CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HẠ TẦNG KỸ THUẬT
4.4. Thiết kế hệ thống cấp nước
4.4.1. Nhu cầu cấp nước - Nhu cầu cấp nước
+ Nước cấp cho sản xuất công nghiệp (Qsx) : 30 m3/ha/ngđ.
+ Nước dùng cho dịch vụ, điều hành (Qcc) : 2l/m2 sàn/ngđ.
+ Nước tưới cây (Qt) : 3l/m2/ngđ
+ Nước rửa đường (Qr) : 0.5l/m2/ngđ
+ Nước dùng cho rò rỉ, dự phòng (Qrr) : 15%(Qsx + Qcc + Qt+ Qr).
+ Hệ số không điều hòa ngày Kngày: Kng = 1.1 (TCXDVN 33-2006) + Hệ số không điều hòa giờ Kgiờ : Kh = 1.67 (*)
+ Nước chữa cháy: 756m3 (**)
Ghi chú:
(*) Hệ số không điều hòa giờ : Kh = α × β = 1.67 Trong đó:
α = 1.2 (TCXDVN 33-2006)
Dựa trên Báo cáo đánh giá tác động môi trường được phê duyệt theo Quyết định số 749/QD-UBND tỉnh Hưng Yên ngày 15/3/2021: số lượng cán bộ ban quản lý và công nhân nhà máy là 26 +6.420 = 6.446 người.
Nội suy theo bảng 3.2 TCXDVN 33-2006, β = 1.39
(**) Căn cứ theo QCVN 06:2020/BXD và TCVN 2262:1995, nước chữa cháy của CNN đảm bảo cấp nước chữa cháy trong 3 giờ cho 1 đám cháy, lưu lượng nước tính cho một đám cháy là 70l/s, các thông số khác tuân thủ theo TKCS đã được phê duyệt.
Tổng lượng nước chữa cháy: 70*3600*3=756m3
BẢNG TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG DÙNG NƯỚC
St
t Chức năng
Diện tích
Diện tích sàn
Chỉ tiêu Đơn vị
Hệ số khôn
g điều
hòa
Nhu cầu (m3/ngđ)
(m2) (m2) Nướ c SH
Nướ c
tưới k Nước
SH
Nước tưới
TỔNG CỘNG 807,54
5 I Đất xây dựng CCN 749,96
8 1 Đất xây dựng nhà máy, xí
nghiệp
564,02
1 30 m3/ha/
ngđ 1.10 1,861.2 7 2 Đất công trình dịch vụ, điều
hành 10,976
5,003 17,51
1 2 l/m2 sàn/
ngđ 1.10 38.52 5,973 20,90
6 2 l/m2 sàn/
ngđ 1.10 45.99
3 Đất cây xanh 76,998 3.00 l/m2/ngđ 1.10 254.0
9 4 Đất công trình HTKT 7,550 1,888 2 l/m2 sàn/
ngđ 1.10 4.15
5 Mặt nước 7,092
6 Đất giao thông 83,331 0.50 l/m2/ngđ 1.10 45.83
II Đất hành lang an toàn lưới
điện 57,577
TỔNG 1949.94 299.9
3 DỰ PHÒNG + RÒ RỈ
(15%) 292.49 44.99
CHỮA CHÁY (1 ĐÁM
CHÁY 70 L/S) 756.00
NHU CẦU NGÀY MAX 2242.43 344.9 1 2587.34 NGÀY MAX CÓ CHÁY 3343.34
LÀM TRÒN 3343
4.4.2. Nguồn nước
Nước cấp cho được lấy từ Nhà máy nước Ngọc Tuấn khai thác nước mặt sông Hồng và đã qua xử lý đảm bảo các quy chuẩn của Việt Nam. Nước sẽ được cấp từ một tuyến ống cấp nước DN250 dọc theo tuyến đường nối hai cao tốc ở phía Đông của dự án. Ống cấp nước kết nối D225 đặt qua đường đến bể chứa và trạm bơm của Cụm Công nghiệp.
Căn cứ theo Văn bản số 16CV-NSNT ngày 18/02/2021 của Công ty TNHH Nước sạch Ngọc Tuấn – NAGAOKA về việc thỏa thuận cấp nước cho dự án CCN Phạm Ngũ Lão – Nghĩa Dân, Công ty TNHH Nước Sạch Ngọc Tuấn – Nagaoka đảm bảo lưu lương cấp nước là 2911m3/ngày đêm với áp lực cấp nước 2bar-4bar.
4.4.3. Phương án cấp nước
- Phương án cấp nước để đảm bảo cung cấp dịch vụ cấp nước tốt nhất, ổn định cho các dự án thứ cấp trong CCN: Nước sạch từ nhà máy cấp nước sạch của nhà máy cấp nước sạch Ngọc Tuấn được bơm về bể chứa nước sạch tại khu vực hạ tầng kỹ thuật của CCN sau đó được bơm áp lực đẩy theo hệ thống đường ống dẫn tới các nhà máy trong CCN. Cấp nước chữa cháy thiết kế chung với hệ thống cấp nước sinh hoạt, và dịch vụ, hệ thống chữa cháy áp lực thấp;
- Đường ống cấp nước trong CCN được thiết kế mạng vòng kết hợp mạng cụt đảm bảo cấp nước sinh hoạt, sản xuất và chữa cháy áp lực thấp;
- Mạng lưới bao gồm đường ống chính có đường kính từ DN160÷DN315 (vật liệu HDPE) cấp nước từ trạm bơm tới các ống nhánh phân phối nước và đến từng nơi tiêu thụ.
- Đường ống cấp nước đặt bên dưới vỉa hè, độ sâu đặt ống trung bình khoảng 0,6m (tính đến đỉnh ống). Tại các góc chuyển và trị trí van, tê, cút có bố trí gối đỡ BTCT.
- Các đoạn ống qua đường thiết kế đặt trong ống lồng thép có đường kính DN250 và DN400 tùy theo đường kính ống cấp nước qua đường và được quy định tại bản vẽ.
- Tại các nút cấp nước, bố trí các van chặn để thuận tiện trong quá trình vận hành mạng lưới sau này.
- Trên hệ thống tuyến ống phân phối, dự kiến bố trí các van xả khí và các van xả cặn trong mạng lưới để đảm bảo việc bảo trì, vận hành được dễ dàng nhất
- Vật liệu đường ống cấp nước:
+ Vật liệu sử dụng là ống nhựa HDPE.
+ Áp lực làm việc của tuyến ống phải đảm bảo là PN12.5. Kích thước và yêu cầu kỹ thuật của các đường ống và phụ tùng lấy như trong tiêu chuẩn.
- Lắp đặt:
+ Các đường ống được lắp đặt theo đúng thiết kế.
+ Phương pháp nối ống: Ống HDPE thẳng được nối bằng phương pháp nối hàn nhiệt.
Các đường ống thép nối với nhau bằng phương pháp hàn nhiệt hoặc mặt bích, tùy thuộc vào vị trí nối ống.
4.4.4. Cấp nước chữa cháy
Hệ thống cấp nước chữa cháy được thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn về “Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình- Yêu cầu thiết kế (TCVN 2622:1995) và Quy chuẩn QCVN 06:2020/BXD “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình”
- Hệ thống cấp nước chữa cháy áp lực thấp.
- Áp lực tự do cần thiết trong đường ống cấp nước chữa cháy từ mặt đất ≥ 10m.
Việc chữa cháy sẽ do xe cứu hoả của đội chữa cháy Khu vực thực hiện. Nước cấp cho xe cứu hoả được lấy từ các trụ cứu hoả dọc đường.
Đặc tính kỹ thuật của trụ cứu hoả như sau:
- Trụ cứu hoả được thiết kế và chế tạo theo TCVN 6379:1998, được bố trí dọc theo các tuyến đường giao thông, khoảng cách giữa 2 trụ cứu hỏa không lớn hơn 150m. Kích thước mặt bích để trụ lắp vào mạng lưới cấp nước theo tiêu chuẩn ISO 7005-2.
Ghi chú :
- Hệ thống cấp nước sản xuất và chữa cháy riêng bên trong từng nhà máy và công trình điều hành, dịch vụ, phụ trợ… không được đề cập trong thiết kế này. Các chủ đầu tư của từng nhà máy và công trình nói trên sau này sẽ chịu trách nhiệm thiết kế và thi công các hệ thống đó.
4.4.5. Trạm bơm, Bể chứa:
- Công suất bể chứa và trạm bơm được tính toán theo các tiêu chí sau:
+ Đảm bảo cấp nước ổn định cho sản xuất khi có sự cố;
+ Đảm bảo cho 15h sử dụng của nhu cầu cấp nước sinh hoạt; lưu lượng cần thiết là khoảng Q1=1.218m3
+ Đảm bảo cấp nước chữa cháy trong 3 giờ, với 1 đám cháy xảy ra và lưu lượng cấp nước cho mỗi đám cháy là 70 l/s;
+ Dung tích nước dư trữ cho chữa cháy trong 3h là Q2=756m3.
- Lựa chọn: bể chứa nước cho CCN có dung tích Q≥Q1+Q2. Lựa chọn Q= 2.000m3. - Trạm bơm cấp nước công suất 2.000m3/ngày.đêm, được bố trí cạnh bể chứa nước.
- Máy bơm được tính toán đảm bảo lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất và lưu lượng chữa cháy áp lực thấp. Áp lực nước tại điểm tiêu thụ xa nhất (tính từ điểm cấp nước vào mạng theo chiều dài ống) không được nhỏ hơn 12m trong điều kiện bình thường và không nhỏ hơn 10m khi có cháy xảy ra.
- Với các điều kiện về lưu lượng và áp lực nước tại điểm tiêu thụ, việc tính toán mạng lưới được thực hiện với chương trình EPANET 2.0. Chương trình này do Ngân hàng Thế giới cung cấp, được các cơ quan thiết kế cấp thoát nước của Việt Nam sử dụng và được các cơ quan có thẩm quyền ở Việt Nam công nhận. Từ đó lựa chọn số lượng và thông số bơm cụ thể như sau: bơm biến tần có công suất yêu cầu của 1 máy bơm: Q=40l/s, cột áp H=28m.
- Số lượng máy bơm: 03 máy bơm làm việc, 01 máy bơm dự phòng. Các máy bơm làm việc luân phiên.
- Trong trạm bơm bố trí bình tích áp dung tích 1000l và téc nước mồi 500l đảm bảo vận hành cho trạm.
- Bơm cấp nước được điều khiển bởi tủ điều khiển bơm. Tín hiệu từ thiết bị đo mực nước trong bể chứa, cảm biến áp lực được gửi về tủ điều khiển bơm. Khi áp lực trên đường ống đẩy nhỏ hơn 28m thì bơm sẽ làm việc.
- Trường hợp không có cháy xảy ra thì ít nhất 02 bơm sẽ làm việc khi mực nước trong bể cao hơn đáy bể 1.15m, phần còn lại là nước dự trữ chữa cháy. Trường hợp có cháy xảy ra thì ít nhất 03 bơm sẽ làm việc. Khi mực nước cách mặt bể 0.2m thì bơm sẽ ngừng làm việc
- Nguồn cấp điện cho trạm bơm được lấy từ Trạm biến áp số 3 gồm 01 máy biến áp và 01 máy phát điện dự phòng đảm bảo cấp nguồn liên tục.
- Tính toán kết cấu bể chứa xem tại Phụ lục đính kèm thuyết minh này.
4.4.6. Cơ sở tính toán thủy lực hệ thống
- Áp lực nước tại điểm tiêu thụ xa nhất (tính từ điểm cấp nước vào mạng theo chiều dài ống) không được nhỏ hơn 12m trong điều kiện bình thường và không nhỏ hơn 10m khi có cháy xảy ra.
- Độ sâu chôn ống tuân theo TCXDVN 33:2006.
- Mạng lưới đường ống tính toán theo 2 trường hợp sau:
+ Giờ dùng nước lớn nhất.
+ Giờ dùng nước lớn nhất và có cháy xảy ra.
- Kích thước các ống được tính toán dựa trên nhu cầu dùng nước nêu tại mục 4.4.1 - Tính toán tổn thất áp lực:
H = fx(L/D)x(V2/2g) Trong đó:
H: Tổn thất áp lực (m) L: Chiều dài ống (m) D: Đường kính ống (m)
V: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s) g: Gia tốc trọng trường (m/s2)
f: Hệ số tổn thất áp lực: Hệ số f là một hàm của vận tốc, độ nhớt của chất lỏng chảy trong ống và độ nhám của thành ống. Có rất nhiều công thức tính toán hệ số f. Ở đây hệ số f được tính toán bằng công thức Hazen-William:
V = 0.355xCxD0.63xI0.54 Q = 0.27853xCxD2.63xI0.54 .
I = 10.666xCxD-4.87xQ1.85 Trong đó:
C: Hệ số Hazen – William phụ thuộc vào độ nhám và vật liệu ống. Được lấy bằng 110 không tính đến các tổn thất cục bộ.
I: Là độ đốc thuỷ lực (tổn thát áp lực đơn vị trên ống) = h/l (độ dốc).
4.4.7. Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống cấp nước
- Việc tính toán mạng lưới được thực hiện với chương trình EPANET 2.0. Chương trình này do Ngân hàng Thế giới cung cấp, được các cơ quan thiết kế cấp thoát nước của Việt Nam sử dụng và được các cơ quan có thẩm quyền ở Việt Nam công nhận.
- Kết quả tính toán thuỷ lực mạng lưới đường ống của toàn bộ CCN được thể hiện như sau:
N24
N24, H=27m Sơ đồ nút
Kết quả tính toán thủy lực cho các nút trong giờ dùng nước lớn nhất không có cháy
N24, H=12,01m