Thiết kế hệ thống cấp nước xã thượng đình, huyện phú bình, tỉnh thái nguyên

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước LỜI NĨI ĐẦU   ơ Với sách đổi mở cửa Đảng phủ nay, đất nước ta đổi phát triển nhanh chóng Nền kinh tế phát triển mạnh dần hoà nhập với giới Cùng với ngành kinh tế khác, dự án nâng cấp, cải tạo xây dựng sở hạ tầng cho khu vực đô thị nông thôn hệ thống đường giao thơng, hệ thống điện, cấp nước ưu tiên phát triển, nhằm phát triển kinh tế nâng cao điều kiện sống nhân dân bảo vệ môi trường Tuy nhiên hầu hết địa phương đất nước điều kiện vệ sinh, cấp nước môi trường mức độ chưa cao chưa đáp ứng đủ nhu cầu tốc độ phát triển Xã Thượng Đình, Huyện Phú Bình, Tỉnh Thái Nguyên tình trạng Hiện xã Thượng Đình chưa có hệ thống xử lý, cung cấp nước tập trung Người dân phải dùng nguồn nước khác không đảm bảo điều kiện vệ sinh, chứa nhiều vi trùng gây bệnh Với mong muốn góp phần giải tình trạng khó khăn trên, em lựa chọn đề tài tốt nghiệp là:“Thiết kế hệ thống cấp nước xã Thượng Đình, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên” Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Cô giáo khoa Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước, Thầy Cơ mơn Cấp nước, đặc biệt Thầy Nguyễn Thế Anh tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian làm đồ án Đồ án thực thời gian có hạn, thơng tin thu thập phục vụ nghiên cứu kinh nghiệm thân hạn chế nên nội dung đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp quý báu Thầy Cơ giáo tồn thể bạn để đồ án hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước Đồn Thị Thanh ThảoCHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA XÃ THƯỢNG ĐÌNH 1.1 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý Xã Thượng Đình nằm phía tây bắc huyện Phú Bình Vị trí cụ thể sau: - Phía Đơng Bắc: giáp xã Đào Xá (ngăn chia sơng Cầu) - Phía Tây Bắc: giáp xã Lương Sơn – TP Thái Nguyên - Phía Đơng Nam: giáp xã Nhã Lộng - Phía Tây Nam: giáp xã Điềm Thụy xã Hồng Tiến- huyện Phổ n Tổng diện tích đất tự nhiên tồn xã 1195,18 ha, : - Đất nơng nghiệp: 896,81 chiếm 75,04% tổng diện tích đất tự nhiên - Đất phi nông nghiệp: 296,90 chiếm 24,84% - Đất chưa sử dụng : 1,47 chiếm 0,12% Dân số toàn xã năm 2010 là: 8586 người, với 2112 hộ, phân bố 15 xóm 1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất Thượng Đình xã thuộc vùng Trung du với nhiều đồi cao ao hồ, mặt khác xã nằm sát với sông cầu nên diện tích đất canh tác nơng nghiệp lớn Nhìn chung địa hình xã Thựong Đình phức tạp dốc dần từ Bắc tới Nam Qua nghiên cứu, khảo sát địa tầng cho thấy chưa thấy có tượng địa chất bất thường xảy 1.1.3 Điều kiện khí hậu - Khí hậu xã Thượng Đình chung chế độ khí hậu thành phố Thái Nguyên Một năm chia làm mùa rõ rệt: + Mùa nóng tháng đến tháng 10, gió Nam, Đơng Nam làm chủ đạo, nhiệt độ cao trung bình 38 0C Mùa nóng đồng thời mùa mưa tập trung từ tháng đến tháng 9, bão thường xuất tháng 7, + Mùa lạnh tháng 11 đến tháng 3, gió Đơng Bắc chủ đạo, nhiệt độ thấp trung bình từ - 100C + Độ ẩm trung bình năm: 84,5% Vào tháng độ ẩm đạt tới 100% Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước - Thượng Đình nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nói chung, chịu đặc điểm riêng vùng Đông Bắc Khí hậu chia làm mùa chuyển tiếp: Mùa mưa, nóng từ tháng đến tháng 11 hàng năm Mùa khô rét từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau - Tuy khí hậu tương đối khắc nghiệt nhìn chung phù hợp với việc phát triển sản xuất, cần có biện pháp cải tạo tiểu vùng khí hậu đắp đập, hồ giữ nước để phục vụ sản xuất mùa khô 1.1.4 Đặc điểm thủy văn Phía Đơng phần phía Nam xã Thượng Đình nằm sát với sơng Cầu nên mùa lũ trình trạng ngập lụt cục xảy phổ biến diện rộng, nhiên gần sơng có hệ thống kênh mương thuỷ lợi nội đồng, ao hồ khu dân cư nên tình trạng ngập úng không kéo dài 1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 1.2.1 Dân số - Dân số: Dân toàn xã năm 2010: 8586 người, với 2112 hộ phân bố 15 xóm - Lao động: Dân số độ tuổi lao động khoảng: 4832 người, chiến khoảng 56,3% dân số xã Lao động chủ yếu làm nông nghiệp khoảng 3382 người (chiếm 70%), lao động thương mại dịch vụ khoảng 530 người (chiếm 11,0%), lao động khác 920 người (chiếm 19,0%) - Lực lượng lao động qua đào tạo: 502 người; Trong trình độ Đại học cao đẳng, trung cấp chiếm tỉ lệ lớn, trình độ tốt nghiệp cấp chiếm tỉ lệ 90%, trình độ tốt nghiệp cấp học hết cấp phổ cập Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là: 1,1% Dự kiến đến năm 2025 10 117 người 1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội Trong năm gần đây, nhờ có chủ chương sách Đảng Nhà nước, quan tâm đạo cấp Đảng uỷ địa bàn xã, kinh tế có bước chuyển biến tích cực, sản xuất nơng nghiệp, chăn nuôi, trồng trọt, sản xuất tiểu thủ công nghiệp, kinh doanh dịch vụ gặp nhiều khó khăn nhìn chung Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước đạt kết tốt, góp phần quan trọng việc tăng trưởng kinh tế địa bàn xã Cơ cấu kinh tế xã tiếp tục phát triển theo hướng tiểu thủ công nghiệp dịch vụ giảm dần giá trị sản xuất nông - lâm nghiệp Tuy nhiên giá trị ngành sản xuất nông - lâm nghiệp chiếm vai trò chủ đạo Tỷ trọng kinh tế có thay đổi sau: * Năm 2009: Tổng giá trị nội xã đạt 67,9 tỷ đồng Trong đó: + Giá trị sản xuất nơng-lâm nghiệp là: 50,9 tỷ đồng = 75 % cấu KT + Giá trị sản xuất tiểu thủ CN dịch vụ : 17 tỷ đồng = 25% cấu KT * Năm 2010: Tổng giá trị nội xã đạt 77,35 tỷ đồng Trong đó: + Giá trị sản xuất nơng-lâm nghiệp là: 55,69 tỷ đồng = 72 % cấu KT + Giá trị sản xuất tiểu thủ CN dịch vụ : 21,66 tỷ đồng = 28% cấu KT * Năm 2011: Tổng giá trị nội xã đạt 103,4 tỷ đồng Trong đó: + Giá trị sản xuất nông-lâm nghiệp là: 73,08 tỷ đồng = 70 % cấu KT + Giá trị sản xuất tiểu thủ CN, dịch vụ thu khác:30 tỷ đồng = 30 % cấu KT Các tiêu phát triển kinh tế xã hội + Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hàng năm: Trên 10% Giá trị thu nhập bình qn đầu người /năm tồn xã qua năm: - Năm 2009 : 7.850.000đ/người/năm - Năm 2010 : 9.000.000đ/người/năm - Năm 2011 : 12.000.000đ/người/năm Nhìn chung kinh tế tồn xã có xu hướng tăng năm sau cao năm trước, thu nhập bình quân người dân địa bàn tăng lên - Về trồng trọt Tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2009 đạt 3850 Trong - Thóc : 3170 - Ngơ: 680 Tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2010 đạt 3575 Trong - Thóc : 2845tấn - Ngơ: 730 Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước Tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2011 đạt 3900 Trong - Thóc : 3180 - Ngô: 720 - Về chăn nuôi: Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2009 sau: - Đàn trâu : 400 com - Đàn bò: 2.300 - Sản lượng thịt lợn xuất chuồng : 1.150 - Đàn lợn nái: 1350 - Tổng đàn gia cầm: 65.700 Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2010 sau: - Đàn trâu : 365 com - Đàn bò: 2.354 - Sản lượng thịt lợn xuất chuồng : 1.218 - Đàn lợn nái: 1.305 - Tổng đàn gia cầm: 61.750 Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2011 sau: - Đàn trâu : 370 com - Đàn bò: 2.230 - Sản lượng thịt lợn xuất chuồng : 1.050 - Đàn lợn nái: 1.350 - Tổng đàn gia cầm: 66.000 - Về thuỷ sản: Với diện tích ao hồ 16,11 ha, hộ gia đình trọng đầu tư chăn nuôi cá Sản lượng năm 2009 là: 50 Sản lượng năm 2010 là: 52 Sản lượng năm 2011 là: 55 - Tiểu thủ công nghiệp: - Với đặc thù xã nằm dọc theo sông Cầu nhân dân tận dụng khai thác có hiệu nguồn tài nguyên cát, sỏi Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước - Các ngành nghề khí gò hàn phát triển Ngồi có số sở sản xuất gạch - Ngành nghề truyền thống mây tre đan ( đan dọ tôm) đạt 10% tỷ trọng kinh tế xã - Dịch vụ thương mại: Các ngành nghề dịch vụ vận tải, xay xát, sản xuất đồ mộc, may đo hàng năm phát triển mạnh, giá trị tạo năm sau cao năm trước Đặc biệt xã có đường quốc lộ 37 chạy qua thuận tiện cho việc giao thương buôn bán, nhân dân tận dụng lợi sẵn có địa phương phát huy tốt kinh doanh dịch vụ, bn bán đường dài, bn bán nhỏ, từ kinh tế phát triển mạnh, đóng góp vào tăng trưởng kinh tế địa phương 1.3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT 1.3.1 Hiện trạng hệ thống giao thơng Giao thơng xã có tổng chiều dài 52,6 km cứng hóa 4,53 km (8,61%), lại chủ yếu đường đất, cấp phối xuống cấp lầy lội mùa khô, bụi mùa mưa 1.3.2 Hiện trạng cấp điện - Hiện 100% số hộ dân xã sử dụng điện lưới quốc gia: - Lưới điện: Đường điện 10KV chạy dọc song song với đường trục xã - Tổng công suất trạm biến là: 1010 KVA - Tổng chiều dài đường dây 10KV(35KV) 7800m - Tổng Chiều dài đường dây 0,4KV: 20,193m 1.3.3 Hiện trạng cấp nước Xã Thượng Đình chưa có hệ thống xử lý, cung cấp nước tập trung, người dân chủ yếu sử dụng nước giếng khoan cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày 1.4 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KHU VỰC 1.4.1 Quy hoạch hệ thống giao thông - Xây dựng đồng hệ thống giao thông nông thôn, chất lượng bảo đảm thuận tiện cho việc lại vận chuyển hàng hố, tiêu thụ nơng sản tiền đề hình thành vùng sản xuất hàng hoá tập trung với quy mơ lớn, góp phần giảm khoảng cách chênh lệch kinh tế trình độ dân trí nơng thơn thành thị Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước - Để đạt mục tiêu, cần tập trung phát triển mạng lưới giao thông xã gồm: Cải tạo, nâng cấp đường trục liên thơn, tuyến đường ngõ, xóm thơn tuyến đường trục nội đồng Căn tiêu chí, quy mơ xây dựng tuyến đường xây dựng nông thôn Ta tiến hành phân cấp xác định quy mô tuyến đường sau: - Đường quốc lộ 37 nâng cấp theo tiêu chuẩn giao thông nghị định số 186/2004/NĐ - CP thành đường tiêu chuẩn cấp IV với đường 9m, mặt đường 8m lề đường 2x0,5m hành lang 10m, lộ giới quản lý 29m, kết cấu mặt đường trải nhựa, tổng chiều dài cần nâng cấp 3,3km - Đường huyện Hanh – Lương Sơn nâng cấp thành đường cấp A đường 5,0m mặt đường 3,0m lề đường 2x1,0m, kết cấu mặt đường bê tông, tổng chiều dài cần nâng cấp 3,0km - Quy hoạch đường vành đai số đường cấp IV có đường 9m, mặt đường 7m, lề đường 2x1,0m, hành lang 10m, lộ giới quản lý 29m, kết cấu mặt đường nhựa, chiều dài đoạn qua xã khoảng 2,4km - Giao thông trục xã: Nâng cấp 10,2km đường trục xã thành đường cấp IV miền núi với đường 7,5m mặt đường 5,5m lề đường 2x1,0m, hành lang 10m, kết cấu mặt đường nhựa 1.4.2 Quy hoạch hệ thống thủy lợi - Các tuyến kênh giữ nguyên, xong cần nạo vét để phục vụ tưới, tiêu kịp thời - Mương cứng: Tiến tới bước xây dựng toàn hệ thống mương cứng thuỷ lợi thay hệ thống mương đất có 1.4.3 Quy hoạch hệ thống thoát nước Để đảm bảo nước mưa nước sinh hoạt, vệ sinh mơi trường nên giải pháp quy hoạch là: - Hướng thoát nước chủ yếu theo hướng dốc địa hình, độ dốc rãnh theo độ dốc đường để đảm bảo kinh tế hạn chế khối lượng đào đắp Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước - Khẩu độ cống nước tính tốn sở khoanh lưu vực, tính tốn thuỷ văn thơng số khác khu vực - Hệ thống thoát nước dọc trục đường bố trí vỉa hè để thu gom nước mưa đường từ khu dân cư xung quanh đổ - Hệ thống thoát nước khu dân cư kết hợp với mương cứng thuỷ lợi Nước tự chảy từ khu dân cư sau mương thuỷ lợi cứng hố trước sơng 1.4.4 Quy hoạch hệ thống cấp nước - Xây dựng nhà máy xử lý nước cung cấp nước cho sinh hoạt hoạt động phát triển kinh tế, văn hóa, trị địa bàn xã - Đồi với khu vực dân cư tập trung: trung tâm xã, dọc trục đường xã nhu cầu dùng nước lấy từ nhà máy nước theo quy hoạch xã - Đối với khu vực dân cư nằm rải rác, mật độ thấp, vùng đồi núi: trước mắt người dân sử nước giếng, nước mưa sau xử lý sơ bể lọc đơn giản ( than, sỏi, cát) 1.4.5 Quy hoạch hệ thống điện Nhu cầu dùng điện sinh hoạt sản xuất tăng, cần nâng cấp cải tạo hệ thống điện cho phù hợp với phát triển phụ tải Cụ thể: - Đối với trạm biến áp trạng: + Trạm biến áp Thượng Đình 1: 250KVA Nâng cấp thành 400KVA- 35/0,4KV + Trạm biến áp Thượng Đình 2: 180KVA Nâng cấp thành 320KVA- 35/0,4KV + Trạm biến áp Thượng Đình 3: 160KVA Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV + Trạm biến áp Thượng Đình 4: 100KVA Nâng cấp thành 320KVA- 35/0,4KV + Trạm biến áp Thượng Đình 5: 160KVA Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV; + Trạm biến áp Thượng Đình 6: 160KVA Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV - Xây dựng trạm biến áp : + Trạm biến áp TBA-7 cơng suất 250KVA-35/0,4KV, nằm xóm Ngọc Tâm cạnh đường Huyện Hanh – Lương Sơn + Trạm biến áp TBA-8 công suất 250KVA - 35/0,4KV, nằm xóm Huống cạnh đường Quốc lộ 37 + Trạm biến áp TBA – công suất 250KVA – 35/0,4KV, nằm xóm Đơng n Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước Vị trí trạm biến áp dự kiến thể vẽ KT- 07 : Quy Hoạch hạ tầng kỹ thuật Diện tích chiếm đất trạm biến áp : 0,012 đất trồng lâu năm 1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ Tình hình phát triển kinh tế - xã hội Xã Thượng Đình bước đổi thay, nhu cầu tốc độ phát triển tăng lên Các động lực phát triển tác động đáng kể đến phát triển kinh tế xã hội trình phát triển Tuy nhiên hạ tầng xã hội hạ tầng kỹ thuật xã Thượng Đình hạn chế, chưa tương xứng với tiềm đáp ứng nhu cầu phát triển Nhu cầu dùng nước Xã Thượng Đình tăng năm tới Vì vậy, để bước hồn chỉnh, đáp ứng yêu cầu phát triển xã tương lai theo xu hướng phát triển chung, việc thiết kế hệ thống cấp nước - yếu tố hạ tầng kỹ thuật đặc biệt quan trọng cho xã đến năm 2020 cần thiết cấp bách, đáp ứng nhu cầu mong mỏi người dân cấp lãnh đạo, nhằm cải thiện điều kiện sống sức khỏe người dân, đẩy lùi nguy nhiễm bệnh nguồn nước, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế, đảm bảo cho phát triển bền vững, lâu dài tương lai Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước CHƯƠNG II:TÍNH TỐN QUY MÔ, CÔNG SUẤT CỦA TRẠM CẤP NƯỚC 2.1.XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC Dân số xã Thượng Đình tính đến năm 2025 10.117 người tương đương với đô thị loại IV: điểm dân cư nông thơn Theo TCVN 33 2006 ta có: 2.1.1.Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm: Qshng tb = q.N f 1000 (m3/ ng.đ) Trong đó: N: Dân số xã: 10 117 người (Dân số tính đến năm 2025) q : Tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người ngày (l/ng.ngđ) Theo TCXD 33-2006 tiêu chuẩn cấp nước q = 100l/ng/ngđ f: Tỷ lệ dân cấp nước 90% Thay số ta có: Lưu lượng nước sinh hoạt : sh1 Qngtb = 100 × 10117 × 0.9 1000 = 910.5 (m3/ ng.đ) Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu qn đội ( khơng có số liệu cụ thể nên ước tính số người khoảng 5000 người) : shbd Qngtb = 100 × 5000 × 0.9 1000 = 450 (m3/ ng.đ) Lưu lượng nước sinh hoạt: sh Qngtb sh1 Qngtb = shbd Qngtb = 910.5 + 450 = 1360.5 (m3/ ng.đ) + 2.1.2.Lưu lượng nước công nghiệp Lưu lượng nước cấp cho cơng nghiệp theo tổng diện tích: QCN = qtc F (m3/ngđ) Trong : qtc : Tiêu chuẩn dùng nước công nghiệp Theo TCXD 33-2006 công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hộp, chế biến thực phẩm, giấy, dệt q tc = 45 (m3/ha/ngày) Đối với ngành công nghiệp khác qtc = 22 (m3/ha/ngày) 10 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước +Lh: Chiều dài đường ống hút riêng, Lh = 2000 (mm) + Dh: Đường kính ống hút nằm ngang, Dh = 300 mm + ∂h : Khoảng cách từ đường ống hút nằm ngang đến tường ∂h = 1000 mm + Bb: Bề rộng đặt động máy bơm, chiều dài bệ máy bơm, Bb =a1+ a2 = 300 + 300 = 600 mm Thay số vào, ta có: Bnm = x 250 + 1650 + 250 + 2000 + 2000 + 300 + 1000 + 600 = 8300 (mm) => xây dựng 8.3m Chiều dài nhà máy Chiều dài nhà máy tính theo cơng thức: Lnm = n × lb + LSC + LĐK + 4×t + (n-2) × ∂ 1+2× ∂ + Lm + BCT Trong đó: - n: số máy bơm, n = -lb: Chiều dài máy bơm, lb = l2 + f + q = 415 + 300 + 660 = 1375 mm - LSC: Chiều dài gian sửa chữa, LSC = 3000 mm - LĐK: Chiều dài gian điều khiển, LĐK = 3000 mm - t: Chiều dày tường t = 250 mm - ∂ 1: Khoảng cách hai máy theo chiều dài ∂ 1= 1000 mm - ∂ 2: Khoảng cách máy với tường theo chiều dài ∂ = 1000 mm - Lm : Chiều dài để bơm mồi, Lm = 1000 mm - BCT : Chiều rộng bên cầu thang, BCT = 1000 mm Thay thơng số ta có chiều dài nhà tram bơm cấp I : × × × Lnm = 1375+3000+3000+4 250+(5-2) 1000+2×1000+1000+1000 = 20875 (mm) 6.4 CÁC THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRONG NHÀ MÁY BƠM 6.4.1.Các thiết bị bảo đảm an toàn Các thiết bị đảm bảo an toàn nhà máy bao gồm: - Bình chữa cháy: Bố trí bình chữa cháy loại cầm tay - Còi báo cháy 114 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước - Quạt thơng gió - Rơ le tự ngắt 6.4.2.Các thiết bị khí nhà máy Các loại van đường ống theo tác dụng chia làm loại van điều tiết van chiều Van điều tiết gồm van phẳng van li tâm, lắp đường ống đẩy bơm li tâm, có nhiệm vụ điều tiết lưu lượng máy bơm đường ống Van chiều có cánh quay quanh trục cố định với nắp van: máy bơm ngừng làm việc, cánh van đóng kín, khơng cho nước chảy ngược Van chiều thường đặt máy bơm van điều tiết Van đáy lắp vào miệng ống hút máy bơm li tâm, có nhiệm vụ giữ nước ống hút mồi nước vào máy bơm 6.4.3.Các thiết bị đo lường thủy lực Để tạo điều kiện cho việc quản lý,kiểm tra thường xuyên kịp thời điều kiện làm việc máy bơm, thực kế hoạcb dùng nước, để theo dõi hiệu suất làm việc, lưu lượng cột nước máy bơm, cần trang bị thiết bị đo lường cho trạm bơm 115 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước CHƯƠNG VII:THIẾT KẾ TRẠM BƠM CẤP II 7.1.BƠM SINH HOẠT 7.1.1.Lưu lượng Theo tính tốn chọn cấp bơm cho trạm bơm cấp II chương ta có: để đảm bảo cho trạm bơm cấp hoạt động bình thường ta chọn trạm bơm cấp II có máy bơm máy bơm hoạt động với cấp bơm máy bơm dự phòng Lưu lượng mỡi bơm là: Qb = 74.77 (m3/h) = 20.77 (l/s) Như tính mục 4.4, Hb = 24.82 m 7.1.2.Tính ống đẩy chung - Thiết kế đường ống đẩy chung dẫn nước từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu mạng lưới - Hai đường ống thép, mỗi ống có đường kính D = 250mm, chiều dài L = 200m - Kiểm tra vận tốc tuyến ống: + Theo TCXD 33-2006: ống đẩy, vận tốc nước chảy ống cho phép là: v = 0.8 - (m/s) + Giờ dùng nước nhiều nhất: Lưu lượng qua ống: Q1 ống = 55 (l/s) v= Vận tốc nước chảy ống: 4Q × 0.055 = = 1.12 πD 3.14 × 0.252 (m/s) => 0.8 (m/s) < v = 1.12 (m/s) < (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn + Giờ dùng nước nhiều có cháy: Lưu lượng qua ống: Q1 ống = Qmax + Qcc 110 + 25 = = 67.5 2 v= Vận tốc nước chảy ống: (l/s) 4Q × 0.0675 = = 1.38 πD 3.14 × 0.252 (m/s) => 0.8 (m/s) < v = 1.38 (m/s) < (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn 116 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước 7.1.3.Tính ống đẩy riêng - Theo TCXD 33-2006: ống đẩy, vận tốc nước chảy ống cho phép là: v = 0.8 - (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy ống v = 1.5 m/s - Lưu lượng nước qua ống đẩy riêng dùng nước lớn là: Q= Qmax 110 = = 22 5 (l/s) => Lưu lượng tính tốn cho ống đẩy riêng Q = 22 (l/s) - Đường kính ống đẩy riêng xác định theo cơng thức: D= 4Q × 0.022 = = 0.136 πv 3.14 ×1.5 (m) => Đường kính ống đẩy riêng chọn D150 => Vận tốc nước chảy ống là: v= 4Q × 0.022 = = 1.25(m / s ) πD 3.14 × 0.152 => thỏa mãn tiêu chuẩn + Giờ dùng nước nhiều có cháy: Lưu lượng qua ống: Q1 ống = Qmax + Qcc 110 + 25 = = 27 5 v= Vận tốc nước chảy ống: (l/s) 4Q × 0.027 = = 1.53 πD 3.14 × 0.152 (m/s) => 0.8 (m/s) < v = 1,44 (m/s) < (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn 7.1.4.Tính ống hút chung - Thiết kế đường ống hút chung dẫn nước từ bể chứa đến trạm bơm cấp II - Hai đường ống thép, mỡi ống có chiều dài L = 20 m, chọn đường kính mỡi ống D250 117 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước - Theo TCXD 33-2006: ống hút, vận tốc nước chảy ống cho phép là: v = 0.8 – 1.5 (m/s) - Giờ dùng nước nhiều nhất: + Lưu lượng qua mỗi ống là: Q = 55 l/s + Vận tốc nước chảy ống là: v= 4Q × 0.055 = = 1.12 πD 3.14 × 0.252 (m/s) => 0.8 (m/s) < v = 1,12(m/s) < 1.5 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn - Giờ dùng nước nhiều có cháy: + Lưu lượng qua mỗi ống là: Q = 67.5 l/s + Vận tốc nước chảy ống là: v= 4Q × 0.0675 = = 1.38 πD 3.14 × 0.252 (m/s) => 0.8 (m/s) < v = 1.38(m/s) < 1.5 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn 7.1.5.Tính ống hút riêng - Theo TCXD 33-2006: ống hút, vận tốc nước chảy ống cho phép là: v = 0.6 – 1.0 (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy ống v = 0.8 m/s - Lưu lượng tính tốn cho ống hút riêng Q = 22 l/s - Đường kính ống hút riêng xác định theo công thức: D= 4Q × 0.022 = = 0.187 πv 3.14 × 0.8 (m) => Đường kính ống hút riêng chọn D200 => Vận tốc nước chảy ống là: v= 4Q × 0.022 = = 0.7 πD 3.14 × 0.22 (m/s) 118 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước => thỏa mãn tiêu chuẩn 7.1.6.Chọn sơ máy bơm - Chọn bơm sinh hoạt thoả mãn : Qb = 20.77 (l/s), H b = 24.82 (m) Dựa vào sổ tra máy bơm ThS Lê Dung ta chọn máy bơm Omega 80-270A Với thông số bơm sau: 119 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 120 Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Ngành: Cấp nước Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước + Đường kính bánh xe cơng tác 275 (mm) + Hiệu suất bơm: η = 78% + Độ dự trữ chống xâm thực: NPSH = 1.5 (m) + Công suất trục: P = 5.5 (kw) + Số vòng quay: n = 1450 (v/ph) Các kích thước khác bơm: Bảng 7-1:Kích thước máy bơm Kích thước: mm Trọng lượng Kg a1 300 a2 300 Chọn động Dựa vào loại bơm OMEGA 80-270A, ta chọn loại động điện cực IEC-IP55 loại 160M có kích thước trọng lượng sau: Bảng 7-2: Kích thước động Loại động 280M Trọng lượng(kg) b2 h4 h6 34 29 43 5 h7 669 l3 l4 l5 t 105 42 42 25 5 i q 70 635 Động Khung 75 70 * Xây dựng đường đặc tính tổng hợp đường ống máy bơm : Xác định điểm làm việc hệ thống Dựng đường đặc tính đường ống Phương trình xác định đặc tính đường ống: Hơ = Hđh + S×Qơ (m) S= H − H dh Qơ2 Trong đó: + Hơ: áp lực nước chảy ống đẩy, áp lực yêu cầu hệ thống Hơ = HBtp = 25 (m) 121 Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước + Qơ: Lưu lượng nước chảy ống đẩy, QÔ = 55 (l/s) + Hđh: Chiều cao bơm địa hình, Hđh = Z1mđ − Z BC MNTN = 68 – 66.3 = 1.7 (m) + S: Sức kháng tồn phần mỡi ống đẩy Thay số vào trên, ta có: S= 25 − 1.7 552 × -3 =7.7 10 ( s / m5 ) Lập bảng tính tốn xác định đặc tính ống với giá trị Qơ ta có Hơ tương ứng theo công thức sau: H đh + SQô2 Hô = × = 1.7 + 7.7 10-3× Qơ2 Qơ (m/s ) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Hô (m) 2.4 4.7 8.6 14.0 20.9 29.4 39.4 50.9 64.0 78 94.8 112.5 131.8 122 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước H(m) 40 (2) 30 B D (1) 20 A 10 (3) C (4) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Q (l/s) Đường đặc tính bơm đường đặc tính ống trạm bơm cấp II Từ bảng ta vẽ đường đặc tính ống, đường (3) - Đường đặc tính bơm, đường (1) - Đường đặc tính bơm làm việc đồng thời xây dựng cách giữ nguyên tung độ (cột nước Hb), nhân hoành độ (Lưu lượng bơm Qb), đường (2) - Đường đặc tính ống đường (3), đường đặc tính hai ống làm việc đồng thời xây dựng cách giữ nguyên tung độ (cột nước Hb), nhân hoành độ (Lưu lượng bơm Qb), đường (4) - Đường đặc tính ống cắt đường đặc tính ba bơm điểm (D), điểm điểm làm việc hệ thống - Điểm A :Điểm làm việc bơm đường ống - Điểm B : Điểm làm việc bơm đường ống - Đường đặc tính bơm cắt đường đặc tính ống điểm B Tại điểm B ta có : Q = 111(l/s) ; H = 25 (m) -Tính tốn sai số lưu lượng dóng biểu đồ làm việc lưu lượng thực tế (110 l/s) ta thấy 123 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước 111 − 110 ×100% = 1% 111 - - ∆Q = Hyc =24.82 m Vậy ta chọn loại bơm phù hợp 7.1.7.Tính tốn cao trình đặt máy bơm Cốt trục máy bơm tính theo cơng thức: h BC Zmb = H hh + Z MNTN (m) Trong đó: h H hh: Chiều cao hút hình học máy bơm h H hh ≤ Pa − h - Σh − NPSH A h bh γ Pa − Pbh γ ≤ - hơh - NPSHA Hhhh Với: - Pa: áp suất khí điều kiện làm việc (kg/m2) Pa = (bar) = 104 (kg/m2) - Pbh: áp suất bốc bão hoà nước nhiệt độ làm việc nhiệt độ làm việc 22 oC (tra bảng sổ tay máy bơm TH.S Lê Dung) ta có: Pbh = 0,02642 (bar) = 0,02642×104 (kg/m2) - γ : Tỉ trọng riêng nước điều kiện làm việc, γ = 0,9978×103(kg/m3) - hơh: Tổn thất thuỷ lực ống hút, lấy sơ hôh = 1.5 (m) - NPSHA: Độ dự trữ chống khí thực cho phép NPSHA ≥ NPSH + S (m) Trong đó: + NPSH: Độ dự trữ chống xâm thực yêu cầu, NPSH = (m) + S: Độ dự trữ an toàn S = 0,5(m) => NPSHA ≥ + 0.5 = 2.5 (m) => Hhhh ≤ 1× 104 − 0, 02642 × 10 0,9978 ×103 - 1.5 – 2.5 = 5.76 (m) => Zđm ≤ 5.76 + 66.3 = 72.06 (m) 124 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp nước Để khơng phải tơn đặt bệ bơm mà đảm bảo chiều cao hút, ta chọn:  ∇ trôc mb = 70 m 7.2.BƠM CHỮA CHÁY 7.2.1.Lưu lượng máy bơm Lưu lượng trạm bơm chữa cháy tính nhu cầu dùng nước khu vực dùng nước lớn (để đảm bảo cho trường hợp bất lợi nhất) cộng thêm lưu lượng chữa cháy Ở khu vực xảy đám cháy với lưu lượng chữa cháy tổng cộng là: ∑ QCC = 135 (l/s) 7.2.2.Cột áp máy bơm chữa cháy Theo kết tính tốn thủy lực dùng nước lớn có cháy ta có áp lực tự nút 42 bất lợi với Htd = 12.62(m) > 10 (m) TCXD 33-2006 Nên ta cột nước bơm sinh hoạt đảm bảo theo quy định dùng nước lớn có cháy 7.3 BƠM RỬA LỌC 7.3.1.Chọn bơm rửa lọc Theo tính tốn chương ta có bơm rửa lọc: Qr = 80(l/s) áp lực HBr = 10 (m) Với thông số tra sách Sổ tay máy bơm-ThS Lê Dung, ta chọn bơm trục ngang Eta R 200 - 330 Với thông số bơm sau: Qb = 80 (l/s), Hb = 10 (m) Đường kính bánh xe cơng tác: 290 (mm) Hiệu suất bơm: η = 75 % Độ dự trữ chống xâm thực: NPSH = 1.75 (m) Công suất trục: P = 11 (kw) Số vòng quay: n = 1450 (v/ph) Trọng lượng G = 300 (kg) Các kích thước bơm: 125 Sinh viên: Đồn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước Eta R DN1 DN2 a e f h1 h2 200 - 330 250 200 200 315 670 400 400 Eta R Mã đế b1 b2 b3 b4 200-330 230 750 500 500 270 7.3.2.Tính cao trình đặt máy bơm rửa lọc g M16 x 320 h4 548 l1 1900 l2 1300 v 265 Cốt trục máy bơm tính theo cơng thức: h bc Z mb = H hh + Z (m) Trong đó: bc Z H hhh : Cao trình mực nước thấp bể chưa bc Z = 66.3 (m) : Chiều cao hút hình học máy bơm h H hh ≤ Pa − Pbh − ∑ hh − NPSH A γ Với: - Pa: áp suất khí điều kiện làm việc (kg/m2) Pa = (bar) = 104 (kg/m2) - Pbh: áp suất bốc bão hoà nước nhiệt độ làm việc nhiệt độ làm việc 22 oC (tra bảng sổ tay máy bơm TH.S Lê Dung) ta có: Pbh = 0,02642 (bar) = 0,02642×104 (kg/m2) - γ : Tỉ trọng riêng nước điều kiện làm việc, γ = 0,9978×103(kg/m3) - hôh: Tổn thất thuỷ lực ống hút, lấy sơ hôh = 1.5 (m) - NPSHA: Độ dự trữ chống khí thực cho phép NPSHA ≥ NPSH + S (m) Trong đó: + NPSH: Độ dự trữ chống xâm thực yêu cầu, NPSH = 1.75 (m) + S: Độ dự trữ an toàn S = 0,5 (m) => NPSHA ≥ 1.75 + 0.5 = 2.25 (m) => Hhhh ≤ 1×104 − 0, 02642 × 10 0,9978 ×103 126 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo - 1.5 – 2.25 = 5.51 (m) Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước => Zđm ≤ 5.51 + 66.3 = 71.81 (m) Để tôn đặt bệ bơm mà đảm bảo chiều cao hút, ta chọn:  ∇ trơc mb = 70 m 7.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỦA TRẠM BƠM CẤP II 7.4.1.Chiều cao nhà máy Nhà máy bơm có tầng, có hệ thống rãnh đặt đường ống hút ống đẩy bơm Móng nhà máy gồm hai lớp, lớp bê tông cốt thép M200, dày 30 cm, lớp bê tông M200 dày 40cm, có trụ đỡ bê tơng cốt thép Tường BTCT M200, dày 250 cm Chiều cao nhà chưa kể nhà, H = (m) Chiều cao nhà kể xà ngang, Hnóc = 0,4 (m) Chiều cao tổng cộng nhà máy: Hnhà = H + Hnóc = + 0,4 =5,4 (m) Cửa vào, cửa sổ: + Cửa vào, kích thước b × h = 2200 + Cửa sổ, có loại kích thước b 7.5.1 × × 2000 mm b h = 1700 × × h = 3000 1250 mm 1600 × × 2400 mm 1700m Chiều dài nhà máy Thiết kế nhà máy bơm khơng có tường ngăn ngăn sửa chữa ngăn đặt máy bơm, có tường ngăn ngăn điều khiển ngăn đặt máy bơm Chiều dài nhà máy tính theo cơng thức: Lnm = x lsh + Lsc + LĐK+ x t + (7+1) x ∂ + x BCT Trong đó: + ldt: Chiều dài máy bơm, ldt = 2250 mm + LSC: Chiều dài gian sửa chữa, tính từ mép ngồi máy bơm ngồi phía bên gian sửa chữa đến mép tường gian sửa chữa kà 3600 mm + LĐK: Chiều dài gian điều khiển, LĐK = 3600 mm 127 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Cấp thoát nước + t: Chiều dày tường t = 250 mm + ∂ : Khoảng cách an toàn hai máy ∂ = 1200 mm Thay thông số ta có chiều dài nhà tram bơm cấp II: Lnm = x 2250 + 3600 + 3600 + x 250 + x 1200 = 33050 (mm) 7.5.2 Chiều rộng nhà máy Bnm = × t+ ∂d + ∂h + Dđ + Dh + Lđ + Lh + Bb Trong đó: + t: Bề dày tường trạm bơm, t = 250 mm + ∂d : Khoảng cách từ đường ống đẩy nằm ngang đến tường thượng lưu, ∂d =1000mm + ∂h : Khoảng cách từ đường ống hút nằm ngang đến tường hạ lưu, ∂h = 1000 mm + Dđ: Đường kính ống đẩy ngang, Dđ = 1000 mm + Dh: Đường kính ống hút ngang, Dh = 1200 mm + Lđ: Chiều dài đường ống đẩy riêng, Lđ = 2000 mm + Lh: Chiều dài đường ống hút riêng, Lh = 2000 mm + Bb: bề rộng đặt động máy bơm, chiều rộng bệ máy bơm, B b = 1100 mm Thay số vào, ta có: Bnm = x 250 + 2000 + 2000 + 1200 + 1000 + 1000 + 1000 + 1100 = 8000 (mm) 128 Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo Lớp: TLTN2 ... sư Ngành: Cấp thoát nước CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 4.1.XÁC ĐỊNH CÁC KHU VỰC DÙNG NƯỚC Khu vực cấp nước xác định ranh giới cấp nước đồ quy hoạch bao gồm toàn xã Thượng Đình... nâng cấp tương lai 3.2.2.Phân tích lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước Các loại sơ đồ hệ thống cấp nước a Sơ đồ cấp nước tự chảy Khi địa hình quy hoạch sử dụng đất cho phép, lựa chọn thiết kế sơ... Ngành: Cấp thoát nước Kngày max = 1,3 Kngày = 0,8 - Hệ số dùng nước khơng điều hồ Kh hệ số thay đổi nhu cầu dùng nước ngày Kh max hệ số dùng nước khơng điều hồ dùng nước lớn nhất, tỷ số lưu lượng nước