Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 233 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
233
Dung lượng
32,19 MB
Nội dung
THƯ VIỆN ĐẠI HỌC NHA TRANG Đ 696 Ng 527 Th H KHOA TP HỐ CHÍ MINH HỐNG CẤP '0 0 703* 1000018703 NHÀ XUẤT BẢN XÂY DƯNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP H ổ CHÍ MINH TS NGUYỄN THỐNG TR NG Đ AI HOC N H A TR AN G Dự ÁN SRV 2701 - ĐHNT VIỆN NGHIẾN CỨU N guyễn Đình C hiểu - N Trang CÒNG N G H Ệ SIN H HỌC s M ÔI THƯỜNG T e ỉ/ F a x : 1 MST: 0 3 4 - 0 CẤP THOÁT NƯỚC NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG HÀ NỘI - 2005 LỜI MỞ ĐẨU cấp nước mơn học chuyên ngành chương trình đào tạo kỹ sư Ngành Xây dựng Đây môn học cung cấp kiến thức nhằm để giải vấn đề liên quan đến tính tốn, thiết kế, quy hoạch hệ thống cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất đơn vị sử dụng nước cho khu vực Tính tốn thiết kế hệ thống nước mưa thị củng nội dung đề cập tài liệu Cuốn sách bao gồm phần: Cấp nước thoát nước Nội dung giới thiệu chương phụ lục Trong chương, lý thuyết bần được, giới thiệu ví dụ tính tốn minh họa trinh bày Bạn đọc nắm vấn đế tốt thông qua tập có lời giải cuối chương Tài liệu hoàn thành với giúp đờ góp ý đồng nghiệp Bộ mơn Kỹ thuật Tài nguyên nước vù Khoa Kỹ thuật Xây dựng Trường Đại học Bách khoa Thành phô Hồ Chí Minh Trong biên soạn tài liệu khơng thể tránh khỏi sai sót, mong góp ý phê binh bạn đọc Y kiến xin gửi địa chỉ: Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh , Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước T c giả D ự ÁN SRV 2701 - ĐHNT N guyễn Đình C hiểu - N Trang T e l/ F a x : 1 MST: 0 3 4 - 0 Chương NHU CẨU DÙNG NƯỚC VÀ NGUỚN NƯỚC 1.1 GIỚI THIỆU Trong giáo trình này, chúng tơi giới thiệu chủ yếu đến vấn đề liên quan đến vận chuyển nước cơng trình dẫn nước, mạng lưới đường ống phân phối nước hộ thống đường ống cống thoát nước mưa nước thải Các vấn đề liên quan đến xử lý nước giới thiệu tài liệu khác Nước sử dụng khai thác chủ yếu đến từ nguồn nước sau: - Nước mặt, diện hồ, dòng chảy (sống suối) - Nước ngầm, thường dạng khống hóa mạnh Sơ đồ sau trình bày chu kỳ sử dụng nước cách tổng quát khai thác : Dòng chảy Ihiẽn nhièn Hỉnh 1.1: Chu kỳ (lùng nước Khởi dầu nước lấy từ nguồn nước (hồ chứa, sông ) nhờ vào cơng trình lấy nước Cơng trình lấy nước tùy theo trường hợp có thể: - Lấy nướr đơn giản nhờ vào đường ống dẫn đặt chìm vào sơng (hổ) - Lấy nước có lựa chọn nhiều chiều sâu khác sông Trong vài trường hợp, phải xây dựng trạm bơm (trạm bơm cấp 1) đập dâng để tạo hồ chứa nhằm điều tiết lưu lượng trường hợp dịng chảy có lưu lượng khơng đảm bảo cho nhu cầu lấy chu kỳ nước Các cơng trình dẫn nước (kênh, đường ống có áp) dẫn nước thô khu vực cần cấp nước Nếu nước không đủ tiêu chuẩn vệ sinh, xử lý trạm làm (khu xử lý) trước phân phối nơi tiêu thụ nước cuối Ngoài ra, chất lượng nguồn nào, nước luôn khử trùng (phổ biến sử dụng chlore) Khi nước trở thành sử dụng (sạch), người ta phân phối vùng quy hoạch tận thiết bị dùng nước cuối cùng, nhờ vào mạng lưới đường ống dẫn nước có áp Sau sử dụng, nguyên tắc nước chất lượng cần thiết trở thành nước thải Từ đó, hệ thống đường ống cống có nhiệm vụ thu tháo nước thải khỏi khu quy hoạch Ta phải lưu ý, theo nguyên tắc, việc xử lý nước sử dụng trạm xử lý nhằm tránh làm ô nhiễm môi trường nơi nước thải trả thiên nhiên điều bắt buộc Điều cho phép hộ dân khu quy hoạch nằm hạ lưu vị trí cửa xả sử dụng nước vào mục tiêu khác có nước dùng cho sinh hoạt Nước xử lý làm lại dẫn khu vực tiếp nhận đường dẫn gọi kênh dẫn với nhiệm vụ kênh dẫn bảo đảm pha lỗng tốt nguồn nước thiên nhiên Cuối cùng, sông, nước chịu trình làm tự nhiên mà ta gọi trình tự làm (khả tự làm cao sơng lớn) Trong q trình này, tạp chất có hại giảm phần Ngoài ra, nước sử dụng trả sông hồ chứa, số trường hợp mau chóng hịa nhập vào nguồn cấp nước khơng thể tự trộn lẫn tốt tổng thể môi trường nước Lý do, khối lượng riêng khác, đặc tính thủy lực mơi trường Ta nói trường hợp có tượng nối tắt: q trình tự làm khơng xảy ra, trường hợp nguồn nước bị nhiễm bẩn nghiêm trọng 1.2 S ĐỔ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Hệ thống cấp nước thoát nước tập hợp cơng trình: thu nước, xử lý nước, dự trữ nước, trạm bơm, hệ thống mạng lưới phân phối nước đến nơi tiêu dùng, hệ thống thu nước Sơ đồ tổng qt có dạng sau : Hình 1.2: Sơ đồ hệ thơhq cấp nước 1.3 ƯỚC LƯỢNG DÂN s ố VÀ THỜI GIAN KHAI THÁC CƠNG TRÌNH 1.3.1 Ước lượng dân sơ phục vụ cấp nước Đây giai đoạn bắt buộc cần thiết cho thiết kế hệ thống cấp nước Người kv sư phải xác định quy mô dân số cho khu xây dựng đánh giá cho phát triển tương lai suốt giai đoạn khai thác hệ thống cơng trình Tùy theo nhu cầu dự báo ta có loại ước lượng quy mô dân số: ước lượng ngắn hạn (5-10 năm) ước lượng dài hạn (10-50 năm) Rõ ràng toán dự báo dài hạn vấn đề khó, có q nhiều yếu tố không chắn xét tương lai xa Trong trường hợp này, tiến hành phân tích đường cong biểu thị dân số khứ để đánh giá xu có xem xét yếu tó xã hội, kinh tế, thiết lập hay di dời Cơng ty Xí nghiộp, tác động đến tăng trưởng vùng Nói chung, phần lớn phương pháp ước lượng thường chơ phép nghiên cứu biến động chu kỳ tương dối ngắn 1.3.2 Thời gian khai thác cơng trình dự kiến Thiết kế cơng trình ngành cấp nước nhằm mục đích thỏa mãn nhu cầu cho tương lai cho vùng quy hoạch Tuổi thọ cơng trình khoảng thời gian kể tù lúc đưa cơng trình vào khai thác đến cuối thời kỳ mà cơng trình cịn đánh giá thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật kinh tế khai thác Xác định thời gian khai thác hiệu dựa vào phân tích tài ta kể đến vấn đề: - Đầu tư - Chi phí khai thác (nhân cơng, điện, hóa chất, ) - Lãi suất - Sự thuận tiện cho phép nới rộng cơng trình hay thêm vào thiết bị (ví dụ ta dễ dàng ho-n thay bơm hay gia tăng công suất trạm bơm hon mở rộng tunel cơng trình lấy nước) - Có thể cải tiến cơng nghệ Bảng sau trình bày tuổi thọ cơng trình ta tham khảo thiết kế cơng trình lĩnh vực cấp nước làm nước Ta nhận xét có ba nhóm tuổi thọ: nhóm từ đến 20 năm cho loại thiết bị sử dụng nhanh thay dễ dàng; nhóm có chu kỳ sử dụng từ 20 đến 30 năm cho thiết bị khó khăn tốn muốn thay thế; nhóm lớn 50 nãm thiết bị đắt khó thay mở rộng Bảng 1.1 Tuổi thọ cơng trình tiêu biếu Cơng trình Đặc tính Tuổi thọ (nấm) Cức cơm* trình dùng để sản xuất nước uống: Đập tunel Lấy nước đường dẫn Trạm xử lý mạng lưới Rất khó đắt mở rộng Tương dối khó mở lộng Nếu gia tăng dân số tỷ suất lợi nhuận: -Bé - Lớn Đắt tiền thay Xây dựng dễ 50-75 25-50 25 50 Đường dẫn có đường kính > 300 mm Đường dẫn có đường kính < 300 mm Trạm bơm: - Kết cấu Tăng quy mô dễ dàng Tăng công suất dể dàng, nhanh - Bơm Các cơng trình dùng đế thu làm nước: 25-30 15-20 Đường dẫn phụ có đường kính < 375 mm Các cơng trình thu, kênh tháo Trạm xử lý 20 30-50 Trạm bơm Bơm chuyển nước vào trạm xử lý Xây dựng dể Khó đắt mở rộng Nếu gia tâng dân số tỷ suất lợi nhuận: -Bé - Lớn Mờ rộng khó Thay dễ dàng i ' 20 5-10 20-30 10-15 10-20 5-10 Tóm lại, khai thác sử dụng nước mặt, nước ngầm, nước lợ nước biển sau thu xử lý trạm tiêu chuẩn phân phối nhờ vào mạng lưới phân phối Về phần nước sử dụng thu hồi qua hệ thống cống hướng chúng vào trạm xử lý để loại bỏ tạp chất có hại trước trả thiên nhiên Trong mơi trường trình tự làm tiến hành hoàn chỉnh lọc Chu kỳ sử dụng nước khép kín lại khai thác để đưa vào sử dụng 1.4 NHU CẤU DÙNG NƯỚC Thể tích lưu lượng nước dùng thay đổi nhiều tùy theo điều kiện địa phương, phụ thuộc vào mức sống khu vực nghiên cứu Với khu vực nghiên cứu cho trước, lượng nước cần tổng cộng bao gồm: nước sử dụng cho gia dụng, nước cung cấp cho thương mại, cho công nghiệp nước sử dụng cho mục tiêu công cộng (vệ sinh đường sá, chữa cháy ) 1.4.1 Nước sinh hoạt Nước sinh hoạt chu kỳ dùng nước (thường tính ngày đêm) thay đổi theo thời gian ngày Biểu đồ sau trình bày biểu đồ nước sinh hoạt cho ngày dùng nước lớn điển hình Gọi: Qngci-max' *ưu lư(?ng ngày dùng nước lớn (nrVngđ) Q,b= Qngđ-max/24 - iưu lưỢng trung hình (m7h) Q, - lưu lượng thứ i (m Vh) Qh-max * lun luợng lớn (m Vh) K| = Q,/Qtb ■ hệ số khơng điều hịa thứ i (định nghĩa thường sử dụng phán mềm mơ dịng chảy có áp mạng lưới, ví dụ EPANET) Kh.max= Qh-max/Qtb - hệ số khơng điều hịa lớn Q (m3/h) Hình 1.3 Biểu dồ dùniỊ nước m>ủy điển lììnlì Ghi : Trong sơ' trường hợp người ta cịn định nghĩa hệ số khơng điều hịa sa u : kị = Q,/ Qngđ-mux (%)’ g‘á trị ki tra phụ lục phụ thuộc vào Kh.max 1.4.1.1 Tiêu chuẩn dùng nước Tính theo bình qn đầu người lượng nước dùng ngày đêm, lít/ngày-đêm Theo tiêu chuẩn cấp nước hành TCXD 33 : 68 Bảng 1.2 Tiêu chuẩn dùng Hệ số khơng điều hịa nước qtb (1/người/ngày-đêm) (^h-max) Trang bị tiện nghi nhà - Loại I Nhà bên khơng có hệ thống cấp nước dụng cụ vệ sinh Nước dùng lấy từ vòi nước cống cộng 40-60 2,5-2,0 - Loại II Nhà bẽn có vịi lấy nước 80-100 2,0-1,8 - Loại III Nhà bên có hệ thống cấp nước, có dụng cụ vệ sinh, khơng có thiết bị tắm 120-150 1,8-1,5 - Loại IV Nhà bên có hệ thống cấp nước, có dụng cụ vệ sinh, có thiết bị tắm thông thường 150-200 1,7-1,4 - Loại V Nhà bên có hệ thống cấp nước, có dụng cụ vệ sinh, có chậu tắm cấp nước nóng cục 200-300 1,5-1,3 1.4.1.2 Lưu lượng nước sinh hoạt tính tốn Lưu lượng nước cho bảng giá trị trung binh dùng nước ngày đêm Lưu lượng nước sinh hoạt tính tốn ngày đêm dược tính cho ngày dùng nước lớn Công thức sau cho phép xác dịnh giá trị này: Q‘b-"‘ J = K » K " '‘'-“