TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

Bệnh viện có tổng 600 giường bệnh được phân bố trong 126 phòng bệnh.

Trang 1

Chương 4

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

4.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

4.1.1 Thống kê lưu lượng nước thải

Nguồn phát sinh nước thải:

Nguồn: Bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình thành phố Hồ Chí Minh.

Bảng 4.2 Số lượng nhân viên tại các phòng

Nguồn: Bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình thành phố Hồ Chí Minh

Mỗi giường bệnh có tiêu chuẩn thải: 850 lít/ngày (Lai, 2000).

Mỗi nhân viên có tiêu chuẩn thải: 50 lít/ngày (Lai, 2000).

Nhà vệ sinh tại mỗi phòng bệnh trong bệnh viện có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh

và thiết bị nhà tắm thông thường (vòi tắm hương sen) Do đó, tiêu chuẩn thải nước đối với 1

người được chọn là 140 (l/ng.ngđ) (Hoàng Huệ, 2007).

Với đặc điểm là bệnh viện chuyên điều trị chấn thương chỉnh hình nên mỗi bệnh nhân đều có ít nhất 1 người thân đi theo để chăm sóc Do đó, mỗi giường bệnh có lượng nước thải sinh hoạt

được tính bằng lượng nước thải của 2 người thải ra: 140 x 2 = 280 l/ng.ngđ

Phân chia lưu lượng nước thải được trình bày trong bảng 4.3.

Trang 2

Bảng 4.3 Phân chia lưu lượng nước thải cho mỗi giường bệnh và mỗi nhân viên

Giường bệnh

Chế biến thức ăn (chuyển qua căn

tin)

Nhân viên

Chế biến thức ăn (chuyển qua căn

tin)

(*: Tính cho người bệnh + người nhà bệnh nhân)

Bảng 4.4 Thống kê lưu lượng nước thải cho các phòng

Nguồn

phát sinh

Sốphòng(phòng)

Sốgiường(giường)

Tiêuchuẩnthải(l/giường)

Số nhân viên(người)

Tiêuchuẩnthải(l/người)

Lưu lượngthải mỗiphòng(l/phòng)

Tổng lưu lượngthải(lít)Phòng 4

Tổng lưu lượng thiết kế: 550 m3/ngđ.

Do đó, lưu lượng nước thải từ các nhà vệ sinh chung: 550 – 542,5 = 7,5 (m3/ngđ) Lưu lượng thải

ra từ mỗi nhà vệ sinh chung: 7,5 3,75

Trang 3

Phòng 8giường

Phòng hành chính/

khám

Phòng Ban Giám Đốc

Lưulượngthải/phânkhu (lít/ngđ)

Lưulượngthải/phânkhu

Trang 4

Phòng 8giường

Phòng hành chính/

Phòng khám

Phòng Ban Giám Đốc

Lưulượngthải/phânkhu (lít/ngđ)

Lưulượngthải/phânkhu

Trang 5

Tuyến cống chính (I) nhận nước thải từ 2 tuyến cống nhánh (1) và (2) tại hố ga số 8.

Tuyến cống nhánh (4) nhận nước thải từ tuyến cống nhánh (5) tại hố ga số 56.

Tuyến cống nhánh (7) nhận nước thải từ tuyến cống nhánh (3) và (5) tại hố ga số 53 và từ tuyến cống nhánh (6) tại hố ga số 47.

Tuyến cống chính (II) nhận nước thải từ tuyến cống nhánh (8) tại hố ga số 42 và từ tuyến cống nhánh (7) tại hố ga số 28.

4.1.3 Tính toán thủy lực cho từng đoạn ống

 Độ sâu chôn ống ban đầu

Đường ống thoát nước trong bệnh viện được bố trí ở nơi không có phương tiện cơ giới qua lại, chỉ có bệnh nhân và nhân viên đi lại Vì vậy, độ sâu đặt ống nhỏ nhất tính đối với đỉnh cống có đường kính dưới 300 mm đặt ở khu vực không có xe cơ giới qua lại: 0,3 m (TCXDVN 51:2008).

Nơi nối các tuyến ống;

Nơi chuyển hướng dòng chảy;

Trên các đoạn cống thẳng, theo một khoảng cách nhất định.

Vị trí bố trí giếng rửa

Đối với các đoạn ống không tính toán, đầu các đoạn ống có bố trí giếng rửa để đảm bảo đường ống không có cặn lắng phá hủy đường ống.

Khoảng cách giữa các giếng

Đối với đường ống có đường kính từ 150 – 300, khoảng cách giữa các giếng thăm từ 20 – 30 m (TCVN 51:2008).

 Đường kính nhỏ nhất, độ dốc tối thiểu, vận tốc tối thiểu, độ đầy tối đa

Đối với thoát nước sinh hoạt thì đường kính nhỏ nhất trong tiểu khu là 150 mm (TCXDVN 51:2008).

Trang 6

Chọn loại ống có tiết diện hình tròn, được làm bằng bê tông cốt thép.

Tính toán thủy lực cho từng đoạn ống phải tuân theo các quy định về: vận tốc tối thiểu (vmin), độ dốc tối thiểu (imin), độ đầy tối đa [(h/d)max].

Bảng 4.6 Vận tốc tối thiểu phụ thuộc vào đường kính ống

Tính toán thủy lực cho đoạn ống (tính toán chi tiết được trình bày trong phụ lục 1)

Sau đây là các bảng trình bày về tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước thải cho các đoạn ống (từ bảng 4.9 đến bảng 4.18) Trong đó, bảng 4.9 và 4.10 tính toán thủy lực tuyến cống nhánh (1)

và (2) trước khi đổ vào tuyến cống chính (I), từ bảng 4.11 đến bảng 4.16 lần lượt xác định lưu lượng nước thải của các tuyến cống nhánh (3), (4), (5), (6), (7) và (8) trước khi đổ vào tuyến cống chính (II) Tính toán thủy lực tuyến cống chính (I) và (II) được trình bày lần lượt trong bảng 4.17 và 4.18 Tính toán thủy lực của đoạn ống (23-TXL), đoạn ống nối giữa hố ga 22 (nơi 2 tuyến cống chính gặp nhau) với trạm xử lý được trình bày trong bảng 4.19.

Trang 7

Cao độ mặt đất tại bệnh viện: 0,0 m.

Bảng 4.9 Tính toán thủy lực cho tuyến cống nhánh (1): 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

Độ đầy Tổn thất

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Trang 8

Bảng 4.12 Tính toán thủy lực cho tuyến cống nhánh (4): 57 - 58 - 59 - 60 - 61 - 62 - 63 - 64 - 56 - 53

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Trang 9

Bảng 4.15 Tính toán thủy lực cho tuyến cống nhánh (7): 53 - 52 - 51 - 50 - 47 - 46 - 45 - 28

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Trang 10

Bảng 4.17 Tính toán thủy lực cho tuyến cống chính (1): 8 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 - 21 - 22

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

Trang 11

Bảng 4.19 Tính toán thủy lực đoạn ống 23-TXL

Đoạn

ống

Qtính toán

(l/s)

Chiềudài(m)

Đườngkính(mm)

Độdốci

Vậntốc(m/s)

áp lực(m)

4.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA

Đặc điểm mặt bằng bệnh viện tương đối phức tạp do việc nâng cấp, sửa chữa từ trước và có ưu thế nằm ngay mặt tiền đường Trần Hưng Đạo Để đảm bảo thu gom được toàn bộ lượng nước mưa và phù hợp với hiện trạng của bệnh viện, mạng lưới thoát nước mưa được chia thành 3 tuyến cống, thu nước mưa tại mỗi phân khu mà tuyến ống đi qua và dẫn nước mưa xả vào mạng lưới thoát nước thành phố.

 Các tuyến cống thoát nước mưa

Ngoài ra còn có các tuyến cống nhánh:

Tuyến cống nhánh: 1-2-5, 3-4-5, 5-18, 6-7 và 19-7 đấu nối vào tuyến cống (1).

Tuyến cống nhánh: 10-11-14, 20-21-22-23-26 và 28-29-30 đấu nối vào tuyến cống (2).

Tuyến cống nhánh: 34-35-36 đấu nối vào tuyến cống (3).

4.2.1 Xác định lưu lượng tính toán nước mưa

Lưu lượng tính toán nước mưa được xác định theo phương pháp cường độ mưa giới hạn

tt

Q      F q  (l/s)

Qtt : Lưu lượng mưa tính toán của đoạn ống (l/s);

 : Hệ số dòng chảy;

F: Diện tích đoạn ống phục vụ (ha);

q: Cường độ mưa tính toán (l/s.ha);

 : Hệ số mưa không đều.

 Hệ số dòng chảy

0,2 0,1

tb TB q t

q: Cường độ mưa (l/s.ha);

t: Thời gian mưa (phút);

TB

 : Hệ số lớp phủ tính theo giá trị trung bình cho toàn diện tích thoát nước mưa.

Bảng 4.19 Hệ số dòng chảy và diện tích của các loại mặt phủ trong bệnh viện

Trang 12

- Mái nhà và mặt phủ bê tông

- Mặt phủ bằng đá dăm

- Đường lát đá cuội

- Mặt phủ bằng đá dăm không có vật liệu dính kết

- Đường sỏi trong vườn

- Mặt đất

- Mặt cỏ

0,950,600,450,400,300,200,10

4.732,70000345,80

93,1900006,810

tb

 Diện tích đoạn ống phục vụ (được trình bày trong phụ lục 1)

 Cường độ mưa tính toán

 n

n

b t

P C q

q : Cường độ mưa ở phút thứ 20 của trận mưa lớn nhất có chu kì ngập lụt P = 1 năm

Lấy q tại trạm Tân Sơn Nhất, 20 q = 302,4 (l/s.ha) (Cấp thoát nước, Nhuệ, 2007).20

P: Chu kì ngập lụt tức thời

Vì lưu vực thoát nước có địa hình bằng phẳng, diện tích lưu vực thoát nước mưa < 150 ha nên

P = 1  2 năm (Việt, 2005), chọn P = 2 năm;

C, b, n: Các hệ số địa lý khí hậu đối với khu vực tính toán (thành phố Hồ Chí Minh), C = 0,58;

v

lr: Chiều dài của rãnh tính toán;

Trang 13

Đối với khu nhà có mái nhà, có sênô thu nước, thời gian nước chảy trong rãnh: tr = 0 (phút).

Đối với khu nhà không có mái nhà, chiều dài của rãnh tính toán lr lấy bằng chiều dài đoạn ống tính toán (đoạn ống 10-11, 11-14, 12-13, 13-14)

Vận tốc nước chảy trong rãnh: chọn vr = 0,35 m/s;

to: Thời gian nước chảy trong ống từ giếng thu đến tiết diện tính toán, o o

lo: Chiều dài ống tính toán (m);

vo: Vận tốc nước chảy trong ống.

 Hệ số mưa không đều

Tổng diện tích của bệnh viện:  F  0,5 ha < 300 ha   = 1 (Việt, 2005).

4.2.2 Tính toán thủy lực cho các tuyến ống

Sử dụng ống bê tông cốt thép cho mạng lưới thoát nước mưa.

 Độ sâu chôn ống ban đầu (tính đến đỉnh cống)

Độ sâu chôn cống ban đầu: 0,3 m đối với khu vực không có xe cơ giới qua lại Ở vị trí có xe cơ giới qua lại, độ sâu chôn ống ban đầu là 0,7 m (TCXDVN 51:2008).

Tại vị trí hố ga số 19, 24 và 28 độ sâu chôn ống ban đầu là 0,7 m (vì có xe cơ giới qua lại) Đối với các đoạn ống còn lại, độ sâu chôn ống ban đầu là 0,3 m.

 Phương pháp nối ống

Chọn phương pháp chôn ống nối theo vòm ống Sử dụng cách nối ống theo vòm ống có lợi về thủy lực, phương pháp này tuy có hạn chế về độ sâu chôn ống nhưng không đáng kể do địa hình bệnh viện bằng phẳng.

 Giếng thu nước mưa, giếng rửa và khoảng cách giữa các giếng

Vị trí bố trí giếng thăm

Nơi nối các tuyến ống;

Nơi chuyển hướng dòng chảy;

Trên các đoạn cống thẳng, theo một khoảng cách nhất định.

Vị trí bố trí giếng rửa

Đối với các đoạn ống không tính toán, đầu các đoạn ống có bố trí giếng rửa để đảm bảo đường ống không có cặn lắng phá hủy đường ống.

Khoảng cách giữa các giếng

Khoảng cách giữa các giếng lấy theo độ dốc dọc đường Độ dốc dọc đường từ 0,0040,006, khoảng cách giữa các giếng thu là 60 m.

Trang 14

 Đường kính nhỏ nhất, độ dốc tối thiểu, vận tốc tối thiểu, độ đầy tối đa

Đường kính nhỏ nhất của ống thoát nước mưa trong tiểu khu là: 200 mm ( TCXDVN 51:2008) Tính toán thủy lực cho từng đoạn ống phải tuân theo các quy định về: vận tốc tối thiểu (vmin), độ dốc tối thiểu (imin), độ đầy tối đa (h/d).

- Vận tốc tối thiểu trong thoát mưa tương tự như trong thoát nước thải sinh hoạt (bảng 4.7).

- Độ dốc tối thiểu trong thoát mưa tương tự như trong thoát nước thải sinh hoạt (bảng 4.8) Đối với đoạn ống không tính toán, i = imin = 0,005.

- Độ đầy trong thoát nước mưa: h/d = 1

Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa dựa vào “Các bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước” (Uyển, 2003).

 Tính toán thủy lực đoạn ống (được trình bày trong phụ lục)

Nước thải bệnh viện sau khi xử lý được phép thải ra mạng lưới thoát nước thành phố Có thể dẫn nước thải ra mạng lưới thoát nước bằng tuyến cống riêng biệt, tuy nhiên, do lối đi bố trí tuyến ống thoát nước của bệnh viện tương đối hẹp và để tiết kiệm chi phí, tiến hành đấu nối tuyến ống thoát nước dẫn ra từ bể tiếp xúc sau xử lý vào tuyến cống thoát nước mưa của bệnh viện (tại hố

ga T- thể hiện trong bản vẽ vạch tuyến) Lưu lượng nước thải ra từ trạm xử lý: Qtb = 22,92 m3/h = 0,0064 m3/s = 6,4 l/s.

Kết quả được trình bày trong các bảng tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa (bảng 4.20 đến bảng 4.31).

Trang 15

Bảng 4.20 Tính toán thủy lực tuyến cống nhánh 1-2-5

Đoạn ống Chiều dài(m) Diện tích(ha) V giả thiết(m/s) Thời gian mưa (phút) ψ (l/s.ha)q

 Qtt

(l/s) D

Độ dốci

Đoạn ống Chiều dài(m) Diện tích(ha) V giả thiết(m/s) Thời gian mưa (phút) ψ q

(l/s.ha)

 Qtt

(l/s) D