Đồ án công trình thu trạm bơm2 (1)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒ ÁN MƠN HỌC : CƠNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM CẤP THOÁT NƯỚC ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ SƠ BỘ TRẠM BƠM CẤP NƯỚC Xà MAI PHA, TỈNH LẠNG SƠN GVHD : ThS ĐỖ TIẾN KHOA SVTH : BÙI PHÚ HỮU LỚP : 57 CTN MSSV : 1551073333 STT : 03 CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA DỰ ÁN Tại nhiều nước giới, có Việt Nam gặp khó khăn thách thức nguồn nước ngày cạn kiệt, nạn khô hạn ngày gia tăng nhu cầu dùng nước lại ngày tăng bùng nổ dân số gia tăng yêu cầu dùng nước cho hoạt động kinh tế, xã hội gây nên cân đối ngày nghiêm trọng, đòi hỏi phải sử dụng nước đa mục tiêu triệt để tiết kiệm sử dụng nước Mục tiêu dự án xây dựng trạm bơm cung cấp nước cho nhiều mục đích khác như: Cấp nước tạo nguồn phục vụ cho tưới, sinh hoạt công nghiệp 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Vị trí địa lý: Lạng Sơn tỉnh miền núi thuộc vùng Đơng Bắc Việt Nam, có vị trí địa lý từ 20°19'  22° 27' vĩ độ bắc từ 106°06'  107°21' kinh độ đơng - Phía Bắc giáp tỉnh Cao Bằng - Phía Nam giáp tỉnh Bắc Giang - Phía Đơng Nam giáp tỉnh Quảng Ninh - Phía Đơng Giáp tỉnh Quảng Đơng Quảng Tây - Trung Quốc - Phía Tây giáp tỉnh Bắc Cạn, Thái Nguyên Khu vực xây dựng dự án cánh đồng trồng rau lúa thơn Pò Mỏ xã Mai Pha phía Nam thành phố Lạng Sơn với khoảng cách 7km Vùng dự án nằm giải đất chạy ven sát sông Kỳ Cùng Đặc điểm địa hình: Vùng dự án thuộc Lạng Sơn tỉnh miền núi, có cao độ trung bình so với mực nước biển +252 m, đỉnh cao núi Mẫu Sơn cao 1541m Núi không cao thương dốc tạo nên địa hiểm trở Nhìn chung địa hình Lạng Sơn phức tạp bao gồm vung núi cao, vùng đá vôi, núi thấp vùng ruộng đất canh tác xem kẽ có xu hướng thấp dần từ đông nam sang Tây Bắc Nhưng vùng dự án không xa thành phố Lạng Sơn nên địa hình thuộc dạng đồi, khơng phúc tạp, phần lớn dạng bãi sơng Kỳ có độ dốc thoải dần phía sơng Bình đồ vị trí xây dựng trạm bơm tỷ lệ 1/200 Đặc điểm thổ nhưỡng, địa chất: Đất đai Lạng Sơn có nguồn gốc khác nên phân bố phức tạp có tầng dày thay đổi nhiều Đất đồi núi trung du hình thành phong hố đá mẹ chỗ chủ yếu Từ loại đá khác cho sản phẩm phong hoá khác - Đất thung lũng giải đất khu dự án ven bờ sơng Kỳ Cùng dạng đất bãi sơng, có nguồn phù sa sơng suối sản phẩm bào mòn sườn đồi bồi tụ có diện tích khơng lớn, loại đất tốt hàm lượng mùn cao thích hợp với nhiều loại trồng rau mầu vùng trọng điểm lúa nước Lạng Sơn - Thành phần giới đất chủ yếu đất pha cát trung bình, đất thịt nhẹ trung bình, tầng đất canh tác có chiều sâu 1m cho trồng cạn phát triển tốt - Đất dốc tụ phân bố dải ruộng hẹp dài uốn quanh chân đồi loại đất ít, phân tán, loại đất xấu mùn Nhìn chung, đất Lạng Sơn thường nghèo mùn lân nghèo đạm, nghèo Kali suất trồng thấp giảm dần bị rửa trôi, bào mòn Đặc điểm khí tượng: a) Chế độ nhiệt: Khu vực Lạng Sơn có nhiệt độ thấp Biên độ dao động ngày đêm tháng năm lớn Bảng - Bảng nhiệt độ khơng khí trung bình khu vực Lạng Sơn Tháng t (0C) 10 11 12 13,3 14,3 18,3 22,1 25,5 26,7 27,1 26,5 25,2 22,2 18,2 14,7 Nhiệt độ trung bình năm 21.5oC, nhiệt độ cao 38.5 oC, nhiệt độ thấp -3 0C b) Bốc hơi: Lạng Sơn có trạm đo khí tượng từ nhiều năm trước Bảng - Lượng bốc trung bình nhiều năm tháng năm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Z 1002 82.4 67.5 72.4 79.5 99.5 82.9 84.8 69.1 75.8 97.0 97.0 94.2 (mm) c) Mưa: Lạng Sơn vùng mưa bé nước ta, lượng mưa trung bình nhiều năm biến đổi từ 1200  1500 mm Khu vực Lộc Bình với lượng mưa trung bình hàng năm nhỏ 1200mm d) Gió: Có hướng gió theo mùa: Mùa mưa có gió mùa Tây Nam Nam tốc độ Mùa khơ có gió mùa Đơng Bắc Bảng - Bảng gió bình quân nhiều năm tháng Tháng 10 11 12 v (m/s) 2,62 2,75 2,23 1,98 1,85 1,61 1,65 1,42 1,65 1,90 2.20 1,97 e) Độ ẩm: Độ ẩm không khí biến đổi Độ ẩm lớn thường vào tháng III, IV, VIII, nhỏ vào tháng 12 Bảng - Độ ẩm khơng khí Tháng Hr (%) 81.33 87.33 89.67 87 84.33 82.33 81.67 10 11 12 86 86.33 83.33 82.33 81 f) ánh sáng Bảng - Số nắng trung bình 10 ngày trạm Lạng Sơn Tháng 10 11 12 21.3 19.3 23.7 40.3 51.7 54.7 55.0 57.0 52.3 44.7 35.3 27.0 Đặc điểm thuỷ văn sơng ngòi, nguồn nước: Vùng Lạng Sơn nằm lưu vực sơng Kỳ Cùng Lưu vực sơng có đặc điểm khí hậu hanh, khơ mùa đơng, mùa nóng lượng mưa khơng lớn Lượng mưa ngun nhân dẫn đến dòng chảy sơng Kỳ Cùng nhỏ Trong vùng có mạng lưới sơng suối nhiều xu hướng đổ sông Kỳ Cùng Nguồn nước đánh giá dồi song lại phân bố không theo không gian thời gian bao gồm nước mặt nước ngầm Về mùa khơ nói chung thiếu nước phục vụ sinh hoạt nước phục vụ thâm canh tăng vụ nông nghiệp - Mực nước sau đo đạc vị trí xây dựng trạm bơm xử lý tính tốn với tần suất đảm bảo tưới Ptk=85% cho bảng sau: Bảng 6.Mực nước phân phối theo tuần vị trí xây dựng trạm bơm Mực Tháng Năm nước Thượng 412.62 Trung 412.56 Hạ 412.52 I TB 412.51 Thượng 412.58 Trung 412.44 Hạ 412.40 II TB 412.40 Thượng 412.40 Trung 412.40 Hạ 412.41 III TB 412.43 Thượng 412.44 Trung 412.44 Hạ 412.47 IV TB 412.44 Thượng 412.44 Trung 412.47 Hạ 412.57 V TB 412.63 Thượng 412.67 Trung 412.72 Hạ 412.56 VI TB 412.52 Mực nước zmax: 413.40m Tháng VII VIII IX X XI XII Năm Thượng Trung Hạ TB Thượng Trung Hạ TB Thượng Trung Hạ TB Thượng Trung Hạ TB Thượng Trung Hạ TB Thượng Trung Hạ TB Mực nước 412.51 412.58 412.44 412.40 412.40 412.40 412.40 412.41 412.43 412.44 412.44 412.47 412.44 412.44 412.47 412.57 412.63 412.57 412.62 412.56 412.52 412.51 412.58 412.44 Mực nước zmin: 410.20m Vật liệu xây dựng Tài liệu đất đai thổ nhưỡng, địa chất, vật liệu xây dựng địa phương tương đối đầy đủ Qua tài liệu cho thấy đất đai khu vực dự án tương đối phong phú, nguồn vật liệu dồi đáp ứng cho công tác phát triển, xây dựng cơng trình 1.2 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH TẾ Tình hình dân số Thành phần kinh tế chủ yếu thôn phát triển nông nghiệp nghành trồng trọt loại rau, màu, ăn có để cung cấp cho dân cư thành phố Lạng Sơn, cho thành phố Hà Nội, Hải Phòng, cho khách du lịch, cung cấp qua biên giới sang Trung Quốc Dân cư đa số người dân tộc làm nghề nơng, có truyền thống kinh nghiệm canh tác trồng trọt loại rau, màu Mật độ dân cư thưa thớt Trình độ dân trí chưa đạt mức trung bình, có thuận lợi gần thành phố Lạng Sơn nên có điều kiện tiếp thu phổ biến nhanh tiến kỹ thuật Lao động Tài liệu thu thập cho thấy huyện có lực lượng lao động phong phú, sức lao động dồi Số người độ tuổi lao động chiếm tới 45% dân số Tình hình kinh tế 3.1 Sản xuất nông nghiệp Tỷ trọng GDP ngành nông, lâm nghiệp chiếm gần 60% tổng sản phẩm tỉnh Đất nông nghiệp chiếm gần 30%, đất dùng vào lâm nghiệp chiếm 50% tổng diện tích đất tỉnh Bình qn đất nơng nghiệp đầu người tính chung tỉnh 0,3528 Sản phẩm trồng trọt vùng lúa loại cơng nghiệp lâu năm có tỷ lệ canh tác lớn chiếm gần 60% đất nơng nghiệp Bình qn sản lượng lương thực có hạt khoảng 253kg/người, tương đối cao so với toàn quốc Ngoài trồng trọt ngành chăn ni phát triển cấu nông nghiệp tỉnh Các loại chủ yếu trâu, bò, lợn, gia cầm Đây nguồn dinh dưỡng thu nhập thêm quan trọng nông dân huyện miền núi Số liệu chăn nuôi gia súc cho bảng sau Bảng 7.Hiện trạng chăn nuôi STT Loại Đơn vị Số lượng Trâu 176 Bò 452 Lợn 8316 Gia cầm 81126 Loại khác (ngựa, dê, cừu ) 67 3.2 Công nghiệp, xây dựng Ngành công nghiệp chế biến chiếm tỷ trọng lớn (chiếm 95% giá trị sản xuất ngành công nghiệp) hai huyện vùng dự án, ngành công nghiệp khai thác loại khác không đáng kể Sản phẩm chủ yếu ngành công nghiệp địa bàn tỉnh gồm: vật liệu (như: đá loại, cát sỏi, gạch ngói, gạch lát, thép cán, ); loại hàng chế biến (như: thực phẩm, đồ uống, sản phẩm dệt, sản xuất trang phục, sản phẩm da, giả da, sản phẩm gỗ, lâm sản, sản xuất giấy sản phẩm giấy, sản xuất sản phẩm cao su Plastic, sản phẩm từ chất khoáng phi kim loại) sản phẩm khí (như: thiết bị máy móc, xe có động cơ) loại sản phẩm tái chế khác 3.3 Dịch vụ lượng Giao thông vận tải: Hiện có tuyến đường quốc lộ sửa chữa tốt Từ huyện đến trung tâm xã có đường giao thơng, nhiên đến nửa đường cấp phối đường đất, chất lượng xấu Năng lượng: Mạng lưới điện cấp từ nguồn Nguồn điện lưới Quốc Gia với điện áp 110 kV Thông tin liên lạc: Đã phủ sóng hầu hết dịch vụ điện thoại di động, mạng lưới thông tin bưu điện tới thơn, Nói chung đủ để đảm bảo chất lượng thông tin yêu cầu khách hàng 3.4 Hệ thống thủy lợi a Hiện trạng thủy lợi Hệ thống kênh mương chưa có cơng trình thủy lợi vùng dự án dạng hộ gia đình nhỏ Hệ thống đê bao, bờ bao hoàn thiện phát huy hiệu để chống luc tiểu mãn vùng Tại vùng tưới thơn Pò Đứa xã Mai Pha có diện tích 8000 ha, cơng trình thủy lợi có hồ chứa nhỏ phía cao kênh mương dẫn nước khu canh tác, kênh mương bị hư hỏng nhiều, xuống cấp nghiêm trọng, chưa nâng cấp hoàn chỉnh nên phát huy hiệu Nông dân thường phải gánh nước tưới từ xa Nhu cầu nước phục vụ cho sinh hoạt ngành dịch vụ khác ngày tăng cao nguồn cung cấp chưa đáp ứng yêu cầu chỗ b Định hướng quy hoạch phát triển thủy lợi Quy hoạch phát triển thủy lợi dựa định hướng phát triển nông nghiệp UBND tỉnh duyệt Phát triển nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa, gắn quy hoạch vùng sản xuất chuyên canh, tập trung với gia tăng giống chịu hạn, dùng nước, đảm bảo nguyên liệu cho công nghiệp chế biến xuất Tập trung phát triển trồng cao su, điều, hồ tiêu, ăn quả, ngô lai số khác ca cao, bơng, mía, sắn, đậu nành, dâu tằm Đẩy mạnh phát triển chăn ni đại gia súc trâu, bò, dê Từng bước phát triển chăn nuôi theo phương thức cơng nghiệp, tập trung theo trang trại Khuyến khích thành phần kinh tế cải tạo ao, hồ, diện tích mặt nước để nuôi trồng thủy sản Đẩy mạnh ứng dụng chuyển giao khoa học công nghệ cho sản xuất, coi khâu đột phá quan trọng để nâng cao hiệu thu nhập sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản ngành nghề nông thôn Tăng cường liên kết với quan nghiên cứu khoa học, đồng thời, củng cố phát triển hệ thống trạm, trại, trung tâm chuyển giao kỹ thuật, nhằm thử nghiệm đưa vào sản xuất đại trà loại trồng, vật nuôi cho suất chất lượng cao Tăng cường công tác khuyến nông, thú y Mở rộng quy mô, tạo điều kiện cho ngành sản xuất dịch vụ du lịch, cấp nước sinh hoạt tới nông thôn Ưu tiên tăng cường đầu tư cho thủy lợi, cấp nước sinh hoạt, xây dựng thêm số cơng trình trạm bơm, đảm bảo chủ động nước cho sản xuất nông nghiệp để tăng hệ số sử dụng đất, cấp nước để phát triển ngành dịch vụ khác c Nhu cầu nước Sau tính tốn chế độ tưới cho loại trồng, nhu cầu nước sinh hoạt, công nghiệp, dịch vụ nhu cầu khác người ta tổng hợp nhu cầu sử dụng nước hệ thống cho bảng sau: Bảng Nhu cầu sử dụng nước hệ thống Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Q (m /s) 2.89 3.45 3.45 2.97 2.97 2.34 2.34 2.34 3.18 3.18 2.65 2.65 Cao trình mực nước yêu cầu thiết kế đầu kênh tháo Zt= 421(m) CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC CHO DỰ ÁN 2.1 Cơ sở lựa chọn nguồn nước thô cấp cho Trạm xử lý  Nguồn nước lựa chọn nguồn đáp ứng yêu cầu lưu lượng, chất lượng khả khai thác, truyền dẫn tới nơi sử dụng  Chất lượng nguồn nước: o Nước mặt tuân theo QC08/2008/Bộ TNMT o Nước ngầm tuân theo QC09/2008/Bộ TNMT  Nhìn vào mặt quy hoạch xã Mai Pha ta thấy có sơng chảy theo hướng Đông Nam – Tây Bắc chảy qua nên ta chọn sơng nguồn nước cung cấp cho Trạm xử lý nước xã Mai Pha 2.2 Các phương án lựa chọn nguồn nước thô  Vùng Lạng Sơn nằm lưu vực sơng Kỳ Cùng, vùng có mạng lưới sông suối nhiều xu hướng đổ sơng Kỳ Cùng nên chọn  sơng nguồn nước thơ cung cấp cho trạm xử lý Nguồn nước ngầm khơng có số liệu cụ thể có ta phải khai thác xử lý chúng, cách tốn tài thời gian 2.3 Vị trí đặt cơng trình thu trạm bơm - Vị trí đặt nhà cơng trình thu trạm bơm:  Cơng trình thu trạm bơm cấp I đặt thượng lưu đoạn sông qua khu vực cần thiết kế cơng trình cấp nước chảy theo hướng Đông Nam – Tây Bắc, để hạn chế ảnh hưởng hoạt động người đảm bảo thu nguồn nước thô với chất lượng tốt  Cơng trình thu trạm bơm kết hợp đặt khu đất xanh phía Tây khu vực nghiên cứu cách xa khu dân cư hướng Tây - Cơng trình thu: Vị trí đặt cơng trình thu cần có bờ lòng sơng ổn định, thuận tiện cho việc bố trí cơng trình khác đồng thời tuân theo điều kiện bảo vệ vệ sinh nguồn nước bố trí phía thượng lưu sông để tránh tượng bồi lấp nên chọn vị trí phía thượng lưu, thu nước thơ từ sơng phục vụ cung cấp nước cho tồn xã Trạm bơm cấp I + Phụ trách bơm nước từ cơng trình thu đưa lên trạm xử lý + Vị trí: hướng vào khu dân cư, vị trí bãi cỏ, tránh giao cắt với cơng trình khác ⇨ Đặt trạm bơm cấp gần cơng trình thu CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM BƠM TƯỚI 1.Tính cột nước thiết kế Tháng 10 t đến từ 10 11 20 21 31 10 11 20 21 28 10 11 20 21 31 10 11 20 21 30 10 11 20 21 31 10 11 20 21 30 10 11 20 21 30 10 11 20 20 31 10 11 20 21 30 10 Ti(n) 10 10 11 10 10 10 10 11 10 10 10 10 10 11 10 10 10 10 10 10 10 10 11 10 10 10 10 Zt 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 421 Zh 412.62 412.56 412.52 412.58 412.44 412.40 412.40 412.40 412.41 412.44 412.44 412.47 412.44 412.47 412.57 412.67 412.72 412.56 412.51 412.58 412.44 412.40 412.40 412.40 412.43 412.44 412.44 412.44 Hi(m) 8.38 8.44 8.48 8.42 8.56 8.6 8.6 8.6 8.59 8.56 8.56 8.53 8.56 8.53 8.43 8.33 8.28 8.44 8.49 8.42 8.56 8.6 8.6 8.6 8.57 8.56 8.56 8.56 Qi(m3/s ) 2.89 2.89 2.89 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 2.97 2.97 2.97 2.97 2.97 2.97 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 3.18 3.18 3.18 3.18 Qixti 28.9 28.9 31.79 34.5 34.5 27.6 34.5 34.5 37.95 29.7 29.7 29.7 29.7 29.7 32.67 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 23.4 25.74 31.8 31.8 31.8 31.8 Qixtixhi 242.182 243.916 269.5792 290.49 295.32 235.64 296.7 296.7 325.9905 254.232 254.232 253.341 254.232 253.341 275.4081 194.822 193.752 197.496 198.666 197.028 200.304 201.24 201.24 221.364 272.526 272.208 272.208 272.208 ống truyền tải nước sạch, định đến tổng mức đầu tư xây dựng cơng trình Ngược lại vị trí xây dựng nhà máy nước ảnh hưởng đến vị trí xây dựng cơng trình thu, trạm bơm nước thơ tuyến ống nước thô Nhà máy nước nước chiếm diện tích đất lớn, việc xin cấp đất tương đối phức tạp, việc đáp ứng yếu tố kỹ thuật vị trí xây dựng nhà máy nước cần phải nằm vị trí dễ đền bù, dễ giải - phóng mặt bằng, thuận tiện cho cơng tác thi cơng xây lắp cơng trình Qua khảo sát vị trí xây dựng cơng trình thu, trạm bơm nước thô nhà + máy nước lựa chọn sau: Vị trí xây dựng cơng trình thu, trạm bơm nước thơ: Được xây dựng phía + - ngồi gần bờ sơng Vị trí xây dựng nhà máy nước: Được xây dựng ven bờ sông Vị trí xây dựng cơng trình thu, trạm bơm nước thơ nhà máy nước có   ưu điểm sau: Địa chất bờ sông ổn định nên thuận tiện cho việc thi cơng xây dựng Vị trí thi cơng xây dựng nằm gần đường giao thơng nên thuận lợi  cho việc tập kết vật liệu, thi cơng xây lắp cơng trình Vị trí xây dựng trạm bơm nước thô nhà máy nước gần  tuyến ống nước thô ngắn Dễ dàng, thuận lợi việc thu hồi đất 2.3 Lựa chọn kiểu cơng trình thu Khu vực gần sơng có đất tương đối ổn định, bờ ổn định khơng có khả sụt lún, chất lượng nước sông tương đối tốt lượng nước đoạn sơng phía trước đảm bảo cung cấp nước cho thành phố giai đoạn 2020 nên ta chọn cơng trình thu nước xa bờ kiểu kết hợp với trạm bơm cấp I Máy bơm đặt cao cơng trình thu Nhà trạm bơm cấp I đặt đoạn sơng phía trước Hình 2.1:Sơ đồ cấu tạo CTT nước xa bờ Chú thích: Nguồn nước Sông Họng thu nước Ống tự chảy Ngăn hút Ống hút Nhà máy bơm cấp - Theo đặc điểm cấu tạo thu nước cơng trình , ta dùng loại họng thu nước thường xuyên ngập - Họng thu gồm miệng thu có đặt song chắn rác nối với ống tự chảy phận cố định bảo vệ miệng thu - Chọn cửa thu nước song chắn rác có dạng hình tròn - Số ngăn thu ngăn hút ( ngăn cấp cho sinh hoạt, ngăn cấp cho nơng nghiệp) 2.4 Tính tốn thiết kế cơng trình thu 2.4.1 Thiết kế song chắn rác Song chắn rác đặt cửa thu nước cơng trình Cấu tạo gồm thép tiết diện cỡ tròn ø ø10, tiết diện chữ nhật kích thước x 50mm đắt song song với nhau, hàn vào khung thép Khoảng cách thép từ 40÷50mm song chắn rác nâng thả nhờ ròng rọc tời quay tay bố trí ngăn quản lý Hình dạng song chắn rác cần phù hợp với hình dạng cửa thu nước hình dạng hcn, hình vng hình tròn Hình 2.2: Cấu tạo song chắn rác Tổng diện tích cơng tác song chắn rác tính theo công thức sau : Q  = n �V �K1 �K �K Trong đó: + Q - Lưu lượng tính tốn trạm bơm + V - Vận tốc nước chảy qua song chắn phẳng V = 0.4  0.8 m/s (theo TCN 33-2006), chọn V = 0.4 m/s + K1- hệ số kể đến co hẹp tiết diện chiều dày song chắn (Theo TCVN 33-2006) + K2 =1.25: Hệ số tính đến diện tích bị thu hẹp rác bám vào thép + K3 = 1.15: hệ số có kể đến ảnh hưởng hình dạng thép tròn + n: số cửa thu nước làm việc đồng thời: n=2 (Theo TCVN 33-2006) Với: a - khoảng cách song chắn liền kề: a = 50mm d - chiều dày song chắn: chọn thép tròn có đường kính d =10mm  Đối với trạm bơm cấp nước cho sinh hoạt: Q = 0.123 (m3/s) 0.123  = �0.4 ×1.2×1.25×1.15 = 0.25 m2 Vậy ta chọn kích thước song chắn rác H x B =10.5 (m)  Đối với trạm bơm cấp nước tưới cho nông nghiệp: Q = 3.45 (m3/s) 3.45 = �0.4 × 1,2×1,25×1,15 = 3.7 m2 Vậy chọn kích thước song chắn là: B×H=2.2×1.6=3.7m - Tổn thất cục qua song chắn rác (m)  Trong : Tổn thất cục qua song chắn rác K : Hệ số dự trữ K = V : Vận tốc nước trước song chắn ứng với lưu lượng lớn V = 0.5 (m/s) ξ : Hệ số tổn thất cục qua song chắn rác : Với : β : Hệ số phụ thuộc vào loại thanh, tròn β = 1.97  Vậy tổn thất cục qua song chắn rác : 0.52 = 0.23 ×3 × �9.81 = 0.0088 (m) 4.4.2 Tinh tốn lưới chắn rác Hình 3.2: Cấu tạo lưới chắn rác Lựa chọn lưới chắn rác phẳng +Lưới chắn rác đặt ngăn hút cửa thông ngăn thu ngăn hút + Cấu tạo gồm lưới căng khung thép Tấm lưới đan dây thép có đường kính �1,5mm , mắt lưới a x a = x (mm) +Trong số trường hợp, mặt lưới đặt them lưới nửa có kích thước mắt lưới 25x25mm đan dây thép đường kính 2-3mm để tang cường khả nặng chịu đựng lưới Diện tích cơng tác lưới chắn rác: - Diện tích cơng tác lưới chắn rác xác định theo công thức: Q �K �K �K  = n �v Trong đó: Q: Lưu lượng tính tốn cơng trình n: Số cửa thu nước làm việc đồng thời v: Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác (0.2÷0.4) lấy v = 0.4 m/s K1: Hệ số kể đến thu hẹp diện tích chiều dày lưới chắn rác ad    (1  p) a   K1 = Với: a: Khoảng cách mắt lưới a = mm d: Đường kính thép d = mm p: Hệ số thu hẹp P= S2/S1 Chọn sơ p = 0.05 �5  � � � � K1 = � ��(1+0.05) = 1.512 K2: Hệ số co hẹp rác bám vào lưới K2= 1,5 K3: Hệ số kể đến hình dạng lưới thép K3 =1,15  Đối với trạm bơm cấp nước cho sinh hoạt: Q = 0.125 (m3/s)  0.123 �1.51�1.5 �1.15  0.4m 2 �0.4 Chọn kích thước lưới chắn rác:BxH=1x0.5m  Đối với trạm bơm cấp nước tưới cho nông nghiệp: Q = 3.45 (m3/s)  3.45 �1.51�1.5 �1.15  5.6m �0.4 Chọn kích thước lưới chắn rác:BxH=2.8 x 2m  Tổn thất cục qua lưới chắn rác : Trong đó:  hLC: Tổn thất cục qua lưới chắn  K: hệ số dự trữ, K =  v: Vận tốc nước chảy qua lưới chắn (m/s), chọn v = 0.4 (m/s)  g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)  : Hệ số tổn thất cục qua lưới chắn, xác định theo công thức: Với: d: Đường kính chắn, d = (mm) a: Chiều rộng mắt lưới, a = (mm) : Hệ số phụ thuộc loại loại lưới tròn  = 1.97 Tính tốn ống tự chảy họng thu nước xa bờ Chiều dài ống tự chảy 15m, dốc phía cơng trình thu với độ dốc i = 0.01 Vận tốc ống tự chảy 0.7m/s đến 1.5m/s (Giáo trình cơng trình thu trạm bơm cấp thoát nước – Lê Dung trang 89) Họng thu: Sử dụng loại họng thường xuyên ngập Họng giữ khối bê tơng chống đẩy nối Phía họng có gắn biển báo khu vực bảo vệ Song chắn rác đặt đầu họng thu, vận tốc nước qua song chắn v = 0.5m/s (cho phép 0.4 ÷ 0.8m/s)  Hệ thống cấp cho sinh hoạt Chọn ống thu, lưu lượng qua ống Q = 0.123/2= 0.0615m 3/s Khi đường kính ống tự chảy là: D 4Q �0.0615   0.22m v 3.14 �1.5 Phương pháp rửa ống: Rửa thuận: dòng nước rửa chiều với dòng nước làm việc bình thường Trong trường hợp ta đặt ống dốc phía ngăn thu Khi cửa đóng bớt 1/3 đến ½ số ống, ống làm việc tăng cường, vận tốc nước ống tăng, cặn lắng tẩy rửa - Chọn đường kính ống tự chảy 250 (mm), với lưu lượng 62 (l/s), tra bảng tra thuỷ lực ThS Nguyễn Thị Hồng ta được: v = 1,17; 1000i = 8,46 Vậy tổn thất dọc đường đoạn ống tự chảy 10m : hTC = 10×8,46×10-3 = 0,0846 (m) Chiều sâu lớp nước tính từ MNTN đến đỉnh họng thu sơng có giao thông đường thủy, h1 ≥ 0.3, chọn h1 = 0.8 (m) Chiều cao song chắn rác hS = 0.5(m) Chiều cao bảo vệ quy phạm h2 = 0.1  0.3 (m), chon h2 = 0.2 (m) Khoảng cách từ đáy sông đến mép miệng thu h3 = 0.5  1(m), chọn h3 = 0.5(m) Tổng chiều sâu tối thiểu MNTN nơi làm họng thu: H = h1+ h2 + hs + h3 = 0.8 + 0.2 + 0.5 + 0.5 = 2(m) Hệ thông cấp cho nông nghiệp  Chọn ống thu, lưu lượng qua ống Q = 3.45/2= 1.725m 3/s Khi đường kính ống tự chảy là: D 4Q �1.725   1.2m v 3.14 �1.5 Phương pháp rửa ống: Rửa thuận: dòng nước rửa chiều với dòng nước làm việc bình thường Trong trường hợp ta đặt ống dốc phía ngăn thu Khi cửa đóng bớt 1/3 đến ½ số ống, ống làm việc tăng cường, vận tốc nước ống tăng, cặn lắng tẩy rửa - Chọn đường kính ống tự chảy 1200 (mm), với lưu lượng bằng1720 (l/s), tra bảng tra thuỷ lực ThS Nguyễn Thị Hồng ta được: v = 1.52 ; 1000i = 1,94 Vậy tổn thất dọc đường đoạn ống tự chảy 10m : hTC = 10×1,94×10-3 = 0,0194 (m) Chiều sâu lớp nước tính từ MNTN đến đỉnh họng thu sơng có giao thông đường thủy, h1 ≥ 0.3, chọn h1 = 0.8 (m) Chiều cao song chắn rác hS = 1.6(m) Chiều cao bảo vệ quy phạm h2 = 0.1  0.3 (m), chon h2 = 0.2 (m) Khoảng cách từ đáy sông đến mép miệng thu h3 = 0.5  1(m), chọn h3 = 0.5(m) Tổng chiều sâu tối thiểu MNTN nơi làm họng thu: H = h1+ h2 + hs + h3 = 0.8 + 0.2 + 1.6 + 0.5 = 3.1(m) Tính tốn kích thước mặt ngăn thu, ngăn hút Cơng trình thu nước dù kiểu van bờ hay xa bờ có ngăn thu, ngăn hút Thường ngăn thu tương ứng có ngăn hút Số lượng ngăn thu, ngăn hút chọn phụ thuộc vào lưu lượng công trình Nên chon tối thiểu có hai ngăn thu hai ngăn hút để tăng độ tin cậy làm việc cơng trình ln phiên thay rửa ngăn Trong ngăn thu bố trí song chắn rác, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa ngăn hút bố trí lưới chắn rác, ống hút máy bơm cấp một, thang lên xuống, thiết bị tẩy rửa Trong gian quản lí bố trí thiết bị nâng thiếp bị điều khiển, tẩy rửa, thiết bị vớt rác có song chắn rác lưới chắn rác dự trữ Kích thước ngăn xác định dựa vào yếu tố thiết bị điều kiện thi công  Kích thước mặt ngăn thu  Hệ thống cấp cho sinh hoạt - Chiều dài A1 = 1.6 3m, chọn A1 = 2.5 m - Chiều rộng: B1 = Bl + 2e = + 2×0.5 = m Trong đó: Bl :là chiều rộng lưới chắn rác e : chiều rộng mép lưới chắn rác e = 0.4 0.6m, chon e = 0.5m  Hệ thống cấp cho nông nghiệp - Chiều dài A1 = 1.6 3m, chọn A1 = 2.5 m - Chiều rộng: B1 = Bl + e = 2.8 + 2×0.5 = 3.8 m Trong đó: Bl :là chiều rộng lưới chắn rác e : chiều rộng mép lưới chắn rác e = 0.4 0.6m, chon e = 0.5m  Kích thước mặt ngăn hút   Hệ thống cấp cho sinh hoạt Với lưu lượng Q = 0,123 m3/s Do có ngăn hút, ngăn bố trí ống hút lưu lượng qua ống hút: Qh  Q 0.123   0.0615 2 (m3/s) Dh : Đường kính ống hút ( Dùng ống thép có đường kính Dh) �Qh  �D Qh   � �D  � V: vận tốc cho phép chảy đường ống hút lấy theo điều 5.96 TCVN 33-2006, v=1,2-2 (m/s), chọn v=2 m/s Dh  4Qh �0.0615   0.2m v 3.14 �2 Chọn Dh = 200mm Dp : Đường kính phễu thu, Dp = (1,3  1,5) �Dh => chọn Dp = 1,4 �Dh =1,4×0,2=0,28(m), chọn Dp = 0,3 m - Chiều rộng: B2 ≥3Dp Dp = 300mm Chọn B2 = 1m > 3Dp = 3x0,3m - Chiều dài ngăn hút A2 = 1.5 3m, chọn A2 = 2.5 m   Hệ thống cấp cho nông nghiệp Với lưu lượng Q = 3.45 m3/s Do có ngăn hút, ngăn bố trí ống hút lưu lượng qua ống hút: Qh  Q 3.45   1.725 2 (m3/s) Dh : Đường kính ống hút ( Dùng ống thép có đường kính Dh) �Qh  �D Qh   � �D  � V: vận tốc cho phép chảy đường ống hút lấy theo điều 5.96 TCVN 33-2006, v=1,2-2 (m/s), chọn v=2 m/s Dh  4Qh �1.725   1.05m v 3.14 �2 Chọn Dh = 1100mm Dp : Đường kính phễu thu, Dp = (1,3  1,5) �Dh => chọn Dp = 1,4 �Dh =1,4×1.1=1,54 (m), chọn Dp = 1500 mm - Chiều rộng: B2 ≥3Dv Dp = 1500mm Chọn B2 = 4,6m > 3Dp = 3x1,54m - Chiều dài ngăn hút A2 = 1.5 3m, chọn A2 = 2.5 m Tính tốn chiều cao cơng trình - h1: khoảng cách từ mép cửa thu nước đến đáy cơng trình thu h1 = 0.7 1m Chọn h1 = 0,7m - h2: khoảng cách từ mép cửa đặt lưới chắn đến đáy cơng trình thu h2 = 0.5 1m Chọn h2 =0.5m - h3: khoảng cách từ mực nước thấp đến mép cửa h3 0.5 m Chon h3 = 0.5 ( hệ thống cấp nước nông nghiệp) - h4: khoảng cách từ mực nước cao đến sàn công tác h4 0.5 m Chọn h4 =0.5m - h5: khoảng cách từ đáy ngăn hút đến miệng vào phễu hút h5 0.5 m h5 0.8 Dp + Hệ thống cấp cho sinh hoat: Dp = 0,3 m=> h5 = 0.24 m + Hệ thống cấp cho nông nghiệp: Dp = 1.5 m => h5 = 1.2 m Chọn h5 =1.2m - h6: khoảng cách từ mực nước thấp đến miệng vào phễu hút h6 0.5 m h6 1.5Dp +Hệ thống cấp cho sinh hoat: Dp = 0.3 m => h6 = 0.45 m + Hệ thống cấp cho nông nghiệp: Dp = 1.5 m => h6 = 2.25 m Chọn h6 =2.3 m - Hs: chiều cao cao họng thu nước lấy đường kính ống dẫn nước + Hệ thống cấp cho sinh hoat: Hs = 250mm + Hệ thống cấp cho nơng nghiệp: Hs 1200mm - Đáy cơng trình thu có độ dốc 3% phía thu cặn Hố thu cặn có kích thước 500×500(mm), sâu 300 (mm) 2.4.5.Tính tốn cao trình ngăn thu ngăn hút Cao trình mặt nước sông: Mực nước zmax: + 412.72 m Mực nước zmin: + 412.40 m - hTC: Tổn thất đường ống tự chảy hTCSH = 0.0846 ; hTCNN = 0.0194 - hLCR : Tốn thất qua lưới chắn rác hLCR = 0.01m - hSCR: Tổn thất qua song chắn rác hSCR = 0.0088 (m)  Cao độ mực nước ngăn thu Nước cấp cho sinh hoạt: ZminNT = Zmin –( hSCR + hTC )= 412.40– (0.0088+0.0846) =+ 412.3066(m) ZmaxNT = Zmax – ( hSCR + hTC )= 412.72 – (0.0088+0.00846) = +412.70274(m) Nước tưới cho nông nghiệp: ZminNT = Zmin –( hSCR + hTC )= 412.40– (0.0088+0.0194) =+ 412.3718(m) ZmaxNT = Zmax – ( hSCR + hTC )= 412.72 – (0.0088+0.0194) = +412.6918(m)  Cao trình mực nước tính tốn ngăn hút ZminNH = ZminNT– hLCR= 412.40 – 0.01 =+ 412.39(m) ZmaxNH = ZmaxNT – hLCR= 412.72 – 0.01 =+ 412.71(m)  Cao độ sàn công tác cơng trình thu ZSCTT = Zmax + h4 (m) Trong đó: + ZSCTT: Cao độ cơng trình thu, hay cốt sàn cơng tác cơng trình thu (m) + Zmax: Cốt mực nước sông cao nhất, Zmax = 412.72 (m) + h4: Khoảng cách từ mặt nước cao đến sàn công tác, chọn h = 0.5 (m) Vậy cốt sàn cơng tác cơng trình thu là: ZSCTT = 412.72+ 0.5 = +413.22 (m)  Cao độ đáy sàn công tác trình thu ZĐCTT = Zh - (h1 + h2+ hLCR+hc) (m) Trong đó: + Zh: Cốt mực nước thấp ngăn hút (m), Zh = +412.39(m); + h1: Chiều cao từ mực nước thấp ngăn hút đến mép cửa đặt lưới Chọn h1 = 0,7 m; + h2: Chiều cao từ đáy ngăn hút đến mép cửa đặt lưới, h = 0,5 m; + hLCR: Chiều cao lưới chắn rác Đối với trạm bơm cấp nước cho sinh hoạt hLCR = 0.5 m; Đối với trạm bơm cấp nước tưới cho nông nghiệp hLCR = m + hc: Chiều cao hố thu cặn hc = 0,3 m  Vậy cốt đáy cơng trình thu: Đối với trạm bơm cấp nước cho sinh hoạt ZĐCTT = 412.39- (0.7 + 0.5 +0.5 + 0.3) = +410.39(m) Đối với trạm bơm cấp nước tưới cho nông nghiệp ZĐCTT = 412.39- (0.7 + 0.5 +2 + 0.3) = +408.89(m) Tính tốn kích trước trạm bơm Nhà trạm bơm chia làm gian: Gian hệ thống bơm cấp cho sinh hoạt Gian hệ thống bơm cấp cho nông nghiệp Gian sữa chữa quản lý vận hành  Chiều cao gian nhà Chọn cao trình gian nhà tính theo chiều cao gian nhà cao H = ht + hat + ld +hm +hct +  + hnóc = 2+0.5+0.5+0.7+2.7+0.2+0.5=7m Trong đó: + ht: Chiều cao phần tĩnh động theo kích thước định hình, chọn ht = (m) +hat: Chiều cao an toàn để vật di chuyển không va chạm vào vật cố định, chọn h at = 0.5 (m) + ld : Chiều cao dây buộc, dây mềm ld = 0.5 0.7m, chọn ld = 0.5m + hm: chiều cao móng nhà động Chọn hm = 0.7m + hct Chiều cao cầu trục tính từ móc câu tới đỉnh cầu trục(cầu trục kéo tay h ct = 1,8m, cầu trục điện hct = 2,7m) ta chọn: hct = 2.7m (với cầu trục điện) + : khoảng cách an toàn từ đỉnh cầu trục tới trần hay mặt xà ngang thường lấy:  = 0,2 m + hnóc: Chiều cao lớn nhà máy lấy hnóc = 0.5 (m)  Chiều rộng nhà máy Chon chiều rộng tính theo chiều rộng gian nhà lớn Vì nhà máy dùng bơm hướng chéo nên bề rộng nhà máy tính theo công thức (máy bơm cửa nước vào) : B = t1 + a1 + Ltm + a2 + t2 = 0.3+1+3+1.5+0.3 = 6.1(m) Trong đó: + t1, t2: Chiều dày tường thượng, hạ lưu nhà máy Nhà máy móng tách rời tường xây t1 = t2 = (0.25 ÷0.35) Lấy t1 = t2 = 0.3m + a1: Lối lại để lắp ráp, trông coi máy bơm thường lấy từ 0.5-1m=> chọn a1=1m + a2: Khoảng cách từ máy bơm đến tường hạ lưu, lối lại nhà máy a 2=1÷1.5m Chọn 1.5m + Ltm: Kích thước tổ máy bơm kể động điện theo kích thước thực tế tổ máy Chọn Ltm = 3m => Chọn B = 6.5m  Chiều dài nhà máy Gian hệ thống bơm cấp cho sinh hoạt L= n0D + (n-1)a5 + 2L1 + 2t = 52.6+(5-1)1.5+22+20.3=23.6 (m) + n: Số động nhà máy kể dự trữ n = máy + Ddc: Đường kính máy bơm động cơ, Ddc = 2.6m + L1 = 2.0 m: Khoảng cách từ vỏ động đến tường gạch đầu hồi + t : chiều dày tường đầu hồi t =0.3(m) a5: khoảng cách vỏ động phụ thuộc vào điện áp động cơ: a ≥ 1-1,5m, chọn a5= 1,5m Gian hệ thống bơm cấp cho nông nghiệp L= nD + (n-1)a5 + 2L1 + 2t = 55.8+(5-1)1.5+22+20.3=39.6 (m) + n: Số động nhà máy kể dự trữ n = máy + Ddc: Đường kính máy bơm động cơ, Ddc = 5.8m + L1 = 2.0 m: Khoảng cách từ vỏ động đến tường gạch đầu hồi + t : chiều dày tường đầu hồi t =0.3(m) a5: khoảng cách vỏ động phụ thuộc vào điện áp động cơ: a ≥ 1-1,5m, chọn a5= 1,5m Gian sữa chữa quản lý vận hành Chọn chiều dài gian: Lsc = 6.6(m)  Như kích thước nhà máy bơm sau: Chiều cao(m) Chiều rộng(m) 6.5 Chiều dài nhà máy(m) 70 ... xã Trạm bơm cấp I + Phụ trách bơm nước từ cơng trình thu đưa lên trạm xử lý + Vị trí: hướng vào khu dân cư, vị trí bãi cỏ, tránh giao cắt với cơng trình khác ⇨ Đặt trạm bơm cấp gần cơng trình thu. .. đoạn 2020 nên ta chọn công trình thu nước xa bờ kiểu kết hợp với trạm bơm cấp I Máy bơm đặt cao công trình thu Nhà trạm bơm cấp I đặt đoạn sơng phía trước Hình 2.1:Sơ đồ cấu tạo CTT nước xa... tốt  Cơng trình thu trạm bơm kết hợp đặt khu đất xanh phía Tây khu vực nghiên cứu cách xa khu dân cư hướng Tây - Cơng trình thu: Vị trí đặt cơng trình thu cần có bờ lòng sơng ổn định, thu n tiện