Lựa chọn – tính toán công trình thu - Trạm bơm cấp I

Tài liệu Lựa chọn – tính toán công trình thu - Trạm bơm cấp I: CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN – TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU - TRẠM BƠM CẤP I 3.1 Nguồn cấp nước thô 3.2 Nguồn cấp điện 3.3 Địa điểm xây dựng công trình thu – trạm bơm cấp I 3.4 Lựa chọn công trình thu – trạm bơm cấp I 3.5 Tính toán công trình thu – trạm bơm cấp I NGUỒN CẤP NƯỚC THÔ Hiện trạng nguồn nước mặt Nước sông Đồng Nai được đánh giá là nguồn nước tốt nhất trong khu vực, có lưu lượng lớn, chất lượng ổn định và tương đối ít bị ô nhiễm. Thuận lợi hơn là được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho phép khai thác nguồn nước sông với lưu lượng khoảng 4 m3/s để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Theo kết quả khảo sát từng tháng từ năm 2005 – 2010 của xí nghiệp cấp nước Dĩ An về chất lượng nước sông Đồng Nai thì chất lượng nước sông thay đổi theo mùa, thường vào khoảng tháng 10 hàng năm là nước sông đồng Nai có mức độ ô nhiễm cao nhất. Bảng 3.1 - Bảng kết quả xét nghiệm mẫu nước thô sông Đồng Nai Tên nước thô: sông Đồng Nai Vị trí lấy mẫu: TBCấp 1 – NMN Dĩ An Ng...

doc16 trang | Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 4801 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Lựa chọn – tính toán công trình thu - Trạm bơm cấp I, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN – TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU - TRẠM BƠM CẤP I 3.1 Nguồn cấp nước thô 3.2 Nguồn cấp điện 3.3 Địa điểm xây dựng công trình thu – trạm bơm cấp I 3.4 Lựa chọn công trình thu – trạm bơm cấp I 3.5 Tính toán công trình thu – trạm bơm cấp I NGUỒN CẤP NƯỚC THÔ Hiện trạng nguồn nước mặt Nước sông Đồng Nai được đánh giá là nguồn nước tốt nhất trong khu vực, có lưu lượng lớn, chất lượng ổn định và tương đối ít bị ô nhiễm. Thuận lợi hơn là được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho phép khai thác nguồn nước sông với lưu lượng khoảng 4 m3/s để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Theo kết quả khảo sát từng tháng từ năm 2005 – 2010 của xí nghiệp cấp nước Dĩ An về chất lượng nước sông Đồng Nai thì chất lượng nước sông thay đổi theo mùa, thường vào khoảng tháng 10 hàng năm là nước sông đồng Nai có mức độ ô nhiễm cao nhất. Bảng 3.1 - Bảng kết quả xét nghiệm mẫu nước thô sông Đồng Nai Tên nước thô: sông Đồng Nai Vị trí lấy mẫu: TBCấp 1 – NMN Dĩ An Ngày lấy mẫu: 25/10/2010 Ngày kiểm tra: 25/10/2010 STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 08:2008/BTNMT Nhận xét và kết luận 1 pH - 6.74 6.5 – 8.5 Mẫu nước có hàm lượng Amoniac, Nitrit, Sắt, độ đục, độ màu, TSS không phù hợp theo QCVN 08:2008/BTNMT (cột A2) 2 DO mg/l 6.5 ≥ 5 3 TDS mg/l 26 - 4 NH4+ - N mg/l 0.32 ≤ 0.2 5 NO2- - N mg/l 0.03 ≤ 0.02 6 NO3- - N mg/l 3.6 ≤ 5 7 PO43- mg/l 0.052 ≤ 0.2 8 FeTC mg/l 1.24 ≤ 1 9 Cl- mg/l 7 ≤ 400 10 SO42- mg/l 4.12 - 11 Độ kiềm mg/l CaCO3 8 - 12 ĐCTC mg/l CaCO3 20 - 13 Độ đục NTU 254 10 14 Độ màu Pt - Co 150 10 15 TSS mg/l 186 ≤3 16 Độ oxy hóa mg/l 3.2 - 17 Mn2+ mg/l 0.024 - (Nguồn: phòng thí nghiệm Công ty TNHH 1 TV Cấp thoát nước – môi trường Bình Dương) Nhìn chung, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mặt trên sông Đồng Nai ở lưu vực của huyện Tân Uyên cũng tương đối tốt, ít bị ô nhiễm, chỉ có một số ít chỉ tiêu vượt quá tiêu chuẩn yêu cầu như độ đục, độ màu, TSS… Ngoài ra ta còn thấy trong nước có sự hiện diện của FeTC, amoniac, nitric khá cao. Do đó muốn sử dụng nguồn nước này trở thành nguồn nước cấp thì phải có một hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn. Hiện trạng nguồn nước ngầm Theo nghiên cứu của Phòng tài nguyên môi trường huyện Tân Uyên thì nước ngầm của huyện có trữ lượng tương đối phong phú, mực nước ngầm thường xuất hiện ở độ sâu 1.5 ¸ 10 m, có chất lượng tương đối tốt tuy nhiên có hàm lượng sắt và độ cứng khá cao gây nhiều khó khăn cho việc xử lý chúng. Chất lượng nước ngầm của huyện theo số liệu khảo sát của Phòng tài nguyên môi trường huyện Tân Uyên cung cấp như sau: Địa điểm thu mẫu: xã Tân Mỹ Thời gian lấy mẫu: 24/07/2009 Bảng 3.2 – Chất lượng nước ngầm tại huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 09:2008/BTNMT 1 pH 5.89 5.5 – 8.5 2 Độ cứng mg/l CaCO3 1504 500 3 Fe mg/l 1.73 5 4 COD mg/l 26 4 5 EC mS/m 670 - 6 Độ mặn % 0.35 - 7 SO4 mg/l 98 400 8 NO3- - N mg/l 0.4 15 9 NH4+ - N mg/l 5.9 0.1 10 Coliform SL/100ml 850 3 (Nguồn: phòng tài nguyên môi trường huyện Tân Uyên 2009) Nhìn chung, các chỉ tiêu nước ngầm của huyện Tân Uyên đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép khá cao. Như vậy muốn sử dụng nước ngầm để làm nguồn nước cấp cho huyện thì phải xây dựng một hệ thống xử lý khá phức tạp. Lựa chọn nguồn nước thô Việc lựa chọn nguồn nước thô để cấp cho huyện phải dựa trên nhiều chỉ tiêu như: kinh tế, kĩ thuật, mức độ sử dụng, yêu cầu về quản lý… Về mặt kĩ thuật thì cả 2 nguồn nước mặt và nước ngầm đều có thể sử dụng và đạt hiệu quả xử lý khi các yêu cầu kĩ thuật được đảm bảo So sánh về phương diện kĩ thuật của công nghệ xử lý nước ngầm và nước mặt Công nghệ xử lý nước ngầm Công nghệ xử lý nước mặt Các thiết bị: Hệ thống làm thoáng, bể tiếp xúc, bể lắng đứng, bể lọc áp lực… được xây dựng bằng các thiết bị nhập ngoại. Thiết bị thu bùn và nước rửa lọc được xây dựng bằng hệ thống van và cống thu. Ưu điểm: _ Hiệu quả xử lý cao _ Khối lượng ít, chiếm ít diện tích xây dựng. Nhược điểm: _ Khả năng nâng cấp công suất về sau không cao. _ Các thiết bị tiếp xúc, lọc áp lực phải nhập từ nước ngoài Các thiết bị: Bể trộn, bể phản ứng, bể lắng, bể lọc… đều được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Thiết bị thu bùn và nước rửa lọc được xây dựng bằng hệ thống van và cống thu. Ưu điểm: _ Hiệu quả xử lý cao. _ Dễ cải tạo, nâng cấp công suất. Nhược điểm: _ Khối lượng xây dựng lớn, chiếm nhiều diện tích đất. Về phương diện quản lý thì hệ thống xử lý nước ngầm có yêu cầu quản lý chặt chẽ hơn hệ thống xử lý nước mặt vì hiệu quả tiếp xúc và hiệu quả lọc phụ thuộc vào hệ thống thiết bị. Đối với nguồn nước ngầm hiện nay thì Sở tài nguyên môi trường tỉnh Bình Dương đã nghiêm cấm khai thác sử dụng. Do đó để cung cấp một lượng nước tương đối lớn là 20000 m3/ngày thì việc khai thác nước ngầm là rất khó. Ngoài ra theo ý kiến của người dân trong khu vực này về việc khai thác nguồn nước ngầm để sử dụng thì chất lượng nước không đáp ứng được nhu cầu của người dân, vì nước có vị không thích hợp với vị giác con người, do đó người dân vẫn sử dụng nước sông để sinh hoạt hàng ngày. Đối với nguồn nước mặt thì huyện Tân Uyên có một vị trí khá thuận lợi, sông Đồng Nai chảy dài qua theo địa bàn huyện có trữ lượng nước khá lớn, khả năng tự làm sạch của sông cao, ít bị ô nhiễm... Ngoài ra theo phong tục tập quán của người dân nơi đây thì trong sinh hoạt hàng ngày nước sông, rạch vẫn là nguồn cung cấp nước chính. Tóm lại; để cung cấp một lượng nước khá lớn và lâu dài cho nhu cầu sử dụng và phát triển của huyện Tân Uyên thì chúng ta khó có thể sử dụng nước ngầm để cung cấp được mà phải dùng nguồn nước mặt để cung cấp vì huyện có nguồn nước mặt dồi dào, ít bị ô nhiễm và huyện được trải dài theo một trong những con sông lớn ở miền Nam là sông Đồng Nai. Vậy ta chọn nguồn nước thô để cấp cho trạm xử lý là nước mặt từ sông Đồng Nai. NGUỒN CẤP ĐIỆN Để đảm bảo an toàn liên tục cho cấp nước, nguồn cấp điện cho trạm bơm cấp I và nhà máy xử lý nước cần phải được cấp từ 02 nguồn Nguồn điện lưới quốc gia: trạm xử lý nước và trạm bơm cấp I cần được xây dựng gần sát hệ thống điện lưới quốc gia dọc theo tỉnh lộ DT743 để việc dẫn điện về thuận lợi, đường dây ngắn ít tốn chi phí đầu tư và tránh hiện tượng giảm sụt áp khi máy hoạt động. Nguồn điện cung cấp cho xí nghiệp cần do điện lực Bình Dương phụ trách thiết kế, thi công và được trang bị đúng theo tiêu chuẩn ngành. Nguồn điện từ máy phát điện dự phòng: Để an toàn tại trạm bơm cấp 1 và nhà máy xử lý cần lắp đặt thêm máy phát điện dự phòng công suất 1000 KVA, khi mất điện lưới máy sẽ tự khởi động để cung cấp điện. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THU - TRẠM BƠM CẤP I Trên cơ sở nghiên cứu bản đồ địa hình 1/500, khảo sát thực địa bờ sông Đồng Nai đoạn chảy qua các xã thuộc khu vực phía Bắc huyện Tân Uyên (như Tân Mỹ, Thường Tân, Lạc An, Tân Thành, Tân Định) thì địa điểm được lựa chọn để xây dựng công trình thu, trạm bơm cấp I là nằm trên bờ sông Đồng Nai, thuộc xã Lạc An, cách tỉnh lộ DT747 300m hướng về phía Bắc. Bờ sông ổn định (không lở hoặc bồi lắng), lòng sông đủ sâu, thuận lợi cho xây dựng công trình thu. Gần hệ thống điện cao thế, nên thuận lợi cho việc cấp điện. Vị trí khai thác gần trung tâm tiêu thụ nước, tiết kiệm được chi phí chuyển tải nước. Nằm cạnh đường giao thông nên thuận tiện cho thi công và quản lí sau này. Vị trí xây dựng không làm ảnh hưởng đến quy hoạch phát triển chung của thị xã. Diện tích khuôn viên xây dựng công trình thu, trạm bơm cấp 1 là 1.050 m2 (30m x 35 m). LỰA CHỌN CÔNG TRÌNH THU - TRẠM BƠM CẤP I Số liệu cơ sở phục vụ cho tính toán thiết kế Theo số liệu thu thập được và kết quả khảo sát thực địa tại vị trí dự kiến xây dựng công trình thu – trạm bơm cấp I cho thấy: Cao độ mặt đất bờ sông : + 3.8 m Mực nước sông thấp nhất : - 0,8 m Mực nước sông trung bình : + 1,5 m Mực nước sông cao nhất : + 3.2 m Vị trí đủ độ sâu để đặt công trình thu cách bờ khoảng 30 m đến 35 m. Công trình thu – trạm bơm cấp I được xây dựng đáp ứng công suất 20.000 m3/ngày, nhưng cũng có dự trù để mở rộng công suất vào giai đoạn sau, dự kiến nâng công suất tổng cộng là 60.000 m3/ngày. Phương án 01 Công trình thu và trạm bơm cấp I được kết hợp làm một và xây dựng ngoài lòng sông cách bờ 35 m. Ưu điểm: công trình thu, trạm bơm cấp I nằm ngoài sông nên tốn ít chi phí đền bù, giải tỏa. Thi công không phải đào hố móng sâu. Nhược điểm: trạm bơm cấp I nằm ngoài sông có kích thước lớn, nên ít nhiều ảnh hưởng đến giao thông đường thủy. Độ an toàn của công trình thấp hơn so với xây dựng trong bờ. Khó khăn trong thi công do phải thực hiện trên mặt nước. Vỏ bao che trạm bơm Trạm bơm cấp 1 được xây dựng trên các hệ cọc bê tông cốt thép đóng xuống lòng sông, sàn, khung, mái bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ, tường xây gạch. Diện tích mặt bằng nhà trạm: B x L = 6 m x 16 m, trong đó: Gian đặt tủ điều khiển kích thước mặt bằng: B x L = 6 m x 4,0 m Gian đặt máy bơm kích thước mặt bằng: B x L = 6 m x 12 m Sàn nhà trạm bơm cấp I nằm trên đầu cọc bê tông cốt thép. Tại đây máy bơm nước thô được lắp đặt là bơm ly tâm trục đứng, hút nước trực tiếp từ lòng sông ở phía dưới, xung quanh vị trí hút của máy bơm có bao lưới thép B40 để chắn rác. Ống đẩy của bơm cấp I đặt theo cầu dẫn vào bờ. Trong trạm bơm lắp đặt dầm cầu trục (1,5 tấn) phục vụ cho công tác lắp đặt, thay thế sữa chữa và vận hành máy bơm. Cầu công tác nối từ bờ sông ra trạm bơm cấp I rộng 4,0 m, bao gồm: hành lang đi lại quản lý và đặt tuyến ống nước thô. Kết cấu đỡ cầu công tác là hệ cọc và dầm bê tông cốt thép, sàn là bê tông cốt thép đổ tại chỗ. Điện cấp cho tủ điện của trạm bơm cấp I được lấy từ trạm biến áp và máy phát điện dự phòng đặt trong bờ. Các hạng mục phụ trợ gồm: cổng, hàng rào, san nền, đường nội bộ. Vỏ bao che trạm bơm được dự trù để có thể lắp đặt đủ máy bơm cho công suất 60.000 m3/ngày. Máy bơm cấp 1 Lưu lượng máy bơm cấp I: Công suất yêu cầu là 20.000 m3/ngày (840 m3/h), sử dụng máy bơm trục đứng, lắp đặt 3 máy bơm (2 chạy, 1 dự phòng) với lưu lượng mỗi máy bơm là: Qb = = 417 m3/h Ap lực cần thiết của máy bơm: xác định theo công thức: Hb = Hhh + Hdd + Hcb + Hdư Trong đó: Hhh : Độ chênh cao độ giữa mực nước thấp nhất ở sông Đồng Nai và mực nước công tác ở bể trộn của nhà máy xử lý. Cao độ mực nước thấp nhất trên sông Đồng Nai : -0,8 m Cao độ mực nước tại bể trộn của nhà máy xử lý : +5.5 m Þ Hhh = 5.5 – (-0,8) =+ 6.3 m Hdd : Tổng tổn thất áp lực đường dài trên đường ống chuyển tải nước thô (chiều dài ống chuyển tải 500 m). Với công suất trạm xử lý là: Q = 20.000 (m3/ngày) = 834 (m3/h) = 232 (l/s) ==> Dựa vào bảng II trang 51 – Các bảng tính toán thuỷ lực – Th.S Nguyễn Thị Hồng, chọn đặt ống thép D = 500 mm, v = 1,11 m/s, 1000i = 3.15 Þ Hcb : Tổng tổn thất áp lực cục bộ trong nội bộ trạm bơm và trên đường ống chuyển tải nước thô lấy bằng 50% Hdd. Þ Hcb = 0.5 x 1.575 = 0.7875 m Hdư : Ap lực tự do cần thiết : lấy bằng = 5 m Hb = 6.3 + 1.575 + 0.7875 + 5 = 1.37 m » 14 m Các thông số kỹ thuật của máy bơm cấp 1 được lắp đặt : q = 450 m3/h, H = 15 m Phương án 02 Công trình thu và trạm bơm cấp I được xây dựng tách rời nhau. Trạm bơm cấp I nằm trong bờ, công trình thu gồm tuyến ống hút nối từ trạm bơm cấp I ra miệng hút nằm ngoài sông (cách bờ 30 m). Ưu điểm: độ an toàn, tính bền vững của công trình lớn. Việc quản lý, vận hành đơn giản, thuận tiện hơn. Thi công xây dựng dễ dàng hơn so với phương án 01. Nhược điểm: cần nhiều diện tích để xây dựng hơn phương án 01 nên tốn chi phí đền bù giải toả. Công trình thu Tuyến ống hút nước thô có chiều dài tính từ trạm bơm cấp I tới miệng hút là 40m. Sử dụng 2 ống thép dẫn nước thô với lưu lượng qua mỗi ống là: q = = 116(l/s). Dựa vào bảng II trang 48 – Các bảng tính toán thuỷ lực – Th.S Nguyễn Thị Hồng, chọn ống có D500; v = 0.56 m/s, 1000i = 0.91 Tuyến ống hút được đặt ở cao độ +1.95 (tim ống), ống hút được đặt dốc ra ngoài miệng hút với độ dốc i = 0.0005. Phần ống nằm ngoài sông được đỡ trên các đà giằng của hệ cọc bê tông cốt thép. Miệng hút được đặt ở cao độ -2.3 m, sâu hơn mực nước thấp nhất là 1.5 m và cao hơn đáy sông là 2 m. Để bảo vệ miệng hút nước thô, xây dựng hệ thống cọc bao quanh và lưới thép B40 để chắn rác. Phía trên mặt nước khu vực miệng hút có bố trí hệ thống cờ, biển báo, đèn tín hiệu. Máy bơm cấp 1 Trạm bơm cấp I xây nửa nổi, nửa chìm, sàn đặt máy bơm ở cao độ +1,5 m. Vỏ bao che trạm bơm cấp I: Khu đất xây dựng trạm bơm cấp I có diện tích 1.050 m2 (30 m x 35 m). Phần bờ sông được kè đá hộc trên hệ cọc, giằng bê tông cốt thép để chống sạt lở. Trạm bơm cấp 1 được xây dựng cách bờ sông 10 m. Diện tích nhà trạm có kích thước mặt bằng là B x L = 6 m x 20 m, được chia làm 2 phần: phần đặt tủ điều khiển và quản lý có kích thước mặt bằng là:4 m x 6 m, nổi trên mặt đất. Phần sàn đặt máy bơm có kích thước mặt bằng là: 6 m x 16 m, chìm sâu trong mặt đất. Các hạng mục phụ trợ: gồm cổng, hàng rào, đường nội bộ, nhà bao che máy biến áp, máy phát điện dự phòng và phòng quản lý ( kích thước 6 m x 12 m) Máy bơm cấp 1: Máy bơm nước thô lắp đặt là bơm ly tâm trục ngang. Công suất yêu cầu là 20.000 m3/ngày, lắp đặt 3 máy bơm (2 chạy, 1 dự phòng) mỗi bơm có thông số kỹ thuật tính toán tương tự như phương án 01: q = 450 m3/h, H = 15 m Kết luận về lựa chọn phương án Qua việc phân tích, tính toán ta thấy phương án 02 có độ an toàn, tính bền vững của công trình lớn, việc quản lý, vận hành đơn giản hơn, thuận tiện hơn, thi công xây dựng dễ dàng hơn nhiều so với phương án 01… Vì vậy ta chọn phương án 02 để xây dựng. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG TRẠM BƠM CẤP I Họng thu nước Đầu họng thu đặt lưới chắn để loại trừ các vật nổi có kích thước lớn. Lưới chắn đan bằng sợi dây đồng, đường kính 1 – 2mm. mắt lưới 5mm x 5mm. Khung thép hàn có thể tháo lắp dễ dàng để dễ làm sạch và thay thế khi cần. Nước theo ống dẫn đi vào ngăn lắng cát. Sau khi được lắng cát, nước qua lưới chắn rác vào buồng thu, rồi được bơm lên hồ chứa. Song chắn rác Song chắn rác được đặt ở đầu loe của ống tự chảy. Song chắn bao gồm các thanh thép tiết diện hình chữ nhật. Diện tích song chắn rác : Trong đó F1 : diện tích song chắn rác (m2). Q : lưu lượng cần thu Q = 20000m3/ngày = 834 m3/h = 0.232 m3/s. v1 : vận tốc nước qua lưới v1 = 0.5 m/s < 0.6 m/s. K1 : hệ số thu hẹp diện tích do các thanh thép. a : khoảng cách giữa các thanh thép, qui phạm 40 – 50mm. Chọn a = 40mm. d : chiều dày thanh thép, d = 8 – 10mm. Chọn d = 10mm. K2 : hệ số thu hẹp diện tích do rác bám vào song chắn rác, K2 = 1.25. K3 : hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng của thanh thép, thanh thép hình chữ nhật K3 = 1.25. Đối với họng thu nước, song chắn rác hình vuông. Kích thước lưới chắn rác : Kích thước lưới chắn rác : 960 mm ´ 960 mm. Số thanh cần có (đường kính sợi d1 = 1mm) : 960 = 10 x n + 40 x (n - 1) Þ n = 20 thanh. Chọn 20 thanh. Khoảng cách giữa các thanh thực tế: 960 = 10 ´ n + w(n - 1) Þ w = 40 mm. Chọn w = 40 mm Tổn thất áp lực qua song chắn rác : hL : tổn thất áp lực (m). C : hệ số lưu lượng xả qua lưới, C = 0.6. Q : lưu lượng qua lưới, Q = 0.232 m3/s. A : diện tích hiệu quả của lưới (m2). v1 : vận tốc nước qua lưới, v1 = 0.5m/s. g = 9.81 m/s2 Ống tự chảy dẫn nước vào ngăn thu Vận tốc trong ống dẫn v = 0.7 – 1.5m/s. Do hàm lượng cát và phù sa mùa lũ nhiều nên chọn ống dẫn bằng thép có v = 1.5m/s để chống lắng đọng trong đường ống và chiều dài ống dẫn L < 100m. Chọn L = 80m. Đường kính của ống dẫn : Chọn D = 450mm. Kiểm tra lại vận tốc trong ống dẫn : (thỏa qui phạm) Đường ống đặt trong giới hạn lòng sông phải được bảo vệ mặt ngoài khỏi sự xói mòn của bùn cát đáy sông và khỏi bị neo tàu làm cho hư hỏng bằng cách đặt sâu chúng dưới đáy tùy theo điều kiện địa chất cụ thể, ít nhất phải sâu 0.5m hoặc ốp bằng đất có gia cố chống xói lở (theo điều 5.93 TCXD 33 : 1985). Tổn thất đơn vị theo chiều dài trong ống tự chảy Trong đó l : hệ số kháng ma sát, phụ thuộc vào vật liệu ống. v : vận tốc nước trong ống v = 1,3 m/s. D : đường kính ống D = 450mm. Đối với ống thép mới : Tổn thất thủy lực trong ống tự chảy : i : tổn thất đơn vị theo chiều dài, i = 5.75x10-3. L : chiều dài đoạn ống dẫn, L = 80m. åx : tổng hệ số tổn thất cục bộ. Miệng vào : x = 0.05 Miệng ra : x = 1 Kiểm tra khả năng tự làm sạch của ống : Trong đó : r : khả năng vận chuyển trong ống tự chảy. d : độ lớn thủy lực trung bình của cặn. u : vận tốc lắng cặn . C : hệ số sêdi, phụ thuộc vào vật liệu ống, n : hệ số nhám, n = 0.11. R : bán kính thủy lực, đối với chế độ chảy đầy. Đối với ống tròn : . r : khả năng vận chuyển trong ống tự chảy. C0 : hàm lượng cặn của nước nguồn C0 = 186 mg/l = 0,186 kg/m3. Vậy C0 < r nên ống tự chảy có khả năng tự làm sạch. Ngăn lắng cát (ngăn thu) Nhiệm vụ của ngăn lắng cát là giữ lại các hạt cát có kích thước d = 0.2mm. Ngăn lắng có cấu tạo như một mương lắng hình chữ nhật. Lưu lượng nước Q = 0.232 m3/s. Chọn vận tốc chảy ngang của dòng trong ngăn vng = 0.3 m/s. Tốc độ lắng của các cỡ hạt cát theo dòng chảy trong mương có thể chọn theo số liệu công bố của hãng Degremont Đường kính hạt (cm) 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 1,0 Vận tốc lắng tĩnh của hạt Uo(cm/s) 0,2 0,7 2,3 4,0 5,6 7,2 15 27 35 47 74 Vận tốc lắng tĩnh của hạt Uo(cm/s) khi vng = 30cm/s 0 0 1,6 3,0 4,5 6,0 13 25 33 45 65 Vận tốc chảy ngang tới hạn 15 20 27 32 38 42 60 83 100 130 190 Vận tốc lắng của hạt Uo khi vận tốc chảy ngang tới hạn 0 0,5 1,7 3,0 4,0 5,0 11 21 26 33 - Tra bảng, ứng với vận tốc chảy ngang vng = 0.3 m/s, tìm được vận tốc lắng của hạt cát có d = 0.2mm = 0.02cm là Uo = 1.6 cm/s = 0.016m/s. Diện tích bề mặt cần thiết của ngăn lắng cát : Diện tích mặt cắt ngang của ngăn lắng cát : Chọn chiều rộng ngăn lắng cát B = 3m. Chiều dài ngăn lắng : Chiều sâu từ đáy sông đến mực nước cao nhất Hn = 7m. Chọn chiều cao dự trữ : Hdt = 1,5m. Chiều cao ngăn thu : H = Hn + Hdt = 7 + 1,5 = 8,5m Kích thước xây dựng của ngăn lắng cát L x B x H = 5m x 3m x 8.5m. Ngăn hút – Ngăn bơm Kích thước ngăn hút bằng ngăn bơm : dài x rộng x cao = 6m x 4m x 8.5m. Kích thước xây dựng công trình thu : Thể tích hầm thu : W = (5 x 3 + 6 x 4 x 2) x 8.5 = 536 (m3).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doc11 chuong3(da sua).doc
Tài liệu liên quan