ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ 1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hôi CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT II.1 Các số liệu II.1.1 Tài liệu II.1.2 Mật độ dân số II.1.3 Tiêu chuẩn nước thải II.1.4 Nước thải khu công nghiệp II.1.5 Nước thải công trình công cộng II.1.6 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình II.2 Xác định lưu lượng tính toán khu dân cư II.2 Diện tích II.2.2 Dân số tính toán II.2.3 Xác định lưu lượng nước thải tính toán II.3 Xác định lưu lượng tập chung 10 II.3.1 Bệnh viện 10 II.3.2 Trường học 10 II.3.3 Xí nghiệp công nghiệp 11 II.4 Xác định lưu lượng riêng 19 II.5 Nước thải toàn đô thị 20 II.5.1 Nước thải sinh hoạt khu dân cư 20 II.5.2 Nước thải từ bệnh viện 21 II.5.3 Nước thải từ trường học 21 II.5.4 Nước thải từ khu công nghiệp 21 II.5.7 bảng tổng hợp lưu lượng nước thải toàn đô thị 21 II.6 Vạch tuyến hệ thống thoát nước 24 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.6.1 Nguyên tắc chung thiết kế hệ thống thoát nước 24 II.6.2 Các kiểu hệ thống thoát nước theo quan điểm 25 II.6.3 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 1:Xem vẽ TN-01 26 II.6.3 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 2: Xem vẽ TN-02 26 II.7 Tính toán diện tích tiểu khu 26 II.8 Xác định lưu lượng tính toán cho tường đoạn ống 28 II.9 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt 29 CHƯƠNG III KHÁI TOÁN KINH TẾ 31 III.1 Khái toán kinh tế phương án I 31 III.1.1 Phần đường ống 31 III.1.2 Khái toán kinh tế phần giếng thăm 31 III.1.3 Giá thành quản lý mạng lưới tính cho năm ( Chi phí quản lý mạng lưới ) 32 III.2 Khái toán kinh tế phương án II 32 III.2.1 Phần đường ống 32 III.2.2 Khái toán kinh tế phần giếng thăm 33 III.2.3 Giá thành quản lý mạng lưới tính cho năm ( Chi phí quản lý mạng lưới ) 33 III.3 So sánh lựa chọn phương án: 34 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ 1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế - Gió: + Hướng gió toàn năm: Đông Nam + Hướng gió thịnh hành mùa hè từ tháng đến tháng 9: Đông + Hướng gió thịnh hành mùa đông từ tháng 10 đến tháng 3: Bắc Tây Bắc -Địa hình: Đô thị X nằm vùng đồng có độ dốc nhỏ, nằm sát với bờ biển Đô thị hình thành giải cồn cát cửa sông, địa hình toàn vùng có dạng đồi cát thoải, có độ dốc trung bình 0,001 Trong phạm vi quy hoạch đô thị X có độ cao lớn 6,37 m cao độ thấp 1,33 m Đô thị X có nhiều sông suối chảy qua nên địa hình bị chia cắt thành nhiều mảnh nhỏ hẹp, đa dạng phức tạp -địa chất công trình: Số liệu địa chất công trình thể bảng đây: Đất màu Cát pha Sét pha Cát mịn Cát dẻo đến m m đến m m đến m m đến 11 m 11m đến 17 m -Địa chất thủy văn: + Mực nước ngầm cao cách mặt đất : 4m + Mực nước ngầm thấp cách mặt đất 7m + Đô thị tiếp giáp với biển chịu ảnh hưởng thủy triều -Nguồn nước mặt Đô thị X có sông A chảy ngang qua đô thị đổ cửa biển phía đông nam Trong khu vực đô thị có nhiều sông suối nhỏ chảy qua 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hôi -Dân số: Theo tính toán tổng dân số đô thị X tới năm 2030 103436 người Trong dân số nội thị chiếm 526259 người, dân số ngoại thị chiếm 47177 người -Hiện trạng đất đai: Tổng diện tích đất xây dựng toàn đô thị: 445,7 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC +Đất nội thị: 174,4 +Đất ngoại thị: 248,3 -Cơ sở kinh tế kỹ thuật: +Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: xí nghiệp công nghiệp nằm phía đông đô thị, gồm xí nghiệp Số công nhân xí nghiệp chiếm 35% dân số toàn đô thị Các xí nghiệp công nghiệp giải lượng lớn lao động đô thị +Thương mai dịch vụ: Đô thị có lợi lớn du lịch, hoạt động dịch vụ, du lịch phát triển với nhiều bãi tắm, làng du lịch sinh thái, khách sạn, nhà nghỉ… -Giao thông: +Giao thông nội thị: đô thị có nhiều đường giao thông nhỏ hẹp với tổng chiều dài 12km, mạng lưới đường hình thành mạng ô bàn cờ thep quy hoạch +Giao thông ngoại thị: giao thông đối ngoại trừ đường đô thị có hệ thống giao thông đường thủy Một số cảng hàng hóa hành khách xây dựng cửa sông A CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT II.1 Các số liệu II.1.1 Tài liệu Bản đồ quy hoạch phát triển đô thị đến năm 2030 II.1.2 Mật độ dân số Mật độ dân số: - Khu vực I: P1=300 ( người/ha ) - Khu vực II: P2=200 ( người/ha ) II.1.3 Tiêu chuẩn nước thải Tiêu chuẩn thải nước: GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC - Khu vực I: n1= 170 ( l/người.ngđ ) - Khu vực II: n2= 160 ( l/người.ngđ ) II.1.4 Nước thải khu công nghiệp Khu đô thị có xí nghiệp Tổng số công nhân làm việc xí nghiệp chiếm 35% dân số khu đô thị Quy mô chế độ làm việc xí nghiệp phân bố sau: Phân bố lưu lượng nước Biên chế công nhân XN thải XN Số người Tên Số công XN nhân Phân xưởng Nước Nước thải SX thải SX bị Bình từngXN nhiễm thường (m3/ng) bẩn (%) (%) (%) tắm phân xưởng XN Nóng (%NCN) (%) Bình thường (%) Nóng (%) Công nhân lưu lượng nước thải theo ca Nước thải SX Ca Ca Ca quy I II III ước (%) (%) (%) (%) I 55 40 60 60 20 50 100 35 30 35 II 45 35 65 65 30 50 100 40 40 20 II.1.5 Nước thải công trình công cộng Đồ án xét tới lưu lượng nước thải trường học bệnh viện Lưu lựng công trình công cộng Trường học Bệnh viên Quy mô (% dân số) 20 0,5 Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) 20 300 Hệ số không điều hòa 1,8 2,5 Thời gian làm việc (giờ/ngđ) 12 24 II.1.6 Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình II.1.6.1 Đặc điểm địa chất công trình GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Đất màu đến m Cát pha Sét pha Cát mịn Cát dẻo m đến 3 m đến 6 m đến 11 11m đến 17 m m m m II.1.6.2 Đặc điểm địa chất thủy văn Mực nước ngầm cao cách mặt đất 4m Mực nước ngầm thấp cách mặt đất 7m II.2 Xác định lưu lượng tính toán khu dân cư II.2 Diện tích Từ đồ qui hoạch thành phố cho cuối giai đoạn tính toán ta xác định diện tích khu dân cư a) Khu vực I Diện tích đất xây dựng: F1 = 197,4 (ha) Mật độ dân số : n1 =300 (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước : 𝑞01 = 170 ( l/người.ngđ ) b) Khu vực II Diện tích đất xây dựng: F2 = 248,3 (ha) Mật độ dân số : n2 = 200 (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước : 𝑞02 = 160 ( l/người.ngđ) II.2.2 Dân số tính toán Dân số tính toán đân số tính cuối thời hạn tính toán thiết kế hệ thống thoát nước (năm 2030), tính theo công thức: N=F×n×β (người) Trong đó: N: dân số tính toán khu vực (người) n: mật độ dân số khu vực (người/ha) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC β: Hệ số kể đến việc xây dựng xen kẽ công trình công cộng khu vực dân cư β= 𝐹𝑋𝐷 𝐹𝑐ℎ𝑢𝑛𝑔 = 0,85÷0,95 F: diện tích khu vực ( ha) a, Khu vực I: N1=F1×n1×β1 (người) Trong đó: F1=199,4 (ha) n1=200 ( người/ha) β1=0,95  N1 = 197,4×300×0,95 = 56259 (người) Dân số khu vực I: 56259 ( người) a, Khu vực II: N2=F2×n2×β2 (người) Trong đó: F2= 248,3 (ha) N2=200 ( người/ha) β2 =0,95  N2 = 248,3×300×0,95 = 47177 (người) Dân số khu vực II: 47177 ( người) II.2.3 Xác định lưu lượng nước thải tính toán II.2.3.1 Lưu lượng nước thải trung bình ngày.( Qtbng.đ ) 𝑁 ×𝑞 Qtb_ing.đ= 𝑖 𝑖 (m3/ng.đ) 1000 Trong đó: Ni: dân số tính toán (người) qi: tiêu chuẩn thoát nước ( l/người.ngđ ) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 56259×170 Khu vực I: Qtb_1ng.đ= 1000 Khu vực II: Qtb_2ng.đ= = 9564,03 (m3/ng.đ) 47177×160 1000 = 7548,32 (m3/ng.đ)  Nước thải sinh hoạt thành phố thải ngày đêm là: Qtb-tpng.đ= Qtb_1ng.đ + Qtb_2ng.đ = 9564,03 + 7548,32 = 17112,35 (m3/ng.đ) II.2.3.2 Lưu lượng nước thải trung bình giây: ( qtbs ) 𝑞𝑠𝑡𝑏_𝑖 = 𝑡𝑏_𝑖 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 ( l/s ) Khu vực I: 𝑞𝑠𝑡𝑏_1 = 𝑡𝑏_1 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 = 9564,03 24×3,6 = 110,69 (l/s) 𝐼  Hệ số không điều hòa chung: 𝐾𝑐ℎ =1,58 Khu vực II: 𝑞𝑠𝑡𝑏_2 = 𝑡𝑏_2 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 = 7548,32 24×3,6 = 87,36 (l/s) 𝐼𝐼  Hệ số không điều hòa chung: 𝐾𝑐ℎ =1,63 Lưu lựng trung bình giây toàn thành phố là: 𝑡𝑏_𝑡𝑝 𝑞𝑠 = 𝑞𝑠𝑡𝑏_1 + 𝑞𝑠𝑡𝑏_2 = 110,69 + 87,36 =198,05 (l/s) 𝑡𝑝  Hệ số không điều hòa chung: 𝑘𝑐ℎ =1,4 II.2.3.3 Lưu lượng nước thải giây lớn ( 𝒒𝒎𝒂𝒙 ) 𝒔 Lưu lượng tính toán lưu lượng giây max: qmax = 𝑞𝑠𝑡𝑏 ×Kch (l/s) s Trong đó: qmax : lưu lượng nước thải giây lớn (l/s) s 𝑞𝑠𝑡𝑏 : lưu lượng nước thải trung bình giây (l/s) Kch: hệ số không điều hòa chung nước thải sinh hoạt Khu vực I: 𝑡𝑏_1 𝐼 qmax ×𝐾𝑐ℎ =110,69 × 1,58 = 174,89 (l/s) s_1 = 𝑞𝑠 Khu vực II: 𝑡𝑏_2 𝐼𝐼 qmax ×𝐾𝑐ℎ = 87,36 × 1,63 = 142,4 (l/s) s_2 = 𝑞𝑠 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Toàn thành phố: 𝑡𝑏_𝑡𝑝 qmax s_tp = 𝑞𝑠 𝑡𝑝 × 𝐾𝑐ℎ = 198,05 × 1,4= 277,27 (l/s) Bảng II.1: lưu lượng nước thải tính toán Khu vực Diện tích F(ha) Mật độ Dân số n Ni (người/ha) Tiêu chuẩn thải Qtbngđ nước ni (m3/ng.ngđ) 𝑞𝑠𝑡𝑏 (l/s) kch qmax s (l/s) (l/ng.ngđ) I 197,4 56259 300 170 9564,03 110,69 1,58 174,89 II 248,3 47177 200 160 7548,32 7548,32 1,63 142,4 Tổng 445,7 103436 - - 17112,35 198,05 277,27 1,4 Từ hệ số không điều hòa chung toàn đô thị Kch = 1,4 ta xác định lưu lượng nước thải trong ngày Bảng II.2: Phần trăm dùng nước ngày đô thị Giờ % Giờ % 0-1 1,65 12-13 4,2 1-2 1,65 13-14 5,8 2-3 1,65 14-15 5,8 3-4 1,65 15-16 5,8 4-5 1,65 16-17 5,8 5-6 4,2 17-18 5,75 6-7 5,8 18-19 5,2 7-8 5,8 19-20 4,72 8-9 5,85 20-21 4,1 9-10 5,85 21-22 2,85 10-11 5,85 22-23 1,65 11-12 5,05 23-24 1,65 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.3 Xác định lưu lượng tập chung II.3.1 Bệnh viện Số bệnh nhân lấy 0,5% dân số B=0,5% × N= 0,5% × 103436=517,18 ( người ) Lấy số giường bệnh nhân 520 giường Chia làm bệnh viện, bệnh viện 260 giường bệnh Tiêu chuẩn thải nước 𝑞0𝑏𝑣 =300 (l/người.ngđ) Hệ số không điêu hòa Kh= 2,5 Thời gian làm việc 24/24 h Tính toán số liệu cho bệnh viện: Lượng nước thải trung bình ngày là: 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 = 𝐵×𝑞0𝑏𝑣 260×300 1000 = 1000 =78 (m3/ngày) Lưu lượng thải trung bình 𝑄ℎ𝑡𝑏 = 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 78 24 = =3,25 (m3/h) 24 Lưu lượng max giờ: 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 =Kh × 𝑄ℎ𝑡𝑏 = 2,5 × 3,25 = 8,13(m3/h) Lưu lượng max giây: qmax = s 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 8,13 3,6 = 3,6 =2,26 (l/s) II.3.2 Trường học Số học sinh lấy 20% dân số H=20%×N=20%×103436=20687 ( người) Lấy số học sinh 20700 học sinh Có 10 trường học, trường có 2070 học sinh Tiêu chuẩn thải nước 𝑞0𝑡ℎ =20 (l/người.ngđ) Hệ số không điêu hòa Kh= 1,8 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 10 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC a, Xác định lưu lượng riêng khu vực I 𝐼 𝑄𝐶𝐶 =285 (m3/ng.đ) Xét tỉ số: 𝐼 𝑄𝐶𝐶 𝑇𝐵 𝑄𝑛𝑔 = 285 =0,017 % < 5% 17112,35 Tuy nhiên để tránh sai số ta dùng công sức sau: qcc= 𝐼 𝑄𝐶𝐶 ×1000 𝑁1 = 285×1000 56259 = 5,066 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước khu vực I sau trừ qcc là: qn=𝑞01 - qcc=170-5,066 =164,934 (l/người.ngày) lưu lượng riêng khu vực I : 𝑞𝑟𝐼 = 164,934×300 =0,573 (l/s.ha) 86400 b, Xác định lưu lượng riêng khu vực II 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 =285 (m3/ng.đ) Xét tỉ số: 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 𝑇𝐵 𝑄𝑛𝑔 = 285 17112,35 =0,017 % < 5% Tuy nhiên để tránh sai số ta dùng công sức sau: qcc= 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 ×1000 𝑁2 = 285×1000 47177 = 6,041 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước khu vực II sau trừ qcc là: qn=𝑞02 - qcc=160-6,041=153,959(l/người.ngày) lưu lượng riêng khu vực II : 𝑞𝑟𝐼𝐼 = 153,959×200 86400 =0,356 (l/s.ha) II.5 Nước thải toàn đô thị II.5.1 Nước thải sinh hoạt khu dân cư Căn vào hệ số không điều hòa K ch =1,4 ta xác định lượng phân bố nước thải theo ngày ( cột bảng II.10) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 20 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.5.2 Nước thải từ bệnh viện Từ hệ số không điều hòa K h =2,5 ta xác định lượng phân bố nước thải bệnh viện theo ngày ( cột bảng II.10) II.5.3 Nước thải từ trường học Từ hệ số không điều hòa K h =1,8 ta xác định lượng phân bố nước thải trường học theo ngày ( cột bảng II.10) II.5.4 Nước thải từ khu công nghiệp Nước thải sản xuất từ khu công nghiệp xử lý sơ từ xí nghiệp công nghiệp đạt tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước bẩn thành phố Nước thải sản xuất coi xả điều hòa theo ca sản xuất (cột 11 bảng II.10) II.5.7 bảng tổng hợp lưu lượng nước thải toàn đô thị GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 21 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Bảng II.10 bảng tổng hợp lưu lượng toàn đô thị Bảng tổng hợp lưu lượng Giờ ngày Khu dân cư Kch = 1,4 Bệnh viện Kh = 2,5 Trường học Kh = 1,8 Khu công nghiệp I Khu công nghiệp II Nước SX Nước tắm SH Nước SX Nước tắm SH Tổng cộng h % m3 % m3 % m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 % 10 11 12 13 14 15 0-1 1.65 282.35 0.20 0.16 74.87 14.45 42.78 6.48 421.09 1.88 1-2 1.65 282.35 0.20 0.16 74.87 14.45 42.78 6.48 421.09 1.88 2-3 1.65 282.35 0.20 0.16 74.87 34.87 42.78 16.00 451.03 2.01 3-4 1.65 282.35 0.20 0.16 74.87 69.68 42.78 31.98 501.82 2.24 4-5 1.65 282.35 0.50 0.39 74.87 14.45 42.78 6.48 421.32 1.88 5-6 4.20 718.72 0.50 0.39 74.87 14.45 42.78 6.48 857.69 3.83 6-7 5.80 992.52 3.00 2.34 8.42 3.49 74.87 25.26 85.56 22.95 1409.88 6.29 7-8 5.80 992.52 5.00 3.90 7.55 3.13 74.87 14.45 85.56 12.95 1187.37 5.30 8-9 5.85 1001.07 8.00 6.24 7.55 3.13 74.87 14.45 85.56 12.95 1198.27 5.35 9-10 5.85 1001.07 10.40 8.11 7.55 3.13 74.87 14.45 85.56 12.95 1200.14 5.35 10-11 5.85 1001.07 6.00 4.68 7.55 3.13 74.87 34.87 85.56 31.98 1236.16 5.51 11-12 5.05 864.17 9.60 7.49 7.55 3.13 74.87 69.68 85.56 63.93 1168.83 5.21 12-13 4.20 718.72 9.40 7.33 15.20 6.29 74.87 14.45 85.56 12.95 920.17 4.10 13-14 5.80 992.52 6.00 4.68 7.55 3.13 74.87 14.45 85.56 12.95 1188.15 5.30 14_15 5.80 992.52 5.00 3.90 7.55 3.13 64.17 21.66 85.56 22.95 1465.84 6.54 15-16 5.80 992.52 8.10 6.32 7.55 3.13 64.17 12.39 85.56 12.95 1177.03 5.25 16-17 5.80 992.52 5.50 4.29 7.55 3.13 64.17 12.39 85.56 12.95 1175.00 5.24 17-18 5.75 983.96 5.00 3.90 8.43 3.49 64.17 12.39 85.56 12.95 1166.42 5.20 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 133.76 133.76 69.14 138.20 22 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 18-19 5.20 889.84 5.00 3.90 64.17 29.90 85.56 31.98 1105.35 4.93 19-20 4.75 812.84 5.00 3.90 64.17 59.75 85.56 63.93 1090.15 4.86 20-21 4.10 701.61 3.70 2.89 64.17 12.39 85.56 12.95 879.56 3.92 21-22 2.85 487.70 2.00 1.56 64.17 12.39 85.56 12.95 664.33 2.96 22-23 1.65 282.35 1.00 0.78 74.87 25.26 42.78 11.48 690.44 3.08 23-24 1.65 282.35 0.50 0.39 74.87 14.45 42.78 6.48 421.32 1.88 tổng 100 17112.3 100 78.00 577.38 1711.20 459.08 22418.47 100 100 41.40 114.72 1711.28 382.24 138.20 345.54 Biểu đồ dao động nước thải khu đô thị theo ngày 7.00 6.54 6.29 6.00 5.30 5.35 5.35 5.51 5.30 5.21 5.25 5.24 5.20 4.93 5.00 4.86 4.10 3.92 3.83 4.00 2.96 3.00 2.00 1.88 1.88 2.01 3.08 2.24 1.88 1.88 1.00 0.00 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.6 Vạch tuyến hệ thống thoát nước II.6.1 Nguyên tắc chung thiết kế hệ thống thoát nước Nước cấp sau sử dụngvào mục đích sinh hoạt, sản xuất trở thành nước thải chứa nhiều hợp chất vô cơ, hữu dễ bị phân hủy thối rữa chứa nhiều vi trùng gây truyền bệnh nguy hiểm Nếu loại nước thải xả bừa bãi gây ô nhiễm môi trường nước, đất không khí làm nảy sinh lan truyền bệnh hiểm nghèo ảnh hưởng tới sức khỏe người động vật, mặt khác không thu gom vận chuyển gây lên tình trạng ngập lụt điểm dân cư, xí nghiệp công nghiệp gây trở ngại giao thông tác hại tới số ngành kinh tế khác Vì vậy, nhiệm vụ hệ thống thoát nước thu gom, vận chuyển nhanh chóng loại nước thải khot khu dân cư, xí nghiệp công nghiệp, đồng thời xử lý khử trùng đạt tiêu chuẩn vệ sinh trước xả vào nguồn Nước thái có nhiều loại khác nhau, tùy theo tính chất nguồn gốc ta phân biệt loại sau: + Nước thải sinh hoạt : thải rừ chậu rửa bồn tắm nhà xí, tiểu, chứa nhiều chất hữu vi trùng + Nước thải xám : nước sinh hoạt không chứa phân nước tiểu thải từ hộ gia đình gồm nước dã qua bồn tắm, vòi hoa sưn chậu giặt nhà tắm + Nước thải sản xuất: thải sau trình sản xuất, thành phần tính chất phụ thuộc vào lĩnh vực công nghiệp, nguyên liệu tiêu thụ,công nghệ sản xuất + Nước thải bệnh viên: Vạch tuyến mạng lưới thoát nước khâu vô quan trọng công tác thiết kế mạng lưới thoát nước, hiệu kinh tế hay giá thành mạng lưới thoát nước Việc vạch tuyến mạng lưới cần dựa nguyên tắc: Triệt để lợi dụng địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước, đảm bảo thu nước thải nhanh nhất, tránh đào đắp nhiều, tránh đặt nhiều trạm bơm GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 24 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Vạch tuyến cống phải hợp lý để chô tổng chiều dài cống nhỏ nhất, tránh trường hợp nước chảy ngược chảy vòng quanh Đặt đường ống thoát nước phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn Tuân theo quy định khoảng cách với đường ống kỹ thuật công trình ngầm khác Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua sông, hhồ, đường sắt, đê đập Trạm làm đặt vị trí thấp so với địa hình không thấp để tránh ngập lụt Đảm bảo khoảng cách vệ sinh kh dân cư xí nghiệp công nghiệp Đặt trạm xử lý cuối nguồn nước II.6.2 Các kiểu hệ thống thoát nước theo quan điểm Thoát nước kiểu chung: - Phù hợp với giai đoạn đầu xây dựng đô thị nhà dân có xây dựng bể tự hoại - Phù hợp với khu vực xây dựng nhà cao tầng - Điều kiện địa hình thuận lợi cho thoát nước chung, hạn chế số lượng trạm bơm áp lực Thoát nước kiểu riêng: - Phù hợp cho đô thị lớn, xây dựng tiện nghi cho xí nghiệp công nghiệp - Có khả xả toàn lượng nước mưa vào nguồn tiếp nhận - Điều kiện địa hình không thuận lợi, đòi hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nước thải - Nước thải đòi hỏi xử lý sinh hóa Thoát nước kiểu nửa riêng: - Phù hợ với đô thị có dân số > 50 000 người - Nguồn tiếp nhận nước thải đo thị công suất nhỏ dòng chảy - Những nơi só nguồn nước dùng vào mục đích tắm, thẻ thao GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 25 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC - Khi yêu cầu tăng cường bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm bẩn nước thải mang vào Kết luận : Với loại hệ thống thoát nước có ưu điểm khuyết điểm riêng Do đó, tùy thuộc vào điều kiện địa phương mà ta chọn hệ thống thoát nước cho đô thị cách đảm bảo vệ sinh yêu cầu kinh tế khác II.6.3 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 1:Xem vẽ TN-01 II.6.3 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 2: Xem vẽ TN-02 Cả phương án có vị trí trạm xử lý giống nhau, thuận tiện cho việc thoát nước đô thị xả nước thải sau xử lý Cả phương án, địa hình đô thị có nhiều sông suối chia cắt địa hình khu vực dân cư phía đông nam Để thoát nước cho khu vực ta tiến hành gom nước thải khu vực điểm 42 bơm lên điểm C4 mạng lưới II.7 Tính toán diện tích tiểu khu Việc tính toán diện tích tiểu khu thực số liệu đo đạc trực tiếp đồ quy hoạch Việc phân chia lưu vực thoát nước tiểu khu dựa vào sơ đồ mạng lưới Các tiểu khu phương án vạch tuyến giống ta có bảng tính toán diện tích tiểu khu phương án sau: Bảng II.11 Diện tích tiểu khu khu vực 1: Tiểu khu a 5.6 5.1 4.5 3.4 3.1 5.4 khu vực I Diện tích thoát nước b c d 5.6 3.6 3.6 0.7 10.8 3.6 3.9 2.7 2.3 3.5 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 1.2 Tổng cộng 11.2 5.1 11.1 3.4 10.5 7.7 18.5 10.1 26 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 4.4 4.1 3.2 3.7 4.2 0.7 4.3 7.8 7.5 1.5 1.9 2.1 1.7 1.1 1.6 1.8 3.4 3.5 4.3 2.3 4.4 4.1 2.2 1.6 1.8 1.2 3.1 2.5 2.6 1.3 1.4 4.2 1.1 2.8 2.4 11.4 10.4 3.2 12.4 12.8 3.3 8.1 7.8 7.5 2.7 9.1 9.9 7.2 197.4 Bảng II.12 Diện tích tiểu khu khu vực 2: khu vực II Tiểu khu 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 a 8.4 7.7 2.8 1.5 2.5 2.4 2.1 4.6 3.2 1.8 4.5 3.9 1.5 2.2 2.3 2.9 diện tích thoát nước b c 2.7 2.3 2.2 d 2.1 2.2 2.4 2.8 1.7 2.7 1.8 2.1 2.2 2.2 2.3 1.8 4.9 2.5 3.3 2.4 2.7 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 Tổng cộng 4.3 2.3 11.1 7.7 2.8 3.8 6.1 5.5 6.8 2.1 6.4 4.6 8.7 5.3 4.5 15.2 6.2 7.7 9.3 8.4 27 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 2.3 2.4 1.4 4.1 4.1 2.7 2.5 2.4 9.6 3.2 2.5 1.4 6.8 1.3 2.8 4.1 3.9 0.9 3.2 10.5 3.8 6.4 3.8 3.7 2.9 2.5 2.3 6.5 7.2 1.9 4.1 4.4 1.8 2.7 8.9 8.4 17.8 11.8 4.1 11.6 6.3 8.8 12.5 3.2 6.7 12 14 248.3 II.8 Xác định lưu lượng tính toán cho tường đoạn ống Lưu lượng tính toán đoạn cống coi lưu lượng chảy suốt từ đầu tới cuối đoạn ống tính theo công thức: 𝑞𝑛𝑡𝑡 = (𝑞𝑛𝑑đ + 𝑞𝑛𝑐𝑠 + 𝑞𝑛𝑣𝑐 )  𝐾𝑐ℎ + ∑ 𝑞𝑡𝑡𝑟 Trong đó: - 𝑞𝑛𝑡𝑡 : Lưu lượng tính toán đoạn cống thứ n - 𝑞𝑛𝑑đ : Lưu lượng dọc đường đoạn cống thứ n: 𝑞𝑛𝑑đ = ∑ 𝐹𝑖  𝑞𝑑𝑣 - ∑ 𝐹𝑖 : Tổng diện tích tiểu khu đổ nước thải vào cống xét - 𝑞𝑑𝑣 : Lưu lượng đơn vị khu vực (l/s.ha) - 𝑞𝑛𝑐𝑠 : Lưu lượng cạnh sườn đổ vào đầu đoạn cống thừ n - 𝑞𝑛𝑣𝑐 : Lưu lượng vận chuyển qua đoạn cống thứ n, lưu lượng tính toán đoạn cống thứ (n - 1): 𝑡𝑡 𝑑đ 𝑐𝑠 𝑣𝑐 𝑞𝑛𝑣𝑐 = 𝑞𝑛−1 = (𝑞𝑛−1 + 𝑞𝑛−1 + 𝑞𝑛−1 )  𝐾𝑐ℎ +∑ 𝑞𝑡𝑡𝑟 - 𝐾𝑐ℎ : Hệ số không điều hoà - ∑ 𝑞𝑡𝑡𝑟 : Lưu lượng tính toán khu công nghiệp đổ vào đầu đoạn cống tính toán Theo công thức tính toán ta lập bảng tính toán lưu lượng cho phương án GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 28 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC - Tính toán lưu lượng tuyến cống PAI – Bảng II.13 - Tính toán lưu lượng tuyến cống nhánh PAI – Bảng II.14 - Tính toán lưu lượng tuyến cống PAII – Bảng II.15 - Tính toán lưu lượng tuyến cống nhánh PAII – Bảng II.16 II.9 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt Căn vào bảng tính toán cho đoạn ống ta tiến hành tính toán thuỷ lực cho đoạn ống để xác định được: đường kính ống (D), độ dốc thuỷ lực (i), vận tốc dòng chảy (v) Sao cho phù hợp với yêu cầu đường kính nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đường cống, độ sâu chôn cống đặt qui phạm Việc tính toán thuỷ lực dựa vào ‘‘Bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước – GS.TSKH.Trần Hữu Uyển” Độ sâu đặt cống nhỏ tuyến cống tính theo công thức: H = h + i×L+ 𝑍2 - 𝑍1 + d (m) Trong đó: - h : Độ sâu đặt cống đầu tiên cống sân nhà hay tiểu khu,lấy (0,20,4) m Lấy h = 0,2 (m) - L : Chiều dài đường ống thoát nước kể từ giếng thăm xa mạng lưới sân nhà đến đầu mạng lưới đường phố, (m) - i : Độ dốc cống thoát nước tiểu khu hay sân nhà; i=0,005 - 𝑍1 : Cốt mặt đất đằu tiên giếng thăm nhà hay tiểu khu - 𝑍2 : Cốt mặt đất tương ứng với giếng thăm đầu tiên mạng lưới thoát nước thành phố - d : Độ chênh cao trình cốt đáy cống thoát nước sân nhà hay tiểu khu đáy cống mạng lưới thoát nước thành phố, sơ lấy d = 0,1(m) Vậy sơ độ sâu chôn cống đầu tiên tính sau: H = 0,2 + 0,005 x L + (𝑍2 - 𝑍1 ) + 0,1 (m) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 29 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC H = 0,3 + 0,005 x L1 + (𝑍2 - 𝑍1 ) (m) Hình Sơ đồ tính toán độ sâu chôn cống - Tính toán thuỷ lực cho ống làm vật liệu bê tông cốt thép - Mạng lưới thoát nước thải mạng lưới thoát nước tự chảy nên có điểm tính toán mà độ sâu chôn cống lớn ta phải dùng bơm cục Ta có bảng tính toán thuỷ lực phương án: - Tính toán thủy lực tuyến cống PAI – Bảng II.17 - Tính toán thủy lực tuyến nhánh PAI – Bảng II.18 - Tính toán thủy lực tuyến cống PAII – Bảng II.19 - Tính toán thủy lực tuyến nhánh PAII – Bảng II.20  Tính toán ống áp lực + Ống áp lực đoạn 42-C4: Q=35,09 (l/s), chiều dài đoạn ống L=1350 (m) Số đường ống n=1 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 30 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Chọn ống D=250 (mm), V=0,71 (m/s), 1000i=3,2 Theo “Các bảng tính toán thủy lực cống mương thoát nước- GS TSKH Trần Hữu Uyển” Ta có tổn thất áp lực h=i×L=0,0032×1350= 4,32 (m) + Ống áp lực đoạn C4-C3: Q=77,57 (l/s), chiều dài đoạn ống L=537 (m) Số đường ống n=1 Chọn ống D=350 (mm), V=0,81 (m/s), 1000i=2,6 Theo “Các bảng tính toán thủy lực cống mương thoát nước- GS TSKH Trần Hữu Uyển” Ta có tổn thất áp lực h=i×L=0,0026×537= 1,4 (m) CHƯƠNG III KHÁ I TOÁ N KINH TẾ III.1 Khái toán kinh tế phương án I III.1.1 Phà n đường ó ng STT Đường kính ( mm ) 200 250 300 350 400 450 500 600 700 900 10 250 11 350 12 Tổng Chiều dài Vật liệu Đơn giá Trđ/1m Thành tiền triệu đồng 8732 BTCT 0.20 1746.4 3193 BTCT 0.25 798.25 5955 BTCT 0.32 1905.6 2085 BTCT 0.40 834 1121 BTCT 0.50 560.5 645 BTCT 0.54 348.3 4642 BTCT 0.60 2785.2 1018 BTCT 0.70 712.6 329 BTCT 0.75 246.75 744 BTCT 0.92 684.48 1350 thep 0.30 405 537 thep 0.40 214.8 11241,88 III.1.2 Khá i toá n kinh té phà n gié ng thăm Giếng thăm mạng lưới xây dựng bê tông cốt thép Số giếng thăm mạng gồm loại: GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 31 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Giếng thăm gồm giếng ngã ngã mạng lưới đơn giá xây dựng giếng triệu đồng / giếng Tổng số giếng 32 giếng  triệu = 96 triệu đồng Giếng thăm phụ xây dựng toàn tuyến lấy trung bình 60m/1giếng tổng số giếng 474 giếng  triệu/giếng = 474 tr III.1.3 Giá thà nh quả n lý mạ ng lưới tính cho năm ( Chi phí quả n lý mạ ng lưới ) Chi phí hành nghiệp cho quan quản lý U=0,2% MXD - MXD: Giá thành xây dựng mạng lưới giếng thăm U= 0,2×11811,88 100 =23,62 (triệu đồng) - Lương phụ cấp cho cán quản lý L = N b 12 - n: số cán bộ, công nhân quản lý mạng lưới N=(tổng chiều dài mạng lưới km)/ (0,5 km/người) N= 28464 =56 (người) 0,5×1000 b: lương phụ cấp cho công nhân b=0,7 tr/tháng Vậy tổng chi phí lương phụ cấp cho công nhân là: L=56 x 0,7 x 12=470,4 (triệu đồng) Chi phí sửa chữa mạng lưới bao gồm sửa chữa đường ống chi phí khác: + Sửa chữa đường ống 0,5% giá xây dựng mạng lưới: S = 0,5% MXD = 0,005.11811,88 = 59,059 ( triệu đồng ) + Chi phí khác K = 5% ( U + L + S ) = 0,05 (23,62 + 470,4 + 59,059) = 27,634 (Triệu đồng) * Vậy tổng giá thành quản lý P = U+ L + S + K = 23,62 + 470,4 + 59,059 + 27,634 = 580,713 (Triệu/năm) * Giá thành để vận chuyển 1m3 nước thải khỏi thị xã là: - V= 𝑃+0,03×𝑀𝑋𝐷 𝑄×365 = 580,713+0,03×11811,88 22418,47×365 × 106 =114,3 (đ/𝑚3 H2O) III.2 Khái toán kinh tế phương án II III.2.1 Phà n đường ó ng STT Đường kính ( mm ) Chiều dài GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 Vật liệu Đơn giá Trđ/1m Thành tiền triệu đồng 32 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 10 11 12 Tổng 200 8387 BTCT 0.2 1677.40 250 2419 BTCT 0.25 604.75 300 6585 BTCT 0.32 2107.20 350 2139 BTCT 0.4 855.60 400 1421 BTCT 0.5 710.50 450 645 BTCT 0.54 348.30 500 4310 BTCT 0.6 2586.00 550 1082 BTCT 0.64 692.48 700 329 BTCT 0.75 246.75 900 744 BTCT 0.92 684.48 250 1350.00 thép 0.30 405.00 350 537.00 thép 0.40 214.80 11133,26 III.2.2 Khá i toá n kinh té phà n gié ng thăm Giếng thăm mạng lưới xây dựng bê tông cốt thép Số giếng thăm mạng gồm loại: Giếng thăm gồm giếng ngã ngã mạng lưới đơn giá xây dựng giếng triệu đồng / giếng Tổng số giếng 32 giếng  triệu = 96 triệu đồng Giếng thăm phụ xây dựng toàn tuyến lấy trung bình 60m/1giếng tổng số giếng 467 giếng  triệu/giếng = 467 triệu đồng III.2.3 Giá thà nh quả n lý mạ ng lưới tính cho năm ( Chi phí quả n lý mạ ng lưới ) Chi phí hành nghiệp cho quan quản lý U=0,2% MXD - MXD: Giá thành xây dựng mạng lưới giếng thăm U= 0,2×11696,26 100 =23,39 (triệu đồng) - Lương phụ cấp cho cán quản lý L = N b 12 - n: số cán bộ, công nhân quản lý mạng lưới N=(tổng chiều dài mạng lưới km)/ (0,5 km/người) N= 28061 =56 (người) 0,5×1000 b: lương phụ cấp cho công nhân b=0,7 tr/tháng Vậy tổng chi phí lương phụ cấp cho công nhân là: L=56 x 0,7 x 12=470,4 (triệu đồng) Chi phí sửa chữa mạng lưới bao gồm sửa chữa đường ống chi phí khác: - GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 33 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC + Sửa chữa đường ống 0,5% giá xây dựng mạng lưới: S = 0,5% MXD = 0,005.11696,26 = 58,481 ( triệu đồng ) + Chi phí khác K = 5% ( U + L + S ) = 0,05 (23,39 + 470,4 + 58,481) = 27,614 (Triệu đồng) * Vậy tổng giá thành quản lý P = U+ L + S + K = 23,39 + 470,4 + 58,481+ 27,614 = 579,885 (Triệu/năm) * Giá thành để vận chuyển 1m3 nước thải khỏi thị xã là: V= 𝑃+0,03×𝑀𝑋𝐷 𝑄×365 = 579,885+0,03×11696,26 22418,47×365 × 106 =113,7 (đ/𝑚3 H2O) III.3 So sá nh lựa chọ n phương á n: +Phương án Giá thành xây dựng mạng lưới MXD = 11811,88 Triệu Chi phí quản lý P = 580,713 Triệu Giá thành vận chuyển m3 nước thải V = 114,3 đ Độ sâu chôn cống lớn nhất: 6,89 m + Phương án Giá thành xây dựng mạng lưới MXD = 11696,26 Triệu Chi phí quản lý P = 579,885 Triệu Giá thành vận chuyển m3 nước thải V = 113,7 đ Độ sâu chôn cống lớn nhất: 6,89 m +Lựa chọn phương án Kiến nghị lựa chọn phương án với lý do:  Giá thành quản lý chi phí quản lý phương án tương đương  Phương án có số bơm cục bơm  Phương án có số bơm cục bơm  Điều kiện thi công thuận tiện GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 34