TIÊU CHUẨN VÀ CÔNG SUẤT CẤP NƯỚC 3
Nhu cầu sử dụng nước
Hệ thống cấp nước được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng với nhiều mục đích khác nhau Nhu cầu sử dụng nước được xác định dựa trên "Tiêu chuẩn cấp nước", là lượng nước trung bình tính cho một đơn vị tiêu thụ trong một khoảng thời gian nhất định, thường được biểu thị bằng lít/người-ngày hoặc lít/sản phẩm Tiêu chuẩn này được xây dựng thông qua nghiên cứu lâu dài về chế độ sử dụng và lượng nước của các đối tượng trong hệ thống cấp nước tương tự Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu chuẩn dùng nước bao gồm nhiều khía cạnh khác nhau.
1 Phải lập sơ đồ cấp nước vùng để xác định khả năng và hợp lý và kinh tế trong việc sử dụng nguồn nước để cấp nước cho các đối tượng có yêu cầu khác nhau và chế độ dùng nước, về khối lượng và chất lượng để chọn phương án cấp, thoát nước bền vững theo mục tiêu phát triển của vùng
2 Lập sơ đồ cấp nước vùng
3 Tiêu chuẩn dùng nước tổng hợp, tính theo đầu người gồm nước cấp cho: Ăn uống sinh hoạt, công nghiệp, công trình công cộng, tưới cây, rửa đường, thất thoát
5 lấy theo bảng 2-1 chi tiết cho từng loại nhu cầu dùng nước lấy theo bảng 1.1 – mục 3 TCXDVN 33-2006
Bảng 1-1: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt Đối tượng dùng nước Tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người (ngày trung bình trong năm ) l/người/ ngày
Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu công nghiệp lớn 300-400
Thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp nhỏ 200-270
Thị trấn, trung tâm công-nông nghiệp, công-ngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn 80-150
4 Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp phải được xác định trên cơ sở những tài liệu thiết kế đã có, hoặc so sánh với các điều kiện sản xuất thực tế hay tương tựù Khi khụng cú số liệu cụ thể, cú thể lấy trung bỡnh
- Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa đồ hộp, chế biến thực phẩm, giấy, dệt: 45m 3 /ha.ngày
- Đối với các ngành công nghiệp khác: 22m 3 /ha.ngày
Tiêu chuẩn dùng nước và công suất trạm cấp nước
1 Công suất của hệ thống cấp nước sinh hoạt và chữa cháy ở đô thị và các điểm dân cư tùy theo điều kiện địa phương phải được tính toán để đảm bảo cấp nước theo thời gian quy hoạch ngắn hạn là 10 năm và dài hạn là 20 năm và phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Nhu cầu dùng nước cho ăn uống sinh hoạt và khu vực xây dựng nhà ở và các công trình công cộng
- Tưới và rửa đường phố, quảng trường, cây xanh
- Cấp nước cho các vòi phun
- Tưới cây trong vườn ươm
- Cấp nước ăn uống, sinh hoạt trong các cơ sở sản xuất công nông nghiệp
Cấp nước cho các cơ sở sản xuất cần đảm bảo chất lượng tương đương như nước sinh hoạt, và việc xây dựng hệ thống cấp nước riêng thường không hiệu quả về mặt kinh tế.
- Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước
Cấp nước không chỉ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt mà còn bao gồm việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp thoát nước, đồng thời giảm thiểu lượng nước thất thoát trong quá trình phân phối và sử dụng.
2 Tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt và các nhu cầu khác tính theo đầu người xem chi tiết trên bảng 1.1 tiêu chuẩn XDVN 33-2006
Tiêu chuẩn nước tưới rửa trong khu dân cư và khu công nghiệp được xác định dựa trên loại mặt đường, phương pháp rửa, loại cây trồng và các điều kiện địa phương khác, cần tham khảo từ bảng 2-3 trong TCXDVN 33-2006.
Bảng 1-2: tiêu chuẩn tưới cây và tưới đường
Mục đích dùng nước Đơn vị tính
Tiêu chuẩn cho 1 lần tưới (l/m 2 )
- Rửa bằng cơ giới, mặt đường và quảng trường đã hoàn thiện
- Tưới bằng cơ giới, mặt đường và quảng trường đã hoàn thiện
- Tưới bằng thủ công vỉa hè mặt đường đã hoàn thiện
- Tưới cây xanh đô thị
- Tưới thảm cỏ và bồn hoa
- Tưới cây trong vườn ươm các loại
Khi không có đủ số liệu về quy hoạch như đường đi, cây xanh và vườn ươm, lượng nước cần thiết để tưới cây được tính theo dân số chỉ nên chiếm từ 8-12% tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt.
Trong khu công nghiệp, nước tưới cho đường và cây xanh có thể được lấy từ mạng lưới cấp nước sản xuất, miễn là chất lượng nước đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh và kỹ thuật trồng trọt.
Số lần tưới từ 1 -2 lần xác định theo điều kiện địa phương mà chọn số lần tưới cũng như thời gian tưới cho phù hợp
1.2.2 Tiêu chuẩn cấp nước công nghiệp:
Tiêu chuẩn nước cho nhu cầu sinh hoạt công nhân viên trong các cở sở sản xuất công nghiệp có thể lấy theo bảng 1.3
Bảng 1-3:Tiêu chuẩn cấp nước cho phân xưởng sản xuất
Loại phân xưởng Tiêu chuẩn
Hệ số không điều hòa giờ (Kh)
Phân xưởng nóng (Q tỏa nhiệt 20 kcalo/m 3 -h)
Phân xưởng khác (Q tỏa nhiệt 20 kcalo/m 3 -h)
Trong một cơ sở sản xuất công nghiệp, lưu lượng cần thiết cho một nhóm vòi tắm hương sen là 300 lít mỗi giờ Thời gian sử dụng vòi tắm hương sen kéo dài 45 phút sau khi kết thúc ca làm việc.
Số vòi tắm hương sen tính theo số công nhân trong ca đông nhất và theo đặc điểm vệ sinh của quá trình sản xuất theo bảng 1.4
Bảng 1-4: Tiêu chuẩn nước tắm của công nhân
7 Đặc điểm vệ sinh của quá trình sản xuất
Số người sử dụng tính cho một nhóm hương sen
- Không làmbẩn quần áo và tay chân
- Làm bẩn quần áo và tay chân
- Thải nhiều bụi hay các chất bẩn độc
Lưu lượng nước cần thiết cho sản xuất công nghiệp phải được xác định dựa trên yêu cầu công nghệ, sản phẩm và nguyên liệu đầu vào.
1.2.3 Tiêu chuẩn cấp nước chữa cháy:
Hệ thống cấp nước chữa cháy cần được thiết kế cho các khu dân cư và cơ sở sản xuất công nông nghiệp, kết hợp với hệ thống cấp nước sinh hoạt hoặc sản xuất Việc thiết kế này phải tuân thủ tiêu chuẩn phòng cháy và chữa cháy TCVN 2622:1995 để đảm bảo hiệu quả và an toàn.
1 Lưu lượng nước sử dụng cho sinh hoạt:
Lưu lượng trung bình có thể tính toán theo công thức:
Lưu lượng trung bình có thể tính toán theo công thức: ng ngd q N k
Q TB.ng ,Q max.ngđ , - Lưu lượng nước trung bình, lớn nhất ngày đêm, m 3 /ngđêm
Q TB.h , Q max.h ,- Lưu lượng nước trung bình, lớn nhất giờ, m 3 /h;
q TBs , q max.s - Lưu lượng nước trung bình, lớn nhất giây, /s;
K ng , K h - Hệ số không điều hòa ngày, giờ;
q 0 - Tiêu chuẩn cấp nước,l/người.ngày đêm;
N - Dân số tính toán của khu dân cư, người
2 Nước sử dụng cho công nghiệp:
- Lượng nước dùng cho công nghệ sản xuất của xí nghiệp công nghiệp:
Q sxngđ - Lưu lượng nước dùng cho công nghệ sản xuất tính theo ngày, m 3 /ngđ;
Q sxh - Lưu lượng nước dùng cho công nghệ sản xuất tính theo giờ, m 3 /h;
T - Thời gian làm việc của nhà máy trong một ngày đêm, h
- Lượng nước sinh hoạt của công nhân trong xí nghiệp sản xuất:
o cn ca cn sh h sh T
Q cn sh ngủ - Lưu lượng nước sinh hoạt của cụng nhõn trong một ngày đờm, m 3 /ngđ;
Q cn sh ca - Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân trong một ca, m 3 /ca;
Q cn sh h - Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân trong một giờ, m 3 /h;
q n , q l - Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của công nhân trong phân xưởng nóng, thường, tính theo l/người.ca
N 1 , N 2 - Số công nhân trong phân xưởng nóng, thường của nhà máy
N 3 , N 4 - Số công nhân trong xưởng nóng, thường trong từng ca
T o - Số giờ làm việc trong một ca
+ Lượng nước tắm của công nhân trong xí nghiệp:
Q t cn ngd t cn h Trong đó:
Q cn t ngủ - Lượng nước tắm của cụng nhõn trong một ngày đờm, m 3 /ngđ;
Q cn t h - Lượng nước tắm của công nhân trong một giờ, m 3 /h;
n - Số buồng tắm trong nhà máy;
C - Số ca làm việc của nhà máy
3 Nước sử dụng cho mục đích công cộng:
- Lưu lượng nước tưới đường, tưới cây: t t ngd F q F q
Q max.ngđ , Q max.h , q max.s - Lưu lượng nước lớn nhất ngày, giờ và giây, m 3 /ngđ, m 3 /h, l/s;
F - Diện tích cây xanh hoặc mặt đường cần tưới, ha;
q tb - Tiêu chuẩn nước tưới, l/m 2 ngày đêm;
T - Thời gian tưới trong ngày, giờ
- Lưu lượng nước chữa cháy:
Q c - Lưu lượng cho một đám cháy, l/phút;
Hệ số C liên quan đến kết cấu của công trình được xác định như sau: C = 1,5 cho kết cấu gỗ, C = 1,0 cho công trình dân dụng, C = 0,8 cho các kết cấu khó cháy và C = 0,6 cho các vật liệu chống cháy.
S - Tổng diện tích bề mặt sàn công trình kể cả tầng trệt, m 2
Hệ thống cấp nước và các thành phần hệ thống cấp nước
Trong trường hợp hệ thống cấp nước dùng nguồn nước mặt, sơ đồ tổng quát thường có dạng
Trong trường hợp hệ thống cấp nước dùng nguồn nước ngầm, sơ đồ tổng quát thường có dạng
Hình: Sơ đồ tổng quát của Hệ thống cấp nước dùng nguồn nước ngầm
1.Giếng và trạm bơm giếng 4 Trạm bơm cấp II
2.Trạm xử lý nước 5 Đài nước
Hệ thống cấp nước đô thị bao gồm bể chứa nước sạch và mạng lưới cấp nước, được thiết kế dựa trên hai sơ đồ tổng quát Tuy nhiên, việc xử lý nguồn nước mặt hay nước ngầm sẽ phụ thuộc vào chất lượng nước, điều kiện địa hình và các tiêu chí kinh tế, dẫn đến việc có thể điều chỉnh thêm hoặc bớt một số công trình trong sơ đồ hệ thống cấp nước.
1.3.1 Chức năng của từng công trình trong hệ thống cấp nước
Công trình thu nước có vai trò quan trọng trong việc thu thập nước từ các nguồn tự nhiên, như nước ngầm và nước mặt, để chuyển đến các công trình xử lý.
Các nguồn nước phổ biến nhất được sử dụng hiện nay bao gồm nước sông, hồ và nước ngầm mạch sâu, phục vụ cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt và công nghiệp.
Khi cấp nước cho đô thị sử dụng các nguồn nước mặt, công trình thu nước có thể được phân loại như sau:
•Theo loại nguồn nước chia ra:
- Công trình thu nước sông, hồ, kênh
•Theo thời gian phục vụ chia ra:
- Công trình thu nước vĩnh cửu
- Công trình thu nước tạm thời
•Theo tính chất xây dựng chia ra:
- Công trình thu nước cố định
- Công trình thu nước di động
- Công trình thu nước nổi
•Theo vị trí lấy nước chia ra:
- Công trình thu nước gần bờ
- Công trình thu nước xa bờ
•Theo cách bố trí công trình thu và trạm bơm:
- Công trình thu nước kết hợp
- Công trình thu nước kết hợp
Công trình thu nước từ sông hoặc hồ có thể sử dụng cửa thu, ống tự chảy, hoặc ống xiphông Trong một số trường hợp, chỉ cần sử dụng cửa thu kết hợp với ống tự chảy để dẫn nước đến trạm xử lý, đặc biệt khi mực nước tại nguồn cao hơn cao độ của trạm xử lý.
Khi cấp nước cho đô thị sử dụng các nguồn nước ngầm, có thể sử dụng các loại công trình thu sau:
•Công trình thu nước kiểu nằm ngang
•Công trình thu nước ngầm mạch lộ thiên
•Công trình thu nước ngầm dạng thấm
Trạm bơm cấp I ( Trạm bơm nước thô )
Trạm bơm cấp I, hay còn gọi là trạm bơm nước thô, có nhiệm vụ vận chuyển nước thô từ công trình thu đến trạm xử lý nước Thông thường, trạm bơm cấp I được đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nước.
Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, Trạm bơm cấp I có thể kết hợp với công trình thu hoặc xây dựng riêng biệt
Trường hợp sử dụng nguồn nước ngầm, Trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan tới trạm xử lý
Trạm xử lý nước có vai trò quan trọng trong việc loại bỏ tạp chất, độc tố, vi khuẩn và vi trùng để đảm bảo chất lượng nước sinh hoạt và nước sản xuất đạt tiêu chuẩn Các dây chuyền công nghệ phù hợp được áp dụng cho nguồn nước mặt để thực hiện nhiệm vụ này.
Bể trộn, bể phản ứng, bể lắng, bể lọc… Đối với nguồn nước ngầm, các công trình trong trạm xử lý có thể là:
Giàn mưa, thùng quạt gió, bể lắng tiếp xúc, bể lọc…
Trong dây chuyền công nghệ xử lý nước, có thể bao gồm các công trình xử lý đặc biệt khác, tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước và yêu cầu về chất lượng nước đầu ra.
Một số nguồn nước có hàm lượng cặn quá cao ( > 2500 mg/l ) thì phải xây dựng thêm công trình xử lý sơ bộ
Bể chứa nước sạch có vai trò quan trọng trong việc điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II, đồng thời còn dự trữ một lượng nước cần thiết cho công tác chữa cháy.
3 giờ,nước xả cặn bể lắng, nước rửa bể lọc và nước dùng cho các nhu cầu khác của nhà máy nước
Bể chứa thường được xây dựng bằng bê tông cốt thép hoặc gạch, với các hình dạng như vuông, tròn hoặc chữ nhật tùy thuộc vào điều kiện cụ thể Bể có thể được thiết kế theo kiểu chìm hoặc nửa chìm dựa trên cách bố trí các công trình xử lý Đặc biệt, trong bể cần phải bố trí thiết bị báo mực nước để theo dõi hiệu quả.
4 Trạm bơm cấp II ( Trạm bơm nước sạch )
Trạm bơm cấp II có vai trò quan trọng trong việc bơm nước sạch từ bể chứa đến mạng lưới cấp nước đô thị, hoặc có thể hoạt động như trạm bơm tăng áp để nâng cao áp lực nước trong hệ thống cấp nước đến các hộ tiêu dùng.
Vì trực tiếp bơm nước cấp cho các hộ dùng nước nên trạm bơm cấp II thường làm việc theo chế độ thay đổi
Khi trạm bơm cấp I đặt trong khuôn viên trạm xử lý, việc kết hợp bơm cấp I và bơm cấp II trong cùng một nhà là giải pháp hiệu quả để giảm chi phí xây dựng và quản lý.
5 Đài nước Đài nước là công trình điều hoà lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới cấp nước Đài nước được xây dựng ở độ cao thích hợp để tạo ra áp lực cần thiết vận chuyển nước vào mạng Ngoài ra, dung tích đài phải đủ để dự trữ lượng nước chữa cháy cho khu vực trong thời gian tối thiểu là 10 phút Đài thường được đặt ở nơi có địa hình cao để giảm chiều cao xây dựng Vì vậy, nó có thể nằm ở đầu, giữa, hoặc cuối mạng lưới
Bầu đài có thể được thiết kế dưới nhiều hình dạng như hình trụ, hình hộp, hình cầu hoặc hình nấm, với vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép hoặc thép Kết cấu đỡ bầu đài thường bao gồm các cột và có thang lên, xuống Hệ thống ống xả tràn và xả cặn được kết nối với hệ thống thoát nước.
Mạng lưới đường ống phân phối nước làm nhiệm vụ phân phối và dẫn nước đến các hộ tiêu thụ
Mạng lưới đường ống phân phối bao gồm:
•Mạng cấp I : là mạng truyền dẫn
•Mạng cấp II : là mạng phân phối
•Mạng cấp III: là mạng đấu nối với các ống cấp vào nhà
Mạng lưới đường ống được phân thành 3 cấp như trên để đảm bảo việc phân phối và quản lý tốt mạng lưới, giảm thất thoát nước trên mạng lưới
Mạng lưới phân phối nước có các dạng:
- Mạng lưới vòng: thường dùng cho các đối tượng cấp nước quy mô lớn , thành phố có quy hoạch đã ổn định
Mạng lưới cấp nước tạm thời thường được sử dụng cho các công trình xây dựng, thị xã, thị trấn nhỏ và các khu vực đô thị đang trong quá trình phát triển và chưa hoàn chỉnh về quy hoạch.
Mạng lưới hỗn hợp là giải pháp lý tưởng cho các thành phố và thị xã đang phát triển Ở khu trung tâm đã được quy hoạch ổn định với hạ tầng hoàn chỉnh, việc lắp đặt mạng lưới vòng sẽ mang lại hiệu quả cao Trong khi đó, ở những khu vực đang trong quá trình phát triển, lắp đặt mạng lưới cụt là lựa chọn hợp lý, cho phép kết nối thêm các đoạn ống khi hạ tầng đã tương đối hoàn chỉnh, từ đó hình thành mạng lưới vòng.
1.3.2 Phân loại các hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước trong đô thị thường được phân loại theo:
•Phương pháp vận chuyển nước
•Phương pháp sử dụng nước
•Phương pháp chữa cháy a/ Theo nguồn cung cấp nước
Theo nguồn cung cấp nước, có thể chia ra các loại hệ thống cấp nước sau:
Hệ thống cấp nước lấy nguồn nước mặt: như sông, hồ, đập, suối, kênh…
Hệ thống cấp nước lấy nguồn nước ngầm: có thể là nước ngầm mạch nông hay sâu… b/ Theo đối tượng phục vụ
Theo đối tượng phục vụ, có thể chia ra các loại hệ thống cấp nước sau:
Hệ thống cấp nước cho đô thị: Bao gồm hệ thống cấp nước cho các thành phố, thị xã, thị trấn, thị tứ…
Hệ thống cấp nước cho công nghiệp: Bao gồm hệ thống cung cấp nước cho các nhà máy, xí nghiệp, khu chế xuất…
HỆ THỐNG CẤP NƯỚC VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 16
Chế độ tiêu thụ nước
2.1 Chế độ tiêu thụ nước của một thành phố và cách xác lập chế độ bơm nước vào mạng lưới cấp nước
2.2 Mối liên hệ giữa các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước về mặt lưu lượng và áp lực
2.3 Chế độ làm việc của hệ thống cấp nước khi đài nước ở đầu mạng lưới
2.4 Đặc điểm chế độ làm việc của hệ thống cấp nước khi đài nước ở cuối mạng lưới hay có một số điểm cấp nước
2.5 Đặc điểm chế độ làm việc của hệ thống cấp nước khi có đài ở giữa mạng lưới
Chương 3: THIẾT KẾ QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
Thời gian: 4 giờ lý thuyết + 1giờ KT
1 Mục tiêu: Sinh viên xác định được các tài liệu, số liệu cần có phục vụ cho việc tính toán và thiết kế mạng lưới cấp nước cho đô thị Nắm được nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước đô thị, các quy định, quy chuẩn và tiêu chuẩn
2.1 Cơ sở tính toán thiết kế mang lưới cấp nước
2.2 Nhiệm vụ những yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới cấp nước
2.3 Phân loại mạng lưới cấp nước nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước thành phố
Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
Thời gian: 8 giờ lý thuyết + 1giờ KT
1 Mục tiêu: Tính toán được lưu lượng thiết kế, lưu lượng tính toán cho từng tuyến ống, tính toán được đường kính ống, các thống số thủy lực và kiểm tra hoạt động trong các giờ theo nhu cầu sử dụng nước
2.1 Tính chất hình học của mạng lưới cấp nước
2.2 Tổ chức nhiệm vụ tính toán mạng lưới cấp nước
2.3 Phân phối sơ bộ lưu lượng cho mạng lưới vòng
2.4 Cơ sở lý thuyết và các phương pháp tính toán điều chỉnh mạng lưới vòng
2.5 Tính toán thủy lực mạng lưới cụt
2.6 Phương pháp tính toán kiểm tra mạng lưới cấp nước với sự làm việc đồng thời của các điểm cấp nước và dùng nước không cố định
2.7 Xác định chiều cao đài nước và dùng nước không cố định
2.8 Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán kinh tế kỹ thuật hệ thống dẫn và phân phối nước
Chương 5: KỸ THUẬT THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC
Thời gian: 6 giờ lý thuyết
1 Mục tiêu: Nắm được các phương pháp thi công tuyến ống, các thiết bị và các công trình Xác định được vị trí cao độ ống, phui đào
2.1 Yêu cầu cơ bản đối với các loại ống cấp nước
2.2 Các loại ống cấp nước và cách nối ống
2.3 Bảo vệ ống khỏi bị ăn mòn
2.4 Lựa chọn ống theo độ bền
2.5 Độ sâu đặt ống, cách bố trí ống
2.6 Kỹ thuật lắp đặt các thiết bị trên mạng lưới cấp nước
2.6.2 Vòi nước công cộng, họng cứu hỏa
2.6.3 Các thiết bị phòng ngừa, điều chỉnh
2.6.4 Hố van, gối tựa trên mạng lưới cấp nước
2.6.5 Chi tiết hóa mạng lưới
2.6.6 Đặt ống trong các trường hợp đặc biệt
Chương 6: QUẢN LÝ KỸ THUẬT MẠNG LƯỚI VÀ HỆ THỐNG DẪN NƯỚC
Thời gian: 4 giờ lý thuyết + 1giờ KT
1 Mục tiêu: Nắm được các bước nghiệm thu, bàn giao tuyến ống, vệ sinh ống, thử áp lực ống, các nguyên nhân thất thoát nước, và các giải pháp phòng chống thất thoát nước sạch, các công việc phải làm để quản lý hiệu quả mạng lưới cấp nước
2.1 Yêu cầu về kỹ thuật vệ sinh đối với việc đặt ống và các thiết bị trên tuyến ống 2.2 Tiếp nhận đường ống vào quản lý
2.3 Quản lý kỹ thuật mạng lưới cấp nước
2.4 Phóng chống thất thoát nước
2.5 Quản lý bể chứa và đài nước
2.6 Kỹ thuật dò tìm ống bể
IV Điều kiện thực hiện học phần:
1 Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: phòng học lý thuyết
2 Trang thiết bị máy móc: Laptop, Máy chiếu
3 Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Đề cương, giáo án, bài giảng môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo
V Nội dung và phương pháp, đánh giá:
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: 30%
2 Phương pháp kiểm tra, đánh giá
2.1 Đánh giá điểm quá trình:
Hình thức Số lần Trọng số Ghi chú
2.2 Thi kết thúc học phần:
Hình thức Thời lượng Trọng số Ghi chú
VI Hướng dẫn thực hiện học phần:
1 Phạm vi áp dụng học phần: Chương trình học phần được sử dụng để giảng dạy cho sinh viên bậc cao đẳng ngành Cấp Thoát nước
2 Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập học phần:
Giáo viên và giảng viên cần chuẩn bị kỹ lưỡng nội dung bài học và các điều kiện cần thiết để đảm bảo chất lượng giảng dạy Họ cũng nên linh hoạt trong việc áp dụng phương pháp giảng dạy, dựa trên đề cương học phần, mục tiêu đào tạo và đặc điểm của học viên.
- Đối với người học: chuẩn bị tài liệu, xem trước bài học khuyến khích sinh viên tự nghiên cứu
3 Những trọng tâm cần chú ý:
4 Tài liệu giảng dạy và học tập:
[1] PGS.TS Hoàng Văn Huệ Mạng lưới Cấp nước NXB Xây dựng
[1] Trường Đại học kiến trúc Hà Nôi Giáo trình cấp thoát nước NXB Xây dựng
[2] Sunset, Hệ thống ống nước, Lắp đặt – Sửa chữa – Bảo trì NXB Đà Nẵng
[3] TCXDVN 33 – 2006 Mạng lưới đường ống và công trình, Tiêu chuẩn thiết kế
[4] Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình NXB Xây Dựng Hà Nội
VÀ CÔNG SUẤT CẤP NƯỚC
Chương 1 là chương giới thiệu nhu cầu sử dụng nước của các đối tượng như dân cư, các công trình dịch vụ, nhu cầu công nghiệp để làm tiền đề xây dựng tiêu chuẩn cấp nước cho các đối tượng Trên cơ sở tiêu chuẩn sử dụng dước tính toán công suất cấp nước cho khu dân cư
Bài viết cung cấp phương pháp xác định tiêu chuẩn sử dụng nước cho các đối tượng khác nhau, bao gồm tiêu chuẩn cấp nước công nghiệp và các lượng nước cấp cho đô thị Ngoài ra, bài viết cũng hướng dẫn cách tính toán công suất cấp nước cho khu dân cư và đô thị.
- Trình bày và giải thích được nhu cầu và tiêu chuẩn sử dụng nước của các đối tượng ở đô thị hay trong khu công nghiệp
- Các phương pháp tính toán lưu lượng nước mà các đối tượng cần sử dụng
- Tính toán được công suất cấp nước cho khu dân cư, đô thị;
- Lập bảng tổng hợp số liệu, phân tích sự biến động lưu lượng nước sử dụng trong một đô thị
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Xác định được vị trí của nội dung của chương trong tổng thể của dự án
- Tuân thủ các tiêu chuẩn ngành
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1
Người dạy nên áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực như diễn giảng, vấn đáp và dạy học theo vấn đề Đồng thời, cần yêu cầu người học thực hiện các câu hỏi thảo luận và bài tập chương 1 một cách cá nhân.
Đối với người học, việc chủ động đọc trước chương 1 của giáo trình trước buổi học là rất quan trọng Học viên cần hoàn thành đầy đủ các câu hỏi thảo luận và bài tập của chương, sau đó nộp lại cho giảng viên đúng thời gian quy định.
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1
- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và laptop
- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án và các tài liệu liên quan
- Các điều kiện khác: Không có
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng
Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập
Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: bài tập vế nhà)
Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có
1.1 Nhu cầu sử dụng nước
Hệ thống cấp nước được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau Nhu cầu nước được xác định dựa trên "Tiêu chuẩn cấp nước", là lượng nước sử dụng trung bình cho mỗi đơn vị tiêu thụ trong một khoảng thời gian nhất định, được tính bằng lít/người-ngày, lít/sản phẩm hoặc lít/tấn sản phẩm Tiêu chuẩn này được thiết lập thông qua nghiên cứu lâu dài về thói quen sử dụng nước của các đối tượng trong hệ thống cấp nước hiện tại Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu chuẩn sử dụng nước bao gồm nhiều khía cạnh khác nhau.
1 Phải lập sơ đồ cấp nước vùng để xác định khả năng và hợp lý và kinh tế trong việc sử dụng nguồn nước để cấp nước cho các đối tượng có yêu cầu khác nhau và chế độ dùng nước, về khối lượng và chất lượng để chọn phương án cấp, thoát nước bền vững theo mục tiêu phát triển của vùng
2 Lập sơ đồ cấp nước vùng
3 Tiêu chuẩn dùng nước tổng hợp, tính theo đầu người gồm nước cấp cho: Ăn uống sinh hoạt, công nghiệp, công trình công cộng, tưới cây, rửa đường, thất thoát
5 lấy theo bảng 2-1 chi tiết cho từng loại nhu cầu dùng nước lấy theo bảng 1.1 – mục 3 TCXDVN 33-2006
Bảng 1-1: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt Đối tượng dùng nước Tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người (ngày trung bình trong năm ) l/người/ ngày
Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu công nghiệp lớn 300-400
Thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp nhỏ 200-270
Thị trấn, trung tâm công-nông nghiệp, công-ngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn 80-150
4 Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp phải được xác định trên cơ sở những tài liệu thiết kế đã có, hoặc so sánh với các điều kiện sản xuất thực tế hay tương tựù Khi khụng cú số liệu cụ thể, cú thể lấy trung bỡnh
- Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa đồ hộp, chế biến thực phẩm, giấy, dệt: 45m 3 /ha.ngày
- Đối với các ngành công nghiệp khác: 22m 3 /ha.ngày
1.2 Tiêu chuẩn dùng nước và công suất trạm cấp nước
1 Công suất của hệ thống cấp nước sinh hoạt và chữa cháy ở đô thị và các điểm dân cư tùy theo điều kiện địa phương phải được tính toán để đảm bảo cấp nước theo thời gian quy hoạch ngắn hạn là 10 năm và dài hạn là 20 năm và phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Nhu cầu dùng nước cho ăn uống sinh hoạt và khu vực xây dựng nhà ở và các công trình công cộng
- Tưới và rửa đường phố, quảng trường, cây xanh
- Cấp nước cho các vòi phun
- Tưới cây trong vườn ươm
- Cấp nước ăn uống, sinh hoạt trong các cơ sở sản xuất công nông nghiệp
Cấp nước cho các cơ sở sản xuất cần đảm bảo chất lượng tương đương với nước sinh hoạt, và việc xây dựng hệ thống cấp nước riêng thường không mang lại hiệu quả kinh tế.
- Cấp nước cho yêu cầu riêng của trạm xử lý nước
Cấp nước cho các nhu cầu khác bao gồm việc sục rửa mạng lưới đường ống cấp thoát nước và quản lý lượng nước thất thoát trong quá trình phân phối và sử dụng nước.
2 Tiêu chuẩn ăn uống sinh hoạt và các nhu cầu khác tính theo đầu người xem chi tiết trên bảng 1.1 tiêu chuẩn XDVN 33-2006
Mối liên hệ giữa các thành phần của hệ thống cấp nước
2.2.1 Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới
Sau khi hoàn thành bảng thống kê lưu lượng nước cho đô thị, chúng ta có thể tạo biểu đồ thể hiện chế độ tiêu thụ nước của khu vực đó.
Chế độ tiêu thụ nước của đô thị thay đổi theo từng giờ, do đó, trạm bơm cấp II cần đảm bảo cung cấp đủ nước cho toàn bộ thành phố Điều này có nghĩa là hoạt động của trạm bơm phải phù hợp với nhu cầu sử dụng nước Tuy nhiên, thực tế cho thấy trạm bơm thường hoạt động theo chế độ cấp bậc, dẫn đến tình trạng thừa nước vào một số giờ và thiếu nước vào những giờ khác so với nhu cầu thực tế của mạng lưới.
Để đảm bảo cung cấp nước đầy đủ và liên tục cho tất cả các đối tượng sử dụng trong đô thị, việc xây dựng đài nước trên mạng lưới cấp nước là rất cần thiết.
Khi trạm bơm cấp II bơm nước vượt quá nhu cầu tiêu thụ, sẽ xảy ra tình trạng thừa nước Lượng nước thừa này sẽ được đẩy lên đài và được lưu trữ tại đó.
Khi trạm bơm cấp II cung cấp lượng nước ít hơn nhu cầu tiêu thụ, nước từ đài sẽ tự động chảy xuống để bù đắp lượng thiếu hụt, đảm bảo hoạt động hiệu quả của mạng lưới tiêu thụ.
Mối quan hệ giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới được thể hiện dưới hình sau :
Hình 2.2 Trạm bơm cấp II bơm thừa nước Trạm bơm cấp II bơm thiếu nước
Đài nước không chỉ điều hòa lượng nước mà còn cần dự trữ nước cho chữa cháy trong 10 phút đầu Thời gian này rất quan trọng để khởi động máy bơm chữa cháy và cung cấp nước từ bể chứa vào mạng lưới sau khi nhận được tín hiệu cháy.
Đài nước có vai trò quan trọng trong việc điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới cấp nước, đồng thời dự trữ lượng nước chữa cháy trong 10 phút đầu Ngoài ra, đài nước cũng tạo áp lực cần thiết để cung cấp nước cho toàn bộ mạng lưới.
Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II phải phù hợp với nhu cầu tiêu thụ nước của mạng lưới, do đó, dung tích đài nước nên được thiết kế nhỏ gọn để tiết kiệm chi phí.
Khi chọn máy bơm, cần đảm bảo rằng chúng cùng loại và có thông số kỹ thuật tương đương để thuận tiện cho việc ghép nối trong hệ thống ống đẩy Thông thường, chế độ làm việc của trạm bơm cấp II được thiết kế theo hình bậc thang, giúp các bơm cùng loại hoạt động ổn định trong nhiều giờ khi làm việc song song.
Khi lựa chọn chế độ bơm, nên chọn ít loại máy bơm nhất để tiết kiệm chi phí Đặc biệt, khi nhiều máy bơm hoạt động cùng lúc, cần chú ý đến hệ số hoạt động đồng thời của chúng.
Khi có 2 máy làm việc đồng thời k = 0,9
Khi có 3 máy làm việc đồng thời k = 0,88
Khi có 4 máy làm việc đồng thời k = 0,85
2.2.2 Quan hệ về mặt lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II
Trạm bơm cấp I có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho trạm xử lý Trạm xử lý nước được thiết kế với công suất cụ thể và hoạt động ổn định theo từng giai đoạn nhất định.
Theo nguyên tắc, trạm xử lý nước phải đảm bảo cung cấp nước cho ngày dùng nước lớn nhất trong năm thường là vào mùa hè
Vào mùa đông, trạm xử lý nước hoạt động với công suất giảm nhưng vẫn duy trì sự ổn định trong quá trình làm việc, đảm bảo lưu lượng nước không đổi trong suốt cả ngày.
Một số công trình yêu cầu lưu lượng đầu vào ổn định để đảm bảo hoạt động hiệu quả Nếu lưu lượng thay đổi, chế độ thủy lực trong các công trình xử lý sẽ không ổn định, dẫn đến giảm hiệu quả xử lý.
Trạm bơm cấp I hoạt động với lưu lượng ổn định, duy trì chế độ 1 bậc điều hoà liên tục suốt ngày đêm, đạt hiệu suất 4,17%.
Trong khi đó, trạm bơm cấp II làm việc theo 2 3 bậc và bám sát với chế độ tiêu thụ nước của đô thị
Do sự khác biệt trong chế độ làm việc giữa trạm bơm cấp I và cấp II, cần thiết phải xây dựng công trình điều hòa lưu lượng giữa hai trạm này Bể chứa nước sạch tại trạm xử lý đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa lưu lượng.
