Thiết kế hệ thống cấp nước đô thị tiên yên tỉnh quảng ninh

MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ HUYỆN TIÊN YÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ TIÊN YÊN .7 1.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên huyện Tiên Yên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Khí hậu .8 1.1.3 Địa hình 1.1.4 Thủy văn 1.2 Tình hình trạng 10 1.2.1 Hiện trạng dân số lao động 10 1.2.2 Hiện trạng sử dụng đất 11 1.2.3 Hiện trạng hạ tầng xã hội 12 1.2.4 Hiện trạng hạ tầng xã hội 15 1.2.5 Hiện trạng cấp nƣớc 20 1.2.6 Hiện trạng cấp điện 20 1.2.7 Hiện trạng thoát nƣớc 22 1.3 Định hƣớng quy hoạch phát triển tới năm 2035 22 1.3.1 Định hƣớng phát triển hệ thống trung tâm chuyên ngành cấp đô thị .22 1.3.2 Định hƣớng phát triển hạ tầng xã hội 25 CHƢƠNG II: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG CẤP NƢỚC 30 2.1 Các loại nhu cầu dùng nƣớc .30 2.1.1 Nhu cầu dùng nƣớc sinh hoạt 30 2.1.2 Nhu cầu dùng nƣớc cho công nghiệp 31 2.1.3 Nƣớc dùng cho công cộng 32 2.1.4 Nƣớc dùng cho tƣới cây, rửa đƣờng .34 2.2 Quy mô hệ thống cấp nƣớc 35 2.2.1 Công suất nhà máy nƣớc 35 2.2.2 Nhu cầu cấp nƣớc chữa cháy 35 2.3 Xác định nguồn nƣớc phƣơng án cấp nƣớc 36 2.3.1 Xác định nguồn nƣớc 36 2.3.2 Lựa chọn phƣơng án cấp nƣớc 36 2.4 Bảng tổng hợp lƣu lƣợng thành phố 38 2.5 Chế độ làm việc trạm bơm cấp II dung tích bể chứa 39 2.5.1 Chọn chế độ làm việc tram bơm cấp II 39 2.5.2 Xác định dung tích bể chứa 40 2.5.3 Xác định dung tích đài nƣớc .42 CHƢƠNG III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƢỚI CẤP NƢỚC .44 3.1 Vạch tuyến mạng lƣới 44 3.1.1 Các yêu cầu công tác vạch tuyến 44 3.1.2 Vạch tuyến mạng lƣới .44 3.2 Tính tốn cho mạng lƣới cấp nƣớc 45 3.2.1 Các trƣờng hợp tính tốn .45 3.2.2 Xác định chiều dài tính tốn, lƣu lƣợng dọc đƣờng đoạn ống 45 CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN SƠ BỘ CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ .54 4.1 Đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc, chọn biện pháp xử lý, chọn dây chuyền công nghệ 54 4.1.1 Đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc 54 4.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 54 4.2 Tính tốn, thiết kế sơ cơng trình dây chuyền xử lý .54 4.2.1 Cơng trình chuẩn bị dung dịch phèn .54 4.2.2 Công trình pha chế dung dịch vơi sữa .57 4.2.3 Tính tốn ngăn tiếp nhận 57 4.2.4 Tính tốn bể trộn khí 58 4.2.5 Bể phản ứng khí 59 4.2.6 Bể lắng Lamen 60 4.2.7 Tính tốn bể lọc Aquaruz V 62 4.2.8 Các cơng trình tuần hồn lại nƣớc rửa lọc 64 4.2.9 Bể chứa nƣớc 67 4.3 Tính tốn cao trình cơng nghệ 68 4.3.1 Bể lọc 68 4.3.2 Bể chứa nƣớc 69 4.3.3 Bể lắng lamen 69 4.3.4 Bể phản ứng 69 4.3.5 Bể trộn .70 4.3.6 Ngăn tiếp nhận 70 4.3.7 Đài nƣớc 70 CHƢƠNG V: THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH THU VÀ CÁC TRẠM BƠM CỦA NHÀ MÁY NƢỚC 73 5.1 Cơng trình thu nƣớc mặt 73 5.1.1 Sơ đồ cấu tạo cơng trình thu nƣớc ven bờ 73 5.1.2 Tính tốn 73 5.2 Trạm bơm cấp I 79 5.1.1 Sơ đồ bố trí trạm bơm .79 5.1.2 Xác định lƣu lƣợng ống đẩy ống hút 79 5.1.3 Xác định cột áp bơm 79 CHƢƠNG 6: .82 KẾT LUẬN – TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 82 6.1 Kết luận: .82 6.2 Tồn – Kiến nghị 82 MỤC LỤC HÌNH Hình 1 Vị trí huyện Tiên Yên đồ tỉnh Quảng Ninh Hình 2.1 Biểu đồ dùng nƣớc đô thị Tiên Yên 39 Hình 4.1 Dây chuyền cơng nghệ xử lý nƣớc cấp .54 Hình 4.2 Sơ đồ pha phèn 55 Hình 4.3 Bể hòa phèn bể tiêu thụ 55 Hình 4.6 Cấu tạo bể lắng Lamen 60 Hình 4.8 Cấu tạo bể lọc Aquaruz V 62 Hình 5.1 Sơ đồ cấp tạo cơng trình thu nƣớc ven bờ 73 Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo lƣới chắn rác .75 Hình 5.3 Sơ đồ bố trí trạm bơm cấp I 79 MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1 Thống kê dân số vùng lập quy hoạch qua năm 10 Bảng 1.2 Thống kê số lao động làm việc ngành qua năm 11 Bảng 1.3 Hiện trạng đất đai vùng lập quy hoạch 11 Bảng 1.4 Thống kê số lƣợng trạm biến áp .21 Bảng 2.1 Lƣu lƣợng nƣớc sinh hoạt ngày lớn 30 Bảng 2.2 Diện tích khu cơng nghiệp 31 Bảng 2.3 Nhu cầu dùng nƣớc khu công nghiệp 31 Bảng 2.4 Nhu cầu dùng nƣớc bệnh viện 32 Bảng 2.5 Nhu cầu dùng nƣớc trƣờng học giai đoạn 2018 - 2035 .33 Bảng 2.6 Nhu cầu nƣớc cho tƣới cây, rửa đƣờng 34 Bảng 2.7 Bảng tổng hợp nhu cầu dùng nƣớc 35 Bảng 2.8 Bảng tổng hợp lƣu lƣợng nƣớc cho đô thị Tiên Yên 38 Bảng 2.9 Dung tích bể chứa 40 Bảng 2.10 Bảng tính dung tích đài nƣớc 42 Bảng 3.1 Chiều dài tính tốn đoạn ống .46 Bảng 3.2 Lƣu lƣợng dọc đƣờng đoạn ống 47 Bảng 3.3 Điểm dùng nƣớc tập trung cho khu công nghiệp .49 Bảng 3.4 Điểm dùng nƣớc tập trung cho bệnh viện 50 Bảng 3.5 Điểm dùng nƣớc tập trung cho trƣờng học 50 Bảng 3.6 Phân bố lƣu lƣợng nút dùng nƣớc lớn .50 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tổn thất qua đoạn ống .52 LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống cấp nƣớc thành phần quan trọng hệ thống hạ tầng kĩ thuật khu đô thị hay khu dân cƣ Việc xây dựng mạng lƣới cấp nƣớc hoàn chỉnh, phù hợp với nhu cầu thực tế xã hội tảng quan trọng cho đô thị tiện nghi phát triển Tiên Yên huyện miền núi thuộc khu vực miền Đông tỉnh Quảng Ninh, nằm vùng ven biển kinh tế Bắc Bộ nằm vùng kinh tế trọng điểm xen kẽ tỉnh; khu kinh tế cửa với Trung Quốc Tiên Yên vùng thuận lợi cho phát triển thƣơng mại, dịch vụ du lịch Ngày 31/12/2013 Thủ tƣớng Chính phủ định số 2622/QĐ TTg phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ninh , xác định nâng cấp đô thị thị trấn Tiên Yên lên đô thị loại III, xây dựng Tiên Yên trở thành đô thị trung tâm tiểu vùng có chức tổng hợp, khu vực trung chuyển hàng hóa qua biên giới, dịch vụ hậu cần cho khu kinh tế Vân Đồn, Móng Cái Do đó, bên cạnh việc phát triển khu công nghiệp, phát triển đô thị, dân cƣ, diện tích xanh, yêu cầu cấp thiết đƣợc đặt Cấp nƣớc an toàn cho khu dân cƣ khu cơng nghiệp Với mục đích nhƣ đƣợc hƣớng dẫn TS Phạm Văn Tỉnh, em nhận đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống cấp nƣớc đô thị Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh” Trong trình thực đồ án em đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo mơn Kỹ thuật cơng trình xây dựng Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo giúp đỡ em hồn thành đồ án tốt nghiệp Do trình độ, kinh nghiệm thời gian em dành cho đồ án cịn nhiều hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận đƣợc bảo, góp ý thầy giáo bạn SINH VIÊN THỰC HIỆN Phạm Lê Công CHƢƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ HUYỆN TIÊN YÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ TIÊN YÊN 1.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên huyện Tiên Yên 1.1.1 Vị trí địa lý Tiên Yên huyện miền núi thuộc khu vực miền Đơng tỉnh Quảng Ninh, có tọa độ từ 21o12’ đến 21o33’ vĩ độ Bắc từ 107o13’ đến 107o35’ kinh độ Đơng Phía Bắc giáp huyện Đình Lập thuộc tỉnh Lạng Sơn Phía Đơng giáp huyện Đầm Hà Phía Tây giáp huyện Ba Chẽ thành phố Cẩm Phả Phía Nam giáp huyện Vân Đồn Tiên Yên có mối quan hệ trực tiếp với khu vực xung quanh, gắn bó chặt chẽ với kết cấu hạ tầng khu vực, có vị trí đầu mối giao thơng khu vực Đông Bắc Quảng Ninh (Nguồn: Sư tầm) Hình 1 Vị trí huyện Tiên n đồ tỉnh Quảng Ninh 1.1.2 Khí hậu Huyện Tiên Yên mang đặc trƣng vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, miền núi cao, phân hóa hai mùa: Mùa mƣa đồng thời mùa hạ nóng âm, mùa đơng lạnh, chịu ảnh hƣởng gió mùa Đơng Bắc Nhìn chung khí hậu Tiên n có đủ lƣợng nhiệt, ánh sáng mặt trời, lƣợng mƣa dồi thuận lợi cho phát triển nhiều loại trồng, lƣơng thực, thực phẩm, công nghiệp ngắn ngày a Về nhiệt độ Ở vùng thấp dƣới 200m có tổng tích ôn năm 80000C nhiệt độ trung bình 22,40C, vùng cao từ 200 - 700m có tổng tích ôn 75000C nhiệt độ trung bình 19 -260C Vùng núi cao 700m có tổng tích ơn 60000C nhiệt độ trung bình 190C b Về chế độ mưa Lƣợng mƣa trung bình hàng năm khoảng 2.385mm, năm cao lên đến 3.667,4mm, năm thấp 1.103,8mm Số ngày mƣa năm trung bình 163 ngày, mùa mƣa nhiều từ tháng đến tháng 10, mùa mƣa từ tháng 11 đến tháng năm sau, lƣợng mƣa phân bố không năm, mƣa thƣờng tập tung từ tháng đến tháng chiếm 80-85% tổng lƣợng mƣa năm, lƣợng mƣa lớn vào tháng khoảng 452mm, lƣợng mƣa nhỏ vào tháng 12 tháng khoảng 30mm c Về độ ẩm khơng khí Tuy có lƣợng mƣa lớn, nhƣng lƣợng bốc nƣớc trung bình hàng năm thấp (26%) nên độ ẩm khơng khí trung bình hàng năm cao 84%, độ ẩm khơng khí cao vào tháng tháng đạt tới trị số 87 - 88%, thấp vào tháng 10 tháng 11 đạt trị số 76% Nhìn chung độ ẩm khơng khí Tiên Yên không chênh lệch so với vùng phụ thuộc vào độ cao, địa hình phân hố theo mùa, mùa nhiều mƣa có độ ẩm khơng khí cao mùa mƣa 1.1.3 Địa hình Tiên n huyện có địa hình trung du miền núi ven biển, nằm cánh cung Đông Triều - Móng Cái Phía Đơng Bắc vùng đồi núi thấp, phía Tây Bắc huyện vùng đồi núi thấp độ cao từ 100 - 400m, phía Nam vùng đồng phù sa ven biển, địa hình tƣơng đối dốc thoải, lƣợn sóng, độ cao trung bình từ +24 m, cao +50m, thấp +1-3m, thấp thoải dần từ Bắc Tây Bắc xuống Nam - Đông Nam hƣớng biển Theo đặc điểm địa hình, lãnh thổ huyện chia thành vùng: - Vùng miền núi: Gồm xã phía Bắc – Tây Bắc, địa hình chia cắt mạnh, bị xói mịn rửa trơi mạnh, chủ yếu rừng đặc sản, chăn nuôi - Vùng đồng ven biển: Gồm xã thị trấn, phần đƣợc cải tạo canh tác bãi sú vẹt, cồn cát ven biển bị ngập thủy triều, chủ yếu phát triển nông – lâm nghiệp khai thác nuôi trồng thủy sản ven biển Địa hình đa dạng tạo cho Tiên Yên điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế nghiều ngành nghề, đa dạng hóa nơng sản Địa hình núi cao phù hợp cho phát triển lâm nghiệp, dƣợc liệu, cho chăn nuôi đại gia súc Địa hình trung du đồng ven biển phù hợp phát triển lƣơng thực, công nghiệp ngắn ngày, chăn nuôi gia súc, gia cầm, nuôi trồng đánh bắt thủy sản Địa hình ven biển huyện thuận lợi cho phát triển du lịch sinh thái 1.1.4 Thủy văn - Thủy triều: Thủy triều vùng Tiên Yên chế độ nhật triều ngày có lần nƣớc lên lần nƣớc xuống Các sơng nhật triều có biên độ lớn từ 70 – 90 cm Thủy hóa: nhiệt độ nƣớc biển thay đổi theo mùa, cực đại vào mùa hè, cực tiểu vào mùa đơng - Hệ thống sơng ngịi dịng chảy: Hệ thống sơng huyện Tiên n có hai sơng lớn sơng Tiên n chảy từ huyện Bình Liêu xuống sơng Phố Cũ có nguồn gốc chảy từ Lạng Sơn xuống, dịng chảy qua địa hình đồi núi có độ dốc cao nên năm thƣờng xuất lũ lớn Sông Tiên Yên chảy theo hƣớng Bắc Nam Đông Bắc đổ vào cửa sông Tiên Yên Độ dốc lịng sơng 0,6 %, lƣu vực thƣờng có hình nan quạt tạo dịng chảy tập trung nhanh Độ cao lƣu vực phần lớn thƣờng tập trung hai bên bờ sơng, phía Đơng Tây, lƣu vực có tới 90% vùng núi Dịng chảy bình qn nhiều năm đạt tới 461 s/km2 Mùa mƣa lũ dòng chảy lớn, mùa mƣa lữ dòng chảy lớn, lũ lên xuống nhanh kéo dài từ – ngày đợt Có mƣa lƣợng nƣớc dâng cao đột ngột, hết mƣa lƣợng nƣớc lại cạn kiệt ngay, lũ xuất tháng đến tháng 10, tập trung nhanh, biên độ lũ trung bình 4m 1.2 Tình hình trạng 1.2.1 Hiện trạng dân số lao động a Hiện trạng dân số Bảng 1.1 Thống kê dân số vùng lập quy hoạch qua năm (Nguồn: Thống kê huyện Tiên Yên) (ĐVT: người) STT Địa danh Năm 2016 Năm 2017 Năm 2018 Thị trấn Tiên Yên 508 889 164 Xã Tiên Lãng 696 874 639 Xã Đông Ngũ 006 263 672 Xã Đông Hải 439 660 815 Xã Yên Than 660 759 979 Xã Hải Lạng 272 436 695 Tổng 33 581 34 881 36 964 - Cao trình mực nƣớc bể lọc: BLọc = mặt lọc - hbv = 10,3 – 0,5 = 9,8 (m) - Cao trình mực nƣớc mƣơng dẫn nƣớc vào bể lọc: Mƣơnglọc =BLọc + 0,2 = 9,8 + 0,2 = 10 (m) 4.3.2 Bể chứa nước Mực nƣớc cao bể chứa nƣớc sạch: Z2 = B.chứa = lọc – h.ốngB.lọc-BCNS – hbể lọc Trong đó: + Z2 - Cốt mực nƣớc cao bể chứa nƣớc sạch; + hốngB.lọc-BCNS - Tổn thất áp lực đƣờng ống dẫn từ bể lọc đến bể chứa nƣớc sạch, Có thể lấy sơ h.ốngB.lọc-BCNS = 0,5 m; + hbể lọc - Tổn thất áp lực nội bể lọc, hbể lọc = 2,5 m Vậy Z2 = 9,8 – 0,5 – 2,5 − 0,2 = 6,6 (m) 4.3.3 Bể lắng lamen Mực nƣớc cao bể lắng ngang là: Blang  bloc Z3 = BLọc + hmang + hBlăng Trong đó: B Lang  B Loc + hmang - Tổn thất áp lực máng dẫn từ bể lắng đến bể lọc, lấy sơ = 0,6 m (quy phạm từ 0,5 – 1m); + hB.Lang - Tổn thất nội bể lắng đƣợc lấy sơ theo qui phạm 0,5m; Vậy mực nƣớc cao bể lắng là: B.Lang = 9,8 + 0,6 + 0,5 = 10,9 m 4.3.4 Bể phản ứng Cốt mực nƣớc cao bể phản ứng là: Bpu  blang Z4 = B.phản ứng = B.lắng + h mang Trong đó: + hB.phản ứng Bpu  blang + h mang Bpu  blang h mang - Tổn thất áp lực máng dẫn từ bể phản ứng đến bể lắng, = 0,1(m); + hB.phản ứng - Tổn thất áp lực nội bể phản ứng, lấy 0,2 m; Vậy, cốt mực nƣớc bể phản ứng là: Z4 = 10,9 + 0,1 + 0,2 = 11,2 m 4.3.5 Bể trộn Cốt mực nƣớc cao bể trộn là: Btron  pu B.trộn =B.phảnứng + h mang + hB.trộn Trong đó: Bpu  blang + h mang - Tổn thất áp lực máng dẫn từ bể trộn đến bể phản ứng, Btron  pu hmang  0,1(m) ; + hB.trộn - Tổn thất áp lực nội bể trộn, lấy 0,2m; Vậy, cốt mực nƣớc mƣơng dẫn vào bể trộn là: Z5 = 11,2 + 0,1 + 0,2 = 11,5 m 4.3.6 Ngăn tiếp nhận Cốt mực nƣớc cao ngăn tiếp nhận là: Z6 = B.trộn + hngăn tiếp nhận Z6 = 11,5 + = 12,5 m Trên phần tính tốn sơ cơng trình trạm xử lý nƣớc Tiên Yên thuộc giai đoạn đến năm 2025 với công suất xử lý 14000m3/ng.đ 4.3.7 Đài nước Để cấp nƣớc liên tục áp lực máy bơm hay chiều cao đài nƣớc phải đủ để đảm bảo đƣa nƣớc đến vị trí cao nhất, xa so với trạm bơm đài nƣớc, đồng thời điểm phải đủ áp lực tự cần thiết để đƣa nƣớc đến thiết bị vệ sinh Áp lực tự cần thiết: nhà ký túc xá tầng 21m Trƣờng dạy nghề nằm quy hoạch đô thị Tiên Yên Với hệ thống cấp nƣớc chữa cháy áp lực cao, áp lực tự cần thiết điểm lấy nƣớc chữa cháy bất lợi tối thiểu 10m - Chiều cao đài nƣớc: Hđ + Zđ = h1 + HCTnh + Znh → Hđ = (Znh - Zđ ) + h1 + HCTnh = (9,5 – 5,8) + 12,33 + 21 = 37 (m) - Áp lực công tác máy bơm: Hb + Zb = h2 +hđ + Hđ + Zđ → Hb = (Zđ - Zb) + h2 +hđ + Hđ = (5,8 – 1,5) + + 37 + = 46 (m) Trong đó: + Zb, Zđ, Znh - cốt mặt đất vị trí đặt trạm bơm, đặt đài nƣớc nhà bất lợi nhất; + HCTnh - áp lực cần thiết nhà bất lợi nhất, HCTnh = 21m; +Hđ, Hb - độ cao đài nƣớc áp lực công tác máy bơm; + hđ - chiều cao thùng chứa đài, chọn hđ = 2,5m; + h1 - tổng tổn thất cột nƣớc đƣờng ống dẫn nƣớc từ đài nƣớc đến nhà bất lợi nhất, h1 = 12,33m; + h2 - tổng tổn thất cột nƣớc đƣờng ống dẫn nƣớc từ trạm bơm tới đài nƣớc, tổng tổn thất nhỏ nên ta chọn CHƢƠNG V: THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH THU VÀ CÁC TRẠM BƠM CỦA NHÀ MÁY NƢỚC Theo nhƣ phân tích chƣơng trƣớc ta lựa chọn nguồn nƣớc sông Tiên Yên nguồn cung cấp nƣớc cho khu vực Vị trí đặt cơng trình thu trạm bơm nằm cách vị trí đặt gần trạm xử lí nƣớc Vì ta cần thiết kế cơng trình thu để đảm bảo nhu cầu cấp nƣớc cho đô thị 5.1 Cơng trình thu nƣớc mặt 5.1.1 Sơ đồ cấu tạo cơng trình thu nước ven bờ Hình 5.1 Sơ đồ cấp tạo cơng trình thu nước ven bờ (Nguồn : Sinh viên sưu tầm) 5.1.2 Tính tốn 5.1.2.1 Song chắn rác a Cấu tạo Song chắn rác đƣợc đặt cửa thu nƣớc hang thu nƣớc công trình Cấu tạo gồm théo tiết diện trịn cỡ đƣờng kính 8mm đặt song song với nhau, hàn vào khung thép Khoảng cách thép 50mm b Tính tốn Diện tích cơng tác song chắn rác đƣợc tính nhƣ sau:  Q K1 .K K3 (m2) v.n (5.1) Trong đó: + Q - Là lƣu lƣợng tính tốn, Q  14000 (m3/ngđ) = 0,162 (m3/s); + v - Là vận tốc nƣớc qua song chắn rác Theo TCXDVN 33 - 2006 lấy v  0,4 (m/s); + n - số cửa thu nƣớc, n=2; + K1 - Là hệ số co hẹp thép, K1  ad a Trong đó: ∙ a - Khoảng cách thép a = 50 (mm); ∙ d - Đƣờng kính thép d = (mm); → K1  a  d 50    1,16 a 50 + K2 - Là hệ số co hẹp rác bám vào song, K2 = 1,25; + K3 - Là hệ số kể đến ảnh hƣởng hình dạng thép, tiết diện tròn lấy K3 = 1,1; Vậy ;   Q 0,162 K1 .K K3 (m2)  1,16.1, 25.1,1  0, 615(m2) v.n 0, 4.2 Chọn kích thƣớc song chắn rác 600 x 600 (mm) 5.1.2.2 Lưới chắn rác a Cấu tạo Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo lưới chắn rác (Nguồn : Sinh viên sưu tầm) Chọn lƣới chắn rác kiểu lƣới chắn phẳng đặt ngăn thu ngăn hút Lƣới đƣợc đan thép khơng rỉ có đƣờng kính d  (mm) Kích thƣớc mắt lƣới aa  55 (mm) Mặt lƣới đặt thêm lƣới có kích thƣớc mắt lƣới 2525 (mm) đƣờng kính dây thép đan D = (mm) để tăng khả chịu lực cho lƣới chắn rác b Tính tốn Diện tích cơng tác lƣới chắn rác đƣợc xác định theo công thức:  Q K1 .K K3 (m2) v.n (5.2) Trong đó: + Q - Là lƣu lƣợng tính tốn, Q  14000 (m3/ngđ) = 0,162 (m3/s); + v - Là vận tốc nƣớc qua song chắn rác Theo TCXDVN 33 - 2006 lấy v  0,4 (m/s); + n - số cửa thu nƣớc, n=2; (a  d )   p  + K1 - Là hệ số co hẹp thép, K1  a2 Trong đó: ∙ a – Kích thƣớc mặt lƣới, a = (mm); ∙ d - Đƣờng kính dây đan lƣới, d = 1,5 (mm); ∙ p - Tỉ lệ phần diện tích bị khung kết cấu khác chiếm so với diện tích cơng tác lƣới, lấy p = 0,05   1,5  0, 05  1,985 (a  d ) K    p     → a 42 + K2 - Là hệ số co hẹp rác bám vào song, K2 = 1,5; + K3 - Là hệ số kể đến ảnh hƣởng hình dạng, lấy K3 = 1,25; Vậy ;   Q 0,162 K1 .K K3 (m2)  1,985.1,5.1, 25  1, 43(m 2) v.n 0, 4.2 Chọn kích thƣớc cửa chắn rác H  L  1500  1500(mm) ; Chọn kích thƣớc lƣới chắn rác là: Hc  Lc  1600  1600(mm) 5.1.2.3 Ngăn thu ngăn hút a Ngăn thu - Chiều dài A1=1,6÷3m, chọn A1 = 3m; - Chiều rộng ngăn thu tính theo cơng thức: B1 = BL + 2.e Trong đó: + BL - Chiều rộng lƣới chắn rác, BL = 1600 (mm) = 1,6 (m) + e: Khoảng cách từ mép song đến mép ngăn thu e lấy khoảng 0,4-0,6m Lấy e = 0,6 (m) → B1 = 1,6 + × 0,5 = 2,8 (m) b Ngăn hút: Chiều rộng ngăn hút tính theo cơng thức: B2  Dp Trong đó: + Dp - Đƣờng kính phễu thu Dp= (1,3  1,5)Dh Lấy Dp = 1,4Dh; + Dh - Đƣờng kính ống hút Do có ngăn hút, ngăn bố trí ống hút  Lƣu lƣợng qua ống hút: Qh = Q 0,162 = = 0,081 (m3/s) = 81 (l/s) 2 Chọn Dh = 450( mm), dùng ống thép (1000i=3,08; vận tốc v=1,02 m/s, m bo v = 1ữ1,3), DP = 1,4ìDh = 1,4ì 0,45 = 0,63 (m) - Chọn B2 = 3×0,63 = 1,89 (m); - Chiều dài ngăn hút: A2 = (m); - Kết hợp chiều rộng ngăn thu chiều rộng ngăn hút, ta chọn B1=B2= 3m; - Chiều dài ngăn thu, ngăn hút chọn nhau, A1=A2= 3m; - Khoảng cách từ mép dƣới cửa thu nƣớc đến đáy sông: Lấy h1 = 1(m); - Khoảng cách từ mép dƣới đặt lƣới đến đáy cơng trình thu: Lấy h2 = 0,5 (m); - Khoảng cách từ mực nƣớc thấp đến mép cửa thu: h3 = 0,5 (m); - Khoảng cách từ MNTN ngăn thu đến mép cửa đặt lƣới: h5 = 1m; - Khoảng cách từ đáy ngăn hút tới miệng vào phễu hút:  h  0,8.D f  0,8.0,7  0,56(m) =>   h  0,5m Vậy chọn h6 = 1m - Khoảng cách từ miệng vào ống hút đến MNTN ngăn hút: chọn h7 = 1,65m; - Chiều cao nhà trạm: h8 =3m; - Chiều cao từ MNCN sông đến sàn công tác: h9= 1m; - Khoảng cách từ mép dƣới cửa thu nƣớc phía đến mực nƣớc thấp h10=1,5m; - Chiều cao lƣới chăn rác hl = 1,6m; - Đáy cơng trình thu có độ dốc 3% phía hố thu cặn; - Hố thu cặn kích thƣớc: 500x500 (mm), sâu 300 (mm); - Chiều cao gian quản lý: H = (m) 5.1.2.4 Cao trình mặt nước ngăn thu ngăn hút Cao trình mặt nƣớc sơng: - MNCN 2,5 (m) ; - MNTN 0,8 (m) Tổn thất qua song chắn rác lấy sơ hscr = 0,1 (m) Sơ lấy tổn thất qua lƣới chắn rác hlcr = 0,2m a Ngăn thu: - Mực nƣớc thấp ngăn thu:  MNTN ngan _ thu  MNTN sông - hscr = 0,8 – 0,1 = 0,7 - Mực nƣớc cao ngăn thu:  MNCN ngan _ thu  MNCN song - hscr = 2,5 − 0,1 = 2,4 (m) b Ngăn hút: - Mực nƣớc thấp ngăn hút:  MNTN ngan _ hut  MNTN ngan _ thu - hlcr = 0,7 – 0,2 = 0,5 (m) - Mực nƣớc cao ngăn hút:  MNCN ngan _ hut  MNCN ngan _ thu - 0,2 = 2,4 – 0,2 = 2,2 (m) 5.2 Trạm bơm cấp I 5.1.1 Sơ đồ bố trí trạm bơm Hình 5.3 Sơ đồ bố trí trạm bơm cấp I (Nguồn : Sinh viên sưu tầm thiết kế lại) 5.1.2 Xác định lưu lượng ống đẩy ống hút Lƣu lƣợng tính tốn trạm là: Qb = QI = 4,16%Qngđ Ta có: 14000 (m3/ngđ) =162 (l/s) Ta chọn bơm, bơm làm việc, bơm dự phòng Vậy lƣu lƣợng bơm là: Q1b =162 (l/s) Tra bảng tính tốn thủy lực, ống thép bảng II với Q = 162 (l/s), chọn ống đẩy: D400 mm; Vđ = 1,20 m/s; 1000i = 4,83 Chọn ống đẩy, ta sử dụng ống làm việc ống dự phòng 5.1.3 Xác định cột áp bơm Bơm cấp I bơm nƣớc lên theo ống tự chảy trạm xử lý, chiều dài đƣờng ống từ trạm bơm cấp I đến ống tự chảy trạm xử lý L = 150 m Cột áp toàn phần bơm cấp I xác định theo công thức: Hb  H hh  Σhh  Σhd  Htd (m) Trong đó: - Hhh – Chiều cao bơm nƣớc hình học, hiệu cao trình mực nƣớc cao trạm xử lý (mực nƣớc ngăn tiếp nhận H=12,5m) cao trình mực nƣớc thấp ngăn hút cơng trình thu nƣớc (H = 0,5 m) Hhh = 12,5 – 0,5 = 12 (m) - Σhh - Tổng tổn thất ống hút tính từ miệng phễu hút đến cốt trục máy bơm, lấy sơ m; - Σhd - Tổng tổn thất ống đẩy tính từ máy bơm đến trạm xử lý vd2 Σhd  i  ld  Σξ  (m) 2 g Trong đó: ∙ ld - Chiều dài ống đẩy, ld = 150 m; ∙ Chọn số đƣờng ống đẩy 2, ta sử dụng ống làm việc, ống dự phịng Khi có cố ta khóa ống đẩy làm việc, mở ống dự phòng cho thay thế; Lƣu lƣợng nƣớc qua ống đẩy: Q= 162 l/s ∙ Chọn đƣờng kính ống đẩy Dd = 400mm; 1000i=4,83 m/km; vd=1,20 m /s đạt yêu cầu vận tốc ống đẩy, thỏa mãn vd  1,  1,8(m / s) ; ∙ Tổn thất cục đƣờng ống đẩy sơ lấy 1m; → hd  0,80(m) - H td - Áp lực tự do, lấy 0,5m; Vậy cột áp toàn phần máy bơm: Hb  H hh   hh   hđ  Htd 12   0,80  0,5  14,3  m d Chọn bơm  Q  162(l / s) Ta có:   H b  14,3(m) Tra đƣợc bơm ASTM A48 CL35, có thơng số sau: - Đƣờng kính bánh xe cơng tác: D = 224 mm; - Động làm việc ASTM B584, C87600; - Hiệu suất:  = 79,7%; - Độ dự trữ chống xâm thực cần thiết: NPSH = 1,45 m; - Độ dự trữ an tồn: S = 0,5 m; - Cơng suất trục: P = 9,723KW; CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận: Sau thời gian tháng thực hiện, khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống cấp nƣớc đô thị Tiên Yên – Tỉnh Quảng Ninh” hoàn thành với kết sau: - Khóa luận xác định đƣợc nhu cầu dùng nƣớc, giải đƣợc vấn đề cấp bách mục tiêu cấp nƣớc sinh hoạt, phục vụ phát triển công nghiệp dịch vụ cho đo thị Tiên Yên – tỉnh Quảng Ninh đáp ứng nhiệm vụ phát triển dân sinh – kinh tế - xã hội cho địa phƣơng - Khóa luận tính tốn, thiết kế đƣợc hệ thống cấp nƣớc tới tất điểm dùng nƣớc đảm bảo tiêu kỹ thuật, kinh tế với chiều dài toàn hệ thống 38,981 km, đƣờng kính ống lớn 315 mm, đƣờng kính ống nhỏ 160 mm - Khóa luận tiến hành tính tốn cơng trình nhƣ trạm xử lý, dung tích bể chứa, đài nƣớc cơng suất trạm bơm cho hệ thống cấp nƣớc 6.2 Tồn – Kiến nghị Do thời gian thực khóa luận, đề tài mới, kiến thức thiết kế hệ thống cấp nƣớc thân hạn chế nên đề tài tính tốn mặt kỹ thuật cho số hạng mục chính, chƣa tính tốn cơng trình phụ trợ, xác định đƣợc tổng vốn đầu tƣ cho dự án Qua trình thực đề tài, em mong Bộ môn tạo điều kiện cho cá nhân em nói riêng sinh viên khác nói chung hƣớng tới kiến thức cần thiết để chúng em kế hệ thống cấp nƣớc với trạm xử lý nƣớc cấp hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn, chúc quý thầy cô ln có thật nhiều sức khỏe! TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng cấp thoát nước – Th.S Phạm Văn Tỉnh; Bảng tính tốn thủy lực – Th.S Lê Thị Hồng; Máy bơm thiết bị cấp nước - Ths Lê Dung; Cơng trình thu nước trạm bơm cấp thoát nước - Ths Lê Dung; QCVN 01:2009/BYT Quy chuẩn quy định chất lượng nước cấp cho ăn uống; QCVN 02:2009/BYT Quy chuẩn quy định chất lượng nước cấp cho sinh hoạt; TCXDVN 33:2006/BXD Tiêu chuẩn thiết kế Mạng lưới cấp nước ... VỀ HUYỆN TIÊN YÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ TIÊN YÊN 1.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên huyện Tiên Yên 1.1.1 Vị trí địa lý Tiên Yên huyện miền núi thuộc khu vực miền Đơng tỉnh Quảng Ninh, có... nƣớc Quảng Ninh quản lý, vận hành; - Hệ thống cấp nƣớc thị trấn Tiên Yên lấy nƣớc từ sông Tiên Yên qua trạm bơm cấp I dẫn nhà máy xử lý qua ống gang dẫn nƣớc thô DN 300, L = 536m; - Thị trấn Tiên. .. tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ninh , xác định nâng cấp đô thị thị trấn Tiên Yên lên đô thị loại III, xây dựng Tiên Yên trở thành thị trung tâm tiểu vùng có chức tổng hợp, khu