Cấu tạo và thiết kế mạng lưới cấp nước cho các công trình công cộng

Giới thiệu chung

Chính vì lợi thế so sánh về đặc điểm tự nhiên nên cũng có một số ý kiến cho rằng ở đồng bằng sông Cửu Long, ngoài thành phố Cần Thơ thì thành phố Rạch Giá được đề nghị là đô thị Trung ương nhằm tạo thế cân bằng phát triển kinh tế, chính trị, an ninh quốc phòng khu vực vùng ven biển và biển đảo Tây Nam. Với hơn 23 vạn dân, qui mô dân số đô thị của toàn thành phố Rạch Giá đứng thứ 3 trong các thành phố tại Miền Tây (sau thành phố Cần Thơ và thành phố Long Xuyên - An Giang) và với mật độ dân số nội thành hơn 10.000 người/km2, Rạch. Chắc chắn trong thời kỳ mới, các dự án được hoàn thành, Rạch Giá sẽ thực hiện sứ mệnh là thành phố đa chức năng, vai trũ trung tõm của thành phố sẽ rừ hơn, chắc chắn hơn khụng chỉ khu vực tỉnh Kiên Giang mà còn vùng ven biển Tây Nam và khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Điều kiện tự nhiên

Điều kiện kinh tế - xã hội

Riêng lĩnh vực nông nghiệp, những năm gần đây, Rạch Giá đã vượt mặt Phan Thiết - Bình Thuận để vươn lên vị trí số 1 cả nước về số lượng tàu thuyền và sản lượng khai thác đánh bắt thủy sản. Như vậy sau hơn 10 năm đổi mới và phát triển, nền kinh tế của thành phố Rạch Giá đã có sự thay đổi căn bản và đạt được nhiều thành tựu đáng kể, ngày càng đóng góp tích cực vào sự phát triển chung của Tỉnh. Có sự chuyển dịch từ khu vực I, II sang khu vực III mà thành phố Rạch Giá có nhiều lợi thế phù hợp với xu hướng phát triển chung của cả nước và thế giới.

Chức năng của từng công trình

Ta chọn phương án thiết kế tối ưu nhất để có thê cấp nước đầy đủ và liên tục đảm bảo áp lực vận chuyển nước đến điểm xa nhất, cao nhất trong khu vực , vừa đảm bảo kinh tế xây dựng công trình, vừa đảm bảo kế hoạch phát triển và quy hoạch đô thị trong tương lai. + Thước báo hiệu mực nước có thể dùng hệ thống phao nối vơi dây và hệ thống truyền động để thể hiện mực nước trong đài để có thể quan sát từ xa phục vụ cho việc quản lý trạm bơm cấp II. + Hệ thống chữa cháy áp lực cao: có áp lực tự do cần thiết của vòi phun chữa cháy đặt tại điểm cao nhất của ngôi nhà cao nhất không nhỏ hơn 10m với lưu lượng tính toán vòi là 5l/s.

Quy mô dùng nước

-Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất:. + : hệ số không điều hoà ngày ít nhất. -Lưu lượng nước sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất và thấp nhất ). + :hệ số không điều hoà giờ dùng nước lớn nhất , thấp nhất. α: hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của công. Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế). Lưu lượng nước phục vụ công cộng (tưới đường , tưới cây xanh , cứu hoả…):. : là lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lơn nhất, Qsh.ng. Lưu lượng nước cho công nghiệp dịch vụ trong đô thị:. : là lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất, Qsh.ng. Tổng lưu lượng nước sử dụng:. : là lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày dùng nước lớn nhất Qsh.ng. /ngđ) + Qnhtr: là lưu lượng nước cho nhà trẻ. Lưu lượng nước dự phòng do rò rỉ phụ thuộc vào tình trạng làm việc của hệ thống, Theo TCXDVN 33:2006, ta chọn lượng nước rò rỉ chiếm 15% tổng công suất của hệ thống cấp nước cho khu dân cư.

Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II

Xác định dung tích, vị trí đặt đài nước và những yêu cầu cơ bản về trang thiết.

Xác định dung tích, vị trí đặt đài nước và những yêu cầu cơ bản về trang thiết bị của đài nước

Trường hợp 2 : Tính toán thuỷ lực mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất và có cháy xảy ra. + Các ống dẫn nước vào và ra khỏi đài, trên đó có bố trí các van khóa 2 chiều và 1 chiều. + Ống xả cặn, tháo bùn nối với ống tràn ,Ống tràn nối với hệ thống thoát nước.

Xác định dung tích bể chứa và những yêu cầu cơ bản về trang thiết bị của bể.

Xác định dung tích bể chứa và những yêu cầu cơ bản về trang thiết bị của bể chứa

Xác định dung tích bể chứa

- Về mặt kết cấu : Bể chứa phải vững chắc, chịu được tác dụng của tải trọng đất và nước, tuyệt đối không được rò rỉ để chống thất thoát nước và đặc biệt là chống ô nhiễm nước trong bể. Bể chứa nước sạch phải có độ dốc đáy về phía hố thu nơi đặt ống hút của máy bơm để thuận tiện cho việc thau rửa. - Hố thu nơi đặt ống hút phải có kích thước đảm bảo việc hút của máy bơm và để tận dụng tối đa dung tích của bể chứa.

+ Ống dẫn nước vào bể chứa phải có khoá van phao hình cầu, tự động đóng mở khi nước đầy.

Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

Tùy theo mức độ yêu cầu về độ an toàn cấp nước của các đối tượng dùng nước, mà khi thiết kế mạng lưới cấp nước có thể lựa chọn các mạng lưới cấp nước khác nhau. - Mạng lưới cụt : Là loại mạng lưới chỉ có thể cấp nước cho các điểm theo một hướng nhất định và kết thúc tại các đầu nút của các tuyến ống. Mạng lưới cụt chỉ được phép áp dụng trong các trường hợp sau đây : + Cấp nước sản xuất khi được phép dùng để sữa chữa.

- Mạng lưới vòng : là loại mạng lưới có đường kính ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía. Nhược điểm: mạng lưới vòng gồm nhiều vòng khép kín nên số lượng đường ống nhiều hơn, tính toán phức tạp hơn, quản lý mạng và phát hiện chỗ hư hỏng khó khăn hơn. + Phải bao phủ toàn bộ khu vực được thiết kế cấp nước sao cho cung cấp đầy đủ và liên tục tới mọi đối tượng sử dụng nước.

+ Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới.Số đường ống chính ít hay nhiều tuỳ thuộc vào quy mô thành phố, số lượng và sự phân bố các điểm dùng nước lớn. + Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật thiên nhiên như ; sông, hồ, đường sắt, nút giao thông quan trọng hay những vùng có địa hình, địa chất xấu gây nên sự quản lí khó khăn phức tạp và tốn kém. Đảm bảo có thể dễ dàng mở rộng mạng lưới cấp nước theo quy hoạch phát triển của thành phố và sự tăng tiêu chuẩn dùng nước.

+ Đối với hệ thống chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn ta đặt một họng chữa cháy, các van khoá để đóng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một đoạn không được quá 5 cái).

Xác định chiều dài tính cho mạng lưới cấp nước

STT Đoạn ống Chiều dài thực tế Hệ số làm việc Chiều dài tính toán.

Xác định lưu lượng dọc đường

- Trong quá trình làm việc, lưu lượng nước lấy ra từ các điểm trên mạng lưới coi như thay đổi theo cùng một tỷ lệ như trong biểu đồ tiêu thụ nước. Ta có lưu lượng cấp nước cho trường học cấp 1, cấp 2, cấp 3, nhà trẻ, bệnh viện, công cộng là lưu lượng tập trung.

Xác định lưu lượng nút

Dựa vào sơ đồ tính toán mạng lưới vừa lập được, ta tiến hành phân phối lưu lượng trên tất cả các đoạn ống trong mạng lưới. Đây là một nhiệm vụ vô cùng quan trọng của công tác thiết kế mạng lưới cấp nước. - Phải dựa vào phương trình cân bằng lưu lượng tại tất cả các nút của mạng lưới.

Tức là tổng số lượng chảy đến nút bằng tổng số các lưu lượng chảy ra khỏi nút. (Nguồn: Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước - ThS. Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội).

Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước bằng phần mềm Epanet

Sau khi chạy xong chương trình, chúng ta kiểm tra lại các kết quả nhận được nằm trong giới hạn cho phép thì xem như mạng lưới đã được điều chỉnh xong. Sau khi ta xác định đước chiều dài, lưu lượng đơn vị, lưu lượng dọc đường, lưu lượng nút cho các điểm trên mạng lưới. Việc nhập dữ liệu này có ý nghĩa quan trọng vì tại mỗi điểm trên mạng lưới sẽ có nhu cầu dùng nước khác nhau và các lưu lượng tập trung cũng được phân bổ trong giai đoạn này (Lưu lượng tập trung được phân bổ tại các điểm trên mạng lưới phụ thuộc vào vị trí mà các cơ quan, xí nghiệp, trường học ..).

Ta nhập cột áp thủy lực ( bằng độ cao mặt nước nếu bể chứa không có áp) và chất lượng ban đầu của nó cho phân tích chất lượng nước). Bể chứa là một điểm ranh giới tới mạng lưới, cột áp và chất lượng của nó không ảnh hưởng bởi những gì xảy ra trong mạng lưới. Đài nước là các nút với khả năng lưu trữ, nơi lượng nước lưu trữ có thể thay đổi theo thời gian trong mạng lưới.

Sau khi xác định dược đường đi của máy bơm thì ta nhập đường đặc tính của máy bơm (Pumpcurve) được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa cột áp được tạo bởi máy bơm và lưu lượng qua máy bơm. Để xác định áp lực tự do tại các nút vào giờ dùng nước lớn nhất ta phải xác định được điểm bất lợi nhất trong mạng lưới. Dựa vào kết quả tính toán Epanet, ta xác định được áp lực tự do cho giờ dùng nước lớn nhất theo ngày và được thống kê theo bảng 3.12.

Theo quy phạm thì lưu lượng nước chữa cháy không tính vào tổng nhu cầu mà chỉ xem như là một trường hợp bất lợi nhất khi mạng lưới làm việc.