Quy hoạch hệ thống cấp nước khu dân cư đô thị AB – thành phố HP đến năm 2040

LỜI CẢM ƠN Nước nguồn tài nguyên vô quý giá thiếu sống nhân loại Cùng với phát triển xã hội, nước ngày trở thành nhu cầu cấp thiết Đi đôi với việc xây dựng phát triển sở hạ tầng khác, đô thị AB trọng việc xây dựng hệ thống cấp nước nhằm đáp ứng nhu cầu dùng nước khu vực Để tổng kết kết học tập sau năm đào tạo chuyên ngành Công nghệ môi trường, em đề nghị xét duyệt đề tài tốt nghiệp: “Quy hoạch hệ thống cấp nước khu dân cư đô thị AB – thành phố HP đến năm 2040” Trong trình thực đề tài, em nắm rõ mạng lưới cấp nước hệ thống xử lý nước cấp cho thành phố, làm sở quan trọng cho công tác chuyên môn sau trường Mặc dù có cố gắng định, kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận góp ý thầy cô giáo cán hướng dẫn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn cô, GV.ThS Nguyễn Lan Phương trực tiếp hướng dẫn đưa ý kiến góp ý nhận xét giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Keovichid Somphod ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN + Nghiên cứu vẽ mặt quy hoạch khu đô thị AB – thành phố HP năm 2040 Viện Quy hoạch Đô thị – Nông thôn, Trung tâm quy hoạch vùng – đô thị lập Từ vạch phương án mạng lưới tính toán thủy lực cho phương án Sau chọn phương án tối ưu để thiết kế nhà máy xử lý nước cấp + Thiết kế nhà máy xử lý nước cấp đảm bảo cung cấp nước địa bàn đô thị AB đến năm 2040, đưa hai dây chuyền công nghệ xử lý, tính toán thiết kế công trình đơn vị cách hợp lý nhất, tuân theo quy định tiêu chuẩn hành + Tính toán thiết kế công trình thu trạm bơm + Khái toán kinh tế hai phương án từ làm sở cho việc lựa chọn phương án đầu tư +Thiết kế hệ thống cấp nước bên công trình trường học Hoa Mai có ba tầng đảm bảo cấp nước cho công trình sử dụng chữa cháy theo tiêu chuẩn hành iii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách bảng biểu viii Danh sách hình vẽ ix CHƯƠNG xx THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CHO KHU ĐÔ THỊ AB ĐÉN NĂM 2040 xx Nguyên tắc vạch tuyến: xxi Tiến hành nhập số liệu vào chương trình gồm: Lưu lượng nút, lưu lượng bơm, chiều dài đường ống, cao độ nút, đường kính ống Chạy chương trình ta kết tính toán thủy lực dùng nước lớn dùng nước lớn có cháy Kết chạy chương trình ta phải kiểm tra: xxiii 3.2.2.4 Tính toán hệ thống vân chuyển nước từ trạm xử lý đến đầu mạng lưới 3.2.2.4.1 Tính toán cho dùng nước nhiều xxvi 3.2.2.4.2 Tính toán cho trường hợp có cháy xảy dùng nước nhiều xxvi CHƯƠNG THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP .xxviii CHO KHU ĐÔ THỊ AB – THÀNH PHỐ HP xxviii 4.1 Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xxviii 4.1.1 Tính toán mức độ xử lý xxviii 4.1.8 Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xxxii 4.2 Tính toán thiết kế hệ thống pha chế định lượng dự trữ hoá chất xxxiv 4.2.1 Bể hoà trộn phèn, bể tiêu thụ thiết bị định lượng phèn xxxiv 4.4 Tính toán công trình trạm xử lý cho phương án II lxiii 4.4.1 Bể hoà trộn phèn, bể tiêu thụ thiết bị định lượng phèn lxiii 4.4.7 Bể chứa nước lxxiii Đường ống trạm bơm lxxxiii 5.1 Giới thiệu công trình xciv 5.2 Thiết kế mạng lưới cấp nước bên nhà xciv 5.2.1 Lựa chọn hệ thống cấp nước nhà: xciv 5.2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bố trí dường ống .xciv 5.2.5 Xác định dung tích két nước xcv 5.2.7 Tính chọn bơm xcviii iv 5.2.8 Chọn đồng hồ đo nước xcix KẾT LUẬN c TÀI LIỆU THAM KHẢO .ci v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Hiện trạng dân số thành phố AB năm 2015 ix Bảng 2.1 Lưu lượng nước cho sinh hoạt khu dân cư xiv Bảng 2.2a: Bảng số học sinh trường học đến năm 2040 xv Bảng 2.2b: Bảng lưu lượng nước dùng cho trường học đến năm 2040 ( phụ lục A ) xv Bảng 2.3 Bảng lưu lượng nước dùng cho bệnh viện .xvi Bảng 2.4 Bảng lưu lượng nước dùng cho khách sạn xvi Bảng 2.5 Bảng tổng hợp lưu lượng nước cấp cho hệ thống xviii Bảng 2.6 Bảng thống kê lưu lượng nước theo (Xem phụ lục A) xviii Bảng 3.1 Chiều dài tính toán cho đoạn ống ( Phụ lục B ) xxiii Bảng 3.2 Lưu lượng điểm tập trung vị trí điểm lấy nước( Phụ lục B) xxiv Bảng 3.3 Lưu lượng dọc đường đoạn ống ( Phụ lục B ) .xxiv Bảng 3.4 Lưu lượng nút ( Phụ lục B ) xxiv Bảng 3.5 Bảng thủy lực dùng nước lớn (Xem phụ lục B) xxv Bảng 3.6 Bảng áp lực cần thiết dùng nước lớn (Xem phụ lục B) xxv Bảng 3.7 Bảng thủy lực dùng nước lớn có cháy ( Phụ lục B ) xxvi Bảng 3.8 Bảng áp lực cần thiết dùng nước lớn có cháy (Phụ lục B) xxvi Bảng Bảng phân tích chất lượng nước sông PL ( phụ lục C) xxviii Bảng Xác định dung tích điều hòa bể chứa ( Bảng 4.2 – phụ lục C) .lix Bảng Thống kê nhân xci Bảng 4 Tổng chi phí khấu hao chi phí sửa chữa lớn xci Bảng 5.1 Lưu lượng tính toán cho đoạn ống ( xem Phục lục D) .xcv Bảng 5.2 Thủy lực đường ống đứng (Xem phụ lục D) xcv Bảng 5.3 Thủy lực tuyến ống nhánh (Xem phụ lục D) xcv vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp phương án I .xxxiii Hình Sơ đô dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp phương án II xxxiii Hình Bể hòa trộn phèn xxxiv Hình 4.Thiết bị pha chế vôi sữa xxxviii Ống dẫn sang bể phản ứng Hình Bể trộn đứng xl Hình Bể phản ứng vách ngăn ngang xliii Hình Bể lắng ngang thu nước cuối bể xliv Hình Bể lọc nhanh trọng lực xlviii .lviii lviii Hình Bể chứa nước lix Hình 10 Bể trộn khí lxiv Hình 11 Bể phản ứng khí lxv Hố thu cặn Hình 12 Bể lắng Lamen lxviii Hình 5.1: Cấu tạo két nước xcv vii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÔ THỊ AB THÀNH PHỐ HP 1.1 Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên khu vực 1.1.1 Vị trí địa lý Đô thị AB nằm vị trí phía Đông Bắc Bộ, vùng kinh tế trọng điểm khu vực Bắc Bộ Địa giới hành AB - Phía Đông giáp huyện A - Phía Tây giáp Phường B - Phía Nam giáp huyện C D - Phía Bắc giáp huyện TL Đô thị AB cách thành phố HN 100 km hướng Đông theo quốc lộ 2, cách VY 50 km phía Nam, cách Thành Phố HL 25 km phía Đông Nam Đô thị AB nằm vị trí giao thông thuận lợi, cửa ngõ HP đường quốc lộ số 2A (HN – HP), 2B (HP – QN),có đường sắt xuyên tuyến HN – HP chạy qua 1.1.2 Địa hình Đô thị AB thuộc vùng đồng thành phố HP độ cao từ 12-20m so với mặt nước biển.Đất đai hình thành từ nhiều loại đá vụn khác nhau,địa hình đa dạng Đô thị AB có độ dốc vừa phải, quỹ đất phát triển xây dựng đô thị, phát triển công nghiệp, ăn quả, trang trại, chăn nuôi đại gia súc Địa hình có hướng dốc từ Bắc xuống Nam chia thành vùng: - Vùng đồi thấp: Tập trung phía Bắc Đông đô thị F gồm xã, phường Định Trung, Khai Quang, độ cao trung bình từ - m so với mặt nước biển, với nhiều đồi không liên tục xen kẽ ruộng khe lạch, thấp dần xuống phía Tây Nam 1.1.3 Khí hậu Đô thị AB nằm vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu chia làm mùa: xuân, hạ, thu, đông Khí hậu ôn hoà, mùa hạ nóng mùa đông lạnh - Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình khoảng 24 0C, mùa hè 29-340C, mùa đông 180C, có ngày 100C Nhiệt độ năm cao vào tháng 6,7,8, chiếm 50% lượng mưa năm, thường gây tượng ngập úng cục số nơi viii - Độ ẩm: Độ ẩm trung bình 82,5% chênh lệch không nhiều qua tháng năm, độ ẩm cao vào mùa mưa thấp vào mùa đông Nhìn chung, thời tiết đô thị AB với đặc điểm khí hậu nóng, ẩm, lượng xạ cao, thuận lợi cho sản xuất nông, lâm nghiệp sinh hoạt nhân dân Tuy nhiên, lượng mưa tập trung theo mùa, sương muối, kết hợp với điều kiện địa hình thấp trũng gây ngập úng cục vào mùa mưa vùng trũng khô hạn vào mùa khô vùng cao 1.1.4 Chế độ thuỷ văn - hải văn ĐV nằm phía Nam đô thị AB, chạy vòng cung từ Đông sang Tây gồm mặt khu nội ô, kéo xuống giáp xã DDC Diện tích mặt nước 146 ha, đáy sâu 4,5m nguồn dự trữ điều tiết nước quan trọng, khả tiêu úng chậm gây ngập úng cục cho vùng thấp trũng, mùa khô mực nước hồ ao xuống thấp, ảnh hưởng đến khả cung cấp nước cho trồng sinh hoạt nhân dân 1.2 Đặc điểm xã hội 1.2.1 Dân số - lao động 1.2.1.1 Dân số - Dân số toàn đô thị AB năm 2015 : 145200 người, mật độ dân số 132 người/ha, tỉ lệ gia tăng dân số năm khoảng 2% Bảng 1.1 Hiện trạng dân số thành phố AB năm 2015 STT Danh mục dân số Dân số Nam 65335 Nữ 79865 Tổng 145200 - Dân số thành phố đến năm 2040 theo tính toán là: N2040 = N2015*(1+0.02)(2040-2015) = 245000 người Mật độ dân số 223 người/ 1.2.2 Đất đai - Tổng diện tích tự nhiên phía đô thị AB: 1100 1.2.3 Cơ sở kinh tế - kỹ thuật Trong năm qua, đô thị AB tập trung nguồn lực để phát triển kinh tế, văn hoá đô thị Hiện nay, thành phố hoàn thành quy hoạch tổng thể kinh tế ix xã hội (KT- XH), quy hoạch chung quy hoạch chi tiết khu chức Tốc độ xây dựng kết cấu hạ tầng tăng nhanh, giá trị xây lắp năm sau cao năm trước KTXH thành phố năm qua phát triển nhanh tương đối toàn diện 1.2.4 Hạ tầng xã hội 1.2.4.1 Dịch vụ công cộng Hiện đô thị AB có nhiều dự án, công trình đầu tư xây dựng, có số công trình quan trọng, tạo điểm nhấn cho mặt đô thị dự án sân golf, dự án phát triển khu đô thị, dự án nâng cấp chỉnh trang tuyến đường nội thị, dự án đường vành đai, dự án phát triển điểm vui chơi công cộng Quốc lộ đoạn qua thành phố mở rộng 1.2.4.2 Giáo dục, đào tạo, y tế, văn hoá Cơ sở vật chất trường học, ngành y tế tăng cường theo hướng chuẩn quốc gia - Trong năm qua, ngành Giáo dục đô thị AB tích cực triển khai thực hoàn thành tiến độ xây dựng trường chuẩn quốc gia theo nghị Hội đồng nhân dân thành phố giai đoạn 2010 – 2015 - Đô thị AB có bệnh viện đa khoa nằm phía bắc (nút vẽ 1) có 500 giường bệnh, phòng khám tư nhân, nhà thuốc Dự kiến giai đoạn năm 2020 – 2040 tiếp tục đầu tư xây dựng bệnh viện đa khoa có 500 giường bệnh nằm phía nam DV 1.2.5.1 Giao thông - Đường sắt: + Đường sắt tuyến HN – HP vắt ngang qua thành phố AB -Đường bộ: + Quốc lộ 2A tuyến HN – HP với chiều dài 35 km + Quốc lộ 2B tuyến HP – QN với chiều dài 13 km Cụm Cảng hàng không - Sân bay quốc tế Nội cách thành phố AB 85km 1.2.5.2 Thoát nước - Hệ thống thoát nước mưa: Đã đầu tư xây dựng đô thị AB, song nhìn chung chưa đáp ứng yêu cầu Thực tế việc thoát nước mưa dựa hệ thống x sông hồ phạm vi khu vực Nhiều nơi thường xảy ngập úng vào mùa mưa, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng - Hệ thống thoát nước thải: Về hệ thống hạ tầng thu gom nước thải, hầu hết chưa đầu tư đồng hoàn chỉnh, số khu vực đô thị đầu tư xây dựng cống rảnh thu gom nước thải công trình nhỏ lẻ, chắp vá mang tính cục Do chưa phát huy tốt việc xử lý nước thải khu vực đô thị Đô thị AB đô thị lớn chưa tách riêng hệ thống thoát nước mưa nước bẩn Nước thải sinh hoạt xử lý cục hệ thống bể tự hoại hộ gia đình, sau thải trực tiếp hệ thống thoát nước mưa nước thải 1.2.5.3 Cấp nước Hiện thực trạng hạ tầng kỹ thuật cấp nước đô thị AB nhiều hạn chế, nhiều khu đô thị, khu công nghiệp triển khai xây dựng nhu cầu vốn đầu tư phát triển sở hạ tầng lớn Bộ Xây dựng thống với đề nghị Ủy ban Nhân dân thành phố HP tìm kiếm nguồn đầu tư để xây dựng phát triển hệ thống cấp nước cho AB 1.2.5.4 Cấp điện - Nguồn điện: Hiện thành phố HP nói chung đô thị AB nói riêng cấp điện từ lưới điện quốc gia qua đường dây 110KV – 35 KV - Thành phố E có trạm điện 110KV - 100% xã địa bàn thành phố phủ điện lưới quốc gia 100% dân số dùng điện lưới 1.2.5.5 Thu gom quản lý chất thải rắn - Đô thị AB có Công ty môi trường dịch vụ đô thị AB - Đô thị AB có bãi rác thải tạm khu vực chân núi Mạ công Khối lượng (chất thải thông thường) khoảng 100 rác/ngày xử lý - Phần lớn chất thải rắn chuyển cho Công ty cổ phần Xanh HP xử lý bãi rác LS – SS - Rác thải bệnh viện: Hiện bệnh viện có lò đốt liên hệ với lò đốt khác để xử lý, đảm bảo vệ sinh môi trường 1.3 Nhận xét, đánh giá trạng xi GK = 30% × (148,75 + 2214,25 + 11764,3+ 20947,5 + 26000 ) = 18322,44 (triệu đồng) Tổng giá thành xây dựng thiết bị cho nhà máy xử lý: GNM = GBT + GPƯ + GBL + GBlọc + GBC + GBT +GK = 148,75 + 2214,25 + 11764,3+ 20947,5 + 26000 + 18322,44 = 79397,24 (triệu đồng) = 79,4 tỷ đồng 4.6.3 Chi phí xây dựng công trình thu trạm bơm cấp I Đối với công trình thu trạm bơm cấp I chi phí xây dựng chiếm 20%, chi phí thiết bị phụ tùng kèm theo chiếm 80% - Chí phí xây dựng công trình thu trạm bơm cấp I tính công thức sau: GXDCTT = Qtr gXD CTT = 100000 × 100000 = 10000 (triệu đồng) Trong đó: + Qtr công suất nhà máy; Qtr = 100000 m3/ngàyđêm + gXDCTT: Đơn giá xây dựng công trình thu nhà máy bơm I = 100000 đ/m3 - Chi phí thiết bị: GTBịCTT = CTT G XD × 80% 10000 × 80% = =40000(triệu đồng) 20% 20% - Chí phí cho toàn công trình thu trạm bơm cấp I GCTT=GXDCTT + GTBịCTT =10000+ 40000 = 50000 (triệu đồng) = 50 (tỷ) 4.6.4 Chi phí xây dựng trạm bơm cấp II Đối với nhà máy bơm cấp II chi phí xây dựng chiếm 20%, chi phí thiết bị phụ tùng kèm theo chiếm 80% - Chi phí xây dựng, giá thành xây dựng nhà máy bơm cấp II tính theo công thức : GXDTBII = Qtr × g = 100000 × 100000 = 10000 ( triệu đồng) Trong đó: Q công suất nhà máy; Q = 100000 m3 g đơn giá xây dựng cho m3 công suất; g =100000 (đồng / m3) lxxxviii -Chi phí thiết bị : GTBị TBII G TBII × 80% 10000 × 80% = = XD = 40000 (triệu đồng) 20% 20% Tổng giá thành xây dựng thiết bị nhà máy bơm cấp II : GTBII = GXDTBII + GTBịTBII = 10000 + 40000 = 50000 (triệu đồng) =50 (tỷ) * Tổng giá thành xây dựng thiết bị ban đầu toàn nhà máy sản xuất nước G ∑ XD= GTXL+ GCTT-TBI + GTBII Phương án I: GI ∑ XD = 82,38 + 50+ 50 = 182,38 (tỷ) Phương án II: GII ∑ XD = 79,4 + 50+ 50 = 179,4 (tỷ) Giá thành xây dựng 1m3 nước tính 25 năm sau hoàn vốn Phương án I GXDTXL = G ∑ XD Qtr × 365 × 25 = 182,38 × 10 = 199,9 (đồng/m3) 100000 × 365 × 25 = 179,4 × 10 = 196,6 (đồng/m3) 100000 × 365 × 25 Phương án II GXDTXL = G∑ XD Qtr × 365 × 28 4.6.5 Chi phí vận hành quản lý nhà máy nước 4.6.5.1 Chi phí điện Chi phí điện bơm năm tính theo công thức: G= Qb × H b × 365 × g d (tỉ) 102 × 3.6 × η dc × η b Trong đó: + Qb lưu lượng bơm ngày đêm + Hb: cột áp bơm (m), Hb = 33,22 m + gđ: đơn giá 1kw điện; gđ = 1.304( đồng) (theoThông tư số 42/2011/TT-BCT) + η đc; η b: hiệu suất động điện, hiệu suất bơm Chi phí điện sản xuất cho nhà máy bơm cấp I năm GĐTBI = Qb × H b × 365 × g d 100000 × 33,22 × 365 × 1304 = = 5,6 (tỉ) 102 × 3,6 × η dc × η b 102 × 3,6 × 0,87 × 0,87 lxxxix Chi phí điện sản xuất cho nhà máy bơm cấp II năm (bao gồm bơm hoá chất, bơm nước rửa lọc ): GĐTBII = Qb × H b × 365 × g d 100000 × 33,22 × 365 × 1304 ×α = × 1,1 = 6,2 (tỉ) 102 × 3.6 × η dc × η b 102 × 3,6 × 0,87 × 0,87 α = 1.1: Là hệ số kể đến loại bơm khác bơm sinh hoạt Chi phí điện cho sản xuất GSX = GĐTBI + GĐTBII = 5,6 + 6,2 = 11,8 (tỉ) Chi phí điện thắp sáng mục đích khác GK =1% GSX = 0,01 × 11,8 = 0,12 (tỉ) Vậy tổng chi phí điện năng: GĐ = GSX + GK = 11,8 + 0,12 = 11,92 (tỉ) 4.6.5.2 Chi phí hóa chất Chi phí Clo h Lượng Clo dùng theo tính toán là: G clo = 12,5 (kg/h) Lượng Clo dùng ngày là: Q Clongđ = 300 (kg/ ngày) Đơn giá Clo: 40000 (đồng / kg) ⇒ Chi phí Clo năm : G CL= 40000 × 300 × 365 = 4,38 (tỉ) Chi phí phèn Lượng phèn dùng ngày P = L P Qngđ = 22,5 × 100000/10 = 2250 (kg/ngày) Đơn giá phèn nhôm : 3000 (đồng/ kg) ⇒ Chi phí phèn tính cho năm : G P= 2250 × 3000 × 365 = 2,46 (tỉ) Chi phí vôi Lượng vôi dùng ngày P = L V Qngđ = 12,69 × 100000/10 = 1269 (kg/ngày) Đơn giá vôi : 600 (đồng/ kg) Chi phí vôi tính cho năm : G P= 1269 × 600 × 365 = 0,28 (tỉ) Tổng chi phí hóa chất là: G HC = 4,38 +2,46 + 0,28 = 7,12 (tỉ) xc 4.6.6 Chi phí lương bảo hiểm xã hội cho công nhân Với công suất nhà máy Q = 100000 m 3/ ngày, số công nhân cán cần thiết cho nhà máy : Bảng Thống kê nhân STT Chức Ban lãnh đạo Tổ chức hành Ban vật tư Đường ống Giám sát kiểm tra Công nhân vận hành nhà máy Tổng Số người 15 15 80 14 60 190 Mức lương giờ: 1150.000 đồng/tháng Hệ số lương tính sau: Ban lãnh đạo hệ số lương 3,0: G1 = 3,0 x 1150000 x = 20,70 (triệu đồng) Tổ chức hành 2,34: G2 = 2,34 x 1150000 x 15 = 40,37 (triệu đồng) Ban vật tư, giám sát kiểm soát, đường ống 2,1: G3 = 2,1 x 1150000 x 109 = 263,24(triệu đồng) Công nhân vận hành 1,9: G4 = 1,9 x 1150000 x 60 = 131,10(triệu đồng) Chi phí trả lương năm: GL = (20,70+ 40,37 + 263,24 + 131,10) x 12 = 5464,92 (triệu đồng) Chi phí bảo hiểm xã hội, 20% lương GBH = 20% x GL = 20% x 5464,92= 1093,98(triệu đồng) Tổng chi phí lương bảo hiểm: GL-BH = GL + GBH = 5464,92+ 1092,98 = 6,56 (tỉ) 4.6.7 Chi phí khấu hao tài sản cố định Bảng 4 Tổng chi phí khấu hao chi phí sửa chữa lớn Loại tài Giá trị Khấu hao sản cố (tỷ) % Thành tiền % Thành tiền Thiết bị 90 20 18 4,5 22,5 Nhà, vỏ 50 10 2,5 1,25 6,25 xci Khấu hao sửa chữa Tổng cộng Tổng 28,75 Tổng chi phí khấu hao sửa chữa: GKH = 28,75 tỷ 4.6.8 Tổng chi phí khác Chi phí quản lý trạm: 5% khấu hao sửa chữa lớn G QL = 28,75 x 5% = 1,44 (tỉ đồng) Chi phí phân xưởng: 27,5% chi phí quản lý trạm: G PX = 1,44 x 27,5% = 0,40 (tỉ đồng) Vậy tổng chi phí khác: GK = 1,44 + 0,40 = 1,84 (tỷ) *Tổng chi phí quản lý năm G = GĐ + GHC + GL-BH + GKH + GK = 11,92 + 7,12 + 6,56 + 28,75 + 1,84 = 56,19 (tỷ) -Giá thành 1m3 nước G 56,19 × 10 = Giá thành quản lý 1m nước: gQL = = 1539,45 (đồng/m3) Q 100000 × 365 Giá 1m3 nước:g = gXDML+gXDTXL+ gQL = 116,44 + 196,6 + 1539,45 = 1852,5 (đồng/m3) Giá bán 1m3 nước có tính thuế: gb = g x (1 + L + T) = 1852,5 x (1 + 0,05 + 0,05) = 2000 (đồng/m3) Trong đó L: Lãi định mức nhà máy, L = 5% T: Thuế VAT đối với kinh doanh nước sạch, T = 5% * So sánh phương án trạm xử lí: Về chi phí đầu tư xây dựng: hai phương án có chi phí đầu tư xây dựng tương đương + Phương án I: Ưu điểm: Cấu tạo vận hành đơn giản Chi phí vận hành thấp xcii Quản lý dễ dàng Diện tích xây dựng lớn (lớn phương án II) Khuyết điểm: Khối lượng xây dựng công trình lớn + Phương án II: Ưu điểm: Khả tự động hoá cao Hợp khối nên dễ dàng vấn đề quản lý Khối lượng xây dựng công trình nhỏ phương án I Khuyết điểm: Khó khăn công tác vận hành Đòi hỏi trình độ quản lý vận hành cao ⇒ Từ ưu, khuyết điểm phương án lựa chọn phương án II xciii CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO TRƯỜNG TIỂU HỌC HOA MAI 5.1 Giới thiệu công trình - Trường tiểu học Hoa Mai công trình công cộng, nằm phía Tây Nam khu vực - Qui mô: Trường gồm tầng, diện tích mặt tầng 627,8 m2, phục vụ cho 1000 người.Tầng 1,3 gồm phòng học, tầng có phòng học phòng khiếu phục vụ cho học âm nhạc vẽ tranh 5.2 Thiết kế mạng lưới cấp nước bên nhà 5.2.1 Lựa chọn hệ thống cấp nước nhà: Nhìn chung trạng Việt Nam không đảm bảo điều kiện cấp nước thường xuyên liên tục áp lực đường ống bên không đảm bảo đưa nước đến thiết bị vệ sinh nhà nên ta chọn hệ thống cấp nước kiểu có két, bể chứa trạm bơm 5.2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bố trí dường ống Yêu cầu việc vạch tuyến đường ống cấp nước nhà là: - Đường ống phải tới thiết bị, dụng cụ vệ sinh bên nhà - Tổng số chiều dài đường ống phải ngắn - Dễ gắn ống với kết cấu nhà: tường, trần, dầm, kèo - Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý - Phù hợp với kiến trúc nhà Ống đứng đặt góc chìm tường để đảm bảo mĩ quan 5.2.3 Dựng sơ đồ không gian Từ sơ đồ vạch tuyến ta dựng đước sơ đồ không gian hệ thống cấp nước Đánh số thứ tự đoạn ống tính toán vị trí thay đổi lưu lượng Chọn tuyến bất lợi: so sánh chọn tuyến ống xa so với điểm nối với két nước mái tuyến A1-A2-A3-A4-A5-A6-A7-A8- két nước.( vẽ 11) xciv 5.2.4 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 5.2.4.1 Tính toán lưu lượng cho đoạn ống - Nhà công cộng nên tính theo công thức sau: qtt = 0.2 × α × N (l/s) (Theo 6.9 [2]) Trong đó: N- Tổng số đương lượng thiết bị vệ sinh đoạn ống α - Hệ số phụ thuộc vào chức nhà, trường học quan giáo dục lấy α = 1.8 ( theo bảng 12 [2] ) Bảng 5.1 Lưu lượng tính toán cho đoạn ống ( xem Phục lục D) 5.2.4.2 Tính toán thủy lực cho đoạn ống Ta sử dụng ống cấp nước ống nhựa PVC với nhiều ưu điểm: độ bền cao, rẻ, nhẹ, có khả chống ăn mòn hóa học, chịu tác động học tốt, nối ống dễ dàng, nhanh chóng Ống PVC trơn, tổn thất thủy lực, nên khả vận chuyển nước cao loại ống khác từ ÷ 10% Căn vào lưu lượng, tra đường kính ống theo bảng thủy lực cho vận tốc nước chảy ống nằm giới hạn vận tốc kinh tế (0.5 – 1m/s) Bảng 5.2 Thủy lực đường ống đứng (Xem phụ lục D) Bảng 5.3 Thủy lực tuyến ống nhánh (Xem phụ lục D) 5.2.5 Xác định dung tích két nước a Cấu tạo: CHÚ THÍCH: 1: Ống dẫn nước lên két 2: Ống cấp nước 3: Ống chảy tràn 4: Ống tín hiệu 5: Ống xả kiệt 6: Van 7: Nắp két 8: Sàn bê tông Hình 5.1: Cấu tạo két nước Trang thiết bị cho két nước - Ống dẫn nước vào két : có đặt van khóa phao điều chỉnh, mép ống dẫn cách mặt đưới nắp két từ 100-150mm xcv - Ống phân phối : nối thành két cách tối thiểu 50mm, có đặt van khóa - Ống dẫn nước tràn : đặt vị trí mức nước cao két, đường kính lớn đường kính ống dẫn nước vào két - Ống xả cạn : nối đáy két phải đặt van khóa trước nối với ống dẫn nước tràn b Tính toán Dung tích két nước xác định sau: Wk = K × (Wđh + Wcc) , (m3) Trong đó: - Wđh : dung tích điều hòa két nước, m3 - Wcc : dung tích chữa cháy Lấy lượng nước chữa cháy 15 phút - K : hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng phần cặn lắng đáy két nước K = 1,2 – 1,3 Chọn K = 1,3 Dung tích điều hòa Wđh xác định sau: Wđh = Q tt n , (m3) Trong đó: N : số lần mở máy bơm ngày Chọn n = Qtt: lưu lượng nước tính toán nhà 1ngày đêm, m3 Được tính sau: Tổng số cán bộ, giảng viên học sinh 1000 người Tiêu chuẩn dùng nước người: 15-20 l/người.ngđ (bảng [2]) ⇒ Qtt = 1000 × 20 = 20000 l/ngđ = 20 m3/ngđ ⇒ Wđh = 20 = 10 m3 Dung tích chữa cháy xác định sau: Wcc = 15 × 60 15 × 60 × qcc = × 2,5 = 2,25 (m3) 1000 1000 Với: qcc- Lưu lượng nước chữa cháy, qcc = 2,5 l/s (Bảng [2]) Mỗi vòi 1,25 l/s Vậy: Wk = 1,3 x ( 10 + 2,25 ) = 16 m3 Chọn két nước hình vuông Chiều cao chứa nước két m, chiều cao bảo vệ 0,5m Kích thước két sau: L × B × H = m × m × 1,5 m xcvi Sơ chọn vị trị đặt két sàn tầng mái HKSB = 12,3 m Chiều cao đặt Két xác định sau: HK = Hhh + ∑hk-tbvsbl + htd , (m) Trong đó: Hhh: Độ cao hình học thiết bị vệ sinh bất lợi , Hhh = 8,6 m htd : Áp lực tự thiết bị vệ sinh bất lợi, htd = m ∑hk-tbvsbl : Tổng tổn thất từ két đến thiết bị vệ sinh bất lợi, m ∑hk-tbvsbl = hcb + hms Từ bảng 5.3 ta có: hms = ha6-a7 + ha7-b1 + hb1-A7 +hA7-A8 = 0,388+0,04+0,024 + 0,044=0,496 m hcb = 25%hms = 0,25×0,496 = 0,124 m ∑hk-tbvsbl = 0,124 + 0,496 = 0,62 m HK = 8,6 + 0,62 + = 11,22 m < HKSB Vậy vị trí két sàn tầng mái đảm bảo áp lực đến thiết bị vệ sinh bất lợi nhất.Nên ta chọn vị trí đặt két nước thực tế sàn tầng mái công trình Két nước phải có đầy đủ thiết bị: - Ống dẫn nước vào két: có đặt van khóa van điều chỉnh Mép ống dẫn cách mặt nắp két từ 100 đến 150mm - Ống phân phối: nối thành két phải cách tối thiểu 50mm, có đặt van khóa - Ống dẫn nước tràn: đặt vị trí mức cao két Đường kính phễu thu nước tràn đặt nằm ngang phải lớn lần đường kính ống dẫn nước phễu Đường kính ống dẫn nước tràn phải lớn đường kính ống dẫn nước vào két - Ống xả cặn: nối đáy két Phải đặt van khóa trước kết hợp với ống dẫn nước tràn cử két - Thước đo hay dụng cụ báo tín hiệu mực nước nối liền với trạm bơm 5.2.6 Xác định dung tích bể chứa nước ngầm Dung tích bể chứa xác định lưu lượng nước tính toán ngày đêm nhà, có dự trữ lượng nước chữa cháy liền Dung tích bể chứa xác định theo công thức: WB = K (Qtt + Wcc ) , (m3) Trong đó: xcvii - K: hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng phần cặn lắng đáy bể nước K= 1,2 – 1,3 Chọn K = 1,3 Wcc - dung tích nước chữa cháy liền Wcc = × 3600 × 3600 × qcc = × 2,5 = 27 (m3) 1000 1000 Với: qcc- Lưu lượng nước vòi chữa cháy, qcc = 2,5 l/s.(bảng [2]) Vậy dung tích bể chứa WB = 1,3 × (20 + 27) ≈ 61 m3 Chọn bể chứa hình chữ nhật Chiều cao chứa nước bể m, chiều cao bảo vệ 0,5 m Kích thước bể: L × B × H = m x 5,1 m ×2,5 m Bể chứa xây bê tông cốt thép Được đặt ngang mặt đất bên tầng nhà có biện pháp chống thấm Bể chứa trang bị loại ống: ống dẫn nước vào bể có van van phao hình cầu, ống hút máy bơm, ống tràn ống xả cặn, ống thông hơi, cửa vào, thang lên xuống thước báo hiệu mực nước 5.2.7 Tính chọn bơm Áp lực bơm áp lực cần thiết để đưa nước lên két Hb = Hhh + Htt + Htd , (m) Trong đó: Hhh: Độ chênh hình học tính từ đáy bể chứa lên vị trí bơm nước vào két (m) Hhh = 16,3 m Htd : áp lực tự hố xí thùng rửa Htd = m Htt: Tổn thất áp lực đường ống; Htt = Hcb + Hms tính sau: Chọn thời gian bơm đầy két nước t = h Vậy lưu lượng nước ống là: q = 15,9 = 5,3 m3/h = 1,47 l/s  D = 63mm  v = 0,71m / s Tra bảng tính thủy lực – [4] ta được:  1000i = 14,2 Tổn thất ma sát ống: Hms = i × L = 14,2 × 26,3 = 0,37m 1000 Tổn thất cục lấy 20% tổn thất ma sát: Hcb = 20% Hms Tổn thất áp lực đường ống bơm nước: xcviii Htt = 0,37 + 20% × 0,23 = 0,444 m Vậy áp lực bơm: Hb = 16,3 + 0,37 + = 18,67 m  H b = 18,67m Qb = 1,47l / s Chọn bơm có thông số kỹ thuật:  Chọn bơm hiệu Eta R 200-250 5.2.8 Chọn đồng hồ đo nước Lưu lượng toàn nhà: qtt = 0,23 (l/s) Dựa vào bảng 10 –[3], ta chọn đồng hồ cánh quạt cỡ 15 mm: - Lưu lượng nhỏ cho phép: qmin = 0,03 l/s - Lưu lượng lớn cho phép: qmax = 0,4 l/s - Lưu lượng đặc trưng: Qđtr = m3/h - Sức kháng đồng hồ: S = 14,4 Kiểm tra điều kiện để đồng hồ làm việc bình thường: - Điều kiện 1: qmin ≤ qtt ≤ qmax ⇒ đạt - Điều kiện 2: qtt ≤ 0,5.Qđtr ⇒ đạt - Điều kiện 3: Tổn thất áp lực qua đồng hồ: Htt = S × q tt = 14,4 × 0,232 = 0,76 < 2,5m ⇒ đạt 5.2.9 Hệ thống cấp nước chữa cháy Theo quy phạm TCVN 4513-1988, khu phòng học bố trí hệ thống cấp nước chữa cháy riêng bên nhà, tầng có họng chữa cháy Dựa vào chức tính chất nguy hiểm cháy nhà, ta chọn hệ thống cấp nước chữa cháy thông thường Hệ thống cấp nước chữa cháy bao gồm phận sau: - Mạng lưới đường ống: đường ống chính, ta cần xây dựng thêm ống cấp nước chữa cháy (ống đứng) Lưu lượng chữa cháy ống đứng 1,25 l/s ⇒  D = 50mm  chọn thông số ống đứng : v = 0,96m / s 1000i = 31,95  xcix KẾT LUẬN - Về lý thuyết Tìm hiểu ứng dụng công nghệ xử lý nước cấp Cũng cố vận dụng kiến thức học vào thiết kế hệ thống cấp nước thực tế c - Về thực tiễn Đề tài có tính ứng dụng cao việc xử lý nước cấp - Kết đạt đề tài : Tổng quan chung điều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội đô thị AB, thành phố HP Lựa chọn phương án mạng vòng để thiết kế mạng lưới cấp nước Lựa chọn phương án II với dây chuyền xử lý (Bể trộn khí – Bể phản ứng khí – Bể lắng lamen – Bể lọc nhanh – Bể chứa nước sạch) để xử lý nước cấp Tính toán thiết kế trạm bơm cấp I Lựa chọn đưa dây chuyền công nghệ hợp lý cho trạm xử lý Tính toán thiết kế công trình đơn vị trạm xử lý Tính toán thiết kế trạm bơm cấp II Tính khái toán kinh tế Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước bên công trình Vậy thiết kế hệ thống cấp nước cho đô thị AB, thành phố HP giúp cho người dân có nguồn nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt động khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tiêu chuẩn thiết kế Cấp nước – Mạng lưới đường ống công trình (TCXDVN33:2006) [2] Quy chuẩn quy hoạch xâydựng(QCXDVN 01:2008/BXD) [3] Cấp nước bên trong- Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4513:1988) ci [4] Nguyễn Thị Hồng (2001).Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học mạng lưới cấp nước Nhà xuất xây dựng Hà Nội [5] ThS Lê Dung Sổ tay máy bơm [6] Phần mềm LOOP [7] PTS Nguyễn Ngọc Dung (1999) Xử lý nước cấp Nhà xuất xây dựng Hà Nội cii [...]... Nguồn nước cấp cho đô thị sử dụng là nguồn nước mặt Xây dựng trạm xử lý nước cấp mới tại vị trí gần sông PL - Thực hiện hạn chế hoặc ngưng sử dụng nguồn nước ngầm để bảo tồn nguồn nước ngầm CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH QUI MÔ CẤP NƯỚC CHO KHU DÂN CƯ ĐÔ THỊ AB ĐẾN NĂM 2040 2.1 Xác định quy mô cấp nước cho khu dân cư đô thị AB 2.1.1 Phạm vi, giới hạn và quy mô cấp nước - Dự án cấp nước cho đô thị AB được thực hiện đến. .. dựng hệ thống cấp nước mới là rất cần thiết, vừa đảm bảo cung cấp đầy đủ lưu lượng và áp lực, đảm bảo nhu cầu dùng nước của dân cư trên địa bàn, vừa đảm bảo an toàn sức khỏe cho người dân 1.4.1.3 Định hướng cấp nước đến năm 2040 - Xây dựng hệ thống cấp nước nghiên cứu phù hợp với đô thị loại 1 - Mức độ cấp nước tuân theo tiêu chuẩn cấp nước của đô thị loại 1, tỉ lệ cấp nước là 100% cho toàn khu đô thị. .. kế cấp nước của đô thị AB đến năm 2040 Dân số thiết kế cấp nước của đô thị AB là 245000 dân 2.1.2.2 Nhu cầu dùng nước 2.1.2.2.1 Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt của dân cư Q SH ngay max = ∑ qi × Ni × K ngay max 1000 Trong đó: + qi:tiêu chuẩn dùng nước cho một đầu người trong một ngày đêm, qi = 200 ( l/ng.ngđ) do đô thị AB nằm trong thành phố HP đô thị loại I trực thuộc trung ương + Ni: Dân số cấp nước. .. hiện đến năm 2040 - Đảm bảo cung cấp nước đầy đủ cho 100% dân số dùng nước xiii - Mức độ cấp nước tuân theo tiêu chuẩn cấp nước của đô thị loại 1, tỉ lệ cấp nước là 100% - Nguồn nước cấp cho đô thị sử dụng là nguồn nước mặt Xây dựng trạm xử lý nước cấp mới tại vị trí gần sông PL - Ngưng sử dụng nguồn nước ngầm để bảo tồn nguồn nước ngầm 2.1.2 Xác định công suất của trạm cấp nước 2.1.2.1 Quy mô dân số... thuật được tăng cư ng; bộ mặt đô thị được cải thiện rõ nét - Các lĩnh vực xã hội có những bước tiến vững chắc - Đời sống nhân dân được cải thiện rõ rệt 1.4 Đánh giá hiện trạng, phương hướng cấp nước đô thị AB đến năm 2040 1.4.1 Hiện trạng cấp nước và sự cần thiết của việc xây dựng hệ thống cấp nước 1.4.1.1 Hiện trạng cấp nước - Hiện nay thực trạng hạ tầng kỹ thuật cấp nước các đô thị đô thị AB còn nhiều... cho mạng lưới cấp nước vào mọi thời điểm xix CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CHO KHU ĐÔ THỊ AB ĐÉN NĂM 2040 3.1 Lựa chọn nguồn nước thô và vị trí nhà máy nước 3.1.1 Lựa chọn nguồn nước thô Các nguồn nước trong khu vực có thể dùng làm nguồn cung cấp là: - Nước ngầm - Nước mặt 3.1.1.1 Nước ngầm Dựa trên kết quả thăm dò đô thị AB cho thấy: - Điều kiện địa chất ở đây tương đối ổn định, thành phần chủ... máy sản xuất nước sạch khu đô thị AB là một yêu cầu hết sức cần thiết Theo định hướng phát triển khu đô thị AB đến năm 2040 thì phần khu đất để xây dựng nhà máy gần sông PL Hướng gió chủ đạo là Đông Bắc và cao trình mặt đất tại trạm xử lý là 21.00 m Nhà máy sản xuất nước sạch cho khu đô thị theo thiết kế sẽ đặt cách điểm đầu vào của mạng lưới 400 m, trên địa bàn khu đô thị, tiếp nhận nguồn nước sông PL... Xây dựng thống nhất với đề nghị của Ủy ban Nhân dân thành phố HP tìm kiếm các nguồn đầu tư để xây dựng và phát triển hệ thống cấp nước cho đô thị AB - Nhà máy cấp nước DQL (do Công ty cấp thoát nước và Môi trường số 1 Hải Phòng quản lý) có công suất 22.000m3/ngđ (Trạm Ngô Quy n 8000m3/ngđ, Trạm Hợp Thịnh 14000m3/ngđ), sử dụng nước ngầm với 17 giếng khoan, hiện nay do năng lực mạng lưới phân phối còn... phát triển mạnh mẽ thì yêu cầu về nước sạch càng cấp bách thay thế hệ thống cấp nước cũ đã hư hỏng của thành phố - Đi đôi với việc phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật thì việc xây dựng hệ thống cấp nước là một trong những dự án cần được ưu tiên thực hiện trước nhằm đáp ứng nhu cầu dùng nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trên địa bàn - Nước sạch cung cấp cho hoạt động sinh hoạt, sản xuất... 106,25 tỷ đồng Giá thành xây dựng 1m3 nước tính 25 năm sau hoàn vốn GXDML = G∑II XD 106,25 × 10 9 = = 116,44 (đồng/m3) Qtr × 365 × 20 100000 × 365 × 25 xxvii CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO KHU ĐÔ THỊ AB – THÀNH PHỐ HP 4.1 Lựa chọn sơ đô dây chuyền công nghệ 4.1.1 Tính toán mức độ xử lý Với chất lượng nguồn nước thô sử dụng để xử lý đã lựa chọn và so sánh tiêu chuẩn nước cấp cho mục đích ... DÂN CƯ ĐÔ THỊ AB ĐẾN NĂM 2040 2.1 Xác định quy mô cấp nước cho khu dân cư đô thị AB 2.1.1 Phạm vi, giới hạn quy mô cấp nước - Dự án cấp nước cho đô thị AB thực đến năm 2040 - Đảm bảo cung cấp nước. .. hướng cấp nước đô thị AB đến năm 2040 1.4.1 Hiện trạng cấp nước cần thiết việc xây dựng hệ thống cấp nước 1.4.1.1 Hiện trạng cấp nước - Hiện thực trạng hạ tầng kỹ thuật cấp nước đô thị đô thị AB. ..TÓM TẮT ĐỒ ÁN + Nghiên cứu vẽ mặt quy hoạch khu đô thị AB – thành phố HP năm 2040 Viện Quy hoạch Đô thị – Nông thôn, Trung tâm quy hoạch vùng – đô thị lập Từ vạch phương án mạng lưới tính