Tính toán thiết kế trạm xử lý nước cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa – Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh Lạng Sơn.

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật
Môi Trường, cùng các Thầy, Cô giáo trong khoa Môi Trường - Trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tận tình truyền đạt cho tơi những kiến thức cơ
bản giúp tơi có được cơ sở lý thuyết vững chắc để vận dụng vào thực tế và tạo mọi
điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi trong q trình học tập và hồn thành đồ án.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Chu Thị Thu Hà đã tận tình dạy
bảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong śt q trình học tập và hồn thành
đồ án tớt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, là nguồn
động viên và là điểm tựa vững chắc đã hỗ trợ và tạo nghị lực cho tơi trong śt q
trình học tập.
Tơi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 09 tháng 09 Năm 2015
Sinh viên
Đặng Tuấn Vũ

1


MỤC LỤC

2


DANH MỤC BẢNG, BIỂU

3


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Khu cửa khẩu Nà Nưa cách Thị trấn Thất Khê 15 km, là cửa khẩu buôn bán
thương mại, là đầu mối dịch vụ của hệ thống cửa khẩu biên giới huyện Tràng Định.
Trong những năm gần đây, khu kinh tế cửa khẩu đã có nhiều phát triển mạnh mẽ về
thương mại và dịch vụ. Khu vực cửa khẩu vừa hoàn thành quy hoạch và chuẩn bị
xây dựng, các hạng mục hạ tầng đang dần được đẩy mạnh đầu tư, trong đó có cấp
nước sạch. Việc đầu tư xây dựng một hệ thống cấp nước sạch trong giai đoạn hiện
nay là rất cần thiết nhằm đảm bảo nâng cao đời sống sinh hoạt của các cán bộ chiến
sĩ, cải thiện đời sống của cộng đồng dân cư trong khu vực và góp phần thúc đẩy sự
phát triển kinh tế cửa khẩu, đẩy mạnh phát triển kinh tế của tỉnh.

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đề xuất dây chuyền cơng nghệ và tính tốn thiết kế trạm xử lý nước cho khu vực
cửa khẩu Nà Nưa – Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh Lạng Sơn.

- Đề xuất phương án vạch tuyến mạng lưới cấp nước cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa –
Xã Quốc Khánh – Huyện Tràng Định – Tỉnh Lạng Sơn.

3. Nội dung nghiên cứu
-

Thu thập những sớ liệu có sẵn về khu vực cửa khẩu Nà Nưa : diện tích, dân số, nhu
cầu dùng nước của người dân trên địa bàn.

-

Dự báo, khảo sát nhu cầu về nước sạch của người dân tại cửa khẩu Nà Nưa giai
đoạn 2015-2025.

-

Khảo sát hiện trạng nguồn nước sử dụng cho cấp nước, từ đó đề xuất các giải pháp
xử lý nguồn nước cấp.

-

Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý hợp lý, phương án cấp nước tới ưu cho người
dân.

-

Tính tốn tớc độ phát sinh dân số và lưu lượng nước cần cấp cho người dân đến
năm 2025.

4


-

Tính tốn cơng suất của hệ thớng dựa trên nhu cầu sử dụng nước của người dân.
Thiết kế mạng lưới cấp nước cho người dân.
Thiết kế, tính tốn các cơng trình trong hệ thớng.
Tính tốn trạm xử lý nước.
Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý.

4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu: Tìm hiểu, thu thập sớ liệu về cửa khẩu Nà Nưa:
Thuyết minh quy hoạch chi tiết 1/2000 cửa khẩu Nà Nưa, huyện Tràng Định; Bản
đồ quy hoạch cửa khẩu Nà Nưa;...

- Phương pháp tính toán: Dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được, dùng các
cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình xử lý.

- Phương pháp tin học: Sử dụng phần mềm AutoCAD để thể hiện bản vẽ mặt bằng,
các cơng trình xử lý, mạng lưới cấp nước...

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
-

Xây dựng trạm xử lý nước cấp giải quyết được vấn đề thiếu nước sạch trong sinh

-

hoạt của người dân.
Góp phần nâng cao đời sớng của người dân, xúc tiến phát triển kinh tế của vùng.

- Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp,
sinh viên tham quan, học tập.

5


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC CỬA KHẨU NÀ NƯA
HUYỆN TRÀNG ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN
1.1.

Điều kiện tự nhiên
1.1.1 Vị trí và giới hạn khu đất
Khu vực cấp nước gồm: khu vực cửa khẩu Nà Nưa, Thôn Bản Dảo, Bản Dỉ,
Phia Sliếc, Bản Pị Chà thuộc xã Q́c Khánh, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn, nằm

phía Tây Bắc tỉnh Lạng Sơn, cách thị trấn Thất Khê 15km về phía Đông Bắc. Ranh
giới được xác định như sau:

+ Phía Đông: Giáp biên giới Việt – Trung.
+ Phía Nam: Giáp biên giới Việt – Trung.
+ Phía Bắc: Giáp suối, núi đá trong khu vực.
+ Phía Tây: Giáp đồi đất trong khu vực.
- Diện tích nghiên cứu:
60,00 ha.
- Diện tích lập Quy hoạch: 58,09 ha.

1.1.2 Địa hình, địa mạo:
-

Khu vực lập quy hoạch phần lớn là đồi núi chiếm khoảng 80% (chủ yếu là đồi, núi

-

đất).
Khu vực cấp nước theo quy hoạch là đất nương bãi canh tác 1 vụ nằm dọc theo
thung lũng hình thành bởi 2 dãy núi đất và núi đá. Đây là khu đất trũng nằm giữa
hai dãy núi theo hướng Đông - Tây. Cao độ cao nhất 334,07 cao độ thấp nhất

-

284,80 cao độ trung bình 300,52 so với mực nước biển.
Khu vực lận cận và cấp nước dọc tuyến là các hộ dân sinh sống của các thôn Bản
Dảo, Bản Dỉ, Phia Sliếc cũng nằm dọc theo thung lũng hình thành bởi 2 dãy núi đất
và núi đá. Đây là khu đất trũng nằm giữa hai dãy núi theo hướng Tây Bắc - Đông

-

Nam.
Khu vực xây dựng khơng chịu ảnh hưởng của lũ.
Tồn bộ khu vực thành phần đất chủ yếu là Felarit, trầm tích đá vôi, đất kết dính trung
tính cường độ chịu lực từ 1,0 kg/cm2 đến 1,2 kg/cm2 thuận tiện cho xây dựng.
1.1.3 Khí hậu, thủy văn:
* Khí hậu:
Khu vực chịu ảnh hưởng chung khí hậu của huyện Tràng Định có đặc điểm

6


khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi. Hàng năm chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa nóng,
ẩm bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10. Mùa khô lạnh, ít mưa, khô hanh và rét kéo dài
từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
a) Nhiệt độ khơng khí:
Nhiệt độ khơng khí trung bình năm 21,60C.
Nhiệt độ khơng khí cao tuyệt đối năm 39,00C.
Nhiệt độ không khí thấp tuyệt đối năm -1,00C.

-

b) Lượng mưa hàng năm:
Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.155-1.600 mm.
Số ngày mưa: 136 ngày/năm.
Lượng mưa ngày lớn nhất: 120 - 150mm.

-

c) Độ ẩm khơng khí trung bình: 82 -84%
d) Gió:
Gió mùa Đơng Bắc: Từ tháng 11 đến tháng 4.
Gió mùa Đơng Nam: Từ tháng 5 đến tháng 10.

-

e) Lượng sương muối hàng năm:
Từ 2 đến 3 ngày xuất hiện vào mùa đông tháng 12 đến tháng 01.
1.1.4 Địa chất cơng trình và thuỷ văn:
a, Địa chất:
Khu vực dự án và các xã lân cận nằm trên thềm đá Castơ, bề mặt là đất phù
sa. Hiện chưa có sớ liệu khoan địa chất tổng thể nhưng nhìn chung qua sớ liệu
khoan địa chất các cơng trình đơn lẻ đất trong khu vực nghiên cứu có cường độ từ
1,0 đến 1,2 kg/cm2 thuận lợi cho xây dựng cơng trình, qua thực tế nhận thấy đất đồi
núi chịu tải tốt, một sớ cơng trình xây dựng 1-3 tầng tại khu vực lân cận không cần gia
cố đặc biệt.

7


b, Thủy văn:
Mực nước ngầm ổn định ở độ sâu từ 6,0 đến 7,0 m ít ảnh hưởng tới nền, móng
cơng trình.
Khu vực dù ¸n chịu ảnh hưởng trực tiếp mực nước của các śi có hướng từ
Đơng Nam sang Tây Bắc, hướng thoát nước khu vực cửa khẩu Nà Nưa và khu vực các
thông lân cận theo hướng Đông Nam sang Tây Bắc. Theo điều tra thực tế suối bị bồi
lắng nhiều, mặt cắt ngang co hẹp lại. Cao độ mực nước khi lũ lớn cách đường sắt
khoảng 0,5m.
1.2. Đặc điểm dân số kinh tế xã hội

1.2.1 Hiện trạng dân cư
-

Hiện trạng dân cư khu vực quy hoạch: Dân cư khu vực quy hoạch sống thưa thớt,
tập trung chủ yếu ở Thôn Nà Nưa, Thôn Dỉ, Thôn Dảo, Thôn Phia Sliếc bám dọc

-

tuyến đường.
Tính đến năm 2025, dân số của khu vực cửa khẩu Nà Nưa theo dự báo sẽ là 7981

-

người
Dân bao gồm các dân tộc như: Kinh, Tày, Hoa, Nùng, Dao, Sán Cháy… Dân cư
sống chủ yếu bằng nghề dịch vụ, thương mại và một số sống bằng nghề nơng, lâm
nghiệp. Nhìn chung mức sớng và trình độ dân trí chưa cao.
1.2.2 Hiện trạng lao động:
Dân cư sinh sớng khu vực quy hoạch ngồi làm nơng nghiƯp cịn có một sớ
người đi làm th tại các khu vực lân cận và vận chuyển hàng hóa tại khu trung chuyển
hàng hóa của cửa khẩu Nà Nưa.
1.3 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật
a) Hiện trạng giao thông:
- Giao thông: trong khu quy hoạch có đường QL3B chạy ngang qua khu vực
với tổng chiều dài 1.356,0 m. Mặt đường rộng trung bình 5,50 m rải nhựa thấm
nhập nhưng đã x́ng cấp cần nâng cấp cải tạo mở rộng.
Đường tuần tra biên giới rộng trung bình 3,50 m chiều dài 235,00 m.
b) Hiện trạng nền xây dựng và thoát nước mưa:
*) Hiện trạng nền xây dựng:
Khu vực thiết kế có cao độ biến thiên từ +284,56m đến +388,70m cao độ

8


trung bình+308 so với mực nước biển. Độ dớc < 10,0 % địa hình đất đồi núi, nương
bãi xen đất ruộng và đất trồng cây ăn quả.
- Quốc lộ 3B có cao độ TB +305,62m
Như vậy khu qui hoạch cần phải san ủi tạo mặt bằng xây dựng.
*) Hiện trạng thốt nước:
- Khu vực dự án chưa có hệ thớng thốt nước, nước thốt theo độ dớc tự nhiên
theo thung lũng dẫn về hướng Đơng rồi thốt theo hang động Castơ trong khe núi.
- Rác, nước thải chưa được thu gom, chưa được sử lý gây mất vệ sinh và ô
nhiễm môi trường.
c) Hiện trạng mạng lưới cấp nước:
- Khu vực cửa khẩu Nà Nưa chưa có hệ thớng cấp nước tập trung, cư dân sinh
sống chủ yếu dựa vào nước ngầm từ giếng khoan tự tạo, nước từ trên khe núi dẫn về và
một phần cư dân mua nước từ nơi khác chở về sử dụng.
- Khu vực các thôn lân cận và các thông dọc tuyến ống cấp nước từ nhà máy xử
lý đến khu vực của khẩu hiện tại đang sử dụng nguồn nước từ cơng trình cấp nước tự
chảy do Unicefe tài trợ, hiện đã cũ và hư hỏng nhiều.
d) Hiện trạng nguồn điện:
- Khu vực Quy hoạch đã có đường dây 35 Kv chạy qua theo hướng Tây bắc Đông nam với tổng chiều dài tuyến điện là 160,0 m với 03 cột điện.
- Đường dây 35/0,4kv cấp điện sinh hoạt, chiếu sáng với tổng chiều dài tuyến
điện là 1.252,0 m với 35 cột điện.
- Tồn khu vực có trạm biến áp 500 KVA - 35/0,4 Kv cấp điện cho tồn khu
vực.
- Tuyến thơng tin liên lạc chiều dài tuyến 919,0m với 36 cột.
e) Hệ thống thông tin liên lạc:
- Tại khu vực nghiên cứu quy hoạch đã phủ sóng tồn bộ mạng điện thoại di
động, điện thoại hữu tuyến chỉ có một sớ hộ dân sống ven đường lắp đặt nhưng số
lượng không nhiều.

hoạch mới.

9


CHƯƠNG II. TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CỬA
KHẨU NÀ NƯA – HUYỆN TRÀNG – ĐỊNH – TỈNH LẠNG SƠN
2.1 . Cơ sở số liệu phục vụ cho việc tính tốn
-

Quy hoạch quy mơ dân sớ khu vực cửa khẩu Nà Nưa: 7981 người.
Diện tích khu quy hoạch: 580.900 m2=58,09 ha=0,58km2.
Theo quy hoạch thiết kế, đến năm 2025, khu vực thuộc đô thị loại III.
Tiêu chuẩn cấp nước: 100 l/người.ngàyđêm
Tỉ lệ dân số được cấp nước: 90%

2.1.1. Các cơng trình cơng cộng, thương mại - dịch vụ trong khu vực
-

Trường trung học cơ sở, trung học phổ thông: trên địa bàn có 1 trường tiểu học, 1

-

trườngtrung học cơ sở, trung bình mỗi trường có 500 học sinh.
Tiêu chuẩn cấp nước là 20 l/ngđ.hs
Cơng trình thương mại - Dịch vụ khu vực cửa khẩu: Bao gồm bưu điện, cửa hàng

dịch vụ mua sắm, …Ta lấy bằng 10%Qsh
- Nước tưới cây xanh công viên - rửa đường:
+ Qtưới cây= qtc×Scây xanh

+ Qrửa đường= qtc× Sđường
2.1.2. Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy
-

Tiêu chuẩn này dựa vào quy mô dân số khu vực, số tầng cao, bậc chịu lửa và mạng

-

lưới đường ống chữa cháy [3, Bảng 2.6].
Với dân số của khu quy hoạch là 7981 người. Ta chọn tiêu chuẩn cho nước chữa
cháy là: qcc = 15 l/s. Số đám cháy xảy ra đồng thời là 1 đám cháy.
Tính tốn lưu lượng nước cấp cho khu vực

2.2.

2.2.1. Tính tốn lưu lượng nước cấp sinh hoạt cho khu vực cửa khẩu Nà Nưa
-

Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình:

(m3/ngđ)[7, CT 3-1]

10


Trong đó:
+ qi Tiêu chuẩn dùng nước; q= 100(l/người.ngày )
+ Ni Dân sớ tính tốn theo quy hoạch sớ dân của khu vực là 7981 người.
+ f : tỉ lệ dân số được cấp nước là 90% [7, Bảng 3.1].

-

Lưu lượng nước tính toán cho ngày dùng nước lớn nhất và ngày dùng nước nhỏ
nhất:

Trong đó:
+ ,: Hệ sớ dùng nước khơng điều hồ ngày kể đến cách tổ chức đời sống xã hội, chế

độ làm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng
nước theo mùa cần lấy như sau:
= 1,2÷ 1,4.Ta chọn=1,3[7, mục 3.3].
= 0,7÷ 0,9. Ta chọn = 0,8[7, mục 3.3].

-

=>= 1,3 x 718,29 =933,78(m3/ng.đ)
=>= 0,8 x 718,29 = 574,63 (m3/ng.đ)
Lưu lượng nước tính toán cho giờ dùng nước lớn nhất và giờ dùng nước nhỏ nhất :

;

Trong đó:
+ ,: là hệ sớ dùng nước khơng điều hồ K giờ (tỷ số giữa lưu lượng tiêu thụ trong giờ

dùng nước lớn nhất so với giờ dùng nước trung bình trong ngày).
Với : [7, CT 3-4] ; [7, CT 3-4];
Trong đó:
+ ,: Hệ sớ kể đến mức độ tiện nghi của cơng trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản

xuất và các điều kiện địa phương khác như sau:αmax = 1,2 ÷1,5

αmin = 0,4 ÷0,6

11


+ β: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư [7, Bảng 3-2].

Ta chọn: = 1,4 và = 0,5 ; Với số dân 7981 người, nội suy ta được: βmax = 1,4
và βmin = 0,25.
=>= αmax×βmax = 1,4 x 1,4≈ 1,96.
=>= αmin×βmin = 0,5 x 0,25 = 0,125.

→

→
-

=

=

Lưu lượng nước cho trường tiểu học, trung học:
Theo tính toán, khu vực có 2 trường cả tiểu học, trung học, trung bình mỗi
trường có 500 học sinh, tiêu chuẩn cấp nước 20l/hs.ngđ.

-

Lưu lượng nước cho thương mại - dịch vụ khu vực: Lấy theo % lưu lượng
nước sinh hoạt (chọn = 10%)
Qthương mại - dịch vụ =× 10% = 933,78 x 10% = 93,38(m3/ng.đ)

-

Lưu lượng nước tưới cây xanh, công viên - rửa đường: Dựa theo bảng cân

bằng đất đai:
 Nước tưới cây – công viên:
+ Tiêu chuẩn cho 1 lần tưới: 3÷4 l/m2. Ta chọn 4l/m2[7, Bảng 3.3].
+ Diện tích cây: 18.019 m2.

⇒
Ngày thực hiện tưới 2 lần; 1 ca: 06h – 08h và 16h – 18h.
 Nước rửa đường:
+ Tiêu chuẩn cho 1 lần rửa: 1,2 ÷ 1,5 l/m2. Ta chọn 1,4 l/m2[7, Bảng 3.3].
+ Diện tích mặt đường: 153.312 m2.

Ta chọn thời gian rửa đường trong ngày là 6h, trong ngày thực hiện 2 lần

12


rửa, từ
9h – 11h và 14h – 16h.
→ Vậy ta có: Qtưới cây - rửa đường= Qtưới + Qrửa đường = 72,1 + 214,6 = 286,7(m3/ng.đ)
 Quy mô công suất trạm bơm cấp nước

Quy mô công suất trạm bơm cấp II :
[m3/ngd]
→

 Quy mô công suất trạm bơm cấp I : Qtr= c.∑Q = 1.1× 2128.74 = 2341.61 ( m3/ngđ)

Trong đó:
+ a = 1,05-1,1 , Hệ sớ kể đến lượng nước dùng cho sự phát triển công
nghiệp địa phương. -> Chọn a=1,1
+ b= 1,2-1,3 Hệ số kể đến những yêu cầu chưa dự tính hết và lượng nước
hao hụt rò rỉ trong q trình vận hành hệ thớng cấp nước .-> Chọn b= 1,25
+ c =1,05-1,1 , Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm bơm cấp
nước-> Chọn c=1,1
 Lập bảng thống kê lưu lượng và biểu đồ dùng nước của thành phố

Bảng thống kê lưu lượng nước dùng cho thành phố phải lập theo từng giờ,
phải phân phối nước đáp ứng cho nhu cầu của các đối tượng dùng nước theo từng
giờ trong một ngày đêm.
 Nước rửa đường và quảng trường bằng máy và tưới liên tục từ 7h-22h với lưu

lượng phân bố đều
 Nước tưới cây xanh tưới thủ công vào các giờ : 5,6,7 và 16,17,18 giờ trong ngày.
 Nước sinh hoạt trong thành phố tính theo hệ số sử dụng nước không điều hòa giờ
2.2.2. Lưu lượng nước dùng cho chữa cháy
-

Theo tiêu chuẩn tính toán mạng lưới dựa vào lưu lượng nước chữa cháy kéo dài
trong 3 giờ liền, lưu lượng dùng cho chữa cháy được tính như sau:

13


Trong đó:
+ qcc : Tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s), qcc = 15 l/s [3, Bảng 2.6].

+ n : Số đám cháy xảy ra đồng thời, với số dân 7981 người, ta chọn số đám cháy xảy

ra đồng thời n = 1 [3, Bảng 2.6].
+ 3 : Thời gian để khắc phục đám cháy, 3 giờ.
+ k : Hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chữa cháy, k =1 đối với khu
dân dụng.
+ Theo quy phạm thì lưu lượng nước chữa cháy khơng tính vào tổng nhu cầu mà chỉ
được xem như là một trong những trường hợp bất lợi nhất, xảy ra trong khi mạng
lưới làm việc.
2.2.3. Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II . Tính thể tích bể chứa và đài nước.
1) Biểu đồ tiêu thụ nước của thành phố
 Dựa vào bảng thống kê lưu lượng nước tiêu dùng theo giờ trong ngày của thành phớ

ta có biểu đồ tiêu thụ nước thành phố như sau:

Biểu đồ 2.1.Biểu đồ dùng nước các giờ trong ngày
Xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2, thể tích đài nước và bể chứa

2.3.

2.3.1. Chế độ bơm trạm bơm cấp 2
-

Chế độ bơm của trạm bơm cấp 2 được lựa chọn sao cho có đường làm việc gần với

-

đường 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 trạm

bơm phải thỏa điều kiện hệ 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 bơm 2 cấp, 2 bơm làm việc đồng thời.
→ Từ 21h -6h: Qb= 2,84% (bơm cấp 1, chạy 1 bơm).
→ Từ 7h - 20h: Qb= 5,11% (bơm cấp 2, chạy 2 bơm).

(Với 1×10×1×Qb+ 2×14×0,9×Qb = 100% => Qb= 2,84%)
Với lưu lượng nước sử dụng trong mạng lưới:
14


Qng.đ = 2.128,74 (m3/ng.đ) (kết quả bảng tính tốn mạng lưới)
2.3.2. Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm
-

Thể tích đài nước được xác định theo phương pháp lập bảng: Chọn giờ đài cạn hết
nước thường xảy ra sau 1 thời gian lấy nước liên tục, nước trong đài xem như cạn
và bằng 0. Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trong đài lớn
nhất và dung tích điều hòa của đài. Ở đây ta chọn thời điểm 17-18 giờ là thời điểm

-

đài cạn nước.
Ta có bảng xác định thể tích đài nước theo chế độ 2 bơm làm việc đồng thời
Bảng2.1: Xác định thể tích đài nước theo chế độ bơm 2 cấp 2 bơm
Giờ trong
ngày
0-1
1-2

2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
15

Lưu lượng

Lưu lượng

LL nước

LL nước ra

LL nước

nước tiêu thụ

bơm cấp II

vào đài

đài

còn lại

(%Qng.đ)
1,24
1,24
1,24
1,24
2,07
3,57
4,4
5,34
7,3
7,3
6,64
5,28
4,25
4,25
6,68

7,77
7,77
5,23
4,14
3,72
3,97
2,48
1,65
1,24

(%Qng.đ)
2,84
2,84
2,84
2,84
2,85
2,85
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11
5,11

5,11
2,85
2,85
2,85
2,85

(%Qng.đ)
1,6
1,6
1,6
1,6
0,78

(%Qng.đ)

(%Qng.đ)
6,02
7,62
9,22
10,82
11,6
10,88
11,59
11,36
9,17
6,98
5,45
5,28
6,14
7,0

5,43
2,77
0,11
0,00
0,97
2,36
1,24
1,61
2,81
4,42

0,72
0,71
0,23
2,19
2,19
1,53
0,17
0,86
0,86
1,57
2,66
2,66
0,12
0,97
1,39
1,12
0,37
1,2
1,61

Tổng

100

100

15,15

15,15

Thể tích điều hoà của đài nước: Vđh = 11,6% x 2.128,74 = 246,93 m3.
2.3.3. Xác định dung tích đài nước
-

Đài nước làm nhiệm vụ điều hòa giữa trạm bơm cấp 2 và mạng lưới tiêu thụ (Khi
bơm thừa nước sẽ vào đài dự trữ, khi bơm thiếu nước sẽ từ đài ra cung cấp nước
xuống mạng) và tạo cột áp để vận chuyển nước đến nơi tiêu thụ. Ngoài ra đài nước
còn làm nhiệm vụ dự trữ nước chữa cháy trong 15 phút. Dung tích điều hòa được
xác định dựa vào chế độ làm việc của trạm bơm cấp 2 và chế độ tiêu thụ nước của

-

khu vực.
Từ kết quả phía trên ta đã chọn được phương án chọn bơm và tính được sơ bộ thể
tích đài nước. Theo bảng định thể tích đài nước theo chế độ 2 bơm làm việc đồng

thời, ta có:
+ Thể tích điều hịa của đài nước:

Vđh = 11,6% × 2.128,74 = 246,93 m3.
+ Dung tích đài nước sẽ được xác định theo công thức:
Vđài = Vđh + [3, CT 3-1]
Trong đó:
+ Vđài : Dung tích tổng cộng của đài nước.
+ Vđh : Dung tích phần điều hòa của đài nước.
+ : Dung tích nước phục vụ cho chữa cháy trong vòng 15 phút.

Ta có:
Với: + n: Sớ đám cháy xảy ra đồng thời, n = 1[5, phụ lục II].
+ : lưu lượng dập tắt đám cháy, = 15 l/s.
⇒Vđài = Vđh += 246,93+ 9 = 255,93(m3)
Ta chọn thể tích đài nước là: Vđài = 300 (m3).
Thiết kế đài hình trụ trịn, đường kính D= 3m⇒ chiều cao đài = 15m.

16


2.3.4. Xác định dung tích bể chứa
-

Thể tích bể chứa được xác định theo phương án bơm 2 cấp (dùng 2 bơm) đã chọn ở
phần trên. Phương pháp xác định dung tích bể chứa cũng giống như phương pháp

-

xác định dung tích đài nước.
Lưu lượng từ đường ống cấp nước chính chảy vào bể chứa xem như không đổi:
Qbơm = 4,17%Qngđ

-

Thể tích bể chứa:
Vbể = Vđh + + VBTT

[5, CT. 8]

Trong đó:
+ Vbể : Thể tích bể chứa nước.
+ VBTT: Thể tích dùng cho bản thân trạm.

=> VBTT = 10% × Qcấp= 10% ×2.128,74= 212,87m3.
+ :Thể tích nước dự trữ dùng để chứa cháy trong 3h.

Ta có:
Với : + n: Số đám cháy xảy ra đồng thời [5, phụ lục II].
+ : lưu lượng dập tắt đám cháy, = 15 l/s.
-

Ta có bảng tổng hợp thể tích điều hịa của bể chứa (bảng 2, Phụ lục 1)

17


Bảng2.2 : Bảng tổng hợp thể tích điều hịa của bể chứa
Giờ trong
ngày

Lưu lượng

Lưu lượng

bơm cấp II

bơm cấp I

Lưu lượng

Lưu lượng

Lưu lượng

nước vào bể nước ra bể

nước cịn

(%Qng.đ)
(%Qng.đ)
(%Q)
(%Q)
lại (%Q)
0
2,84
4,16
1,32
6,57
1
2,84
4,16
1,32

7,89
2
2,84
4,16
1,32
9,21
3
2,84
4,16
1,32
10,53
4
2,85
4,16
1,31
11,84
5
2,85
4,17
1,32
13,16
6
5,11
4,17
0,94
12,22
7
5,11
4,17
0,94

11,28
8
5,11
4,17
0,94
10,34
9
5,11
4,17
0,94
9,4
10
5,11
4,17
0,94
8,46
11
5,11
4,17
0,94
7,52
12
5,11
4,17
0,94
6,58
13
5,11
4,17
0,94

5,64
14
5,11
4,17
0,94
4,7
15
5,11
4,17
0,94
3,76
16
5,11
4,17
0,94
2,82
17
5,11
4,17
0,94
1,88
18
5,11
4,17
0,94
0,94
19
5,11
4,17
0,94

0,00
20
2,85
4,17
1,32
21
2,85
4,16
1,31
22
2,85
4,16
1,31
23
2,85
4,16
1,31
TỞNG
100
100
13,16
13,16
Vđh: Thể tích điều hòa bể chứa:Vđh= 13,16% x 2.128,74 =280,14m3.
⇒Thể tích bể chứa:

Vbể = Vđh + + VBTT =212,87 + 162 + 280,14 = 655,01m3.
Chọn thể tích bể chứa: Vbể = 700 m3.
- Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa:
+ Ta chọn xây 4 bể chứa thể tích mỗi bể chứa = 187,5 m3.
+ Chọn L = 9m ; B =7m.

=>chiều cao bể chứa: H =187,5/(9×7)=2.98m, chọn hbv = 0.3m
Vậy kích thước 1 bể chứa: L x B x H = 9 x 7 x 3,28 (m).
18


Tính tốn, thiết kế mạng lưới cấp nước

2.4.

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

1. Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước
-

Mạng lưới cấp nước là tập hợp của nhiều đoạn ống và các loại đường ớng có kích
cỡ, kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phối nước tới các điểm

-

dùng nước trong phạm vi thiết kế.
Mạng lưới cấp nước có nhiệm vụ đảm bảo phân phối nước liên tục, đủ lưu lượng,
áp lực, đảm bảo nước sạch và giá cả hợp lý. Khi có sự cớ trên mạng lưới thì phải

-

đảm bảo 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 các
cơng trình liên quan như: trạm tăng áp, đài nước, bể chứa một cách ít tốn kém và rẻ
nhất.

2. Sơ đồ mạng lưới cấp nước

-

Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phới nước đến các nơi tiêu
thụ. Nó bao gồm các ống chính, chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, các

-

đường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đến các điểm tiêu dùng nước.
Mạng lưới cấp nước là một bộ phận của hệ thống cấp nước. Giá thành xây dựng
mạng lưới cấp nước thường chiếm khoảng 50% - 80% giá thành tồn bộ cơng trình.
Bởi vậy nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng.

- Mạng lưới cấp 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 áp dụng



+

trong các trường hợp sau:
Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa.
Cấp nước sinh hoạt khi đường kính không lớn hơn 100mm.
Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300mm.
Mạng lưới vịng: Là mạng lưới có đường ớng khép kín mà trên đó tại mọi điểm có

thể cấp nước từ hai hay nhiều phía.

+ Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: Là mạng lưới thường được sử dụng phổ biến nhất và
-

nó bao gồm ưu điểm của hai loại mạng lưới vòng và cụt.
Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy:

19


+ Mạng lưới cụt có tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính tốn, vớn đầu tư nhỏ, nhưng

khơng đảm bảo an tồn khi cấp nước. Khi đoạn ớng nào đó bị sự cớ hư hỏng thì
tồn bộ khu vực phía sau khơng có nước dùng.
+ Đới với mạng lưới vịng thì một đoạn nào đó có sự cớ hư hỏng thì nước sẽ theo

đường ớng khác đến cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiều dài mạng
lưới vịng lớn. Trên thực tế, các đường ớng chính và các đường ống nối tạo thành
mạng lưới ống chính là mạng vịng, cịn các ớng phân phới đến các hộ dân là mạng
lưới cụt.
3. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước
-

Mạng lưới cấp nước phải bao trùm được tất cả các điểm tiêu thụ.
Các tuyến ống chính nằm trên trục lộ chính, cần có hai tuyến ớng chính trong một
hệ thớng có đường kính tương đương nhau để có thể làm việc thay thế lẫn nhau khi

-

một tuyến có sự cố.
Các tuyến ống phải vạch theo các tuyến ngắn nhất, tránh đi qua những nơi như ao

hồ, đường tàu, nghĩa địa, nên đặt đường ống trên tuyến đường cao nhằm làm giảm

-

áp lực trên tuyến ống chính.
Khi tuyến ống chính phân phới đến cơng trình có đường kính lớn cần đặt thêm một
ống phân phối nhỏ nằm song song với nó. Lúc này tuyến ớng chính chỉ làm chức
năng vận chuyển nước, phải có khoảng cách tới thiểu từ tuyến ớng cấp nước đến các

-

cơng trình.
Vạch tuyến mạng lưới nghĩa là phác hoạ hình học mạng lưới lên mặt bằng, phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tớ: địa hình khu vực, các chướng ngại vật (sông, hồ, đường

-

sắt, đường ôtô…).
Hệ thớng cấp nước có tính đến nhà cao tầng và cách bố trí khác nhau trong từng khu
vực, khả năng phát triển trong tương lai, khả năng kết hợp… phải được giải quyết

-

một cách toàn diện các vấn đề lựa chọn hợp lý đạt giá trị kinh tế kỹ thuật.
Mạng lưới cấp nước thường bao gồm các tuyến truyền dẫn chính và tuyến phân
phới. Tính tốn thuỷ lực chỉ thực hiện đới với mạng truyền dẫn, cịn các nhánh phân

-

phới ta lấy theo cấu tạo.

Mạng lưới cấp nước thiết kế theo mạng vòng trong trường hợp yêu cầu cấp nước
liên tục và an toàn. Trong những trường hợp khác theo mạng lưới cụt. Ống truyền
thường dọc theo đường phố và vng góc với chướng ngại vật. Với mục đích bảo
20


đảm hệ thớng làm việc ổn định thì đường ớng chính đặt song song với nhau một
khoảng 400 – 800m và không ít hơn hai đường. Trên các tuyến ống chính đó cứ
cách nhau 600 – 800m đơi khi có thể lớn hơn tới 1000m được nối lại với nhau bằng
-

các đoạn nới tạo thành mạng vịng.
Đới với hệ thớng chữa cháy thì cứ cách nhau 150m theo chiều dài của đoạn ta đặt
các họng chữa cháy, các van khoá để đóng mở riêng biệt của mạng lưới (trên một

-

đoạn không được quá 5 cái).
Tại điểm các ống giao nhau ta gọi là nút. Ở đó thường xây dựng hớ ga và bớ trí các
van khố để đóng mở các đoạn. Kích thước hố ga lấy căn cứ vào đường kính ớng và
kích thước các phần định hình và khoảng cách của chúng tới mặt tường trong của
hố ga. Tại những chỗ chuyển hướng dịng chảy cần gia cớ các gối đỡ. Khi thay đổi

-

đường kính ống ta dùng côn để nối ống.
Vị trí đặt ống trên vị trí cắt ngang đường phố do qui hoạch xác định, nên đặt ống
trong vỉa hè hay trong tuyến kỹ thuật. Khoảng cách nhỏ nhất trên mặt bằng tính từ

+

+
+
+
+
+
+
+
+
+

thành ống đến công trình được quy định trong TCXDVN 33:2006:
Đến móng nhà và cơng trình: 3m.
Đến chân ta luy đường sắt: 5m.
Đến mép mương hay mép đường ôtô: 1,5-2m.
Đến mép đường ray xe điện: 1,5-2m.
Đến đường dây điện thoại: 0,5m
Đến mặt ngoài cấp thốt nước: 1,5m.
Đến chân cột điện đường phớ: 1,5m.
Đến các loại tường rào: 1,5m.
Đến trung tâm hàng cây: 1,5-2m.
Đến mép cột điện cao thế: 3 m.
Khi rút ngắn khoảng cách trên cần có các biện pháp kỹ thuật đặc biệt để đảm
bảo ống không bị biến dạng và thuận tiện cho việc sữa chữa hay cải tạo.

2.4.2. Tính tốn thủy lực mạng lưới cấp nước cụt
 Xác định chiều dài tính tốn cho mạng lưới:
 Để kể đến khả năng phục vụ cho các đoạn ớng của khu vực có các tiêu chuẩn dùng

nước khác nhau, ta tính chiều dài tính tốn của các đoạn ớng (l tt) : ltt = lthực × m
+ m : Hệ sớ kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống đối với từng khu vực có

tiêu chuẩn dùng nước khác nhau m ≤ 1
+ lthực : Chiều dài thực của đoạn ống tính toán
21


Chiều dài tính tốn của các đoạn ớng trong thành phố được tổng kết trong
bảng sau:

22


Bảng 2.3:Xác định chiều dài tính tốn cho các đoạn ống (m)
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Đoạn
ống
J1-J2
J2-J3
J3-J4
J4-J5
J5-J6
J6-J7
J2-J8
J8-J9
J8-J10
J 5-J11
J11-J12
J11-J13
J1-J14
J 14-J15
J14-J16
J7- J17
DN- J1
Tổng

lthực
616
1,110
1,220
1,256
969
977
227

280
233
225
343
160
723
236
762
4,204
1,000

m
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
1.0
1.0
0.5
0.5
1.0
0.5
0.5
0.5
0.5
1.0

Khu vực
Ltt (m)
616
1,110
1,220
1,256
969
489
114
280
233
112
171
160
361
118
381
2,102
1,000
10,691

qdv
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004

0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004

qdd
2.52
4.55
5.00
5.15
3.97
2.00
0.47
1.15
0.96
0.46
0.70
0.65
1.48
0.48
1.56
8.62
4.10

 Lập sơ đồ tính tốn mạng lưới

Lập sơ đồ tính tốn mạng lưới cho giờ dùng nước lớn nhất
Qua bảng phân phối lưu lượng dùng nước của thành phố ta thấy trong giờ
17h ÷ 18h thành phớ dùng nhiều nước nhất với lưu lượng 7.77% Qngđ , nghĩa là:
Qmaxh = 7.77% Qngđ= 165.38 m3/h =45.94(l/s)
 Lưu lượng tập trung trong giờ dùng nước max:

Lưu lượng tập trung gồm : Trung tâm thương mại ; Trường học

Trung tâm thương mại : Qtttm = 5.6 × 1.2= 1.95 (l/s)

Trường học: ∑ QttTH = 0.7 (l/s)
→ Qttr= (QhmaxTTTM +QTHhmax )× 1,2 = 1.95 + 0.7 = 2.64( l/s)

23


 Tính Modun lưu lượng :

qdv=(Q-Qttr)/∑L = (45.94 - 2.64) /10691 =0.0041 (l/s.m)
Bảng 2.4 Tính tốn lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống mạng lưới cụt
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
17

24

Đoạn
ống
J1-J2
J2-J3
J3-J4
J4-J5
J5-J6
J6-J7
J2-J8
J8-J9
J8-J10
J 5-J11
J11-J12
J11-J13
J1-J14
J 14-J15
J14-J16
J7- J17

DN- J1
Tổng

Ltt (m)
616
1,110
1,220
1,256
969
489
114
280
233
112
171
160
361
118
381
2,102
1,000
10,691

qdv
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004

0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004
0.004

qdd
2.52
4.55
5.00
5.15
3.97
2.00
0.47
1.15
0.96
0.46
0.70
0.65
1.48
0.48
1.56
8.62
4.10



Lưu lượng nút qnút =
Bảng 2.5 Thống kê lưu lượng nút
STT

Qdd
DN

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

25

J1-J2
J2-J3
J3-J4
J4-J5
J5-J6
J6-J7
J2-J8
J8-J9
J8-J10
J 5-J11
J11-J12
J11-J13
J1-J14
J14-J15
J14-J16
J7- J17
DN- J1
Tổng
qttr
Tổng

J1
1.26

J2
1.26
2.28

J3

2.28
2.5

J4

2.5
2.57

Phân phối lưu lượng dọc đường về các nút
J5
J6
J7
J8
J9
J10 J11 J12

2.57
1.99

1.99
1

J13

J14

J15

0.74
0.24

0.78

0.24

J16

J17

1

0.23

0.23
0.57
0.48

0.57
0.48

0.23

0.23
0.35
0.33

0.35
0.33

0.74

4.31
2.05 2.05
2.05 4.05

3.77

4.78

5.07

2.05

3.77

4.08

5.07

4.05

4.79
1.95
6.74

2.99
0.7
3.69

0.78

5.31

1.28 0.57

0.48

0.91 0.35

0.33

1.76

0.24

4.31
0.78 4.31

5.31

1.08 0.57

0.48

0.91 0.35

0.33

1.76

0.24

0.78

4.31