Đồ án Mạng lưới thoát nước Thiết kế mạng lưới thoát nước thành phố A

Lưu lượng nước thải sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp chiếm20% lưu lượng nước thải khu dân cưQsx.. Qstb: Lưu lượng nước thải trung bình giây Kch : Hệ số không đìều hoà chun

LỜI NÓI ĐẦU



Sau quá trình học tập và rèn luyện tại trường Kiến Trúc Hà Nội, khoa Đô thị,dưới sự dạy bảo của các thầy cô, từng bước em đã được tiếp thu những kiến thứcđáp ứng cho nghề nghiệp trong tương lai Với những kiến thức có được, em đã đủđiều kiện để nhận đồ án môn học MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Em đã đượcnghiên cứu và tìm hiểu về hệ thống cấp nước thành A Do vậy trong đồ án này em

đã nhận đề tài “ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ A Đểphát triển kinh tế, thành phố cần có một hệ thống cơ sở hạ tầng vững chắc, trong đó

hệ thống cấp nước đóng vai trò vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển củacác ngành khác Dưới sự phát triển của thành phố, hệ thống cấp nước cũ của thànhphố đang dần quá tải và nhiều khu vực của thành phố hiện vẫn chưa được cung cấpnước Vì vậy nhu cầu bức thiết của thành phố 44 hiện nay cần phải xây dựng một hệthống cấp nước mới đáp ứng đủ nhu cầu phát triển của thành phố hiện tại và trongtương lai

Mặc dù đã có cố gắng, song do còn chưa có kinh nghiệm trong thiết kế và khốilượng đồ án tương đối lớn nên đồ án vẫn không thể tránh khỏi mắc nhiều lỗi Emkính mong nhận được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện hơn nữa kiếnthức của mình

Em xin được gửi lời cám ơn đến thầy giáo THS.NGUYẾN THANH PHONG

và các thầy cô trong bộ môn Cấp thoát nước, khoa Kỹ thuật Môi trường đã tận tìnhdạy bảo em trong suốt thời gian vừa qua

Kính chúc các Thầy, Cô mạnh khỏe và Thành công !

Hà Nội Ngày 12tháng 12 năm 2012 Sinh viên :Cao Thanh Tùng

Lớp :09N1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ.

1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế.

Số liệu về địa chất công trình được thể hiện trong bảng dưới đây:

Đất màu Cát pha Sét pha Cát mịn Cát dẻo

0 đến 1 m 1 m đến 3 m 3 m đến 6 m 6 m đến 11 m 11m đến 17 m-Địa chất thủy văn:

+ Mực nước ngầm cao nhất cách mặt đất : 4 m

+ Mực nước ngầm thấp nhất cách mặt đất : 7 m

-Nguồn nước mặt.

Đô thị 44 có con sông A chảy quanh qua đô thị

Trong khu vực đô thị có nhiều hồ nhỏ

1.2.Đặc điểm kinh tế xã hôi.

-Dân số:

Theo tính toán tổng dân số đô thị 44 tới năm 2030 là 57800 người -Hiện trạng đất đai:

Tổng diện tích đất xây dựng toàn đô thị: 325.95 ha

-Cơ sở kinh tế kỹ thuật:

+Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: các xí nghiệp công nghiệp nằm về phía đông của đô thị, gồm 2 xí nghiệp Số công nhân trong 2 xí nghiệp này chiếm 35% dân số toàn đô thị Các xí nghiệp công nghiệp giải quyết lượng lớn lao động trong

đô thị

+Thương mai dịch vụ: Đô thị có lợi thế rất lớn về du lịch, các hoạt động dịch

vụ, du lịch rất phát triển với nhiều bãi tắm, làng du lịch sinh thái, khách sạn, nhà nghỉ…

-Giao thông:

+Giao thông nội thị: trong đô thị có nhiều đường giao thông nhỏ hẹp với tổng chiều dài 12km, mạng lưới đường đã hình thành mạng chính ô bàn cờ thep quyhoạch

+Giao thông ngoại thị: giao thông đối ngoại ngoài trừ đường bộ thì đô thị còn có hệ thống giao thông đường thủy Một số cảng hàng hóa và hành khách được xây dựng ở cửa con sông A

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

2.1 Các số liệu cơ bản

2.1.1.Bản đồ quy hoạch khu đô thị mới A đến năm 2030

2.1.2.Mật độ dân số:

- Mật độ dân số khu vực I : 155 ng/ha

- Mật độ dân số khu vực II: 199 ng/ha

2.1.3.Tiêu chuẩn thải nước

- Khu vực I : 194 l/ng.ngđ

- Khu vực II: 208 l/ng.ngđ

2.1.4 Nước thải các khu công nghiệp:

Tổng số công nhân ở các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp chiếm 20% dân sốthành phố

Lưu lượng nước thải sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp chiếm20% lưu lượng nước thải khu dân cư(Qsx)

Quy mô và chế độ làm việc của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp đượcphân bố như sau:

Tên

XN

Phân bố công nhân trong XN Phân bố

lượngnước thải

Công nhân và lượngnước thảitheo các ca

Phân

bố

CN

Phân xưởng Tắm

trong

XN

Nóng(%)

Lạnh (%)

Nóng(%)

Lạnh (%) trong

XN(%)

Ca I(%)

Ca II(%)

Ca III(%)

2.1.5 Nước thải từ các khu công cộng

Ở đây ta chỉ xét trường học và bệnh viện:

2.1.5.1 Trường học

- Số học sinh chiếm 20% số dân thành phố

- Tiêu chuẩn thải nước : 20 l/ng.ngđ

- Hệ số không điều hoà giờ : 1,8

- Số giờ thải nước : 12 giờ/ ngđ

2.1.5.2 Bệnh viện

- Số bệnh nhân của bệnh viện chiếm 0,5% số dân thành phố

- Tiêu chuẩn thải nước : 300 l/ng.ngđ

- Hệ số không điều hoà giờ : 2,5

- Số giờ thải nước : 24 giờ /ngđ

2.2 Xác định lưu lượng nước tính toán của khu dân cư

2.2.1 Phân chia khu vực:

- Khu vực I : ở phía Tây bản đồ

- Khu vực II: ở phía Đông bản đồ

2.2.2 Xác định dân số tính toán của toàn đô thị

Đây là dân số sống đến cuối thời hạn tính toán thiết kế hệ thống thoát nước(tính đến năm 2030) được xác định như sau:

2.2.1.1 Khu vực I

Dân số khu vực I là : N1 = 24620 (người)

2.2.1.2 Khu vực II

Dân số khu vực II là : N2 = 33220 (người)

2.2.1.3 Tổng số dân tính toán toàn khu đô thị

N = N1 + N2 = 24620 + 33220 = 57840 (người)

2.2.3 Xác định lưu lượng nước thải tính toán:

Q = 0

q N 1000



Trong đó:

Q : Lưu lượng nước thải tính toán khu vực

N : Dân số tính toán khu vực

q0: Tiêu chuẩn thải nước khu vực

2.2.3.1 Lưu lượng nước thải trung bình ngày:

- Khu vực I :

N1 = 24620 ( người)

q0 = 194 (l/ng.ngđ)

tb ng1

s

Q

Q =24×3,6 Với Qngtb : Lưu lượng nước thải trung bình ngày khu vực

- Khu vực I:

tb ng1 tb

s2

Q 6909.76

24×3,6 24×3,6 

- Tổng lưu lượng nước thải trung bình giây toàn toàn khu đô thị:

Qtb

s = 55.28 + 79.97 = 135.25 (l/s)

Từ lưu lượng trung bình giây tra bảng 2-1 tiêu chuẩn 51-2006 xác định được

hệ số không điều hoà chung

Qstb: Lưu lượng nước thải trung bình giây

Kch : Hệ số không đìều hoà chung

Qsmax : Lưu lượng nước thải giây lớn nhất

người

q0l/ngđ

Qngtb

m3/ng.đ

Qtb s(l/s) Kch

Qmax s(l/s)

Bảng II.2: Phần trăm giờ dùng nước trong ngày của đô thị.

2.3 Xác định lưu lượng nước thải từ các khu tập trung

Nước thải tập trung bao gồm nước thải từ các khu trường học, bệnh viện, các xí

Vậy thiết kế 4 trường học, mỗi trường có 2900 học sinh

- Lưu lượng nước thải trung bình ngày của một trường học là:

Qtb ng.th=

Nhs : Số học sinh của 1 trường học 2900 học sinh

q0: Tiêu chuẩn thải nước của trường học là 20 l/ng.ngđ

- Số giờ làm việc của trường học là 12h Lưu lượng nước thải trung bình giờ là:

Qtb

h.th =

tb ng.th

Lấy tròn 290 người

Vậy thiết kế 1 bệnh viện có 290 người

- Lưu lượng nước thải trung bình ngày của 1 bệnh viện là:

Qtb ng.bv=

Nbv : Số bệnh nhân của 1 bệnh viện là 290 người

q0: Tiêu chuẩn thải nước của bệnh viện là 300 l/ng.ngđ

- Số giờ làm việc của bệnh viện là 24h Lưu lượng nước thải trung bình giờ là:

Qtb h.bv =

tb ng.bv

h.bvx Kh= 3,625 x 2,5 = 9.0625 (m3/h)

- Lưu lượng nước thải giây lớn nhất là:

Qmax s.bv = Qmax

h.bv / 3,6 = 9.0625 / 3,6 = 2.157 (l/s)

Ta có bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ các khu công cộng như sau:

Bảng 2-2: Bảng tổng hợp nước thải từ các công trình công cộng

người

Số giờlàmviệc

2.3.3 Xác định nước thải khu công nghiệp:

- Tổng lưu lượng nước thải sản xuất của công nghiệp:

QCN = 20% x QSH = 20% x 11686.04 = 2337.2 (m3/ng.đ)Trong tính toán lấy tròn QCN = 2337.2 (m3/ng.đ)

Trong đó:

+ Khu công nghiệp I chiếm: 50% QCN

QCNI= 50% x QCN = 50% x 2337.2 = 1168.6 (m3/ng.đ)+ Khu công nghiệp II chiếm: 50% QCN

QCNII = 50% x QCN = 50% x 2337.2 = 1168.6 (m3/ng.đ)

- Số lượng công nhân của hai khu công nghiệp:

N = 35% x N = 35% x 57840= 20244(người) Lấy tròn là 20244 (người)

Trong đó:

+ Khu công nghiệp I chiếm: 55% NCN

NI = 55% x 20244 = 11134.2 (người)+ Khu công nghiệp II chiếm: 45% NCN

NII = 45% x 20244 = 9109.8 (người)

- Chế độ làm việc của các khu công nghiệp được phân bố như sau

Bảng 2-3: Bảng phân bố chế độ làm việc của các khu công nghiệp

Tên

XN

Phân bố công nhân trong XN Phân

bốlượngnước thảiSXtrongXN(%

)

Công nhân và lượngnước thảitheo các ca

Lạnh (%)

Nóng(%)

Lạnh (%)

Ca I(%)

Ca II(%)

Ca III(%)

XN I 55 40 60 60 20 50 35 30 35

2.3.3.1 Xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt và nước tắm của công nhân.

- Số lượng công nhân trong các ca được phân bố theo bảng 2-4

Bảng 2-4: Bảng phân bố công nhân theo các ca.

Khu côngnghiệp Ca

Số công nhân trong xí

nghiệp

% Số ngườiI

1000×3,6 (l/s)

- N1, N2: Số công nhân trong phân xưởng lạnh, nóng

- T: Thời gian làm việc của một ca

- Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt của công nhân trong:

+ Phân xưởng nóng: q0 = 35 (l/người- ca)+ Phân xưởng nguội: q0 = 25 (l/người- ca)

- Hệ số không điều hoà giờ trong phân xưởng:

+ Nóng: Kh = 2,5+Nguội: Kh = 3

* Lượng nước thải tắm của công nhân trong các phân xưởng với sau mỗi ca đượcxác định theo công thức sau:

Qng =

40N +60N

1000 (m3/ngđ)

- N3, N4: Số công nhân được tắm trong phân xưởng lạnh, nóng

- 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)

- Hệ số không điều hoà giờ của nước tắm: Kh = 1

Các số liệu và kết quả tính toán lưu lượng nước thải sinh hoạt và nước tắm

của công nhân được ghi trong bảng 2-5

Bảng 2-5: thống kê LL từ nước thải SH và nước tắm của các xí nghiệp

Tên gọi XN Ca PX

Số CN làmviệc Nước thải SH Nước tắm

% Người l/ngTC, m3/caQca, Kh % Người TC,l/ng m3/caQca, Kh(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)

I

1

Nóng 40 1559 35 54,565 2,5 60 935 60 56,1 1Lạnh 60 2338 25 58,45 3 20 468 40 18,72 1

2

Nóng 40 1336 35 46,76 2,5 60 802 60 48,12 1Lạnh 60 2004 25 50,1 3 20 401 40 16,04 1

3

Nóng 40 1559 35 54,565 2,5 60 935 60 56,1 1Lạnh 60 2338 25 58,45 3,5 20 468 40 18,72 1

2

Nóng 35 1275 35 44,625 2,5 65 829 60 49.74 1Lạnh 65 2369 25 59,175 3 30 710 40 28.4 1

3 Nóng 35 638 35 22,33 2,5 65 415 60 24.9 1Lạnh 65 1184 25 29,6 3 30 355 40 14.2 1

TT 9110 259.53 3848 195.38 Tổng cộng: 20244 540.336 7884 409.18

Sù ph©n bè lu lîng níc th¶i sinh ho¹t cña c«ng nh©n ë c¸c ph©n xëng nãng(víi K=2,5) vµ c¸c ph©n xëng nguéi (víi K=3) ra c¸c giê trong c¸c ca s¶n xuÊt b»ng

B¶ng 2-7: B¶ng ph©n bè lu lîng níc th¶i sinh ho¹t tõ

2.3.3.2 Xác định lưu lượng nước thải sản xuất.

- Toàn bộ nước thải sản xuất của các khu công nghiệp được đổ vào hệ thốngthoát nước bẩn Các khu công nghiệp làm việc 3 ca, mỗi ca 8 tiếng, lưu lượng nướcthải được phân bố đều trong từng ca (K=1)

+ Lưu lượng nước thải của các khu công nghiệp I : 1168.6 m3/ngđ.+ Lưu lượng nước thải của các khu công nghiệp II: 1168.6 m3/ngđ

- Lưu lượng nước thải giờ được tính theo công thức:

Qh = 8

Qca (m3/h)

Trong đó:

Qh : lưu lượng nước thải sản xuất trong một giờ (m3/h)

Qca : lưu lượng nước thải của một ca sản xuất trong 8 tiếng

- Lưu lượng giây lớn nhất:

Qmaxs = 3,6

Qh (l/s)

- Kết quả tính toán lưu lượng nước thải sản xuất được ghi trong bảng 2-8.

Bảng 2-8: Bảng thống kê lưu lượng nước thải sản xuất của các khu công nghiệp.

max (l/s)

% m3/caI

- Ta cú tổng lưu lượng nước thải cụng cộng trong ngày đờm: (bao gồm nước thảitrường học và bệnh viện theo bảng 2-2 ).

– Tổng lu lợng nớc thải trung bình ngày của khu dân c

Bố trí khu vực II có 2 trờng học khu vực I có 1 bệnh viện ,2 trờng học Do đó, lu ợng công cộng đợc phân phối:

Do vËy, qII =

208 199 86400

x

¿ 0,478 (l/s.ha)

2.4.3 Tính lưu lượng nước thải tập trung của khu công nghiệp I

- Lưu lượng nước thải tập trung của khu công nghiệp I là:

qtri = qsx+ max(qsh, qT)

Trong đó:

+ qsh: Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất của công nhân (l/s)

+ qT: Lưu lượng nước tắm lớn nhất của công nhân (l/s)

+ qsx: Lưu lượng nước sản xuất của khu công nghiệp (l/s)

Nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất được vận chuyển chungvới nước tắm của công nhân Ta so sánh lưu lượng giây lớn nhất của nước thải sinhhoạt với lưu lượng giây lớn nhất của nước tắm, lấy giá trị lớn hơn làm giá trị tínhtoán

2.4.3.1 Xác định q sh và q T

2.4.3.1.1 Xác định qsh

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày của công nhân:

tb ng

Q =

25 N +35 N 1000

N2 = 4554(người)

 Qtbng =

Trong đó:

+ Kh1= 3 : Hệ số điều hoà ở phân xưởng nguội

+ Kh= 2,5: Hệ số điều hoà ở phân xưởng nóng

+ N3: Số công nhân làm việc của ca đông nhất phân xưởng nguội.+ N4: Số công nhân làm việc của ca đông nhất phân xưởng nóng.+ T= 8h: Thời gian làm việc của 1 ca

Lưu lượng nước thải tắm trung bình của công nhân trong ngày là:

Qtbngd = 1000

N60N

40 5   6

(m3/ngđ)

Trong đó:

+ N5 : Số công nhân được tắm trong phân xưởng nguội (người)

+ N6 : Số công nhân được tắm trong phân xưởng nóng (người)

So sánh: qmax( SH ). = 10.825(l/s)  qmaxs ( T ) = 27.71(l/s)

 Chọn qsmax = 27.71 (l/s) làm giá trị tính toán

2.4.2.3 Lưu lượng nước thải tập trung xả ra từ khu công nghiệp I là:

-N2 = 3188 người phân xưởng nóng

25 2369 3 35 1275 2,5

1000 8

 = 36.154(m3/h) Với - N3 = 2369 (người),

- N4 = 1275 (người)- Theo bảng 2-5

- Lưu lượng giây lớn nhất

qmaxs =

h max

Q 36.154

=3,6 3,6 = 10.04 (l/s)

2.4.4.1.2 Xác định qT

- Lưu lượng nước thải tắm trung bình của công nhân trong ngày là:

Qtbng d= 1000

N60N

(Với N5 = 1775 (người), N6 =2073 (người)- Theo bảng 2-5)

- Lưu lượng giây lớn nhất

s = 28.94 (l/s) để tính toán

-Lưu lượng nước thải tập trung xả ra từ khu công nghiệp II:

qtr = qsx + qT = 16.231+28.94= 45.171 (l/s)

2.4.5 Lưu lượng nước thải tập trung từ các bệnh viện.

- Theo bảng 2-2 ta có: qBV = 2.157 (l/s)

2.4.6 Lưu lượng nước thải tập trung từ các trường học.

- Theo bảng 2-2 ta có: qTH = 2.415 (l/s)

2.5 Tổng hợp lưu lượng nước thải toàn thành phố

2.5.7 Lập bảng tổng hợp lưu lượng nước thải toàn đô thị Bảng 2.8.

2.6 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải.

2.6.1 Nguyên tắc.

Vạch tuyến mạng lưới thoát nước là một khâu vô cùng quan trọng trong công tácthiết 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 thuđược 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 trườnghợp nước chảy ngược và chảy vòng quanh

- Đặt đường ống thoát nước thải phù hợp với điều kiện địa chất thuỷ văn Tuântheo các quy định về khoảng cách với các đường ống kĩ thuật và các công trình ngầmkhác.

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

- Phải giải quyết cho phù hợp với loại hệ thống thoát nước đã chọn chung hayriêng 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

- Tránh trường hợp đường ống góp chính đi dưới đường phố có mật độ giao thônglớn

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

- Trạm xử lý phải đặt ở vị trí thấp hơn so với địa hình thành phố nhưng không quáthấp để tránh bị ngập lụt Đặt trạm xử lý ở cuối nguồn nước, cuối hướng gió chính, đảmbảo khoảng cách vệ sinh đối với khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp

Dựa vào các nguyên tắc trên mà đưa ra 2 phương án vạch tuyến như sau:

- Các tuyến cống nhánh đặt theo các trục đường của đường phố

- Nước thải từ khu công nghiệp được thu theo hệ thống thu nước riêng rồi tậptrung xả vào hệ thống thoát nước thành phố rồi xử lý cùng với nước thải sinh hoạt củathành phố

- Xây dựng một trạm bơm nước thải ở phía Đông Nam của khu đô thị, để bơmtoàn bộ nước thải của hai khu vực tới trạm xử lý

2.6.1.2 Phương án 2:

- Về cơ bản giống phương án I,

- Nước thải đều cùng được dẫn về trạm bơm đặt ở phía Tây Nam của khu đô thịrồi bơm lên công trình xử lý nước thải

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THỦY LỰC

III.1 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH TIỂU KHU.