Thiết kế trạm bơm tiêu cống đế xã đại thắng huyện vụ bản tỉnh nam định

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA HỆ THỐNG .5 1.1.Điều kiện tự nhiên hệ thống .5 1.1.1. Vị trí địa lý, diện tích 1.1.2. Đặc điểm địa hình .5 1.1.3. Đất đai thổ nhưỡng .5 1.1.4. Điều kiện khí tượng .5 1.1.5 Điều kiện thủy văn .7 1.1.6. Địa chất, địa chất thủy văn 1.1.7. Nguồn vật liệu xây dựng .8 1.1.8.Tình hình giao thông 1.2 Tình hình dân sinh, kinh tế .9 1.2.1 Đặc điểm dân số 1.2.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp, phân bố loại trồng thời vụ. 10 1.2.3 Các ngành sản xuất khác .12 Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp xã Đại Thắng năm qua tiếp tục quan tâm đầu tư. Tới địa bàn xã Đại Thắng có 20 sở ngành nghề nông thôn, chủ yếu sản suất mặt hàng mây tre đan, tạo công ăn việc làm ổn định cho khoảng 800 người. Thu nhập bình quân/người/năm lao động ngành nghề nông thôn 24 triệu, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người lao động .12 1.2.4 Phương hướng phát triển kinh tế khu vực .12 CHƯƠNG II. HIỆN TRẠNG THỦY LỢI VÀ BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH. .14 2.1 Hiện trạng hệ thống thủy lợi .14 2.2 Tình hình úng hạn khu vực nguyên nhân .14 2.2.1. Tình hình úng hạn .14 2.2.2. Nguyên nhân .15 2.3. Biện pháp công trình thủy lợi nhiệm vụ trạm bơm đầu mối 15 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN .17 3.1. Vị trí trạm bơm bố trí tổng thể công trình đầu mối 17 3.1.1. Chọn vị trí trạm bơm .17 3.1.2 Chọn tuyến tổng thể công trình đầu mối. 17 3.2. Xác định cấp công trình, tần suất thiết kế 19 3.2.1. Cấp công trình: 19 3.2.2. Tần suất thiết kế, kiểm tra: 19 3.3 .Tính toán mực nước thiết kế, kiểm tra .19 3.4. Tính toán lưu lượng trạm bơm .28 CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BƠM 29 4.1. Thiết kế kênh dẫn, kênh tháo 29 4.1.1. Thiết kế kênh dẫn 29 4.1.2. Thiết kế kênh tháo .33 4.2.Tính toán mực nước thiết kế .33 SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước 4.2.1. Mực nước bể tháo .33 4.2.2. Tính mực nước bể hút cao trình bờ kênh, đáy kênh dẫn, kênh tháo 34 4.3. Tính toán cột nước trạm bơm 35 4.3.1. Cột nước thiết kế: HTK .35 4.3.2.Cột nước lớn trường hợp kiểm tra: 36 4.3.3. Cột nước nhỏ trường hợp kiểm tra 36 4.4.Chọn máy bơm,động kéo máy bơm. .36 4.4.1.Chọn máy bơm .36 4.4.2. Kiểm tra công suất động 39 4.5. Xác định cao trình đặt máy 39 4.6. Thiết kế nhà máy 43 4.6.1. Chọn loại nhà máy 43 4.6.2. Cấu tạo nhà máy .43 4.7.1. Bể hút 55 4.7.2. Bể tháo 59 4.7.2.2.Thiết kế ống đẩy 59 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHỤ 64 5.1. Thiết kế sơ hệ thống điện 65 5.1.1.Chọn sơ đồ đấu dây hệ thống điện .65 5.1.2. Tính toán hệ thống điện cao áp .67 5.3. Thiết kế hệ thống thông gió nhà máy 74 5.3.1. Nhiệm vụ .74 5.3.2. Lượng không khí cần thông gió (Wc) .75 5.3.3.Hệ thống bơm dầu 78 5.3.4.Hệ thống cứu hỏa 79 5.3.5. Bố trí thiết bị phụ khác .79 6.3. Trường hợp tính toán .81 6.4.1.Xác định trọng tâm đáy móng 81 6.5.Kiểm tra khả chịu tải .89 6.5.1.Tính toán sức chịu tải .89 6.5.2.Kiểm tra sức chịu tải 90 6.6.Kiểm tra ổn định lật công trình .90 a)Trường hợp vừa thi công xong .91 b)Trường hợp làm việc bình thường 91 6.7.Kiểm tra ổn định trượt công trình 92 Trường hợp công trình vừa thi công xong .92 Trường hợp công trình làm việc bình thường .93 CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KINH TẾ 93 7.2.2.Tính toán chi phí thiết bị (GTB) .95 7.2.3. Chi phí quản lý dự án (GQLDA) .95 7.2.4Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng (GTV) 95 7.2.5.Chi phí khác (GK) 97 7.2.6.Chi phí dự phòng (GDP) 97 7.2.7.Tổng mức đầu tư xây dựng công trình .97 7.4.Chi phí quản lý hàng năm .98 SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước 7.4.1.Chi phí sửa chữa thường xuyên (CSCTX) 98 7.4.2.Chi phí sữa chữa lớn (CSCL) .98 7.4.3.Chi phí tiền lương (CTL) .98 7.4.4.Chi phí điện năng(CDN) 99 7.4.5.Chi phí khác (CK) 99 7.5.Tính toán tiêu kinh tế đánh giá hiệu kinh tế công trình. .99 7.5.1.Thu nhập dự án .99 7.5.2.Đánh giá hiệu kinh tế 100 d)Tính toán kinh tế dự án 101 PHẦN MỞ ĐẦU Cho đến sản xuất nông nghiệp giữ vai trò chủ yếu kinh tế nước nhà. Do mà việc đầu tư phát triển sản xuất nông nghiệp nhà nước quan tâm. Trong việc đầu tư phát triển xây dựng trạm bơm coi nhiệm vụ quan trọng. Do đó, xã Đại Thắng huyện Vụ Bản tỉnh Nam Định đầu tư xây dựng trạm bơm Cống Đế để phục vụ tiêu nước cho thôn xã. Để đáp ứng nhu cầu thực tế, trình học tập năm trường Đai học Thuỷ Lợi em thầy cô giáo truyền đạt cho lượng kiến thức quan trọng cần thiết người kỹ sư tương lai. Sau 14 tuần nghiên cứu, tìm hiểu với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Lưu Văn Quân thầy cô tổ môn, khoa Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước bạn, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế trạm bơm tiêu Cống Đế xã Đại Thắng huyện Vụ Bản tỉnh Nam Định . Thời gian làm đồ án tốt nghiệp dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức học năm trường giúp em biết cách áp dụng lý thuyết học vào thực tế, làm quen với công việc Kỹ sư thiết kế công trình thuỷ lợi Đây đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi vận dụng kiến thức học. Mặc dù thân cố gắng điều kiện thời gian hạn chế nên đồ án em chưa giải hết trường hợp thiết kế cần tính, mặt khác kinh nghiệm thực tế ít, trình độ hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Em mong bảo đóng góp ý kiến thầy cô giáo giúp cho đồ án em hoàn chỉnh hơn, từ kiến thức chuyên môn hoàn thiện nâng cao. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lưu Văn Quân thầy cô giáo khác môn tận tình hướng dẫn bảo để em hoàn thành tốt đồ án này. SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước Hà Nội tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực Vũ Thị Nguyệt SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA HỆ THỐNG 1.1.Điều kiện tự nhiên hệ thống 1.1.1. Vị trí địa lý, diện tích Xã Đại Thắng thuộc huyện Vụ Bản có vị trí địa lý sau: • Phía Đông giáp sông Đào, bên sông Đào huyện Nam Trực • Phía Tây giáp xã Vĩnh Hào, Liên Minh • Phía Nam giáp huyện Ý Yên • Phía Bắc giáp xã Thành Lợi Với diện tích đất tự nhiên 1359,79 (năm 2010), đất nông nghiệp 940,23 ha,chiếm 69,15% diện tích đất tự nhiên, đất phi nông nghệp 414,40 ha, chiếm 30,48%, đất chưa sử dụng 5,16 ha, chiếm 0,38% tổng diện tích đất tự nhiên. 1.1.2. Đặc điểm địa hình Đại Thắng xã nằm đồng châu thổ sông Hồng, có địa hình phẳng, chênh lệch cao độ địa hình không lớn. Hướng dốc địa hình cao phía Nam, thấp thoải dần theo hướng Bắc, độ dốc địa hình r1 NPV1 > + r1 > r2 NPV1 < 0. Tính NPV2 SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước 101 Xác định IRR theo công thức gần đúng: IRR = r1 + NPV1 NPV1 − NPV2 ( r2 − r1 ) c)Tỷ số thu nhập-chi phí BCR BCR tỉ số tổng lợi ích quy tổng chi phí quy tại. Công thức xác định: T BCR = B = C ∑ B (1 + r ) −t ∑ C (1 + r ) −t t =0 T t =0 Dự án đạt hiệu t T = ∑B t =0 T ' t ∑C t =0 ' t B ≥ 1. C Giữa ba tiêu NPV, IRR NPV = lúc t B có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, r = IRR C B = 1. Ba tiêu phản ánh góc độ nhìn nhận khác C chúng hỗ trợ đánh giá hiệu dự án. d)Tính toán kinh tế dự án Kết tính toán kinh tế dự án thể phụ lục: 7.12 NPV = 13.559.300.000 >0 IRR = 17% > r = 12% B/C = 1,31 >1 Như tiêu kinh tế nằm phạm vi cho phép, chứng tỏ công trình đảm bảo hiệu kinh tế. SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 102 Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước KẾT LUẬN: Lưu vực trạm bơm Cống Đế quy hoạch chuyển thành đô thị đến năm 2020. Mục tiêu dự án nhằm đảm nhận nhiệm vụ tiêu chủ động cho 1360ha đất tự nhiên, góp phần vào việc cải tạo môi trường cho huyện Vụ Bản, thu hút nhà đầu tư phát triển công nghiệp tỉnh, bước nâng cao đời sống tinh thần, vật chất cho người dân đồng thời phù hợp với mục tiêu phát triển kinh tế xã hội tỉnh đề ra; đáp ứng mong mỏi người dân vùng dự án; đảm bảo an sinh xã hội. Từ tình hình chung trạng khu vực trạm bơm Cống Đế, đồ án tính toán lưu lượng cột nước yêu cầu, từ chọn máy bơm Hải Dương HTDD8000-9 với số máy máy máy dự trữ. Nhà máy bơm thuộc kiểu buồng ướt máy đặt tầng khô. Thiết kế nhà máy, bể hút, bể tháo, dẫn nước trực tiếp từ bể tháo sông Đào. Phương án đưa phù hợp với điều kiện trạng công trình, đảm bảo yêu cầu ổn định công trình phù hợp với điều kiện kinh tế tỉnh. SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 103 Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước LỜI CẢM ƠN Qua nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội huyện Vụ Bản, sau 14 tuần làm đồ án, em hoàn thành đồ án với đề tài “Thiết kế trạm bơm Cống Đế - Vụ Bản – Nam Định”. Khu vực trạm bơm Cống Đế vùng trọng điểm huyện. Vì đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế. Dự án trạm bơm Cống Đế thực mang lại hiệu kinh tế cao, cải tạo môi trường góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần nhân dân vùng. Thời gian làm đồ án dịp tốt để em hệ thống lại kiến thức học, giúp em làm quen với công việc người kỹ sư thủy lợi để tránh khỏi bỡ ngỡ trường. Đồng thời giúp em liên hệ kiến thức lý thuyết để áp dụng vào thực tế. Nội dung mà đồ án mang lại không đạt mong muốn, kết 4,5 năm học, tổng hợp kiến thức có ghế nhà trường. Mặc dù cố gắng trình độ nhiều hạn chế, thời gian có hạn kinh nghiệm thực tế nên đồ án không tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp bảo thầy cô để em hoàn thiện phần kiến thức thiếu sót. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 03 tháng 01 năm 2014 Sinh viên thực Vũ Thị Nguyệt SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 104 Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình máy bơm trạm bơm. Bộ môn Máy bơm Trạm bơm – Trường Đại học Thủy Lợi. 2. Bài tập đồ án môn học Máy bơm Trạm bơm. Nguyễn Công Tùng – Trường Đại học Thủy Lợi. 3. Sổ tra cứu máy bơm thiết bị. Nguyễn Công Tùng – Trường đại học Thủy Lợi 4. Giáo trình Quy hoạch thiết kế hệ thống thủy lợi tập I, II - Trường Đại học Thuỷ lợi. PGS.TS Phạm Ngọc Hải tác giả khác. 5. Các quy phạm thiết kế ( quy phạm thiết kênh 4118-85,TCXDVN 285:2002…) 6. Giáo trình Thuỷ văn môi trường.Bộ môn Thuỷ Văn – Môi Trường trường Đại học Thuỷ lợi 7. Giáo trình Thuỷ lực. Bộ môn Thuỷ Lực trường Đại học Thuỷ lợi. 8. Vẽ kỹ thuật công trình thuỷ lợi. Trường Đại học Thuỷ lợi – Bộ môn hình họa vẽ kỹ thuật. 9. Giáo trình Điện khí hóa nông nghiệp thủy lợi – mạng thiết bị điện hạ áp. Lê Công Thành. 10. Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 KV. Hà Nội – NXB Khoa học kỹ thuật 11. Giáo trình kinh tế thuỷ lợi.Trường Đại học Thuỷ Lợi. 12. Đơn giá xây dựng bản. 13. Quy phạm thiết kế công trình thuỷ lợi. 14. Các bảng tính thủy lực. Bộ môn thủy lực – Trường Đại học Thủy Lợi. 15. Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV 16. Điện khí hoá nông nghiệp thuỷ lợi 17. Các tài liệu liên quan khác . SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 105 Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước PHỤ LỤC SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC [...]... (m3/s) CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BƠM 1 2 3 4 5 6 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí hệ thống 1- Kênh Dẫn 4- Bể tháo 2- Bể hút 5- Kênh tháo 3- Nhà máy 6- Cống qua đê 4.1 Thiết kế kênh dẫn, kênh tháo 4.1.1 Thiết kế kênh dẫn 1) Nhiệm vụ Kênh dẫn có nhiệm vụ dẫn nước từ lưu vực tiêu của xã Đại Thắng đến bể hút của nhà máy Kênh phải đảm bảo dẫn được lượng nước tiêu cho lưu vực, ổn định không bị bồi lắng xói... lưu lượng của trạm bơm Diện tích tiêu của lưu vực ω =1360 ha SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước 29 Hệ số tiêu thiết kế của trạm bơm: qtk= 8 l/s/ha Lưu lượng thiết kế của trạm bơm: Qtk=qtk ω = 8.1360 = 10880 (l/s) = 10,88 (m3/s) Lưu lượng tiêu nhỏ nhất của trạm bơm 1 3 1 ⇒ Qmin = 10,88 = 3,63 (m3/s) 3 Qmin= Qtk Lưu lượng lớn nhất của trạm bơm: Qmax= k.Qtk... kế trạm bơm Cống Đế ta phải nội suy các mực nước này về vị trí xây dựng trạm như sau: ZCĐ= ZSH – J L Trong đó: + ZCĐ: Mực nước sông tại vị trí xây dựng trạm bơm Cống Đế + ZsH: Mực nước trên sông Hồng tại trạm Sông Hồng + J: Độ dốc mặt nước sông Hồng tại trạm Sông Hồng Theo điều tra khảo sát: J = 5.10-5; + L: Chiều dài từ trạm thủy văn sông Hồng tới vị trí xây dựng trạm bơm Cống Đế Dựa vào bản đồ vị... 3- Nhà máy 6- Cống qua đê 3.2 Xác định cấp công trình, tần suất thiết kế 3.2.1 Cấp công trình: Theo tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi vùng đồng bằng sông Hồng tra bảng 1: phân cấp công trình thủy lợi với diện tích tiêu 1360 ha ta tra được cấp công trình là cấp IV 3.2.2 Tần suất thiết kế, kiểm tra: Theo tiêu chuẩn thiết kế công trình thủy lợi vùng đồng bằng sông Hồng với hệ thống tiêu động lực... nước của trạm bơm 4.3.1 Cột nước thiết kế: HTK Cột nước thiết kế của trạm bơm được tính theo công thức: TK HTK = hdh + ∑ h ms1 + hdh : Cột nước địa hình thiết kế: TK TK tk hdh = Ztk - Zbh = 10,80 – 6,47= 4,33 (m) bt SVTH: Vũ Thị Nguyệt Lớp 51NTC Đồ án tốt nghiệp kỹ sư + ∑h ms1 36 Ngành Kỹ thuật tài nguyên nước : Tổn thất đường ống hút và ống đẩy của máy bơm Vì chưa chọn được máy bơm, chưa thiết kế được... chỉ tiêu cơ lý của kênh tháo nên kích thước kênh dẫn cũng bằng kênh tháo ta không cần tính toán lại 4.2.Tính toán mực nước thiết kế 4.2.1 Mực nước bể tháo 1) Mực nước bể tháo thiết kế Mực nước bể tháo thiết kế: 10% tk Zbt = Z 5ngaymax + ∑ h Trong đó : 10% + Z 5ngaymax = 10,6 (m): Mực nước sông bình quân 5 ngày max ứng với tần suất thiết kế p=10% tại trạm bơm + ∑ h = 0,2 (m): Tổn thất từ bể tháo trạm bơm. .. trong xã Về hệ thống kênh mương tưới tiêu toàn xã có kênh chính và kênh cấp I, II, III Tổng chiều dài là 22 km Cống tưới tiêu có 133 chiếc, trong đó có 10 cống đảm bảo việc tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp, còn 123 chiếc còn lại cần phải được nâng cấp và cải tạo 2.2 Tình hình úng hạn trong khu vực và nguyên nhân 2.2.1 Tình hình úng hạn Tình hình úng ngập của xã Đại Thắng nói chung và lưu vực tiêu. .. Kênh Bà Lạc 1 ( từ trạm bơm Bà Lạc đến ín hóa chiều dài 0,85 km đã kiên cố 0,5 km còn lại 0,35 km) +Kênh Mả Đồng I (từ trạm bơm đến Cửa Ao) chiều dài 0,45 km + Kênh Mả Đồng II (từ trạm bơm đến Cửa Ao) chiều dài 0.42 km +Kênh Cồn Dừa chiều dài 0,36 km + Kênh Bà Lạc II – 3 + kênh Bà Lạc 1 – 12 chiều dài 0,58 km + Kênh Bà Lạc 5+ kênh Bà Lạc 1 -14 chiều dài 0,59 km +Kênh từ trạm bơm ba bờ đến N4 -3 chiều... tại trạm Sông Hồng tương ứng với tần suất thiết kế p= 10% là ZSH 10% = Xp 10% = 1100,09 cm = 11,00 m Mực nước sông 1 ngày lớn nhất tại trạm Sông Hồng tương ứng với tần suất kiểm tra p= 5% là ZSH 5% = Xp 5% = 1129,8 cm =11,29 m c) Nội suy mực nước sông tại trạm Sông Hồng về vị trí xây dựng trạm bơm Các mực nước ta có hiện nay là mực nước ở trạm thủy văn Sông Hồng vì vậy để sử dụng tính toán thiết kế trạm. .. phụ thuộc vào lượng mưa vụ mùa kết hợp với lũ sông Mưa nội đồng lớn cộng với mực nước sông lên cao ở mức lũ xấp xỉ hoặc trên báo động 3 sẽ xảy ra tình trạng nước trong đồng dâng cao, việc tiêu tự chảy bị ngăn chặn, lúc này chỉ tiêu bằng động lực là chính, song năng lực tiêu lại hạn chế, nếu gặp năm mưa lớn, lũ cao, tình hình úng dễ xảy ra Khu vực tiêu mà trạm bơm Cống Đế đảm nhận tiêu cho cây lúa là chính . xây dựng trạm bơm được coi là một nhiệm vụ rất quan trọng. Do đó, xã Đại Thắng huyện Vụ Bản tỉnh Nam Định đã đầu tư xây dựng trạm bơm Cống Đế để phục vụ tiêu nước cho các thôn trong xã. Để. các bạn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: Thiết kế trạm bơm tiêu Cống Đế xã Đại Thắng huyện Vụ Bản tỉnh Nam Định . Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một dịp tốt để em có. 28 CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM BƠM 29 4.1. Thiết kế kênh dẫn, kênh tháo 29 4.1.1. Thiết kế kênh dẫn 29 4.1.2. Thiết kế kênh tháo 33 4.2.Tính toán mực nước thiết kế 33 SVTH: Vũ Thị Nguyệt