Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG BỘ MƠN CẤP THỐT NƯỚC- MƠI TRƯỜNG NƯỚC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ Chủ nhiệm môn : TS Trần Đức Hạ Giáo viên hướng dẫn: Thầy giáo Đỗ Hải Sinh viên thiết kế : Đặng Tuấn Vũ Khanh Mã số sinh viên : 2480-42 Lớp : 42-MTN Ngày hoàn thành : /… / 2003 Hà Nội, thỏng / 2003 Trường đại học Xây Dựng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T LỜI NÓI ĐẦU Cùng với đổi phát triển đất nước giai đoạn nay, kinh tế nước nhà tăng trưởng mạnh Đảng phủ quan tâm đến mặt xã hội, vấn đề nước vệ sinh môi trường nhận quan tâm đặc biệt nhà nước tổ chức, thu hút nhiều dự án đầu tư chương trình phát triển nhằm giải cách tốt vấn đề nước vệ sinh mơi trường nói chung vấn đề cung cấp đầy đủ nước cho nhân dân chất lượng nói riêng Đóng góp vào lên chung nước tất tỉnh thành tập trung phát triển mặt đời sống cho nhân dân Để tổng kết kết học tập sau năm sinh viên ngành Cấp nướcKỹ thuật mơi trường, em nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế hệ thống cấp nước thành phố VT ” Đồ án hoàn thành sau tháng thiết kế Em xin kính cảm ơn thầy giáo mơn Cấp nước- Mơi trường nước thầy giáo khoa Kỹ thuật môi trường trang bị cho em kiến thức để vững bước vào sống Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo Đỗ Hải, người tận tình bảo góp ý, giúp đỡ em trình tính tốn hồn thành đồ án Mặc dù đồ án hoàn thành khối lượng kiến thức lớn nên không khỏi tránh thiếu sót Em kính mong có góp ý thầy cô giáo để đồ án em hoàn thiện Hà Nội, tháng / 2003 Sinh viờn thit k: Trường đại học Xây Dựng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ 1-Tài liệu quy hoạch thị xã thành phố VT 2-Tài liệu thuỷ nông, thuỷ lợi, địa chất thuỷ văn thành phố VT 3-Tài liệu nghiên cứu chất lượng, trữ lượng nước ngầm nước mặt thành phố VT 4-Tài liệu tình hình cp nc thnh ph VT Trường đại học Xây Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T MỤC LỤC PHẦN KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VT HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT CHUNG CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚCTHÀNH PHỐ VT ĐÁNH GIÁ VỀ NGUỒN NƯỚC .10 PHẦN XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC 18 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC NĂM 2010 19 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC NĂM 2020 .28 CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC THỊ XÃ LẠNG SƠN .36 PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ XÃ LẠNG SƠN 38 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN I 39 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN II 49 CHƯƠNG III : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ CÔNG SUẤT 20000 M /NGĐ 59 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH THU TRẠM BƠM CẤP I VÀ TRẠM BƠM CẤP II 91 CHƯƠNG V : THIẾT KẾ KĨ THUẬT CÁC CƠNG TRÌNH 118 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ 122 PHỤ LỤC: TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 Trường đại học Xây Dựng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T phần KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VT HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC chương1 KHÁI QUÁT CHUNG I.1/ khái quát Thành phố VT trực thuộc tỉnh VT trung tâm văn hoá, kinh tế tỉnh Thành phố VT cửa ngõ giao thơng quan trọng, có nhiều di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh gắn liền với truyền thống yêu nước dân tộc Thành phố có đầu mối giao thơng liên Quốc gia đường đường sắt Trong suốt lịch sử phát triển đất nước, thành phố quan tâm xây dựng vững mạnh nhiều mặt Đặc biệt tình hình chuyển đổi chế kinh tế thành phố nhanh chóng đạt tiến vượt bậc, đóng góp vào lên cua nước I.2/ điều kiện tự nhiên a/ Vị trí địa lý Thành phố VT thành phố thuộc đồng Bắc Bộ Phía Bắc phía Đơng thành phố sơng bao bọc, phía Tây phía Nam chủ yếu đất nông nghiệp Quốc lộ I chạy dọc phía tây theo chiều dài thành phố Tổng diện tích thành phố 932 ha, diện tích xây dung 600 Thành phố có độ dốc tương đối nhỏ đều, từ Bắc xuống Nam địa hình tương đối phẳng b/ Dân số Thàn phố VT có dân số 105.000 người(năm 2001), dự kiến đến năm 2020 có dân số 150000 người bảng 1: diện tích dân số khu vc Trường đại học Xây Dựng Thuyt minh án tốt nghiệp Khu vực Diện tích (ha) Thiết kế cấp thành phố V.T Mật độ Dân số (ng/ha) (người) I 292.5 280 81900 II 307.45 210 64565 Tổng 599.95 146465 c/ Địa chất Trên địa bàn thành phố VT, địa chất bao gồm lớp đất dày từ 6-21,5 m chủ yếu phân tầng sau: -Lớp đất trồng trọt h=1.2 m -Lớp sét pha mềm bở h=1m, R=1.8 kg/cm2 -Lớp sét h=3m, R=2.1 kg/cm2 -Lớp cát sỏi sạn h=0-1 m, R=2.0 kg/cm2 -Đá gốc gặp độ sâu 6-13 m, chiều dày chưa xác định Nhìn chung địa chất cơng trình địa bàn thị xã thuận lợi, cường độ chịu nén chủ yếu từ 1.8-2.0 kg/ cm2 g/ Đặc điểm khí hậu Do thuộc vùng đồng Bắc Bộ nên chịu ảnh hưởng gió mùa đơng bắc nên có đặc trưng khí hậu sau: -Về mùa đơng tương đối lạnh, tháng riêng nhiệt độ trung bình 14 C, biến động nhiệt từ 10 C đến 20 C, nhiệt độ thấp C -Mùa đông hanh khơ, độ ẩm trung bình 76% -Lượng mưa từ tháng đến tháng khoảng 1256mm, năm 1500 mm -Giao động nhiệt ngày đêm tương đối nhỏ h.Đặc điểm thuỷ văn Nước ngầm thành phố VT chủ yếu nằm tầng trầm tích đệ tứ Nhìn chung, chất lượng nước tốt, trữ lượng phong phú Vì vậy, ngồi nước mặt nước ngầm khai thác để cung cấp cho nhu cầu thành phố Trường đại học Xây Dựng Thuyt minh ỏn tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T chương II HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ VT ĐÁNH GIÁ VỀ NGUỒN NƯỚC II.1/Đánh giá nguồn nước / nguồn nướcngầm Hệ thống cấp nước thị xã Lạng Sơn hình thành từ nhiều năm nay, trước năm 1979 nhà máy xử lý nước lấy nguồn nước mặt từ sơng Kỳ Cùng có cơng suất 1.800 m3 /ngđ,là nguồn cấp nước cho thị xã Nhà máy bị huỷ hoại toàn chiến tranh biên giới năm 1979, từ đến thị xã Lạng Sơn cấp nước nguồn nước ngầm với tổng công suất khoảng 7.000 - 8.000 m3 /ngđ / Hiện trạng kỹ thuật Hệ thống cấp nước Lạng Sơn bao gồm giếng khai thác nước ngầm mạng lưới chuyền dẫn phân phối nước từ giếng tới hộ tiêu thụ Mạng lưới chuyền dẫn trạm bơm giếng cung cấp nước ngày khoảng 7.000 - 8.000 m3 /ngđ, nước từ giếng khai thác bơm trực tiếp vào mạng lưới không qua khâu xử lý Đặc tính kỹ thuật giếng trình bày bảng 2: Bảng 2:Đặc tính kỹ thuật giếng Giếng Năm xây dựng H1 H2 Đ1 H3 H8 H12 H10 1974 1905 1922 1974 1980 1988 1989 Công suất khai thác (m3 /h) 120 25 60 70 80 20 45 Chiều sâu (m) 20 4.5 57 42 54 42 37 Đường kính ống vách (mm) 377 377 425 219 325 ống lọc Đ.kính C.dàI (mm) (m) 377 377 12 273 21 219 24 168 Vì nguồn cung cấp máy bơm hạn chế,các bơm giếng lắp đặt dựa nguồn cung cấp vật tư thiết bị tìm được.Vì đặc tính bơm khác nhau,khơng phù hợp với chế độ làm việc mạng lưới nờn cụng sut thp Trường đại học Xây Dựng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Nhìn chung tình trạng kỹ thuật giếng trạm bơm giếng bị xuống cấp,một số giếng có tình trạng sụt lở,máy bơm giếng làm việc với chế độ không ổn định,các thiết bị van bơm hư hỏng nhiều, trạm bơm giếng khơng có đồng hồ đo lưu lượng,hoặc có khơng làm việc được,chế độ làm việc bơm phụ thuộc vào chế độ dùng nước ngày.Thiết bị bơm chưa đồng bộ, lắp đặt chưa phù hợp nên công tác bảo dưỡng vận hành phức tạp Nước ngầm Lạng Sơn có chất lượng tương đối tốt,hàm lượng sắt mangan thấp,các tiêu vi sinh chưa đạt yêu cầu thiếu thiết bị khử trùng nước.Nước có độ cứng cao,tuy nhiên điều khó khắc phục lẽ chi phí cho cơng tác khử độ cứng cao.Để khắc phục tác hại độ cứng nước nơi có dùng nồi cần lắp đặt thiết bị khử trùng cục Mạng lưới chuyền dẫn phân phối lắp đặt chắp vá, số tuyến rò rỉ nhiều chất lượng lắp đặt thời hạn sử dụng.Nhiều tuyến ống lắp nhằm mục đích đáp ứng nhu cầu trước mắt, sau thời gian ngắn lực tuyến ống khơng cịn đủ để đáp ứng cho nhu cầu phát triển.Nhu cầu nâng cao tiêu chuẩn phục vụ cấp nước tăng nhanh,một số hộ tiêu thụ có thu nhập cao nâng cấp nhà ở,các khu vệ sinh có thiết bị đại làm tăng đột biến lượng nước cần cấp hàng ngày II.2 Đánh giá nguồn nước Nguồn nước ngầm Công tác khảo xát nghiên cứu nguồn nước ngầm thị xã Lạng Sơn nhiều người quan tâm,ngay từ đầu kỷ(1905)người Pháp phát đưa vào khai thác giếng nước ngầm để cung cấp cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt Vào năm 70 Viện khảo sát đo đạc(Bộ Kiến Trúc) tiến hành tìm kiếm thăm dò nước đất phát đới đá vôi nứt nẻ chứa nước hệ tầng Tam Thanh.Kết thăm dị tìm giếng khoan khai thác nước ngầm cấp nước cho nhân dân,tuy nhiên nhà khảo sát thăm dị chưa có cơng trình tổng hợp đánh giá đầy đủ điều kiện địa chất thủy văn khu vực Trong định phê chuẩn tiềm nước ngầm hội đồng đánh giá trữ lượng tài nguyên khoáng sản quốc gia ký ngày 18 tháng12 năm 1987 nêu rõ trữ lượng nước ngầm khu vực thị xã Lạng Sơn sau: -Cấp B : 6.190 m3 /ngày -Cấp C : 2.600 m3 /ngày -Cấp C : 17.280 m3 /ngày Trong khoảng thời gian từ năm 1988 đến năm 1993, Công ty cấp nước Lạng Sơn khoan đưa vào sử dụng giếng H7 ,H8 ,H9 ,H10 ,H11 ,H12 nâng cao tổng công suất khai thác lên 7.000-8.000 m3 /ngày Để đáp ứng nhu cầu dùng nước ngày tăng thị xã,Công ty cấp nước Lạng Sơn tiến hành khảo sát bổ sung, sở kết khảo sát tháng năm 1996 Trung tâm nghiên cứu Môi trường Địa chất-Trường Đại học Mỏ địa chất tổng hợp lập Báo cáo “Xác định khả khai thác nước đất vựng th xó Lng Sn,trong ú Trường đại học X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T kết luận khả nâng công suất khai thác lên đến 10.000m3/ngày đáp ứng nhu cầu dùng nước năm 2000 Công suất khai thác giếng trình bày bảng 3: BẢNG 3: LƯU LƯỢNG,ĐỘ SÂU MỰC NƯỚC ĐỘNG CỦA CÁC GIẾNG KHAI THÁC Số TT Giếng H1 Đ1 H3 H7 H10 H12 H8 H9 Đ3 Chiều sâu giếng (m) 20 57 30 46 36.8 27 54 57 58 Đường kính giếng (m) 325 -377 426 325 219 425 325 325 Lưu lượng Q (m3 /h) 77 60 70 25 25 13 77 45 25 Mực nước động (m) 4.1 10.07 74 12.6 12 14.3 13.3 4.14 2.Nguồn nước mặt Sông Kỳ Cùng bắt nguồn từ dãy núi Mẫu Sơn phía Đông chảy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam qua thị xã Lạng Sơn đến Thất Khê đổ vào sông Bằng Giang (Trung Quốc).Chế độ thuỷ văn sông Kỳ Cùng phức tạp đặc điểm địa hình khí hậu lưu vực sông.Tài liệu quan trắc trạm thuỷ văn Lạng Sơn từ 1970 đến 1984 cho thấy lưu lượng trung bình tháng sơng Kỳ Cùng biến đổi từ 4.84 m3 /s (vào mùa khô) đến 73.96 m3 /s (vào mùa mưa).Lưu lượng lớn đo 2800 m3 /s (ngày 24/ 7/ 1980), lưu lượng nhỏ 1.4 m3 /s (ngày 7/ 5/ 1972).Mực nước bình quân thay đổi theo mùa dao động từ 247.84 m đến 255.1 m, biên độ dao động mực nước nhỏ mức nước lớn 7.26 m Khi chảy qua thị xã Lạng Sơn sông Kỳ Cùng bổ xung lưu lượng lớn,đa số lưu lượng đo biến đổi từ 0.53 m3 /s đến 8.6m3 /s Ngồi sơng Kỳ Cùng ra, địa bàn thị xã cịn có số suối nhỏ như: suối Nao Ly,suối Nhị Thanh, suối Nasa, suối KyKét, hồ nước nằm rải rác.Lưu lượng dòng suối nhỏ không đủ khả làm nguồn nước thô cấp cho nhu cầu thị xã II.3 chất lượng nguồn nước Thành phần chất lượng nguồn nước ngầm Nguồn nước ngầm thị xã Lạng Sơn chủ yếu nằm tầng chứa nước trầm tích Cacbonat hệ Tam Thanh.Nước tồn vận động hệ thống khe nứt, đứt gãy kiến tạo hang Carster.Kết nghiên cứu khảo sát địa chất thuỷ văn cho thấy nguồn bổ cập nước ngầm thị xã Lạng Sơn chủ yêú nước mưa nước sông Kỳ Cùng.Do đặc điểm thạch học tầng chứa nước đặc điểm nguồn bổ cập, nói chất lượng nước ngầm mang đặc tính Trường đại học Xây Dựng Thuyt minh ỏn tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T nước mưa, nước sông Kỳ Cùng biến đổi trình hồ tan thêm chất khống tầng đá vôi.Kết khảo sát chất lượng nước Công ty Tư vấn Cấp nước Mơi trường Việt Nam (VIWASE) hai tháng năm 1996 ,cũng số liệu tổng hợp từ nguồn tài liệu Liên hiệp xí nghiệp khảo sát xây dựng -Bộ Xây Dựng, trạm vệ sinh phòng dịch tỉnh Lạng Sơn,Cơng ty Safege-Cộng hồ Pháp, cho thấy nguồn nước ngầm thị xã Lạng Sơn có số đặc tính sau: -Độ pH : Nước ngầm có tính kiềm yếu.Các giá trị pH đo tất giếng dao động khoảng 7.38-8.38 nằm phạm vi cho phép tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt ăn uống.Tại giá trị pH này, khả ăn mòn kim loại ion H+ không xảy -Hàm lượng Fe: Một đặc tính chung nước ngầm chứa đứt gãy,hang hốc Carster hàm lượng Fe nước thấp, gần không.Các số liệu đo đạc từ năm 1995 trở trước không phát thấy Fe nước ngầm ,kết phân tích hàm lượng Fe VIWASE máy quang phổ UV-1200 Specro photo meter Japan năm 1996 cho kết hàm lượng Fe thấp,nằm khoảng 0.04-0.18mg/l.Với chất lượng không cần phải xử lý Fe trước cấp nước cho sinh hoạt ăn uống -Hàm lượng Mn: Các số liệu khảo sát số đơn vị thời gian từ 1995 trở trước cho thấy hàm lượng Mn dao động từ 0-0.38mg/l, số liệu khảo sát VIWASE hai tháng năm 1996 cho thấy Mn dao động từ 0.02-0.15 mg/l Nguồn nước không cần xử lý Mn -Hàm lượng ion hoà tan : CL-, SO 2-, NO -, NO -, PO 3-, NH4 + cho thấy ion chủ yếu có nước ngầm thị xã Lạng Sơn nằm giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn vệ sinh quy định chất lượng nước cấp cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt Đặc biệt số độc tính NO - gây bệnh huỷ diệt hồng cầu trẻ em, Nitơrat gây bệnh ung thư, nguồn NH4 +để tạo nên hợp chất NO -,đều nằm giới hạn an toàn (hàm lượng NO - từ 7.2-18.1 mg/l, tiêu chuẩn quy định NO -< 45 mg/l, hàm lượng NH4 + từ 0.05-0.5 mg/l, tiêu chuẩn quy định NH4 + < 3mg/l.) -Độ đục , độ dẫn điện: Nước ngầm thị xã Lạng Sơn Do nước chứa Fe Mn với hàm lượng nhỏ, nên kể tiếp xúc với oxy không khí để chuyển hố Fe 2+ Mn2+ thành Fe O MnO , nước có độ đục thấp, từ 0-1 FTU (tiêu chuẩn 5FTU) Do chứa ion hoà tan Ca 2+, HCO - với hàm lượng lớn, nên độ dẫn điện nước ngầm thị xã Lạng Sơn tương đối cao , có lúc lên đến 865 s/cm Giá trị gần tiến tới giới hạn tiêu chuẩn quy định độ dẫn điện