Xây dựng Mạng lưới cấp thoát nước thành phố cà mau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ 1 NĂM HỌC 2021 2022 Đề tài bài tập lớn Quy hoạch mạng lưới cấp thoát nước giai đoạn 2022 2030 cho Thành phố Cà Mau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ 1 NĂM HỌC 2021 - 2022

Đề tài bài tập lớn: Quy hoạch mạng lưới cấp thoát nước giai đoạn 2022- 2030

cho Thành phố Cà Mau, tỉnh Cà Mau

Họ và tên sinh viên: Lê Bảo Linh

Mã sinh viên: 1811071463

Lớp: ĐH8M2

Tên học phần: Mạng lưới cấp thoát nước

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Hồng Đăng

Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm 2021

Mục Lục

1 Đặt vấn đề 3

2 Nội dung bài tập Error! Bookmark not defined.

2.1 Tổng quan về khu vực 52.1.1 Điều kiện tự nhiên 52.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 7

2.2 Hiện trạng thu gom CTR Error! Bookmark not defined 2.3 Vạch tuyến thu gom CTR Error! Bookmark not defined 2.3.1 Phương án 1: không phân loại tại nguồn Error! Bookmark not defined 2.3.2 Phương án 2: phân loại tại nguồn Error! Bookmark not defined 2.4 Đề xuất phương án xử lý Error! Bookmark not defined 2.4.1 Xử lý sơ bộ Error! Bookmark not defined 2.4.2 Xử lý chuyên sâu Error! Bookmark not defined 2.5 Lựa chọn phương án tính toán thiết kế Error! Bookmark not defined.

3 Kết luận Error! Bookmark not defined.

Tài liệu tham khảo 2

Phụ Lục Error! Bookmark not defined.

Đặt vấn đề

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thị hoá ngày càng tăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch kéo theo mức sống của người dân ngày càng cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và sức khoẻ của cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của người dân ngày một nhiều hơn, đa dạng hơn về thành phần và độc hại hơn về tính chất Bên cạnh những mặt tích cực do phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao đời sống nhân dân thì việc sử dụng quá mức tài nguyên thiên nhiên, xả thải các chất độc hại vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường đã dẫn đến ô nhiễm môi trường Ô nhiễm môi trường do nhiều nguyên nhân chủ yếu vẫn

do hoạt động sống của con người Chất thải rắn sinh hoạt là một phần của cuộc sống, phát sinh trong quá trình ăn, ở, tiêu dùng của con người Mức sống của người dân càng cao thì việc tiêu dùng các sản phẩm của xã hội càng cao, điều đó đồng nghĩa với việc gia tăng chất thải sinh hoạt Mặt khác, tỷ lệ thu gom chất thải sinh hoạt cho đến nay mới chỉ đạt 60-80%, phần còn lại được thải tự do vào môi trường Ở nhiều nơi trên đất nước ta chất thải sinh hoạt là nguyên nhân chính phá vỡ cân bằng sinh thái, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, ô nhiễm không khí gây bệnh cho con người cây trồng, vật nuôi, mất đi cảnh quan văn hoá đô thị và nông thôn Cách quản lý và xử lý chất thải rắn tại hầu hết các thành phố, thị xã ở nước ta hiện nay đều chưa đáp ứng được các yêu cầu về vệ sinh và bảo vệ môi trường (BVMT) Không có những bước đi thích hợp, những khuyết sách đúng đắn và những giải pháp đồng bộ, khoa học để quản lý chất thải rắn trong quy hoạch, xây dựng và quản lý các đô thị sẽ dẫn đến những hậu quả khôn lường, làm suy giảm chất lượng môi trường, kéo theo những mối nguy hại về sức khoẻ cộng đồng, hạn chế

sự phát triển của xã hội Cà Mau, đang từng bước chuyển mình trở thành một thành phố năng động Từ khi được công nhận là một thành phố vào năm 2009, Cà Mau ngày một phát triển Nhiều công trình, đường xá được xây dựng, đời sống người dân được cải thiện Nhìn chung, những thành tựu đạt được cho đến nay là rất đáng kể Tuy nhiên, đi kèm theo đó vẫn còn những mối tiêu cực đáng lo ngại Chất thải rắn là một minh chứng điển hình Dân số tăng nhanh, kéo theo các nhu cầu cũng tăng theo Kết quả lượng rác thải ra trên địa bàn thành phố ngày một

nhiều Trong khi đó, công tác thu gom còn hạn chế, chưa đáp ứng nhu cầu của thành phố Chất thải rắn là vấn đề không chỉ của riêng thành phố Cà Mau mà còn là của cả đất nước

Do đó, cần phải có những biện pháp cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thành phố Nhằm bảo vệ sức khỏe cho người dân đông thời tạo cảnh quan xanh, sạch, đẹp Việc lựa chọn đề tài “Vạch tuyến thu gom và đề xuất quy hoạch quản lý chất thải rắn năm 2031 tại thành phố Cà Mau, tỉnh Cà Mau” cung cấp cái nhìn tổng thể về tình hình quản lý rác thải rắn và chất thải nguy hại tại địa bàn thành phố Qua đó, đưa ra các giải pháp cụ thể giúp nâng cao hiệu quả quản lý

CHƯƠNG I : Tổng quan về khu vực

1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

Thành phố Cà Mau nằm phía đông bắc tỉnh Cà Mau, có vị trí địa lý:

908 người/km²

Hình 1: Bản đồ Thành phố Cà Mau

b Điều kiện tự nhiên

Khí hậu ở Cà Mau mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, chia 2 mùa

rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình 26,5 °C Thời gian nắng trung bình 2.200 giờ/năm Lượng mưa trung bình khoảng 2.360 mm Chế độ gió thịnh hành theo mùa Mùa mưa gió thịnh hành theo hướng Tây – Nam hoặc Tây Mùa khô gió thịnh hành theo hướng Đông Bắc

thời ít bị ảnh hưởng của bão

• Nhiệt độ

Thành phố Cà Mau có nền nhiệt độ tương đối cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 300C Nhiệt độ cao nhất có thể lên đến 380C, thường xảy ra trong tháng 6, 7; nhiệt độ thấp có thể xuống 170C, thường xảy ra trong khoảng tháng 01, tháng 12 Từ tháng 5 đến tháng 7 khi xuất hiện gió mùa Tây Nam (thường gọi là gió Lào) mang đặc trưng nắng nóng và khô hạn kéo dài, đó cũng là thời gian nóng nhất trong năm

• Lượng mưa

Lượng mưa tương đối lớn, bình quân năm 2.360 mm, nhưng phân bố không đều theo các tháng trong năm Mưa tập trung chủ yếu vào tháng 9, 10, 11 và cao nhất vào tháng 9 nên thường gây ra lũ lụt Nước lũ tràn về đồng ruộng tạo nên lớp phù sa mới, bồi đắp độ màu mỡ cho sản xuất nông nghiệp, tuy nhiên đây cũng là nguyên nhân gây ngập úng ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống và sản xuất của người dân

239 giờ Thời kỳ ít nắng là những tháng mùa mưa từ tháng 11 đến tháng 02 năm sau, số giờ nắng dưới 120 giờ đ Gió Hằng năm, có hai mùa gió chính là gió mùa đông và gió mùa hạ

Về mùa đông hướng thịnh hành chủ yếu là Tây - Bắc; xen kẽ giữa hai đợt gió mùa Đông Bắc

là những ngày gió mùa Đông hoặc Đông Nam Về mùa hạ, hướng gió thịnh hành là hướng Tây - Nam; gió Đông Nam xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 01 năm sau; Tây Nam khô nóng xuất hiện từ hạ tuần tháng 02 và kết thúc vào trung tuần tháng 9, gió Tây Nam thịnh hành từ tháng 5 đến tháng 8

• Bão

Mùa bão thường xảy ra từ tháng 9 đến tháng 11 Các cơn bão đổ bộ vào đất liền thường kèm theo mưa to kết hợp nước biển dâng cao và lượng mưa từ trên nguồn đổ xuống gây lũ lụt và ngập úng trên diện rộng làm thiệt hại đến cơ sở hạ tầng, phá hoại mùa màng, gây nhiều tổn thất về kinh tế, xã hội và môi trường

Nhìn chung, khí hậu của khu vực có nhiều nét biến động mạnh, thể hiện qua sự biến động mùa: mùa đông và mùa hạ, mùa mưa và mùa khô Diễn biến khí hậu thời tiết của Cà Mau thường gây úng vào đầu vụ đối với vụ đông xuân; hạn đầu vụ, úng cuối vụ đối với vụ hè thu

2 Điều kiện kinh tế xã hội

a) Kinh tế

Tốc độ tăng trưởng kinh tế duy trì ở mức khá, bình quân hàng năm giai đoạn 2011 -

2015 là 11,6% và năm 2016 ước đạt 11,41%; cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng hướng, tỷ trọng các ngành dịch vụ - công nghiệp và xây dựng - nông nghiệp năm 2015 là 65,5% - 33,2% - 1,3% Thương mại, dịch vụ phát triển khá và tiếp tục giữ vai trò chủ đạo của nền kinh tế, giá trị sản xuất dịch vụ tăng bình quân giai đoạn 2011 - 2015 là 11,53% và năm 2016 ước đạt 11,4% Sản xuất công nghiệp chuyển biến tích cực, giá trị sản xuất công nghiệp và xây dựng tăng bình quân giai đoạn 2011 - 2015 là 12,1% và năm 2016 ước đạt 11,58% Sản xuất nông nghiệp phát triển các vùng chuyên canh hàng hóa phục

vụ đô thị, giá trị sản xuất nông nghiệp tăng bình quân giai đoạn 2011 - 2015 là 3,38% và năm 2016 ước đạt 7,23%

b) Văn hóa

c) Dân số trung bình thành phố Cà Mau năm 2016 là 226.372 ngườimật độ dân số đạt 908 người/km².

d) Trên địa bàn thành phố có 56.493 người trong độ tuổi lao động, chiếm 63,61% tổng dân

số, bình quân mỗi năm tăng thêm 900 - 1.000 người Bên cạnh sự gia tăng nguồn lực từ dân số bước vào độ tuổi lao động, thành phố còn là địa bàn hấp dẫn, thu hút lao động từ các địa phương trong tỉnh đến làm việc và sinh sống

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN QUY MÔ CÔNG SUẤT

2 Số công nhân : 1100 người

- Phân xưởng nóng chiếm 40% số công nhân

 Số công nhân phân xưởng nóng là: 55% × 1100 = 605 (người)

 Số công nhân phân xưởng lạnh là: 1011 – 605 = 495 (người)

- Số học sinh: 1250 học sinh/ trường

5 Giả sử toàn bộ khu vực đều là khu đô thị loại II

II Tính toán lưu lượng

1 Lưu lượng cấp của khu dân cư

- Tiêu chuẩn cấp nước lấy bằng 90% tiêu chuẩn cấp => q = 150 (l/ng.ngđ)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư xác định theo công thức:

2 Lưu lương cấp nước cho khu công nghiệp

- Lượng nước tắm của phân xưởng nóng và lạnh:

Q tắm

nóng = 605 x 60/1000 = 37 m3/ngd

Q tắm

lạnh = 495 x 40/1000 = 20 m3/ngd Lượng nước sinh hoạt cho phân xưởng nóng và lạnh là

Q sh

nóng =605 x 45/1000 = 28 m3/ngd

Q shlạnh = 495 x 25/1000 = 13 m3/ngd

3 Lưu lượng thải của bệnh viện, trường học

- Lưu lượng thải của bệnh viện:

+ chọn tiêu chuẩn cấp nước cho 1 giường bệnh là 300 l/ngd

𝑘𝑚𝑎𝑥ℎ : là hệ số dùng nước không điều hòa giờ được xác định bằng công thức 𝑘𝑚𝑎𝑥ℎ =

+ Với là hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình và chếđộ làm việc của các xí nghiệp công nghiệp và các điều kiện địa phương khác nhau, mục 3.3 TCVN33-2006 (αmax =1,2 − 1,5) Chọn = 1,4

+ Với là hệ số kể đến số dân trong khu dân cư, tra bảng 3.2 TCVN33-2006 với số dân

81360 người Chọn = 1,214

- =>𝑘𝑚𝑎𝑥ℎ = 1,4× 1,214 = 1,7QSHmax : lưu lượng sinh hoạt lớn nhất ngày đêm của khu vực (m3/ngđ)

- qo : tiêu chuẩn dùng nước, lấy theo bảng 3.1 - TCXDVN 33: 2006

Với đô thị loại II giai đoạn 2020 thì qo = 150 (l/người.ngđ)

- N : dân số tính toán của khu vực Theo bảng 3.1 - TCXDVN 33: 2006, tỷ lệ dân số được cấp nước là 90%

QmaxSH = qo N1

1000 x Kngày max= 150 80547

1000 x 1,7 = 20540 (m3/ngđ)

2 Bảng phân phối sử dụng nước theo giờ trong ngày

a Công suất của trạm bơm cấp nước

Bảng 1: Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ trong ngày dùng nước nhiều nhất

b Xác định dung tích bể chứa:

- Chọn 2 cấp bơm

- Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước ta có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II như sau:

+ Từ 20h- 6h: có 1 bơm làm việc với chế độ bơm: 1,9% Qngđ

+ Từ 7h – 19h: có 4 bơm làm việc với chế độ bơm: 6,44% Qngđ

3 Xác định dung tích đài nước

Bảng 3: Bảng xác định dung tích đài nước

2.51 1.77 0.85 0

- Dung tích của đài nước xác định theo công thức:

𝑾đ = 𝑾đ𝒉 + 𝑾𝒄𝒄𝟏𝟎 𝒑𝒉ú𝒕, m 3

Trong đó: + Wđh = đ QTBC II, ngđmax = 7.03×18953

100 = 1332.5 m3 Với đ là % lượng nước lớn nhất còn lại trong đài

+ 𝑊𝑐𝑐10 𝑝ℎú𝑡 – dung tích nước phục vụ chữa cháy trong 10 phút trước khi máy bơm chữa cháy đặt ở trạm bơm cấp II làm việc

Thiết kế đài nước hình trụ tròn mà thể tích hình trụ tròn là: 𝑉 = 𝜋.𝐷2

4 𝐻

 đường kính D = 11m và chiều cao H = 10m

4 xác định dung tích bể chứa

Bảng 3 Bản xác định dung tích bể chứa nước

1 Dung tích của bể chứa:

 Thiết kế bể chứa nước hình chữ nhật với: Chiều cao h = 6m

Chiều dài a = 30m Chiều rộng b = 24m Chiều cao bảo vệ 0,5m

Chương III: Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước

2.1 – Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

- Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong phạm vi thị trấn

- Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới (theo hướng phát triển của thị trấn)

- Các tuyến ống chính phải được liên hệ với nhau bằng các ống nối, tạo thành các vòng khép kín liên tục Các vòng cũng nên có hình dạng kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới

- Các tuyến ống chính phải bố trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắn nhất

và nước chảy thuận tiện nhất

- Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật

- Khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải có sự liên hệ chặt chẽ với việc bố trí và xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm khác

- Kết hợp chặt chẽ giữa hiện tại và phát triển trong tương lai của khu vực

 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước:

Dựa trên nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước ở trên, tiến hành vạch tuyến mạng lưới cấp nước với 2 phương án

Phương án 1 : Sử dụng mạng lưới đường ống dạng vòng

Ưu điểm: Đảm bảo an toàn trong cấp nước

Nhược điểm:

- Do khó xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế

- Tổng chiều dài đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng cũng như chi phí quản lý mạng lưới cao

Phương án 2 : Sử dụng mạng lưới đường ống dạng cụt

Ưu điểm:

- Dễ tính toán

- Tổng chiều dài toàn mạng lưới ngắn do đó chi phí đầu tư ít

Nhược điểm: Không đảm bảo an toàn cấp nước nếu 1 đoạn ống đầu mạng có sự cố thì toàn bộ hệ thống mất nước

2.2 – Tính toán thủy lực cho phương án 1 – Mạng vòng

Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước với 2 trường hợp giờ dùng nước lớn nhất và giờ dùng nước lớn nhất có cháy

- Căn cứ vào bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo các giờ trong ngày dùng nước lớn nhất, ta có đô thị dùng nước nhiều nhất vào lúc 7-8h Chiếm 7.08%Qngđ = 1678

 ltt: Chiều dài tính toán của các đoạn ống (m)

 lthực: Chiều dài thực của đoạn ống (m)

 m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m≤1);

Khi đoạn ống phục vụ 1 phía m = 0,5;

Khi đoạn ống phục vụ 2 phía m = 1;

Khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải m = 0;

Bảng chiều dài ống thực tế

b Xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống

- Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị

+ 𝑞đ𝑣 , Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực (l/s.m)

+ 𝑄𝑠ℎ 𝑚𝑎𝑥 - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt (có kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ số a)

(Tham khảo tài liệu Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học MLCN – Th.s Nguyễn Thị

Hồng)

Bảng lưu lượng nuớc dọc đường cho tường đoạn ống

- Phân phối lưu lượng về nút

 Tính toán thủy lực tuyến ống chính:

1(txl) – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9

Chọn ống cấp nước là ống thép

Giả thiết toàn bộ khu vực đều là nhà 4 tầng

Ta có: HCTnhà = 10 + 4.(n-1) =10 +4.(6-1) = 20 (SKG –T46) Trong đó:

N - số tầng nhà

10 – trị số áp lực tính cho ngôi nhà một tầng

4 – trị số áp lực tính cho ngôi nhà ở từ tầng 2 trở lên, m

1000i H=i.l Cốt mặt đất Cốt đo áp Áp lực tự đo

Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối 8-9 1031,3 23,46 150 0,9 0.00411 4.24 7.2 7 31.44 27 24.24 20 7-8 1314,5 37,37 200 0,9 0.00308 4.05 7.2 7 35.49 31.24 28.29 24.24 6-7 894,2 55,65 250 1 0.00274 2.45 7.3 7.2 38.04 35.492 30.74 28.29 5-6 921 66,69 250 1 0.00274 2.52 7.3 7.2 40.57 37.942 33.27 30.74 4-5 636,6 86,62 300 1,2 0.00274 1.74 7 7.5 42.01 40.766 35.01 33.27 3-4 840,9 99,06 300 1,2 0.00274 0.23 7 7.5 42.24 42.51 35.24 35.01