ĐỒ án MẠNG lưới THOÁT nước p4

sv: Nguyễn Xuân Lợi 49MN3 - Ms: 2890.49 1 Tổng quan về mặt bằng và điều kiện tự nhiên khu vực thiết kế Theo số liệu yêu cầu thiết kế, ta thấy Thành phố được thiết kế hệ thống thoát nước

Trang 1

sv: Nguyễn Xuân Lợi 49MN3 - Ms: 2890.49 1

 Tổng quan về mặt bằng và điều kiện tự nhiên khu vực thiết kế Theo số liệu yêu cầu thiết kế, ta thấy Thành phố được thiết kế hệ thống thoát nước có hai khu vực dân cư có mật độ dân số và tiêu chuẩn thải nước khác nhau Công tác thiết kế được tiến hành bằng việc coi đây là thiết kế hệ thống thoát nước mới cho một Thành phố đang trong giai đoạn xây dựng

Trong Thành phố có hai nhà máy công nghiệp có quy mô và tiêu chuẩn thải nước khác nhau

Dựa trên bản đồ thiết kế quy hoạch mặt bằng, ta đã biết được các khu vực và đã xác định diện tích biên giới diện tích khu vực, dân số, hướng gió chủ đạo, các công trình phục vụ công cộng, bệnh viện, trường học, vườn hoa,

Có một con sông chạy dọc theo chiều dài Thành phố làm nhiệm vụ vận chuyển nước thải cũng như nước mưa của toàn bộ hệ thống thoát nước

 Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nước cho Thành phố

Theo yêu cầu, ta đi thiết kế hệ thống thoát nước cho một khu đô thị mới hoàn toàn và trong giai đoạn cải tạo mở rộng

Thiết kế hệ thống thoát nước có thể là kiểu chung, riêng hoàn toàn hay nửa riêng Mỗi kiểu hệ thống thoát nước đều có những ưu nhược điểm nhất định

Với hệ thống thoát nước chung, khi khu vực xây dựng gồm nhiều khu nhà thấp tầng thì có nhiều khuyết điểm Chế độ thuỷ lực của hệ thống không ổn định, mùa mưa nước chảy đầy cống có thể gây ngập lụt, nhưng mùa khô chỉ có nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất thì độ đầy và tốc độ dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật gây nên lắng cặn làm giảm khả năng chuyển tải, tăng số lần nạo vét Ngoài ra do nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hoà về mặt lưu lượng và chất lượng nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý trở nên phức tạp và khó đạt hiệu quả mong muốn

Với hệ thống thoát nước nửa riêng, vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao vì phải xây dựng song song hai hệ thống mạng lưới đồng thời Ngoài ra, những chỗ giao nhau của hai mạng lưới phải xây dựng giếng tách nước mưa, thường không đạt hiệu quả m ong muốn về vệ sinh

Theo quy hoạch phát triển của Thành phố, hệ thống thoát nước cần đảm bảo có khả năng xả toàn bộ lượng nước mưa vào nguồn tiếp nhận (nước mặt) Đồng thời ta thấy kệ điều kiện địa hình không thuận lợi đòi hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nước thải khu vực, khu vực thiết kế lại được quy hoach để trở thành một Thành phố hiện đại trong tương lai Do đó ta chọn hệ thống thoát nước riêng cho Thành phố

Trang 2

Hệ thống có những ưu điểm thấy rõ so với hai hệ thống thoát nước kể trên là:

- Giảm được vốn đầu tư xây dựng đợt đầu

- Chế độ làm việc thuỷ lực của hệ thống ổn định

- Công tác quản lý duy trì hiệu quả

Vây, ta đi tính toán thiết kế hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn cho Thành phố

PHầN I: CHUẩN Bị Số LIệU TíNH TOáN

Tiêu chuẩn nước thải của khu dân cư:

Khu vực Diện tích F (ha)

Mật độ (người/ha)

Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)

  : Tỷ số diện tích nhà ở đối với diện tích toàn Thành phố, lấy:

+ Khu vực I: =0,9 + Khu vực I: =0,85

 Fi: Diện tích của các khu vực tính toán, theo số liệu đo được thì:

+ Diện tích của khu vực I là FI =576,78 (ha) + Diện tích của khu vực II là FII =508,49 (ha)

 Ni: mật độ dân số của các khu vực tính toán

Từ công thức trên ta có dân số tính toán của các khu vực là:

 Khu vực I: N1= 0,9.576,78.300 =155730 (người)

 Khu vực II: N2= 0,85 508,49.350 =151275 (người)

Vậy tổng dân số của cả Thành phố là: N = N1 + N2 =307005 (người)

 Xác đinh lưu lượng trung bình ngày:

Trang 3

 Khu vực II: Q tb-ngày

2= 1000q 0.N2= 220.151275 1000 33280,5 (m3/ngđ) Vậy, tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt thải ra tại Thành phố trong một ngày

Qtb-1ngày =

6 , 3 24

5 ,

qmax = qtb-TP

s.kch = 835,8.1,2= 1002,96 (l/s) Kết qủa tính toán được cho theo bảng sau:

Bảng 1: Lưu lượng nước thải tính toán của khu dân cư

T/c thoát nước: q 0

(l/ng.ngđ)

Q (m 3 /ng.đ) (l/s) q kch q max

150 giường

Trang 4

- Tiêu chuẩn thải nước: qbv

0 =500 (l/ng.ngđ)

- Hệ số không điều hòa giờ: kh = 2,5

- Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày

Do vậy ta tính được các số liệu cơ bản đối với 1 bệnh viện như sau:

- Lưu lượng thải trung bình trong ngày là:

Qtb ngày = 1000B.q0bv

= 1000500.150 =75(m3/ngày)

- Lưu lượng thải trung bình giờ là:

Qtb giờ= 24Qtbngày = 3,125

Thiết kế 19 trường học, mỗi trường có 3000 học sinh (nghĩa là h = 3000 người)

- Tiêu chuẩn thải nước: qth

0 = 20 (l/ng.ngđ)

- Hệ số không điều hòa giờ kh = 1,8

- Trường học làm việc 12 giờ trong ngày

Do vậy ta tính được các số liệu cơ bản đối với 1 trường học như sau:

- Lưu lượng thải trung bình ngày là:

Qtb

ngày = h.q10000th 3000.201000 60 (m3/ngày)

- Lưu lượng thải trung bình giờ là:

Qtb giờ= Q12ngtb 1260 5 = (m3/h)

- Lưu lượng Max giờ là:

Qh max=kh Qtb

92

Trang 5

trong khu vực đô thị  T = 3%N = 0,03 307005 = 9210,15 (người), lấy tròn bằng9210 người

- Tiêu chuẩn thải nước: q0 = 150 (l/người -lần)

- Thời gian dùng nước: T = 10 (h)

- Hệ số điều hòa: kh = 1

- Lưu lượng thải trung bình ngày các nhà tắm công cộng:

Qtb ngày = 10009210.150 = 1382(m3/ngày)

- Lưu lượng thải trung bình giờ:

Qtb

giờ= QtbTngày 138210 = 138,2 (m3/h)

- Lưu lượng max giờ là:

Qmax giờ= Qtb

giờ.kh =138,2 1= 138,2 (m3/h)

- Lưu lượng thải max giây:

Qtb giây= Qmax3,6giờ 138,23,6 = 38,4 (l/s) Quy mô của các công trình công cộng được lấy như sau:

Số giờ làm việc

Tiêu chuẩn thải nước

k h

Lưu lượng

TB ngày (m 3 /ngày) TB giờ (m 3 h) Max giờ (m 3 /h) Max giây (l/s)

Trang 6

có 75% nước thải bẩn phải xử lý (tức Qngày =5416 m3/ng.đ) và 25% nước thải quy

ước sạch không cần phải xử lý Nhà máy I I có 60% nước thải bẩn phải xử lý (tức

Qngày =4334 m3/ng.đ) và 40% nước thải quy ước sạch không cần phải xử lý

Nhà máy I:

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ

Lưu lượng ngày Qngày = 5416 (m3/ng.đ), phân phối theo các ca như sau:

2707

 (l/s)

 Nhà máy II:

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ

Lưu lượng ngày Qngày = 4334 (m3/ng.đ), phân phối theo các ca như sau:

2167

2

 (m3/h)

Trang 7

Ca III: QIII

giờ = 708

II

II 50 2167 1 270 75 III 50 2167 1 270

Tổng Nhà máy II 100 1200 - 540 -

b, Tổng lượng nước thải sinh hoạt và nước tắm của công nhân:

Tổng số công nhân của cả hai nhà máy chiếm 19% tổng dân số Thành phố

Wcn = 307005100

Trang 8

sv: NguyÔn Xu©n Lîi 49MN3 - Ms: 2890.49 8

B¶ng 4: Biªn chÕ c«ng nh©n trong c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp

Trang 9

Theo bảng thống kê lưu lượng nước thải của Thành phố (Bảng 7) ta đi tính được lưu lượng nước thải tính toán qtt của các xí nghiệp công nghiệp như sau:

 Lưu lượng thải tập trung từ xí nghiệp I:

Ta thấy tại xí nghiệp I vào 14 - 15 giờ, lưu lượng nước thải (gồm cả sản xuất, tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và bằng 205,34 + 15,75 + 45 = 266,09 (m3/h) hay:

q0XNI-max

3600 0266,09.100 =73,9 (l/s)

Do vậy, lưu lượng tập trung tính toán của xí nghiệp I là:

qXN-I

tt = 73,9 (l/s)

 Lưu lượng thải tập trung từ xí nghiệp II:

Ta thấy tại xí nghiệp II vào 14 - 15 giờ, lưu lượng nước thải (gồm cả sản xuất, tắm và sinh hoạt) là lớn nhất và bằng 75,54 + 7 + 45 =127,54 (m3/h) hay:

4 Lập bảng tổng hợp lưu lượng nước thải cho toàn Thành phố:

 Nước thải sản xuất từ các nhà máy:

Nước thải sản xuất của các nhà máy thải điều hòa trong các giờ trong ngày

 Nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca của nhà máy:

Lượng nước thải này được tính theo bảng 6 - trang 8

Trang 10

Biểu đồ dao động nước thải TP

Trang 11

Phần II: vạch tuyến và tính toán mạng lưới

I Vạch tuyến mạng lưới thoát nước và xác định vị trí Trạm xử lý Vạch tuyến mạng lưới thoát nước là một khâu rất quan trọng trong công tác thiết kế mạng lưới thoát nước, nó ảnh hưỏng trực tiếp đến giá thành xây dựng và giá thành hệ thống nói chung

Công tác vạch tuyến mạng lưới được tiến hành theo nguyên tắc sau:

1 Triệt để lợi dụng địa hình để sao cho mạng lưới thoát nước tự chảy là chủ yếu, đảm bảo thu nước nhanh nhất vào đường ống chính của lưu vực và của toàn Thành phố

2 Mạng lưới thoát nước phải phù hợp với hê thống thoát nước đã chọn

3 Vạch tuyến hợp lý để chiều dài cống là nhỏ nhất, giảm độ sâu đặt cống nhưng cũng tránh đặt nhiều trạm bơm

4 Đặt đường ống phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn và tuân theo các quy định về khoảng cách đối với hệ thống công trình ngầm

5 Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua các sông, hồ và qua các công trình giao thông như đường sắt, đê, kè, Tuynen,

6 Các cống góp chính phải đổ về trạm làm sạch và cống xả nước ra hồ chứa Trạm xử lý đặt ở phía thấp so với địa hình Thành phố, nằm ở cuối nguồn nước, cuối hướng gió chính, đảm bảo khoảng cách vệ sinh đối với các khu dân cư và các xí nghiệp công nghiệp

Do vậy, với địa hình có độ dốc giảm dần theo hướng Tây - Nam ta vạch tuyến theo phương án tập trung Nước thải được các ống góp lưu vực, ống góp chính chảy cào ống chính rồi về trạm bơm để bơm vào trạm xử lý trước lúc đổ ra sông Cống chính được đặt dọc theo triền thấp nhất của Thành phố, gần song song với sông Căn cứ vào mặt bằng mạng lưới thoát nước, ta có 2 phương án vạch tuyến mạng lưới thoát nước (Xem hình vẽ trang sau)

Từ đây ta có nhận xét như sau về hai phương án:

 Phương án 1: Độ dài ống chính và các ống nhánh từ các lưu vực đổ vào tương

đối ngắn, đáp ứng được về độ dốc cũng như việc tính toán thuỷ lực Do các tuyến chính ngắn và ít nên khả năng đào bới cũng như bơm chuyển bậc ít nên giá thành xây dựng mạng lưới giảm

 Phương án 2: Độ dài các tuyến nhánh ở các lưu vực dài, cũng tận dụng được độ dốc địa hình Nhưng do tuyến cống từ các lưu vực dài nên khả năng đào bới tăng, số trạm bơm chuyển bậc tăng dẫn đến giá thành xây dựng mạng lưới tăng

Trang 12

So sánh hai phương án ta thấy phương án 1 có nhiều thuận lợi hơn cả, do đó ta chọn phương án tính toán là phương án 1vì nó vừa đáp ứng yêu cầu về kinh tế lẫn kỹ thuật

II Tính toán mạng lưới thoát nước

1 Lập bảng tính toán diện tích các ô thoát nước

Diện tích các ô đất xây dựng và các lưu vực thoát nước được tính toán dựa trên

đo đạc trực tiếp trên bản đồ quy hoạch Thành phố Các kết quả tính toán được thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 8: Bảng diện tích các lưu vực thoát nước

Trang 13

sv: NguyÔn Xu©n Lîi 49MN3 - Ms: 2890.49 16

Trang 14

2 Xác định lưu lượng tính toán cho các đoạn ống tính toán

Trước tiên, để tính lưu lượng cho từng đoạn ống, ta đi tính lưu lượng riêng cho từng khu vực thoát nước

 Xác đinh lưu lượng riêng:

Bố trí Bệnh viện và Trường học đều trên khu vực I và khu vực II, tức là trong mỗi khu vực có 1 bệnh viện, 7 trường học và 2 nhà tắm công cộng Do đó, lưu lượng công cộng được phân phối đều ở cả 2 khu vực:

QBV TH tắm

=

2

84060

N

.1000Q



= 55755925.1000 = 16,59 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước của khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là:

N

.1000Q



= 55355925.1000 = 16,71 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước của khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là:

qn = q1I

0 - qcc =120 - 16,71= 103,29 (l/người.ngày)

Do vậy, qII

r = 86400.103,29.150 = 0,18 (l/s.ha)

 Xác định lưu lượng trên các đoạn cống của tuyến tính toán:

Lưu lượng tính toán của từng đoạn ống được coi như chảy vào đầu đoạn cống và

được xác định theo công thức:

qn

tt = (qn dđ + qn nhánh bên + qn

vc).kch + ∑qttrung Trong đó:

Trang 15

thải theo dọc tuyến cống đang xét, qr là lưu lượng riêng của khu vực chứa tiểu khu)

vc : Lưu lượng vận chuyển qua đoạn ống thứ n, là tổng lưu lượng dọc

đường, nhánh bên, vận chuyển của đoạn cống phía trước đoạn cống tính toán,

 kch : Hệ số không điều hoà chung, xác định dựa vào tổng lưu lượng nước thải của đoạn cống đó

 qttrung: Lưu lượng tính toán của các công trình công cộng, xí nghiệp công nghiệp được quy ước là đổ vào đầu đoạn cống tính toán

Dựa vào công thức trên, ta tính dược lưu lượng cho từng đoạn cống Kết quả tính toán cho tuyến cống tính toán được thể hiện trong bảng thống kê lưu lượng theo tuyến cống chính - Bảng 9

Ghi chú: Trong khi xác định lưu lượng tính toán cho các đoạn cống của mạng lưới, ta đã dùng công thức sau để xác định hệ số không điều hoà:

0,121

tb

ch q2,69

K III Tính toán độ sâu đặt cống đầu tiên cho các tuyến cống tính toán

1 Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống chính

Căn cứ vào bảng tính toán cho từng đoạn cống ở trên, ta tiến hành tính toán thuỷ lực cho từng đoạn cống để xác định được: Đường kính ống D, độ dốc thuỷ lực

i, vận tốc dòng chảy v sao cho phù hợp với các yêu cầu về đường kính nhỏ nhất, độ

đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đường cống, độ sâu đặt cống được đặt theo quy phạm

Việc tính toán thuỷ lực dựa vào : “bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước” -

Trang 16

 L1: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống ngoài đường phố - m,

 L2: Chiều dài của cóng trong nhà (hay tiểu khu) - m,

 Z0: Cốt mặt đất đầu tiên của giếng thăm trong nhà hay trong tiểu khu,

 Zd: Cốt mặt đất ứng với giếng thăm đầu tiên của mạng lưới thoát nước của khu đô thị,

 ∆d: Độ chênh giữa kích thước của cống thoát nước đường phố với cống thoát nước trong sân nhà (tiểu khu)

d = Dđường phố - Dtiểu khu = 300 - 200 = 100 (mm)= 0,1 (m)

Lấy tuyến cống 12  13  14  15  590 làm tuyến cống tính toán Với: i1 = i2 = 0,005

2 Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra

Lấy tuyến ba tuyến cống

Tuyến 1: 18  19  5

Tuyến 2: 1  2  5

và Tuyến 3: 25  26 27 28  29  17 làm tuyến cống kiểm tra Việc tính toán kiểm tra là ta đi tính xem độ sâu đặt cống theo các tuyến kiểm tra tại giếng 5 có đảm bảo để nước thải đổ được vào giếng theo tuyến tính toán hay không;

Trang 17

nếu không đảm bảo thì phải chọn lại tuyến tính toán

 Chiều sâu đặt cống đầu tiên tại tuyến kiểm tra 1

Trang 18

Z0 = 83 (m)

Vậy độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra 3 là:

H1 = 0,4 + (0,005.30 + 0,005.150) + 83,2 - 83 + 0,1 (m)  H 1= 1,6 (m)

Sau khi xâc định độ sâu đặt cống đầu tiên, ta tiếp tục xác định cốt đáy cống cho các đoạn cống tiếp theo Các đoạn cống được nối theo mặt nước khi chiều cao lớp nước đoạn cống phía sau lớn hơn chiều cao lớp nước đoạn cống phía trước; còn khi chiều cao lớp nước đoạn cống phía sau là nhỏ hơn thì nối theo đáy cống

Khi tính toán thuỷ lực các tuyến cống ta phải khống chế độ sâu đặt cống, chiều sâu đặt cống không được lớn quá vì như thế sẽ khó khăn cho việc thi công và tốn kém về mặt kinh tế Khi chiều sâu đặt cống lớn - lớn hơn 6 m , ta phải đặt các trạm bơm cục bộ để giảm chiều sâu đặt cống của các đoạn tiếp theo

Dưới đây là các “Bảng xác định lưu lượng tính toán“ và “Bảng tính toán kiểm tra thuỷ lực” tuyến cống chính và tuyến cống kiểm tra

Theo “Bảng tính toán kiểm tra thuỷ lực” các tuyến cống ta thấy tuyến cống 12  13  14  15  590 là tuyến cống bất lợi nhất

Kết quả tính toán tuyến kiểm tra 25  26 27 28  29  17 ta thấy tuyến cống này có độ sâu đặt cống tại điểm 17 là 3,79 (m), cao hơn độ sâu đặt cống tại

điểm 17 của tuyến cống tính toán, do đó tại đây đảm bảo được nước chảy vào tuyến cống chính Cũng tại điểm tính toans 17, ta đặt bơm bơm nước lên cao một đoạn

h=3,0 (m để giảm chiều sâu đặt cống của các tuyến phía sauvà tạo điều kiện thi công được dễ dàng

Sau khi bơm, tại giếng5, ta thấy chiều sâu đặt cống của nó đảm bảo cho tuyến nhánh đổ vào được do đó các tuyến ống nhánh khác cũng sẽ đổ vào được tuyến cống chính một cách dễ dàng Như vậy công tác tính toán thuỷ lực mạng lưới đảm bảo vận chuyển nước thải đến trạm xử lý

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	657,26 KB