3.1.1.Nước mặt
Khu vực thành phố Pleiku có khá nhiều sơng suối và hồ chứa như Sông Ia Năc, suối Ia Grang, suối Pơ Tâu, suối Ia Đơnil, suối krom, suối Ia Rơ Dung… nhưng chất lượng xấu, hàm lượng cặn cao, lưu lượng thay đổi theo mùa rất lớn. Các con suối chủ yếu là nguồn nước thoát cho thành phố và thay đổi rất lớn theo mùa, mùa khơ thì trữ lượng rất ít.
Đặc biệt thành phố có Biển hồ Pleiku còn gọi là biển hồ Tơ Nưng là một trong những hồ tự nhiên đẹp nhất Tây Nguyên. Là một hồ nước ngọt nằm ở phía tây bắc thành phố Pleiku, nằm cách trung tâm thành phố Pleiku 7km theo quốc lộ 14, nằm trên cao nguyên địa hình bằng phẳng cao khoảng 500m so với mực nước biển. Biển hồ trước đây nguyên là một miệng núi lửa đã ngưng hoạt động cách đây hàng triệu năm nằm ở phía Diện tích mặt hồ khoảng 250ha sức chứa khoảng 23 triệu m3, độ sâu trung bình 6-7m, mực nước dao động các mùa rất ít chỉ khoảng 20-60cm. Nước trong hồ tương đối trong, hàm lượng cặn trung bình 15-30 mmg/l . Các kết quả thí nghiệm nước cho thấy đây là nguồn nước tốt. Vì vậy trong các dự án cấp nước cho Pleiku đã thực hiện đều chọn nước Biển H ồ để làm nguồn nước xử lý cấp cho Thành Phố.
3.1.2.Nước ngầm
Theo tài liệu nghiên cứu thăm dị tìm nước ngầm khu vực Thành phố Pleiku của đoàn địa chất thuỷ văn 701 đã tiến hành năm 1982 cho thấy cấu tạo chứa nước vùng Pleiku Biển Hồ là phức hệ phun trào bazan. Phía trên mặt bị phong hố thành đất đỏ khá dày, phía dưới là các loại bazan lỗ rỗng và đặc xít. Tính chất nước của bazan khơng đồng nhất, thay đổi nhanh theo chiều ngang lẫn chiều sâu, tuy thuộc cấu trúc cục bộ của khe nứt và hệ thống lỗ rỗng trong từng vỉa bazan. Trong 25 lỗ khoan đã được tiến hành khoan thăm dò cho tổng lưu lượng là 6.600 m3/ngày. Trong đó 15 lỗ khoan khu vực nội thị chỉ đạt lưu lượng 2.700 m3/ngày. Lỗ khoan có lưu lượng lớn nhất là 11,99 L/s lỗ khoan có lưu lượng thấp nhất là 0,23 L/s.
3.2. Lựa chọn nguồn nước cấp cho trạm xử lý
Trên cơ sở khảo sát nghiên cứu về trữ lượng, chất lượng nước của 2 nguồn nước mặt và nước ngầm ta đi kết luận:
- Nguồn nước ngầm trong khu vực có trữ lượng q ít, phân bố rải rác nên không thể làm nguồn cấp chính cho thành phố. Nguồn nước ngầm chỉ có thể cấp cho các khu vực ngoại thị, các điểm dân cư nhỏ lẻ và xa thành phố.
- Nguồn nước từ biển hồ có trữ lượng dồi dào đảm bảo cho mọi nhu cầu khai thác nước.
Do đó ta chọn Biển Hồ là nguồn cung cấp nước chính cho thành phố.
3.3.Xác định vị trí đặt trạm xử lý
Để chọn vị trí đặt trạm xử lý phải có sự so sánh về chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, dựa vào các nguyên tắc sau:
Vị trí khu đất của trạm xử lý phải phù hợp với quy hoạch chung của đô thị. Phải đảm bảo việc liên hệ dễ dàng, thuận tiện cho quản lý chung của đơ thị.
Có khả năng phát triển trong tương lai, để xây dựng thêm các cơng trình khi nhà máy nâng công suất.
Khu đấy xây dựng nhà máy đặt ở nơi cao ráo, không bị ngập lụt, đảm bảo sự làm việc bền vững của các cơng trình trong trạm.
Có địa hình thuận tiện cho việc bố trí trạm xử lý, tránh đào đắp nhiều., đảm bảo diện tích để bố trí các cơng trình phụ. Đảm bảo điều kiện vệ sinh tốt tiện cho tổ chức và bảo vệ nguồn nước trạm xử lý.
Trạm xử lý phải đặt cách xa nguồn gây ô nhiễm như: bãi rác, nghĩa địa, trạm xử lý nước thải, bênh viện.
Khu đất xây dựng trạm xử lý, cần có điều kiện tốt, tránh gia cố nên móng để giảm giá thành xây dựng , đảm bảo tính bền vững của cơng trình.
Đặt trạm xử lý gần nơi cung cấp điện để giảm chi phí xây dựng. Có đường giao thơng thuận tiện, đề đảm bảo chuyên chở vật liệu. Có 2 phương án đặt trạm xử lý như sau:
Phương án 1
Xây dựng nhà máy nước tại vị trí xã biển hồ, phía nam của biển hồ. Ưu điểm:
+ Nguồn nước là hồ chứa thủy lợi biển hồ. Chứa khoảng 23 triệu m3 nước, là nguồn nước tốt để cung cấp nước cho nhu cầu dùng nước của thành phố kể cả hiện tại và tương lai.
+ Đặt trạm xử lý tại đó gần nguồn nước là Biển Hồ, xa khu dân cư, đặt trên cao trình lớn nhất của thành phố, thuận lợi cho việc cung cấp nước cho thành phố, chi phí giá thành xây dựng giảm bớt
Nhược điểm: tuy gần nguồn nước nhưng cũng cách xa địa điểm để lấy nước.
Phương án 2
Hiện tại thành phố Pleiku đã có nhà máy nước Biển Hồ, với công suất thiết kế là 30.000 m3/ngày đêm. Do đó ta sẽ mở rộng thêm hệ thống cấp nước của nhà máy Biển Hồ.
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 25 Ngành Cấp Thoát Nước
Phương án 1: Ta thấy phương án này giảm được chi phí vận hành mạng lưới,
Đây là những chi phí quyết định giá mức đồng thời việc truyền dẫn nước sau xử lý rất thuận tiện cho các khu cơng nghiệp. Mặt khác chi phí giải phóng mặt bằng nhỏ. Nguồn nước cho nhà máy nằm ở thượng nguồn đạt tiêu chuẩn tốt, đường ống dẫn nước thô vào trạm bơm ngắn, nhà máy nằm ở cao độ cao nhất của thành phố, quy mô trạm bơm cấp I và cấp II nhỏ hơn.
Phương án 2: Tuy đã có sẵn nhà máy cấp nước Biển Hồ nhưng nó được xây dựng từ năm 1975 và được cải tạo năm 2003, hiện tại đường ống phân phối thiếu, hư hòng nhiều, thiết kế vận hành còn nhiều hạ chế, trong lương lai theo dự kiến đến năm 2030 thì nhà máy nước này sẽ xuống cấp và khơng cịn sử dụng được nước , do đó muốn mở rộng hệ thống cũng khó khăn, dẫn đến giá thành tăng cao.
Vì vậy ta sẽ chọn phương án 1 là phương án thiết kế 3.4.Sơ đồ hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước là tổ hợp của một cơng trình thu nước, vận chuyển nước, xử lý nước, điều hòa và phân phối nước tới đối tượng sử dụng nước.
Sơ đồ HTCN bao gồm:
- Nguồn nước: Nước mặt
- Cơng trình thu và trạm bơm cấp I: Thu nước từ nguồn và bơm lên trạm xử lý.
- Trạm xử lý: Làm sạch nước nguồn đạt yêu cầu chất lượng nước sử dụng.
- Bể chứa nước sạch: Điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II
- Trạm bơm cấp II: Đưa nước đã xử lý từ bể chứa nước sạch đến mạng lưới tiêu dùng.
- Đài nước: Điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu dùng
- Mạng lưới truyền dẫn và phân phối: gồm mạng cấp I truyền dẫn, mạng cấp II phân phối, và mạng cấp III đấu nối cấp nước vào nhà.
Để lựa chọn 1 hệ thống cấp nước tốt căn cứ vào các nguyên tắc sau: Điều kiện tự nhiên: nguồn nước, địa hình, khí hậu
u cầu của đối tượng dùng nước: lưu lượng, chất lượng, áp lực
Khả năng thực thi: khối lượng xây dựng và thiết kế kĩ thuật, giá thành xây dựng và quản lý.
So sánh kinh tế, kĩ thuật nhiều phương án, so sánh toàn bộ cũng như từng bộ phận của sơ đồ để có được sơ đồ của hệ thống hợp lý, hiệu quả kinh tế cao.
Ta có 2 phương án về sơ đồ hệ thống cấp nước:
Phương án 1 : Sử dụng sơ đồ hệ thống cấp nước cho thành phố pleiku là sơ đồ hệ thống khơng dùng đài nước ( có máy bơm biến tần) cho tồn bộ dung tích điều hịa đặt ở bể
Phương án 2: Sơ đồ hệ thống cấp nước có sử dụng đài nước. Ta phân tích 2 phương án trên như sau:
Bảng 3.1 Ưu và nhược điểm của 2 phương án
Phương án 1(Dùng bơm biến tần) Phương án 2( Dùng đài nước) Ưu
điểm
+ Điều chỉnh được lưu lượng phù hợp với chế độ dùng nước của các
đối tượng dùng nước.
+ Điều chỉnh được áp lực đảm bảo cột nước theo yêu cầu của hệ
thống
+ Điều hòa lưu lượng , áp lực của trạm bơm cấp II và chế độ làm việc của
mạng lưới
+ Cung cấp nước cho chữa cháy kể cả khi khơng có điện vì có một lượng
nước lớn được lưu trữ trong đài + Không tiêu tốn nhiều điện năng khi
mất điện nên ít chi phí hơn sử dụng bơm biến tần.
Nhược điểm
+ Tiêu tốn nhiều điện năng so với đài nước
+ Chi phí đầu tư cơng nghệ ban đầu cao, chế độ quản lý vận hành phức tạp
+ Đài phải được xây dựng ở địa hình khá bằng phẳng, nền đất phải chắc chắn, nếu khơng chi phí xây dựng đài và gia cố sẽ tốn kém.
Từ bảng 3.2 đã phân tích ưu và nhược điểm của 2 phương án ở trên, ta thấy phương án 2 có sử dụng đài nước là hợp lý nhất. Vì phù hợp với điều kiện địa hình, điều kiện kinh tế của khu vực. Mặt khác chế độ tiêu thụ nước trên mạng rất phức tạp và thay đổi theo từng giờ. Trong khi trạm bơm cấp II làm nhiệm vụ cấp nước cho mạng chỉ làm việc theo 2-3 bậc nhất định. Khi bơm như vậy sẽ có giờ thừa nước và thiếu nước so với chế độ tiêu thụ của mạng lưới.
Vì vậy muốn cấp nước đầy đủ và liên tục cho mọi đối tượng dùng nước thì trên mạng cần xây dựng đài nước
3.5.Lựa chọn phương án xây dựng đài nước
Dựa vào mặt bằng quy hoạch tổng thể, tùy theo địa hình tổng thể, ta chọn phương án tối ưu nhất để xây dựng đài đảm bảo cấp nước đủ lưu lượng, áp lực vận chuyển nước đến điểm cao nhất trong khu vực, đảm bảo kinh tế xây dựng cơng trình,
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 27 Ngành Cấp Thoát Nước
vừa đảm bảo kế hoạch phát triển và quy hoạch đơ thị trong tương lai. Bên cạnh đó, đặt đài ở vị trí cao để giảm chiều cao đài và giảm giá thành xây dựng.
Các phương án xây dựng đài có thể là :
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 28 Ngành Cấp Thoát Nước
SVTH: Mai Thị Thảo Lớp S15- 54CTN
lưới lưới lưới
Tính tốn
2 trường hợp: +Tính tốn mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất + Tính tốn mạng lưới đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước lớn nhất 2 trường hợp: + Tính tốn mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất
+ Tính tốn mạng lưới khi có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất.
3 trường hợp:
+ Tính tốn mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất
+ Tính tốn cho giờ vận chuyển nước nhiều nhất vào đài
+ Tính tốn kiểm tra mạng lưới khi đảm bảo cấp nước dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước lớn nhất. Ưu điểm +Trong giờ dùng nước lớn nhất thì nước từ trạm bơm cấp II và đài cùng cấp nước vào mạng đến điểm bất lợi nhất. + Chế độ của trạm bơm cấp II tính tốn đơn giản, kĩ thuật khơng phức tạp. + Khi hộ tiêu thụ dùng nước ít thì lượng nước thừa được vận chuyển lên đài, chiều dài ống vận chuyển ngắn nên giảm được tổn thất áp lực, giảm rò rỉ + Xây dựng và quản lý đài dễ dàng
Ưu và nhược điểm cũng tương tự như đặt đài ở đầu mạng lưới
Trong giờ dùng nước lớn nhất thì đài cấp nước đầy đủ cho khu vực cuối mạng lưới và điểm bất lợi nhất nằm gần đài, lúc này dòng chảy theo 2 hướng khác nhau tạo biên giới cấp nước Nhược điểm Để cấp nước đầy đủ cho mạng thì phải vận chuyển lưu lượng lớn, địi hỏi đường kính ống lớn làm tăng chi phí.
Trong giờ dùng nước nhỏ nhất lượng nước cấp dư sẽ được vận chuyển lên đài, lúc này nước được vận chuyển trên đoạn đường dài với
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 29 Ngành Cấp Thoát Nước
Từ bảng 3.2 ta thấy xây dựng đài ở đầu mạng lưới là phương án tối ưu nhất , phù hợp với điều kiện kinh tế, dễ tính tốn hơn so với đặt đài ở cuối và giữa mạng lưới cùng với địa hình thấp từ bắc xuống nam do đó phù hợp với điều kiện địa hình, độ cao trung bình từ 750-800m đặt đài ở vị trí cao nhất giảm được chiều cao đài và giá thành xây dựng.
CHƯƠNG IV
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
4.1.Xác định các khu vực dùng nước
Thành phố Pleiku là một phố núi nên thành phố này mang đặc điểm của một vùng núi nghĩa là thành phố có 2 khu vực rõ rệt đó là khu dân cư sống tập trung đông đúc và khu chuyên trồng cây công nghiệp, lúa và các loại cây hoa màu…
Dự án tính tốn và thiết kế mạng lưới cấp nước cho sinh hoạt sản xuất và dịch vụ nên ta chỉ cung cấp nước cho khu dân cư tập trung đông đúc và các khu sản xuất công nghiệp.
Các khu vực nằm trong quy mô cấp nước là: phường Yên Thế, phường Thống Nhất, phường Hoa Lư, phường Yên Đỗ, phường Tây Sơn, phường Hội Thương, phường Trà Bá, phường Hội Phú, phường Diên Hồng, phường IA Kring, xã Tân Sơn, xã Biển Hồ, xã Trà Đa, xã An Phú, 2/3 phía Bắc của xã Chư Á, xã HĐrơng, 1/3 phía Đơng của xã Diên Phú, một phần phía Đơng của xã IA Kring, một phần của xã Gào.
Trong thành phố có các cơng trình cơng cộng lấy nước với lưu lượng nhỏ nên xem như là cung cấp dọc tuyến. Ngồi ra, trong thành phố cịn có 4 khu công nghiệp, 4 bệnh viện, 8 trường học lấy nước tập trung
4.2.Vạch tuyến mạng lưới cấp nước
4.2.1. Cơ sở vạch tuyến mạng lưới cấp nước
Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước, là tập hợp của các loại đường ống với các kích cỡ khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước đến các điểm dùng nước trong phạm vi thiết kế.
Mạng lưới cấp nước phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng tới mọi đối tượng dùng nước dưới áp lực yêu cầu và chất lượng tốt.
Đảm bảo cung cấp nước thường xuyên, liên tục chắc chắn tới mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế.
Thiết kế mạng lưới cấp nước sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng lưới cũng như cơng trình liên quan tới nó là rẻ nhất.
Đặc tính quy hoạch cấp nước của khu vực, sự phân bố các đối tượng dùng nước riêng rẽ, sự bố trí các tuyến đường hình thù, kích thước khu nhà ở, cơng xưởng, cây xanh
Địa hình của khu vực sẽ thiết kế hệ thống cấp nước.
4.2.2. Nguyên tắc vạch tuyến
Khu vực cấp nước của thành phố chia thành 2 khu vực nội đô thị và ngoại đô thị. Khu vực nội đơ có dân cư đơng đúc. Địa hình của thành phố dốc từ Bắc về Nam. Khi đó ta có các nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới sau:
Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước.
Các tuyến ống chính phải đạt theo đường phố lớn, hướng về phía cuối khoảng cách giữa các tuyến chính 300-600m phụ thuộc vào quy mơ của thành phố. Một mạng lưới phải có ít nhất 2 tuyến chính, có thể làm việc thay thế lẫn nhau khi có sự cố.
Các tuyến ống chính nối với nhau bằng các ống nhánh, khoảng cách là 400- 900m. Các tuyến vạch theo đường ngắn nhất, tránh đặt quá cao chướng ngại như ao hồ, đường tàu, nghĩa địa… cần đặt ống ở điểm cao để bản thân ống chịu áp lực ít mà vẫn đảm bảo đường mực nước theo yêu cầu.
Vị trí đặt ống trên mặt cắt ngang đường phố do quy hoạch xác định, tốt nhất là đặt trên vỉa hè hay các tuyến ki thuật, khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ thành ống được quy định như sau:
+ Đến móng nhà và cơng trình là 3m + Đến chân taluy đường sắt là 5m
+ Đến mép mương hay mép đường ô tô là 1,5- 2m