Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Naix

Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Naix Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Naix Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư huyện Nhơn Trạch tỉnh Đồng Naix luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

I MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU:

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN Trang 71.1 MỞ ĐẦU Trang 71.2 CÁC TIÊU CHUẨN VI PHẠM VÀ THÔNG SỐ THIẾT KẾ Trang 71.3 GIỚI THIỆU VỀ HUYỆN NHƠN TRẠCH – ĐỒNG NAI Trang 8

1.3.1 Điều kiện tự nhiên Trang 8 1.3.2 Đặc điểm khí hậu Trang 8 1.3.3 Địa chất thủy văn công trình Trang 9 1.3.4 Cảnh quan thiên nhiên Trang 9 1.3.5 Đặc điểm kinh tế xã hội Trang 9 1.3.6 Hiện trạng giao thông Trang 10

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Trang 11 2.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Trang 11 2.2 CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH Trang 11

2.2.1 Công trình thu và trạm bơm cấp I Trang 11 2.2.2 Trạm xử lý nước Trang 11 2.2.3 Bể chứa nước sạch Trang 12 2.2.4 Trạm bơm cấp II Trang 12 2.2.5 Đài nước Trang 13 2.2.6 Mạng lưới đường ống phân phối nước Trang 14

CHƯƠNG 3 :CƠ SỞ TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Trang 16 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI Trang 16

3.1.1 Mục đích Trang 16 3.1.2 Yêu cầu Trang 16

3.2 TÍNH TOÁN SỐ DÂN CỦA KHU QUY HOẠCH Trang 17 3.3 LƯU LƯỢNG NƯỚC CHO KHU DÂN CƯ Trang 17

3.3.1 Lưu lượng nước sinh hoạt Trang 19 3.3.2 Lưu lượng nước tưới cây,tưới đường Trang 19 3.3.3.Lưu lượng nước sinh hoạt của trường mầm non Trang 19 3.3.4.Lưu lượng nước sinh hoạt của trường THPT Trang 20 3.3.5.Lưu lượng nước sinh hoạt cuả trung tâm y tế Trang 20 3.3.6.Lưu lượng nước cấp cho nhà máy chế biến thủy sản Trang 22 3.4.Chọn chế độ bơm Trang 23 3.5.Xác định vị trí đặt đài và dung tích đài nước Trang 23 2.5.1 Xác định vị trí đặt đài Trang 24 2.5.2 Tính dung tích đài nước Trang 25 3.6.Thể tích điều hòa đài nước Trang26

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP Trang 28 4.1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ CỦA MẠNG LƯỚI Trang 28 4.2.VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Trang 28 4.3 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Trang 29

4.3.1.Điều kiện của phương pháp tính toán Trang 29 4.3.2.Tính toán mạng lưới trong điều kiện làm việc lớn nhất Trang 30 4.3.3.Tính toán lưu lương nút Trang 36 4.3.4.Lựa chọn đường kinh cho các đoạn ống trong mạng lưới Trang 37 4.4 LÀM VIỆC TRÊN EPANET Trang 38

CHƯƠNG 5 : CÁC THIẾT BỊ TRÊN MẠNG LƯỚI VÀ KỸ THUẬT THI CÔNG

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Trang 61

5.1 Van 2 chiều Trang 61 5.2 Van xả khí Trang 61 5.3 Van xả cặn Trang 61

5.4 Thiết bị lấy nước Trang 61 5.5 Thiết bị đo lưu lượng ( đồng hồ đo nước) Trang 62 5.6 Giếng thăm , gối tựa Trang 62

CHƯƠNG 6 KỸ THUẬT THI CÔNG LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC

6.1.Địa điểm và độ sâu chon ống .Trang 63 6.1.1 Cắm tuyến Trang 63 6.1.2 Đào hào Trang 64 6.1.3 Tính toán một số đoạn ống điển hình Trang 64 6.1.4 Lắp ống Trang 66 6.2 Thử nghiệm áp lực tuyến ống Trang 70 6.2.1.Nguyên tắc thử áp lực tuyến ống Trang 75 6.2.2.Thử áp lực tuyến ống tại hiện trường Trang 75 6.2.3.Chuẩn bị các ống cuối đường ống để thử áp lực Trang 75 6.2.4.Bơm nước vào ống Trang

6.2.5.Tiến hành thử áp lực Trang

6.2.6.Công tác hoàn thiện Trang

CHƯƠNG 7 :KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG

KẾT LUẬN:

II DANH MỤC CÁC BẢNG

3 Thống kê chiều dài tính toán của đoạn ống 4.1

6 Bảng tính toán hệ số Pattern nước sinh hoạt 4.4

9 Bảng tính toán hệ số Pattern nước cho trường 4.7

2 Biểu đồ thể hiện lưu lượng và cột áp bơm 4.1

3 Biểu đồ hệ số pattern cho sinh hoạt 4.2

8 Biều đồ hệ số pattern cho trường mầm non 4.7

9 Biều đồ hệ số pattern cho phân xưởng nóng 4.8

10 Biều đồ hệ số pattern cho phân xưởng không nóng 4.9

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong thời đại ngày nay, “môi trường và sự phát triển bền vững” là chiến lược quantrọng hàng đầu của nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế

Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu sử dụng nước sạch của con người ngày

Để đảm bảo cung cấp nước đủ về cả số lượng và chất lượng, đáp ứng nhu cầu chongười dân cần phải thiết kế một hệ thống mạng lưới nước hòan chỉnh có qui mô tốt,công suất cao.

Đề tài “Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư Huyện Nhơn Trạch –TỉnhĐồng Nai ” chính là đề tài đồ án tốt nghiệp của em

2 Tình hình nghiên cứu:

Trong quá trình thực hiện đồ án đã sử dụng tài liệu nghiên cứu của ban quản lý dự

án, đây là nguồn để cung cấp bản đồ quy hoạch chi tiết sử dụng đất khu dân cưHuyện Nhơn Trạch –Tỉnh Đồng Nai

3 Mục đích nghiên cứu:

Mục đích của đồ án là vận dụng những kiến thức đã học để áp dụng vào thiết kế thực

tế, nhằm giải quyết được nhu cầu dùng nước của người dân trong huyện , đảm bảocung cấp đủ nước đến từng hộ từng người dân trong khu vực

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Sử dụng kiến thức đã học để tính toán mạng lưới đường ống cung cấp nước cho khudân cư Huyện Nhơn Trạch Tỉnh Đồng Nai sao cho kinh tế nhất, vận tốc trong ốngluôn trong tiêu chuẩn cho phép, đồng thời áp lực mạng lưới luôn đủ để cung cấpnước đến người tiêu dùng trong điều kiện bất lợi nhất

5 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng các kỹ năng internet để thu thập tài liệu cần thiết cho đồ án Sử dụng cáctính năng của phần mềm Microsoft Office để thuyết minh, tính toán đồng thời vậndụng các phần mềm chuyên ngành như Autocad để thể hiện bản vẽ, chạy thủy lựcbằng chương trình Epanet

6 Các kết quả đạt được của đề tài

Chiều dài đoạn ống PVC D300: 836m

Chiều dài đoạn ống PVC D250 :1354 m

Chiều dài đoạn ống PVC D200: 2164 m

Chiều dài đoạn ống PVC D150: 1302 m

Chiều dài đoạn ống PVC D100: 15450 m

Chi phí xây dựng cho toàn mạng lưới :

Bằng số : 17,900,778,202 VNĐ

Bằng chữ: Mười bảy tỷ, chín trăm triệu bảy trăm bảy mươi tám ngàn hai trăm lẻ haiđồng

7 Kết cấu của Đồ án tôt nhiệp

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu dân cư Huyện Nhơn Trạch Tỉnh Đồng Nai có tất cả 6 chương bao gồm:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về khu dân cư Huyện Nhơn Trạch –Đồng NaiChương 2: Tổng quan về mạng lưới cấp nước

Chương 3:cơ sở tính toán mạng lưới cấp nước

Chương 4: tính toán và thiết kế mạng lưới cấp nước

Chương 5: Các thiết bị trên mạng lưới và kỹ thuật thi công mạng lưới cấpnước

Chương 6: Kỹ thuật thi công lắp đặt đường ống cấp nước

Chương 7: Khai toán chi phí xây dựng

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

VỀ DỰ ÁN

Chất lượng nước dùng cho sinh hoạt có nhu cầu cao hơn,nước phảitrong ,sạch ,vô trùng và có thành phần hóa học phù hợp với nhu cầu sinhhoạt con người

phẩm,nước dùng để truyền nhiệt ,truyền năng lượng , làm vệ sinh côngnghiệp

Chất lượng nước yêu cầu cũng muôn màu muôn vẻ , nồi hơi thì dùngnước có độ cứng thấp, công nghiệp thực phẩm, thì chất lượng nước như nướcsinh hoạt , một số dây chuyền công nghệ khác lại có thể dùng nước thô,thậm chí nước mặn

Dân số của thành phố ngày một đông hơn, trang thiết bị ngày càng hiệnđại : công nghiệp phát triển , đời sống cải thiện, thì nhu cầu về nước ngàycàng cao về lượng lẫn chất

Do đó việc xây dựng hệ thống cấp thoát nước sẽ trở thành một yêu cầucấp thiết nhằm đáp ứng phục vụ tốt cho nhu cầu đời sống con người và bảovệ môi trường

1.2 CÁC TIÊU CHUẨN VI PHẠM VÀ THƠNG SỐ THIẾT

Các tiêu chuẩn vi phạm và thông số thiết kế sử dụng trong luận án dựa

Sử dụng các vi phạm tiêu chuẩn và thông số thiết kế Việt Nam

Tham khảo qui phạm , tiêu chuẩn và thông số thiết kế các nước và đềuchỉnh các vi phạm này cho phù hợp dựa theo các quan điểm đã nêu trên Các số liệu sử dụng để tính toán cũng như các thông số liên quan khácđược trích dẫn từ các số liệu mới nhất về mặc pháp lý

1.3 GIỚI THIỆU VỀ HUYỆN NHƠN TRẠCH –ĐỒNG NAI

1 3.1 Điều kiện tự nhiên:

Huyện Nhơn Trạch – Tỉnh Đồng Nai là một huyện thuộc miềnĐơng Nam Bộ cĩ điều kiện tự nhiên thuận lợi khơng những về mặt khí hậu lẫngiao thơng đây là một trong những nguyên nhân đưa Nhơn Trạch trở thành mộttrong những Tỉnh phát triển của miền Nam

+ Phía Bắc : giáp huyện Long Thành ,các quận 2 và quận 9 TPHCM + Phía Nam : giáp Huyện Nhà Bè

+ PhíaTây : giáp Huyên Nhà Bè

+Phía Đơng : giáp Huyện Long Thành và huyện Tân Thành -tỉnhBRVT

1.3.2.Đặc Điểm Khí hậu:

Huyện Nhơn Trạch – Tỉnh Đồng Nai thuộc vùng khí hậu nhiệt đới giĩ mùa.+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khơ từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

+ Độ ẩm khơng khí trung bình khoảng 85%, cao nhất vào khoảng tháng 4với độ ẩm khơng khí khoảng 90.80%

+ Nhiệt độ trung bình năm : 26 0c

+ Nhiệt độ cao nhất trong năm : 290c

+ Nhiệt độ thấp nhất trong năm : 240c

+ Nhiệt độ cao nhất vào tháng 4 trong năm khoảng : 310c - 320c

+ Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 trong năm khoảng : 240c.

+ Lượng mưa trung bình hằng năm : 1300 mm

+ Lượng mưa cao nhất : 1700 mm

 Cường độ bức xạ :

+ Bức xạ trong năm là 4402.02 Cal/cm2

.

 Lượng bốc hơi :

+ Lượng bốc hơi mặt nước trung bình trong năm : 1133 mm

+ Lượng bốc hơi cao nhất thường xảy ra vào tháng 11 đến tháng 5 năm sau

 Chế độ gió và giông bão :

Nhơn trạch – tỉnh Đồng Nai chịu ảnh hưởng của 3 loại gió :+ Gió Đông hoặc gió Đông Bắc vào đầu mùa khô

+ Gió Tây hoặc gió Tây Nam vào mùa mưa

+ Gió Chướng vào mùa khô

+ Gió Đông với tầng suất 11%, tốc độ gió trung bình 2.3 m/s

+ Gió Đông Bắc với tầng suất 8.5%, tốc độ gió trung bình 2.7 m/s

+ Gió Tây và Tây Nam với tầng suất 5.3%, tốc độ gió trung bình 1.9 m/s.+ Tháng 3 có gió mạnh nhất 5.1 m/s

+ Tháng 10 có gió yếu nhất 2.2 m/s

1.3.3 Địa chất Thủy Văn công trình:

Tham khảo tài liệu địa chất một số công trình đã xây dựng xung quanh khu

và ổn định ở độ sâu từ mặt đất thiên nhiên xuống khoảng 3 – 4 m là lớp cát phasét có khả năng chịu tải với Rđ > 1.5 kg/cm2 Mực nước ngầm ở độ sau dưới 2-3mét Nhìn chung không ảnh hưởng đến chất lượng công trình.

1.3.4 Cảnh quan thiên nhiên:

Khu vực dự kiến xây dựng nhìn chung tương đối hoàn chỉnh về quy hoạch,

cơ sở hạ tầng đầy đủ, giao thông và dân cư cũng như các công trình công cộng

ổn định thuận lợi cho việc xây dựng công trình

1.3.5 Đặc Điểm Kinh Tế- Xã Hội

Về Lao Động Nghề Nghiệp : nghề nghiệp của khu vực dự án chủ yếu là : một

bộ phận nhỏ làm vườn và nuôi cá bè bộ phận lớn làm trong nhà máy chế biếnthủy sản , tiể thủ công nghiệp và công chức nhà nước , bộ phận nhỏ buôn bántiể thương

Kinh Tế Xã Hội : trong những năm gần đây cùng với nhịp độ phát triển củatỉnh Đồng Nai , đã tạo điều kiện cho huyện Nhơn Trạch phát triển một cáchnhảy vọt cơ cấu kinh tế thay đổi công nghiệp phát triển kéo theo một sốngành về xã hội cũng phát triển theo , như giáo dục ,y tế , văn hóa , thể dục thểthao …đời sống nhân dân được nâng cao tỷ lệ đói nghèo đã giảm đáng kể

1.3.6 Hiện Trạng Giao Thông :

Hệ thống giao thông của Huyện được quy hoạch khá hoàn chỉnh

Đường trục chính cảnh quan có dải phân cách ở giữa ,lộ giới rộng 40m Đường trục vành đai có giải phân cách ở giửa , lộ giới rộng 25m và 30m Các con đường nội bộ hiện nay được nhân dân đống góp xây dựng hầ hết là

bê tông và nhựa hóa

Đối với bên ngoài , huyện có tuyến đường giáp giữa đồng nai với vũng tàu đây là tuyến đường có ý nghĩa kinh tế , an ninh quốc phòng không những củavũng tàu mà còn của tỉnh đồng nai hàng ngày trên tuyến đường này có môt lượng rất lớn các loại phương tiện vận tải lưu thông để vận chuyển hàng hóa vànhân dân trong và ngoài tỉnh

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN VỀ

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

2.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC:

Hệ thống cấp nước là một tổ hợp các công trình, làm nhiệm vụ thu nhậnnước từ nguồn, làm sạch nước, điều hòa, dự trữ, vận chuyển và phân phối nướcđến các nơi tiêu thụ

Một hệ thống cấp nước gồm các công trình sau:

- Công trình thu nước và Trạm bơm cấp I

2.2 CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH:

2.2.1 Công trình thu và trạm bơm cấp I:

Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn

Nguồn có thể là nước mặt hoặc nước ngầm Các nguồn nước được sử dụngphổ biến nhất là nước sông, nước ngầm mạch sâu dùng để cấp nước cho sinhhoạt và ăn uống

Chọn công trình thu nước dựa trên cơ sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ

ổn định, tuổi thọ của công trình và thuận tiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồnnước

Trạm bơm cấp I: Là trạm bơm nước thô dùng để đưa nước từ công trình thulên công trình làm sạch

Đối với bơm nước mặt, trạm bơm có thể đặt kết hợp với công trình thu hoặcriêng biệt

Đối với công trình nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm

có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lý

Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I

và trạm bơm cấp II Nó còn có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy trong 3giờ, xă cặn bể lắng, nước rửa lọc, và nước dùng cho các nhu cầu khác của nhàmáy nước

Các loại bể chứa: Bể chứa có thể làm bằng bê tông cốt thép, gạch xây có dạnghình chữ nhật hoặc tròn trên mặt bằng

Bể có thể xây nữa nổi, nữa chìm hoặc nổi Khi đặt nổi cần có lớp đất phủ dày0.5m Nước trong bể chứa nước sạch thường cao hơn mặt đất tự nhiên

Khi dung tích bể lớn thường xây dạng hình vuông

Bể chứa nước sạch về mặt kết cấu phải vững chắc, chịu được tác dụng củatải trọng đất và nước, không được rò rĩ và chống được ô nhiễm cho nước trongbể

Bể chứa thường được xây làm nhiều ngăn để đảm bảo đủ thời gian tiếp xúcgiữa nước với chất khử trùng thường là 30 phút

Bể chứa phải có độ dốc đáy về phía hố thu nơi đặt ống hút của máy bơm đểthuận tiện cho việc tháo rửa

Bể chứa cần được bố trí:

 Ống đưa nước sạch vào bể, Ống dẫn nước ra

 Ống tràn

 Ố ng xả kiệt

 Thiết bị thông gió

 Lỗ thăm bậc lên xuống hoặc thang cho người lên xuống và vận chuyểntrang thiết bị

2.2.4 Trạm bơm cấp II:

Trạm bơm nước sạch từ bể chứa nước sạch vào mạng lưới cấp nước đô thị.Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II phải bám sát chế độ tiêu thụ nước để đảmbảo yêu cầu dùng nước

- Mạng lưới cấp nước có đài đặt đầu mạng

- Mạng lưới cấp nước có đài đặt giữa mạng

Mạng lưới cấp nước có đài đặt cuối mạng

+ Đài có dạng hình cầu bằng kim loại lắp ghép, chân đài làm bằng thép Bầu

và chân đài được ghép đất sau đó dùng hệ thống tời để giữ đài đứng thẳng, cốđịnh đài bằng hệ thống dây căn

- Khi xây dựng đài cần bố trí các đặc điểm sau:

+ Cầu thang để lên xuống thăm nom, kiểm tra

+ Thu lôi chống sét

+ Đường ống dẫn nước vào và ra đài trên có bố trí các van khóa 2 chiều và 1chiều.

+ Đường ống tràn và ống xả cặn được nối chung với nhau Ống xả cặn đểphục vụ cho việc tháo rửa bể theo định kỳ Ống tràn và ống xả cặn được nối vớimạng lưới thoát nước

+ Thước báo hiệu mực nước có thể dùng hệ thống phao nối vơi dây và hệ thốngtruyền động để thể hiện mực nước trong đài để có thể quan sát từ xa phục vụcho việc quản lý trạm bơm cấp II

2.2.6 Mạng lưới đường ống phân phối nước:

Bao gồm các đường ống truyền dẫn và các đường ống phân phối nước cho cácđiểm dân cư và xí nghiệp công nghiệp trong đô thị

Mạng lưới cấp nước là một trong những thành phần cơ bản của hệ thống cấpnước, nó liên hệ trực tiếp với các ống dẫn, trạm bơm cấp II, các công trình điềuhòa dự trữ Giá thànhxây dựng mạng lưới chiếm 50 -80% giá thành xây dựngtoàn bộ hệ thống cấp nước Vì vậy cần phải nghiên cứu và thiết kế chính xáctrước khi xây dựng

Sự phân bố các tuyến ống của mạng lưới phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Đặc tính quy hoạch cấp nước của khu vực sự phân bố các đối tượng dùngnước riêng rẽ, sự bố trí các tuyến đường, hình thú kích thước các khu nhà ở, câyxanh…

- Sự có mặt của các chướng ngại vật thiên nhiên hay nhân tạo như sông, rạch,đướng sắt, …

- Mạng lưới nước cấp có thể chia làm 2 loại đó là: mạng lưới cụt và mạng lướivòng

- Phân loại theo chức năng phục vụ gồm có:

+ Hệ thống cấp nước sinh hoạt: phục vụ nhu cầu của người dân trong các đô thịnhư cấp nước ăn uống, tắm rửa, giặt giũ

+ Hệ thống cấp nước sản xuất: dùng để cung cấp nước cho các dây chuyền

+ Hệ thống cấp nước chữa cháy: dùng để cung cấp lượng nước cần thiết đểdập tắt đám cháy khi có cháy xảy ra.

+ Hệ thống cấp nước kết hợp: là sự kết hợp giữa 2 hay nhiều hệ thống riêngbiệt thành một hệ thống cấp nước

- Phân loại theo phương pháp sử dụng:

+ Hệ thống cấp nước chảy thẳng: nước chỉ cấp cho một mục đích sử dụng nào

đó, sau đó thải vào mạng lưới thoát nước đô thị Hệ thống này thường dùng cho

hệ thống cấp nước sinh hoạt

+ Hệ thống cấp nước tuần hoàn: nước được sử dụng theo chu trình khép kín

Hệ thống này tiết kiệm nước vì bổ sung một lượng nước hao hụt trong quá trìnhtuần hoàn Hệ thống này thường dùng cho các khu công nghiệp

+ Hệ thống cấp nước dùng lại: hệ thống này thường dùng khi chất lượng nướcthải ra của đối tượng dùng nước trước vẫn đảm bảo cấp nước cho đối tượng dùngnước sau Thường dùng cho khu công nghiệp

- Phân loại theo phương pháp chữa cháy:

+ Hệ thống chữa cháy áp lực cao: có áp lực tự do cần thiết của vòi phun chữacháy đặt tại điểm cao nhất của ngôi nhà cao nhất không nhỏ hơn 10m với lưulượng tính toán vòi là 5l/s

+ Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: là hệ thống cấp nước được thiết kế với áplực nước của mạng lưới chỉ đủ đưa nước lên xe chữa cháy Bơm trên xe chữacháy có nhiệm vụ tạo ra áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy

CHƯƠNG 3:

CƠ SỞ TÍNH TOÁN MẠNG

LƯỚI CẤP NƯỚC

3.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:

- Điều tra thu thập các số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiệntrạng mơi trường và đánh giá hiện trạng mơi trường của khu vực nghiên cứu,trong đĩ tập trung về cấp nước của khu vực

- Xây dựng mạng lưới cấp nước khả thi và phù hợp về kinh tế kỹ thuật Trong

đĩ bao gồm vạch tuyến, tính tốn mạng lưới cấp

- Đánh giá các ảnh hưởng đối với mơi trường và kinh tế xã hội của hệ thốngcấp nước đề xuất

3.1.3 Thống Kê Số Liệu Ban Đầu

Dự án cấp nước Huyện Nhơn Trạch –Tỉnh Đồng Nai

 Diện tích khu đô thị : 62 ha

 Mật độ dân số 350 người / ha

 Tỉ lệ gia tăng dân số :1 5%

 Niên hạn thiết kế : t = 15 năm

 Tiêu chuẩn dùng nước :150 l/ người ngđ

 Trường mầm non:200 bé và 20 giáo viên

 Trường THPT:1500 (hs) và 45 giáo viên

 Trung Tâm YTế :50 giường

 Nhà Máy Chế Biến Thủy SSản :50 cơng nhân xí nghiệp nĩng và 250cơng nhâ xí nghiệp khơng nĩng.nước sản xuất là :20 m3/h

 Nhu cầu xây dựng nhà máy cấp nước ngầm :

Với những ø đều kiện sinh hoạt sản xuất và phát triển trên nhu cầu cấpnước mặt cho sản xuất và cho sinh hoạt của nhân dân là rất cần thiết và cấpbách

3.2 TÍNH TỐN SỐ DÂN CỦA KHU QUY HOẠCH.

 Số dân hiện tại của khu đơ thị :

N0 = F x P

Trong đó :

F = 62 ha là diện tích khu đô thị

P = 350 người /ha mật độ dân số của khu đô thị

N0 = 62 x 350 =21700 (người )

Với niên hạn thiết kế của công trình là : 15 năm

 Dân số của khu đô thị sau 15 năm :`

N =N0 ( 1 + r )t

Trong đó :

N0 : số dân hiện tại cuả khu đô thị N0 = 21700 (người )

t : niên hạn thiết kế của công trình , t = 15 năm

r : tốc độ gia tăng dân số ; r = 1.5 %

N15 = 21700 (1 + 1.5%)15 = 27130(người)

3.3 LƯU LƯỢNG NƯỚC CHO KHU DÂN CƯ

3.3.1.Lưu Lượng Nước Sinh Hoạt

 Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình :

15

N q

sh

4069.5 (m3/ngđ) Trong đó :

qtc Tiêu chuẩn dùng nước là 150 (l /người.ngày)

N15 Số dân tính tốn ứng với tiêu chuẩn dùng nước: 27130 (người)

Lưu lượng nước dùng trong ngày lớn nhất :

 Hệ số không điều hòa ngày phải kể đến cách tổå chức đời sống xã hội,điềukiện làm việc,mức độ tiện nghi,sự thay đổi nhu cầu sử dụng nước theo mùa

vì thế nên hệ số K cũng thay đổi theo

Theo TCXD-33-2006, hệ số K ngaymax= 1.1 - 1.2

ta chọn Kngày max = 1.2

h

ng k

Qhmin = 24

min min

h

ng k

Trong đó :

Qngmax : Lưu lượng nước dùng trong ngày lớn nhất

Khmax : Hệ số không đều hòa giờ lớn nhất

Khmax =  max   max

αmax : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình , chế độ làm việc củacác cơ sở sản xuất và các đều kiện địa phương như sau :

αmax = 1.2 – 1.5 , chọn αmax = 1.2

Vì số dân khu dân cư là N15 = 27130 người

Chọn βmax = 1.18 , βmin =0.52

Qhmax = 24

4 1 4

4883 

= 184.87 (m3/h)

Qhmin = 24

208 0 6

3255 

= 28.22 (m3/h)

3.3.2 Lưu Lượng Nước Tưới Cây , Tưới Đường

Do không đủ các số liệu cụ thể về diện tích đường và cây xanh cần tướinên ta chọn lưu lượng nước tưới bằng 8%_12% lưu lượng sinh hoạt Ơû đây tachọn lưu lượng nước tưới = 10%Qsh

ngđ m Q

34 488

Chỉ tưới cây trong 8 giờ ( sáng từ 4h_8h và chiều từ 16h_19h )

Vậy lưu lượng tưới cây trong 1giờ là :

8 24.41( / ) 6.78( / )

3

ngd m

MN

q n n

)/(17.10/625.36

8

s l h

m

Trong đĩ:

nhs :số học sinh trường mầm non: nhs =200(học sinh)

ngv :số giáo viên trường mầm non: nhs =20 (giáo viên)

qhs:tiêu chuẩn cấp nước cho trường mầm non , qhs = 75 (l/ng.đ)

VẬY: 1000

75 ) 20 200

3.3.4 Lưu Lượng Nước Sinh Hoạt Của Trường THPT.

Tiêu chuẩn dùng nước của 1 học sinh là : qhs=15-20 (l/hs.ngđ),(theo

“ tiêu chuẩn việt nam 4513:1988 cấp nước bên trong cơng trình “),chọn qhs =20(l/hs.ngđ)

1000

)( hs gv hs

MN

q n n

Trong đĩ:

nhs :số học sinh trường THPT: nhs =1500(học sinh)

ngv :số giáo viên trường THPT: ngv =45 (giáo viên)

VẬY: 1000

20 ) 45 1500

Trong đĩ:

QTC : tiêu chuẩn cấp nước cho một giừng bệnh ,qtc = 250 (l/ng.ngđ)

3.3.6 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Nhà Máy Chế Biến Thủy Sản.

a Lưu Lượng Nước Sinh Hoạt Của Cơng Nhân.

=8.5 (m3/ngđ) =2.36(l/s)

b Lưu Lượng Nước Tắm Của Cơng Nhân.

Do nhà máy trong quá trình sản xuất cĩ làm bẩn quần áo và taychân nên ta chọn số người sử dụng tính cho một nhĩm hương sen la 14(người)

Ta cĩ :Qh

tắm = 0.5n Trong đĩ : n số buồng tắm

N: số cơng nhân tắm trong 1ca

Qh

tắm = 0.57 =3.5(m3/h)

Do thời gian dùng vòi tắm hương sen của công nhân kéo dài 45 phút saukhi hết ca nên lưu lượng dùng nước trong 1 ca của công nhân là:

Qca

tắm = 60

45 5

3 

=2.625 (m3/ca)

Ta cĩ bảng thống kê nhu cầu dùng nước của khu dân cư theo giờ(với hệ số khơng điều hịa giờ là K =1.4 thì ta cĩ được % chế độ dùng nướctheo từng giờ của dân cư như trong bản thống kê )

 Vậy tổng nhu cầu nước dùng để sử dụng là:

QYC = Qng.max + Qtuĩi + QMN + QTHPT + QMN + QTTYT

 Trạm bơm cấp II làm việc không đều hòa và theo sát chế độdùng nước ban đêm tiêu thụ ít hơn , lượng nước nhỏ Ban ngày các giờ caođiểm tiêu thụ nhiều hơn lượng nước lớn với mục đích giảm các dung tíchcác công trình đều hòa

 Ta dựa vào chế độ dùng nước và từ biểu đồ dùng nước của khuđô thị ta chọn chế độ bơm theo 3 cấp :

- Từ 0h đến 4h trạm có 1 bơm làm việc lưu lượng do trạm bơm cấpbằng với lưu lượng 1 bơm

Qtr = Qb = 2.0%Qngđ

Hình 3.1: Biểu đồ dùng nước cho từng giờ

- Từ 4h đến 6h và từ 18h đến 24h trạm có 2 bơm làm việc lưu lượng trạmbơm lúc này :

Qtr =knQb=0.922.0%Qngđ = 3.6%Qngđ

Trong đó :

k- hệ số giảm lưu lượng khi các bơm làm việc song song ( có 2bơm làm việ song song ) ,k = 0.9

Qtr –lưu lượng của trạm bơm

Qngđ – lưu lượng nước tiêu dùng trong một ngày ở chế độ tínhtoán của khu vực dùng nước

Qbơm : lưu lượng của máy bơm

n-số bơm cùng làm việc ; n=2 bơm

- Từ 6h đến 18h trạm có 3 bơm làm việc lưu lượng trạm bơm lúcnày :

Qtr =knQb=0.8832.0%Qngđ = 5.28%Qngđ

Trong đó :

k- hệ số giảm lưu lượng khi các bơm làm việc song song ( có 3bơm làm việ song song ) ,k = 0.88

Qtr –lưu lượng của trạm bơm

Qngđ – lưu lượng nước tiêu dùng trong một ngày ở chế độ tínhtoán của khu vực dùng nước

Qbơm : lưu lượng của máy bơm

n-số bơm cùng làm việc ; n=3 bơm

3.5 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ ĐẶT ĐÀI VÀ DUNG TÍCH ĐÀI NƯỚC

3.5 1 Xác định vị trí đặt đài

Căn cứ vào địa hình thực tế của khu dân cư trên bản đồ tổng thể, căn cứvào biểu đồ dùng nước từng giờ trong ngày Ta chọn phương án thiết kế tối

ưu nhất để có thể cấp nước đầy đủ và liên tục đảm bảo áp lực vận chuyểnnước đến điểm cao xa nhất trong khu vực, vừa đảm bảo kinh tế xây dựngcông trình, vừa đảm bảo kế hoạch phát triển và quy hoạch đô thị trongtương lai

Ta có thể đưa ra 3 phương án :

+ Phương án 1: Mạng lưới cấp nước có đài đặt ở đầu mạng lưới

+ Phương án 2: Mạng lưới cấp nước có đài đặt ở cuối mạng lưới

+ Phương án 3: Mạng lưới cấp nước chỉ có trạm bơm cấp II và không cóđài điều hòa

Những ưu và nhược điểm của từng phương án

Phương án 1:

Ưu điểm : Trong giờ dùng nước lớn nhất thì trạm bơm và đài cùng hoànhập vào mạng để cung cấp đến điểm bất lợi nhất Chế độ bơm của trạmbơm cấp II cũng đơn giản hơn, tính toán kỹ thuật cũng không phức tạp Khithành phố dùng nước ít thì lượng nước thừa sẽ lên đài, được vận chuyển trênđoạn ống ngắn nên tổn thất áp lực và rò rỉ giảm bớt Máy bơm vẫn hoạtđộng bình thường, ít tổn hao điện năng

Như vậy chọn phương án 1 để thiết kế và xây dựng mạng lưới cấp nước đôthị với nhiều ưu điểm nhất thỏa nhu cầu dùng nước người dân theo mặt bằngtổng thể xây dựng

Nhược điểm : Khi cấp nước đầy đủ cho cuối mạng lưới thì cần phải vậnchuyển lưu lượng lớn; đòi hỏi đường kính ống phải lớn hơn và chi phí xâydựng cao Nhưng xét về nhu cầu phát triển đô thị thì đường kính ống có lớnhơn cũng phù hợp Đài xây cao nên tốn kém

Mặc khác đặt đài ở đầu mạng lưới giúp cho việc thi công và quản lý thuậnlợi hơn,

Chắc chắn sẽ giảm được kinh phí xây dựng và kinh phí quản lý

Phương án 2: Mạng lưới cấp nước có đài đặt ở cuối mạng.

Ưu điểm : Khi giờ dùng nước lớn nhất thì đài có thể cấp nước cho khu vựccuối mạng lưới và điểm bất lợi nhất nằm gần đài Lúc này dòng chảy theohai hướng khác nhau và tạo biên giới cấp nước

Nhược điểm : Trong giờ dùng nước nhỏ nhất lưu lượng thừa sẽ lên đài Lúcnày nước vận chuyển trên đoạn đường dài trong khi đường kính ống nhỏ, gây

ra tổn thất áp lực cao Làm cho trạm bơm cấp II tốn nhiều điện năng Tuynhiên phương án này có thể chọn để dự phòng

Phương án 3 : Mạng lưới cấp nước chỉ có trạm bơm cấp II và không có

đài

Ưu điểm : Giảm kinh phí xây dựng đài

Nhược điểm : Trạm bơm cấp II phải chia làm nhiều chế độ khác nhau, phảichỉ đạo chặt chẽ trong việc điều hành và quản lý, theo dõi chặt chẽ mựcnước tại các bể chứa,giờ dùng nước cao điểm đặc biệt là các ngày lễ tết.Mặt khác việc xây dựng trạm bơm phải tốn diện tích lớn Vì vậy phương ánnày ta không nên chọn

3.5.2 Tính dung tích đài nước :

Đài nước làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp IIvà mạng lưới tiêu thụ, và sục rửa các bể lọc, đồng thời tạo cột áp để vẩnchuyển nước đến nơi tiêu thụ Ngoài ra nó còn có nhiệm vụ dự trữ nướcchữa cháy trong thời gian cần thiết (10 phút)

Chế độ tiêu thụ nước rất khác nhau theo từng giờ trong ngày, bơm cấphai làm việc chỉ có hai hoặc ba cấp bám sát chế độ tiêu thụ nước để giảmdung tích đài nước

Những giờ bơm cấp hai cung cấp lưu lượng vào mạng lưới lớn hơn lượngnước tiêu thụ, nước dự trữ ở đài, ngược lại nước tiêu thụ lớn hơn lượng nước

do trạm bơm cấp hai cung cấp thì nước trên đài sẽ cung cấp cho mạng lưới Dung tìch điều hòa của đài nước được xác định dựa vào chế độ làmviêc của trạm bơm cấp 2 và chế độ tiêu thụ nước của khu dân cư

Dung tích đài nước được xác định bằng phương pháp thống kê Nộidung của phương pháp này là ta chọn giơ dốc cạn nước, thường là sau thờigian lấy nước liên tục , nước trong đài cạn sạch coi như bằng không Từ đótính được lưu lượng nước còn lại trong đài theo từng giờ , lượng nước lưu lại

trong đài lớn nhất là dung tích điều hòa của đài Ngoài lượng điều hòa , đàiphải chứa thêm lượng nước chữa cháy

Khi xác định được dung tích đài hợp lý ta căn cứ vào đó để chọnbơm cấp II.Chọn chế độ vận hành bơm cấp I đều 24 /24( h ).( bơm cấp I hoạtđộng 1 bậc ).Bơm cấp II có thể làm việc 2 -3 bậc

Các bảng tính toán dung tích đài nước, vì giá thành xây dựng của bể chứathì nhỏ hơn nhiều so với giá thành xây dựng một thủy đài có dung tích nên tacăn cứ vào các bảng để so sánh phương án tối ưu để có dung tích đài nhỏnhất, giảm chi phí xây dựng đài nước

Dựa vào các bảng tính dung tích thủy đài ta chọn chế độ vận hànhvà lưu lượng của bơm cấp II

Bảng 3.2: Thống kê lưu lượng điều hịa của đài:

Giờ

Trong

Ngày

Lưu LượngTiêuThụ(Qng.đ)

Trạm Bơm Cấp II(Qng.đ)

Nước VàoĐài(Qng.đ)

Nước RaĐài(Qng.đ)

Nước CịnLại TrongĐài(Qng.đ)

3.6 THỂ TÍCH ĐIỀU HOÀ ĐÀI NƯỚC

 Đài nước làm nhiệm vụ đều hòa lượng nước (khi bơm thừa nước lênđài thiếu nước từ đài chảy xuống) và tạo áp lực để nước vận chuyển trongđường ống đến các nơi tiêu thụ

 Đài thường đặt ở vị trí cao để giảm chiều cao đài và giảm giá thànhxây dựng

 Những yêu cầu cơ bản về trang thiết bị cho đài nước:

 Thùng chứa nước trên cao có dạng tròn , đáy phẳng hoặc lỏm

 Kết cấu đỡ khung gồm : dầm , cột , đà kiền và móng

 Cầu thang bằng kim loại để lên xuống để thăm nom, xem xét

 Các ống dẫn nước vào và ra khỏi thùng nước trên đó có bố trí cácvan khóa 2 chiều và 1 chiều

 ống tràn nối hệ thống thoát nước

 ống xả cặn , tháo bùn nối ống tràn

 Thước báo hiệu mực nước

 Thu lôi chống sét

Dung tích của đài nước được xác định dựa vào chế độ làm việc của trạmbơm cấp II và chế đô tiêu thụ nước của khu dân cư

Dung tích thiết kế của đài nước tính theo công thức sau đây:

Wđ = Wđhoa + W10cc

Trong đó :

Wđhòa : Thể tích điều hòa của đài

W10cc : Thể tích chứa nước dập tắt một đám cháy trong 10 phút Dung tích đều hòa xác định theo bảng :

Wđiều hịa = 5.9%Qngày đêm = 5.9%  6520.8 = 384.73 (m3)

Mà

Wcc = 1000

t q

n tc 

 Trong đó : Với số dân 25000 (người) < N15 = 27130 (người) < 50000(người)

Nên ta chọn n = 2 đám cháy xảy ra đồng thời

lưu lượng nước tiêu chuẩn dùng để chữa cháy là : qtc = 15 (l/s)

 Thời gian chữa cháy của đài trong t = 10 phút

18 (m3)

 Wđ.= 384.73 + 18 = 402.7 (m3)

Ta xác định kích thước và chiều cao của đài nước từ quan hệ :

D H

D

H

7 , 0 7

2

55 , 0 7 , 0 4

14 , 3

D H

55,0

7.40255

,0

d

W

9(m)Chọn D = 8.5 m

Hđài = 0.7 x 9 = 6.3 (m)

 Chiều cao xây dựng thiết kế của đài nước

Hxd = 0,25 + Hđài + 0,2

Trong đó : 0,25 là chiều cao có tính đến lớp cặn đọng lại

0,2 là chiều cao thành đài

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

4.1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ CỦA MẠNG LƯỚI

Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển nước và phân phối nước đếnnơi tiêu thụ.Nó bao gồm các ống chính , chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển,các đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm dùng nước

Mạng lưới nước cấp là một bộ phận của hệ thống cấp nước Giá thành xâydựng mạng lưới chiếm khoảng 50% - 80% giá thành toàn bộ công trình Bởivậy nó cần phải được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng

Mạng lưới cấp nước được cấu tạo sau :

 Mạng lưới cụt : Là loại mạng lưới chỉ có thể cấp nước cho các điểm theomột hướng nhất định và kết thúc tại các đầu mút của các tuyến ống Mạnglưới cụt chỉ được phép áp dụng trong các trường hợp sau đây :

 Cấp nước sản xuất khi được phép dùng để sữa chữa

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

 Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không quá 300 m

 Mạng lưới vòng : là loại mạng lưới có đường kính ống khépkín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía

 Mạng lưới cấp nước hỗn hợp : là loại mạng lưới thường đượcsử dụng phổ biến nhất kết hợp hai ưu điểm trên

Căn cứ vào khu vực cấp nước mức độ yêu cầu cấp nước của khu dân cư tachọn phương án mạng lưới vòng

 Các yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới cấp nước : Bảo đảm đưađầy đủ và liên tục lượng nước cần thiết đến nơi tiêu thụ phải đảm bảo chấtlượng nước đúng yêu cầu sử dụng , giá thành xây dựng rẻ thi công và quảnlý dễ dàng thuận tiện, có khả năng tự động hóa và cơ giới hóa việc khai thácvà vận chuyển nước