Thiết kế hệ thống cấp nước xã thượng đình, huyện phú bình, tỉnh thái nguyên

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước
LỜI NÓI ĐẦU
  ô

Với chính sách đổi mới và mở cửa của Đảng và chính phủ hiện nay, đất nước ta
đang đổi mới và phát triển nhanh chóng. Nền kinh tế phát triển mạnh và dần hoà nhập
với thế giới. Cùng với các ngành kinh tế khác, các dự án nâng cấp, cải tạo và xây dựng
mới cơ sở hạ tầng cho các khu vực đô thị và nông thôn như hệ thống đường giao
thông, hệ thống điện, cấp thoát nước đang được ưu tiên phát triển, nhằm phát triển kinh
tế nâng cao điều kiện sống của nhân dân và bảo vệ môi trường.
Tuy nhiên hiện nay hầu hết các địa phương của đất nước điều kiện vệ sinh, cấp
nước và môi trường đang ở mức độ chưa cao và chưa đáp ứng đủ nhu cầu cũng như tốc
độ phát triển. Xã Thượng Đình, Huyện Phú Bình, Tỉnh Thái Nguyên cũng ở trong tình
trạng này. Hiện nay xã Thượng Đình chưa có hệ thống xử lý, cung cấp nước sạch tập
trung. Người dân phải dùng cả các nguồn nước khác không đảm bảo điều kiện vệ sinh,
chứa nhiều vi trùng gây bệnh.
Với mong muốn góp phần giải quyết tình trạng khó khăn trên, em đã lựa chọn
đề tài tốt nghiệp là:“Thiết kế hệ thống cấp nước xã Thượng Đình, huyện Phú Bình,
tỉnh Thái Nguyên”. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy Cô giáo trong
khoa Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước, các Thầy Cô trong bộ môn Cấp thoát nước, đặc biệt
là Thầy Nguyễn Thế Anh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm
đồ án.
Đồ án được thực hiện trong thời gian có hạn, thông tin thu thập phục vụ nghiên
cứu và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung đồ án không tránh khỏi thiếu
sót, do đó rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các Thầy Cô giáo và toàn
thể các bạn để đồ án có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2016
Sinh viên

1
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước
Đoàn Thị Thanh ThảoCHƯƠNG I: TÌNH

HÌNH CHUNG CỦA XÃ THƯỢNG ĐÌNH
1.1 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ TỰ NHIÊN
1.1.1 Vị trí địa lý
Xã Thượng Đình nằm ở phía tây bắc của huyện Phú Bình. Vị trí cụ thể như sau:
- Phía Đông Bắc: giáp xã Đào Xá (ngăn chia bởi sông Cầu)
- Phía Tây Bắc: giáp xã Lương Sơn – TP Thái Nguyên
- Phía Đông Nam: giáp xã Nhã Lộng
- Phía Tây Nam: giáp xã Điềm Thụy và xã Hồng Tiến- huyện Phổ Yên.
Tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã là 1195,18 ha, trong đó :
- Đất nông nghiệp: 896,81 ha chiếm 75,04% tổng diện tích đất tự nhiên.
- Đất phi nông nghiệp: 296,90 ha chiếm 24,84%.
- Đất chưa sử dụng : 1,47 ha chiếm 0,12%.
Dân số toàn xã năm 2010 là: 8586 người, với 2112 hộ, được phân bố ở 15 xóm.
1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất
Thượng Đình là một xã thuộc vùng Trung du với nhiều đồi cao và ao hồ, mặt
khác xã nằm sát với sông cầu nên diện tích đất canh tác nông nghiệp cũng khá lớn.
Nhìn chung địa hình xã Thựong Đình khá phức tạp dốc dần từ Bắc tới Nam .
Qua nghiên cứu, khảo sát địa tầng cho thấy chưa thấy có các hiện tượng địa chất bất

thường nào xảy ra.
1.1.3 Điều kiện khí hậu
- Khí hậu ở xã Thượng Đình cùng chung chế độ khí hậu của thành phố Thái Nguyên Một năm chia làm 2 mùa rõ rệt:
+ Mùa nóng bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, gió Nam, Đông Nam làm chủ đạo,
nhiệt độ cao nhất trung bình 38 0C. Mùa nóng đồng thời cũng là mùa mưa tập trung từ
tháng 7 đến tháng 9, bão thường xuất hiện trong tháng 7, 8.
+ Mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3, gió Đông Bắc là chủ đạo, nhiệt độ
thấp nhất trung bình từ 8 - 100C .
+ Độ ẩm trung bình năm: 84,5%. Vào tháng 1 và 2 độ ẩm có thể đạt tới 100%.
2
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

- Thượng Đình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nói chung, chịu
những đặc điểm riêng của vùng Đông Bắc bộ. Khí hậu chia làm 2 mùa chuyển tiếp:
Mùa mưa, nóng từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm. Mùa khô rét từ tháng 11 năm trước
đến tháng 4 năm sau.
- Tuy khí hậu tương đối khắc nghiệt nhưng nhìn chung khá phù hợp với việc
phát triển sản xuất, cần có biện pháp cải tạo tiểu vùng khí hậu như đắp đập, hồ giữ
nước để phục vụ sản xuất trong mùa khô.
1.1.4 Đặc điểm thủy văn
Phía Đông và một phần phía Nam xã Thượng Đình nằm sát với sông Cầu nên
về mùa lũ trình trạng ngập lụt cục bộ xảy ra khá phổ biến và trên diện rộng, tuy nhiên
vì gần sông và có hệ thống kênh mương thuỷ lợi nội đồng, các ao hồ trong khu dân cư

nên tình trạng ngập úng không kéo dài.
1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI
1.2.1 Dân số
- Dân số: Dân toàn xã năm 2010: 8586 người, với 2112 hộ được phân bố ở trên 15
xóm.
- Lao động: Dân số trong độ tuổi lao động khoảng: 4832 người, chiến khoảng 56,3%
dân số xã. Lao động chủ yếu làm nông nghiệp khoảng 3382 người (chiếm 70%), lao
động thương mại dịch vụ khoảng 530 người (chiếm 11,0%), lao động khác 920 người
(chiếm 19,0%).
- Lực lượng lao động qua đào tạo: 502 người; Trong đó trình độ Đại học và cao đẳng,
trung cấp chiếm một tỉ lệ khá lớn, trình độ tốt nghiệp cấp 3 chiếm tỉ lệ hơn 90%, trình
độ tốt nghiệp cấp 2 và học hết cấp 1 là phổ cập.
Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là: 1,1%. Dự kiến đến năm 2025 là 10 117 người
1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội
Trong những năm gần đây, nhờ có các chủ chương chính sách của Đảng và Nhà
nước, sự quan tâm chỉ đạo của các cấp Đảng uỷ trên địa bàn xã, kinh tế đã có những
bước chuyển biến tích cực, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi, trồng trọt, sản xuất tiểu
thủ công nghiệp, kinh doanh và dịch vụ tuy còn gặp nhiều khó khăn nhưng nhìn chung
3
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

đã đạt được kết quả tốt, góp phần quan trọng trong việc tăng trưởng kinh tế trên địa
bàn xã.

Cơ cấu kinh tế của xã tiếp tục phát triển theo hướng tiểu thủ công nghiệp dịch
vụ và giảm dần giá trị sản xuất nông - lâm nghiệp. Tuy nhiên giá trị ngành sản xuất
nông - lâm nghiệp vẫn chiếm vai trò chủ đạo. Tỷ trọng kinh tế đã có sự thay đổi như
sau:
* Năm 2009: Tổng giá trị nội xã đạt 67,9 tỷ đồng. Trong đó:
+ Giá trị sản xuất nông-lâm nghiệp là: 50,9 tỷ đồng = 75 % cơ cấu KT
+ Giá trị sản xuất tiểu thủ CN và dịch vụ : 17 tỷ đồng = 25% cơ cấu KT
* Năm 2010: Tổng giá trị nội xã đạt 77,35 tỷ đồng. Trong đó:
+ Giá trị sản xuất nông-lâm nghiệp là: 55,69 tỷ đồng = 72 % cơ cấu KT
+ Giá trị sản xuất tiểu thủ CN và dịch vụ : 21,66 tỷ đồng = 28% cơ cấu KT
* Năm 2011: Tổng giá trị nội xã đạt 103,4 tỷ đồng. Trong đó:
+ Giá trị sản xuất nông-lâm nghiệp là: 73,08 tỷ đồng = 70 % cơ cấu KT
+ Giá trị sản xuất tiểu thủ CN, dịch vụ và thu khác:30 tỷ đồng = 30 % cơ cấu
KT
Các chỉ tiêu chính trong phát triển kinh tế xã hội
+ Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hàng năm: Trên 10%
Giá trị thu nhập bình quân trên một đầu người /năm của toàn xã qua các năm:
- Năm 2009 là : 7.850.000đ/người/năm
- Năm 2010 là : 9.000.000đ/người/năm
- Năm 2011 là : 12.000.000đ/người/năm
Nhìn chung kinh tế của toàn xã có xu hướng tăng năm sau cao hơn năm trước,
thu nhập bình quân của người dân trên địa bàn cũng được tăng lên.
- Về trồng trọt
Tổng sản lượng lương thực cây có hạt năm 2009 đạt 3850 tấn. Trong đó
- Thóc : 3170 tấn
- Ngô: 680 tấn
Tổng sản lượng lương thực cây có hạt năm 2010 đạt 3575 tấn. Trong đó
- Thóc : 2845tấn
- Ngô: 730 tấn
4

Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

Tổng sản lượng lương thực cây có hạt năm 2011 đạt 3900 tấn. Trong đó
- Thóc : 3180 tấn
- Ngô: 720 tấn
- Về chăn nuôi:
Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2009 như sau:
-

Đàn trâu : 400 com

-

Đàn bò: 2.300 con

-

Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng : 1.150 tấn

-

Đàn lợn nái: 1350 con

-

Tổng đàn gia cầm: 65.700 con

Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2010 như sau:
-

Đàn trâu : 365 com

-

Đàn bò: 2.354 con

-

Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng : 1.218 tấn

-

Đàn lợn nái: 1.305 con

-

Tổng đàn gia cầm: 61.750 con

Tổng sản lượng chăn nuôi năm 2011 như sau:
-

Đàn trâu : 370 com

-

Đàn bò: 2.230 con

-

Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng : 1.050 tấn

-

Đàn lợn nái: 1.350 con

-

Tổng đàn gia cầm: 66.000 con

- Về thuỷ sản:
Với diện tích ao hồ 16,11 ha, các hộ gia đình đã chú trọng đầu tư chăn nuôi cá.
Sản lượng năm 2009 là: 50 tấn
Sản lượng năm 2010 là: 52 tấn
Sản lượng năm 2011 là: 55 tấn
- Tiểu thủ công nghiệp:
- Với đặc thù của xã nằm dọc theo sông Cầu nhân dân đã tận dụng và khai thác
có hiệu quả về nguồn tài nguyên cát, sỏi.
5
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

- Các ngành nghề cơ khí như gò hàn phát triển. Ngoài ra còn có một số cơ sở
sản xuất gạch.
- Ngành nghề truyền thống mây tre đan ( là đan dọ tôm) đạt 10% tỷ trọng kinh
tế của xã
- Dịch vụ thương mại:
Các ngành nghề dịch vụ như vận tải, xay xát, sản xuất đồ mộc, may đo hàng
năm phát triển mạnh, giá trị tạo ra năm sau cao hơn năm trước. Đặc biệt là xã có một
đường quốc lộ 37 chạy qua rất thuận tiện cho việc giao thương buôn bán, được nhân
dân tận dụng lợi thế sẵn có của địa phương và đã phát huy tốt kinh doanh dịch vụ,
buôn bán đường dài, buôn bán nhỏ, từ đó nền kinh tế phát triển mạnh, đóng góp vào sự
tăng trưởng kinh tế của địa phương.
1.3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT
1.3.1 Hiện trạng hệ thống giao thông
Giao thông trong xã có tổng chiều dài 52,6 km trong đó đã cứng hóa được 4,53 km
(8,61%), còn lại chủ yếu là đường đất, cấp phối đã xuống cấp lầy lội về mùa khô, bụi
về mùa mưa.
1.3.2 Hiện trạng cấp điện
- Hiện tại 100% số hộ dân trong xã đã được sử dụng điện lưới quốc gia:
- Lưới điện: Đường điện 10KV chạy dọc song song với đường trục xã.
- Tổng công suất của các trạm biến thế là: 1010 KVA.
- Tổng chiều dài đường dây 10KV(35KV) 7800m.
- Tổng Chiều dài đường dây 0,4KV: 20,193m.
1.3.3 Hiện trạng cấp nước
Xã Thượng Đình hiện chưa có hệ thống xử lý, cung cấp nước tập trung, người dân chủ
yếu sử dụng nước giếng khoan cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày
1.4 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KHU VỰC

1.4.1 Quy hoạch hệ thống giao thông.
- Xây dựng đồng bộ hệ thống giao thông nông thôn, chất lượng bảo đảm thuận
tiện cho việc đi lại và vận chuyển hàng hoá, tiêu thụ nông sản là tiền đề hình thành các
vùng sản xuất hàng hoá tập trung với quy mô lớn, góp phần giảm khoảng cách chênh
lệch về kinh tế cũng như trình độ dân trí giữa nông thôn và thành thị.
6
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

- Để đạt được mục tiêu, cần tập trung phát triển các mạng lưới giao thông của
xã gồm: Cải tạo, nâng cấp các đường trục chính liên thôn, các tuyến đường ngõ, xóm
trong thôn và các tuyến đường trục chính nội đồng
Căn cứ tiêu chí, quy mô xây dựng các tuyến đường xây dựng nông thôn mới. Ta tiến
hành phân cấp và xác định quy mô các tuyến đường như sau:
- Đường quốc lộ 37 nâng cấp theo tiêu chuẩn giao thông và nghị định số
186/2004/NĐ - CP thành đường tiêu chuẩn cấp IV với nền đường 9m, mặt đường 8m
lề đường 2x0,5m hành lang 10m, lộ giới quản lý 29m, kết cấu mặt đường trải nhựa,
tổng chiều dài cần nâng
cấp 3,3km.
- Đường huyện Hanh – Lương Sơn nâng cấp thành đường cấp A nền đường
5,0m mặt đường 3,0m lề đường 2x1,0m, kết cấu mặt đường bê tông, tổng chiều dài
cần nâng cấp 3,0km.
- Quy hoạch đường vành đai số 1 là đường cấp IV có nền đường 9m, mặt đường
7m, lề đường 2x1,0m, hành lang 10m, lộ giới quản lý 29m, kết cấu mặt đường nhựa,

chiều dài đoạn qua xã khoảng 2,4km.
- Giao thông trục xã: Nâng cấp 10,2km đường trục xã thành đường cấp IV miền
núi với nền đường 7,5m mặt đường 5,5m lề đường 2x1,0m, hành lang 10m, kết cấu
mặt đường nhựa.
1.4.2 Quy hoạch hệ thống thủy lợi
- Các tuyến kênh cơ bản vẫn được giữ nguyên, xong cần nạo vét để phục vụ
tưới, tiêu kịp thời.
- Mương cứng: Tiến tới từng bước xây dựng toàn bộ hệ thống mương cứng thuỷ
lợi thay thế hệ thống mương đất hiện có.
1.4.3 Quy hoạch hệ thống thoát nước
Để đảm bảo thoát nước mưa và nước sinh hoạt, vệ sinh môi trường nên giải
pháp quy hoạch là:
- Hướng thoát nước chủ yếu theo hướng dốc của địa hình, độ dốc rãnh theo độ
dốc đường để đảm bảo kinh tế và hạn chế khối lượng đào đắp.
7
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

- Khẩu độ cống thoát nước được tính toán trên cơ sở khoanh lưu vực, tính toán
thuỷ văn và các thông số khác của khu vực.
- Hệ thống thoát nước dọc các trục đường chính được bố trí trên vỉa hè để thu
gom nước mưa của đường và từ các khu dân cư xung quanh đổ ra.
- Hệ thống thoát nước trong các khu dân cư được kết hợp với mương cứng thuỷ
lợi. Nước tự chảy từ các khu dân cư sau đó ra mương thuỷ lợi đã cứng hoá trước khi

thoát ra sông.
1.4.4 Quy hoạch hệ thống cấp nước
- Xây dựng nhà máy xử lý nước sạch cung cấp nước cho sinh hoạt cũng như
các hoạt động phát triển kinh tế, văn hóa, chính trị trên địa bàn xã.
- Đồi với những khu vực dân cư ở tập trung: trung tâm xã, dọc trục đường
chính xã nhu cầu dùng nước sẽ được lấy từ nhà máy nước sạch theo quy hoạch của xã.
- Đối với những khu vực dân cư nằm rải rác, mật độ thấp, vùng đồi núi: thì
trước mắt người dân vẫn sử nước giếng, nước mưa sau khi được xử lý sơ bộ bằng bể
lọc đơn giản ( than, sỏi, cát).
1.4.5 Quy hoạch hệ thống điện
Nhu cầu dùng điện sinh hoạt và sản xuất tăng, vì vậy cần nâng cấp và cải tạo hệ
thống điện cho phù hợp với sự phát triển của phụ tải. Cụ thể:
-

Đối với 6 trạm biến áp hiện trạng:

+ Trạm biến áp Thượng Đình 1: 250KVA. Nâng cấp thành 400KVA- 35/0,4KV
+ Trạm biến áp Thượng Đình 2: 180KVA. Nâng cấp thành 320KVA- 35/0,4KV.
+ Trạm biến áp Thượng Đình 3: 160KVA. Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV.
+ Trạm biến áp Thượng Đình 4: 100KVA. Nâng cấp thành 320KVA- 35/0,4KV.
+ Trạm biến áp Thượng Đình 5: 160KVA. Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV;
+ Trạm biến áp Thượng Đình 6: 160KVA. Nâng cấp thành 320KVA-35/0,4KV
-

Xây dựng mới 3 trạm biến áp :

+ Trạm biến áp TBA-7 công suất 250KVA-35/0,4KV, nằm ở xóm Ngọc Tâm cạnh
đường Huyện Hanh – Lương Sơn.
+ Trạm biến áp TBA-8 công suất 250KVA - 35/0,4KV, nằm ở xóm Huống cạnh đường
Quốc lộ 37.

+ Trạm biến áp TBA – 9 công suất 250KVA – 35/0,4KV, nằm ở xóm Đông Yên.
8
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

Vị trí các trạm biến áp dự kiến được thể hiện trên bản vẽ KT- 07 : Quy Hoạch hạ tầng
kỹ thuật.
Diện tích chiếm đất của 3 trạm biến áp là : 0,012 ha đất trồng cây lâu năm.
1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ
Tình hình phát triển kinh tế - xã hội của Xã Thượng Đình đang từng bước đổi
thay, nhu cầu và tốc độ phát triển tăng lên. Các động lực phát triển sẽ tác động đáng kể
đến phát triển kinh tế xã hội cũng như quá trình phát triển.
Tuy nhiên hạ tầng xã hội và hạ tầng kỹ thuật hiện nay tại xã Thượng Đình còn
rất hạn chế, chưa tương xứng với tiềm năng và đáp ứng nhu cầu phát triển. Nhu cầu
dùng nước của Xã Thượng Đình sẽ còn tăng trong những năm tới
Vì vậy, để từng bước hoàn chỉnh, đáp ứng các yêu cầu phát triển của xã trong
tương lai theo xu hướng phát triển chung, việc thiết kế hệ thống cấp nước - một yếu tố
hạ tầng kỹ thuật đặc biệt quan trọng cho xã đến năm 2020 là hết sức cần thiết và cấp
bách, đáp ứng nhu cầu và sự mong mỏi của người dân cũng như các cấp lãnh đạo,
nhằm cải thiện điều kiện sống và sức khỏe của người dân, đẩy lùi nguy cơ nhiễm bệnh
do nguồn nước, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế, đảm bảo cho sự phát
triển bền vững, lâu dài trong tương lai.

9

Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN QUY MÔ, CÔNG SUẤT CỦA TRẠM CẤP NƯỚC
2.1.XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC
Dân số của xã Thượng Đình tính đến năm 2025 là 10.117 người tương đương
với đô thị loại IV: điểm dân cư nông thôn. Theo TCVN 33 2006 ta có:
2.1.1.Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt
Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm:

Qshng tb =

q.N . f
1000

(m3/ ng.đ).

Trong đó:
N: Dân số xã: 10 117 người (Dân số tính đến năm 2025).
q : Tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người trong ngày (l/ng.ngđ)
Theo TCXD 33-2006 thì tiêu chuẩn cấp nước q = 100l/ng/ngđ
f: Tỷ lệ dân được cấp nước 90%.
Thay số và ta có:
Lưu lượng nước sinh hoạt :

sh1
Qngtb

=

100 × 10117 × 0.9
1000

= 910.5 (m3/ ng.đ).

Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu quân đội ( do không có số liệu cụ thể nên ước
tính số người khoảng 5000 người) :
shbd
Qngtb

=

100 × 5000 × 0.9
1000

= 450 (m3/ ng.đ).

Lưu lượng nước sinh hoạt:
sh
Qngtb

sh1
Qngtb

=

shbd
Qngtb

= 910.5 + 450 = 1360.5 (m3/ ng.đ).

+

2.1.2.Lưu lượng nước công nghiệp
Lưu lượng nước cấp cho công nghiệp theo tổng diện tích:
QCN = qtc. F (m3/ngđ)
Trong đó :
qtc : Tiêu chuẩn dùng nước công nghiệp.
Theo TCXD 33-2006 đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hộp, chế
biến thực phẩm, giấy, dệt thì q tc = 45 (m3/ha/ngày). Đối với các ngành công nghiệp
khác qtc = 22 (m3/ha/ngày).
10
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

F: Diện tích khu công nghiệp (ha)
Các xí ghiệp công nghiệp nhỏ coi như những điểm lấy nước dọc đường vì thế
không tính vào diện tích chung của các khu công nghiệp
+ Khu công nghiệp A:

A
QCN

= 4.44 × 22 = 97.68 (m3 /ng.đ)

+ Cụm công nghiệp B:
B
QCN

20.6 (ha).

= 20.6 × 22 = 453.2 (m3 /ng.đ)

+ Khu công nghiệp C:
C
QCN

5.58 (ha).

= 5.58 × 22 = 122.76 (m3 /ng.đ)

+ Khu công nghiệp C:
C
QCN

4.44 (ha).

69.87 (ha).

= 69.87 × 22 = 1537.14 (m3 /ng.đ)

Vậy lưu lượng nước ở các xí nghiệp công nghiệp:
Tổng lưu lượng nước công nghiệp là:
QCN = 97.68 + 54.37 + 453.2 + 1537.14 = 2210.78 (m3/ng.đ)
2.1.3 Lưu lượng nước cho dịch vu
Qdịch vụ = 10% × Qsh = 10% × 1360.5 = 136.05 (m3 / ng.đ).
2.1.4 Lưu lượng nước thất thoát
Qtt = 15%. (QSH + QCN + Qdịch vụ )
= 15%. (1360.5 + 2210.78 + 136.05) = 556 (m3/ng.đ)
2.1.5 Lưu lượng nước dùng cho bản thân trạm xử ly
Qtxl= 10%. (QSH + QCN + Qdịch vụ + Qtt)
= 10%. (1360.5 + 2210.78 + 136.05 + 556)
= 426.3 (m3/ng.đ)
2.2.CÔNG SUẤT TRẠM CẤP NƯỚC
Lựa chọn các hệ số tính toán :
- Hệ số dùng nước không điều hoà ngày Kngày là hệ số thay đổi nhu cầu dùng
nước ngày, ảnh hưởng bởi cách tổ chức đời sống xã hội, chế độ làm việc của các cơ sở
sản xuất, mức độ tiện nghi, biểu thị sự dùng nước không đều giữa các ngày trong năm.
Kngày max là hệ số dùng nước không điều hòa ngày max, Kngày min là hệ số dùng nước
không điều hòa ngày min. Đối với khu đô thị cấp IV ta chọn:
11
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước
Kngày max = 1,3

Kngày min = 0,8

- Hệ số dùng nước không điều hoà giờ Kh là hệ số thay đổi nhu cầu dùng nước
giữa các giờ trong ngày
Kh max là hệ số dùng nước không điều hoà giờ dùng nước lớn nhất, là tỷ số giữa
lưu lượng nước dùng giờ dùng nước lớn nhất

h
Qmax

so với lưu lượng giờ trung bình

Qtbh

.

Kh min là hệ số dùng nước không điều hoà giờ dùng nước nhỏ nhất, là tỷ số giữa
lưu lượng nước dùng giờ dùng nước lớn nhất

h
Qmin

so với lưu lượng giờ trung bình

Qtbh

.

Kh max và Kh min được xác định theo biểu thức:
Kgiờ max = αmax x bmax

Kgiờ min = αmin x bmin
α: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản
xuất và các điều kiện địa phương.Ta chọn α như sau:
αmax = 1.2
αmin = 0.6
b: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư lấy theo bảng 3.2 TCVN 33-2206 . Ta chọn
như sau :
bmax = 1.3
bmin

= 0.4

Vậy Kh max và Kh min
Kgiờ max = αmax x bmax = 1.2 × 1.3 = 1,56
Kgiờ min = αmin x bmin = 0.5 × 0.4 = 0.24
2.2.1.Lưu lượng ngày tính toán trung bình trong năm của hệ thống cấp nước
Theo tiêu chuẩn TCXD 33-2006, lưu lượng ngày tính toán (trung bình trong
năm) cho hệ thống cấp nước tập trung được xác định theo công thức:
Qngày.tb (m 3 / ngày ) =

q1 N 1 f1 + q 2 N 2 f 2 + ....
+D=
1000

∑q N
i

i

1000

fi

+D

Q ngày.tb=(QSH + QCN + Qdv + Qtt + Qtxl)
=(1360.5 + 2210.78 + 136.05 + 556 + 426.3)
= 4689.63 (m3/ngđ)
12
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

2.2.2.Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất và ít nhất
Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất và ít nhất (m 3/ngày)
được tính theo công thức:
Qngày.max =Kngày.max . Qngày.tb = 1.3 × 4689.63 = 6096.5

(m3/ngày)

Qngày.min =Kngày.min . Qngày.tb = 0.8 × 4689.63 = 3751.7

(m3/ngày)

2.2.3.Lưu lượng giờ tính toán mạng lưới

Lưu lượng nước tiêu thụ trên mạng lưới khác nhau giữa các giờ trong ngày, giờ
dùng nhiều, giờ dùng ít, ban ngày dùng nhiều hơn ban đêm. Vào giờ cao điểm lượng
nước tiêu thụ nhiều hơn so với các giờ khác trong ngày. Lưu lượng giờ dùng nước lớn
nhất

h
Qmax

và lưu lượng giờ dùng nước nhỏ nhất
h
h
Qmax
= K max
×

h
h
Qmin
= K min
×

Qngày. max
T
Qngày. min
T

= 1.56×

= 0.24 ×

h
Qmin

6096.5
24

được xác định theo công thức:

= 396.3 (m3/giờ) = 110.1 (l/s)

3751.7
24

= 37.5 (m3/giờ) = 10.42 (l/s)

2.3.NHU CẦU DÙNG NƯỚC CHO CHỮA CHÁY
Hệ thống cấp nước phải tính đến trường hợp có cháy nên khi tính toán mạng
lưới đường ống phân phối có tính đến khả năng làm việc của mạng lưới khi có cháy
xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất. Lượng nước dùng để dập tắt các đám cháy không
đưa vào mạng lưới thường xuyên mà chỉ đưa vào khi có cháy xảy ra. Số đám cháy có
thể xảy ra đồng thời trong cùng một thời điểm có thể xác định như sau:
* Khu công nghiệp: Trong các khu công nghiệp, lưu lượng chữa cháy bên ngoài
lấy từ trụ nước chữa cháy, tính với nhà cần lượng nước chữa cháy nhiều nhất và tính
cho một đám cháy được quy định trong bảng I, II, phụ lục II.
Tổng diện tích khu công nghiệp của thành phố là:
+ Cụm công nghiệp A:

4.44

(ha).

+ Cụm công nghiệp B:

5.58

(ha).

+ Cụm công nghiệp C:

20.6

(ha).

+ Cụm công nghiệp D:

69.87 (ha).

S = 4.44 + 5.58 + 20.6 + 69.87 = 100.49 ha
- Coi xí nghiệp có bậc chịu lửa III, hạng sản xuất D, E. Tra mục 10.4 TCVN
2622 1995 ta có 1 đám cháy. Lưu lượng dập tắt đám cháy là: qccxn = 10 (l/s)
13
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

* Khu dân cư: Tổng số dân: 10 117 người
- Nhà xây dựng hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa, tra bảng
12 TCVN 2622 1995 ta thấy có 1 đám cháy với lưu lượng chữa cháy: qccdc = 15 (l/s)
Qmaxhcc = Qhmax + qcc = 110.1+ 15 + 10 = 135.1 (l/s)
Như vậy, tổng lượng nước sạch cần thiết cho nhu cầu sử dụng và phát triển của
xã Thượng Đình đến năm 2025 là 6100 m3/ngđ. Do đó, ta xây dựng một trạm xử lý
nước sạch công suất 6100m3/ngđ
2.4 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH CỦA BỂ CHỨA
2.4.1 Xác định tổng dung tích của bể chứa
Wtổng = Wdự trữ +Wđiều hòa +Wchữa cháy+ Wdùng cho trạm xử lý (m3).
Trong đó:
+ Wdự trữ : tùy theo mức độ tin cậy yêu cầu đối với hệ thống và khả năng của
nguồn thô để chọn, Wdự trữ bằng số phần trăm lưu lượng trung bình ngày của hệ thống
cấp nước. Dung tích dự trữ có thể chứa ở bể chứa hoặc chứa ở đài nước. Ở Việt Nam
hiện nay chưa có tiêu chuẩn hướng dẫn chọn dung tích dự trữ cho hệ thống dẫn và
phân phối nước sạch nên ta tạm tính bằng 10% công suất trạm
W dự trữ = 10% × 6100 = 610 (m3)
+ Wđiều hòa : tổng dung tích điều hòa giữa trạm xử lý có lưu lượng chảy đều trong
ngày.
Wđh =Kw× Qmax ngày
K hmax

Kw= (Kh max -1).

 1  Khmax −1

÷
 K hmax 

Kh max =1,69→ Kw =19%

Trong đó: Qmax ngày: lưu lượng tiêu thụ nước của thành phố trong ngày dùng nước
lớn nhất.
→

Wđh =19% × (6100 – 426.3) = 1078 (m3)

+ Wchữa cháy: tính lưu lượng nước chữa cháy trong 3 giờ

Wchữa cháy =

25 × 3 × 3600
1000

= 270 ( m3)

+ Wdùng cho trạm xử lý: lượng nước dùng trong trạm xử lý để rửa bể lọc, cọ rửa các
công trình xử lý, cấp nước sinh hoạt trong nội bộ trạm.
14
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

Wdùng cho trạm xử lý = 426.3 ( m3)
Vậy Wtổng = 610 + 1078 + 270 + 426.3 = 2384.3 ( m3)
2.4.2 Xác định kích thước của bể chứa

Bể chứa nước sạch ở trạm xử lý đặt sau bể lọc và trước trạm bơm nước sạch.
Còn bể chứa ở trạm bơm tăng áp đặt trước trạm bơm, mực nước cao nhất trong bể
chứa thấp hơn áp lực nước trong ống dẫn nước vào. Dung tích bể chứa:
Theo như trên ta tính được:
Wchứa = 2384.3 ( m3)
Vậy trạm xử lý mới ta xây 2 bể kích thước mỗi bể là: (20×20×3.4)m. Trong đó
chiều cao lớp nước 3m, chiều cao bảo vệ 0.4m

15
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

CHƯƠNG III: LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC VÀ VỊ TRÍ TRẠM XỬ LÝ
3.1 NGUỒN NƯỚC
Khu vực xã Thượng Đình, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên có các nguồn
nước có thể khai thác để sử dụng như sau:
3.1.1 Nguồn nước mặt
- Sông Cầu có diện tích lưu vực khoảng 6.030 km², với chiều dài khoảng
290 km, độ dốc bình quân 16,1%. Phần sông Cầu đi qua địa phận xã Thượng Đình có
chiều dài khoảng 8.5km.
- Đặc điểm nguồn nước sông là mực nước, chất lượng nước thay đổi theo mùa,
có nhiều phù sa và mực nước có xu hướng ngày càng giảm đi về mùa kiệt, về mùa lũ
tháng 6-10, lượng bùn cát nhiều, mùa khô độ đục có giảm đi.
- Trữ lượng nước lớn, đản bảo tính bền vững và phát triển lâu dài cho khu vực.

Bảng 3.1. Kết quả phân tích nước thô sông đuống.
Số TT
1
2
3
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Chỉ tiêu
pH
Độ đục
Độ màu
Tổng cặn
Hàm lượng cặn lơ lửng

Tổng độ cứng
Độ cứng Carbonate
Độ kiềm toàn phần
Ca2+
Mg2+
Fe2+
Mn2+
HCO3ClSO42NH4+
NO2NO-3
COD
Tổng Coliform
E.Coli

−

16
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Đơn vị

Kết quả

Tiêu chuẩn

JTU
NTU
o
Coban
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mđlg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml
MPN/100ml

7.2
530
60
530
390
52
53
2,1
37
14
0,28
0.51
125

7
3
0.02
0
0,5
15
100
37

6,5-8,5
≤2
≤ 15
≤ 12
<100
≤ 0,3
≤ 0,2
≤ 250
≤ 250
≤ 1,5
≤ 3
≤ 50
0
0

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

3.1.2 Nguồn nước ngầm
Trên thực tế, chất lượng nguồn nước ngầm ở Thái Nguyên đang dần bị ô nhiễm
do quá trình khai thác, quản lý chưa được tốt. Bên cạnh đó, cùng với chiến lược cấp
nước các đô thị của Chính phủ cũng xác định ưu tiên hàng đầu cho các công trình cấp
nước là sử dụng nguồn nước mặt
Bảng 3.2. Kết quả phân tích nước ngầm.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Chỉ tiêu chất lượng
Nhiệtđộ
pH
Độ đục
Độ màu
Độ kiềm toàn phần
Độ ôxy hoá [KMn04]
Độ cứng toàn phần

Hàm lượng cặn lơ lửng
C02 tự do
−

HCO 3
SiO32ClS0

−2
4
+

Đơnvị
0
C
NTU
mgđl/l
mg/l 02
mg/l CaC03
10
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

14
mg/l
NH 4
15
NO2

mg/l
16
NO3
mg/l
317
PO4
mg/l
2+
18
Ca
mg/l
2+
19
Mg
mg/l
2+
20
Fe
mg/l
2+
21
Mn
mg/l
22
E.Coli
MPN/100ml
3.1.3 Phân tích lựa chọn nguồn nước

Kết quả phân tích
25

7
32
5
3
2
4,64
10
183,06
1.5
3
3
1
0.1
0.1
0.1
40
32.6
16
0.2
11

Tiêuchuẩn
2
15
2
<4,285
10

250
250

1,5
3
50
2.5
100
0.3
0.2
0

Để có thể đáp ứng yêu cầu cung cấp nước cho xã Thượng Đình vào giai đoạn
thiết kế cần phải có một nguồn nước đảm bảo về mặt chất lượng cũng như ổn định về
mặt trữ lượng.
* Nước ngầm:
- Trữ lượng khai thác ổn định đảm bảo nhu cầu của hệ thống.
- Chất lượng nước tương đối tốt, ổn định quanh năm nên giá thành xử lý nước sẽ thấp
hơn.

17
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

- Xây dựng công trình thu và trạm bơm nước thô dễ dàng, an toàn. Chi phí xây dựng
nhỏ
- Tuy nhiên chất lượng nước ngầm đang ngày dần bị ô nhiễm do ảnh hưởng của quá

trình khai thác thiếu kiểm soát.
- Ảnh hưởng tới độ sụt lún của mặt đất, tới tầng địa chất là rất lớn nhất là với những
nhà máy có công suất lớn.
*Nước mặt:
- Trữ lượng khai thác lớn.
- Chất lượng nước chịu sự ô nhiễm của quá trình đô thị hóa và nước thải từ các khu
công nghiệp.
- Xây dựng các công trình thu và trạm bơm nước thô phức tạp và chi phí cao, nhất là
về mùa lũ việc bảo vệ rất khó khăn.
- Chi phí xử lý nước cao.
3.1.4.Kết luận
- Nhằm đảm bảo sự ổn định, bền vững và phát triển lâu dài cho tương lai,
nguồn nước được chọn dùng làm nguồn cấp cho xã Thượng Đình là nguồn nước mặt
lấy từ sông Cầu.
- Vị trí nhà máy sẽ đặt ở phía bắc của xã, khu vực có cao độ thuận lợi cho việc
đặt trạm xử lý.
3.2.CÁC PHƯƠNG ÁN ĐẶT TRẠM XỬ LÝ
3.2.1.Phân tích vị trí đặt trạm xử ly
Nhìn chung xã Thượng Đình có địa hình tương đối bằng phẳng, hướng dốc từ
Bắc xuống Nam.
Ta đặt nhà máy ở phía bắc của xã, gần nơi có cao độ lớn.
- Ưu điểm: giao thông thuận tiện,vận chuyển thiết bị vật tư dễ dàng, đền bù giải
tỏa ít.
- Khu đất rộng, nên có thể mở rộng và nâng cấp trong tương lai.
3.2.2.Phân tích lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước
Các loại sơ đồ hệ thống cấp nước
a. Sơ đồ cấp nước tự chảy
Khi địa hình và quy hoạch sử dụng đất cho phép, có thể lựa chọn thiết kế sơ đồ
hệ thống cấp nước tự chảy. Trạm cấp nước, bể chứa nước sạch được đặt ở nơi có cao
18

Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

trình cao, đủ độ chênh áp lực, đảm bảo cấp nước tự chảy đến các đối tượng dùng nước
trong mạng lưới với lưu lượng và áp lực yêu cầu.
b. Sơ đồ cấp nước sử dung bơm tạo áp lực
Trường hợp không thể áp dụng sơ đồ cấp nước tự chảy, cần thiết phải có bơm tạo
áp lực cấp nước cho mạng lưới. Có hai loại sơ đồ chính là sơ đồ cấp nước có đài điều
hoà và sơ đồ cấp nước không có đài điều hoà.
*Sơ đồ cấp nước có đài điều hòa
Mạng lưới tiêu thụ lượng nước thay đổi liên tục giữa các giờ trong ngày, trạm bơm
làm việc theo một chế độ bơm nhất định (thay đổi từ 2 đến 4 cấp trong ngày), không
hoàn toàn theo sát lưu lượng yêu cầu của mạng lưới. Đài sẽ làm nhiệm vụ điều hòa lưu
lượng giữa trạm bơm II và mạng lưới, trữ lượng nước thừa khi trạm bơm II bơm với
lưu lượng lớn hơn so với lưu lượng nước yêu cầu của mạng lưới, cấp lượng nước thiếu
khi trạm bơm II không đáp ứng đủ lượng nước mạng lưới yêu cầu. Có hai trường hợp
bố trí đài nước điển hình:
- Trường hợp đài đặt đầu mạng lưới:
+ Ưu điểm: Áp lực trong mạng luôn ổn định, tránh được nước va khi bơm dừng đột
ngột (vì đài thường gần trạm bơm), lưu lượng thiết kế nhà máy nhỏ hơn so với lưu
lượng dùng nước lớn nhất của mạng lưới, không phải tăng công suất điện trong giờ
dùng nước cao điểm.
+ Nhược điểm: Do phải phân phối khối lượng nước lớn

Q hmax

từ đầu nguồn nên đường

ống đầu mạng thường có kích thước lớn.
- Trường hợp đài đặt cuối mạng lưới:
*Ưu điểm: Vào giờ dùng nước cao điểm, mạng lưới được cấp nước từ hai phía, từ trạm
bơm và từ đài nước nên đường ống ở đầu mạng nhỏ hơn trường hợp đài ở đầu mạng,
áp lực trong mạng ổn định, lưu lượng thiết kế nhà máy bơm nhỏ, lượng điện tiêu thụ
giờ cao điểm thấp.
+ Nhược điểm: Tính toán thiết kế và điều khiển vận hành phức tạp hơn do khó xác
định ranh giới cấp nước của đài và trạm bơm, từ đó xác định đúng chiều cao đài nước
cần thiết và áp lực bơm yêu cầu của máy bơm trạm bơm II.
* Sơ đồ cấp nước không có đài điều hòa

19
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

Mạng lưới được cung cấp lượng nước theo yêu cầu từ trạm bơm II trực tiếp vào
mạng lưới. Máy bơm có sử dụng thiết bị biến tần có khả năng thay đổi công suất bơm,
thỏa mãn sự thay đổi của chế độ tiêu thụ nước hiện đang được sử dụng phổ biến tại các
trạm bơm cấp nước.
+ Ưu điểm: Không phải xây dựng đài nước

+ Nhược điểm: Giờ cao điểm phải bơm lượng nước lớn, ống dẫn đầu mạng phải có
đường kính lớn. Công suất thiết kế trạm bơm cấp II lớn, giờ cao điểm tiêu thụ nước
trùng với giờ cao điểm dùng điện, công suất tiêu thụ điện lớn hơn, chi phí về tiền lắp
đặt thiết bị điện và trả tiền điện cao hơn.
Dựa vào bản đồ quy hoạch của xã Thượng Đình, khả năng thi công, khu vực đặt
công trình thu và trạm bơm cấp I như đã phân tích ở trên, ta thấy sơ đồ cấp nước tự
chảy không áp dụng được cho khu vực này. Ta chọn loại sơ đồ cấp nước thứ hai đó là
sơ đồ cấp nước có bơm tạo áp lực. Tuy nhiên nếu xây dựng đài để tạo áp lực cấp nước
cho mạng lưới thì phải tính toán thiết kế xây dựng đài nước nên khá phức tạp, tốn diện
tích, khó quản lý vận hành. Vậy ta chọn sơ đồ cấp nước không có đài điều hòa và sử
dụng bơm có biến tần để tạo áp lực cho mạng lưới.

20
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
4.1.XÁC ĐỊNH CÁC KHU VỰC DÙNG NƯỚC
Khu vực cấp nước được xác định bởi ranh giới cấp nước như trong bản đồ
quy hoạch bao gồm toàn bộ xã Thượng Đình.
4.2.XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BƠM CẤP II, LỰA CHỌN
SỐ MÁY BƠM, SỐ BẬC BƠM
Để đảm bảo cấp nước ta giả sử trạm bơm cấp 2 hoạt động với 5 bậc bơm
Cấp 1: 1 máy bơm có lắp biến tần

Cấp 2: 1 máy bơm có lắp biến tần + 1 máy bơm không lắp biến tần
Cấp 3: 1 máy bơm có lắp biến tần + 2 máy bơm không lắp biến tần
Cấp 4: 1 máy bơm có lắp biến tần + 3 máy bơm không lắp biến tần
Cấp 5: 1 máy bơm có lắp biến tần + 4 máy bơm không lắp biến tần
Kiểm tra khi lắp máy biến tần công suất tăng tối đa là 30% và giảm tối đa 50%
Lưu lượng một máy bơm :

Q1b =

Qh max
396.3
=
= 74.77
1 + 1 + 1 + 1 + 1.3
5.3

(m3/h)

Trong giờ dùng nước min, lưu lượng trong mạng cần:
h
Qmang = Qmin
= 37.5

(m3/h)
Lúc đó 1 bơm biến tần chạy, chỉ cho phép giảm tối đa 50% lưu lượng định mức tức:
Q1BT
bom = 0.5 × x

= 0.5 × 74.77= 37.4 (m3/h)

Khi đó, lưu lượng của khi ở cấp 1 là:
Q = 37.4 (m3/h) < Qmạng = 37.5 (m3/h)
Vậy để đảm bảo cho trạm bơm cấp 2 hoạt động bình thường ta chọn trạm bơm
cấp II có 7 máy bơm trong đó 5 máy bơm hoạt động với 5 cấp bơm và 2 máy bơm
dự phòng.
4.3.TÍNH TOÁN THỦY LỰC, THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC (PHƯƠNG
ÁN CHỌN).
4.3.1.Xác định các trường hợp tính toán
+ Tính cho giờ dùng nước lớn nhất, là trường hợp tính toán cơ bản.
+ Kiểm tra trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất.
21
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

4.3.2.Xác định chiều dài tính toán của các đoạn ống
Mỗi đoạn ống làm nhiệm vụ phân phối nước theo yêu cầu của các đối tượng
dùng nước khác nhau, đòi hỏi khả năng phục vụ khác nhau. Để kể đến khả năng phục
vụ của các đoạn ống đối với các tiêu chuẩn dùng nước khác nhau, người ta đưa ra khái
niệm chiều dài tính toán ltt và được xác định theo công thức:
×

ltt = lthực m

(m).

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:
(Chiều dài tính toán được thể hiện ở phụ lục 1).
4.3.3.Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống
a. Lưu lượng đơn vị dọc đường có thể xác định theo công thức.
đv
q dd
=

Qht − k h. max .k ng. max .Qtt

∑L

(l / s.m).

tt

Trong đó:
Qht : Lưu lượng cấp vào hệ thống (l/s).
Qht = 396.3 (m3/h) = 110.1 (l/s).
qddđv: Lưu lượng dọc đường đơn vị của khu vực (l/s.m)
Qtt: Lưu lượng tập trung (l/s): Qtt = ∑QCN + QBV + QQĐ
QCN : Lưu lượng phục vụ cho các khu công nghiệp (l/s).
+ Khu công nghiệp A:
A
QCN

4.44 (ha).

= 4.44 × 22 = 97.68 (m3 /ng.đ) = 1.13 (l/s)

+ Cụm công nghiệp B:

22
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

5.58 (ha).

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
B
QCN

Ngành: Cấp thoát nước
= 5.58 × 22 = 122.76 (m3 /ng.đ) = 1.42 (l/s)

+ Khu công nghiệp C:
C
QCN

20.6 (ha).

= 20.6 × 22 = 453.2 (m3 /ng.đ) = 5.25 (l/s)

+ Khu công nghiệp D:

C
QCN

69.87 (ha).

= 69.87 × 22 = 1537.14 (m3 /ng.đ)âc 17.8 (l/s)

=>∑ QCN = 1.13 + 1.42 + 5.25 + 17.8 = 25.6 (l/s).
QQĐ : Lưu lượng phục vụ cho khu quân đội (l/s).
QQĐ = 450 (m3/ng.đ) = 5.2 (l/s)
Vậy tổng lượng nước tập trung : Qtt = 25.6 + 5.2 = 30.8 (l/s).
Lưu lượng nước dọc đường đơn vị là :
đv
q dd
=

Qht − k h. max .k ng. max .Qtt

∑L

tt

=

110 .1 − 1.3 ×1.56 × 30.8
= 0,00223(l / s.m).
21348.76

=>
b.Tính toán lưu lượng dọc đường các đoạn ống

Lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn ống phụ thuộc vào chiều dài của nó và
được tính theo công thức sau đây:
qdđi-j = ltti-j . q đvdd

(l/s).

Trong đó:
ltt i-j : Chiều dài tính toán của đoạn i-j.,m
qđvdd: Lưu lượng đơn vị dọc đường của các đoạn ống,(l/s),
qđvdd= 0,00223

(l/s.m).

(Lưu lượng dọc đường các đoạn ống được thể hiện ở phụ lục 2).
c.Xác định lưu lượng các nút trên mạng lưới
Sau khi tính được lưu lượng dọc đường của các đoạn ống ta tính lưu lượng tại
các nút phân đôi lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn về hai nút rồi cộng các giá trị tại
các nút.
Công thức tính:
23
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước
qnút = ½.∑Qidđ (l/s)

Lưu lượng tập trung vào giờ dùng nước lớn nhất được phân về các nút như sau:
+ Khu công nghiệp A:
A
QCN

= 97.68 × 1.3 × 1.56 = 198.1 (m3 /ng.đ) = 2.29 (l/s) lấy tại nút 14
+ Cụm công nghiệp B:

B
QCN

20.6 (ha).

= 453.2 × 1.3 × 1.56 = 919.1 (m3 /ng.đ) = 10.64 (l/s) lấy tại nút 20,21
+ Khu công nghiệp D:

C
QCN

5.58 (ha).

= 122.76 × 1.3 × 1.56 = 248.96 (m3 /ng.đ) = 2.88 (l/s) lấy tại nút 24
+ Khu công nghiệp C:

C
QCN

4.44 (ha).

69.87 (ha).

= 1537.14 × 1.3 × 1.56 = 3117.32 (m3 /ng.đ) = 36 (l/s) lấy tại nút 40,41,42
QQĐ : Lưu lượng phục vụ cho khu quân đội (l/s).

QQĐ = 450 × 1.3 × 1.56 = 91.26 (m3/ng.đ) = 10.56 (l/s) lấy tại nút 18,19
(Lưu lượng nút được thể hiện ở phụ lục 3).
4.3.4.Tính toán thủy lực mạng lưới cấp
a.Trường hợp giờ dùng nước lớn nhất.
Số tầng nhà cao nhất của xã là 4 tầng nên áp lực cần thiết của ngôi nhà tại vị trí
bất lợi nhất ta chọn là: HCTnhà = 4n + 4. Trong đó n là số tầng nhà tại vị trí bất lợi
nhất.Từ đó ta có HCTnhà = 20m.
Các lưu lượng tập trung ta đặt vào các nút như trên.
Ta sơ bộ phân phối lưu lượng trên các đoạn ống từ đó chọn sơ bộ đường kính
của các đoạn ống dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế. Tính toán thuỷ lực mạng lưới theo
chương trình EPANET. Theo kết quả tính toán thủy lực thì áp lực dư thỏa mãn nút bất
lợi nhất.
(Kết quả tính toán thể hiện ở phụ lục 4).
b.Trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất.
Trên cơ sở sơ đồ tính toán cho trường hợp dùng nước lớn nhất ta lựa chọn thêm
các lưu lượng nước chữa cháy đã tính ở phần chữa cháy vào các nút
24
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Cấp thoát nước

20,26,39,41,44.Cách tính toán tương tự như trường hợp trên ta có kết quả tính toán
thuỷ lực mạng lưới theo chương trình EPANET
(Kết quả tính toán thể hiện ở phụ lục 5).
4.4.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN TỪ TRẠM BƠM CẤP II ĐẾN
MẠNG LƯỚI
Đảm bảo cấp nước an toàn, hệ thống vận chuyển nước cần được tính toán với số
tuyến từ hai đường ống trở lên và phải đảm bảo làm việc trong điều kiện xảy ra hư hỏng
trên một đoạn ống nào đó của tuyến.
Chọn 2 tuyến ống dẫn từ trạm bơm cấp 2 đến đầu mạng lưới, chiều dài ống vận
chuyển L = 200 m.
Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II là phải bám sát chế độ làm việc của mạng
lưới, đảm bảo cung cấp đầy đủ nước cho các đối tượng sử dụng nước.
Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất trong trạm cấp nước mới là :
- Khi không xảy ra sự cố lưu lượng cần vận chuyển là:
Q = Qhmax = 396.36(m3/h) = 110.1 (l/s)
Lưu lượng vận chuyển trên một ống:
Q hmax
Q1ô = 2 =

110.1
2

= 55.05 (l/s)

Chọn vật liệu là gang có đường kính: D = 200 mm.

Tính được: v =

4 × Q 4´ 55.05´ 10−3
=

= 1.75
π ×d2
3.14´ 0.22

(m/s)

Tra bảng phụ lục VII giáo trình Cấp nước tập 1- lấy đối với ống dẫn bằng
gang) ta có so = 0.0135.
⇒
Khi không có sự cố thì trị số tổn thất trên một tuyến ống là:

×

S = So L = 0.0135

×

200 = 2.7

Tổn thất áp lực trên tuyến ống dẫn là:

×

×

h = S q2 = 2.7 (0.5505)2 = 0.82 (m)

25
Sinh viên: Đoàn Thị Thanh Thảo

Lớp: TLTN2