(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế mạng lưới cấp thoát nước cho khu dân cư tây nam thị trấn núi sập huyện thoại sơn tỉnh an giang 2035

GIỚI THIỆU CHUNG

SỰ CẦN THIẾT THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC

Theo quy hoạch chung của huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang, khu vực phía Tây Nam thị trấn Núi Sập hiện có mật độ dân số cao nhất và đang trong xu hướng phát triển mạnh mẽ.

Để nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển kinh tế xã hội, việc cung cấp nước sạch cho khu dân cư là vô cùng cần thiết Tuy nhiên, hiện nay, khu dân cư Tây Nam vẫn chưa có mạng lưới cấp thoát nước hoàn chỉnh, dẫn đến việc không đáp ứng đủ nhu cầu về cấp nước và thoát nước sinh hoạt cho người dân.

Để đáp ứng nhu cầu cung cấp nước sinh hoạt và thoát nước cho khu dân cư, việc “Thiết kế mạng lưới cấp thoát nước cho khu dân cư Tây Nam, thị trấn Núi Sập, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang” là rất cần thiết và cấp bách.

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN

1.2.1 Mục tiêu Để đáp ứng được với xu hướng phát triển, đồ án nhằm đáp ứng các nhu cầu sau:

- Đáp ứng đầy đủ nhu cầu cung cấp nước cho người dân, các công trình công cộng trong khu vực thiết kế.

- Giải quyết được vấn đề thoát nước thải chưa được xây dựng trong khu dân cư.

Thiết kế mạng lưới cấp thoát nước phù hợp với xu thế phát triển chung của đô thị đến năm 2035.

PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỒ ÁN

Do hạn chế về thời gian, kiến thức và các số liệu liên quan, nên đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi:

- Thiết kế mạng lưới cấp nước chung 1/2000 và thiết kế điển hình một khu trong khu vực thiết kế.

- Thiết kế mạng lưới cấp nước chung 1/2000 và thiết kế điển hình một khu trong khu vực thiết kế.

CƠ SỞ NGHIÊN CỨU

 Luật Quy hoạch đô thị số 30/2009/QH12, ngày 17 tháng 6 năm 2009 của Quốc hội;

 Nghị định số 37/2010/NĐ-CP, ngày 07 tháng 4 năm 2010 của Chính phủ về Lập, thẩm định, phê duyệt và quản lý quy hoạch đô thị;

 Quyết định số 04/2008/QĐ-BXD, ngày 03 tháng 4 năm 2008 của Bộ Xây dựng về Ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng;

Thông tư số 17/2010/TT-BXD, ban hành ngày 30 tháng 09 năm 2010 bởi Bộ Xây dựng, cung cấp hướng dẫn chi tiết về việc xác định và quản lý chi phí liên quan đến quy hoạch đô thị và quy hoạch xây dựng Thông tư này nhằm đảm bảo tính minh bạch và hiệu quả trong việc sử dụng ngân sách cho các dự án quy hoạch, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện các kế hoạch phát triển đô thị bền vững.

 Thông tư 02/2010/TT-BXD, ngày 05 tháng 02 năm 2010 của Bộ Xây dựng về Ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị;

 Quyết định 1272/QĐ-UBND, quy hoạch kinh tế xã hội Thoại Sơn, An Giang

2017 - 2025 về việc Phê duyệt “Điều chỉnh quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện thoại sơn đến năm 2025, định hướng đến năm 2030”.

1.4.2 Các tài liệu căn cứ thiết kế

 Bản đồ nền hiện trạng khu vực quy hoạch, tỷ lệ 1/5000;

 QCXDVN 01:2008/BXD – Quy chuẩn xây dựng Việt Nam;

 TCXDVN 33:2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế;

 TCVN 7957:2008 – Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế;

 TCVN 2622:1995 – Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Các phương pháp sử dụng để thực hiện đề tài bao gồm:

Thu thập số liệu liên quan đến khu đất thiết kế bao gồm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, địa hình, địa chất, bản đồ quy hoạch và dân số khu dân cư.

 Phương pháp xử lý số liệu;

Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Đồ án này nhằm nghiên cứu và thiết kế hệ thống mạng lưới cấp thoát nước, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ cung cấp nước cho khu dân cư.

Giúp cho việc quản lý mạng lưới cấp nước hiệu quả và dễ dàng hơn, hạn chế tối đa thất thoát nước.

GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI

VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

2.1.1 Vị trí, quy mô - giới hạn khu đất

Khu vực quy hoạch tọa lạc tại phía Tây Nam thị trấn Núi Sập, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang Ranh giới và phạm vi nghiên cứu của khu vực này đã được xác định rõ ràng.

 Phía Tây và Tây Nam giáp với kênh Rạch Giá - Long Xuyên.

 Phía Nam giáp Kênh Xã Kịnh.

 Phía Bắc giáp trung tâm thị trấn Núi Sập.

 Phía Đông giáp tỉnh Cần Thơ.

Phạm vi nghiên cứu quy hoạch: 96.02 ha.

2.1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

Khu vực quy hoạch có địa hình phức tạp, với chân núi ở phía Bắc và đồng bằng ở phía Nam Cao độ tự nhiên trung bình dao động từ 2 đến 4m, trong khi khu vực tiếp giáp với trục giao thông chính cao khoảng 3m.

Cao độ dốc từ ngoài vào trong.

Địa hình khu vực rất thuận lợi cho công tác san lấp xây dựng, nhưng cần chú ý đến việc xử lý thoát nước và chống ngập úng khi đầu tư cục bộ.

Chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ bình quân 27,03 o C lượng mưa trung bình 1400 – 1500 mm/năm, mùa mưa từ tháng 6 – 11, mùa khô từ tháng 11 -

Trong tháng 5 và 6, gió chủ đạo là gió Tây Nam, trong khi gió Đông Bắc chiếm ưu thế từ tháng 12 đến tháng 4, đánh dấu mùa mưa Lượng bốc hơi trong thời gian này chiếm tới 2/3 tổng lượng bốc hơi cả năm, đạt khoảng 1300 mm Bình quân, khu vực này nhận được 2190 giờ nắng mỗi năm, với chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm dao động từ 7 đến 8 độ C Số giờ nắng trung bình trong ngày từ 5 đến 6 giờ.

Kênh Rạch Giá – Long Xuyên dài khoảng 5,6 km, rộng từ 50 đến 100 m và sâu từ 5 đến 6 m, đóng vai trò là trục giao thông thủy quan trọng kết nối thị xã Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang với các khu vực lân cận.

Long Xuyên, tỉnh An Giang Bao quanh thị trấn là kênh E nối với kênh Cống Vong, dài khoảng 5,2 km, rộng 20 - 40m.

Thị trấn Núi Sập không chịu tác động của thủy triều hay nước đứng, nhờ vào vị trí đặc biệt nằm ở vùng giao thoa giữa hai chế độ thủy triều tại Rạch Giá và Long Xuyên.

Thị trấn nằm trong vùng ngập lũ của đồng bằng sông Cửu Long với mực nước cao nhất vào mùa lũ năm 2000 là +2,6m.

2.1.2.3 Địa chất Địa chất công trình ở khu vực khá tốt, cường độ đất phần lớn trên 1,5 kg/cm 2 Đất yếu tập trung ở một số khu vực ruộng trũng và dọc sông, cường độ yếu, nhỏ hơn 1 kg/cm 2 Khi xây dựng công trình tại các khu vực này cần thiết phải gia cố móng.

DÂN CƯ

Năm 2015, thị trấn Núi Sập có dân số hơn 23.700 người, với 87% sống tập trung trong khu vực nội thị Khoảng 70% lao động làm việc trong các ngành nghề kinh tế, trong khi tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 18,18% trong ba năm liên tiếp GDP bình quân đầu người đạt trên 35,5 triệu đồng/năm, trong đó khu vực dịch vụ - thương mại chiếm 75% cơ cấu kinh tế.

HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT THIẾT KẾ

2.3.1 Hiện trạng sử dụng đất Đất đai khu vực thiết kế chủ yếu là đất vườn tạp, xen kẽ ruộng, ao, kênh rạch Đất công trình bao gồm: đất thổ cư xen lẫn đất vườn, đất công trình giáo dục, đất cơ sở sản xuất:

Bảng 2.1 Thống kê hiện trạng sử dụng đất

1 Đất thổ cư (nhà ở xen lẫn sân vườn)

2 Đất giáo dục – hành chính

8 Đất kênh mương, ao hồ

2.3.2 Hiện trạng công trình hạ tầng xã hội

Trong khu vực quy hoạch, có sự hiện diện của Trường THPT Nguyễn Văn Thoại, Trường THCS thị trấn Núi Sập và Trung tâm GDNN-GDTX Thoại Sơn, cùng với Chi cục Thuế Huyện Thoại Sơn.

Khu vực giáp đường tránh tỉnh lộ 943 đang phát triển mạnh mẽ với nhiều cơ sở thương mại và dịch vụ được đầu tư, bao gồm cửa hàng điện máy, trụ sở doanh nghiệp, cơ sở kinh doanh, khách sạn và nhà nghỉ.

2.3.3 Hiện trạng mạng lưới cấp thoát nước

Nguồn cấp nước chính của thị trấn hiện nay đến từ nhà máy của Xí Nghiệp Điện – Nước, có công suất 5000 m³/ngày đêm, tọa lạc cách cầu Cống Vong khoảng 1 km về phía bắc Nhà máy, được xây dựng vào năm 1996 với sự hỗ trợ đầu tư từ Đan Mạch, chiếm diện tích 2400 m² trong tổng diện tích 12400 m² của Xí Nghiệp Theo thiết kế, nhà máy có khả năng mở rộng thêm một đơn nguyên, nâng tổng công suất lên 15000 m³/ngày đêm.

Khu quy hoạch bao gồm các tuyến đường như tỉnh lộ 943, Thoại Ngọc Hầu, Nguyễn Du, Nguyễn Huê và Võ Văn Kiệt, nơi đã có hệ thống ống cấp nước với đường kính từ D150 đến D250mm, được đầu tư xây dựng từ năm 1995.

Mạng lưới thoát nước hiện hữu chỉ tập trung tại khu vực trung tâm thị trấn, còn các khu vực khác thì chưa được đầu tư.

ĐÁNH GIÁ CHUNG HIỆN TRẠNG

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp hạ tầng kỹ thuật

4 Cấp - Hiện có nước đường ống trên tuyến đường chính của Khu vực.

5 Thoát - Hiện tại chỉ có hệ nước bẩn thống thoát nước ở trung tâm Thị trấn Núi Sập, còn đối với khu vực quy hoạch hiện chưa có hệ thống thoát sinh hoạt diện tích nghiệp, nước trực tiếp ra môi trường bên ngoài và ra sông rạch.

8 Vệ - Chất thải rắn và rác sinh – thải chưa có hệ thống

Môi thu gom và xử lý Chất trường thải rắn do người dân tự giải quyết không đảm bảo vệ sinh môi trường.

QUY MÔ DÂN SỐ VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐẾN NĂM 2035

2.5.1 Diện tích và dân số

Khu quy hoạch có diện tích khoảng 96.02 ha.

Tỷ lệ tăng tự nhiên: 1.2%.

Tăng cơ học trong ba năm: Trung bình mỗi năm là 220 người/năm, chiếm 7.2%.

Dự báo khả năng tăng cơ học còn cao do sức hút tiềm năng giá trị đất đai lớn.

Dân số khu quy hoạch dự đoán đến năm 2035 là 19000 người.

Trong khu quy hoạch các loại đất được phân chia như sau:

Bảng 2.3 Bảng thành phấn đất đai khu quy hoạch

STT KHU VỰC Đất công trình công cộng:

2 Đất ở liên kế Đất vườn (Biệt thự) Đất công trình thương mại:

Thương mại 2 Đất công trình giáo dục:

THPT – Dạy nghề Đất công cây xanh:

5 Đất cây xanh công viên Đất cây xanh cách ly

TIỂU KẾT

Dựa trên dữ liệu hiện trạng, việc xây dựng mạng lưới cấp thoát nước cho khu dân cư là cần thiết để phù hợp với xu hướng phát triển trong khu vực.

Những số liệu định hướng đến năm 2035 phục vụ cho các bước tính toán thiết kế tiếp theo.

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI CẤP - THOÁT NƯỚC CHO

Giới thiệu về mạng lưới cấp nước

Mạng lưới cấp nước là bộ phận quan trọng trong hệ thống cấp nước, bao gồm các đường ống chính, ống nối và ống phân phối Mạng lưới này được phân thành ba cấp đường ống: Đường ống cấp I với đường kính D ≥ 300mm, chủ yếu chịu trách nhiệm truyền dẫn và điều hòa áp lực; Đường ống cấp II, có nhiệm vụ phân phối nước cho các khu vực qua đường ống cấp III; và Đường ống cấp III, dẫn nước vào các khu nhà ở và hộ gia đình, cho phép các nhánh lấy nước đấu trực tiếp vào.

Mạng lưới đường ống cấp nước được đặt ngầm dưới đất, dọc theo các tuyến phố.

Thiết kế mạng lưới cấp nước hợp lý là yếu tố then chốt giúp nâng cao hiệu quả kinh tế trong việc cấp nước, xây dựng và quản lý Việc thi công, lắp đặt, quản lý và sửa chữa trong quá trình vận hành thường gặp nhiều khó khăn phức tạp, do đó, một hệ thống được thiết kế tốt sẽ giúp giảm thiểu những vấn đề này.

Khi thiết kế mạng lưới cấp nước, cần đảm bảo lưu lượng, áp lực và thời gian cung cấp nước phù hợp cho tất cả các đối tượng sử dụng nước trong đô thị.

Phân loại mạng lưới cấp nước

Tùy thuộc vào yêu cầu an toàn cấp nước của người sử dụng, việc thiết kế mạng lưới cấp nước có thể lựa chọn các loại hình khác nhau để đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy.

Hình 3.1: Mạng lưới cụt Định nghĩa:

Mạng lưới cụt là hệ thống đường ống cung cấp nước cho các điểm dân cư theo một hướng nhất định Ưu điểm của mạng lưới này bao gồm khả năng cung cấp nước một cách hiệu quả và dễ dàng quản lý.

Chỉ chảy theo một hướng nhất định.

Tính toán dễ dàng đơn giản. Đường ống ngắn nên kinh phí đầu tư xây dựng ít.

Dễ phát hiện điểm có sự cố khi có hiện tượng mất nước hoặc rò rỉ nước trên mạng lưới.

Cấp nước không an toàn, khi có một chổ nào trên mạng lưới bị hỏng thì toàn bộ khu vực phía sau nó không có nước.

Cho thành phố nhỏ, thị xã, thị trấn không có công nghiệp hoặc chỉ có đối tượng tiêu thụ không yêu cầu cấp nước liên tục.

Hình 3.2: Mạng lưới vòng Định nghĩa:

Mạng lưới vòng là hệ thống đường ống cung cấp nước linh hoạt, cho phép cấp nước đến bất kỳ điểm dân cư nào từ nhiều hướng khác nhau Ưu điểm nổi bật của mạng lưới này là đảm bảo an toàn trong việc cung cấp nước.

Do không xác định được chiều nước chảy nên khó tính toán thiết kế.

Tổng chiều dài mạng lưới đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng cũng như chi phí quản lý mạng lưới cao.

Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho tất cả các đối tượng yêu cầu cấp nước liên tục.

3.1.2.3 Mạng lưới hỗn hợp Được dùng phổ biến do kết hợp được ưu điểm 2 loại trên Mạng lưới vòng áp dụng cho các tuyến ống chính và ống nối của các thành phố, thị xã, khu công nghiệp, Mạng lưới cụt chủ yếu phân phối nước cho các khu nhà ở.

3.1.3 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước

Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong phạm vi khu vực thiết kế.

Hướng các đường ống chính phải theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới và có ít nhất 2 đường ống ống song song.

Các đường ống chính phải được nối lại với nhau thành vòng khép kín bằng các ống nối có dạng kéo dài theo hướng vận chuyển nước.

Các ống chính phải được bố trí ít quanh co, gẫy khúc sao cho chiều dài đường ống là ngắn nhất và nước chảy thuận chiều nhất.

Các đường ống cần tránh cắt ngang qua chướng ngại vật như đê, sông, hồ và các địa hình khó khăn như bãi lầy, đồi núi Để đảm bảo áp lực cần thiết trong hệ thống ống phân phối, đường ống chính nên được đặt ở những tuyến đường có cốt địa hình cao.

Cần nghiên cứu kết hợp với việc bố trí các công trình ngầm khác: thoát nước, cấp nước, cấp hơi.

Cần kết hợp chặt chẽ giữa giai đoạn thiết kế và định hướng phát triển tương lai.

Khi thiết kế mạng lưới cấp nước cần phù hợp với kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng chung của đô thị.

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC [8]

3.2.1 Giới thiệu về mạng lưới thoát nước

Mạng lưới thoát nước ngoài nhà là hệ thống cống ngầm hoặc mương máng lỗ thiên, có chức năng dẫn nước thải tự chảy đến trạm bơm, trạm xử lý hoặc xả vào nguồn tiếp nhận Quy mô và vị trí của mạng lưới thoát nước thải ngoài nhà có thể thay đổi tùy thuộc vào nhu cầu và điều kiện cụ thể.

Mạng lưới thoát nước sân nhà và tiểu khu có vai trò quan trọng trong việc thu nhận và vận chuyển toàn bộ nước thải từ các ngôi nhà trong khu vực ra hệ thống thoát nước công cộng bên ngoài.

Mạng lưới thoát nước đường phố đóng vai trò quan trọng trong việc thu nhận nước thải từ hệ thống thoát nước trong các hộ gia đình và khu dân cư Với nhiều nhánh kết nối, mạng lưới này bao phủ các lưu vực rộng lớn, giúp nước thải được vận chuyển một cách hiệu quả thông qua hệ thống tự chảy hoặc bơm.

- Mạng lưới thoát nước các xí nghiệp công nghiệp.

Trạm bơm là giải pháp cần thiết khi nước thải không thể tự chảy do địa hình và yêu cầu kinh tế - kỹ thuật Việc xây dựng trạm bơm giúp nâng cao nước thải, giảm độ sâu chôn cống Các loại trạm bơm bao gồm trạm bơm cục bộ, trạm bơm chuyển tiếp, trạm bơm khu vực và trạm bơm chính.

3.2.2 Sơ đồ mạng lưới thoát nước

Các cống góp lưu vực được thiết kế theo hướng dòng chảy của nguồn nước, thường áp dụng cho địa hình có độ dốc dẫn nước về sông hoặc hồ Chúng chủ yếu được sử dụng để thoát nước thải sản xuất sạch và nước mưa, cho phép xả thẳng vào nguồn tiếp nhận mà không cần qua xử lý.

Các cống góp thoát nước lưu vực được thiết kế theo hướng vuông góc với dòng chảy của nguồn nước, nhằm tập trung về cống góp chính Cống góp chính thường được đặt song song với nguồn nước để dẫn nước thải đến công trình xử lý hiệu quả.

Phạm vi thoát nước được phân chia thành nhiều khu vực, đặc biệt là ở những đô thị có địa hình dốc lớn Nước thải từ vùng cao được dẫn tự chảy, trong khi nước thải từ vùng thấp được bơm lên trạm xử lý thông qua các trạm bơm.

Sơ đồ không tập trung:

Sử dụng hệ thống này cho các đô thị lớn, đô thị có địa hình phức tạp hoặc đô thị phát triển theo hình tròn, với sơ đồ bao gồm nhiều trạm xử lý độc lập.

3.2.3 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước

Việc vạch tuyến trong thiết kế mạng lưới là một công tác quan trọng, chủ yếu dựa trên trực giác từ bản đồ địa hình Do chi phí xây dựng mạng lưới chiếm tới 60-70% tổng chi phí của hệ thống, nên cần đầu tư thời gian hợp lý vào quá trình này và chỉ thực hiện tính toán khi đã thống nhất phương án vạch tuyến.

Vạch tuyến mạng lưới thoát nước cần triệt để tuân theo các nguyên tắc sau:

- Phù hợp với việc chọn hệ thống thoát nước (riêng, chung,…);

- Triệt để lợi dụng địa hình đến mức cao nhất, tốt nhất là tự chảy;

- Phù hợp với điều kiện địa phương;

- Phù hợp với sự phát triển trong tương lai của thành phố;

- Chú ý đến các vị trí có lượng nước thải tập trung lớn: khu công cộng, nhà máy,

Các phương án vạch tuyến:

Sơ đồ hộp là phương pháp thiết kế cống được bố trí dọc theo các đường phố xung quanh tiểu khu Phương pháp này thường được áp dụng trong các khu vực có địa hình bằng phẳng, với diện tích tiểu khu lớn và khi các công trình không xây dựng sâu vào bên trong.

Sơ đồ ranh giới thấp được thiết kế với cống đặt theo đường phố tại những khu vực có độ dốc lớn Mô hình này đảm bảo hiệu quả thoát nước cho các tiểu khu có địa hình phức tạp.

+ Với dạng vạch tuyến này, tổng chiều dài đường ống thoát nước đường phố ngắn (so với so đồ hộp).

Hình 3.4: Sơ đồ ranh giới thấp

Sơ đồ xuyên khu cho thấy mạng lưới thoát nước trong tiểu khu kéo dài với các nhánh nối giữa các tiểu khu khác nhau Mặc dù tổng chiều dài vạnh tuyến ngắn hơn so với hai loại sơ đồ khác, nhưng hình thức này gặp khó khăn trong việc quản lý, phân cấp và hiệu quả hoạt động.

Hình 3.5: Sơ đồ xuyên khu

Chú ý: Khi vạch tuyến mạng lưới phải tránh những điểm sau:

- Không nên vạch tuyến mạng lưới thoát nước giao nhau với các dòng nước mặt, với các đường giao thông và các công trình ngầm khác;

- Không nên vạch tuyến mạng lưới thoát nước dưới lòng đường có mật độ giao thông lớn.

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TỶ LỆ 1/2000

GIẢI PHÁP QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

Thiết kế mạng lưới cấp nước cho khu dân cư Tây Nam sử dụng ống có vật liệu HDPE có khả năng chịu lực tốt, tuổi thọ ống cao.

Thiết kế theo mạng lưới vòng, sử dụng các ống có đường kính D100, D150, D200, D250 mm dọc theo các trục đường giao thông.

Các tuyến ống chính bố trí ít quanh co, tổng chiều dài mạng lưới là 8920m.

Các ống cấp nước được đặt trong hào kỹ thuật bên dưới vỉa hè.

Các họng chữa cháy cách nhau từ 150m.

Sử dụng nguồn nước từ kênh E phục vụ cho việc tưới cây, tưới đường.

NGUỒN CẤP NƯỚC

Khu quy hoạch sẽ sử dụng nguồn nước từ nhà máy nước Xí Nghiệp Điện – Nước An Giang với công suất 15.000 m³/ngày đêm, nằm cách khu vực khoảng 2,6 km về phía Bắc Nguồn nước sẽ được đấu nối vào đường ống có đường kính 400mm, với cột áp 40 mH₂O, đảm bảo cung cấp nước cho khu dân cư.

TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC CẤP CHO KHU QUY HOẠCH

Dựa trên các tài liệu liên quan đến điều kiện tự nhiên, địa hình, dân số và cơ sở hạ tầng, khu vực quy hoạch dự kiến sẽ được phát triển thành đô thị loại III.

Diện tích khu quy hoạch: 96.02 ha.

Dân số dự kiến đến năm 2035: 19000 người.

4.3.1 Tính toán lưu lượng nước cấp cho khu dân cư

4.3.1.1 Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt

Lưu lượng nước trung bình được xác định theo công thức:

 q: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt: q = 195 (l/người.ngày).

 N: Dân số tính toán: N = 19000 người.

 f: Tỷ lệ dân được cấp nước: f = 100%.

Lưu lượng nước sinh hoạt lớn nhất dùng trong ngày:

Hệ số không điều hòa ngày lớn nhất (Kngay max) là tỷ lệ giữa lưu lượng nước sử dụng trong ngày cao nhất và lưu lượng nước sử dụng trung bình trong ngày Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006, hệ số này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá nhu cầu sử dụng nước.

Kngay max =1.2 ÷ 1.4 Chọn Kngay max = 1.3.

4.3.1.2 Lưu lượng nước cấp cho công trình công cộng

N: số học sinh của trường.

Trường trung học cơ sở: có diện tích đất là 0.99 ha, mật độ xây dựng 40%, có 2 tầng cao, chỉ tiêu 15 m 2 /1 chỗ (bảng 2.1, [2]) Vậy số học sinh:

Tiêu chuẩn cấp nước: q o = 20 l/học sinh.ngày.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất:

Trường trung học phổ thông, dạy nghề: có diện tích đất là 1.18 ha, mật độ xây dựng 40%, có 2 tầng cao, chỉ tiêu 15 m 2 /1 chỗ (bảng 2.1, [2]) Vậy số học sinh:

Tiêu chuẩn cấp nước: q o = 20 l/học sinh.ngày.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất:

3/ngày) b Lưu lượng nước cấp cho các công trình công cộng dịch vụ:

S sàn : Diện tích sàn xây dựng của công trình.

Diện tích sàn: Ssan 2.21 40% 21.768 ha. Tiêu chuẩn: q 0 = 4 l/m 2 sàn.ngày.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước lớn nhất:

Lưu lượng cấp nước cho nhà văn hóa:

Nhà văn hóa: diện tích 0.55 ha, mật độ xây dựng 40% và 2 tầng cao.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước lớn nhất:

Lưu lượng nước cấp cho thương mại – dịch vụ:

Trung tâm Thương mại 1: diện tích 0.88 ha, mật độ xây dựng 40% và 2 tầng cao.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước lớn nhất:

Trung tâm Thương mại 2: có diện tích 1.59 ha, mật độ xây dựng 40% và 2 tầng cao.

Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước lớn nhất:

Tổng lượng nước cấp cho các Công trình công cộng:

Q CTCC  Q GD1  Q GD2  Q HC  Q VH  Q TM1  Q TM2

Theo TCXDVN 33:2006 (Bảng 3.1), đô thị loại II cần đảm bảo lượng nước thất thoát không vượt quá 20% tổng lưu lượng nước cung cấp cho sinh hoạt, công trình công cộng và dịch vụ Tỷ lệ thất thoát được lựa chọn là 15%.

4.3.1.5 Lưu lượng nước cấp cho toàn mạng lưới

4.3.1.6 Lưu lượng nước cấp chữa cháy

Bảng 4.1: Lưu lượng nước cho một đám cháy [1]

Khu đô thị với dân số 19.000 người, chủ yếu bao gồm khu nhà ở và một số công trình công cộng, cần tuân thủ tiêu chuẩn sử dụng nước chữa cháy cho các nhà hỗn hợp không có phụ trợ.

 q cc : tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy (l/s)

 n : số đám cháy xảy ra đồng thời

 k : hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chữa cháy lấy theo

2622:1995 k = 1 đối với khu dân dụng.

4.3.2 Chế độ tiêu thụ nước của các đối tượng dùng nước

Chế độ tiêu thụ nước sinh hoạt tại các khu dân cư được xác định bởi hệ số không điều hòa giờ K giờ.max, là tỷ lệ giữa lưu lượng nước sử dụng cao nhất trong giờ và lưu lượng nước sử dụng trung bình trong ngày có mức tiêu thụ nước lớn nhất.

Hệ số α max, với giá trị 1,3, phản ánh mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương Hệ số β max được sử dụng để tính đến số dân trong khu vực.

Bảng 4.2: Bảng tra hệ số β max và β min [3]

Với dân số 19000 người, nội suy ta được β max = 1.21.

K gio.max 1.3 1.21 1.5731.6 Đối với lưu lượng nước thất thoát, xem như phân bố đều các giờ trong ngày nên ta lấy K = 1.

Bảng 4.3: Thống kê lưu lượng theo giờ dùng nước nhiều nhất trong ngày

Giờ nước sinh hoạt trong ngày K giờ max = 1.6 GD1

BIỂU ĐỒ TIÊU THỤ NƯỚC TRONG NGÀY DÙNG NƯỚC LỚN NHẤT

4.4.1 Biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày dùng nước lớn nhất

Từ dữ liệu từ bảng lưu lượng tiêu thụ dùng nước nhiều nhất trong ngày, ta xây dựng được biểu đồ sau:

Thời gian trong ngày (giờ)

Hình 4.2: Biểu đồ tiêu thụ nước nhiều nhất trong ngày

VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP THOÁT NƯỚC

Bảng 4.4: So sánh 2 phương án

- Tốn nhiều chi phí cho đường ống

Kinh tế và các thiết bị khác.

- Chi phí xây dựng mạng lưới và quản lý cao hơn.

- Khả năng cung cấp nước cho các khu vực dùng nước tốt hơn.

- Quản lý phức tạp hơn.

- Khi xảy ra sự cố trên đường ống

Quản lý sẽ ít ảnh hưởng nhiều đến khả năng cấp nước cho những đoạn phía cuối mạng lưới.

Trong tương lai, việc cung cấp nước liên tục cho người dân và các khu vực công cộng, thương mại là rất quan trọng, nhằm giảm thiểu tình trạng cúp nước do sự cố trên đường ống Phương án 1 được lựa chọn vì nó phù hợp với sự phát triển và định hướng tương lai trong khu vực quy hoạch, vượt trội hơn so với phương án 2 Do đó, phương án 1 sẽ được áp dụng để thiết kế và tính toán mạng lưới cấp nước cho Khu dân cư Tây Nam.

Mạng lưới cấp nước sẽ được lấy từ Xí nghiệp Điện nước An Giang để phục vụ cho khu dân cư Thiết kế mạng lưới theo kiểu vòng giúp đảm bảo an toàn trong việc cung cấp nước và dễ dàng khắc phục sự cố Đường ống sẽ được lắp đặt trong hào kỹ thuật dọc theo vỉa hè các tuyến đường giao thông.

TÍNH TOÁN THỦY LỰC CHO MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC

4.6.1 Lưu lượng tính toán của các đoạn ống

4.6.1.1 Lưu lượng nước trong giờ dùng nước nhiều nhất

Dựa vào hình 4.1, ta xác định được thời gian mà khu dân cư tiêu thụ nước nhất trong ngày vào lúc 18 – 19 giờ, chiếm 6.32% tổng lưu lượng vào mạng lưới = 364.09 (m 3 /h) = 101.14 (l/s).

4.6.1.2 Xác định lưu lượng tập trung

Bảng 4.5: Lưu lượng tập trung tại nút

4.6.1.3 Lưu lượng nước dọc đường của các đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất

Tổng lượng nước vào: Q vào = 101.14 (l/s)

Tổng lượng nước tập trung: Q tt = 2.205 (l/s)

Tổng lượng nước dọc đường của toàn mạng lưới:

Tổng chiều dài tính toán của các đoạn ống :  L tt 6409.3  m 

L   m  L m:H ệ số ph ục vụ củ a đo ạn ốn g28

 m=1: đoạn ống phục vụ 2 bên.

 m=0.5: đoạn ống phục vụ 1 bên.

 m=0: đoạn ống chỉ mang tính chất nối vòng hay vận chuyển.

Lưu lượng nước dọc đường đơn vị: q  dv

Lưu lượng nước dọc đường: Q dv  q dv  L itt  l / s 

Ta có bảng lưu lượng dọc đường các đoạn ống như sau:

Bảng 4.6: Lưu lượng nước dọc đường trong giờ dùng nước lớn nhất

4.6.1.4 Lưu lượng tại các nút

: Tổng lưu lượng dọc đường các đoạn ống

Bảng 4.7: Lưu lượng dọc đường và tổng lưu lượng tại nút

4.6.2 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước

4.6.2.1 Tính toán mạng lưới cấp nước cho giờ dùng nước lớn nhất không có cháy xảy ra

Sơ đồ vạch tuyến nước chảy và phân bố sơ bộ lưu lượng như sau:

Hình 4.5: Sơ đồ phân bố hướng nước chảy

Trong giờ dùng nước lớn nhất: Q vào = 101.14 (l/s) Ta có bảng phân bố sơ bộ lưu lượng sau:

Bảng 4.8: Bảng phân bố sơ bộ lưu lượng trong giờ dùng nước lớn nhất không cháy

Kiểm tra tại nút 17: q nut17 18.92 1.5 4.5 3.11 9.81 0

Vậy phân bố lưu lượng như vậy là đảm bảo theo điều kiện ∑q nút = 0.

Dựa vào lưu lượng phân phối sơ bộ cho các đoạn ống và vận tốc kinh tế, cần tra bảng để xác định đường kính và vận tốc tính toán cho từng đoạn ống Vận tốc kinh tế được chọn theo bảng hướng dẫn kèm theo.

Bảng 4.9: Đường kính và vận tốc kinh tế Đường kính ống (mm) 100 150 200 250 300

Tính toán tổn thất áp lực trong đường ống theo công thức: h S lq o

  i : hệ số hiệu chỉnh vận tốc, khi ống làm việc trong khu vực quá độ thì được tính theo công thức:

 q: lưu lượng tính toán trong đoạn ống (m 3 /s)

 v: vận tốc của dòng nước chảy trong ống (m/s)

Trong quá trình thiết kế mạng lưới điều chỉnh, mục tiêu là đạt được giá trị tổng chênh lệch lưu lượng h = 0 Tuy nhiên, trong thực tế, việc này rất khó khăn Do đó, khi thiết kế, cần điều chỉnh sao cho tổng chênh lệch lưu lượng h ≤ ± 0,5m đối với các vòng nhỏ và h ≤ ± 1,5m đối với các vòng bao trong mạng lưới nhiều vòng.

Bảng 4.10: Bảng tính toán thủy lực trong giờ dùng nước lớn nhất không có cháy

Bảng 4.11 Bảng tổng hợp tổn thất áp lực vòng bao khu đất

Vòng bao quanh khu đất Đoạn ống

Bảng 4.12: Tổng hợp kết quả tính toán vào giờ dùng nước lớn nhất không có cháy xảy ra Đoạn ống

4.6.2.2 Tính toán mạng lưới cấp nước cho giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra

Theo TCVN 2622-1995 về phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình, đối với khu vực có dân số 19.000 người và loại nhà xây hỗn hợp, yêu cầu thiết kế cần tính đến khả năng xảy ra đồng thời 2 đám cháy, mỗi đám cháy có quy mô 15.

(l/s) Vậy lưu lượng nước chữa cháy cấp vào mạng lưới là 30 (l/s) cho khu dân cư.

Trên sơ đồ tính toán thủy lực sẽ có 2 điểm lấy nước tập trung chữa cháy bất lợi về mặt thủy lực tại nút 19 và 21.

Khi tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước trong trường hợp xảy ra cháy, cần giữ nguyên đường kính ống như khi không có cháy Cần kiểm tra vận tốc và lưu lượng của các đoạn ống, đồng thời đánh giá điều kiện tổn thất áp lực của vòng ống tương tự như trong tình huống không cháy Đặc biệt, cần đảm bảo rằng vận tốc nước chảy trong ống không vượt quá 2.5 đến 3 m/s để tránh gây phá hủy ống.

Phân bố sơ bộ lưu lượng:

Để đảm bảo cung cấp đủ nước cho mạng lưới trong giờ cao điểm sử dụng nước và khi có cháy xảy ra, cần tính thêm lưu lượng nước cho chữa cháy là 15 l/s cho mỗi đám cháy.

Lưu lượng sơ bộ cho mạng lưới:

Bảng 4.13: Lưu lượng sơ bộ khi có cháy xảy ra

Kiểm tra tại nút 17: q nut17 34.47 6.11 9.24 9.32 9.8 0 Vậy phân bố lưu lượng như vậy là đảm bảo theo điều kiện ∑q nút = 0.

Bảng 4.14: Tính toán thủy lực trong giờ dùng nước lớn nhất và có cháy xảy ra

Bảng 4.15: Tổng hợp tổn thất áp lực vòng bao khu đất

Vòng bao quanh khu đất Đoạn ống

Bảng 4.16: Tổng hợp kết quả tính toán vào giờ dùng nước lớn nhất có cháy xảy ra Đoạn ống

THIẾT KẾ ĐIỂN HÌNH

Thiết kế mạng lưới cấp nước gồm 12 vòng Chọn vòng XII để thiết kế điển hình cách đấu nối chi tiết với các thiết bị:

Bảng 4.17: Bảng tổng hợp khối lượng

4.7.2 Bản vẽ thiết kế điển hình mạng lưới cấp nước Được trình bày trong phần phụ lục (Bản vẽ số 2 )

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI TỶ LỆ 1/2000

TÍNH TOÁN NHU CẦU

5.1 XÁC ĐỊNH NGUỒN TIẾP NHẬN

Nước thải được thu gom sẽ được vận chuyển qua đường Võ Văn Kiệt đến trạm xử lý nước thải ở phía Đông Nam, cách khu quy hoạch 0.8 km.

Hình 5.1: Vị trí trạm xử lý nước thải 5.2 TÍNH TOÁN NHU CẦU

5.2.1 Tính toán nhu cầu thoát nước thải

5.2.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình trong ngày của khu dân cư:

 q: Tiêu chuẩn thải nước lấy bằng 80% tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt, q = 156 (l/người.ngày)

Lưu lượng nước thải trung bình giờ:

Lưu lượng nước thải trung bình giây:

Hệ số không điều hòa chung lấy theo bảng 2 TCVN 7957:2008:

Bảng 5.1: Hệ số không điều hòa chung K c [4]

Lưu lượng nước thải trung bình q tb (l/s)

Lưu lượng trung bình giây lớn nhất:

5.2.1.2 Lưu lượng nước thải từ công trình công cộng

Các công trình công cộng bao gồm: trường học, hành chính, nhà văn hóa, thương mại – dịch vụ:

Tiêu chuẩn thoát nước cho các công trình công cộng được lấy bằng 80% tiêu chuẩn cấp nước.

Tổng lượng nước thải của các công trình công cộng:

Theo TCVN 7957:2008, hệ số không điều hòa ngày của nước thải tại các đô thị hoặc khu dân cư được xác định trong khoảng từ 1.15 đến 1.3, tùy thuộc vào đặc điểm riêng của từng đô thị Khu dân cư Tây.

Nam được quy hoạch thành đô thị loại III, nên ta chọn K ngày = 1.2

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trong ngày thải nước lớn nhất:

Q max.ngày Q TB  K ngày  2964 1, 2 Lưu lượng nước thải từ các công trình công cộng trong ngày thải nước lớn nhất :

Q max.ngày Q Lưu lượng nước thải của toàn mạng lưới:

5.2.2.Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải và biểu đồ nhu cầu thoát nước thải

Chế độ thải nước sinh hoạt được xác định dựa vào hệ số không điều hòa chung

Bảng 5.2: Bảng thống kê lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày thải nước lớn nhất

Giờ nước thải sinh trong hoạt ngày K c = 1,8 GD1

Hình 5.2: Biểu đồ lưu lượng nước thải trong ngày

TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

Diện tích lưu vực được phân chia theo bảng sau:

Bảng 5.3: Diện tích lưu vực thoát nước thải (ha)

Diện tích lưu vực thoát nước thải (ha) Tên lưu vực

Công thức xác định module lưu lượng: q o

 Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày của khu dân cư Q = 3116.42 (m 3 /ngày)

  Q : Tổng lưu lượng nước thải tập trung  Q  152.42 (m 3 /ngày) ttr ttr

 F p : Diện tích lưu vực thoát nước có cùng mức độ tiện nghi F p = 54.81 (ha) Vậy module lưu lượng: q o    3116.42     152.42   1000     0.62  l / s.ha 

Công thức tính lưu lượng dọc dường, cạnh sườn: q q o F l / s 

 F: Diện tích lưu vực (ha)

Lưu lượng chuyển qua lấy bằng lưu lượng của đoạn cống liền trước nó đổ vào.Công thức tổng quát xác định lưu lượng cho đoạn cống:

 q tt : Lưu lượng tính toán của đoạn cống đang xét (l/s).

 q dd : Lưu lượng dọc đường từ các khu nhà thuộc lưu vực nằm 2 bên đổ vào đoạn cống (l/s).

 q cs : Lưu lượng cạnh sườn từ cống nhánh cạnh sườn đổ vào điểm đầu của đoạn cống (l/s).

 q cq : Lưu lượng chuyển qua từ đoạn cống phía trước đổ vào điểm đầu của đoạn cống (l/s).

 K c : Hệ số không điều hòa chung căn cứ vào lưu lượng trung bình giây nội suy theo bảng 2 TCVN 7957:2008.

  Q ttr : Tổng lưu lượng tập trung (l/s).

Các công trình công cộng được phân chia lưu vực và lưu lượng tương ứng như sau:

Bảng 5.4: Bảng tổng hợp lưu lượng tập trung

Hành chính Văn hóa THCS THPT Thương mại 1 Thương mại 2 Thương mại 2

Ta có bảng thống kê lưu lượng tính toán như sau:

Bảng 5.5: Bảng thống kê lưu lượng tính toán

Tiểu khu Đoạn cống Dọc

5.3.3 Xác định đường kính, độ đầy, vận tốc, độ dốc

Dựa vào lưu lượng tính toán của đoạn cống đã xác định, tra bảng thủy lực để tìm đường kính D (mm), độ đầy [h/d] và vận tốc (m/s) Đặc biệt, cần đảm bảo rằng độ đầy không vượt quá quy định trong bảng đã cung cấp.

Bảng 5.6 Bảng quy định độ đầy tối đa [8]

5.3.4 Xác định cao độ mặt đất, đáy cống, chiều sâu chôn cống

- Xác định cao độ mặt đất:

Dựa vào các đường đồng mức thiết kế trong bản đồ quy hoạch, áp dụng phương pháp nội suy để xác định cao độ mặt đất tại hố ga.

- Xác định cao độ đáy cống và chiều sâu chôn cống: Sử dụng phương pháp nối ngang mặt nước.

Chiều cao mực nước trong cống: h= [h/d]×D (m)

Tổn thất áp lực trong từng đoạn cống được xác định theo chiều dài đoạn cống và độ dốc cống: H = i x L (m).

Sau khi có đầy đủ các thông số, ta tiến hành lập bảng tính thủy lực để xác định chiều sâu chôn cống (tính tới đáy cống).

Bảng 5.7: Bảng tính thủy lực cho từng đoạn cống

Chiều lượng Đường Đoạn dài L, tính kính D, cống m toán, mm l/s

Tính toán bơm và ống qua cầu tại nút số 4: Đường kính ống dẫn nước:

+ Q max : Lưu lượng giờ lớn nhất,

+v n : Vận tốc nước chảy trong ống trong điều kiện bơm, v n = 1.5 - 2.5 m/s Chọn v n = 2 m/s.

Chọn vật liệu ống dẫn nước bơm qua cầu là ống gang xám, đường kính ống

+ Q max : Lưu lượng nước lớn nhất giây, Q max 0.034 m3 /

+ H: Chiều cao cột áp, H = 15m (bao gồm cao độ của cầu

Công suất thực của bơm lấy bằng 120% công suất tính toán:

Chọn 2 bơm Shinmaywa CN150, đầu ra 7.5 kW. s + chiều sâu hố ga).

Bảng 5.8: Bảng tổng hợp khối lượng

THIẾT KẾ CHI TIẾT MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

5.4.2 Bản vẽ thiết kế điển hình mạng lưới thoát nước Được trình bày trong phần phụ lục (Bản vẽ số 10-15)

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Việc xây dựng mạng lưới cấp thoát nước là cần thiết để nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân tại thị trấn Mạng lưới này cần liên kết chặt chẽ với hạ tầng kỹ thuật, đảm bảo tính kinh tế và dễ dàng trong quản lý, sửa chữa Đồ án thiết kế mạng lưới cấp thoát nước phù hợp với quy mô và nhu cầu của khu dân cư Tây Nam, tỉnh An Giang, góp phần tạo ra môi trường an toàn cho người dân và thúc đẩy sự phát triển kinh tế.

Do thời gian hạn chế, đồ án chưa đề cập đến khái toán kinh tế cho toàn bộ mạng lưới cấp thoát nước, bao gồm chi phí xây dựng, vận hành và sửa chữa, nhằm thuận lợi cho việc triển khai sau thiết kế Bên cạnh đó, đồ án cũng chưa nghiên cứu sâu về quản lý nước bằng đồng hồ DMA, nhưng trong tương lai, việc tìm hiểu thêm về lĩnh vực này sẽ giúp tạo ra một mạng lưới cấp nước thông minh và dễ dàng quản lý hơn.