Giới thiệu dự án

Hệ thống hạ tầng kỹ thuật cấp thoát nước đô thị là nhân tố then chốt quyết định đến chất lượng sống, vệ sinh môi trường và sự phát triển bền vững của các khu dân cư hiện đại. Theo các nghiên cứu quy hoạch đô thị, tổn thất nước sạch và tình trạng ngập úng cục bộ do quá tải hệ thống thoát nước mưa đang gây lãng phí tới 20–25% nguồn lực vận hành của các đô thị đang phát triển. Đồ án "Thiết kế Hệ thống Cấp Thoát Nước Khu Dân Cư Đô Thị Mới" được thực hiện tại Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Hoàng Linh, tập trung giải quyết bài toán cấp nước liên tục, an toàn áp lực và thoát nước mưa tự chảy hiệu quả cho một tiểu khu đô thị quy mô 16.409 người (Mã đề III/2/6/5).

Vấn đề kỹ thuật đặt ra (Problem Statement)

Khu đô thị phức hợp bao gồm nhiều loại hình công trình (biệt thự $10 \times 20\text{ m}^2$, nhà phố liên kế $5 \times 20\text{ m}^2$ và cụm chung cư 6 tầng) với các chế độ tiêu thụ nước biến thiên phức tạp theo từng khung giờ trong ngày ($K_{h\text{-max}} = 1,5$). Thách thức cốt lõi là:

  1. Đảm bảo áp lực tự do tối thiểu tại các điểm bất lợi nhất toàn mạng lưới $H_{\text{ct}} \ge 18\text{ m}$ (cho nhà 3 tầng) trong giờ cao điểm dùng nước.
  2. Đảm bảo áp lực chữa cháy tối thiểu $H_{\text{cc}} \ge 10\text{ m}$ tại mọi nút khi xảy ra đồng thời 2 đám cháy ($q_{\text{cc}} = 30\text{ l/s}$) kéo dài 3 giờ theo TCVN 2622:1995 và TCXDVN 33:2006 mà không gây sụt áp đột ngột toàn khu.
  3. Tối ưu hóa dung tích công trình điều tiết (bể chứa nước ngầm) và giảm thiểu công suất tiêu thụ điện năng của trạm bơm cấp II.
  4. Thiết kế hệ thống mạng lưới thoát nước mưa tự chảy bằng cống bê tông cốt thép (BTCT) thích ứng với cường độ mưa tính toán theo chu kỳ lặp, đảm bảo không ứ đọng và giảm khối lượng đào đắp đất.

Mục tiêu dự án

  1. Xác định chính xác nhu cầu dùng nước: Tính toán tổng lưu lượng nước sinh hoạt ngày lớn nhất $Q_{\text{sh-ngày,max}} = 4.001,518\text{ m}^3/\text{ngày}$, nước tưới đường $84,805\text{ m}^3/\text{ngày}$, nước tưới cây $201,6\text{ m}^3/\text{ngày}$, công nghiệp dịch vụ và dự phòng rò rỉ, đưa công suất thiết kế trạm bơm lên $Q_{\text{trạm bơm}} = 5.414,726\text{ m}^3/\text{ngày}$.
  2. Vạch tuyến và mô hình hóa thủy lực: Thiết lập sơ đồ mạng lưới cấp nước vòng khép kín và phân tích động học dòng chảy trên phần mềm chuyên dụng EPANET 2.2 dựa trên phương trình Hazen-Williams ($C = 140$ cho ống nhựa uPVC).
  3. So sánh lựa chọn giải pháp trạm bơm: Đánh giá định lượng phương án 2 tổ máy bơm (công suất $32,521\text{ kW}$) so với phương án 3 tổ máy bơm (công suất $26,267\text{ kW}$) kết hợp tối ưu dung tích bể chứa ngầm từ $1.367\text{ m}^3$ xuống $1.000\text{ m}^3$ (giảm $26,84%$).
  4. Thiết kế mạng lưới thoát nước mưa hoàn chỉnh: Tính toán thủy lực cống BTCT tự chảy ($D300 - D2000\text{ mm}$), bố trí giếng thăm, hố thu cặn sâu $0,5\text{ m}$ và cửa thu hỗn hợp theo TCVN 7957:2008.

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

  • Phạm vi không gian: Tiểu khu dân cư quy hoạch mới diện tích $139.360\text{ m}^2$ sàn xây dựng với 16.409 cư dân.
  • Giới hạn hệ thống: Nguồn nước cấp xem như ổn định từ mạng lưới cấp nước thành phố cấp vào trạm xử lý/trạm bơm cấp II đặt tại phía Tây Nam khu đất; hệ thống thoát nước mưa là hệ thống riêng hoàn toàn, xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận tự nhiên.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tiêu chí so sánh Phương pháp tính truyền thống (Bảng tính tay) Mô hình hóa số trị trên EPANET Giải pháp tích hợp trong đồ án
Độ chính xác phân bố áp lực Thấp, chỉ tính toán tĩnh cho một số tuyến bất lợi Rất cao, phân tích động theo chu kỳ 24 giờ liên tục Tuyệt đối hóa dữ liệu áp lực từng nút qua Demand Pattern
Khả năng kiểm soát sự cố cháy Ước lượng gần đúng, dễ gây thừa/thiếu áp lực Kiểm tra chính xác áp lực từng nút khi mở họng cứu hỏa Giả lập cháy 3 giờ cao điểm ($8\text{h}-11\text{h}$), kiểm soát $H \ge 14,55\text{ m}$
Tối ưu hóa năng lượng bơm Khó điều tiết, thường chạy non tải hoặc quá tải Xây dựng đường đặc tính bơm (Pump Curve) chính xác Tích hợp 3 bơm vận hành lệch pha theo biểu đồ dùng nước thực tế
Thời gian tính toán & điều chỉnh Kéo dài, khó lặp lại khi thay đổi đường kính ống Tức thời, trực quan hóa màu sắc vận tốc và cột áp Cho phép rà soát $100%$ chiều dài mạng lưới trong vài giây

Phân tích yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Áp lực tự do $H \ge 18\text{ m}$ cho sinh hoạt, $H \ge 10\text{ m}$ khi có cháy; độ sâu chôn cống thoát nước tối thiểu $H_{\text{chôn}} \ge 0,7\text{ m}$ dưới lòng đường.
  • Should have (Cần có): Tối ưu dung tích bể điều hòa nhằm giảm chi phí bê tông ngầm; vận tốc nước chảy trong ống cấp $v = 0,5 - 1,5\text{ m/s}$ nhằm tránh lắng cặn hoặc mài mòn.
  • Could have (Có thể có): Kết hợp đường hầm kỹ thuật chung cho ống cấp nước và hệ thống cáp điện, viễn thông.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Tính toán búa nước (Water Hammer) chi tiết và hệ thống giám sát SCADA thời gian thực.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc kỹ thuật của hệ thống cấp nước dựa trên mạng lưới đường ống mạch vòng kết hợp máy bơm biến tần điều áp và bể chứa ngầm:

[Nguồn cấp Đô thị] 
       │
       ▼
[Bể chứa nước ngầm W = 1000 m³] 
       │
       ▼
[Trạm bơm Cấp II: 3 tổ máy Inox CNP ZS80-65-200/22]
       │
       ├── (Hệ thống đường ống chính uPVC DN160 - DN315)
       │         │
       │         ├──> Tuyến phân phối uPVC DN75 - DN110 ──> Hộ tiêu thụ (Biệt thự, Nhà phố, Chung cư)
       │         │
       │         └──> Trụ cứu hỏa ngoài nhà (Họng chữa cháy Q = 30 l/s)

Công nghệ và tiêu chuẩn ứng dụng:

  • Tiêu chuẩn thiết kế: TCXDVN 33:2006, TCVN 2622:1995, QCXDVN 01:2008/BXD, TCVN 7957:2008.
  • Vật liệu ống cấp: Ống nhựa uPVC theo tiêu chuẩn ISO 4422:1996 (TCVN 6151-2:2002) cấp áp lực PN10, PN12.5, PN16.
  • Vật liệu thoát nước: Cống tròn bê tông cốt thép đúc sẵn $D300 - D2000\text{ mm}$, hố ga xây gạch trát vữa M75 chống thấm kết hợp song chắn rác gang đúc.
  • Động lực học máy bơm: Máy bơm ly tâm trục ngang Inox CNP ZS80-65-200/22 ($N = 22,37\text{ kW}$, lưu lượng danh định $Q = 104,3\text{ m}^3/\text{h}$, cột áp $H = 18\text{ m}$).

Methodology

Quy trình thiết kế tuân thủ phương pháp phân tích kỹ thuật công trình (Waterfall Engineering Framework) với các mốc kiểm soát chất lượng (Milestones):

  1. Giai đoạn 1: Thu thập số liệu và tính toán nhu cầu: Phân tích mặt bằng tổng thể, tính toán mật độ dân số, xác định lượng nước sinh hoạt, tưới cây, rửa đường, chữa cháy.
  2. Giai đoạn 2: Vạch tuyến và sơ bộ đường kính: Vạch mạng lưới cấp nước mạch vòng; sơ bộ đường kính ống theo công thức kinh tế: $$D = \sqrt{\frac{4Q}{\pi \cdot v_{\text{kt}}}} \quad \text{hoặc} \quad D = E \cdot Q^{0,4}$$
  3. Giai đoạn 3: Mô phỏng thủy lực số trị: Lập file cấu hình EPANET, gán Base Demand, thiết lập chu kỳ tiêu thụ 24 giờ (Pattern Curve), gán thông số bơm (Pump Curve).
  4. Giai đoạn 4: Thiết kế hệ thống thoát nước mưa: Xác định diện tích lưu vực thu nước, đường phân thủy, tính toán cường độ mưa theo công thức giải tích và thiết kế thủy lực cống tự chảy.

Implementation và kết quả

Development process

1. Tính toán nhu cầu dùng nước và công suất trạm bơm

Lưu lượng nước sinh hoạt ngày lớn nhất được tổng hợp từ đặc tính từng nhóm công trình:

+ Biệt thự (10x20 m²): S = 79.360 m², N = 3.809 người, q_tc = 280 l/ng.ngd  -> Q_sh = 1.279,918 m³/ngd
+ Nhà chung cư:        S = 60.000 m², N = 12.600 người, q_tc = 180 l/ng.ngd -> Q_sh = 2.721,600 m³/ngd
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tổng nước sinh hoạt ngày max: Q_sh-ngày,max = 4.001,518 m³/ngày

Lưu lượng nước tưới cây và rửa đường: $$Q_{\text{tưới}} = 10^{-3} \cdot n \cdot q \cdot F \implies Q_{\text{rửa đường}} = 84,805\text{ m}^3/\text{ngd}; \quad Q_{\text{tưới cây}} = 201,6\text{ m}^3/\text{ngd}$$

Công suất trạm bơm cấp II với hệ số thất thoát $a = 1,1$ và hệ số dùng riêng $b = 1,05$: $$Q_{\text{bơm}} = \left(Q_{\text{sh-ngày,max}} + 0,1 \cdot Q_{\text{sh-ngày,max}} + Q_{\text{tưới cây}} + Q_{\text{rửa đường}}\right) \cdot a \cdot b$$ $$Q_{\text{bơm}} = (4.001,518 + 400,152 + 201,6 + 84,805) \cdot 1,1 \cdot 1,05 = 5.414,726\text{ m}^3/\text{ngày} \approx 225,61\text{ m}^3/\text{h}$$

2. Cấu hình mô phỏng thủy lực trên EPANET

Thiết lập tệp tin đầu vào mô phỏng mạng lưới với công thức Hazen-Williams:

[OPTIONS]
Units              LPS
Headloss           H-W
Specific Gravity   1.0
Relative Viscosity 1.0
Maximum Trials     40
Accuracy           0.001

[PATTERNS]
;; Mã Pattern cấp nước sinh hoạt toàn khu theo giờ (24h)
; ALL: Giờ cao điểm 8h-12h (hệ số 1.35 - 1.50), Thấp điểm 0h-4h (hệ số 0.35 - 0.45)
ALL  0.42  0.38  0.35  0.39  0.65  0.95  1.25  1.48  1.50  1.42  1.38  1.30
ALL  1.10  1.05  1.15  1.35  1.45  1.40  1.20  1.05  0.85  0.65  0.50  0.45

[PUMPS]
;; Khai báo bơm ly tâm CNP ZS80-65-200/22 theo phương án 2
; ID   NodeFrom   NodeTo   Parameters
P1     Reservoir  Junction_1   HEAD Curve_P2_1  ; Chạy liên tục 24h
P2     Reservoir  Junction_1   HEAD Curve_P2_2  ; Chạy 18h (4h - 22h)
P3     Reservoir  Junction_1   HEAD Curve_P2_3  ; Chạy 10h (7h - 12h, 14h - 19h)

[CURVES]
; Đường đặc tính bơm: Head = f(Flow)
Curve_P2_1  0.0  24.5  28.9  18.0  35.0  12.0

3. Thuật toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa

Cường độ mưa tính toán theo công thức giải tích địa phương: $$I = \frac{6.520 \cdot a}{t_p^{1,2} + 36,7} = \frac{6.520 \cdot 1,3}{t_p^{1,2} + 36,7} \quad (\text{mm/h})$$ Thời gian tập trung nước mưa $t_p$: $$t_p = t_m + \sum \Delta t_i = 10 + \sum \frac{L_i}{60 \cdot v_i} \quad (\text{phút})$$ Lưu lượng mưa tính toán trên từng phân lưu vực diện tích $A$ (ha) và hệ số dòng chảy $C$: $$Q = C \cdot I \cdot A \quad (\text{l/s})$$

Testing và validation

Hiệu năng thủy lực của hai phương án trạm bơm được kiểm tra qua các kịch bản vận hành khắc nghiệt nhất:

  1. Kịch bản 1 - Giờ cao điểm không có cháy ($8\text{h}-9\text{h}$): Lưu lượng tiêu thụ cực đại.
  2. Kịch bản 2 - Giờ cao điểm kết hợp cháy ($8\text{h}-11\text{h}$): Bật đồng thời 2 vòi chữa cháy tại 2 nút bất lợi nhất (tổng lưu lượng trích thêm $30\text{ l/s}$).
  3. Kịch bản 3 - Giờ dùng nước thấp điểm ($0\text{h}-4\text{h}$): Kiểm tra áp lực tĩnh nhằm tránh quá áp phá vỡ mối nối đường ống.
                    BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NÚT BẤT LỢI NHẤT TRONG 24H
   Cột áp (m)
    30 ┤                                                 
    25 ┤        ┌─────────── Phương án 2 (3 Bơm)         
    20 ┼───────/─\───────────/─\───────────/─\───────────  (Ngưỡng H_ct = 18m)
    15 ┤      /   \─────────/   \─────────/   \          
    10 ┼─────/─────\───────/─────\───────/─────\─────────  (Ngưỡng Chữa cháy H_cc = 10m)
     5 ┤                                                 
     0 └─────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬────
            0h      4h      8h     12h     16h     20h   24h (Giờ)

Kết quả đo đạc áp lực và vận tốc:

  • Cột áp nút bất lợi nhất giờ dùng nước lớn nhất (PA 1): $H_{\text{min}} = 20,76\text{ m} > 18\text{ m}$ (Đạt).
  • Cột áp nút bất lợi nhất giờ dùng nước lớn nhất (PA 2): $H_{\text{min}} = 21,47\text{ m} > 18\text{ m}$ (Đạt, cao hơn PA 1 $0,71\text{ m}$).
  • Áp lực khi có 2 đám cháy đồng thời: PA 1 đạt $14,55\text{ m}$, PA 2 đạt $14,88\text{ m} \gg 10\text{ m}$ (Đảm bảo an toàn PCCC tuyệt đối mà không cần lắp thêm máy bơm tăng áp chữa cháy riêng biệt).

Kết quả đạt được

Bảng tổng hợp so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án:

Thông số kỹ thuật & Kinh tế Phương án 1 (2 máy bơm) Phương án 2 (3 máy bơm) Mức độ tối ưu / Cải thiện
Model máy bơm đề xuất Ebara 3D 65-200/22 CNP ZS80-65-200/22 Chuẩn hóa Inox chống ăn mòn
Lưu lượng mỗi bơm ($Q$) $128,92\text{ m}^3/\text{h}$ $104,13\text{ m}^3/\text{h}$ Giảm công suất định mức/máy
Công suất động cơ ($N$) $32,521\text{ kW}$ $26,267\text{ kW}$ Giảm $19,23%$ công suất đỉnh
Dung tích điều hòa ($W_{\text{đh}}$) $663,9\text{ m}^3$ $296,0\text{ m}^3$ Giảm $55,41%$ dung tích
Thể tích bể ngầm ($W_{\text{bể}}$) $1.367\text{ m}^3$ $1.000\text{ m}^3$ Giảm $26,84%$ khối lượng xây dựng
Áp lực nhỏ nhất giờ cao điểm $20,76\text{ m}$ $21,47\text{ m}$ Tăng độ dự trữ áp lực $+3,42%$
Áp lực khi xảy ra hỏa hoạn $14,55\text{ m}$ $14,88\text{ m}$ Tăng độ an toàn PCCC $+2,26%$
Phân bố vận tốc ($v < 0,15\text{ m/s}$) $25%$ tổng chiều dài $45%$ tổng chiều dài Cần xả cặn định kỳ ở ống cụt

Đổi mới và đóng góp

  1. Tối ưu hóa thể tích công trình ngầm đô thị: Đồ án đã chỉ ra việc chia nhỏ công suất trạm bơm thành 3 module vận hành lệch pha ($24\text{h} - 18\text{h} - 10\text{h}$) giúp đường cong cấp nước bám sát $92%$ biểu đồ tiêu thụ thực tế. Điều này cắt giảm dung tích điều hòa từ $663,9\text{ m}^3$ xuống $296\text{ m}^3$, giúp tổng thể tích bể chứa giảm ngay $367\text{ m}^3$ bê tông cốt thép ngầm.
  2. Loại bỏ nhu cầu trạm bơm chữa cháy độc lập: Chứng minh trên mô hình thủy lực EPANET rằng việc phối hợp 3 bơm cấp nước sinh hoạt vẫn duy trì cột áp tại nút xa nhất đạt $14,88\text{ m}$ ($> 10\text{ m}$) trong điều kiện cấp đồng thời $30\text{ l/s}$ chữa cháy. Giải pháp này tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu cho cụm bơm chữa cháy riêng biệt.
  3. Quy chuẩn hóa cấu tạo thoát nước mưa tự chảy: Thiết lập mạng lưới phân định rõ ràng giữa giếng thăm ($D \le 800\text{ mm}$ bố trí giếng $1000 \times 1000\text{ mm}$; $D > 800\text{ mm}$ bố trí giếng $1200 \times (D+500)\text{ mm}$) và giếng thu có hố lắng bùn sâu $0,5\text{ m}$, giúp ngăn chặn hoàn toàn rác thải cơ học xâm nhập làm tắc cống thoát nước chính.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai thực tế

  • Khu đô thị mới & Khu nhà ở thương mại: Áp dụng trực tiếp cho các dự án khu dân cư quy mô 15.000 – 25.000 dân với mật độ xây dựng hỗn hợp (biệt thự thấp tầng kết hợp chung cư cao tầng).
  • Khu công nghiệp tập trung: Module tính toán mạng lưới mạch vòng có thể áp dụng để cấp nước sản xuất và cứu hỏa liên tục mà không lo gián đoạn sự cố.
                    KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI THI CÔNG (24 TUẦN)
Tuần:           04      08      12      16      20      24
Khảo sát & Đào đất ════════
Cống thoát BTCT            ════════
Bể ngầm & Trạm bơm                 ════════
Mạng uPVC & Đồng hồ                        ════════
Mô phỏng & Chạy thử                                ════════

Phân tích chi phí và hiệu quả đầu tư (Cost-Benefit Analysis)

  • Chi phí xây lắp bể chứa ngầm: Giảm $367\text{ m}^3$ kết cấu bê tông cốt thép ngầm, tiết kiệm ước tính 1,2 – 1,5 tỷ VNĐ chi phí đào móng, ép cọc và đổ bê tông chống thấm.
  • Chi phí mua sắm thiết bị: 3 máy bơm ly tâm trục ngang Inox CNP ZS80-65-200/22 có tổng chi phí đầu tư thiết bị khoảng 267 triệu VNĐ, cân bằng tối ưu với mức tiết kiệm xây dựng.
  • Thời gian hoàn vốn (Payback Period): Nhờ giảm kích thước bể chứa và tối ưu hóa công suất vận hành, dự án mang lại tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR) ước tính tăng $14,2%$ so với phương án thiết kế truyền thống.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  1. Hiện tượng vận tốc thấp: Phương án 3 bơm dẫn đến $45%$ chiều dài mạng lưới có vận tốc $v < 0,15\text{ m/s}$ vào các giờ thấp điểm, làm tăng nguy cơ đóng cặn sinh học tại các điểm cuối mạng lưới.
  2. Giả định nguồn cấp vô tận: Chưa mô phỏng biến động dao động áp lực thực tế từ tuyến ống truyền tải cấp nước cấp 1 của thành phố theo từng mùa.

Hướng phát triển đề xuất

  • Tích hợp van xả khí tự động và hố súc xả: Lắp đặt van xả cặn định kỳ tại các tuyến ống có đường kính $D \ge 160\text{ mm}$ có vận tốc dòng chảy thấp.
  • Ứng dụng biến tần thông minh (VFD): Điều khiển tự động vòng quay động cơ bơm theo tín hiệu áp suất truyền về từ cảm biến IoT gắn tại nút bất lợi nhất, giúp giảm thêm $15%$ điện năng tiêu thụ.
  • Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững (SUDS): Bổ sung các dải cây xanh thấm nước, hồ điều hòa sinh thái nhằm giảm lưu lượng đỉnh $Q_{\text{mưa}}$ xả vào mạng lưới cống ngầm.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Kỹ sư Cấp thoát nước (WRE): Nắm vững quy trình mô hình hóa mạng lưới trên EPANET, phương pháp lập bảng cân bằng nước và kỹ thuật tính toán trắc dọc/trắc ngang cống thoát nước mưa theo TCVN 7957:2008.
  • Chủ đầu tư & Đơn vị phát triển đô thị: Sở hữu phương án bố trí trạm bơm và bể chứa ngầm tiết kiệm diện tích xây dựng ngầm, tối ưu chi phí CAPEX/OPEX.
  • Ban quản lý vận hành hạ tầng đô thị: Có được cẩm nang vận hành trạm bơm theo ca giờ chi tiết, biểu đồ kiểm soát áp lực và quy chuẩn bảo trì hệ thống hố ga, cửa thu rác.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật tối thiểu để mô phỏng hệ thống cấp nước trên EPANET là gì?

Cần chuẩn bị mặt bằng mạng lưới dạng AutoCAD chuẩn tỉ lệ, cao độ hình học từng nút ($Elevation$), nhu cầu dùng nước cơ sở ($Base\text{ Demand}$), hệ số dùng nước không điều hòa theo giờ ($Pattern$), đường kính danh định ($D$), chiều dài đoạn ống ($L$) và hệ số nhám Hazen-Williams ($C = 140$ cho nhựa uPVC, $C = 100-110$ cho ống gang).

2. Vì sao phương án 3 bơm lại giúp giảm thể tích bể chứa ngầm so với phương án 2 bơm?

Bể chứa ngầm có nhiệm vụ điều hòa sự chênh lệch giữa lượng nước cấp liên tục từ nhà máy nước và lượng nước bơm cấp vào mạng lưới. Phương án 3 bơm với các khung giờ vận hành linh hoạt ($24\text{h}$, $18\text{h}$, $10\text{h}$) tạo ra lưu lượng cấp bám rất sát đường cong tiêu thụ, do đó dung tích điều hòa $W_{\text{đh}}$ giảm mạnh từ $663,9\text{ m}^3$ xuống còn $296\text{ m}^3$ (giảm $55,4%$).

3. Tại sao mạng lưới cấp nước lại ưu tiên vạch tuyến mạch vòng thay vì mạch nhánh?

Mạng lưới mạch vòng đảm bảo cấp nước liên tục hai chiều đến từng nút tiêu thụ. Khi có sự cố vỡ ống hoặc bảo trì sửa chữa một đoạn bất kỳ, van cô lập được đóng lại mà không làm mất nước toàn bộ khu dân cư, đồng thời áp lực phân bố đều hơn và hạn chế hiện tượng nước tù đọng.

4. Quy định về khoảng cách an toàn khi bố trí ống cấp nước giao cắt với ống thoát nước?

Theo quy chuẩn kỹ thuật, khi ống cấp nước sinh hoạt đặt giao ngang qua ống thoát nước, ống cấp nước phải đặt cao hơn cống thoát nước tối thiểu $0,4\text{ m}$. Nếu bắt buộc phải đặt dưới ống thoát nước, ống cấp nước phải được lồng trong ống lồng bảo vệ bằng thép hoặc gang với chiều dài bảo vệ tối thiểu $3\text{ m}$ (đất sét) hoặc $10\text{ m}$ (đất thấm) tính từ điểm giao cắt.

5. Khoảng cách tiêu chuẩn giữa các giếng thu nước mưa dọc đường phố là bao nhiêu?

Khoảng cách $L$ phụ thuộc vào độ dốc dọc đường phố ($i_{\text{đh}}$): với $i_{\text{đh}} < 0,004$ thì $L = 50\text{ m/giếng}$; với $i_{\text{đh}} = 0,004 - 0,006$ thì $L = 60\text{ m}$; với $i_{\text{đh}} = 0,006 - 0,010$ thì $L = 70\text{ m}$; với $i_{\text{đh}} = 0,010 - 0,030$ thì $L = 80\text{ m}$. Đối với đường phố rộng trên $30\text{ m}$, khoảng cách không được vượt quá $60\text{ m}$.

Kết luận

Đồ án "Báo Cáo Đồ Án Cấp Thoát Nước" của sinh viên Lương Đức Thịnh (Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM) là một công trình nghiên cứu ứng dụng mẫu mực, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết tính toán thủy lực truyền thống và công nghệ mô phỏng số trị hiện đại trên EPANET. Việc lựa chọn giải pháp trạm bơm 3 tổ máy Inox CNP ZS80-65-200/22 kết hợp bể ngầm $1.000\text{ m}^3$ đã giải quyết triệt để bài toán kỹ thuật: đảm bảo cột áp sinh hoạt $H_{\text{min}} = 21,47\text{ m}$, thỏa mãn áp lực chữa cháy $H_{\text{cc}} = 14,88\text{ m}$ và tiết kiệm $26,84%$ dung tích xây dựng công trình ngầm. Đồng thời, hệ thống thoát nước mưa tự chảy được tính toán đồng bộ theo TCVN 7957:2008 khẳng định tính khả thi cao, sẵn sàng đưa vào áp dụng thực tế trong các dự án phát triển hạ tầng đô thị hiện đại.