QUY HOẠCH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THÀNH PHỐ PHỦ LÝ, TỈNH HÀ NAM; GIAI ĐOẠN 2020 – 2030.

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 1.Đặt vấn đề . 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 1 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ PHỦ LÝ – HÀ NAM 3 1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên 3 1.1.1. Vị trí địa lý 1 3 1.1.2. Đặc điểm địa hình 1 3 1.1.3. Đặc điểm về địa chất công trình văn, thủy 3 1.1.4. Đặc điểm khí hậu 1 4 1.2.1. Hiện trạng dân số và lao động 5 1.2.2. Hiện trạng sử dụng đất 1 5 1.2.3. Cơ sở về kinh tế xã hội 6 1.2.4. Điều kiện cơ sở hạ tầng 7 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 10 2.1. Các số liệu cơ bản để tính toán 10 2.1.1.Các công trình công cộng, thương mại – dịch vụ trong khu vực. 10 2.1.2.Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy. 12 2.2. Tính toán lưu lượng cấp nước cho khu vực. 12 2.2.1.Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư. 12 2.2.2.Lưu lượng nước cho công nghiệp. 13 2.2.3.Lưu lượng nước cho bệnh viện, trường học. 14 2.2.4.Lưu lượng nước tưới cho cây xanh, rửa đường. 16 2.3. Bảng phân phối sử dụng nước theo giờ trong ngày. 16 2.4. Công suất của trạm bơm cấp nước. 18 2.5. Biểu đồ tiêu thụ nước theo các giờ trong ngày. 18 2.6.Xác định dung tích đài nước. 18 2.7.Xác định dung tích bể chứa. 20 2.8.Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước. 20 2.8.1.Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước. 20 2.8.2.Sơ đồ mạng lưới cấp nước. 22 2.8.3.Nguyên tắc vạch tuyến. 23 2.8.4. Hiện trạng mạng lưới cấp nước . 23 2.9.Tính toán thủy lực cho phương án 1 – Mạng vòng. 23 2.9.1.Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất. 23 2.9.2.Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy. 25 2.10.Tính toán thủy lực cho phương án 2 – Mạng vòng. 25 2.10.1. Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất. 25 2.10.2.Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy. 27 2.11.Khái toán kinh tế mạng lưới cấp nước. 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC. 28 3.1.Tính toán sơ bộ chất lượng nước đầu vào. 29 3.1.1.Xác định CO2 tự do có trong nước nguồn. 29 3.1.2.Tính toán liều lượng hóa chất đưa vào. 29 3.1.3.Kiểm tra độ ổn định của nước. 30 3.1.4.Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước sau khi đưa hóa chất vào để kiềm hóa và keo tụ. 32 3.2.Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý. 32 3.3.Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ 1. 36 3.3.1.Song chắn rác. 36 3.3.2.Thiết bị hòa trộn và tiêu thụ phèn. 37 3.3.3.Tính toán thiết bị hòa trộn vôi. 41 3.3.4.Bể trộn đứng. 43 3.3.5.Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng 45 3.3.6.Bể lắng ngang thu nước bề mặt. 48 3.3.7.Bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu. 52 3.3.8.Khử trùng. 60 3.3.9.Bể chứa. 61 3.3.10.Sân phơi bùn. 61 3.3.11.Trạm bơm cấp II. 62 3.3.12.Xác định cao trình các công trình trong dây chuyền 1 63 3.4.Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ 2. 63 3.4.1.Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. 63 3.4.2.Bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu. 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC  

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

LỜI CAM ĐOAN

Em tên là: Nguyễn Thị Nga

Em xin chịu trách nhiệm về đề tài của mình.

Hà Nội, tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Nguyễn Thị Nga.

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập tại giảng đường đại học đến nay, em đã nhậnđược rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè.Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Môitrường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giúp đỡ, góp ý nhiệttình và tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài

Đặc biệt, em chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Tố Oanh, ThS Vũ Thị Mai –giảng viên trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tâm giúp đỡ,động viên, chia sẻ và hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn chia

sẻ, động viên, ủng hộ em trong suốt thời gian qua, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho emtrong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Mặc dù đã có những nỗ lực và cố gắng nhất định xong bài đồ án tốt nghiệpkhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng gópquý báu của quý thầy cô để báo cáo tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin kính chúc tất cả sức khỏe và thành đạt!

Hà Nội, tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Nga

MỤC LỤC

TCVN Nam : Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam, tiêu chuẩn kỹ thuật Việt

THCS : Trường trung học cơ sở

THPT : Trường trung học phổ thông

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Việt Nam là đất nước đang trên đà hội nhập và phát triển với nền kinh tế thếgiới Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang tạo nên một sức ép lớn đối vớimôi trường Kinh tế tăng trưởng kéo theo vấn đề về môi trường nhưng nền kinh tếđóng một vai trò rất quan trọng trong sự hình thành, định dạng và làm nền tảng cho

sự phát triển của đất nước, của xã hội và con người Để góp phần đảm bảo cho môitrường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì chúng ta phải cóphương án thông minh, biện pháp kỹ thuật tốt và chú ý giải quyết vấn đề cung cấpnước sạch, thoát nước, xử lý nước thải vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất.Thành phố Phủ Lý là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội của tỉnh HàNam Thành phố đã và đang được đầu tư nhiều dự án, quy hoạch, thực hiện pháttriển về mọi mặt Tuy nhiên tình trạng thiếu nước sạch sinh hoạt của người dân đang

là vấn đề nóng trên địa bàn thành phố Nhiều khu công nghiệp, xí nghiệp, nhà máyđược mở rộng thì nguồn nước sạch càng bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại Điều

đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, môi trường và sự phát triểnkinh tế Đồng thời, chất lượng nước ngầm của thành phố Phủ Lý không tốt, khôngthể sử dụng cho mục đích sinh hoạt do đặc điểm địa chất công trình Hiện nay,thành phố đang đứng trước thực trạng là gia tăng dân số, đô thị hóa và công nghiệphóa dẫn đến sự gia tăng về nhu cầu sử dụng nước sạch

Đứng trước tình hình đó, để giải quyết những vấn đề khó khăn thì việc quyhoạch một hệ thống cấp nước có hiệu quả là rất cấp thiết, đáp ứng nhu cầu của mỗingười dân, phù hợp với sự phát triển của xã hội, thúc đẩy nền kinh tế khu vực.Nhiệm vụ đặt ra hiện nay là quy hoạch hệ thống cấp nước hoàn chỉnh và phù

hợp với địa phương Từ đó, em lựa chọn đề tài nghiên cứu “Quy hoạch hệ thống

cấp nước cho thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam; giai đoạn 2020- 2030” nhằm giải

quyết các vấn đề nêu trên

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng được phương án quy hoạch hệ thống cấp nước cho thành phố Phủ

Lý , tỉnh Hà Nam; giai đoạn 2020 – 2030 phù hợp với quy hoạch kinh tế, xã hội củakhu vực thành phố Phủ Lý

Trên cơ sở khảo sát thu nhập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn trong cácnghiên cứu gần đây, đồ án tập trung giải quyết các mục tiêu chính:

- Tính toán thiết kế cho 2 phương án mạng lưới cấp nước

- Tính toán thiết kế cho 2 phương án nhà máy xử lí nước cấp.

- Khái toán kinh tế cho 2 phương án và lựa chọn được phương án tối ưu phù hợp vớigiai đoạn phát triển 2020 – 2030

3 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam và các thông tin quy hoạchchung

+ Dân số, diện tích, cơ sở hạ tầng

+ Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội

+ Mặt bằng quy hoạch

+ Bản thuyết minh quy hoạch

- Đề xuất và tính toán 2 phương án mạng lưới cấp nước

- Đề xuất và tính toán 2 phương án xử lý nước cấp

- Khái toán kinh tế cho 2 phương án; Lựa chọn phương án tối ưu

- Thể hiện kết quả tính toán trên 6 bản vẽ kỹ thuật

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Nước cấp sinh hoạt

- Khu vực nghiên cứu : Thành Phố Phủ Lý, Tỉnh Hà Nam

- Phạm vi nghiên cứu : Cấp nước cho thành phố Phủ Lý

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu nhập tài liệu thứ cấp: Tìm hiểu, thu thập số liệu, các công thức và

mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế

- Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu, thông tin thu thập và các tiêu chuẩnthiết kế để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lí nước cấp

- Phương pháp đồ họa : Sử dụng phần mềm Autocad

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ PHỦ LÝ – HÀ NAM

1.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý [1]

Thành phố Phủ Lý nằm ở trung tâm của tỉnh Hà Nam, cách thủ đô Hà Nội vềphía Bắc 58 km, cách Thành phố Ninh Bình về phía Nam 34 km theo QL1A, cáchThành phố Hưng Yên về phía Đông Bắc 22 km và cách Thành phố Nam Định vềphía Đông Nam 30 km, cách Thành phố Hoà Bình về phía Tây khoảng 80 km theoQL21

1.1.2 Đặc điểm địa hình [1]

Thành phố Phủ Lý nằm ở vùng đồng bằng ven sông, địa hình bị chia cắt bởicác sông và khu vực thấp trũng - Hướng dốc chung của địa hình Thành phố từ Tâysang Đông

- Khu vực Thành phố cũ ở phía Đông sông Đáy và khu đô thị mới ở phía Tâysông Đáy nền địa hình đã được tôn đắp có cao độ 3,0 ÷ 4,8 m

- Khu vực dân cư ở khu vực Phù Vân Bắc sông Đáy và Bắc sông Châu nềncũng đã được tôn đắp cao độ 2,0 ÷ 4,2 m

- Các khu vực ruộng lúa, ruộng màu có cao độ 1,8 ÷ 2,2 m

- Khu vực các ao trũng, đầm lầy có cao độ từ - 0,8 m đến + 0,4 m, bao gồmcác khu trũng Bắc sông Châu, Đông sông Đáy, hệ thống ao hồ ruộng trũng nối liềnnhau, thường xuyên bị ngập nước

1.1.3 Đặc điểm về địa chất công trình, thủy văn

a Đặc điểm địa chất công trình [1]

Mực nước ngầm trong khu vực phụ thuộc mực nước sông, thay đổi theo mùa.Theo tài liệu địa chất thủy văn vùng Phủ Lý - Kim Bảng có nước ngầm phong phú,nhưng chất lượng nước ngầm không tốt nên không sử dụng nước ngầm cho dânsinh

b Đặc điểm thủy văn [1]

Thành phố nằm ở ngã 3 sông Đáy, sông Nhuệ, sông Châu được bao bọc bởi hệthống đê bảo vệ Các cửa xả nước ra sông chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông Đáy

Sông Đáy là nguồn cung cấp nước chính cho khu vực.

Chế độ thủy văn sông Nhuệ - sông Đáy không những chịu ảnh hưởng củacác yếu tố mặt đệm trên bề mặt lưu vực, các yếu tố khí hậu mà còn phụ thuộcvào chế độ dòng chảy của nước sông Hồng và các sông khác cũng như chế độvận hành của các công trình thủy lợi trên sông Vì thế mà chế độ thủy văn ởđây rất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông

Sông Đáy: Nguyên là một phân lưu lớn của sông Hồng, chảy theo hướng Tây

Bắc – Đông Nam và đổ ra biển Đông tại cửa Đáy

Sông Đáy có chiều dài khoảng 240 km, diện tích lưu vực xấp xỉ 850.000 ha Chế độ dòng chảy của sông Đáy rất phức tạp và có sự khác nhau giữa cácđoạn sông do địa hình lòng dẫn và ảnh hưởng từ chế độ dòng chảy của sông Đào vàtriều cường

Dòng chảy trong năm cũng phân phối không đều và thể hiện hai mùa rõrệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, chiếm 80 - 85%lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau

Chất lượng nước sông Đáy không tốt, có nhiều vi trùng, vi khuẩn gâybệnh và tảo …

Sông Đáy chủ yếu nhận nước từ các sông nhánh là: sông Tích, sông Thanh

Hà, Sông Châu Giang, sông Nhuệ, sông Hoàng Long, sông Sắt, sông Đào vàsông Bút

1.1.4 Đặc điểm khí hậu [1]

Thành phố Phủ Lý nằm trong vùng khí hậu của đồng bằng Bắc Bộ - Mang đặctrưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa

a Nhiệt độ

- Không khí trung bình năm là: 23,3 oC

- Nhiệt độ không khí trung bình mùa Hè: 27,4 oC

- Nhiệt độ không khí trung bình mùa Đông: 19,2 oC

b Mưa

- Lượng mưa trung bình năm: 1889,0 mm

- Lượng mưa ngày lớn nhất: 333,1 mm

c Độ ẩm

- Độ ẩm tương đối trung bình: 84%

+ Mùa Hè: Đông - Nam.

+ Mùa Đông: Đông - Bắc

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI

1.2.1 Hiện trạng dân số và lao động

a Diện tích, dân số và đơn vị hành chính [1]

Thành phố Phủ Lý - Hà Nam có diện tích tự nhiên 34,19 km2 Dân số năm

2010 có 84.107 người, năm 2015 có 136.654 người Người dân Phủ Lý mến khách,

có trình độ văn hóa, cần cù, năng động trong lao động

Đơn vị hành chính gồm có: 6 phường, 6 xã (Phường Quang Trung, LươngKhánh Thiện, Minh Khai, Hai Bà Trưng, Trần Hưng Đạo, Lê Hồng Phong; Xã: PhùVân, Lam Hạ, Liêm Chính, Liêm Chung, Thanh Châu, Châu Sơn)

b Giáo dục [1]

Thành phố Phủ Lý có 2 trường Đại học (ĐH Công Nghiệp Hà Nội, ĐHThương mại - cơ sở Hà Nam), 5 trường cao đẳng Sư phạm và 4 trường trung họcchuyên nghiệp Ngoài ra còn có một số cơ sở dạy nghề tư nhân, trung tâm giáo dụcthường xuyên, trung tâm dạy nghề của các tổ chức xã hội

Nhìn chung cơ sở vật chất của ngành giáo dục Thành phố Phủ Lý tương đốitốt, các phòng học được xây dựng kiên cố và bán kiên cố

c Y tế [1]

Hệ thống y tế được nâng cấp cả về cơ sở hạ tầng và trang thiết bị

Hiện có 6 bệnh viện bao gồm: Bệnh viện Đa Khoa Tỉnh Hà Nam, Bệnh viện Yhọc Cổ truyền, Bệnh viện Lao Phổi, Bệnh viện Phong- Da liễu, BV Đa khoa Thànhphố, Bệnh viện Mắt

- Đất các đơn vị ở: Tổng diện tích đất các đơn vị ở là 102,5 ha, bình quân 27

m2/người, thấp hơn so với tiêu chuẩn quy phạm (35 - 45 m2/người) Đất các đơn vị ởchủ yếu là đất ở Các loại đất cây xanh sân chơi, sân đường nội bộ và công trìnhcông cộng rất thiếu

- Đất cây xanh, đô thị quá thiếu: Tổng diện tích 9,6 ha, bình quân 2,4 m2/người(Theo quy chuẩn là 10 - 15 m2/người)

- Tỷ lệ đất giao thông đô thị thấp, chỉ chiếm 14,4% đất xây dựng đô thị

- Diện tích đất nghĩa địa còn tồn tại trong đô thị 7 ha

- Đất an ninh quốc phòng trong đô thị có diện tích 15,1 ha (Tính cả khu vựcngoại thị có 15,4 ha.)

- Quỹ đất còn có thể tận dụng khai thác xây dựng đô thị trong nội thị khoảng

300 ha (Trong đó: Đất bằng chưa sử dụng khoảng 8 ha và đất nông nghiệp khoảng

290 ha)

1.2.3 Cơ sở về kinh tế xã hội

Thành phố Phủ Lý là đầu mối giao thông quan trọng phía Nam vùng Hà Nội(QL1A, QL21, đường sắt quốc gia, đường sông) Đây là yếu tố thuận lợi trong việcquan hệ giao lưu với các khu vực trong vùng đồng bằng sông Hồng, đặc biệt với thủ

đô Hà Nội là trung tâm kinh tế văn hoá chính trị của cả nước

a Tiềm năng thương mại dịch vụ [1]

Khu vực kinh tế dịch vụ (bao gồm thương mại, du lịch và dịch vụ sản xuất vàphi sản xuất) giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế của Thành phố Phủ Lý

Mạng lưới chợ, cửa hàng và các trung tâm thương nghiệp phân bố tương đốirộng khắp trên địa bàn Thành phố Hoạt động xuất nhập khẩu bước đầu đã đạt đượcnhững thành tựu nhất định Tuy nhiên thương nghiệp Thành phố chưa đảm nhậnđược vai trò của một số trung tâm bán buôn và trung chuyển hàng hoá cho các tỉnhMiền Bắc và Miền Trung Ngoài vai trò là đầu mối xuất phát luồng hàng hoá, Thànhphố còn là thị trường tiêu thụ hàng hoá cho một số nơi khác trong vùng và các địaphương nằm trên trục quốc lộ 1A

Hệ thống cảng sông hiện nay của Thành phố Phủ Lý là một yếu tố quan trọngđóng góp vào sự phát triển các ngành dịch vụ của Thành phố

Các ngành dịch vụ công cộng, dịch vụ kỹ thuật trong những năm qua pháttriển khá đa dạng Dịch vụ ngân hàng, tài chính hoạt động có hiệu quả khi chuyển

sang cơ chế thị trường, đáp ứng được phần nào nhu cầu vốn cho sản xuất kinhdoanh.

b Tiềm năng du lịch [1]

Du lịch là ngành có nhiều tiềm năng, Thành phố hiện có nhiều doanh nghiệphoạt động trên lĩnh vực khách sạn, nhà hàng, nhiều dự án có giá trị đầu tư lớn

c Tiềm năng công nghiệp, TTCN [1]

Những năm gần đây, thực hiện chính sách phát triển kinh tế nhiều thành phầncủa Nhà nước và chủ trương của Thành phố về phát triển kinh tế trên địa bàn, sảnxuất công nghiệp và TTCN ở Phủ Lý phát triển nhanh và đa dạng

Khôi phục và phát triển các ngành nghề truyền thống, các làng nghề, phố nghề

ở nội và ngoại thành, nhất là các nghề có khả năng xuất khẩu Gắn kết chặt chẽ giữaphát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp với phát triển kết cấu hạ tầng và quátrình đô thị hóa trong khu vực Từng bước xây dựng một cơ cấu công nghiệp, tiểuthủ công nghiệp phù hợp với điều kiện và lợi thế của thành phố, trong đó dệt - may,sản xuất hàng tiêu dùng là ngành chủ đạo, tiếp đến là sản xuất vật liệu xây dựng caocấp, cơ khí sửa chữa, chế biển thực phẩm và tiểu thủ công nghiệp

d Các ngành thuỷ sản - nông - lâm [1]

Sản xuất nông nghiệp ở ngoại thành có nhiều thành tựu trong đổi mới giốngcây trồng vật nuôi và áp dụng kỹ thuật tiến tiến Cơ cấu sản xuất nông nghiệpchuyển đổi theo hướng tăng cây thực phẩm, cây ăn quả và tăng tỷ trọng chăn nuôi lànhững ngành tạo hiệu quả kinh tế cao, đồng thời góp phần thúc đẩy công nghiệp chếbiến phát triển

1.2.4 Điều kiện cơ sở hạ tầng

+ Đang xây dựng trung tâm thương mại

+ Khách sạn: Hình thành một số khách sạn tư nhân quy mô nhỏ từ 4 - 6 tầng

b Giao thông [1]

Đánh giá hiện trạng giao thông: Thành phố Phủ Lý là cửa ngõ phía Nam củathủ đô Hà Nội, nằm trên giao điểm của QL1A và QL21, do vậy có hệ thống giaothông đối ngoại thuận tiện bằng đường bộ Tuy nhiên cũng chịu tác động ngược lạicủa hệ thống giao thông này đối với môi trường cũng như mức độ an toàn giaothông cho người và phương tiện tham gia giao thông trên tuyến đường cũng như cáctuyến đường giao cắt QL của đô thị.

Tuyến đường sắt thống nhất chạy qua trung tâm, chia cắt Thành phố thành haikhu vực riêng biệt gây cản trở tới sự giao lưu giữa 2 khu Ga Phủ Lý có diện tíchhẹp, khó có khả năng nâng cấp mở rộng khi nhu cầu phát triển dân cư đô thị tăng

c Điện, viễn thông [1]

Cấp điện: Nguồn điện cung cấp cho thành phố được bảo đảm ổn định 24/24giờ Mạng điện được phủ 100% diện tích thành phố đảm bảo 100% người dân trongthành phố đều có điện sinh hoạt Tổng dung lượng các trạm biến áp trên 16 MVA,lưới điện hạ thế ở các xã, phường được nâng cấp tương đối đồng bộ, tỷ lệ tổn thấtđiện năng không đáng kể Hệ thống chiếu sáng đô thị được nâng cấp, gần 80%đường đô thị được chiếu sáng bằng đèn cao áp

Mạng dịch vụ viễn thông phục vụ cho đô thị khá hoàn chỉnh Gần 90% tổng sốgia đình trong thành phố có thuê bao điện thoại cố định Tích cực triển khai thựchiện kế hoạch ứng dụng công nghệ thông tin Các dịch vụ bưu chính viễn thôngphát triển nhanh, đa dạng, chất lượng tăng dần

d Hiện trạng cấp nước [1]

Hiện tại khu vực Thành phố Phủ Lý có 2 nhà máy nước:

- Nhà máy nước số 1: Có công suất 10.000 m3/ngđ, lấy nước sông Đáy xử lý Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn cấp nước cho đô thị

- Nhà máy nước số 2: Nhà máy số 2 được khởi công xây dựng cuối năm 2002

Vị trí cạnh quốc lộ 21 thuộc thôn Thanh Nội, xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng lấy nước sông Đáy xử lý với công suất thiết kế khoảng là 20.000 m3/ngđ

e Hiện trạng thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường [1]

Hệ thống thoát nước thải: Nhìn chung là khu vực chưa có hệ thống thoát nướctập trung Nước mưa, nước thải một phần tự thấm, một phần theo các khe rãnh tựnhiên thoát xuống các ao hồ, ruộng trũng Đa số các hộ dân dùng nhà vệ sinh tựthấm, tỷ lệ sử dụng bể tự hoại thấp đã ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm mạch nông

Thu gom chất thải rắn: Việc quản lý thu gom chất thải rắn hiện nay do công tymôi trường đô thị đảm nhiệm, tuy nhiên do lực lượng và phương tiện còn thiếu nênlượng chất thải rắn còn tồn đọng nhiều Hơn nữa hiện tại Thành phố chưa có mộtbãi xử lý chất thải rắn hợp vệ sinh do đó gây ra ô nhiễm tại các khu vực đổ chất thảirắn tạm thời.

Chất thải rắn chưa được phân loại tại khâu thu gom Chất thải rắn công nghiệpđộc hại, chất thải y tế chưa được xử lý riêng

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

2.1 Các số liệu cơ bản để tính toán

Dựa vào số liệu và bản đồ quy hoạch thành phố Phủ Lý đến năm 2030 ta có số

liệu sau [1]:

- Diện tích: 1016,2 ha [1]

- Mật độ: 240 người/ha

- Quy hoạch quy mô dân số năm 2030 : 243.888 người

Theo quy hoạch phát triển thành phố Phủ Lý thuộc khu đô thị loại III

- Tiêu chuẩn cấp nước: 150 l/người.ngđ [7, Bảng 3.1]

- Tỷ lệ dân số được cấp nước: 99% [7, Bảng 3.1]

2.1.1 Các công trình công cộng, thương mại – dịch vụ trong khu vực.

Tiêu chuẩn cấp nước cho mầm non và trường học lấy theo QCVN01:2008/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng [10, Tr.54]

a Trường mầm non: có 19 trường mầm non trên địa bàn thành phố với bình quân sốlượng trẻ là 500 trẻ/trường

Tiêu chuẩn cấp nước: 100 (l/trẻ.ngđ)

b Trường tiểu học: hiện thành phố có 21 trường tiểu học với lượng học sinh trungbình 900 học sinh/trường

Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)

c Trường THCS: có 18 trường THCS, trung bình có 900 học sinh/trường

Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)

d Trường THPT và trường cao đẳng, đại học : [2].

Bảng 2.1 Danh sách các trường Đại học, cao đẳng, THPT

trên địa bàn thành phố.

1 Đại học công nghiệp HN (cơ sở Hà Nam) 3.016

2 Cao đẳng sư phạm Hà Nam 4.080

4 Cao đẳng Phát thanh - truyền hình TW1 4.350

5 Cao đẳng Thủy Lợi Bắc Bộ 5.100

6 Cao đẳng dạy nghề Hà Nam 6.111

7 Đại học Thương mại (cơ sở Hà Nam) 3300

Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)

e Cơ sở y tế: có 6 bệnh viện trên địa bàn thành phố

Danh sách bệnh viện và số giường bệnh lấy theo tài liệu [2]

Bảng 2.2 Danh sách các bệnh viện trên địa bàn thành phố.

1 Bệnh viện Đa Khoa tỉnh Hà Nam 930

2 Bệnh viện Y học Cổ truyền 230

4 Bệnh viện Phong- Da liễu 313

6 BV Đa khoa Thành phố 1000Tiêu chuẩn cấp nước: qBV = 250 – 300 (l/giường.ngày) [8, mục 3.2, bảng 1].Chọn : qBV = 260 (l/giường.ngđ)

2.1.2 Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy.

Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người

- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời là 3 đám cháy

- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa

- Lưu lượng nước cho một đám cháy là 40 (l/giây)

Lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]

2.2 Tính toán lưu lượng cấp nước cho khu vực.

2.2.1 Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư.

- Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình:

= (m3/ngđ)

Trong đó:

- : lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm của khu vực (m3/ngđ)

- qo : tiêu chuẩn dùng nước (l/người.ngày), qo = 150 (l/người.ngđ)

- N : dân số tính toán của khu vực, được xác định theo công thức:

- f: tỉ lệ dân số được cấp nước, f = 99% [7, bảng 3.1]

+ , : hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ chức đời sống, chế

độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùngnước theo mùa cần lấy như sau:

Trong đó:

+ , : hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ chức đời sống, chế

độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùngnước theo mùa cần lấy như sau:

+ , : hệ số dùng nước không điều hòa K giờ (Tỷ số giữa lưu lượng tiêu thụtrong giờ dùng nước lớn nhất so với giờ dùng nước trung bình trong ngày).

+ βmax, βmin: hệ số kể đến số dân trong khu dân cư [7, Bảng 3.2]

Với số dân N= 243888 người => βmax = 1,06, βmin = 0,83

 = 1,27 1,06 ≈ 1,35

 = 0,5 083 ≈ 0,42

Vậy: = 2445 (m3/h)

= 507 (m3/h)

2.2.2 Lưu lượng nước cho công nghiệp.

Trên địa bàn thành phố hiện có 3 khu công nghiệp lớn :

- Theo [7, mục 2.4] tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp như sau:

+ Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hợp, chế biến thực phẩm,giấy, dệt: 45 m3/ha/ngđ

+ Đối với các ngày công nghiệp khác: 22 m3/ha/ngđ

Giả thiết số ca làm việc là 2 ca Lưu lượng nước cấp cho sản xuất chiếm 70%,cấp cho sinh hoạt của công nhân chiếm 20% (chia đều cho 2 phân xưởng), nước tắmchiếm 10% (chia đều cho 2 phân xưởng)

Do không có số liệu cụ thể của khu công nghiệp nên lấy sơ bộ như sau:

Bảng 2.3 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp năm 2030

Khu công nghiệp Diện tích (ha) Tiêu chuẩn cấp nước

Bắc Thanh Châu 40 22 836

Vậy tổng QCN = 7496 m3/ngđ Trong đó:

+ Nước cấp cho sản xuất: 5247,2 m3/ngđ

+ Nước cấp cho sinh hoạt cho công nhân: 1499,2 m3/ngđ Trong đó mỗi phânxưởng được cấp 749,6 m3/ngđ = 374,8 m3/ca

+ Nước tắm cho công nhân: 749,6 m3/ngđ Trong đó mỗi phân xưởng được cấp374,8 m3/ngđ

• Tính toán lưu lượng nước riêng cho từng khu công nghiệp

Bảng 2.4 Lưu lượng nước cho từng khu công nghiệp.

2.2.3 Lưu lượng nước cho bệnh viện, trường học.

- Công thức tổng quát xác định lưu lượng nước cấp cho bệnh viện, trường học là:

QTH, BV = x A (m3/ngđ)

Trong đó:

+ qth (bv): tiêu chuẩn dùng nước cho bệnh viện, trường học

+ N: số giường bệnh hay số học sinh.

+ A: Số bệnh viện hay số trường học

+ Lưu lượng nước cấp cho trường mầm non:

Qmn = (m3/ngđ)

Trường mần non hoạt động từ 7h – 17h

+ Lưu lượng nước cấp cho trường tiểu học:

Qth = (m3/ngđ)

+ Lưu lượng nước cấp cho khối trường THCS:

Qth = (m3/ngđ)

+ Lưu lượng nước cấp cho khối trường THPT, cao đẳng, Đại học

Lưu lượng nước cấp (m 3 /ngđ)

1 Đại học công nghiệp HN 3.016 60,32

2 Cao đẳng sư phạm Hà Nam 4.080 81,6

3 Cao đẳng y tế Hà Nam 5.064 101,28

4 Cao đẳng Phát thanh - truyền hình TW1 4.350 87

5 Cao đẳng Thủy Lợi Bắc Bộ 5.100 102

6 Cao đẳng dạy nghề Hà Nam 6.111 122,22

7 Đại học Thương mại (cơ sở Hà Nam) 3300 66

8 THPT Chuyên Biên Hòa 2.087 41,74

+ Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện:

Tiêu chuẩn cấp nước : 260 (l/giường.ngđ)

4 Bệnh viện Phong- Da liễu 313 81,38

6 BV Đa khoa Thành phố 1000 260

Các bệnh viện hoạt động 24/24h

2.2.4 Lưu lượng nước tưới cho cây xanh, rửa đường.

- Lưu lượng nước tưới được xác định như sau:

Q tưới = 10% = 10% 43460 = 4360 (m3/ngđ)

Trong đó:

+ Qrửa đường = 60% Q tưới = 2616 (m3/ngđ)

Ta chọn thời gian rửa đường trong ngày là 6h, ngày thực hiện rửa 2 lần vàocác giờ 8h - 11h và 15h – 18h => Qđường = m3/h

+ Qcây xanh = 40% Q tưới = 1744 (m3/h)

Ngày tưới cây 2 lần vào các giờ 5h - 8h và 15h - 18h

=> Qcây xanh (m3/h)

2.3 Bảng phân phối sử dụng nước theo giờ trong ngày.

- Lưu lượng nước chữa cháy không được tính vào lượng nước sử dụng trongngày đêm mà tính vào lượng nước dự trữ trong bể chứa và đài nước

Bảng 2.7 Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày dùng nước lớn nhất.

Gi

ờ

Q bệnhviện Q tr.học

Q mầmnon Qsx

114

58 15

142.50

3592

95

4131

89 5.679-

3530

13

4059

65 5.5710-

3569

10

4104

47 5.6311-

3104

69

3570

39 4.9012-

2910

54

3347

12 4.5913-

2751

813164

59 4.34

99

3441

94 4.7215-

114

58 11

104.50

3729

77

4289

24 5.8817-

4028

27

4632

52 6.3518-

3188

66

3666

96 5.0319-

3070

56

3531

14 4.8420-

1946

74

2238

75 3.0721-

1943

71

2235

27 3.0722-

1977

32

2273

92 3.1223-

1486

03

1708

94 2.34Tổ

2616.00

1744.02

100.00

809.38

100.00

1517.64

100.00

950.00

5247.20

191.00

715.87

189.00

1247.04

374.80

374.80

63402.75

72913.16100.00

2.4 Công suất của trạm bơm cấp nước.

 Dựa vào bảng 2.5 ta có:

Tổng lưu lượng nước cấp tính toán : 63402,75 m3/ngđ Làm tròn 64000

m3/ngđ

Tổng lưu lượng nước cấp có tính đến hệ số cấp nước không điều hòa:

- Công suất của trạm bơm cấp II:

+ QTBC II, ngđmax = b.ΣQ = 72913,16 m3/ngđ Làm tròn 73000 m3/ngđ

- Công suất trạm bơm cấp I:

+ QTBC I,ngđmax = b.c.ΣQ = 1,15.1,1.63402,75 = 80204,48 m3/ngđ

Làm tròn 805000 m3/ngđ

2.5 Biểu đồ tiêu thụ nước theo các giờ trong ngày.

Hình 2.1 Biểu đồ tiêu thụ nước theo các giờ trong ngày.

2.6 Xác định dung tích đài nước.

a Chế độ bơm trạm bơm cấp II.

- Chế độ bơm của trạm bơm cấp II được lựa chọn sao cho có đường làm việc gần vớiđường tiêu thụ nước đồng thời thể tích đài nước và thể tích bể chứa nhỏ nhất

- Nếu có nhiều bơm ghép song song thì bước nhảy của các bậc làm việc của trạmbơm phải thỏa mãn điều kiện số giảm lưu lượng α khi các bơm làm việc đồng thời:+ 2 bơm làm việc đồng thời: α = 0,9

+ 3 bơm làm việc đồng thời: α = 0,88

Ta chọn 3 cấp bơm làm việc đồng thời:

+ Từ 1h – 5h và 24h : có 1 bơm làm việc, bơm với chế độ 2,03 %Q ngđ

+ Từ 6h – 7h và 21h – 23h: có 2 bơm làm việc song song, bơm với chế độ 3,65

%Q ngđ

+ Từ 8h – 20h: có 3 bơm làm việc song song, bơm với chế độ 5,35 %Q ngđ.(Với 1.Qb.6 + 2.Qb.5.0,9 + 3.Qb.13.0,88 = 100 => Qb = 2,03% = 23,75 l/s)

b Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm.

- Thể tích đài nước được xác định bằng phương pháp lập bảng: Chọn giờ đài cạn hếtnước thường xảy ra sau một thời gian lấy nước nước liên tục, nước trong đài xemnhư cạn và bằng 0 Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trongđài lớn nhất và dung tích điều hòa của đài Ở đây ta chọn thời điểm 17 – 18h là thờiđiểm đài cạn nước

Ta có bảng xác định dung tích điều hòa của đài nước thể hiện ở bảng 1, Phụlục 1

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

, m3 [4, CT 3.7, Tr.44 ].

Trong đó: + Wđh = ∆đ QTBC II, ngđmax = = 2401,7 m3

Với ∆đ là % lượng nước lớn nhất còn lại trong đài

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

= 0,6 qcc n (m3)

Trong đó:

+ qcc : tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)

+ n: số đám cháy xảy ra đồng thời

Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người

- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời, n = 3 đám cháy

- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa

- Lưu lượng nước cho một đám cháy là, qcc = 40 (l/giây)

Lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]

 = 0,6 40 3 = 72 (m3)

Vậy: Wđ = 2401,7 + 72 = 2473,7 (m3)

Thiết kế đài nước hình trụ tròn mà thể tích hình trụ tròn là:

 đường kính D = 16m và chiều cao H = 12m

Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa:

+ Chọn xây 2 bể chứa, thể tích mỗi bể chứa: 16550/2 = 8275 m3

+ Chọn chiều dài bể L = 40 m, chiều rộng B = 30 m

 Chiều cao bể chứa H = Chọn chiều cao bảo vệ là 0,4m

Vậy kích thước bể chứa là: L x B x H = 40 x 30 x 7,3 (m)

Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép, có trồng cây trên mặt bể để tránhnóng.

Ta có bảng xác định dung tích điều hòa của bể chứa thể hiện ở bảng 2, Phụ lục 1

2.8 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước.

2.8.1 Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước.

- Mạng lưới cấp nước là tập hợp của nhiều đoạn ống và các loại đường ống có kích

cỡ, kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước tới các điểmdùng nước trong phạm vi thiết kế

- Mạng lưới cấp nước có nhiệm vụ đảm bảo phân phối nước liên tục, đủ lưu lượng, áplực, đảm bảo nước sạch và giá cả hợp lý Khi có sự cố trên mạng lưới thì phải đảmbảo đủ nước trong thời gian khắc phục

- Mạng lưới cần phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng lưới và cáccông trình liên quan như: trạm tăng áp, đài nước, bể chứa một cách ít tốn kém và rẻnhất

2.8.2 Sơ đồ mạng lưới cấp nước.

- Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phổi nước đến các điểm tiêuthụ Nó bao gồm các ống chính, chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, cácđường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đều đến các điểm dùng nước

- Mạng lưới cấp nước là một phần của hệ thống cấp nước Giá thành xây dựng mạnglưới cấp nước thường chiếm khoảng 50 – 80% giá thành toàn bộ công trình Bởivậy, nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng

- Mạng lưới cấp nước thường có các loại sau:

+ Mạng lưới cụt: Là mạng lưới chỉ cung cấp nước theo một hướng nhất định(hay cấp nước theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống, được ápdụng trong các trường hợp sau:

• Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa

• Cấp nước sinh hoạt khi đường kính ống không lớn hơn 100 mm

• Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300 mm

+ Mạng lưới vòng: Là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọiđiểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía

+ Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: Là mạng lưới thường được sử dụng phổ biếnnhất và nó bao gồm ưu điểm của 2 loại mạng lưới vòng và cụt

- Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy:

+ Mạng lưới cụt: tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ nhưngkhông đảm bảo an toàn cấp nước Khi đoạn ống nào đó bị sự cố thì toàn hệ thốngmất nước

+ Mạng lưới vòng: Đảm bảo an toàn cấp nước Khi một đoạn ống bị sự cố thìnước sẽ theo đường ống khác cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiềudài đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng và quản lý cao Trên thực tế, cácđường ống chính và các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính là mạngvòng, còn các ống phân phối đến hộ dân là mạng lưới cụt Căn cứ vào khu vực cấpnước và yêu cầu cấp nước của khu vực, lựa chọn phương án mạng lưới vòng

- Các tuyến ống chính phải bố trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dàingắn 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 bốtrí 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

2.8.4 Hiện trạng mạng lưới cấp nước

- Hiện nay, thành phố có 2 nhà máy cấp nước với công suất 10000 m3/ngđ và

20000 m3/ngđ nhưng không đặt gần thành phố Phủ Lý và diện tích cấp nướcnhỏ

- Vì vậy, khi thiết kế hệ thống cấp nước mới với công suất lớn hơn, diện tíchphục vụ rộng hơn sẽ không ảnh hưởng nhiều tới hệ thống cấp nước hiên tại

2.9 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 lớnnhất và giờ dùng nước lớn nhất có cháy

2.9.1 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất.

- Căn cứ vào bảng 2.7 – Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo các giờtrong ngày dùng nước lớn nhất, ta có thành phố dùng nước nhiều nhất vào lúc 15 –16h Chiếm 7,13% Qngđ = 5198,40 m3/h ≈ 1444 l/s

- Vào giờ dùng nước lớn nhất, lưu lượng nước tập trung là:

Qttr = QTH + Qmn + QBV + QCN = 127,79 + 85,50 + 68,80 + 327,95 +56,22 +83,14 + 374,8 + 374,8 = 1500 m3/h ≈ 416,67 l/s

a Xác định chiều dài tính toán cho từng đoạn ống.

Trong đó:

 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

Ta có bảng xác định chiều dài tính toán từng đoạn ống thể hiện ở bảng 3, Phụlục 1

b Xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống

Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị

[6, Tr.21]

Trong đó:

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

+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của khu vực trong giờ dùng nước lớnnhất (có kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ

số a) - (l/s).

m3/h => Làm tròn 2295 m3/h = 637,5 l/s

+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s).

.+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng nước rò rỉ

thất thoát - (l/s).

m3/h ≈ 1444 l/s

- Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:

(l/s)

Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k, [6, Tr.22]

Ta có bảng xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống thể hiện ở bảng

4, Phụ lục 1

c Phân phối lưu lượng về nút.

Ta có bảng phân phối lưu lượng nước thể hiện ở bảng 5, Phụ lục 1

Dựa vào kết quả chạy Epanet, ta có:

- Bảng các thông số về nút trong giờ dùng nước lớn nhất thể hiện ở bảng 9 Phụ lục 1

- Bảng các thông số về đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất thể hiện ở bảng 10 Phụlục 1

2.9.2 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy.

Xác định lưu lượng nước chữa cháy, lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]

Với quy mô dân số khu vực là 243 888 người.

- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời là 3 đám cháy

- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa

- Lưu lượng nước cho một đám cháy là 40 (l/giây)

 Lưu lượng nước chữa cháy là: Qcc = 40.3 = 120 (l/s) (Cộng Qcc vào lưu lượng nútbất lợi nhất trong epanet)

Dựa vào kết quả chạy Epanet, ta có:

- Bảng các thông số về nút trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy thể hiện ở bảng 11Phụ lục 1

- Bảng các thông số về đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy thể hiện ởbảng 12 Phụ lục 1

2.10 Tính toán thủy lực cho phương án 2 – Mạng vòng.

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

2.10.1 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất.

- Căn cứ vào bảng 2.7 – Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo các giờtrong ngày dùng nước lớn nhất, ta có thành phố dùng nước nhiều nhất vào lúc 15 –16h Chiếm 7,13% Qngđ = 5198,40 m3/h ≈ 1444 l/s

- Vào giờ dùng nước lớn nhất, lưu lượng nước tập trung là:

Qttr = QTH + Qmn + QBV + QCN = 127,79 + 85,50 + 68,80 + 327,95 +56,22 +83,14 + 374,8 + 374,8 = 1500 m3/h ≈ 416,67 l/s

a Xác định chiều dài tính toán cho từng đoạn ống.

Trong đó:

 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

Ta có bảng xác định chiều dài tính toán từng đoạn ống thể hiện ở bảng 6, Phụlục 1

b Xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống

- Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị

[6,Tr.21]

Trong đó:

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

+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của khu vực trong giờ dùng nước lớnnhất (có kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ

số a) - (l/s).

m3/h => Làm tròn 2295 m3/h = 637,5 l/s

+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s).

.+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng nước rò rỉ

thất thoát - (l/s).

m3/h ≈ 1444 l/s

- Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:

(l/s)

Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k, [6, Tr.22]

Ta có bảng xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống thể hiện ở bảng

7, Phụ lục 1

c Phân phối lưu lượng về nút.

Ta có bảng phân phối lưu lượng nước thể hiện ở bảng 8, Phụ lục 1

Dựa vào kết quả chạy Epanet, ta có:

- Bảng các thông số về nút trong giờ dùng nước lớn nhất thể hiện ở bảng 13 Phụ lục 1

- Bảng các thông số về đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất thể hiện ở bảng 14 Phụlục 1

2.10.2.Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy.

Xác định lưu lượng nước chữa cháy, lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12].Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người

- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời là 3 đám cháy

- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa

- Lưu lượng nước cho một đám cháy là 40 (l/giây)

 Lưu lượng nước chữa cháy là: Qcc = 40.3 = 120 (l/s) (Cộng Qcc vào lưu lượng nútbất lợi nhất trong epanet)

Dựa vào kết quả chạy Epanet, ta có:

- Bảng các thông số về nút trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy thể hiện ở bảng 15Phụ lục 1

- Bảng các thông số về đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy thể hiện ởbảng 16 Phụ lục 1

2.11 Khái toán kinh tế mạng lưới cấp nước.

 Phương án 1:

- Chi phí xây dựng đường ống phân phối: 41 768,37 (tr.đồng)

- Chi phí khấu hao và sửa chữa: 2 213,72 (tr.đồng)

- Chi phí quản lý đường ống: 18,82 (tr.đồng)

 Tổng chi phí cần cho phương án 1 là: 44 000,91 (tr.đồng)

 Phương án 2:

- Chi phí xây dựng đường ống phân phối: 49 344,55 (tr.đồng)

- Chi phí khấu hao và sửa chữa: 2 615,26 (tr.đồng)

- Chi phí quản lý đường ống: 22,23 (tr.đồng)

- Tổng chi phí cần cho phương án 1 là: 51 982,04(tr.đồng)

Phần tính toán được thể hiện chi tiết ở Phụ lục 3

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

 Chất lượng nước nguồn.

- Nguồn nước: Sử dụng nguồn nước mặt của sông Đáy tại khu vực

- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước (theo Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Hà Nam 5năm giai đoạn 2011 - 2015)

Bảng 3.1 Kết quả phân tích chất lượng nước sông Đáy.

QCVN 02:2009/BY T

Nhận xét

Nhận xét: Giá trị độ đục, độ màu, hàm lượng coliform vượt quá giới hạn cho

phép trong QCVN 02:2009/BYT nên cần phải xử lý

3.1 Tính toán sơ bộ chất lượng nước đầu vào.

3.1.1 Xác định CO 2 tự do có trong nước nguồn.

Tra biểu đồ Langlier, hình 6.2 - [7] ta có CO2 tự do trong nước = 52 mg/l

3.1.2 Tính toán liều lượng hóa chất đưa vào.

a Xác định liều lượng phèn dùng keo tụ:

+ Hàm lượng phèn xác định theo độ màu: Căn cứ vào độ màu của nước nguồn

M = 150 Pt – Co, ta có công thức xác định lượng phèn nhôm như sau:

(mg/l) [7, CT 6 - 1]

+ Hàm lượng phèn xác định theo hàm lượng cặn nước nguồn [7, Bảng 6.3].Căn cứ vào hàm lượng cặn của nước nguồn C = 60 (mg/l) và theo bảng 6.3 –[7] thì lượng phèn nhôm cần thiết để keo tụ là 25 - 35 (mg/l) Chọn 30 (mg/l)

So sánh giữa liều lượng phèn nhôm tính theo hàm lượng cặn và độ màu, tachọn liều lượng phèn tính theo độ màu, Pp = 49 (mg/l)

b Xác định lượng clo hóa sợ bộ.

- Mục đích:

+ Kéo dài thời gian tiếp xúc để tiệt trùng khi nguồn nước bị nhiễm bẩn nặng.+ Oxy hóa sắt hòa tan ở dạng hợp chất hữu cơ, oxy hóa mangan hòa tan để tạothành các kết tủa tương ứng

+ Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu

+ Trung hòa amoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng

Clo hóa sơ bộ còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu trong bểphản ứng tạo bông và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh vật sinh sản ra chấtnhầy nhớt trên bề mặt bể lọc, làm tăng thời gian của chu kỳ lọc

Với hàm lượng BOD5 = 13,2 (mg/l) , COD = 23,5 ( mg/l) => phải clo hóa sơbộ

- Lưu lượng Clo cần thiết cho vào nước để Clo hóa sơ bộ trên đường ống dẫn từ bểlọc đến bể chứa nước sạch, chọn sơ bộ 2mg/l Lấy theo [7 - mục 6.162 ]

- Lượng Clo cần thiết dùng cho trạm trong 1h là:

N =

7,0

- Cloratơ dùng để định lượng clo hơi vào nước

- Chọn Cloratơ chân không, lượng Clo tiêu thụ trong một ngày :

Chọn 4 bình Clo loại 770 lít trong đó có 3 bình hoạt động, 1 bình dự trữ

3.1.3 Kiểm tra độ ổn định của nước.

Sau khi cho phèn nhôm vào để keo tụ thì độ pH của nước giảm, do đó khảnăng nước có tính xâm thực nên cần phải kiểm tra độ ổn định của nước

a Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi pha phèn.

[7, CT 6 – 33]

Trong đó: Ko: độ kiềm của nước nguồn trước khi pha phèn (mgđl/l)

Dp: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (mg/l)

e: đương lượng của phèn không nước, lấy theo điều 6.15 – [7] (mg/mgđl)

Vậy

b Kiểm tra chỉ số bão hòa J.

- Chỉ số bao hòa J được xác định theo công thức:

J = pHo – pHs [7, CT 6 – 31]

Trong đó: pHo: độ pH của nước sau khi keo tụ

pHs: độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonat đến trạng thái cân bằng

Theo mục 6.204 – [7] đối với nước được xử lý bằng phèn vô cơ khi tính chỉ sốbão hòa phải kể đến độ giảm pH và độ kiềm của nước do pha phèn vào.

Lượng axit cacbonic tự do trong nước sau khi pha phèn:

Như vậy: J = pHo – pHs = 6,5 – 8,3 = - 1,8 < - 0,5 => có tính xâm thực

Khi chỉ số bão hòa âm, để tạo lớp bảo vệ bằng cacbonat ở mặt trong thành ốngphải kiềm hóa nước

c Liều lượng kiềm pha thêm vào để đưa nước về trạng thái ổn định (J = 0).

Lấy theo bảng 6.20 – [7] với J<0, pHo < pHs < 8,4 thì:

DK = β K = 0,9 2,64 = 2,38Trong đó:

Dk – Liều lượng kiềm (mgđl/l)

β – Hệ số tra ở hình 6.4 – [7] hệ số β phụ thuộc vào chỉ số bão hòa J và pHcủa nước Với J = 1,8 và pH = 6,5=> β = 0,9

K – Độ kiềm của nước trước khi xử lý ổn định (mgđl/l) K = K1 = 2,64 (mgđl/l)

Chuyển Dk thành đơn vị trọng lượng trong sản phẩm kỹ thuật (mg/l):

DK = DK e2 Trong đó:

e2 – Đương lượng của hoạt chất trong kiềm, (mg/mgdl)

Ta kiềm hóa bằng CaO, e =28

Ck – Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật, lấy Ck = 80%

DK = 2,38 28 = 83,3 (mg/l)

3.1.4 Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước sau khi đưa hóa chất vào để kiềm hóa và

keo tụ.

Ta có công thức tính như sau:

(mg/l) [3, CT 3-27, Tr.78]

Trong đó:

Cn: hàm lượng cặn nước nguồn, Cn = 60 (mg/l)

K: hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng Đối với phèn khôngsạch K = 1

P: liều lượng phèn đưa vào để keo tụ, P = 49 (mg/l)

M: độ màu, M = 150 Pt – Co

V: liều lượng vôi kiềm hóa nước, V = DK =83,3 (mg/l)

Vậy (mg/l)

3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý.

Căn cứ vào kết quả chất lượng nước sau khi xử lý sơ bộ: