Quy hoạch hệ thống cấp nước cho Thị trấn Gia Lộc – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương giai đoạn 2020 2030

Trong nhiều năm trở lại đây, tốc độ phát triển và đô thị hóa trên phạm vi cả nước đang gia tăng mạnh mẽ. Nhu cầu khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên của con người để phục vụ các hoạt động sống và sản xuất không ngừng tăng lên. Trong đó, nước sạch là một trong những nhu cầu quan trọng không thể thiếu.Thị trấn Gia Lộc nằm cách thành phố Hải D¬ương 9km, ven trục đ¬ường 39A, quốc lộ 37, cách đ¬ường 5A 10km, gần tuyến đư¬ờng 39A, đư¬ờng 10. Đặc biệt có đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng cắt qua ở vị trí là trung tâm khu vực tỉnh Hải Dương đầu mối giao thông vùng. Thị trấn Gia Lộc có vị thể quan trọng. Trong quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh, Gia Lộc nằm trong vùng động lực thúc đẩy sự phát triển của vùng khác trong toàn tỉnh, đ¬ược định hư¬ớng sản xuất kinh doanh và xuất khẩu các sản phẩm công nghiệp chế biến, công nghiệp điện tử cơ khí và sản xuất công nghiệp.Trong quy hoạch tổng thể thành phố Hải D¬ương, thị trấn Gia Lộc là đô thị cửa ngõ phía nam của thành phố nối kết khu vực thành phố với trục đ¬ường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng. Trong quy hoạch vùng thủ đô Hà Nội, thị trấn Gia Lộc nằm trong vùng trọng điểm công nghiệp vùng thủ đô Hà Nội trên tuyến đ¬ường cao tốc Đông Tây, hành lang đô thị hoá mạnh với các đô thị trung tâm phát triển lớn và các cụm đô thị công nghiệp, dịch vụ xen kẽ trên toàn dải trục. Những hoạch định trong quy hoạch vùng tỉnh thành phố Hải Dư¬ơng, vùng thủ đô Hà Nội và dự kiến phát triển các khu công nghiệp các khu đô thị mới dọc tuyến đ¬ường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng sẽ là định hướng rất quan trọng cho phương hướng phát triển thị trấn Gia Lộc cần đ¬ược kịp thời cập nhật và cụ thể hoá trong quy hoạch chung xây dựng đô thị giai đoạn 2020 – 2030. Do có vị trí thuận lợi giao lưu kinh tế mà trong những năm qua thị trấn Gia Lộc là một trong những đô thị có nền kinh tế phát triển, các khu đô thị, cơ sở hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội đ¬ược đầu t¬ư, nâng cấp mạnh.Đồng thời, cùng với quá trình phát triển đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, dân số gia tăng kéo theo nhu cầu sử dụng nước sạch tăng cao. Hiện nay, thị trấn Gia Lộc chưa có hệ thống nước sạch cung cấp cho các khu dân cư nên các khu dân cư phải sử dụng nước sông, nước giếng khoan, nước giếng đào và nước mưa cho sinh hoạt hàng ngày.Vì vậy, nhận thức được mức độ cấp thiết của vấn đề quy hoạch hệ thống cấp nước đô thị nói chung và Thị trấn Gia Lộc nói riêng, em lựa chọn thực hiện đề tài nghiên cứu: ”Quy hoạch hệ thống cấp nước cho Thị trấn Gia Lộc – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương giai đoạn 2020 2030”, nhằm giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch cho toàn thị trấn.

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, trước hết, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệutrường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, các thầy cô giáo trong Bộ mônCông nghệ Môi trường, khoa Môi Trường, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường

Hà Nội đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốtquá trình em học tập và rèn luyện tại trường

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô Nguyễn Lan Anh và thầy Phạm Đức Tiến

đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Nguyễn Thị Hương

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề

Trong nhiều năm trở lại đây, tốc độ phát triển và đô thị hóa trên phạm vi cả nước đang gia tăng mạnh mẽ Nhu cầu khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên của con người để phục vụ các hoạt động sống và sản xuất không ngừng tăng lên Trong đó, nước sạch là một trong những nhu cầu quan trọng không thể thiếu

Thị trấn Gia Lộc nằm cách thành phố Hải Dương 9km, ven trục đường 39A, quốc

lộ 37, cách đường 5A 10km, gần tuyến đường 39A, đường 10 Đặc biệt có đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng cắt qua ở vị trí là trung tâm khu vực tỉnh Hải Dương đầu mối giao thông vùng Thị trấn Gia Lộc có vị thể quan trọng Trong quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh, Gia Lộc nằm trong vùng động lực thúc đẩy sự phát triển của vùng khác trong toàn tỉnh, được định hướng sản xuất kinh doanh và xuất khẩu các sản phẩmcông nghiệp chế biến, công nghiệp điện tử cơ khí và sản xuất công nghiệp.Trong quy hoạch tổng thể thành phố Hải Dương, thị trấn Gia Lộc là đô thị cửa ngõ phía nam của thành phố nối kết khu vực thành phố với trục đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng Trong quy hoạch vùng thủ đô Hà Nội, thị trấn Gia Lộc nằm trong vùng trọng điểm công nghiệp vùng thủ đô Hà Nội trên tuyến đường cao tốc Đông Tây, hành lang đô thị hoá mạnh với các đô thị trung tâm phát triển lớn và các cụm đô thị công nghiệp, dịch

vụ xen kẽ trên toàn dải trục Những hoạch định trong quy hoạch vùng tỉnh thành phố Hải Dương, vùng thủ đô Hà Nội và dự kiến phát triển các khu công nghiệp các khu đô thị mới dọc tuyến đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng sẽ là định hướng rất quan trọng cho phương hướng phát triển thị trấn Gia Lộc cần được kịp thời cập nhật và cụ thể hoátrong quy hoạch chung xây dựng đô thị giai đoạn 2020 – 2030 Do có vị trí thuận lợi giao lưu kinh tế mà trong những năm qua thị trấn Gia Lộc là một trong những đô thị cónền kinh tế phát triển, các khu đô thị, cơ sở hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội được đầu tư, nâng cấp mạnh

Đồng thời, cùng với quá trình phát triển đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, dân số giatăng kéo theo nhu cầu sử dụng nước sạch tăng cao Hiện nay, thị trấn Gia Lộc chưa có

hệ thống nước sạch cung cấp cho các khu dân cư nên các khu dân cư phải sử dụng nướcsông, nước giếng khoan, nước giếng đào và nước mưa cho sinh hoạt hàng ngày

Vì vậy, nhận thức được mức độ cấp thiết của vấn đề quy hoạch hệ thống cấp nước đô thị nói chung và Thị trấn Gia Lộc nói riêng, em lựa chọn thực hiện đề tài

nghiên cứu: ”Quy hoạch hệ thống cấp nước cho Thị trấn Gia Lộc – huyện Gia Lộc

– tỉnh Hải Dương giai đoạn 2020 - 2030”, nhằm giải quyết vấn đề cung cấp nước

sạch cho toàn thị trấn

2. Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở khảo sát thu thập số liệu, kết hợp với tài liệu sẵn có trong các nghiêncứu gần đây, đồ án tập trung giải quyết mục tiêu chính: Xây dựng được hệ thống cấp nước phù hợp với quy hoạch kinh tế xã hội của khu vực Thị trấn Gia Lộc – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương

Đưa ra: + 02 phương án vạch tuyến mạng lưới cấp nước

+ 02 phương án thiết kế nhà máy xử lý nước cấp

+ Khái toán kinh tế 02 phương án (hệ thống xử lý và đường ống cấp nước)

Từ đó lựa chọn phương án quy hoạch hệ thống cấp nước phù hợp nhất cho khu vực Thị trấn Gia Lộc – huyện Gia Lộc – tỉnh Hải Dương

3. Nội dung nghiên cứu

- Thu thập tài liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu

- Đề xuất phương án vạch tuyến mạng lưới cấp nước, nhà máy xử lý nước cấp

- Tính toán thiết kế 2 phương án mạng lưới cấp nước, 2 phương án nhà máy xử lýnước cấp

- Khái toán kinh tế cho 2 phương án

- Thể hiện thiết kế hệ thống xử lý nước cấp trên 06 bản vẽ kỹ thuật

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu (Những nội dung chính về khu

vực nghiên cứu như: điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, điều kiện cơ sở hạ tầng, đường xá, điều kiện địa hình, độ dốc)

Chương 2: Vạch tuyến hệ thống cấp nước

2.1 Lựa chọn phương án vạch tuyến 2.2 Tính toán vạch tuyến

2.3 Khái toán kinh tế

Chương 3 Thiết kế hệ thống xử lý

3.1 Lựa chọn phương án xử lý 3.2 Tính toán thiết kế

3.3 Bố trí cao trình3.4 Tính toán khái toán kinh tế

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. Điều kiện tự nhiên

1.1.1. Vị trí địa lý

Thị trấn Gia Lộc nằm ở phía Nam thành phố Hải Dương, ở khu vực trung tâm của tỉnh, là nơi có nút giao tuyến đường tỉnh với đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng, là ngã ba tuyến đường tỉnh lộ 399 và quốc lộ 37, ở vị trí:

- Phía Bắc giáp xã Liên Hồng, Gia Xuyên, Gia Tân – huyện Gia Lộc

- Phía Nam giáp xã Toàn Thắng, Hồng Hưng – huyện Gia Lộc

- Phía Tây giáp xã Gia Tân, Gia Khánh – huyện Gia Lộc

- Phía Tây giáp xã Gia Hòa, Phương Hưng – huyện Gia Lộc

Tổng diện tích nghiên cứu quy hoạch: 661,86 ha

Hình 1.1 Vị trí địa lý thị trấn Gia Lộc

1.1.2. Địa hình

- Khu vực thị trấn tương đối bằng phẳng và cao

- Khu dân cư xen kẽ nhiều ao hồ

- Khu đồng ruộng: hệ thống kênh mương, sông thủy nông, mương máng tưới tiêu nhiều

- Cao độ:

+ Khu dân cư có cao độ trung bình: +2,8m

+ Cao độ ruộng trung bình: +1,6 ÷ 2,4m

+ Cao độ đường trong các khu dân cư trung bình: +2,8m

1.1.3. Khí hậu, địa chất, thủy văn

- Mưa: Lượng mưa trung bình 1300mm.

b. Đặc điểm thủy văn

- Thị trấn Gia Lộc chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ sông Đỉnh Đài

- Sông đỉnh đài là sông nội đồng, một phần của hệ thống đại thủy nông Bắc Hưng Hải Mực nước sông được điều tiết: về mùa mưa trung bình là 2,4m; lớn nhất là 2,85m

c. Đặc điểm địa chất

- Địa chất công trình: Gia Lộc thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ nên thuộc loại phù sa Sông Hồng và Sông Thái Bình Trong các lớp đất ở độ sâu 8 – 10m là các lớp đất sét, cát pha

- Địa chất thủy văn: nước ngầm khu vực xuất hiện ở độ sâu 0,5 – 1m, về mùa mưa là 2m, về mùa khô mực nước mạch sâu trong tầng cuội sỏi Phixtoxen khai thác sâu có nhiề khả năng nhiễm mặn

1-1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội

1.2.1. Dân số và lao động

Bảng 1.1 Kết quả dự báo dân số thị trấn Gia Lộc

- Dân số thị trấn tính tròn đến năm 2020 là 30000 người

- Giả định, dân số thị trấn tính tròn đến năm 2030 là 79000 người

- Lao động trong độ tuổi chiếm 55%

- Lao động phi nông nghiệp chiếm 60,7%

1.2.2. Đất đai

Tổng diện tích đất trong vùng quy hoạch là: 661,86ha

Trong đó: Đất xây dựng 184,51ha gồm:

+ Đất ở 3 khu vực dân cư thị trấn và thôn Nội, xã Toàn Thắng có 96,89ha

+ Đất công tình công cộng: có 19,1ha chiếm 10,35% đất xây dựng

+ Đất chuyên dụng: giao thông 51,8ha chiếm 28,8%

+ Đất sản xuất nông nghiệp: 387,9ha chiếm 58,6%

+ Đất nghĩa địa và đất khác: 101,18ha chiếm 15,28%

1.2.3. Hiện trạng kinh tế

Tổng thu nhập thị trấn năm 2008 là 142,591 tỉ đồng

Trong đó:

+ Giá trị nông nghiệp: 11,134 tỉ đồng chiếm 7,8%

+ Giá trị tiểu thủ công nghiệp: 54,055 tỉ đồng chiếm 37,91%

Dịch vụ xây dựng ngày càng tăng Hệ thống dịch vụ thông tin phát triển mạnh

Ngày một phát triển, chiếm tỉ trọng 37,91% ngành sản xuất chế biến gỗ khá phát triển Hàng đồ gỗ của thị trấn được xuất đi các thị trường trong và ngoài tỉnh

Là thế mạnh của khu vực, cơ cấu sản xuất nông nghiệp đang chuyển đổi theo hướng tăng cường cây lương thực và cây cảnh, tăng tỉ trọng chăn nuôi góp phần phát triển công nghiệp chế biến nông sản xuất khẩu

1.2.3. Hạ tầng xã hội

Công trình y tế: Bệnh viện Gia Lộc có quy mô 110 phòng, diện tích 17 038 m2 Ngoài ra còn trạm y tế thị trấn có cơ sở vật chất được đầu tư khang trang đáp ứng nhu cầu khám và chữa bệnh của người dân

Công trình văn hóa, thể dục thể thao: Trung tâm văn hóa của huyện có quy mô

đủ tiêu chuẩn phục vụ cho khu vực thị trấn Sân thể thao của huyện có quy mô nhỏ (1ha) Các khu dân cư đều đã có nhà văn hóa

Công trình hành chính: Hệ thống các công trình hành chính và các cơ quan xây dựng tương đối đầy đủ, hầu hết các công trình xây dựng kiên cố 2 -3 tầng

Công trình giáo dục: Hệ thống công trình giáo dục của huyện và thị trấn khá đầy

đủ gồm: trường trung học phổ thông, trường bán công, trung tâm giáo dục thường

xuyên và hệ thống trường trung học cơ sở, trường tiểu học, trường mầm non trung tâm

và cơ sở vật chất các trường đa số đạt chuẩn

Chưa có công viên, khu vui chơi giải trí

1.2.4. Hạ tầng kĩ thuật

Nguồn điện: Từ lưới điện quốc gia thông qua trạm biến áp Đồng Niên 110/35KV, được cấp trực tiếp từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại

Lưới hạ áp đa số đi nổi trên không

Lưới chiếu sáng: chưa có hệ thống chiếu sáng đồng bộ, chỉ có ở tuyến đường chính Trung tâm thị trấn

Hiện nay, thị trấn chưa có hệ thống nước sạch cung cấp cho các khu dân cư Tạm

thời, các khu dân cư sử dụng nước sông, nước giếng khoan, nước giếng đào và nước mưa cho sinh hoạt hàng ngày

c Hiện trạng thoát nước

Hiện tại thị trấn có một số tuyến đường là có hệ thống cống và mương nắp đan Hệ thống tiêu thoát của thị trấn Gia Lộc chủ yếu là tiêu thoát tự nhiên và chia làm 3 khu vực chính Nước thải tự chay vào hệ thống ao, rạch bên đường và tiêu thoát ra hệ thống thoát nước chính

Thôn Đức Đại: tiêu thoát ra sông Quảng Giang

Thôn Hội Xuyên: tiêu thoát ra khu ao Láng – cầu Nghè

Thôn Phương Điếm: tiêu thoát ra kênh Đonà Thượng – Thạch Khôi

d Hệ thống giao thông

Đường giao thông đối ngoại: 2,4km đường quốc lộ 37; 2,7km đường 399 (38B); 2,2

km đường 395 (39C); 1km đường 393 (39D) Mặt đường trung bình 6m rải nhựa.Đường nội bộ thôn xóm: 32 tuyến đường thôn quy mô 2,5 – 3,5m mặt, chủ yếu đường đổ bêtông

Giao thông tĩnh: hiện tại thị trấn chưa có bến, bãi xe, xe oto đỗ rải rác ven đường và trong một số công sở

e Hiện trạng về giải quyết chất thải rắn và công trình vệ sinh môi trường

Rác thải: thị trấn đã có dịch vụ thu gom rác,bãi rác được quy hoạch khu vực phía Tây thị trấn

- Có khả năng thu hút đầu tư lao độnglàm công nghiệp và dịch vụ.

Hạn chế:

- Khu vực trung tâm thị trấn chưa tạo được điểm nhấn cho đô thị

- Hệ thống hạ tầng kỹ thật còn thấp kém cần cải tạo và đầu tư xây dựng

CHƯƠNG 2: VẠCH TUYẾN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 2.1 Tính toán xác định quy mô công suất

2.1.1 Nhu cầu dùng nước

a Nước sinh hoạt

+ Đến năm 2030, ước tính số dân của thị trấn Gia Lộc là 79000 dân

Lưu lượng nước sinh hoạt được xác định:

 N: Dân số tính toán (người)

 Kng : Hệ số dùng nước không điều hoà ngày Kng = 1,4 (Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 quy định Kng = 1,2 ÷ 1,4)

 f : Tỷ lệ dân số được cấp nước ( TC 33-2006: lấy bằng 90%)

Từ đó ta xác định được lưu lượng nước dùng cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt là:

b Nước dùng cho tưới cây, rửa đường

Theo Bảng 3.1 - TCXDVN: 33:2006 nước tưới cây, rửa đường

⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây, rửa đường là

Trong đó:

 Lưu lượng nước tưới cây Qt = 40% Qtcr

 Lưu lượng nước rửa đường Qr = 60% Qtcr

 Nước tưới cây

Lưu lượng nước tưới cây được xác định:

Cây xanh được tưới vào các giờ 5,6,7 và 16,17,18 giờ trong ngày (tổng cộng 6

giờ)

⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây 1 giờ trong ngày là:

 Nước rửa đường

Lưu lượng nước rửa đường được xác định:

Đường được tưới cơ giới vào các giờ 9h ÷13h ; 14h ÷18h trong ngày (tổng

cộng 8 giờ)

⇒ Vậy lưu lượng nước rửa đường 1 giờ trong ngày là:

c.Nước dùng cho công nghiệp:

Đất công nghiệp là 116,84 ha dự kiến cần:

QCN = 116,84 ha x 30 m3/ha ngày đêm = 3505,2 (m3/ngày đêm)(Theo mục 2.4 TCXDVN 33:2006)

d Nước dùng cho bệnh viện

Tiêu chuẩn cấp nước cho Bệnh Viện: qtc = 250 - 300 (l/ng.ngày) theo TCVN 4513/1988

e Nước dùng cho trường học

Tiêu chuẩn cấp nước cho trường học: qtc = 15 - 20 (l/ng.ngày) theo TCVN 4513/1988

Có 3 trường học có 3723 học sinh

Lưu lượng cấp cho trường học:

Trong đó:

N: Số học sinh Số học sinh của trường học qtc: Tiêu chuẩn dùng nước Chọn qtc = 20 (l/ng.ngày)2.1.2. Xác định công suất tiêu thụ nước

QTT = a.QSHmax + ΣQCN + ΣQTC+RĐ + ΣQTH + ΣQBV (m3/ngđ)

(CT 1.11 Giáo trình Mạng lưới cấp nước, PGS.TS Hoàng Văn Huệ, NXB Xây dựng )

Trong đó : a – Hệ số kể đến lượng nước dùng cho sự phát triển công nghiệp địa

phương , a = 1,05 ÷ 1,1 Chọn a = 1,1

⇒ QTT = 1,1 × 9954 + 3505 + 995,4 + 74,46 + 67,5 = 15591,76 (m3/ngđ)

QML = QTT × b (m3/ngđ)

(CT 1.12 Giáo trình Mạng lưới cấp nước, PGS.TS Hoàng Văn Huệ, NXB Xây dựng )

Trong đó: b - Hệ số kể đến lượng nước hao hụt do rò rỉ (b = 1,1÷1,3) Chọn b = 1,2

⇒ QML = 15591,76 × 1,2 = 18710,112 (m3/ngđ)

Q = QML × c (m3/ ngđ)

(CT 1.12 Giáo trình Mạng lưới cấp nước, PGS.TS Hoàng Văn Huệ, NXB Xây dựng )

Trong đó : c - Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân các công trình của hệ thốngcấp nước ( c =1,05 Chọn c = 1,05

= 18710,112 × 1,05 = 19645,62 (m 3 /ngđ) ≈ 20000 (m 3 /ngđ)

Xác định hệ số không điều hòa giờ

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 Hệ số dùng nước không điều hoà K giờ xác định theo công thức:

(CT 3-4 TCXDVN 33:2006)

Trong đó:

: Hệ số dùng nước không điều hoà giờ

: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương khác, theo TCXD 33-2006:

αmax = 1,2 ÷ 1,5 : Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư, tra bảng 3.2 TCXD 33-2006

Tra bảng 3.2 TCXDVN 33:2006 ta có:

Dân số

max max

Hình 2.1 Biểu đồ tiêu thụ nước của thành phố

Bảng 2.1 Bảng xác định dung tích điều hòa của đài nước

Giờ

Lượng nước tiêu thụ

Lưu lượng bơm cấp II

Lượng nước vào đài

Lượng nước

ra đài

Lượng nước còn lại trong đài

Số bơm

(CT 3.5 Giáo trình Mạng lưới cấp nước, PGS.TS Hoàng Văn Huệ, NXB Xây dựng )

Dung tích thiết kế của đài nước:

, m3

(CT 3.7 Giáo trình Mạng lưới cấp nước, PGS.TS Hoàng Văn Huệ, NXB Xây dựng )

Trong đó : là thể tích chứa lượng nước để dập tắt các đám cháy trong 10 phút đầu

Trong đó:

Wcc : Lượng nước dự trữ cho chữa cháy (m3)

qcc : Tiêu chuẩn nước cho 1 đám cháy,

theo TCVN 2622-1995 (Bảng 12), đối với số dân đến 200.000 người, nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa: qcc = 30 l/s

n : Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2

Ta có :

Dung tích thiết kế của đài nước

Thiết kế : Chiều cao H = 5 (m)

Đường kính : D = 10,25 (m)

b. Dung tích bể chứa nước sạch

Thể tích thiết kế của bể chứa nước

WBC = Wđh + Wcc3h + Wbt (m3)Trong đó:

WBC : Dung tích bể chứa nước sạch (m3)

Wđh : Dung tích điều hoà của bể chứa (m3)

Wcc : Lượng nước dự trữ chữa cháy trong 3 giờ (m3)

Wbt : Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm (m3)

Bảng 2.2 Bảng xác định dung tích điều hòa của bể chứa nước sạch

Giờ trong ngày

Lượng nước bơm của bơm cấp II

Lượng nước bơm của bơm cấp I

Lượn g nước vào bể

Lượn g nước

ra bể

Lượng nước còn lại trong bể

Lượng nước dự trữ cho bản thân trạm:

 Vậy: Ta xây 2 bể chứa với kích thước mỗi bể như sau:

+ Hbể = 6m + 0.5m (chiều cao bảo vệ) = 6,5 m

+ Lbể = 32 m

+ Bbể = 20 m

2.2. Tính toán vạch tuyến

 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

- Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong phạm vi thị trấn

- Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới (theo hướng phát triển của thị trấn)

- Các tuyến ống chính phải được liên hệ với nhau bằng các ống nối, tạo thành cácvòng khép kín liên tục Các vòng cũng nên có hình dạng kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới

- Các tuyến ống chính phải bố trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắnnhất và nước chảy thuận tiện nhất

- Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật

- Khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải có sự liên hệ chặt chẽ với việc bố trí

và xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm khác

- Kết hợp chặt chẽ giữa hiện tại và phát triển trong tương lai của khu vực

Dựa trên nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước ở trên, tiến hành vạch tuyến mạng lưới cấp nước với 2 phương án

Phương án 1 : Sử dụng mạng lưới đường ống dạng vòng

Ưu điểm : Đảm bảo an toàn trong cấp nước

Nhược điểm:

- Do khó xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế

- Tổng chiều dài đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng cũng như chi phí quản

2.2.1.Tính toán thủy lực phương án 1

Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước vòng với 2 trường hợp giờ dùng nước lớn nhất

và giờ dùng nước lớn nhất có cháy

a Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống trên mạng lưới

Chiều dài tính toán của mỗi đoạn ống được xác định theo công thức:

ltt = lthực x m (m)Trong đó:

 ltt: Chiều dài tính toán của các đoạn ống (m)

 lthực: Chiều dài thực của đoạn ống (m)

 m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m≤1);

Khi đoạn ống phục vụ 1 phía m = 0,5;

Khi đoạn ống phục vụ 2 phía m = 1;

Khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải m = 0;

Bảng 2.3 Bảng tính chiều dài tính toán của các đoạn ống

Đoạn ống Chiều dài

thực

Hệ số

Chiều dàithực

b. Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống trong mạng lưới

- Xác định lưu lượng đơn vị :

(CT 12, 13 – Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước, ThS Nguyễn Thị Hồng, NXB Xây dựng)

Trong đó:

+ Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực (l/s.m)

+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt (có kể đến lượng nước dùng cho

phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ số a) của khu vực (l/s)

+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s)

+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng

nước rò rỉ thất thoát - (l/s)

Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:

Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k

Bảng 2.4 Bảng tính toán lưu lượng dọc đường của các đoạn ống

Đoạn ống Chiều dài

Bảng 2.5 Bảng tính toán lưu lượng quy về các nút

Bảng 2.6 Bảng tính lưu lượng tại các nút có tính đến lưu lượng tập trung

c. Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới

- Tính toán thuỷ lực mạng lưới bằng phần mềm epanet 2.0

- Nhập các thông số như trên vào Epanet, chạy Epanet và điều chỉnh ta có kết quả tính toán thuỷ lực giờ dùng nước max

Bảng 2.7 Bảng các thông số nút giờ dùng nước lớn nhất

Network Table - NodesElevation Base

Demand Demand Head Pressure

Bảng 2.8 Bảng thông số đoạn ống giờ dùng nước lớn nhất

Network Table - Links

Length Diameter Flow Velocit

Bảng 2.9 Bảng các thông số nút giờ dùng nước lớn nhất có cháy

Network Table - Nodes

Bảng 2.10 Bảng thông số đoạn ống giờ dùng nước lớn nhất có cháy

Network Table - Links

Headloss

2.2.2. Tính toán thủy lực phương án 2

Bảng 2.11 Bảng chiều dài các đoạn ống trong mạng lưới cụt

Đoạn ống Chiều dài (m) Đoạn ống Chiều dài (m)

- Xác định lưu lượng đơn vị :

(CT 12, 13 – Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước, ThS Nguyễn Thị Hồng, NXB Xây dựng)

Trong đó:

+ - Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực (l/s.m)

+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt (có kể đến lượng nước dùng cho

phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ số a) của khu vực (l/s)

+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s)

+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng

nước rò rỉ thất thoát - (l/s)

Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:

Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k

Bảng 2.12 Bảng tính toán lưu lượng dọc đường các đoạn ống

Đoạn ống Chiều dài q đv q dđ

Bảng 2.13 Bảng tính toán lưu lượng tới các nút

24.37

19.09

14.80

11.05

30.87

17.79

22.27

38.44

27.43

31.38

12.7

8 11.86

11.86

13.28

15.61

9.75

11.20

17.39

17.5

4 20.82 14.8

11.05

30.8

7 19.51

22.27

38.44

27.43

31.38

12.78

11.86

11.86

13.28

15.61

24.3

7 86.94

Bảng 2.15 Bảng tính toán thủy lực tuyến ống chính

Đoạnống

11-12 341.43 118.32 350 1.21 6.08 2.08 2.42 2.4 35.54 33.47 33.14 31.0712-27 1683.1

2.3. Khái toán kinh tế

Ghi chú: Khái toán kinh tế chưa kể đến phần trả lãi vay và chỉ số tăng giá cả, lạm phát,… giá cả vật tư, thiết bị được quy về thời điểm hiện tại (Năm 2016)

2.3.1. Khái toán kinh tế cho mạng lưới cấp nước dạng vòng

Theo tính toán thủy lực mạng lưới ở mục 2.2, ta có thống kê mạng lưới đườngống mới cần lắp đặt Từ thống kê đường kính và chiều dài các đoạn ống ta cótổng hợp chi phí xây dựng mạng lưới đường ống mới

Bảng 2.16 Chi phí xây dựng tuyến ống dẫn nước

STT Loạiống

Đườngkính

Chiềudài Đơn giá

Chi phíống Phụ kiện Thành tiền

Tổng chi phí xây dựng mạng lưới đường ống mạng vòng là 51.485 (tỷ đồng)

2.3.2. Khái toán kinh tế cho mạng lưới cấp nước dạng cụt

Theo tính toán thủy lực mạng lưới ở mục 2.2, ta có thống kê mạng lưới đườngống mới cần lắp đặt Từ thống kê đường kính và chiều dài các đoạn ống ta cótổng hợp chi phí xây dựng mạng lưới đường ống mới

Bảng 2.17 Chi phí xây dựng tuyến ống dẫn nước

STT Loạiống

Đườngkính Chiều dài Đơn giá Chi phíống Phụ kiện Thành tiền

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP 3.1 Lựa chọn phương án xử lý

3.1.1. Chất lượng nước

Thượng qua trạm bơm tăng áp đặt tại khu vực xã Thạch Khôi

( Nguồn: dữ liệu về diễn biến môi trường TP Hải Dương năm 2014)

- Nhận xét: Giá trị độ màu, độ đục vượt quá giới hạn cho phép trong QCVN

02:2009/BYT nên cần phải xử lý

 CO2 tự do trong nước = 12 mg/l

3.1.3. Tính toán liều lượng hóa chất đưa vào.

a. Liều lượng phèn cần thiết để keo tụ

 Theo độ màu

a = 4 = 4 = 31,5 (mg/l)

(CT 2.1 Giáo trình xử lý nước cấp, TS Nguyễn Ngọc Dung, NXB Xây dựng, 2005)

Trong đó: M – Độ màu của nước, M = 62 PtCo

 Theo hàm lượng cặn

- Với hàm lượng cặn là 210 mg/l, tra bảng 6.3, TCXDVN 33:2006, thì hàm lượng phèn không chứa nước dùng để xử lý là: 35÷45mg/l, chọn là 40mg/l

- Chọn lượng phèn cần thiết để xử lý nước là 40mg/l

- Với hàm lượng cặn là 210, độ màu là 62, tra bảng 6.4, TCXDVN 33:2006, liều lượng chất phụ trợ keo tụ PAA( Poliacrylamid) không chứa nước cho vào trước bể lắng là 0,2 ÷ 0,5 mg/l, chọn là 0,5 mg/l

- Liều lượng phèn kiềm hóa:

(CT 2.2 Giáo trình xử lý nước cấp, TS Nguyễn Ngọc Dung, NXB Xây dựng, 2005)

Trong đó: Pk : Hàm lượng chất kiềm hóa (mg/l)

PP :Hàm lượng phèn cần dùng để keo tụ (mg/l)

e1, e2 : Trọng lượng đương lượng của chất kiềm hóa và của phèn

(mg/mgđl) Đối với chất kiềm hóa là CaO thì e1=28

Đối với chất keo tụ là Al2(SO4)3 thì e2=57

Kt : Độ kiềm nhỏ nhất của nguồn nước (mgđl/l) Chọn Kt=3 mgđl/l

1 : Độ kiềm dự phòng của nước (mgđl/l)

c : Tỷ lệ chất kiềm hóa nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng (%)

Nhận xét: Pk có giá trị âm nghĩa là độ kiềm tự nhiên của nước đủ đảm bảo cho quá trình thủy phân phèn, nên không phải kiềm hóa nước

b.

Quá trình clo hóa sơ bộ

Clo hóa sơ bộ là quá trình cho clo vào nước trước bể lắng và bể lọc nước.Mục đích của clo hóa sơ bộ là:

- Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng

- Oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạo thành các kết tủa tương ứng

- Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu

- Trung hòa amoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng

Clo hóa sơ bộ còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu trong bể phản ứngtạo bông cặn và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh sản ra chất nhầy nhớt trên mặt

bể lọc, làm tăng thời gian của chu kỳ lọc

- Với hàm lượng mangan tổng số là 7mg/l, phải clo hóa sơ bộ

- Liều lượng clo khi trong nước có NH4 là:

= 1,3.0,05 + 5.0,1 = 0,565 (mg/l)3.1.4 Kiểm tra độ ổn định của nước

Sau khi cho phèn nhôm vào để keo tụ thì độ pH của nước giảm, do đó khả năng nước

có tính xâm thực Cần phải kiểm tra độ ổn định của nước

( CT 6.33 TCXDVN 33:2006)

Trong đó: Ko - Độ kiềm của nước nguồn trước khi pha phèn (mgdl/l)

Dp – Liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (mg/l)

e – Đương lượng của phèn không ngậm nước, lấy theo 6.15-TCXD

33:2006 (mg/mgdl)

Sau khi cho phèn nhôm vào để keo tụ thì độ pH của nước giảm, do đó khả năng nước

có tính xâm thực Cần phải kiểm tra độ ổn định của nước

J = pHo - pHs

( CT 6.31 TCXDVN 33:2006)

Trong đó:

pHo – Độ pH của nước, pHo = 7,36

pHs – Độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonat đến trạng thái cân bằng

Lượng axit cacbonic tự do trong nước sau khi pha phèn:

Lấy theo bảng 6.20, TCXDVN 33: 2006, với J<0, pHo < pHs <8,4 ta có:

Dk = β K1 = 0,24 2,3 = 0,552 (mgđl/l)Trong đó:

Dk – Liều lượng kiềm

β – Hệ số tra ở hình 6-4, TCXDVN 33:2006, β = 0,32

K1 – Độ kiềm của nước trước khi xử lý ổn định

Chuyển Dk thành đơn vị trọng lượng trong sản phẩm kỹ thuật:

DK = Dk e2

( CT 6.36 TCXDVN 33:2006)

Trong đó:

e2 – Đương lượng của hoạt chất trong kiềm, mg/mgdl, kiềm hóa bằng CaO, e =28

Ck – Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật, lấy Ck = 80%

- K: Hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng Đối với phèn nhôm không sạch K = 1.

- Pp: Lượng phèn đưa vào để keo tụ Pp = 40 (mg/l)

- M: Độ màu của nước nguồn theo thang độ Platin - Coban M = 62

- DK: Liều lượng vôi đưa vào để kiềm hoá DK = 19,32 (mg/l)

Clo

Bể trộn có tấm chắn khoan lỗ

Bể phản ứng có lớpcặn lơ lửng