IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
3.3.7 Phương án kỹ thuật về Mạng lưới cấp nước
a. Vật liệu ống cấp nước
Việc lựa chọn loại ống cấp nước cho mạng lưới phân phối và dịch vụ của hệ thống cấp nuớc được xem xét trên cơ sở tính năng kỹ thuật của từng loại ống và giá thành kinh tế khi lắp đặt và tại các công trình tương tự trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.
Hiện nay vật liệu dùng cho ống cấp nước rất đa dạng và có nhiều loại, như: Ống nhựa, ống thép, ống gang dẻo, ống gang cầu, ống PE, ống nhựa cốt sợi thuỷ tinh,… Việc lựa chọn loại ống thích hợp cho hệ thống cấp nuớc nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng cao nhất, an toàn nhất và kinh tế nhất.
Ống nhựa uPVC: Có độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, dễ dàng thi công, chi phí xây dựng thấp. Tuy nhiên công tác quản lý khó khăn do việc dễ bị đục phá đường ống.
Ống nhựa HDPE: Có các tính năng ưu việt như ống nhựa uPVC. Ngoài ra ống còn có khả năng uốn dẻo, thích hợp với mọi địa hình, đặc biệt là rất bền, tuổi thọ lâu dài. Tuy nhiên chi phí xây dựng đắt hơn ống uPVC nên thường được áp dụng cho các ống cấp nước có đường kính nhỏ.
Ống gang dẻo: Có độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, rất an toàn trong mọi địa hình, điều kiện thời tiết. Đặc biệt có thể đảm bảo chống được việc đục phá đường ống, phá hoại đường ống. Tuy nhiên chi phí xây dựng cao, đòi hỏi kỹ thuật cao trong việc thi công, lắp đặt, dễ bị ăn mòn.
Ống thép: Có đầy đủ các ưu điểm như ống gang, bên cạnh đó có khả năng dẫn nước tốt hơn cả ống gang. Tuy nhiên giá thành xây dựng rất đắt, phải có biện pháp sơn chống ăn mòn, chống xâm thực.
Qua so sánh nghiên cứu các loại vật liệu nêu trên cũng như trên thực tế các công trình cấp nước đã và đang xây dựng cho thấy: Việc kết hợp nhiều chủng loại ống tuỳ thuộc vào cấp độ và tính năng tác dụng cũng như giá thành của từng loại là điều cần tính toán để tìm phương án sử dụng vật liệu tối ưu nhất. Tác giả kiến nghị lựa chọn loại vật liệu như sau:
- Ống truyền tải, phân phối nước sạch sử dụng HDPE - PN10 với các cỡ đường kính từ D110 đến D400 theo tiêu chuẩn ISO 4427:1996.
- Ống dịch vụ, cấp nước tới từng điểm tiêu thụ nước sử dụng ống nhựa HDPE - PN8 với các cỡ đường kính D32 đến D90 theo tiêu chuẩn ISO 4427:1996.
Vấn đề chọn sơ đồ mạng lưới cho khu vực dùng nước là hết sức quan trọng bởi nó ảnh hưởng tới mức độ an toàn cấp nước và vốn xây dựng của hệ thống cấp nước.
Như ở Chương 2 ta đã đề cập sơ đồ mạng lưới có hai loại sơ đồ mạng lưới phân nhánh (mạng lưới hở) và mạng lưới vòng (mạng lưới kín).
Mạng lưới phân nhánh có ưu điểm là tính toán thiết kế đơn giản nhanh chóng và tổng chiều dài đường ống ngắn nên vốn đầu tư ít, nhược điểm là mức độ an toàn cấp nước kém do vậy chỉ dùng cho những vùng có dân cư ít và mật dân cư thưa thớt.
Mạnh lưới vòng có ưu điểm là mức độ an toàn cấp nước cao, áp lực trong đường ống nhỏ nhưng có nhược điểm là tính toán phức tạp và chiều dài đường ống lớn, mạng lưới này chỉ phù hợp cho khu có dân cư đông và mật độ dân lớn.
Hiện nay do yêu cầu chất lượng cuộc sống của người dân đòi hỏi cao do vậy yêu cầu về cấp nước của người dân cũng cao hơn cả về chất lượng và số lượng cũng như mức độ an toàn cấp nước phải cao, nên nhiều dự án mới ở những vùng đô thị và nông thôn đã chọn sơ đồ mạng lưới vòng.
Vị trí điểm đầu phân phối nước rất quan trọng, nó ảnh hưởng tới quy mô mạng lưới, việc cải tạo các đường ống hiện trạng, chiều dài tuyến bất lợi và cột áp bơm.
Bảng 3.8: So sánh lựa chọn phương án nâng cấp, mở rộng hệ thống cấp nước
Nội dung Phương án (1) Phương án (2)
Mô tả phương án
Nước sông Cầu công trình thu Trạm xử lý Tuyến ống truyền tải (PA1) Mạng lưới tiêu thụ.
Nước sông Cầu công trình thu Trạm xử lý Tuyến ống truyền tải (PA1) Mạng lưới tiêu thụ.
Chiều dài mạng lưới Ống HDPE – D500: L = 1583 m Ống HDPE – D400: L = 750 m Ống HDPE – D300: L = 1.600 m Ống HDPE – D250: L = 1.200 m Ống HDPE – D200: L = 7.783 m Ống HDPE – D150: L = 11.040 m Ống HDPE – D100: L = 2.000 m Ống HDPE – D400: L = 2833 m Ống HDPE – D300: L = 2.500 m Ống HDPE – D250: L = 500 m Ống HDPE – D200: L = 7474 m Ống HDPE – D150: L = 8240 m Ống HDPE – D100: L = 4.050 m Vận tốc nước
Đảm bảo vận tốc nước chảy trong ống trong pham vi vận tốc kinh tế.
Đảm bảo vận tốc nước chảy trong ống trong pham vi vận tốc kinh tế.
Ưu điểm
Tuyến ống truyền tải D400, D500 dài. Vị trí xây dựng trạm bơm tăng áp ở trung tâm vùng phục vụ cấp nước.
Tận dụng và sử dụng toàn bộ tuyến ống cũ. Chi phi xây dựng thấp.
Không phải giải phóng mặt bằng để xây tuyến ống truyền tải.
Tận dụng được các công trình hiện có của trạm xử lý hiện hữu.
Quản lý dễ dàng do chỉ có 02 trạm bơm nước sạch
Nội dung Phương án (1) Phương án (2)
Chi phí trong công tác vận hành (bơm cấp 2 có cột áp cao).
An toàn hơn về mặt cấp nước
Nhược điểm
Quản lý phức tạp do có 03 trạm bơm nước sạch.
Giải phóng mặt bằng để xây dựng tram bơm tăng áp
Chi phí xây dựng cao hơn.
Chi phí cho công tác vận hành cao hơn
Tuyến ống D400 dài.
Giải phóng mặt bằng để xây dựng tram bơm tăng áp
Qua nghiên cứu cơ sở khoa học, phân tích tính kỹ thuật và kinh tế, tác giả lựa
chọn phương án 2 làm giải pháp cải tạo, nâng cấp mở rộng hệ thống cấp nước thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.