Từ quá trình diễn biến của dịng chảy trong cống và bảng kết quả của hồ ta thấy tại bất kỳ thời điểm nào của trận mưa thì hồ ln đảm bảo khả năng tự điều tiết, không bị ngập (Flooding = 0). Cũng từ kết quả trên ta thấy được mực nước trong hồ cao nhất là 1m điều này giúp ta thiết kế hồ với dung tích hợp lý nhất, vừa đảm bảo khả năng điều tiết của hồ vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế.
b/. Trƣờng hợp 2
Tính tốn hệ thống xét tới ảnh hưởng của mức nước dâng trên sông Cầu lên hệ thống. Do sông Cầu là sơng lớn, nên hồn tồn có thể xảy ra trường hợp mực nước dâng trên sơng cao hơn hẳn các cửa thốt nước của hệ thống.
* Khai báo mức nước dâng
Mức nước dâng được lấy đại diện theo thống kê lũ trên sông Cầu. Cụ thể như sau:
Giữ nguyên các thông số đã khai báo ở trên và chạy trong trường hợp ảnh hưởng của nước dâng trên sơng Cầu. Kết quả như sau:
Hình 3.26. Mực nƣớc thải trong cống khi có nƣớc dâng
Ta thấy trên hệ thống xảy ra tình trạng ngập, do mực nước dâng trên sông Cầu quá cao, lưu lượng chảy từ ngồi sơng vào hệ thống lớn nên trong trường hợp này hồ khơng cịn khả năng điều tiết lưu lượng trong hệ thống.
Giải pháp: Để có thể khắc phục được tình trạng ngập trong hệ thống ta lắp đặt
thêm cửa van một chiều điều tiết tự động theo mức nước tại cửa xả, ứng với mực nước dâng lớn đồng thời trong khu vực xảy ra mưa thì sau đó dùng bơm để bơm nước từ hồ ra ngồi sơng Cầu.
* Lắp đặt thêm cửa van - Outlet
Chọn chiều cao an toàn của cửa van là 3,5m (cao hơn mức dâng của nước sông).
* Khai báo đối tượng bơm - Pumb
Trong SWMM ta phép ta chọn bơm tùy ý, sau đó chạy mơ hình rồi kiểm nghiệm lại kết quả. Việc thử nghiệm sẽ dùng lại khi máy bơm ta chọn phải có khả năng điều tiết lưu lượng trong hệ thống, khơng cịn tình trạng ngập trong hệ thống.
Hình 3.28. Giao diện khai báo đối tƣợng bơm
* Kết quả tính tốn
Hình 3.29. Diễn biến của dịng chảy trong cống khi có bơm
Từ diễn biến dịng chảy tại Hình 3.29 cho thấy điểm đầu trận mưa và tại thời điểm kết thúc trận mưa hệ thống luôn đảm bảo khả năng chuyền tải khơng xảy ra
tình trạng ngập. Điều đó có nghĩa là việc chọn các thơng số đầu vào của hệ thống (đường kính ống, độ sâu chơn cống, độ dốc) là hợp lý.
3.4.4.4. Thống kê các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống thốt nước theo mơ phỏng
Dựa trên kết quả tính tốn bằng phần mềm SWMM, đặc biệt có xem xét đến q trình vận hành hệ thống thốt nước theo Trường hợp 2 (đã nêu ở trên) ta có các thơng số cơ bản của hệ thống thốt nước khu vực phía Bắc thành phố Thái Nguyên như sau:
Bảng 3.18. Thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống thốt nƣớc đề xuất
STT Mơ tả kỹ thuật Đơn vị Khối lƣợng
A Mƣơng/cống thoát nƣớc
1 Mương thoát nước D500 m 8030
2 Mương thoát nước D600 m 4000
3 Mương thoát nước D700 m 2711
4 Mương thoát nước D800 m 3742
5 Mương thoát nước D900 m 569
6 Mương thoát nước D1000 m 12.241
7 Mương thoát nước D1200 m 1064
B Hồ điều hịa
Thơng số kỹ thuật:
+ Diện tích hồ: F = 24.500 m2; + Thay đổi của mực nước: 1,00 m. + Cao độ tối đa: 2,06m
C Trạm bơm Đơn vị Công suất
1 SP1 l/s 57,2 2 SP2 l/s 125,8 3 SP3 l/s 149,9 4 SP4 l/s 20,1 5 SP5 l/s 44,3 6 SP6 l/s 227,0 7 SP7 l/s 49,0 8 SP8 l/s 54,4 9 SP9 l/s 239,8
Trong 09 trạm bơm có 02 trạm bơm hỗn hợp (nước để bơm cả nước mưa và nước thải) là trạm SP3 và SP9.
Nguyên tắc hoạt động của 02 trạm bơm này như sau:
Ngoài mùa lũ, các trạm bơm hỗn hợp SP3 và SP9 hoạt động như những trạm bơm nước thải, tức là chỉ bơm chuyển bậc hoặc chuyển tiếp nước thải. Kiểu A.
Trong trường hợp lũ sơng Cầu, có hai phương thức hoạt động:
+ Kiểu B: Nếu trạm xử lý nước thải hoạt động, các trạm bơm sẽ bơm một mặt nước thải và mặt khác nước mưa. Nước thải tự chảy theo trọng lực đến trạm xử lý nước thải. Trạm xử lý nước thải và bơm chuyển bậc lên phía trên cốt lũ. Điều này có nghĩa là đường ống giữa trạm SP9 và trạm xử lý nước thải không thấm nước (bao gồm cả các hố ga). Nước mưa được xả vào môi trường tự nhiên.
+ Kiểu C: Nếu trạm xử lý nước thải không hoạt động, các trạm bơm hỗn hợp sẽ bơm nước thải + nước mưa và xả trực tiếp vào môi trường tự nhiên.
Các trạm bơm hỗn hợp này hoạt động một phần công suất vào mùa khô và hoạt động hết cơng suất vào mùa lũ.
Hình 3.30. Kiểu A - Trạm bơm trong điều kiện bình thƣờng
Trạm bơm Nước mưa Trạm bơm Nước thải Điểm xả Ống áp lực Cửa cống mở
Hình 3.31. Kiểu B - Trạm bơm trong điều kiện lũ và Trạm xử lý nƣớc thải vẫn làm việc
Hình 3.32. Kiểu C - Trạm bơm trong điều kiện lũ và Trạm xử lý nƣớc thải không làm việc Trạm bơm Nước mưa Trạm bơm Nước thải Điểm xả Ống áp lực Cửa cống đóng Trạm bơm Nước mưa Trạm bơm Nước thải Điểm xả Cửa cống đóng
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận
Thông qua việc đánh giá hiện trạng thốt nước, xử lý nước thải khu vực phía Bắc thành phố Thái Nguyên cũng như nghiên cứu quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của thành phố, đề tài đã đề xuất được mạng lưới thoát nước tổng thể nhằm nâng cao hiệu quả thu gom và xử lý nước thải đơ thị cho khu vực phía Bắc thành phố Thái Nguyên đến năm 2020.
Qua quá trình thực hiện đề tài “Định hướng nâng cao hiệu quả thu gom và xử
ký nước thải đơ thị khu vực phía Bắc thành phố Thái Ngun đến năm 2020” chúng
tơi có thể rút ra các kết quả chính như sau:
- Hệ thống thoát nước của khu vực phía Bắc thành phố Thái Nguyên hiện trạng là hệ thống thoát nước chung, nước mưa và nước thải sinh hoạt được thu gom vào hệ thống các mương hai bên vỉa hè, nước sau thu gom được xả thẳng vào các nguồn tiếp nhận (các suối nhỏ và sông Cầu). Một số khu vực nước thải sinh hoạt của các hộ được xả thẳng ra các vùng đất trũng (ruộng lúa).
- Hệ thống mương thoát nước của khu vực hầu hết đã xuống cấp (trừ một số đoạn được cải tạo xây mới vào năm 2010) nên khả năng thoát nước bị hạn chế.
- Hiện tại, tồn khu vực phía Bắc thành phố có 04 điểm thường xuyên bị ngập úng khi trời mưa to, gây khó khăn cho giao thơng đi lại, mất mỹ quan và ảnh hưởng đến điều kiện vệ sinh môi trường. Trong tương lai nhất thiết phải có giải pháp chống ngập úng tại các địa điểm này.
- Nước thải sinh hoạt của các hộ dân sau khi xử lý qua bể tự hoại được xả thẳng ra ngồi mơi trường, gây ô nhiễm môi trường nước mặt sông Cầu. Nước mưa hồn tồn khơng được xử lý (đặc biệt là nước mưa đợt đầu có hàm lượng ô nhiễm cao).
- Luận văn đã phân tích được khá chi tiết về hiện trạng mạng lưới thốt nước của khu vực, từ đó đề xuất và lựa chọn phương án thoát nước tối ưu, phù hợp với điều kiện địa phương. Mạng lưới đề xuất là mạng lưới thoát nước nửa riêng (thoát nước chung với các hố ga tách), theo đó, tồn bộ nước thải sinh hoạt và một phần
nước mưa đợt đầu sẽ được thu gom và đưa về trạm xử lý nước thải tập trung (công suất xử lý 12.000 m3/ngày.đêm).
- Phương án thốt nước lựa chọn được mơ phỏng quá trình thủy lực trên cơ sở phần mềm SWMM cho kết quả có độ tin cậy khá cao, phù hợp với điều kiện địa phương. Q trình mơ phỏng được thực hiện trên hai trường hợp (thốt nước bình thường và thoát nước khi mực nước sông Cầu dâng lên làm ảnh hưởng đến hệ thống), trên cơ sở đó luận văn đã lựa chọn được các thông số cơ bản của hệ thống thốt nước đề xuất cho khu vực như kích thước các tuyến mương cống, số lượng và công suất các trạm bơm, dung tích cần thiết của hồ điều hịa.
2. Khuyến nghị
Trong quá trình nghiên cứu đề xuất hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cho khu vực nghiên cứu, các số liệu đã được sử dụng trên nhiều tài liệu khác nhau. Việc sử dụng phần mềm SWMM để mơ phỏng các q trình thủy lực trong hệ thống thoát nước với các tham số đầu vào (như hệ số nhám đường ống, độ dốc từng đoạn ống, diện tích bề mặt không thấm nước, dữ liệu về độ dâng nước sông Cầu...) chưa được kiểm chứng đầy đủ nên việc đưa các cơng trình vào áp dụng thực tế cần phải được nghiên cứu thêm.
Bên cạnh đó do giới hạn về khả năng nghiên cứu của tác giả, thời gian có hạn nên luận văn tốt nghiệp sẽ còn nhiều hạn chế. Chúng tơi hy vọng kết quả nghiên cứu có thể đóng góp được phần nào cho việc lựa chọn phương án thoát nước và xử lý nước thải cho khu vực thành phố Thái Nguyên trong giai đoạn từ nay đến năm 2020.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. 20TCN 51-84 (1990), Thoát nước - Tiêu chuẩn thiết kế thốt nước bên ngồi,
Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
2. Bộ Xây dựng (2002), Phân loại đô thị và cấp quản lý đô thị, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
3. Bộ Xây dựng (2000), Định hướng thốt nước đơ thị Việt Nam đến năm 2020, Bộ Xây dựng, Hà Nội.
4. Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên (2011), Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên năm 2011, Thái Nguyên.
5. Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ (1995), Giáo trình kỹ thuật mơi trường, Nhà xuất bản Giáo dục và đào tạo, Hà Nội.
6. Trần Đức Hạ (1995), “Báo cáo để tài NCKH B94 - 34 – 06”, Mơ hình các trạm xử lý nước thải công suất nhỏ trong điều kiện Việt Nam, Đại học Xây dựng,
Hà Nội.
7. Trần Đức Hạ (2000), Lựa chọn cơng nghệ thốt nước và xử lý nước thải phù hợp
cho các đô thị, Hội thảo cấp thốt nước đơ thị Việt Nam, Hà Nội.
8. Trần Đức Hạ (2002), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
9. Hoàng Văn Huệ (1996), Xử lý nước thải, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
10. Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ, Mai Liên Hương, Lê Mạnh Hà, Trần Hữu Diện (2001), “Thoát nước”, Mạng lưới thoát nước Tập 1, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
11. Trịnh Xn Lai (2000), Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
12. Trần Văn Mô (2002), Thốt nước đơ thị, một số vấn đề về lý thuyết và thực tiễn
ở Việt Nam, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
13. Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
14. Sở Xây dựng Thái Nguyên (2010), Báo cáo thống kê hiện trạng hạ tầng các tuyến mương thốt nước đơ thị Thái Nguyên, Thái Nguyên.
15. Trần Hữu Uyển (1997), Mạng lưới thoát nước, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội.
16. Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên (2007), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh
tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020, Thái Nguyên.
Tiếng Anh
17. Syed R. Qasim (1999), Wastewater treatment plants: Planning, disign, and operation, Second Edition, Technomic publishing Co. Inc, Lancaster - Basel.
18. Veenstra Ir. S. (1995), Wastewater treatment, DELPT, Netherlands. 19. AIT (1996), Wastewater treatment, EBARA - AIT, Thailand.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Một số hình ảnh về hiện trạng mạng lƣới thoát nƣớc thành phố Thái Nguyên
Phụ lục 2. Mặt bằng hiện trạng hệ thống thoát nƣớc thành phố Thái Nguyên Phục lục 3. Mặt bằng tổng thể mạng lƣới thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải thành phố Thái Nguyên
PHỤ LỤC 1
Một số hình ảnh về hiện trạng mạng lƣới thốt nƣớc thành phố Thái Ngun
Hình PL2. Một đoạn mƣơng thoát nƣớc trên đƣờng Lƣơng Ngọc Quyến
Hình PL1. Cửa xả nƣớc thải ra suối Xƣơng Rồng 1