QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 1. Xác định lưu lượng tính toán nước thải sinh hoạt và sản xuất 3 80% ( ) ( ) 80% 63575,60 50860,48[ / d] NT NT NT SH SH SH Q Q KVI Q KVII m ng   + = + = × =     ∑ 3 80% 80% 5090 1,25 5090[ / d] NT NC CN CN Q Q b m ng + = × = × × = ∑ 3 80%( ) 80%(40,5 72).1,25 112,5[ / d] NT NC NC CTCC BV TH Q Q Q b m ng + = + = + = ∑ ⇒ Tổng lưu lượng nước thải của toàn thành phố: 3 50860,48 5090 112,5 56063[ / ] NT NT NT NT SH CTCC CN Q Q Q Q m ngd = + + = + + = ∑ ∑ ∑ ∑ Bảng 1.1. Hệ số không điều hòa (bảng 2 TCVN 7957:2008) Hệ số không điều hòa K o Lưu lượng nước thải trung bình q tb (l/s) 5 10 20 50 100 300 500 1000 ≥5000 K omax 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44 K omin 0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71 - Lưu lượng nước thải trung bình một giờ 3 56063 2336[ / ] 24 24 NT TB h ngd Q Q m h + = = = - Lưu lượng nước thải giây trung bình 2336 648,87[ / ] 3,6 3,6 TB TB h h Q q l s + = = = - Lưu lượng nước thải giờ lớn nhất + q tb =648,87[l/s] → Nội suy ra K omax = 1,26 , K omin = 0,67 ax 3 max 2336 1,26 2943,36[ / ] TB m h h o Q Q K m h ⇒ = × = × = - Lưu lượng nước thải giây lớn nhất ax ax 2943,36 817,6[ / ] 3,6 3,6 m h s m Q q l s + = = = - Lưu lượng nước thải giờ nhỏ nhất min 3 min 2336 0,67 1565,12[ / ] h TB o h Q Q K m h + = × = × = - Lưu lượng nước thải giây nhỏ nhất min min 1565,12 434,75[ / ] 3,6 3,6 h s Q q l s + = = = Bảng Tổng hợp lưu lượng nước thải ∑Q NT SH ∑Q NT CN ∑Q NT CC q h tb q h max q h min m 3 /ngđ m 3 /ngđ m 3 /ngđ l/s l/s l/s 50860,48 5090 112,5 648,87 817,6 434,75 II. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải 2.1. Nguyên tắc vạch tuyến Vạch tuyến mạng lưới thoát nước bẩn là khâu quan trọng trong thiết kế mạng lưới thoát nước. Nó ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát nước, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước. Hệ thống thoát nước thường thiết kế theo nguyên tắc tự chảy, khi cống đặt quá sâu thì dùng máy bơm nâng nước lên cao sau đó lại cho nước tiếp tục tự chảy. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước nên tiến hành theo thứ tự sau: phân chia lưu vực thoát nước; xác định vị trí trạm xử lý và vị trí xả nước vào nguồn; vạch tuyến cống góp chính, cống góp lưu vực, cống đường phố Công tác vạch tuyến mạng lưới thoát nước cần đảm bảo những nguyên tắc chủ yếu sau: - Lợi dụng địa hình sao cho nước thải tự chảy trong mạng lưới là nhiều nhất đảm bảo thu nước nhanh, tránh đào đắp nhiều, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí. - Chọn tuyến sao cho tổng chiều dài từng tuyến cống là nhỏ nhất, tránh dẫn nước chảy vòng vo, tránh đặt cống quá sâu. - Các tuyến cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả vào nguồn tiếp nhận. Vị trí trạm xử lý đặt ở phía thấp của đô thị, xí nghiệp công nghiệp, nhưng không bị ngập lụt, cuối hướng gió chủ đạo mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh tối thiểu 500m đối với khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp chế biến thực phẩm. - Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt, đường ô tô và các công trình ngầm khác. - Khi bố trí cống thoát nước phải phối hợp với các công trình ngầm khác để đảm bảo việc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận tiện. - Mạng lưới thoát nước cần phù hợp với đặc điểm của từng đô thị ( qui hoạch kiến trúc , địa hình, điều kiện thi công, quản lý hành chính của đô thị ) - Trạm xử lý cần được bố trí ở nơi thích hợp nhất đối với thành phố. 2.2. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước Dựa vào nguyên tắc trên, đồng thời lợi dụng địa hình tương đối bằng phẳng của khu vực.Ta có phương án vạch tuyến: - Nước thải sinh hoạt từ khu dân cư và nước thải từ khu công nghiệp được thu về cùng một hệ thống chính. - Tuyến cống chính thu nước của toàn bộ khu vực bố trí như bản vẽ - Nước thải sản xuất và sinh hoạt trong các khu công nghiệp được thu theo hệ thống thu nước nội bộ, rồi xử lý ngay tại chỗ, đảm bảo tiêu chuẩn rồi mới được tập trung xả vào hệ thống thoát nước của khu vực. - Nước thải từ bệnh viện nếu có tính độc hại thì phải xử lý cục bộ trước khi xả vào hệ thống thoát nước khu vực. - Nước mưa: có hệ thống thu nước mưa riêng biệt và được trình bày ở phần sau. - Các tuyến cống nhánh được đặt theo các trục đường của khu vực. - Trạm xử lý được đặt ở gần sông Cả Ty, phía thấp nhất của khu vực. III . Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống 3.1. Tính toán diện tích tiểu khu Phân chia ô thoát nước, hướng thoát nước dựa vào mặt bằng qui hoạch, hệ thống đường phố, hướng dốc địa hình và các điều kiện khác. Bảng thống kê diện tích các tiểu khu Ô Kí hiệu tiểu khu Diện tích tiểu khu ha a b c d e f Lưu vực 2 1 6.3 1.38 5.3 2.8 15.78 2 18.7 6.3 14 10.8 6.6 10 66.4 3 9.4 4.38 7.5 1.6 22.88 4 4.2 5.8 8.2 18.2 5 13 3.67 11.7 28.37 6 8.9 2.54 8.9 2.1 22.4 7 21.8 2.6 24 4.7 53.1 8 8.9 12 3.27 24.17 10 16.8 4 21.1 7.37 49.27 11 9.9 3.17 14.2 1.32 28.59 12 10.6 4.36 10.7 4.2 29.86 13 12.4 3.2 10 25.6 14 11.7 14 10.6 36.3 15 10 7.05 7.9 24.95 18 7.7 1.04 7.38 2.4 18.52 19 10 2.56 11.5 3.7 27.76 20 1.89 6.13 2.3 9.7 20 22 7.5 4.2 3.7 15.4 23 9.9 2.58 11 2.34 25.82 24 3.5 4.1 4.9 3.1 15.6 25 5.3 4.8 4.2 4.6 18.9 26 3.8 3.87 3.1 10.68 27 1.02 6.4 6.7 5.08 19.2 28 6.4 6.04 8.04 11 31.48 29 4.5 1.4 5.2 2.3 13.4 30 5.3 10.7 6.3 10.2 32.5 31 11.2 6.1 6.5 8.9 32.7 32 3.48 3.48 Lưu vực 1 9 14 3.45 12.5 8.2 38.15 16 7.8 5.5 8.9 4 26.2 17 6 9.36 8.7 4.5 28.56 21 6.8 3.24 10 2.78 22.82 22 7.36 7.36 3.2. Lưu lượng tập trung Lưu lượng tập trung gồm : Công nghiệp ; Bệnh viện ; Trường Học  Công nghiệp : 3 80% 80% 5090 1,25 5090[ / d] 58,9( / ) CN NC tt CN Q Q b m ng l s = × = × × = = ∑ → Lưu lượng tập trung mỗi xí nghiệp Q tt = ∑Q tt CN /2 = 29.45 (l/s)  Bệnh viện : Q tt BV = 80% Q NC BV × 1.25 = 80% × 40,5× 1.25 = 40,5(m 3 /ngđ) = 0.47(l/s)  Trường học: ∑ Q tt TH = 80% Q NC TH = 80% × 72× 1.25 = 72 ( m 3 /ngđ) = 1.67 (l/s) → Lưu lượng tập trung mỗi trường học Q tt = ∑ Q tt TH /3 = 0.56 (l/s) 3.3. Xác định lưu lượng đơn vị Lưu lượng đơn vị được dùng để tính toán các cống thoát nước. Trên cơ sở cho rằng nước thải của khu dân cư tỷ lệ với diện tích, với giả thiết là toàn bộ lượng nước từ một diện tích F i mà đoạn cống phục vụ đều đổ vào điểm đầu của đoạn cống. Môđun lưu lượng của khu vực chứa tiểu khu được xác định theo công thức sau: 86400 o n P q × = ,( l/s/ha ) Trong đó: n- là tiêu chuẩn thoát nước n= 80% q cap ( l/người.ngđ) P – Mật độ dân số ( người/ha) + Khu vực 1: P = 27960 ( người / km 2 ) = 279.6 ( người/ha) ; n= 100× 80% = 80 (l/người) 80 279.6 0.32( / . ) 86400 KVI o q l s ha × ⇒ = = + Khu vực 2: P = 31 295 (người/ km 2 ) = 312.95 ( người /ha); n= 150× 80% = 120 (l/người) 120 312.95 0.54( / . ) 86400 KVII o q l s ha × ⇒ = = Mô đun lưu lượng của từng lưu vực. Lưu vực q 0 (l/s.ha) Lưu vực 1 0.32 Lưu vực 2 0.54 3.4. Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống - Công thức xác định Lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống được coi là lưu lượng chảy suốt từ đầu tới cuối đoạn cống và tính theo công thức. q )qqq( n cq n cs n dd n tt ++= x K ch + Σq n ttr (l/s) Trong đó: + q n tt : Lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ n trên tuyến cống đang xét; + q n dd : Lưu lượng dọc đường từ các khu nhà thuộc lưu vực nằm 2 bên đổ vào đoạn cống thứ n : q n dd = q 0 × Σ F i Trong đó: Σ F i : Tổng diện tích tất cả các khu nhà thuộc lưu vực dọc hai bên đoạn cống thứ n đổ nước thải vào đoạn cống n. q 0 : Lưu lượng đơn vị của lưu vực xét. ( Môdun lưu lượng) + q n cs : Lượng nước từ cống nhánh cạnh sườn đổ vào điểm đầu đoạn cống. + q n cq : Lưu lượng từ đoạn cống phía trên (n-1) đổ vào điểm đầu của đoạn cống thứ n. + K ch : Hệ số không điều hoà chung, được xác định dựa vào lưu lượng ΣQ của đoạn cống đang xét. + Σq ttr : Lưu lượng tập trung, từ các đơn vị thải nước lớn nằm riêng biệt ở phía đầu đoạn cống (trường học, bệnh viện, xí nghiệp công nghiệp ) - Bảng tính toán Từ công thức trên ta tính toán lưu lượng cho các đoạn cống tính toán, kết quả được trình bày ở các bảng sau đây. IV. Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước 4.1. Nguyên tắc tính toán Căn cứ vào các bảng tính toán lưu luợng cho từng đoạn cống ở trên ta tiến hành tính toán thuỷ lực cho từng đoạn cống để xác định được: đường kính ống (D), độ dốc thuỷ lực (i), vận tốc dòng chảy (v), độ đầy dòng chảy trong cống (h/D). Sao cho phù hợp với các yêu cầu về đường kính tối thiểu, độ đầy tối đa, tốc độ và độ dốc cống đặt ra trong qui phạm và tiêu chuẩn xây dựng hiện hành. Tuy nhiên trong quá trình tính toán ở một số đoạn cống đầu tiên, có thể không thoả mãn các yêu cầu trên, lúc đó ta chỉ có thể xét tới một số yêu cầu ưu tiên. Theo bảng 10 TCVN 7957: 2008 qui định: Cống thoát nước trong tiểu khu có đường kính nhỏ nhất là D = 150 mm, cống ngoài phố D = 200 mm, độ dốc luôn bám sát độ dốc tổi thiểu i min = 1/D để chọn độ dốc. Với những đoạn cống đầu tiên của tuyến do lưu lượng nhỏ nên sẽ không đảm bảo được các điều kiện về độ dốc cho phép i ≥ 0,0005 và tốc độ cho phép v ≥ 0,7 (m/s), nên thường bị lắng cặn. Do vậy ta có thể cho các đoạn cống này là các đoạn cống không tính toán, chỉ cần đặt đoạn theo độ dốc nhỏ nhất. Vì vậy nên muốn các đoạn cống không bị lắng cặn thì ta cần có biện pháp quản lý cọ rửa thường xuyên, muốn thế ta phải thiết kế thêm giếng tẩy rửa. 4.2. Các công thức thuỷ lực mạng lưới ( Mạng lưới thoát nước – PGS. PTS Hoàng Huệ - trang 33) Cần xác định D, i thoả mãn yêu cầu về độ đầy, tốc độ. Dùng các công thức: - Lưu lượng: Q=ω.v - Vận tốc: v=C. iR ⋅ (Chezy) - Hệ số Cêzy: C= y R n 1 (Pavlovski) y=2,5 n −0,13−0,75 R ( n −0,1) (Pavlovski) ( Khi D <400 mm -> n= 0,013 và y = 1/6 ) - Độ dốc thuỷ lực: (Darci- Veysbakho) : i= g2 v R4 2 λ - Hệ số ma sát λ xác định theo công thức :       + ∆ −= λ Re a R68,13 lg2 1 2 e Re= ν d.v Trong đó: λ - Hệ số ma sát dọc đường ∆ e - Độ nhám trương đương a 2 - Hệ số, phụ thuộc độ nhám thành ống và th/phần chất lơ lửng trong NT (λ, ∆ e , a 2 tra bảng) ν - Hệ số động học nhớt. - Tổn thất cục bộ: Công thức chung h c = g2 v 2 ξ (Xem các bảng tra thuỷ lực) 4.3. Xác định độ sâu chôn cống đầu tiên. - Xác định độ sâu chôn cống ban đầu chủ yếu phụ thuộc địa hình. ∆ Sơ đồ xác định độ sâu chôn cống ban đầu 1. Ống thoát nước trong nhà 3. Cống sân nhà (tiểu khu) 2. Nhánh nối 4. Giếng kiểm tra (tiểu khu) 5. Cống nối tiểu khu với cống ngoài phố 6. Giếng thăm trên mạng ngoài phố - Độ sâu chôn cống ban đầu H có thể xác định theo CT: (H = 1,5- 2 m) H = h + Σi i .L i + Σi k .L k + Z 2 − Z 1 + ∆ Trong đó: + h - Độ sâu chôn cống ban đầu trong sân nhà hoặc tiểu khu; h=(0,2÷0,4) + i i - Độ dốc của cống trong sân nhà (tiểu khu) + ΣL i - Chiều dài các đoạn cống trong sân nhà (tiểu khu) + i k - Độ dốc của các đoạn cống nối từ giếng KT tới cống ngoài phố + ΣL k - Chiều dài của các đoạn cống nối từ giếng KT tới cống ngoài phố + Z 1 , Z 2 - Cốt mặt đất tại giếng thăm đầu tiên của cống trong sân nhà (tiểu khu) và của cống ngoài phố. + ∆d - Độ chênh kích thước của cống ngoài phố và cống trong sân nhà (tiểu khu) ∆d=d 2 −d 1 Để xác định độ sâu chôn cống của tuyến cống 1-TXL thì: + Chọn độ sâu chôn cống ban đầu trong sân nhà: h = 0,4 m + Xác định độ dốc đặt cống trong sân nhà là: i i = 0,003 [...]... 6.0 6.0 5.9 5.95 5.7 5.45 5.3 4.85 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 1.5 1.40 1.42 1.49 1.35 1.45 1.41 1.36 PHẦN 3 : QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA 3.1 Nguyên tắc vạch tuyến thoát nước mưa - Vạch tuyến thoát nước mưa được tiến hành dựa theo địa hình mặt đất (tự nhiên và san nền) để nước có thể tự chảy được Trong những trường hợp cần thiết mới xây dựng cống có áp và trạm bơm Trong khi vạch tuyến cố... tới vệ sinh môi trường và quy trình sản xuất - Tránh không cho cống thoát nước mưa gặp các công trình như đường giao thông, đường xe lửa, các đường ống và đường dây kỹ thuật… Nếu buộc phải giao cắt thì cống thoát nước phải đặt vuông góc với những công trình này - Những chỗ ngoặt, gấp khúc thì phải giữ được hướng dòng chảy 3.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật khi thiết kế hệ thống thoát nước mưa - Chiều sâu nước. .. MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA  Xác định lưu lượng tính toán cho các đoạn cống thoát nước mưa Việc tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa dựa vào phần mềm tính toán mạng lưới thoát nước mưa FLOWHY  Nguyên tắc tính toán của phần mềm dựa trên TCXDVN 51: 2008 h d - Đường cống tính toán với độ đầy = 1 - Giả thiết Vgt, tính thời gian mưa, tính Qgt theo thuỷ văn Độ sâu chôn cống ban đầu lấy sơ bộ như nước thải... phục vụ được diện tích lớn nhất - Nước mưa được xả vào nguồn (sông, hồ) gần nhất bằng cách tự chảy Trên các tuyến cống thoát nước mưa ta bố trí hố tách cát và song chắn rác - Tận dụng các ao hồ sẵn có làm hồ điều hoà, giảm quy mô mạng lưới - Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa trong nội bộ mạng lưới - Không xả vào các vùng không có khả năng tự thoát, vào các ao tù, nước đọng và các vùng dễ gây xói... gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất trên lưu vực chảy đến rãnh thu nước mưa, to = 5-10 phút ; sơ bộ lấy t0 =10 phút Tr: Thời gian nước chảy trong rãnh thu nước mưa đến giếng thu đầu tiên và được tính theo công thức: (Theo 3.14 -TCXDVN 51:2008) 0.021× tr = L1 V2 ,phút Trong đó: L1: Chiều dài rãnh thu nước mưa, lấy trung bình Lr = 250 m V1: Vận tốc nước chảy ở cuối rãnh thu nước mưa, Vr... 15% Thành phần mặt phủ và hệ số mặt phủ STT Loại mặt phủ % Diện tích (F) Hệ số dòng chảy (φ) F× φ 1 30 0,95 28.5 2 3 4 5 → Mái nhà Bê tông atphan Mặt phủ bằng đá dăm Mặt đất Bãi cỏ Tổng 38 10 7 15 100 0,95 0,3 0,2 0.1 36.1 3 1.4 1.5 70.5 Hệ số dòng chảy được tính theo hệ số dòng chảy trung bình: φ tb= ∑ ϕi × Fi 70.5 = = 0.705 ∑ Fi 100 4) Xác định hệ số phân bố mưa rào µ= Hệ số phân bố mưa rào xác đinh... (t + 18)0.85 Với các giá trị biết trước của thời gian t ta tính được q cho từng đoạn cống tính toán để đưa vào công thức tính toán lưu lượng nước mưa cho tuyến cống đó 3) Xác định hệ số dòng chảy ϕ Hệ số dòng chảy của các loại mặt phủ ( bảng 5.1 _mạng lưới thoát nước của PGS.TS Hoàng Huệ _trang 81): Loại mặt phủ Z Ψ -Mái nhà và mặt phủ bằng bê tông atphan -Mặt phủ bằng đá dăm -Đường lát đá cuội -Mạt... = (phút) tc: Thời gian nước chảy trong cống từ giếng thu đến tiết diện tính toán và được xác định theo công thức:(Theo 3.15-TCXDVN 51:2008) L2 v2 tc= 0.017 ∑ ,phút Trong đó: L2: Chiều dài mỗi đoạn cống tính toán, m V2: Vận tốc nước chảy trong mỗi đoạn cống tính toán, m/s Vậy ta có:T = 10 + 7.5 + tc = 17.5 + tc (phút) 6) Lưu lượng nước mưa tính toán Cơ sở tính toán lưu lượng nước mưa tính theo phương... đối với vùng dân cư) lấy bằng 1m Phần thành máng cao hơn mực nước là 0,2- 0,4 m 3.3 Tính toán mạng lưới thoát nước mưa  Khi vạch tuyến xong , công việc tính toán cụ thể như sau: - Đối với khu vực chưa có công thức xác định cường độ mưa hoặc biểu đồ tính toán thì phải thành lập công thức và biểu diễn nó thành biểu đồ tính toán theo qua hệ q-t tương ứng với các chu kỳ tràn ống khác nhau ( P= 0,33 ;... nước mưa tính theo phương pháp cường độ giới hạn Qtt = µψ q.F K E = µψ A F K E tn ( CT 5-15 – MLTN – PGS PTS Hoàng Huệ) Hệ số giảm lưu lượng KE = (1,04 – 0.7 ) n ( Công thức 5-14 MLTN – PGS PTS Hoàng Huệ ) -> KE = ( 1,04 – 0.7 ) 0.85 = (0.88 – 0.595) chon KE = 0.8 F: diện tích thu nước mưa tính toán, ha t : thời gian mưa tính toán ;  TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH Bảng tính toán diện tích tiểu khu Ô 1 Ký hiệu . xả vào hệ thống thoát nước của khu vực. - Nước thải từ bệnh viện nếu có tính độc hại thì phải xử lý cục bộ trước khi xả vào hệ thống thoát nước khu vực. - Nước mưa: có hệ thống thu nước mưa. QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 1. Xác định lưu lượng tính toán nước thải sinh hoạt và sản xuất 3 80% ( ) ( ) 80% 63575,60 50860,48[. 1.36 PHẦN 3 : QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA 3.1 . Nguyên tắc vạch tuyến thoát nước mưa - Vạch tuyến thoát nước mưa được tiến hành dựa theo địa hình mặt đất (tự nhiên và san nền) để nước có thể