Đồ án Thiết kế mạng lưới cấp nước cho thành phố Vũng Tàu quy hoạch từ 2010 – 2030

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế Mạng Lưới Cấp Nước cho thành phố Vũng Tàu quy hoạch từ 2010 – 2030. 1.2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC KHU VỰC THẾT KẾ 1.2.1 Giới thiệu chung Tp Vũng tàu nằm ở phía nam của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, cách Tp Hồ Chí Minh 120 km. Vũng Tàu là một trung tâm du lịch lớn. Sự kết hợp hài hoà giữa quần thể thiên nhiên biển, núi cùng kiến trúc đô thị và các công trình văn hoá như tượng đài, chùa chiền, nhà thờ... tạo cho Vũng Tàu có ưu thế của thành phố du lịch biển tuyệt đẹp, đầy quyến rũ. Vũng Tàu không có mùa đông, do vậy các khu nghỉ mát có thể hoạt động quanh năm.Vì thế, Vũng Tàu được biết đến như 1 thành phố du lịch biển, không chỉ nổi tiếng trong nước mà còn nổi tiếng ở nhiều nước trên thế giới. phát triển kinh tế, ta còn Bên cạnh việc quan tâm đến vấn đề du lịch để phát triển kinh tế, Tp Vũng Tàu cũng phải chú ý đến việc cấp nước để đảm bảo cho cuộc sống của người dân và đảm bảo tiện nghi cho khách tham quan, du lịch. Nước có vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con người, và trong hầu hết các hoạt động sinh hoạt cũng như sản d=suất của con người. Vì thế, việc cấp nước ở Vũng Tàu phải được quan tâm và được quan tâm 1 cách đặc biệt. Và việc đầu tiên cần được thực hiện đó là xây dựng 1 mạng lưới cấp nước cho toàn thành phố Vũng Tàu. 1.1.2 Vị trí địa lý Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu là một tỉnh nằm ở phía Nam của nước Việt Nam, cách Tp Hồ Chí Minh 120km và thuộc miền Đông Nam Bộ. Phía Bắc giáp 3 huyện Long Thành, Long Khánh, và Xuân Lộc (thuộc tỉnh Đồng Nai ) Phía Tây giáp huyện Cần Giờ và thành phố Hồ Chí Minh Phía Đông giáp huyện Hàm Tân (thuộc tỉnh Bình Thuận) Phía Nam giáp biển Đông Diện tích toàn Tỉnh 1975,14 km2 ; chiều dài bờ biển là 305,4km Dân số : 842000 người Mật độ dân số : 426 người/km2 Mức giảm sinh : 0.50%o Tỷ lệ tăng dân số chung : 2,666% Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên : 1,466% (Nguồn 2001) Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu có 7 đơn vị hành chính trong đó có thành phố Vũng Tàu, ba mặt giáp biển với chiều dài bán đảo 20km, còn lại phía Bắc giáp thị xã Bà Rịa. Diện tích : 140,12km2 Dân số (năm 2003) : khoảng 241500 người Khí hậu : Nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ trung bình trong năm: 26-280C Có 2 mùa : Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 Nước biển : Nhiệt độ trung bình từ 25 – 290C; thường xuyên có độ mặn 32-35%. Độ ẩm không khí trung bình : 80% Lượng mưa hàng năm khoảng 1500 mm, chia làm 2 mùa rõ rệt : Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 90% lượng mưa Mùa khô : từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, chiếm 10% lượng mưa Nguồn số liệu 2003 Hình 1.1 Bản đồ thành phố Vũng Tàu. 1.3 LỰA CỌN NGUỒN CẤP NƯỚC Dựa vào bản đồ tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, ta thấy, nguồn có thể dung để cấp nước là sông Thị Vải và sông Dinh. Tuy sông Thị Vải có trữ lượng lớn hơn nhưng hiện nay con sông này đang bị ô nhiễm nghiêm trọng do nhà máy Vedan xả trực tiếp nước thải chưa qua xử lý vào sông. Vì thế, ta chọn sông Dinh làm nguồn cấp nước cho hệ thống xử lý nước cấp cho thành phố Vũng Tàu. Thêm vào đó sông Dinh dài 8km, có bề rộng tới hơn 20 m, độ sâu từ 4 đến 6 m. Ưu điểm của sông Dinh là bán nhật triều (một ngày thuỷ triều lên xuống 2 lần), biên độ thủy triều tới 3,5 m, đủ điều kiện để làm nguồn cấp nước cho thành phố Vũng Tàu. 1.3.1 Tính chất nguồn cấp nước Bảng 1 Tính chất nguồn nước cấp và TCVN về chất lượng nước uống. STT Yếu tố Đơn vị TCXD 33-2006 Chất lượng nước nguồn 1 Độ đục NTU £ 2 29 2 Độ mầu Pt – C0 £ 15 31 3 Mùi vị Không có mùi, vị lạ Có mùi 4 Độ pH 6 - 8,5 7,3 5 TDS mg/l <1000 400 6 Nitrat mg/l £ 50 43 7 NH4 mg/l 0 7 8 Can xi mg/l £ 100 86 9 Mangan mg/l £ 0,2 0.2 10 Chất hữu cơ mg/l 0,5 -2 25 11 SS mg/l <3 130 12 Coliform tổng Vi khuẩn/l 50 2000 Chú ý: Những chỉ tiêu khác không được đề cập đến trong bảng, đều thỏa mãn Tiêu chuẩn vệ sinh nước sạch ban hành ngày 11/03/2005 của Bộ Y Tế. Chương 2 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ LƯU LƯỢNG 2.1 LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN 2.1.1 Dự đoán dân số Dân số tp Vũng Tàu năm 2003 241500, tỷ lê gia tăng dân số chung là 2,666%/năm. Ta giả định tỷ lệ gia tăng dân số là không đổi trong các năm, ta tính toán được dân số trong các năm như sau: Bảng 2.1 Dự đoán dân số thành phố Vũng Tàu Năm Số dân Năm Số dân 2003 241500 2017 349052 2004 247938 2018 358358 2005 254548 2019 367912 2006 261335 2020 377720 2007 268302 2021 387790 2008 275455 2022 398129 2009 282798 2023 408743 2010 290338 2024 419640 2011 298078 2025 430827 2012 306025 2026 442313 2013 314184 2027 454105 2014 322560 2028 466212 2015 331159 2029 478641 2016 339988 2030 491401 Theo dự đoán đến năm 2030, dân số TP. Vũng Tàu 491401 người, diện tích 141,12km2, mật độ dân số 3482 người/km2. 2.1.2 Lưu lượng tính toán Lưu lượng tính toán Q = Qsh + Qcc + QTH + Qks + Qcv + Qtt + Qbv + Qcn Qsh : Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt Qcc : Lưu lượng nước cấp cho chữa cháy = 10% Qsh QTH : Lưu lượng nước cấp cho trường học, công ty = Q1 + Q2 Qks : Lưu lượng nước cấp cho khách sạn, nhà nghỉ Qcv : Lưu lượng nước cấp cho tưới đường, tưới cây công viên Qtt : Lưu lượng nước thất thoát Qbv Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện Qcn: Lưu lượng nước cấp cho các nghành tiêu thủ công nghiệp Giả định TP.Vũng Tàu có khoảng 50% dân số có thiết bị vệ sinh trong nhà gồm vòi tắm hoa sen, bồn tắm... tiêu chuẩn cấp nước cho số dân này có thể chọn là 200 l/ng/ngđ, và 50% dân số có thiết bị vệ sinh trong nhà là chậu tắm, thiết bị thoát nước bên trong, tiêu chuẩn cấp nước cho số dân này là 100 – 150 l/ng/ngđ, ta có thể chọn 150 l/ng/ngđ (TCXD 33 – 2006) = *50% + *50% = *50% + *50% = 85 995 m3/ngđ = 996 l/s k = 1,15 = * k = 996 * 1,15 = 1145 l/s Giả định trong TP. Vũng Tàu có 10 trường học, với số học sinh mỗi trường là 5000 học sinh. Tiêu chuẩn cấp nước cho mỗi học sinh là 30 l/ng/ngđ. Khi đó, lưu lượng nước dùng dể cấp cho trường học là: = = = 1500 m3/ngđ = 17,4 l/s kTH = 1,8 = * kTH = 17,4 * 1,8 = 31,3 l/s Giả định TP. Vũng Tàu có 50% dân số làm trong các cơ quan, công ty, tiêu chuẩn cấp nước cho mỗi công nhân viên là 40 l/ng/ngđ. Lưu lượng nước dùng để cấp cho các công ty là : = = = 9828 m3/ngđ = 114 l/s kCT = 1,6 = * kCT = 114 * 1,6 = 183 l/s Giả định trung bình mỗi ngày TP. Vũng tàu đón 1500 khách du lịch, tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi khách du lịch là 300 l/ng/ngđ. Lưu lượng nước cấp cho khách du lịch là : = = = 450 m3/ngđ = 5,2 l/s kks = 1,8 = * kks = 5,2 * 1,8 = 9,4 l/s Giả định TP.Vũng Tàu có 3 bệnh viện mỗi bệnh viện có 200 giường bệnh, lưu lượng cấp nước cho mỗi giường bệnh là 300 l/ng/ngđ (TCXD 33 – 2006) = = 180 m3/ngđ = 2,1 l/s kbv = 1,8 = * kbv = 2,1 * 1,8 = 3,8 l/s Diện tích công viên của toàn Tp Vũng Tàu là 5600 m2, tiêu chuẩn tưới nước là 10 l/m2/giờ tưới. Giả định số lần tưới: 2 lần/ngđ, mỗi lần tưới trong 6 giờ. Qcv = = 672 m3/lần tưới Giả định diện tích đường trong Tp Vũng Tàu là: 3000 m2, tiêu chuẩn tưới đường là 5 l/m2/lần tưới Qtđ = = 1800 m3/lần tưới Qt = Qcv + Qtđ = 672 + 180 = 852 m3/lần tưới Giả định lưu lượng chữa cháy dùng để chữa cháy 3 đám cháy xảy ra cùng lúc trong 3 giờ, lưu lượng là 30 l/s (Công Trình Thu Và Trạm Bơm Thoát Nước – Lê Dung, 2003) Qcc = 3= 972 m3/ngđ Vậy lưu lượng nước cần cung cấp: Q = Qsh + Qcc + QTH + QCT + Qks + Qt + Qrr + Qbv + Qcn Q = 85995 + 1500 + 450 + 9828 + 852 + 10% x 85995 + 180 + 8,5% x 85995 115000 m3/ngđ = 1330 l/s k = 1,15 Chương 3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐIỀU HÒA NƯỚC 3.1 BẢNG PHÂN BỐ LƯU LƯỢNG Bảng 3.1 Bảng phân phối lưu lượng Giờ trong ngày TBCI TBCII Lưu lượng nước tiêu thụ (%Qngđ) vào bể ra bể còn lại vào đài ra đài còn lại Số bơm hoạt động 0 - 1 4.17 2.6 2.3 1.57 1.69 0.3 2.0 1 - 2 4.17 2.6 2.3 1.57 3.26 0.3 2.3 1 2 - 3 4.17 2.6 2.3 1.57 4.83 0.3 2.6 1 3 - 4 4.17 2.6 2.3 1.57 6.40 0.3 2.9 1 4 - 5 4.17 2.6 2.8 1.57 7.97 0.2 3.2 1 5 - 6 4.17 4.7 4.7 0.53 9.54 3.0 2 6 - 7 4.17 4.7 5 0.53 9.01 0.3 3.0 2 7 - 8 4.17 4.7 5 0.53 8.48 0.3 2.7 2 8 - 9 4.17 4.7 5 0.53 7.95 0.3 2.4 2 9 - 10 4.17 4.7 5 0.53 7.42 0.3 2.1 2 10 - 11 4.17 4.7 5 0.53 6.89 0.3 1.8 2 11 - 12 4.17 4.7 5 0.53 6.36 0.3 1.5 2 12 - 13 4.17 4.7 4.7 0.53 5.83 1.2 2 13 - 14 4.17 4.7 5 0.53 5.30 0.3 1.2 2 14 - 15 4.17 4.7 5 0.53 4.77 0.3 0.9 2 15 - 16 4.17 4.7 5 0.53 4.24 0.3 0.6 2 16 - 17 4.17 4.7 5 0.53 3.71 0.3 0.3 2 17 - 18 4.17 4.7 4.7 0.53 3.18 0.0 2 18 - 19 4.17 4.7 4.7 0.53 2.65 0.0 2 19 - 20 4.17 4.7 4.7 0.53 2.12 0.0 2 20 - 21 4.17 4.7 4.7 0.53 1.59 0.0 2 21 - 22 4.17 4.7 4.7 0.53 1.06 0.0 2 22 - 23 4.17 4.7 2.8 0.53 0.53 1.9 0.0 2 23 - 24 4.09 2.4 2.3 1.69 0.00 0.1 1.9 1 TC 100 100 100 9.54 9.54 3.20 3.20 3.2 TÍNH TOÁN THỂ TÍCH BỂ CHỨA VÀ ĐÀI NƯỚC 3.2.1 Tính toán bể chứa Thể tích bể chứa Wbể = Wđh + Wcc + Wdự trữ Wđh = 9,54%Qngđ = 9,54%*115000 = 10971 m3 Wcc = = 2592 m3 Tính cho 3 đám cháy xảy ra đồng thời trong 3 giờ, lưu lượng chữa cháy 80 l/s (TCVN 2622 - 1995) Wdự trữ = 5%Qngđ = 5%*115000 = 5750 m3 Wbể = 10971 + 2592 + 5750 = 19313 m3 Xây dựng Xây dựng bể chứa hình chữ nhật Wbể = dài * rộng * cao Cho chiều cao bể = 5 m Chiều dài = 3/2 chiều rộng Wbể = 3/2 rộng * rộng * 7 = 17693 m3 rộng = 51 m dài = 75 m cao = 5 m Chiều cao xây dựng của bể Hxâydựng = hnước + hbảovệ = 5 + 0,5 = 5,5 m Thể tích xây dựng của bể Wxd = 51 * 75 * 5,5 = 21037,5 m3 Bể có hình chữ nhật nhưng ta phải thay đổi 1 vài chi tiết ở đáy để phù hợp với công tác bơm. Máy bơm trong trạm đặt thấp hơn MNTN Thiết kế vùng nước chết : Cao 2 m Dài 30 m Rộng 20 m Thể tích vùng nước chết Wnướcchết = 2*30*20 = 1200 m3 Thể tích thực của bể Wbể = 21037,5 + 1200 = 22237,5 m3 2m 2m 18 m 2m MNTN 1.5 m 2 m Vùng nước công tác MNCN 1m Vùng nước chết 0.7m 2 m 3 m 3.2.2 Tính toán đài nước Thể tích đài nước Wđài = Wđh + Wđh = 3,2 %Qngđ = 3,2% * 115000 = 3680 m3 = = 144 m3 Tính cho 3 đám cháy xảy ra đồng thời, trong 10 phút, lưu lượng chữa cháy 80 l/s (TCVN 2622 - 1995) Wđài = 2990 + 144 = 3824 m3 Thiết kế đài hình nấm Cho H = 1/3D = 3824 m3 D = 24,5 m H = 8 m Chiều cao đài Hđài = Hnước + Hcặn + Hbvệ + Hbê tông đáy = 8 + 0,2 + 0,3 + 0,5 = 9 m Xây dựng đài hình nấm với Chiều cao: 9 m Đường kính: 24,5 m Chương 4 PHÂN BỐ VÀ ĐIỀU CHỈNH MẠNG LƯỚI 4.1 Phân bố và điều chỉnh lưu lượng trong giờ dùng nnước lớn nhất Bảng 4.1 đính kèm 4.2 Phân bố và điều chỉnh lưu lượng trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra Bảng 4.2 đính kèm Kiểm tra tổn thất áp lực trên vòng bao chu vi h1-11 + h11-16 + h16-17 + h17-18 – h18-12 + h12-13 + h13-14 + h14-15 – h1-4 – h4-9 – h 9-10 + h6-10 – h6-7 – h7-8 – h8-15 = 1 + 2,6 + 7,5 + 14,6 – 18,9 + 5,1 + 11,3 + 19,9 – 4,2 – 8,2 – 24,5 + 16,9 – 2,5 – 10,3 – 11,4 = -0,8 m < 1,5 m đảm bảo Trong giờ dùng nước lớn nhất, ta tính được tổng tổn thất áp lực khi vận chuyển nước từ TBC II đến điểm kết thúc nước (nút 10 nút 17 và nút 15) H10 = h1-4 + h4-9 + h9-10 = 4,2 + 8,2 + 24,5 = 36,9 m = h1-11 + h11-16 + h16-17 = 1 + 2,6 + 7,6 = 11,2 m = h1-11 + h11-12 + h12-13 + h13-14 + h14-15 = 1 + 6 + 5,1 + 11,3 + 19,9 = 43,3 m => Nút 15 là điểm cấp nước bất lợi nhất Giả sử tại nút 15, điểm bất lợi nhất là căn nhà 4 tầng, cao 12 m => Áp lực nước cần thiết tại điểm này là: H = 12 + 2 = 14 m. Tổng tổn thất trên đường ống từ đài nước đến điểm 1, kể cả tổn thất trong đường ống lên xuống đài. Q = 2055 l/s. Chọn 2 đường ống dẫn nước vào mạng lưới với Q1ô = 1027 l/s. Chọn d = 1000 mm, v = 1,3 m/s, 1000i = 1,8 với l = 500 m Tổn thất trên đường ống dẫn nước từ đài đến diểm 1 = 0,9 m Chiều cao của đài nước Hđ = Hct + + = 14 + 43,5 + 0,9 = 58,4 m Áp lực bơm Q = 2055 l/s. Chọn 2 đường ống dẫn nước vào mạng lưới với Q1ô = 1027 l/s. Chọn d = 1000 mm, v = 1,3 m/s, 1000i = 1,8 với l = 1000 m = 3,6 m Áp lực của máy bơm Hb = Hct + ++ hđ = 14 + 3,6 + 43,5 + 9,5 = 70,6 m Áp lực của bơm chữa cháy H== Hct + ++ hđ = 14 + 3,6 + 93 + 9,5 = 120 m Dựa vào lưu lượng và cột áp của máy bơm ta chọn máy bơm.