónhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước trực tiếp đến các nơi tiêu dùng

3.1.2 Đối tượng dùng nước

- Nước dùng cho ăn uống sinh hoạt của người dân bao gồm: nước ăn uống, tắm giặt, vệsinh cá nhân và các nhu cầu phục vụ cho sinh hoạt khác,

- Nước dùng cho nhu cầu sinh hoạt của khách du lịch

- Nước cấp cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp

- Nước tưới bao gồm: nước tưới đường, rửa đường, nước tưới quảng trường đã hoànthiện, nước tưới cây xanh đô thị, vườn hoa trong công viên…

- Nước cấp cho các công trình công cộng bao gồm: trường học, trụ sở cơ quan hànhchính, trạm y tế, khách sạn…

- Nước dùng để dự phòng bổ sung cho lượng nước bị thất thoát rò rỉ trên mạng lưới

- Nước dùng để chữa cháy

- Nước dùng cho bản thân trạm xử lý

3.1.3 Phân loại mạng lưới cấp nước

3.1.3.1 Mạng lưới cụt

 Định nghĩa

Mạng lưới cụt là mạng lưới đường ống chỉ có thể cung cấp nước cho bất kỳ một điểm dân

cư nào trên mạng lưới theo một hướng nhất định

 Ưu điểm

Mạng lưới cụt có nước chảy chỉ theo một hướng nhất định, trên tính toán rất dễ dàng, đơngiản Đường ống ngắn nên kinh phí đầu tư xây dựng ít.Dễ phát hiện điểm có sự cố khi cóhiện tượng mất nước hoặc rò rỉ nước trên mạng lưới

Nhược điểm

phía sau nó không có nước.

 Phạm vi áp dụng

Mạng lưới cụt thích hợp cho các đối tượng dùng nước tạm thời, không yêu cầu cấp nướcliên tục như: sử dụng nước cho mạng đường ống phân phối trong các khu dân cư (mạngdịch vụ), mạng lưới cấp nước cho các công trường xây dựng, mạng lưới cấp nước nôngthôn

 Phạm vi ứng dụng

Mạng lưới vòng có thể áp dụng cho tất cả các đối tượng yêu cầu cấp nước liên tục

3.1.4 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước

Sau khi đã có số liệu về hiện trạng, tài liệu quy hoạch cho giai đoạn thiết kế Đã xác địnhđược chế độ tiêu thụ nước trong đô thị, chế độ làm việc của trạm bơm cấp II, dung tíchđài nước Và căn cứ vào số liệu về nguồn nước đã chọn, điều kiện địa chất thuỷ văn, bản

đồ qui hoạch Ta kết hợp với sơ đồ mạng lưới đã chọn cùng với các nguyên tắc vạchtuyến và tiêu chuẩn TCXD 33-2006 để vạch ra tuyến mạng lưới như bản vẽ Đảm bảo cácyêu cầu nguyên tắc cơ bản sau:

- Vạch tuyến theo các tuyến đường chính trong đô thị

- Vạch tuyến theo địa hình và độ dốc của khu đất san lắp

- Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tất cả các điểm dùng nước trong đô thị

- Hướng vận chuyển chính của mạng lưới là hướng Bắc – Nam được bố trí 2 đường ốngchính song song nhau chạy dọc theo hướng vận chuyển chính và được nối với nhau bởicác đường ống cấp 2 tạo nên một vòng khép kín trên toàn đô thị

- Khoảng cách 2 đường ống chính cách nhau là: 300 – 600 m.

- Khoảng cách 2 đường ống nối cách nhau là: 400 – 900 m

- Các đường ống ít đi qua mặt cắt ngang đường phố, ngã giao nhau, ít gấp khúc, quanhco

- Mạng lưới cấp nước phải kết hợp chặt chẽ với hệ thống thoát nước, cấp điện và cáctuyến đường ngầm, ống ngầm khác, để bố trí đường ống hợp lý và an toàn

3.2 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ LƯU LƯỢNG MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

3.2.1 Tính toán lưu lượng nước cấp cho khu dân cư phía Bắc đường cao tốc TP.Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây đến năm 2020

3.2.1.1 Lưu lượng nước cấp sinh hoạt

- Lưu lượng nước sinh hoạt tính cho ngày dùng nước lớn nhất:

- Pi: Mật độ dân số tính toán theo từng khu vực lấy theo quy hoạch của khu vực thiết kế

(người/ha) Pi = 87.70(người/ha).

- Fi: Diện tích khu vực tính toán, Fi = 133.83(ha).

hệ số nhỏ  Kngày max=1.2

3.2.1.2 Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp tập trung

Khu quy hoạch không có cơ sở sản xuất, khu công nghiệp tập trung

Q công nghiệp tt =0(m3/ngđ)

3.2.1.3 Lưu lượng nước cấp cho xí nghiệp công nghiệp nhỏ địa phương và tiểu thủ công nghiệp nằm rải rác

Do không có số liệu cụ thể nên ta tính bằng cách lấy theo % Q ngày max Sh

Q địa phương tiểu thủCN

3.2 1.4 Lưu lượng nước phục vụ cho tưới đường, tưới cây

 Lưu lượng nước dùng cho tưới cây

Từ số liệu quy hoạch ta có:

- Tổng diện tích cây xanh: F i =17.9 ha = 179000 m 2

- Tra số liệu từ bảng 1.4: Tiêu chuẩn nước tưới cho 1 lần tưới cho tưới cây xanh đô thị tachọn q i= 4 (l/m2 – 1 lần tưới)

 Lưu lượng nước dùng cho rửa đường

Từ số liệu quy hoạch ta có:

- Tổng diện tích đường giao thông nội, ngoại khu vực khảo sát là: F i= 41.65 ha = 416500

Vậy tổng Lượng nước phục vụ tưới cây và rửa đường là:

Q tưới=Q tưới cây+Q rửa đường=537+624.75=1161.75 (m3/ngđ )

3.2.1.5 Lưu lượng nước phục vụ cho các công trình công cộng

Nước cung cấp cho các nhu cầu công cộng bao gồm nước cấp cho trường học, trung tâmthương mại, dịch vụ và các nhu cầu sinh hoạt khác

Đối với công trình công cộng nằm rải rác trong đô thị với quy mô khác nhau, có thể xácđịnh theo tổng lưu lượng nước sử dụng cho các công trình công cộng

3.2.1.6 Công suất hữu ích

Q Hữuích=Q ngày max Sh

+Q công nghiệp tt

+Q địa phương tiểuthủ CN

+Q tưới+Q CTCC

→ Q hữu ích=2880+0+288+1161.75+288=4617.75(m3/ngđ )

3.2.1.7 Công suất của trạm bơm cấp 2 phát vào mạng lưới cấp nước

Hệ số kể đến lượng nước rò rỉ trên mạng lưới và lượng nước dự phòng: K r= 1.2 (Hệ thốngcấp nước cho giai đoạn 2020)

- n: Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2 (Tra bảng 1.6 Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy

TCXD 33-2006)

- k: Hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chữa cháy lấy theo TCXD 33 –

2006 Lấy k =1 (Đối với khu dân cư và khu công nghiệp có hạng sản xuất A, B, C)

3.2.1.9.Công suất của trạm xử lý

Q XL=Q Mạng lưới × K XL+Q cc=5541.3 ×1,06+324=6197.78(m3/ngđ )

Trong đó:

- KXL: Hệ số tính đến lượng nước cho bản thân trạm xử lý theo QCXDVN.

- KXL = 1.04 ÷ 1.06 Chọn KXL = 1.06.

Bảng 3.1 Lưu lượng nước cấp tính toán

3 /ngày đêm)

1 Lưu lượng nước sinh hoạt tính cho ngày dùng

2 Lưu lượng nước cấp cho công nghiệp tập trung 0

3

Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp công

nghiệp nhỏ địa phương và tiểu thủ công nghiệp

nằm rải rác

288

4 Lưu lượng nước tưới đường, tưới cây 1161.75

7 Công suất trạm bơm cấp 2 phát vào mạng lưới 5541.3

3.2.2 Chế độ tiêu thụ nước

3.2.2.1 Chế độ tiêu thụ nước sinh hoạt

Theo TCXD 33 – 2006 hệ số dùng nước không điều hòa giờ lớn nhất được xác định theocông thức sau:

-K giờ max=α max × β max=1.4 ×1.28=1.792

- Dựa vào bảng 3.2 sách Cấp nước đô thị - Nguyễn Ngọc Dung ta chọn Kgiờ max = 1.8 thamkhảo số liệu chế độ tiêu thụ nước sinh hoạt ở Việt Nam trước năm 1980

3.2.2.2 Chế độ tiêu thụ nước cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp

Lưu lượng nước cho công nghiệp địa phương và tiểu thủ công nghiệp coi như phân bốđều cho các giờ trong ngày, do đó lấy Kgiờ = 1

3.2.2.3 Chế độ tiêu thụ của nước tưới cây, rửa đường

Nước tưới cây thường được phân bố vào lúc sáng sớm (từ 6h ÷ 8h) và chiều tối (từ 16h ÷18h), mỗi lần kéo dài trong vòng 2h

Nước rửa đường phân đều trong 8 tiếng từ 8h - 16h hằng ngày

3.2.2.4 Chế độ tiêu thụ nước cho các công trình công cộng

Chế độ nước tiêu thụ cho các công trình này rất đa dạng, vì vậy có thể coi như phân bốđều cho các giờ trong ngày, do đó lấy K giờ = 1

3.2.2.5 Nước rò rỉ và dự phòng

Nước rò rỉ và dự phòng coi như phân bố đều cho các giờ trong ngày, do đó lấy Kgiờ = 1

Bảng 3.3 Thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo từng giờ trong ngày dùng nước lớn nhất

trong

ngày

Lưu lượng nước sinh

công nghiệp địa phương

Nước tưới

Nước cho công trình công cộng

Nước rò

rỉ và dự phòng

Lưu lượng tổng cộng cấp cho mạng lưới cấp nước

5541.300 0

100.000 0

3.2.3 Chọn chế độ trạm bơm cấp II

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0.0000

Hình 3.1 Biểu đồ tiêu thụ nước trong 24h của KDC phía bắc đường cao tốc TP.HCM

- Long Thành - Dầu Giây

Chế độ làm việc của bơm cấp I

Bơm cấp I hoạt động khá điều hòa, có 2 cấp bơm không chênh lệch đáng kể (4.16 %Q ngđ

và 4.17 %Q ngđ)

- Từ 22h - 5h sáng hôm sau: Bơm với chế độ 4.16 % Q ngđ

- Từ 5h - 22h: Bơm với chế độ 4.17 % Q ngđ

Chế độ làm việc của bơm cấp II

Dựa vào biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày của KDC phía bắc đường cao tốc TP.HCM Long Thành - Dầu Giây, nhóm chúng tôi đưa ra 3 phương án chọn chế độ bơm cho trạmbơm cấp 2 như sau:

Phương án 1: sử dụng 2 bơm làm việc song song, 2 cấp bơm

- Phương án 2: sử dụng bơm 3 làm việc song song, 2 cấp bơm

- Phương án 3: sử dụng bơm 3 làm việc song song, 3 cấp bơm

Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II

(a x Qb)+ (b x 2 x 0.9 x Qb)+ (c x 3 x 0.85 x Qb) = 100Trong đó:

- a là số giờ chạy của 1 bơm

- b là số giờ chạy của 2 bơm

- c là số giờ chạy của 3 bơm

Hệ số giảm lưu lượng lấy như sau:

- Với 2 bơm làm việc song song thì α = 0.9

- Với 3 bơm làm việc song song thì α = 0.85

3.2.3.1 Phương án 1 - Sử dụng 2 bơm làm việc song song, 2 cấp bơm

- Từ 5h – 21h: bơm với chế độ 4.8913 % Qngđ

- Từ 21 - 5h sáng hôm sau: bơm với chế độ 2.7174 % Qngđ

Trạm bơm cấp I bơm điều hòa suốt ngày đêm, trạm bơm cấp II làm việc theo 2 chế độ vớilưu lượng tổng cộng là:

4,8913% Qngđ ¿ 16h + 2.7174% Qngđ ¿ 8h = 100% Qngđ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0.0000

Bảng 3.4Thống kê lưu lượng nước điều hòa của đài

Giờ trong

ngày đêm

Lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày %Qngđ

PHƯƠNG ÁN 1 Chế độ

bơm của trạm bơm cấp 2

%Qngđ

Lượng nước vào đài

%Qngđ

Lượng nước ra khỏi đài

%Qngđ

Lượng nước còn lại trong đài %Qngđ

- q cc: Tiêu chuẩn nước chữa cháy (m¿¿3)¿ Tra bảng 1.6, chọn q cc=15 l/s.

Dung tích của đài nước:

W đ = W đh+W cc = 336.86 + 18 = 354.86 (m3) ≈355(m3 )

3.2.3.2 Phương án 2 - Sử dụng bơm 3 làm việc song song, 2 cấp bơm

- Từ 5h – 21h: bơm với chế độ 5.2254 % Qngđ

- Từ 20 - 5h sáng hôm sau: bơm với chế độ 2.0492 % Qngđ

Trạm bơm cấp I bơm điều hòa suốt ngày đêm, trạm bơm cấp II làm việc theo 2 chế độ vớilưu lượng tổng cộng là:

5.2254% Qngđ ¿ 16h + 2.0492% Qngđ ¿ 8h = 100% Qngđ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0.0000

Hình 3.3 Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II theo phương án 2

Bảng 3.5Thống kê lưu lượng nước điều hòa của đài

Giờ trong

ngày đêm

Lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày

%Qngđ

PHƯƠNG ÁN 2

Chế độ bơm của trạm bơm cấp 2

%Qngđ

Lượng nước vào đài %Qngđ

Lượng nước ra khỏi đài

%Qngđ

Lượng nước còn lại trong đài

- q cc: Tiêu chuẩn nước chữa cháy (m¿¿3)¿ Tra bảng 1.6, chọn q cc=15 l/s.

Dung tích của đài nước:

W đ = W đh+W cc = 301.47 + 18 = 319.47 (m3) ≈320 (m3)

3.2.3.3 Phương án 3 - Sử dụng bơm 3 làm việc song song, 3 cấp bơm

- Từ 5h – 7h, 16h – 18h: bơm với chế độ 6.4070% Qngđ

- Từ 7h – 16h, 19h – 21h: bơm với chế độ 4.5226 % Qngđ

- Từ 21 - 5h sáng hôm sau: bơm với chế độ 2.5126 % Qngđ

Trạm bơm cấp I bơm điều hòa suốt ngày đêm, trạm bơm cấp II làm việc theo 2 chế độ vớilưu lượng tổng cộng là:

Bảng 3.6Thống kê lưu lượng nước điều hòa của đài

Giờ trong

ngày đêm

Lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày

%Qngđ

PHƯƠNG ÁN 3 Chế độ

bơm của trạm bơm cấp 2

%Qngđ

Lượng nước vào đài

%Qngđ

Lượng nước ra khỏi đài

%Qngđ

Lượng nước còn lại trong đài

- q cc: Tiêu chuẩn nước chữa cháy (m¿¿3)¿ Tra bảng 1.6, chọn q cc=15 l/s.

Dung tích của đài nước:

3.2.4 Xác định dung tích của bể chứa và đài nước

%Q ngđ

Chế độ của trạm bơm cấp

ra bể

%Q ngđ

Lượng nước

còn lại trong bể

 Tính toán dung tích của bể chứa

Theo bảng thống kê 3.7, dung tích điều hòa của bể chứa là:

W đh= 13.1792% x Qngđ = (13.1792 x 5541.3)/100 = 730.30 (m3)Dung tích dự trữ cho chữa cháy trong 3 giờ liền:

W cc=¿ 10.8 × n× q cc = 10.8 ×2 × 15 = 324 (m3)

Trong đó:

- n: Số đám cháy xảy ra đồng thời Tra bảng 1.6, ta có: n = 2 vì số dân khu vực nghiêncứu là 12.000 người

- q cc: Tiêu chuẩn nước chữa cháy (m¿¿3)¿ Tra bảng 1.6, chọn q cc=15 l/s

Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý:

W bt=(4 ÷6 ) % QML=6 % ×QML = (6 × 5736.84) /100 = 344.21 (m3)Dung tích của bể chứa:

Xây bể hình chữ nhật chiều cao H = 4 m , chiều rộng B = 23L (chiều dài)

Wbc = B x L ¿ HWbc = 23 L ¿ L ¿ 4

W bc = 83L2 = 700 (m3)→ L ≈ 16 m

Vậy chọn kích thước bể chứa nước là:

L = 16 (m), H = 4 (m), B = 11 (m)

3.2.4.2 Xác định dung tích đài nước

Tính toán dung tích của đài nước

Dung tích của đài nước:

W đ = W đh+W cc = 243.10 + 18 = 261.10 (m3) ≈261 (m3)

Thiết kế đài nước

Thiết kế đài hình trụ tròn với chiều cao an toàn 0,5 m H=1

 Vậy đài có chiều cao là 4.5 m, đường kính là 10 m

3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

3.3.1 Các trường hợp tính toán mạng lưới cấp nước

Khi tính toán mạng lưới cấp nước, người ta thường chia thành 2 trường hợp: đài nướcnằm ở đầu mạng lưới và đài nước nằm ở cuối mạng lưới

 Khi đài nước nằm ở đầu mạng lưới: chỉ cần tính toán cho giờ dùng nước lớn nhất và cócháy xảy ra ở giờ dùng nước lớn nhất

- Ưu điểm: Trong giờ dùng nước lớn nhất thì cả trạm bơm và đài cùng làm việc để cung

cấp nước đến điểm bất lợi nhất Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II cũng đơn giản tính

trên đoạn ống ngắn nhất nên tổn thất áp lực và rò rỉ cũng được giảm bớt Máy bơm vẫnhọat động bình thường ít tổn hao điện năng.

- Nhược điểm: Khi cấp nước đầy đủ cho cuối mạng lưới thì vẫn phải vận chuyển lưu

lượng lớn, dẫn đến đường kính ống cũng phải lớn, chi phí xây dựng cao

- Nhận xét: Nhưng xét về nhu cầu phát triển của khu dân cư thì đường kính ống trong

mạng lưới có lớn cũng phù hợp với tương lai Mặt khác việc đặt đài mạng lưới ở đầumạng lưới cũng giúp cho việc thi công và quản lí dễ dàng hơn Như vậy, trường hợp đặtđài nước nằm ở đầu mạng lưới sẽ được chọn để thiết kế và xây dựng mạng lưới cấp nướccho khu vực

 Khi đài nước nằm ở cuối mạng lưới: thì ngoài việc tính toán mạng lưới cho giờ dùngnước lớn nhất và có cháy xảy ra ở giờ dùng nước lơn nhất, còn phải tính thêm trường hợpvận chuyển nước lớn nhất của mạng lưới

- Ưu điểm: Khi giờ dùng nước lớn nhất thì đài có thể cung cấp nước cho khu vực cuối

mạng lưới và điểm bất lợi nhất nằm gần đài Lúc này dòng chảy theo hai hướng khácnhau và tạo thành biên giới cấp nước

- Nhược điểm: Trong giờ dùng nước nhỏ nhất, lượng nước thừa sẽ lên đài, trong khi

đường kính ống nhỏ gây ra tổn thất áp lực lớn, làm cho trạm bơm tốn nhiều điện năng.Phương án này chỉ dùng cho dự phòng

 Chọn phương án thiết kế đặt đài nước đầu mạng lưới