THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TP.TÂN AN TỈNH LONG AN

LỜI NÓI ĐẦUThành phố Tân An đang trong quá trình phát triển cả về kinh tế, văn hóa, xã hội và thu hút đầu tư từ bên ngoài. Vì vậy, nhu cầu sử dụng nước là vô cùng cấp thiết. Muốn làm được điều đó thì cần phải đưa nước đến mọi nơi. Để có thể đưa nước đến mọi nơi cần có một mạng lưới cấp nước phù hợp với dân số, diện tích của vùng. Mạng lưới đó phải đáp ứng các yêu cầu về mặt kinh tế và kỹ thuật cho người sử dụng nước và nhà quản lý. Đó là lý do chúng tôi thiết kế đồ án.Tp.Tân An , tháng 6 năm 2014 GIỚI THIỆU CHUNG1.Diện tích và dân sốThành phố Tân An có tổng diện tích tự nhiên là 81,92 km2 , dân số theo số liệu điều tra 142011 là 180.000 người. Tốc độ tăng dân số bình quân giai đoạn 1989 – 1999 là 1,27%.Thành phố Tân An có 9 phường và 5 xã. Trong đó, phường 1 là trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa của thành phố.2.Vị trí địa líThành phố Tân An nằm phía Tây Nam Thành phố Hồ Chí Minh, cách trung tâm thành phố 47 km và có ranh giới với các đơn vị hành chính như sau:•Phía Bắc giáp huyện Thủ Thừa.•Phía Đông giáp huyện Tân Trụ và huyện Châu Thành.•Phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Tiền Giang.Thành phố vừa nằm trên tia phát triển của địa bàn kinh tế trọng điểm phía Nam, vừa là cửa ngõ kinh tế của vùng đồng bằng sông Cửu Long, có trục giao thông thủy bộ chạy qua trung tâm là Quốc lộ 1A, Quốc lộ 62 và sông Vàm Cỏ Tây.CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNGI.Xác định quy mô dùng nướcDân số sau 25 năm được tính như sau:N = N0 x (1 + r%)t = 180.000 x (1 + 1,27%)25 = 246.770 (người)•Trong đó:oN là dân số khu dân cư sau 25 năm.oN0 là dân số hiện tại.or% là tốc độ gia tăng dân sốot là niên hạn thiết kế.

Khoa Môi trường & Tài nguyên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TP.TÂN AN TỈNH LONG AN

GVHD: VŨ VĂN QUANG

Tân An 6/2014

LỜI NÓI ĐẦU

Thành phố Tân An đang trong quá trình phát triển cả về kinh tế, văn hóa, xã hội và thu hút đầu

tư từ bên ngoài Vì vậy, nhu cầu sử dụng nước là vô cùng cấp thiết Muốn làm được điều đó thì cần phải đưa nước đến mọi nơi Để có thể đưa nước đến mọi nơi cần có một mạng lưới cấp nước phù hợp với dân số, diện tích của vùng Mạng lưới đó phải đáp ứng các yêu cầu về mặt kinh tế và kỹ thuật cho người sử dụng nước và nhà quản lý Đó là lý do chúng tôi thiết kế đồ án

Tp.Tân An , tháng 6 năm 2014

GIỚI THIỆU CHUNG

1 Diện tích và dân số

Thành phố Tân An có tổng diện tích tự nhiên là 81,92 km2 , dân số theo số liệu điều tra 1/4/2011 là 180.000 người Tốc độ tăng dân số bình quân giai đoạn 1989 – 1999 là 1,27% Thành phố Tân An có 9 phường và 5 xã Trong đó, phường 1 là trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa của thành phố

2 Vị trí địa lí

Thành phố Tân An nằm phía Tây Nam Thành phố Hồ Chí Minh, cách trung tâm thành phố

47 km và có ranh giới với các đơn vị hành chính như sau:

• Phía Bắc giáp huyện Thủ Thừa

• Phía Đông giáp huyện Tân Trụ và huyện Châu Thành

• Phía Tây và Tây Nam giáp tỉnh Tiền Giang

Thành phố vừa nằm trên tia phát triển của địa bàn kinh tế trọng điểm phía Nam, vừa là cửa ngõ kinh tế của vùng đồng bằng sông Cửu Long, có trục giao thông thủy bộ chạy qua trung tâm là Quốc lộ 1A, Quốc lộ 62 và sông Vàm Cỏ Tây

Hình 1: Bản đồ hành chính TP Tân An.

CHUẨN BỊ VÀ TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG

I Xác định quy mô dùng nước

Dân số sau 25 năm được tính như sau:

N = N0 x (1 + r%)t = 180.000 x (1 + 1,27%)25 = 246.770 (người)

o N là dân số khu dân cư sau 25 năm

o N0 là dân số hiện tại

o r% là tốc độ gia tăng dân số

o t là niên hạn thiết kế

1. Lưu lượng dùng nước sinh hoạt của khu dân cư

Theo TCVN 33:2006 thì:

Lưu lượng trung bình để cấp nước cho khu dân cư:

Qngày.tb = = = 49.354 (m3/ngày)

∗ Trong đó:

o qtc là tiêu chuẩn dùng nước theo quy hoạch

o N là dân số tính toán ứng với tiêu chuẩn dùng nước theo quy hoạch qtc

o f là tỉ lệ dân được cấp nước năm 2036 Lấy f = 100% (Theo bảng 3.2: Dự báo nhu cầu cấp nước từng giai đoạn ở Việt Nam Trích dẫn: Định hướng Phát triển Cấp nước Đô thị đến năm 2020, QĐ 63/1998/QĐ-TTg ngày 18/3/1998 của Thủ tướng Chính phủ)

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

Qmax.ngd = Qngày.tb x Kngd.max = 49.354 x 1,2 = 59.224,8 (m3/ngđ)

∗ Trong đó:

o Kngd.max = 1,2 (TCVN 33 -2006)

- Lưu lượng nước sinh hoạt cho ngày dùng nước ít nhất:

Qmin.ngd = Qngày.tb x Kngd.min = 49.354 x 0,7 = 34.547,8 (m3/ngđ)

o Kngd.min = 0,7 (TCVN 33-2006)

- Lưu lượng nước sinh hoạt cho giờ dùng nước lớn nhất:

3.208,01 (m3/ngđ)

o Kh.max = αmax x βmax = 1,2 x 1,09 = 1,3

 Hệ số kể đến mực độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương αmax = 1,2

 βmax = 1,09 (bảng 3.2, TCVN 33-2006)

- Lưu lượng nước sinh hoạt cho giờ dùng nước nhỏ nhất:

o Kh.min = αmin x βmin = 0,4 x 0,74 = 0,3

 Hệ số kể đến mực độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương αmin = 0,4; βmin = 0,74 (bảng 3.2, TCVN 33-2006)

2. Lưu lượng dùng nước cho bệnh viện

(Bệnh viện Đa khoa Long An, 500 giường/bệnh viện, 220 lít/ngày – giường)

Qbv = 500 x 220 = 110.000 (l/ngđ) = 110 (m3/ngđ)

3. Lưu lượng nước tưới cây, rửa đường

Qtc.rđ = 10%Qngày.tb = 10% x 49.354 = 4.935,4 (m3/ngđ)

4. Lưu lượng nước dùng cho thương mại,dịch vụ, giải trí…

Qdv = 10%Qmax.ngd = 10% x 59.224,8 = 5.922,48 (m3/ngđ)

5. Lưu lượng nước dùng cho nhà máy, xí nghiệp

Xưởng sản xuất rượu ở Tp Tân An Theo tiêu chuẩn dùng nước cho sản xuất công nghiệp: Qcn = 1 x 45 = 45 (m3/ngđ)

6. Lưu lượng nước dùng cho trường học

(THPT Tân An có 8.000 học sinh, mỗi học sinh dùng 75 l/học sinh)

Qth = 8.000 x 75 = 600.000 (l/ngđ) = 600 (m3/ngđ)

II Quy mô công suất trạm bơm cấp nước

Q = (a × Qngày.tb + Qbv + Qtc.rđ + Qdv + Qth + Qcn) × b × c = (1,1 x 49.354 + 110 + 4.935,4 + 5.922,48 + 600 + 45) x 1,2 x 1,05 = 83.036,87 (m3/ngđ)

o a – hệ số tăng cường cho các xí nghiệp công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công và các dịch vụ xen kẽ trong khu vực; a = 1,1

o b – hệ số rò rĩ; b = 1,2

o c – hệ số bổ sung cho các hoạt động trạm cấp nước (rửa, các bể lắng, lọc,…); c

= 1,05

III Bảng thống kê lưu lượng nước

Giờ

trong

ngày

Nước sinh hoạt của khu dân cư Bệnh

viện

Tưới cây Dịch vụ

Trường học

Xưởng sản xuất

Tổng lượng nước

%Q ngđ m 3 a=1,1 (m 3 ) (m 3 ) (m 3 ) (m 3 ) (m 3 ) Chưa có

dự phòng

Có dự phòng b=1,2

1-2 1,5 740,31 814,341 4,58 2.46,77 1065,691 1278,829

IV Tính toán lưu lượng dùng để dập tắt các đám cháy

Theo tiêu chuẩn chữa cháy cho các khu dân cư đô thị theo số đám cháy đồng thời

Số dân (x

1000 người) Số đám cháyđồng thời Lưu lượng cho một đám cháy (l/s)Nhà 2 tầng trở xuống, với

bậc chịu lửa

Nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa

Nhà 3 tầng trở lên không phụ thuộc bậc chịu lửa

Đến 5

25

50

100

200

300

400

500

1 2 2 3 3 3 3 3

5 10 15 20 20

-5 10 20 25

-10 15 20 30 30 40 50 60

10 15 25 35 40 55 70 80

Dân số tính toán sau 25 năm là 246.770 người nên chọn nhà hỗn hợp các tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa, nên chọn số đám cháy đồng thời là 3, lưu lượng trung bình cho mỗi đám cháy là 40 (l/s)

• Lưu lượng nước chữa cháy để dập tắt các đám cháy trong 10 phút:

W10

cc = (3 x 40 x 10 x 60)/1.000 = 72 (m3/s)

V Chọn chế độ làm việc của bơm cấp II và thể tích đài nước

1. Chọn chế độ làm việc của bơm

Trạm bơm cấp 1 hoạt động liên tục trong 24h và trạm bơm cấp 2 hoạt động từ 6h-22h

• Qbơm 1 = 2% x Qngđ = 2% x 79.082,74= 1.581,655 (m3/h) = 439,349 (l/s)

• Qbơm 2 = 5,5% x Qngđ = 5,5% x 79.082,74= 4349,55 (m3/h) = 1.208,208 (l/s)

2. Xác định thể tích của đài nước

Giờ trong ngày

Lưu lượng nước tiêu thụ (%Qngđ )

Lưu lượng bơm cấp II (%Qngđ )

Lượng nước vào đài (%Qngđ )

Lượng nước ở đài ra (%Qngđ )

Lượng nước còn lại trong đài (%Qngđ)

10—

11—

12—

13—

14—

15—

16—

17—

18—

19—

20—

22 22—

23—

gđ

Vậy ta có Wđn = 8,25% x Qngđ = 8,25% x 79.082,74= 6.524,326(m3) Dung tích đài nước :

Chế độ tiêu thụ nước trên mạng rất phức tạp và thay đổi theo từng giờ Trong khi trạm cấp II làm nhiệm vụ cấp nước cho mạng chỉ làm việc theo 2-3 bậc nhất định Khi bơm như vậy, sẽ

có giờ thừa nước và thiếu nước so với chế độ của mạng lưới

Vì vậy muốn cấp nước đầy đủ và liên tục cho mọi đối tượng dùng nước thì trên mạng cần xây dựng đài nước

− Khi trạm bơm cấp II vượt quá lượng nước cần tiêu thụ sẽ dẫn đến nước thừa nước, lượng nước thừa sẽ đưa lên đài và được chứa tại đó Ngược lại khi trạm bơm cấp II bơm không đủ cho nước tiêu thụ, khi đó nước từ trên đài chảy xuống bổ sung lượng nước thiếu

− Ngoài lượng nước điều hòa lên xuống, đài còn dự trữ một lượng nước chữa cháy trong 10 phút ban đầu

− Thời điểm đài cạn hết nước thường xảy ra sau một giai đoạn nước ở đài ra liên tục nhiều nhất

− Dung tích đài nước bao gồm dung tích nước điều hòa giữa trạm cấp II và mạng lưới và dung tích nước dự trữ chữa cháy trong 10 phút ban đầu

Wđài = Wđn + Wcc10 ‘’ = 6.524,326+ 72 = 6.596,326( m3 )

3. Xác định kích thước của đài

Chọn đài nước hình trụ

Từ (1) và (2) suy ra: 14,09 (m) Suy ra H = 42,28 (m)

Vậy ta lấy chiều cao của đài nước là 42,28 m và đường kính của đài nước là 14,09 m

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

V VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

1. Nguyên tắc vạch tuyến

Mạng lưới cấp nước được chia thành 6 vòng,có đường kính ống là Φ250-Φ900 dùng ống thép.Việc vạch tuyến chỉ thể hiện trên bản vẽ

2. Vị trí đài nước

Đặt ở cuối mạng lưới, vì ở gần khu vực có cao trình cao và gần khu dân cư tập trung Khi hệ trống dùng nhiều nước nhất, bơm và đài có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống

Hình 2 : Sơ đồ vạch tuyến mạng lưới cấp nước

VI XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN, LƯU LƯỢNG DỌC ĐƯỜNG CỦA CÁC ĐOẠN ỐNG, LẬP SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CÁC TRƯỜNG HỢP

1. Xác định chiều dài tính toán của từng đoạn ống và lập sơ đồ tính toán cho mạng lưới :

a. Xác định chiều dài tính toán của từng đoạn ống:

Ta căn cứ vào mặt bằng tổng thể khu vực Dựa vào bản đồ hành chính thành phố Tân An

b. Xác định lưu lượng đơn vị:

2,52(l/s.m)

c. Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống:

qdđ = qđv x L

Từ đó, ta có bảng tính lưu lượng dọc đường, lưu lượng tuyến ống như sau:

Đoạn ống Chiều dài L (m) Lưu lượng dọc đường

qdđ (l/s)

2. Xác định lưu lượng các nút

Ta dựa vào sơ đồ vạch tuyến ở trên mà xác định được vị trí các nút và số lượng các nút trong mạng lưới

• Xác định lưu lượng nút: qn= ½ Σqdd

Ta có bảng phân phối lưu lượng tại các nút:

Lưu lượng nút

Số nút Đoạn ống liên quan ∑qdd(l/s) qn (l/s)

8 1-8, 9-8, 3-8, 8-7 5208.8 2604.4

3. Tính toán lưu lượng các tuyến ống:

Đoạn

1-2 0,5qdd(1-2)+qdd(2-3)+qdd(3-4)+qdd(4-5)+qdd(5-6)+q

1-8 0,5qdd(1-8)+qdd(8-9)+qdd(9-11)+qdd(11-12)+qdd(8-3)+q

dd(8-7)+qdd(3-4)+qdd(4-5)+qdd(5-6)+qdd(7-6)+qdd(6-12)+qdd(7-4)+qdd(7-11) 13972.4

8-7 0,5qdd(8-7)+qdd(7-6) +qdd(6-12)+qdd(7-11)+qdd(11-12)+q

dd(4-5)+qdd(5-6)+qdd(7-4)

10632.15

4. Lập bảng tính thủy lực:

Vòng Đoạn L

[m]

Phân bố lưu lượng lần đầu để tính Điều chỉnh lần thứ nhất

q tt

l/s

D

Mm

V

m/s

1000 i

h=i.l

m

h i /q i

l/s

q tt

l/s

v

m/s

1000 i

h=i.l

m

I

320.09

320.09

-1.16 -0.00181 0.11

II

-0.00132

-0.00104

0.22 0.00047

III

-0.00964

0.00104

-3.41 -0.00155

IV

0.00611

-1.33 -0.00224

376.47

8-7 589 2163.04 1200 1.91 3.14 -1.85 0.00086 376.47

4.78 -0.00635 -3.2

VI

7-6 47

5

0.00964

11-12 42

9

12-6 46

2

7-11 65

-0.01042

0.03 -0.00221

TÀI LIỆU THAM KHẢO Ths.Vũ Văn Quang, bài giảng môn học “ Mạng lưới cấp nước”.

2. Ths Nguyễn Thị Hồng, NXB Xây Dựng, Các bảng tính toán thủy lực.

3. Đồ án mạng lưới cấp nước Thành phố Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương (6/2013).

4. Định hướng Phát triển Cấp nước Đô thị đến năm 2020, QĐ 63/1998/QĐ-TTg ngày 18/3/1998 của Thủ tướng Chính phủ.