Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
I. MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU: 6
KẾT LUẬN: 135
II. DANH MỤC CÁC BẢNG
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 1
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
STT TÊN BẢNG MÃ HIỆU
1 Thống kê lưu lượng nước tiêu thụ 3.1
2 Thống kê lưu lượng điều hòa của đài 3.2
3 Thống kê thể tích điều hòa của bể 3.3
4 Thống kê chiều dài tính toán của đoạn ống 3.4
5 Thống kê lưu lượng dọc đường 3.5
6 Thống kê lưu lượng các nút 3.6
7 Tham khảo vận tốc kinh tế của đường ống 3.7
8 Bảng tính toán hệ số Pattern 3.8
9
Kết quả tính toán thủy lực cho giờ dùng nước lớn nhất (lúc
9h) 3.9
10 Áp lực tự do các nút trong giờ dùng nước lớn nhất 3.10
11 Áp lực tự do tại nút bất lợi nhất 3.11
12 Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy 3.12
13
Kết quả tính toán thủy lực đoạn ống
cho giờ dùng nước lớn nhất có cháy 3.13
14
Kết quả tính toán áp lực trong giờ dùng nước lớn nhất có
cháy 3.14
15
Biểu đồ thể hiện áp lực nước vào đài trong các
giờ 3.11
12 Biểu đồ bơm 3.12
13 Biểu đồ pattern khi có cháy 3.13
14
Mạng lưới thể hiện vận tốc của các đoạn ống
trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy 3.14
15
Mạng lưới thể hiện áp lực tự do
trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy 3.15
16 Mặt cắt chôn ống 4.1
17 Nâng ống trước khi lắp đặt 6.1
18 Đấu nối miệng bát 6.2
19 Thi công đấu nối ống 6.3
20 Quy trình thử áp lực 6.4
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 3
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
1. LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Trong thời đại ngày nay, “môi trường và sự phát triển bền vững” là chiến lược
quan trọng hàng đầu của nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế.
Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu sử dụng nước sạch của con người
ngày càng cao cả về chất lượng và chất lượng.
Để đảm bảo cung cấp nước đủ về cả số lượng và chất lượng, đáp ứng nhu cầu cho
người dân cần phải thiết kế một hệ thống mạng lưới nước hòan chỉnh có qui mô tốt,
công suất cao.
Đề tài “Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị
xã Cam Ranh – tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha ” chính là đề tài đồ án tốt nghiệp
của em.
7. Kết cấu của Đồ án tôt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam
Nghĩa – thị xã Cam Ranh – tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha có tất cả 6 chương bao
gồm:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về khu dân cư phường Cam Nghĩa – thị xã
Cam Ranh – tỉnh Khánh Hòa
Chương 2: Tổng quan về mạng lưới cấp nước
Chương 3: Cơ sở tính toán và tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước
Chương 4: Tính toán khối lượng đào đắp và khai toán kinh phí xây dựng
mạng lưới cấp nước
Chương 5: Các thiết bị trên mạng lưới và kỹ thuật thi công mạng lưới cấp
nước
Chương 6: Kỹ thuật thi công lắp đặt đường ống cấp nước
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 5
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ PHƯỜNG CAM
NGHĨA – THỊ XÃ CAM RANH – TỈNH KHÁNH HÒA
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 6
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG:
Thị xã Cam Ranh là đô thị lớn thứ hai của tỉnh Khánh Hòa, có vai trò là trung
tâm phát triển kinh tế – xã hội vùng phía nam của tỉnh. Trong những năm gần đây
tình hình kinh tế – xã hội của tỉnh Khánh Hòa, thị xã Cam Ranh đã và đang có
nhiều chuyển biến tích cực, có nhiều yếu tố thuận lợi mới, đặc biệt khu vực Bắc bán
đảo Cam Ranh được bàn giao cho phát triển kinh tế du lịch và sân bay Cam Ranh
phát triển thành sân bay Quốc tế là những yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển
toàn diện tại khu vực thị xã Cam Ranh.
Nghĩa-thị xã Cam Ranh-tỉnh Khánh Hòa được thông qua và tình hình hiện trạng
khu đất, khả năng khai thác thực tế của đơn vị, các chỉ tiêu về kỹ thuật chính được
áp dụng như sau:
- Chỉ tiêu về khu nhà ở: 66.5 m
2
/người.
- Đất xây dựng nhà ở: 34.2 m
2
/người.
- Đất công trình công cộng: 4.9 m
2
/người.
- Đất cây xanh- mặt nước mĩ quan 8.3 m
2
/người.
- Đất giao thông khu ở: 15.6 m
2
/người.
- Mật độ xây dựng tòan khu: 22.1%.
- Tầng cao xây dựng : 2-3 tầng.
- Hệ số sử dụng đất: 1.68 lần.
- Cấp điện 2000Kwh/người/năm.
- Thoát nước: 165l/ng/ngđêm.
- Rác thải: 1- 1.5 kg/ng/ngđêm.
1.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
1.2.1. Vị tri địa lý:
Phường Cam Nghĩa là cửa ngõ phía bắc của thị xã Cam Ranh. Khu vực nghiên
cứu thiết kế thuộc khu trung tâm khu vực phía Bắc của thị xã, có quốc lộ 1 đi qua và
đường Nguyễn Công Trứ nối phường với Bán đảo Cam Ranh, có diện tích 150 ha
và được giới hạn như sau:
1.2.5. Các yếu tố khí hậu
Cam Ranh thuộc vùng khí hậu Đông Trường Sơn, đồng thời nằm sát biển nên
chịu ảnh hưởng của khí hậu Đại dương, quanh năm mát mẻ, ôn hòa rất thuận lợi cho
việc phát triển du lịch, nghĩ dưỡng.
Nhiệt độ trung bình năm 26.8
O
C. Biên độ dao động nhiệt không lớn
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 9
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
- Nhiệt độ không khí lớn nhất trung bình năm : 28.9
o
C
- Nhiệt độ không khí thấp nhất trung bình năm : 24.2
o
C
Tổng lượng mưa trung bình năm: 1139 mm
- Số ngày mưa trung bình năm: 89 ngày/năm
- Lượng mưa ngày lớn nhất: 470.8mm ( tháng 12)
Lượng bốc hơi trung bình năm: 2110mm
Độ ẩm:
- Độ ẩm tương đối trung bình: 78%
- Độ ẩm thấp nhất: 36%
Hướng gió chủ đạo :
- Đông Nam – Nam và Tây Nam ( tháng 4 đến tháng 9)
- Bắc và Đông Bắc ( tháng 10 đến tháng 3 năm sau)
- Tốc độ gió trung bình năm: ( 2 – 4.6 m/s)
1.3. HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT:
1.3.1. Hiện trạng giao thông:
Giao thông đô thị có liên quan đến khu vực nghiên cứu thiết kế
Hiện tại trong phạm vi khu vực nghiên cứu chưa có hệ thống thoát nước mưa và
nước bẩn. Nước bẩn không xử lý hoặc xử lý sơ bộ qua bể tự hoại đặt trong hộ gia
đình, chảy xuống sông suối mương tiêu, xuống biển, một phần thấm xuống đất. Vì
vậy nguồn nước mặt trong phạm vi khu vực bị ô nhiễm nặng.
• Tóm lại, với một nền kinh tế đang ngày càng phát triển thì đi theo nó là
những phát triển về hệ thống điện, nước, giao thông, cơ sở hạ tầng. Để đáp
ứng được nhu cầu sử dụng nước đến từng hộ gia đình.
• Vì vậy cần phải xây dựng mạng lưới cấp nước đạt chuẩn để đáp ứng kịp thời
nhu cầu dùng nước sạch của người dân. Góp phần thể hiện bộ mặt của một
đô thị mới hiện đại.
1.4. ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ – XÃ HỘI TRONG TƯƠNG
LAI
Dự án đầu tư xây dựng khu dân cư phường Cam nghĩa thị xã Cam Ranh tỉnh
Khánh Hòa nhằm phục vụ nhu cầu cuộc sống của người dân theo xu hướng của
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 11
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
thế giới và theo chủ trương của tỉnh, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội
của thị xã Cam Ranh
Với tính chất là khu đô thị mới, có nhiều điều kiện thuận lợi để đầu tư phát triển
thành một bộ phận trung tâm đô thị của thị xã.
Cam Ngiã đang định hướng xây dựng cơ sở hạ tầng phát triển về hàng lọat các
họat động như dịch vụ, thương mại, dịch vụ sinh thái… để Cam Nghĩa trở thành
một đô thị phát triển về kinh tế, xã hội.
Đặc biệt, Cam Nghĩa không ngừng định hướng để phát triển khu vực trở thành
khu đô thị trong xanh, cân bằng về môi trường. Đem lại một mĩ quan đô thị trong,
sạch, đẹp.
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 12
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lý.
2.2.2. Trạm xử lý nước:
Có nhiệm vụ loại bỏ tạp chất có hại, các độc tố, vi khuẩn, vi trùng ra khỏi nước đảm
bảo nguồn nước đạt chất lượng, tiêu chuẩn dùng nước cho phép.
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 14
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
2.2.3. Bể chứa nước sạch:
Nhiệm vụ:
Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I và
trạm bơm cấp II. Nó còn có nhiệm vụ dự trữ lượng nước chữa cháy trong 3 giờ, xă
cặn bể lắng, nước rửa lọc, và nước dùng cho các nhu cầu khác của nhà máy nước.
Các loại bể chứa: Bể chứa có thể làm bằng bê tông cốt thép, gạch xây có dạng
hình chữ nhật hoặc tròn trên mặt bằng.
Bể có thể xây nữa nổi, nữa chìm hoặc nổi. Khi đặt nổi cần có lớp đất phủ dày
0.5m. Nước trong bể chứa nước sạch thường cao hơn mặt đất tự nhiên.
Khi dung tích bể lớn thường xây dạng hình vuông.
Bể chứa nước sạch về mặt kết cấu phải vững chắc, chịu được tác dụng của tải
trọng đất và nước, không được rò rĩ và chống được ô nhiễm cho nước trong bể.
Bể chứa thường được xây làm nhiều ngăn để đảm bảo đủ thời gian tiếp xúc giữa
nước với chất khử trùng thường là 30 phút.
Bể chứa phải có độ dốc đáy về phía hố thu nơi đặt ống hút của máy bơm để thuận
tiện cho việc tháo rửa.
Bể chứa cần được bố trí:
- Ống đưa nước sạch vào bể, Ống dẫn nước ra.
- Ống tràn.
- Ố ng xả kiệt.
- Thiết bị thông gió.
- Lỗ thăm bậc lên xuống hoặc thang cho người lên xuống và vận chuyển trang
thiết bị.
+ Đường ống dẫn nước vào và ra đài trên có bố trí các van khóa 2 chiều và 1
chiều.
+ Đường ống tràn và ống xả cặn được nối chung với nhau. Ống xả cặn để
phục vụ cho việc tháo rửa bể theo định kỳ. Ống tràn và ống xả cặn được nối với
mạng lưới thoát nước.
+ Thước báo hiệu mực nước có thể dùng hệ thống phao nối vơi dây và hệ
thống truyền động để thể hiện mực nước trong đài để có thể quan sát từ xa phục vụ
cho việc quản lý trạm bơm cấp II.
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 16
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
2.2.6. Mạng lưới đường ống phân phối nước:
Bao gồm các đường ống truyền dẫn và các đường ống phân phối nước cho các
điểm dân cư và xí nghiệp công nghiệp trong đô thị.
Mạng lưới cấp nước là một trong những thành phần cơ bản của hệ thống cấp
nước, nó liên hệ trực tiếp với các ống dẫn, trạm bơm cấp II, các công trình điều hòa
dự trữ. Giá thànhxây dựng mạng lưới chiếm 50 -80% giá thành xây dựng toàn bộ hệ
thống cấp nước. Vì vậy cần phải nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây
dựng.
Sự phân bố các tuyến ống của mạng lưới phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Đặc tính quy hoạch cấp nước của khu vực sự phân bố các đối tượng dùng
nước riêng rẽ, sự bố trí các tuyến đường, hình thú kích thước các khu nhà ở,
cây xanh…
- Sự có mặt của các chướng ngại vật thiên nhiên hay nhân tạo như sông, rạch,
đướng sắt, …
- Mạng lưới nước cấp có thể chia làm 2 loại đó là: mạng lưới cụt và mạng
lưới vòng.
- Phân loại theo chức năng phục vụ gồm có:
+ Hệ thống cấp nước sinh hoạt: phục vụ nhu cầu của người dân trong các đô
thị như cấp nước ăn uống, tắm rửa, giặt giũ.
CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI
CẤP NƯỚC
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 19
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
3.1. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
3.1.1. Mục đích:
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu dân cư phường Cam Nghĩa thị xã
Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa với qui mô 150 ha
3.1.2. Yêu cầu:
- Trước khi thực hiện đồ án, sinh viên cần phải nghiên cứu kỹ phần lý thuyết
đã học, các bản ghi chép, sổ tay thu thập được qua các đợt tham quan, thực
tập tốt nghiệp.
- Điều tra thu thập các số liệu cơ sở về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiện
trạng môi trường và đánh giá hiện trạng môi trường của khu vực nghiên cứu,
trong đó tập trung về cấp nước của khu vực.
- Xây dựng mạng lưới cấp nước khả thi và phù hợp về kinh tế kỹ thuật. Trong
đó bao gồm vạch tuyến, tính toán mạng lưới cấp.
- Đánh giá các ảnh hưởng đối với môi trường và kinh tế xã hội của hệ thống
cấp nước đề xuất.
3.2. TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC:
3.2.1. Các thông số tính toán mạng lưới như sau:
- Diện tích khu dự án: 150 ha.
- Dân số hiện tại : 7600 người
- Tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên là: r = 1.1%.
- Tiêu chuẩn cấp nước là: q
tc
= 150(l/người/ngày đêm).
- 2 Trường tiểu học : gồm 1730 học sinh và giáo viên.
- Công ty Thương mại dich vụ Khánh Hòa: 2.14ha
Theo TCVN 33- 2006 thì:
- Lưu lượng trung bình để cấp nước cho khu dân cư:
1950
1001000
9915013133
1000
=
×
××
=
××
=
fqN
Q
tc
TB
SH
(m
3
/ngđ).
Trong đó:
N: dân số tính toán : N =13133 người
q
tc
: Tiêu chuẩn dùng nước theo qui hoạch là q
tc
= 150 (l/ng.ngđ).
f: Tỉ lệ dân số được cấp nước là f = 99%.
- Lưu lượng nước sinh hoạt cho ngày dùng nước lớn nhất:
=×=
Thông thường K
ng.min
= 0.7 ÷ 0.9 (theo TCVN 33-2006) . Ta chọn
K
ng.min
= 0.8.
- Lưu lượng nước sinh hoạt cho giờ dùng nước lớn nhất là:
Q
giờ.max
24
max.max. nggio
QK ×
=
=
24
26325228.1 ×
= 167 (m
3
/h).
- Lưu lượng nước sinh hoạt cho giờ dùng nước ít nhất là:
Q
giờ.min
24
min.min. nggio
QK ×
=
=
24
15602345.0 ×
α
= 1.2
min
α
=0.4 ÷ 0.6. Ta chọn
min
α
= 0.5
β
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư lấy theo bảng 3.2 trong TCVN 33-2006
như sau:
số dân (1000
người) 0.1 0.15 0.2 0.3 0.5 0.75 1 2
max
β
4.5 4 3.5 3 2.5 2.2 2 1.8
min
β
0.01 0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.15
số dân (1000
người)
4 6 10 20 50 100 300 >=1000
max
β
1.6 1.4 1.3 1.2 1.15 1.1 1.05 1
min
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam 4513:1988 “cấp nước bên trong công trình” thì
tiêu chuẩn dùng nước cho 1 học sinh – giáo viên trong trường học là
- q
th
= 15-20 (l/người/ng.đ).
- Ta chọn q
th
= 15 (l/người/ng.đ).
- Trường tiểu học Cam Nghĩa 1 và 2 có 1730 giáo viên và học sinh
- Lưu lượng nước giáo viên và học sinh dùng trong 1 ngày
Q
ĐH
= N x q
th
= 1730 x 15 =25950(l/ngày) =25.95 (m
3
/ngày).
d. Công suất nước cấp cho bệnh viện:
- Bệnh viện gồm 300 giường, mỗi bệnh nhân sử dụng 1 giường .
- Tiêu chuẩn cấp nước cho bệnh viện theo tiêu chuẩn Việt Nam 4513:1988
“cấp nước bên trong công trình” cho mỗi đối tượng dùng là
250 ÷ 300 (l/ngay). Ta chọn q
tc
= 300(l/ng)
Q
BV
=
1000
TC
qN
đ
=23.4ha =234000m
2
.
q
tđ
: tiêu chuẩn nước dùng để tưới đường cho 1 lần tưới (l/m
2
).
Theo TCVN 33-2006 là 0.3÷ 0.4 (l/m
2
). Ta chọn q
tc
= 0.3 (l/m
2
).
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 23
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
Nước phục vụ cho công cộng chỉ tưới trong 8h.
Vậy lượng nước cần tưới trong 1h là:
8
70
=8.75(m
3
/h).
Lượng nước cấp cho dịch vụ tưới cây:
Q
tc
=
= 85(m
3
/h).
Vậy tổng nhu cầu nước dùng để sử dụng là:
Q
YC
= Q
ng.max
+ Q
dv
+ Q
TD
+ Q
TC
+ Q
TH
+ Q
BV
= 2632+ 263.2 + 70 + 680 + 25.95 + 90
= 3761.15 (m
3
/ngđ)
f. Lưu lượng nước bị thất thoát là:
Q
TT
= 5% x Q
YC
= 5% x 3761.15 =188.06 (m
3
/ngđ).
TXL
= Q
ML
+ Q
BTTXL
=3949 + 394.9 = 4343.9 (m
3
/ngđ).
BẢNG 3.1: Thống kê lưu lượng nước tiêu thụ
SVTH: Nguyễn Ngọc Bảo Huy Trang 24
Tính toán thiết kế mạng lưới cấp nước khu đô thị phường Cam Nghĩa – thị xã Cam Ranh –
Tỉnh Khánh Hòa, quy mô 150 ha
THỐNG KÊ LƯU LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ THEO TỪNG GIỜ TRONG NGÀY DÙNG NƯỚC LỚN NHẤT
giờ
trong
ngày
Q sinh hoạt,
k=1.58
Q tưới cây
m3
Q
dịch
vụ
Q trường
học Q bệnh viện Q tt tổng cộng
%
Qngd m3
Qtc
m3
Qt
12_13 5,23 137,6 13,8 3 0,78 10 9 8,06 169,20 4,28
13_14 5,23 137,6 13,8 6,25 1,62 6 5,4 7,92
166,3
0 4,21
14_15 5,50
144,7
6 14,5 6,25 1,62 5 4,5 8,27
173,6
3 4,40
15_16 5,83
153,4
2 85 15,3 3 0,78 8,5 7,7 13,11 275,30 6,97
16_17 5,89 154,92 85 15,5 4 1,04 5,5 5 13,07
274,4
7 6,95
17_18 5,61
147,7
6 85 14,8 3,6 0,93 5 4,5 12,65 265,62 6,73
18_19 5,17 136,1 85 13,6 3,3 0,86 5 4,5 12,00 252,07 6,38
19_20 4,56
119,9
4 12,0 5 1,30 5 4,5 6,89
144,6
2 3,66
20_21 4,77
125,4
4 8,75 12,5 2,6 0,67 2 1,8 7,46 156,66 3,97
21_22 3,00 78,96 8,75 7,9 18,6 4,83 0,7 0,6 5,05 106,12 2,69
22_23 2,00 52,64 8,75 5,3 1,6 0,42 3 2,7 3,49 73,26 1,85
23_24 1,44 37,98 8,75 3,8 1 0,26 0,5 0,5 2,56 53,80 1,36