Giáo Trình Hướng Dẫn Đồ Án Môn Mạng Lưới Thoát Nước - ThS. Vương Đức Hải

Giáo trình đồ án môn Mạng lưới thoát nước, ThS. Vương Đức Hải chủ biên. Tài liệu hữu ích cho sinh viên và kỹ sư ngành cấp thoát nước. Download ngay!

• Tác giả: ThS. Vương Đức Hải
• Trường học: Trường cao đẳng Tp
• Chuyên ngành: Cấp Thoát Nước
• Đề tài: Mạng Lưới Thoát Nước
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG THIẾT KẾ
• 1.1. Mục đích của đồ án
• 1.2. Nội dung yêu cầu của Đồ án
• 1.2.1. Thuyết minh tính toán
• 1.2.2. Bản vẽ
• 1.3. Tài liệu thiết kế
• 1.4. Phân bổ thời gian
• 2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT THIẾT KẾ
• 2.1. Mô tả điều kiện tự nhiên và hiện trạng, quy hoạch hạ tầng
• 2.2. Xác định công suất thoát nước
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MLTN SINH HOẠT
• 3.1. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt
• 3.2. Lưu lượng thoát nước
• 3.3. Cơ sở lý thuyết tính toán thuỷ lực mạng lưới
• 3.4. Độ sâu chôn cống
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MLTN MƯA
• 4.1. Vạch tuyến Mạng lưới thoát nước mưa
• 4.2. Tính toán lưu lượng thoát nước mưa
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH TRÊN MẠNG LƯỚI
• 5.1. HỐ GA THOÁT NƯỚC
• 6. CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH
• 6.1. Khối lượng và giá thành
• 6.2. Tổng mức đầu tư
• 7. CHƯƠNG 7: BẢN VẼ
• 7.1. Các bản vẽ cần thực hiện
• 7.2. Bản vẽ Quy hoạch mạng lưới thoát nước
• 7.3. Trắc dọc tuyến cống
• 7.4. Bản vẽ chi tiết một công trình trên mạng lưới

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Toàn Diện Giáo Trình Đồ Án Mạng Lưới Thoát Nước

Giáo trình đồ án mạng lưới thoát nước là một tài liệu học thuật chuyên sâu, đóng vai trò nền tảng cho sinh viên ngành Cấp Thoát nước và Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị. Việc thực hiện đồ án không chỉ củng cố kiến thức lý thuyết đã học mà còn là cơ hội để áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế thoát nước vào thực tế, rèn luyện kỹ năng phân tích, lựa chọn phương án và giải quyết vấn đề. Nội dung của một đồ án môn học cấp thoát nước điển hình bao gồm nhiều chương mục, từ việc xác định mục tiêu, thu thập tài liệu thiết kế, đến tính toán công suất, thiết kế chi tiết cho mạng lưới thoát nước sinh hoạt và nước mưa. Mục tiêu chính là trang bị cho người học khả năng lựa chọn hệ thống thoát nước hợp lý, thực hiện các bước tính toán thủy lực cống, và thiết kế các công trình phụ trợ trên mạng lưới như giếng thăm, hố ga và trạm bơm nước thải. Theo tài liệu hướng dẫn, đồ án giúp sinh viên làm quen với việc "áp dụng các quy chuẩn, tiêu chuẩn vào công việc sản xuất, dự án cũng như việc thượng tôn các văn bản pháp luật trong công tác thiết kế". Qua đó, sinh viên không chỉ nắm vững chuyên môn mà còn phát triển năng lực tự chủ và trách nhiệm, sẵn sàng cho các dự án thực tế sau khi tốt nghiệp.

1.1. Mục tiêu và tầm quan trọng của đồ án tốt nghiệp ngành cấp thoát nước

Đồ án mạng lưới thoát nước giữ một vai trò đặc biệt quan trọng, là bước tổng kết và hệ thống hóa toàn bộ kiến thức chuyên ngành. Mục đích chính của đồ án là giúp sinh viên củng cố lý thuyết về môn học Mạng lưới Thoát nước và liên hệ trực tiếp với thực tiễn. Sinh viên sẽ được rèn luyện kỹ năng ra quyết định, từ việc lựa chọn sơ đồ mạng lưới, so sánh các phương án kinh tế - kỹ thuật, đến việc hoàn thiện một bộ thuyết minh đồ án thoát nước và bản vẽ CAD thoát nước hoàn chỉnh. Theo giáo trình, mục tiêu về kiến thức bao gồm việc "Lựa chọn hệ thống thoát nước hợp lý, tính toán lưu lượng và thủy lực mạng lưới, tính toán các công trình trên mạng lưới". Về kỹ năng, sinh viên phải "thực hiện được kỹ năng thuyết trình, báo cáo trước đám đông", một kỹ năng mềm cực kỳ cần thiết. Đây là cơ hội để sinh viên bắt đầu những suy nghĩ độc lập và sáng tạo, nền tảng cho các đồ án tốt nghiệp ngành cấp thoát nước sau này.

1.2. Tổng quan nội dung và tài liệu thiết kế thoát nước cần thiết

Nội dung của một đồ án được cấu trúc chặt chẽ, bao gồm phần thuyết minh tính toán và phần bản vẽ. Phần thuyết minh (khoảng 20-30 trang) trình bày chi tiết các quá trình tính toán: xác định công suất, vạch tuyến, tính toán lưu lượng, tính toán thủy lực cống, thiết kế công trình đơn vị và khái toán giá thành. Phần bản vẽ (thường là 4 bản A1) là sản phẩm trực quan hóa các tính toán, bao gồm bản vẽ quy hoạch hệ thống, trắc dọc tuyến cống và chi tiết công trình. Để thực hiện, sinh viên cần được cung cấp đầy đủ tài liệu đồ án thoát nước, bao gồm: bản đồ địa hình, bản đồ quy hoạch chung, số liệu khí tượng thủy văn, và dữ liệu về dân số. Các tài liệu này là cơ sở đầu vào không thể thiếu để đảm bảo các tính toán có độ chính xác và phù hợp với điều kiện thực tế của khu vực thiết kế.

II. Bí Quyết Xác Định Công Suất Thiết Kế Mạng Lưới Thoát Nước

Xác định công suất thiết kế là bước khởi đầu và là yếu tố quyết định đến quy mô của toàn bộ hệ thống thoát nước đô thị. Một sai sót trong khâu này có thể dẫn đến hệ thống quá tải hoặc lãng phí vốn đầu tư. Công suất thiết kế phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quy mô dân số dự kiến, tiêu chuẩn thiết kế thoát nước, và loại hình nước thải (sinh hoạt, sản xuất). Theo TCVN 7957:2008, tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt thường được lấy bằng tiêu chuẩn cấp nước, phụ thuộc vào mức độ tiện nghi vệ sinh của khu vực. Ngoài ra, cần tính đến hệ số không điều hòa (Kngày, Kgiờ) để phản ánh sự dao động lưu lượng trong ngày và trong năm. Việc tổng hợp tất cả các nguồn thải, từ các khu dân cư, các xí nghiệp công nghiệp cho đến nước tắm công nhân, sẽ cho ra lưu lượng tính toán tổng cộng. Từ đó, các kỹ sư có thể xác định quy mô của trạm bơm nước thải và nhà máy xử lý nước thải. Giáo trình nhấn mạnh việc tính toán lưu lượng theo hai phương pháp: dựa trên số dân và tiện nghi cụ thể, hoặc dựa trên module lưu lượng (l/s.ha) cho các khu vực đô thị lớn, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả.

2.1. Phân tích điều kiện tự nhiên và tiêu chuẩn thoát nước hiện hành

Trước khi bắt tay vào tính toán, việc mô tả và phân tích điều kiện tự nhiên, hiện trạng hạ tầng là bắt buộc. Các yếu tố như địa hình, khí hậu, thủy văn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn sơ đồ và độ dốc của mạng lưới. Tiêu chuẩn thoát nước là thông số cốt lõi, được quy định trong các văn bản pháp quy như TCVN 7957:2008. Ví dụ, tiêu chuẩn cho phân xưởng tỏa nhiệt là 45 l/người.ngày với hệ số không điều hòa giờ là 2.5, trong khi phân xưởng lạnh là 25 l/người.ngày với hệ số là 3. Việc lựa chọn đúng tiêu chuẩn cho từng đối tượng (dân cư, công nghiệp, dịch vụ công cộng) là nền tảng để xác định chính xác lưu lượng thải, từ đó quyết định công suất của toàn hệ thống.

2.2. Phương pháp tính toán lưu lượng nước thải sinh hoạt và sản xuất

Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính toán dựa trên công thức Qmax = (N * q * Kc) / 86400 (l/s), trong đó N là dân số, q là tiêu chuẩn thoát nước, và Kc là hệ số không điều hòa chung. Đối với nước thải sản xuất, lưu lượng được xác định dựa trên công nghệ và đơn vị sản phẩm. Một khái niệm quan trọng là module lưu lượng (qo), được định nghĩa là lưu lượng trung bình tính trên một hecta diện tích (l/s.ha). Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi quy hoạch cho các đô thị lớn. Giáo trình cung cấp các bảng thống kê chi tiết để tổng hợp lưu lượng từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm lưu lượng dọc đường, lưu lượng cạnh sườn và lưu lượng tập trung, tạo thành một biểu đồ dao động tổng hợp. Biểu đồ này giúp xác định lưu lượng giờ lớn nhất, là cơ sở để thiết kế mạng lưới thoát nước và các công trình liên quan.

III. Phương Pháp Thiết Kế Mạng Lưới Thoát Nước Thải Sinh Hoạt

Việc thiết kế mạng lưới thoát nước sinh hoạt đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết thủy lực và kinh nghiệm thực tiễn. Quá trình này bao gồm ba bước chính: vạch tuyến mạng lưới, xác định lưu lượng cho từng đoạn cống, và tính toán thủy lực cống. Nguyên tắc cốt lõi là thiết kế hệ thống tự chảy tối đa để giảm chi phí vận hành trạm bơm nước thải. Vạch tuyến phải tuân thủ địa hình, đi từ cao xuống thấp, và có tổng chiều dài ngắn nhất. Sau khi vạch tuyến và phân chia lưu vực thoát nước, lưu lượng tính toán cho mỗi đoạn cống được xác định. Bước quan trọng nhất là tính toán thủy lực để lựa chọn đường kính và độ dốc cống hợp lý. Mục tiêu là đảm bảo tốc độ dòng chảy nằm trong giới hạn cho phép – đủ lớn để không gây lắng cặn (tốc độ tự làm sạch) và không quá lớn để gây xói mòn thành cống. Độ sâu chôn cống cũng là một yếu tố cần được cân nhắc kỹ lưỡng để vừa đảm bảo khả năng thu nước từ các công trình, vừa tránh chi phí đào đắp quá lớn. Toàn bộ quá trình này được ghi lại trong bảng tính toán thủy lực chi tiết, một thành phần không thể thiếu trong thuyết minh đồ án thoát nước.

3.1. Nguyên tắc vạch tuyến và xác định lưu lượng cho từng đoạn cống

Vạch tuyến mạng lưới là bước đầu tiên và mang tính chiến lược. Nguyên tắc cơ bản là "hết sức lợi dụng địa hình đặt cống theo chiều nước chảy từ phía đất cao đến phía đất thấp". Các cống góp chính thường được đặt dọc theo các đường tụ thủy của lưu vực thoát nước. Việc vạch tuyến hợp lý giúp giảm thiểu chiều dài cống, tránh đào đắp sâu và hạn chế số lượng trạm bơm. Sau khi có tuyến, lưu lượng cho từng đoạn cống được xác định bằng cách cộng dồn lưu lượng dọc đường, lưu lượng chuyển qua từ đoạn cống phía trên và lưu lượng từ các cống nhánh. Việc sử dụng module lưu lượng và lập bảng tính toán chi tiết (như Bảng 3-1 trong giáo trình) giúp quá trình này trở nên hệ thống và chính xác, đảm bảo không bỏ sót bất kỳ nguồn thải nào.

3.2. Hướng dẫn tính toán thủy lực cống và độ sâu chôn cống tối ưu

Cơ sở của tính toán thủy lực cống là các công thức kinh điển như v = C * sqrt(R*I). Từ lưu lượng tính toán, kỹ sư phải lựa chọn đường kính (d) và độ dốc (i) sao cho vận tốc (v) và độ đầy (h/d) thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật. Vận tốc tối thiểu thường là 0.7 m/s để tránh lắng cặn, trong khi độ đầy tối đa cho phép dao động từ 0.6 đến 0.8 tùy thuộc vào đường kính cống. Độ sâu chôn cống ban đầu được xác định dựa trên độ sâu của mạng lưới trong tiểu khu và cao độ mặt đất, thường không nhỏ hơn 0.7m tính từ mặt đất đến đỉnh cống. Độ sâu tối đa được giới hạn ở mức 6-8m để tránh khó khăn trong thi công và quản lý. Việc cân bằng giữa các yếu tố này để đạt được một giải pháp kinh tế - kỹ thuật tối ưu là thách thức lớn nhất trong đồ án môn học cấp thoát nước.

IV. Cách Tính Toán Thiết Kế Mạng Lưới Cống Thoát Nước Mưa

Thiết kế mạng lưới cống thoát nước mưa có những đặc điểm riêng biệt so với mạng lưới nước thải sinh hoạt. Mục tiêu chính là thu gom và dẫn nước mưa ra khỏi khu vực đô thị một cách nhanh chóng để tránh ngập úng. Do lưu lượng nước mưa rất lớn và biến động mạnh, việc tính toán đòi hỏi phải dựa trên các thông số đặc trưng của mưa rào như cường độ, thời gian và chu kỳ lặp lại. Phương pháp phổ biến nhất được áp dụng là "phương pháp cường độ giới hạn", trong đó lưu lượng tính toán được xác định bằng công thức Qtt = q * ψ * F. Trong đó, q là cường độ mưa tính toán, ψ là hệ số dòng chảy (phụ thuộc vào loại bề mặt phủ), và F là diện tích lưu vực. Việc xác định cường độ mưa q là phức tạp nhất, phụ thuộc vào thời gian tập trung nước mưa và chu kỳ tràn cống (P) được lựa chọn. Theo giáo trình, các công thức thực nghiệm của I. Karelin, Trần Hữu Uyển hay Trần Việt Liễn thường được sử dụng tại Việt Nam. Các bản vẽ CAD thoát nước mưa sẽ thể hiện rõ các tuyến cống, vị trí hố ga thu nước và điểm xả ra nguồn tiếp nhận.

4.1. Xác định cường độ và chu kỳ mưa rào theo TCVN 7957 2008

Cường độ mưa là lượng mưa rơi xuống trong một đơn vị thời gian, và chu kỳ lặp lại (P) là khoảng thời gian (tính bằng năm) mà một trận mưa với cường độ và thời gian nhất định có thể lặp lại. Việc lựa chọn chu kỳ P có ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật lớn: P nhỏ thì tiết kiệm chi phí nhưng nguy cơ ngập úng cao, P lớn thì an toàn nhưng tốn kém. Theo quy phạm, P có thể từ 0.3-1 năm cho khu dân cư nhỏ và 5-10 năm cho khu vực đặc biệt quan trọng. Dựa trên chu kỳ P và thời gian mưa tính toán (t), cường độ mưa (q) được xác định bằng các công thức thực nghiệm đã được kiểm chứng cho điều kiện khí hậu Việt Nam. Thông số này là đầu vào quan trọng nhất cho việc thiết kế mạng lưới thoát nước mưa.

4.2. Áp dụng phương pháp cường độ giới hạn tính lưu lượng nước mưa

Phương pháp cường độ giới hạn giả thiết rằng thời gian mưa bằng đúng thời gian nước chảy từ điểm xa nhất của lưu vực đến tiết diện đang xét. Thời gian này (ttt) bao gồm thời gian tập trung trên bề mặt (tm), thời gian chảy trong rãnh (tr), và thời gian chảy trong cống (to). Sau khi xác định được ttt, cường độ mưa q được tra cứu hoặc tính toán. Lưu lượng tính toán sau đó được xác định bằng cách nhân cường độ mưa với diện tích lưu vực (F) và hệ số dòng chảy (ψ). Hệ số ψ phản ánh mức độ thấm của bề mặt, ví dụ mái nhà, đường bê tông có ψ cao, trong khi khu vực sân vườn, đất trống có ψ thấp hơn. Đây là một bước tính toán cốt lõi, được trình bày chi tiết trong các đồ án mẫu cấp thoát nước.

V. Top Công Trình Quan Trọng Trên Hệ Thống Thoát Nước Đô Thị

Một hệ thống thoát nước đô thị hoàn chỉnh không chỉ có các tuyến ống mà còn bao gồm nhiều công trình phụ trợ quan trọng. Các công trình này đảm bảo cho mạng lưới hoạt động hiệu quả, dễ dàng bảo trì và quản lý. Trong số đó, trạm bơm nước thải, giếng thăm, hố ga là những thành phần không thể thiếu. Trạm bơm được sử dụng khi địa hình không cho phép nước tự chảy hoàn toàn, có nhiệm vụ nâng nước thải lên một cao độ cao hơn để tiếp tục hành trình đến nhà máy xử lý. Giếng thăm và hố ga được bố trí tại các điểm giao nhau, điểm thay đổi hướng, độ dốc hoặc đường kính cống, phục vụ cho việc kiểm tra, thông tắc và bảo dưỡng. Ngoài ra, các công trình khác như giếng chuyển bậc, cửa xả cũng đóng vai trò quan trọng. Việc tính toán và thể hiện chi tiết cấu tạo của các công trình này trên bản vẽ CAD thoát nước là một yêu cầu bắt buộc của đồ án tốn nghiệp ngành cấp thoát nước.

5.1. Tính toán thiết kế trạm bơm nước thải và các thông số kỹ thuật

Khi độ sâu chôn cống vượt quá giới hạn cho phép (thường là 6-8m), trạm bơm nước thải là giải pháp bắt buộc. Việc thiết kế trạm bơm bao gồm xác định cột áp bơm và lựa chọn công suất máy bơm. Cột áp bơm (H) được tính toán dựa trên định luật Bernoulli, bao gồm cột áp hình học (chênh lệch độ cao), cột áp khắc phục chênh lệch áp suất và cột áp tổn thất trên đường ống. Công suất bơm (N) được tính theo công thức N = (Q * H * ρ * g) / (1000 * η). Thông thường, một trạm bơm sẽ có ít nhất hai máy bơm hoạt động và một bơm dự phòng. Việc lựa chọn đúng loại bơm (bơm chìm, bơm ly tâm) và tính toán chính xác thể tích bể chứa của trạm bơm là rất quan trọng.

5.2. Vai trò và cấu tạo chi tiết giếng thăm hố ga thoát nước

Giếng thăm và hố ga là các công trình được xây dựng trên mạng lưới để thực hiện các chức năng vận hành và bảo dưỡng. Chúng được đặt ở những vị trí có sự thay đổi về hướng, độ dốc, đường kính, hoặc tại các điểm giao nhau của các tuyến cống. Khoảng cách giữa các giếng thăm phụ thuộc vào đường kính cống. Cấu tạo của một hố ga tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận như nắp hố ga, thân hố ga và đáy hố ga có lòng máng dẫn nước. Đối với hố ga thu nước mưa, thường có thêm song chắn rác và hố lắng cặn. Việc thiết kế và thể hiện chi tiết cấu tạo của chúng trong bản vẽ giúp đảm bảo thi công đúng kỹ thuật và vận hành thuận lợi sau này.

5.3. Hoàn thiện bản vẽ CAD thoát nước và thuyết minh đồ án

Sản phẩm cuối cùng của đồ án là bộ hồ sơ thiết kế, bao gồm thuyết minh đồ án thoát nước và các bản vẽ CAD thoát nước. Thuyết minh tổng hợp lại toàn bộ cơ sở lý thuyết, các giả thiết, tiêu chuẩn áp dụng và quá trình tính toán chi tiết. Bản vẽ là sự thể hiện trực quan của thiết kế, bao gồm: bản vẽ mặt bằng quy hoạch tổng thể mạng lưới, các bản vẽ trắc dọc chi tiết từng tuyến cống thể hiện cao độ mặt đất, cao độ đỉnh cống, đáy cống, độ dốc và chiều dài. Ngoài ra còn có các bản vẽ chi tiết cấu tạo các công trình điển hình như giếng thăm, hố ga, trạm bơm. Việc sử dụng các phần mềm tính toán thoát nước như Civil 3D giúp quá trình này trở nên nhanh chóng và chính xác hơn.

VI. Tương Lai Đồ Án Thoát Nước Tích Hợp Phần Mềm Mô Phỏng

Ngành kỹ thuật hạ tầng đô thị đang chứng kiến những bước tiến vượt bậc nhờ vào sự phát triển của công nghệ thông tin. Trong lĩnh vực thoát nước, việc ứng dụng các phần mềm tính toán thoát nước và mô phỏng đang trở thành một xu hướng tất yếu, thay thế dần các phương pháp tính toán thủ công truyền thống. Các phần mềm như SWMM (Storm Water Management Model), Epanet, hay các module chuyên dụng trong Civil 3D cho phép các kỹ sư xây dựng mô hình số của toàn bộ hệ thống. Thông qua mô phỏng, có thể phân tích hoạt động của mạng lưới dưới nhiều kịch bản khác nhau (mưa lớn, sự cố trạm bơm), từ đó tối ưu hóa thiết kế, dự báo các điểm có nguy cơ ngập úng và đánh giá hiệu quả của các giải pháp. Việc tích hợp các công cụ này vào giáo trình đồ án mạng lưới thoát nước không chỉ giúp sinh viên nâng cao hiệu quả công việc mà còn trang bị những kỹ năng cần thiết để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành, hướng tới các giải pháp thoát nước đô thị thông minh và bền vững.

6.1. Ứng dụng SWMM và Civil 3D trong mô phỏng thoát nước hiện đại

SWMM là một phần mềm mô phỏng động học mạnh mẽ, được phát triển bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA). Nó có khả năng mô phỏng toàn bộ các quá trình trong hệ thống thoát nước đô thị, từ mưa rơi, dòng chảy bề mặt, đến dòng chảy trong hệ thống cống và kênh hở. Civil 3D của Autodesk lại là một công cụ thiết kế mạnh mẽ, cho phép tạo ra các mô hình 3D chi tiết của mạng lưới ống, tự động hóa việc xuất trắc dọc, trắc ngang và tính toán khối lượng. Sự kết hợp giữa khả năng thiết kế của Civil 3D và khả năng mô phỏng thoát nước của SWMM tạo ra một quy trình làm việc hiệu quả, giúp giảm thiểu sai sót và đưa ra các quyết định thiết kế tối ưu dựa trên dữ liệu phân tích cụ thể.

6.2. Xu hướng phát triển kỹ thuật hạ tầng đô thị bền vững

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa nhanh chóng, xu hướng thiết kế hệ thống thoát nước đô thị đang dịch chuyển theo hướng bền vững và thích ứng. Các giải pháp không chỉ tập trung vào việc thoát nước nhanh mà còn hướng đến việc quản lý nước mưa tại nguồn, giảm tải cho hệ thống cống chung. Các khái niệm như "Phát triển Ít tác động" (LID), vườn mưa, mái nhà xanh, vỉa hè thấm nước đang ngày càng được quan tâm và tích hợp vào các đồ án quy hoạch. Tương lai của kỹ thuật hạ tầng đô thị đòi hỏi các kỹ sư phải có tư duy tổng hợp, kết hợp giải pháp công trình (cống, bơm) và phi công trình (quy hoạch, chính sách) để xây dựng nên những thành phố có khả năng chống chịu tốt hơn với các thách thức về môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 1.1 Mục đích của đồ án Đồ án tốt nghiêp giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong toàn bộ chương trình học tập. đây là dịp học sinh củng cố và hệ thống hóa kiến thức đã học về chuyên ngành cũng như các bộ môn có liên quan và bắt đầu tiếp cận với thực tế, tạo cơ hội để học sinh bắt đầu những suy nghĩ độc lập và sáng tạo cần thiết. Qua việc thực hiện đồ án môn học giúp sinh viên lắm kỹ phần lý thuyết của môn học Mạng lưới Thoát nước và liên hệ thực tế giữa lý thuyết được học với công việc. Đồ án giúp sinh viên làm quan với việc áp dụng các quy chuần, tiêu chuẩn vào công việc sản xuất, dự án cũng như việc thượng tôn các văn bản pháp luật trong công tác thiết kế.

Đối với chuyên ngành “Cấp thoát nước” đồ án Mạng lưới Thoát nước có các dạng sau: 1. Thoát nước khu dân cư. Thoát nước cho các xí nghiệp công nghiệp, Khu công nghiệp. Thoát nước cho khu dân cư và xí nghiệp công nghiệp 1.2 Nội dung yêu cầu của Đồ án 1.1 Thuyết minh tính toán Thuyết minh tính toán khoảng 20-30 trang gồm các phần sau: 1.

Cơ sở tính toán 14 d. Xác định tiêu chuẩn thoát nước và chế độ xả nước e. Lập bảng tổng hợp chết độ xả nước của khu vực thiết kế f. Tính toán module lưu lượng g.

Xác định quy mô và công suất của trạm xử lý nước thải cho khu vực thiết kế hoặc cho đô thị h. Các sơ đồ mạng lưới thoát nước và lựa chọn sơ đồ mạng lưới thoát nước. Cống và cửa xả nước vào nguồn tiếp nhận dùng để vận chuyển nước thải đã xử lý vào nguồn tiếp nhận. Cửa xả thường được thiết kế có bộ phận xáo trộn nước thải với nước cấp trong nguồn tiếp nhận.

Cửa xả có thể đặt gần bờ hoặc xa bờ. Điều kiện xả nước thải vào sông hồ được xác định bằng tính toán trên cơ sở thoả mãn các yêu cầu trong nguyên tắc vệ sinh khi xả nước thải vào sông hồ. Tính toán thiết kế Mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt a. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt b.

Phân chia lưu vực thoát nước c. Tính toán lưu lượng thoát nước từng đoạn ống d. Xác định điều kiện tính toán thuỷ lực e. Lập bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới 3.

Tính toán thiết kế Mạng lưới cấp nước mưa a. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt b. Phân chia lưu vực thoát nước c. Tính toán lưu lượng thoát nước từng đoạn ống d.

Xác định điều kiện tính toán thuỷ lực e. Lập bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới 4. Tính toán công trình đơn vị a. Giếng chuyển bậc 5.

Khái toán giá thành: a. Chi phí vật tư xây dựng b. Chi phí thiết bị c. Các chi phí khác 1.2 Bản vẽ Bản vẽ số 1 : Quy hoạch hệ thống thoát nước có thể hiện.

15  Mạng lưới đường ống thoát nước, vị trí trạm bơm thoát nước.  Bảng thống kê thiết bị phụ tùng trên mang lưới. Bản vẽ số 2: Trắc dọc tuyến công. Bản vẽ số 3: Vẽ cấu tạo chi tiết của 1 công trình hay thiết bị trên mạng lưới 1.3 Tài liệu thiết kế Song song với quá trình giao nhiệm vụ đồ án, sinh viên được giao các tài liệu dưới đây: 1.

Bản đồ địa hình khu vực: bao gồm vị trí thành phố, nguồn nước, các tuyến ống dẫn nước 2. Bản đồ qui hoạch chung và số liệu qui hoạch (tỉ lệ: 1/500; 1/2000). Bản đồ qui hoạch các công trình ngầm. Mặt cắt ngang các đường phố.

Tài liệu về địa chất công trình và địa chất thủy văn.4 Phân bổ thời gian Thời gian Số TT Tên chương, mục (giờ) 1 Chuẩn bị tài liệu thiết kế 2 Phân tích tài liệu và đề xuất phương án thiết kế mạng lưới 2 2 thoát nước 3 Tính toán lưu lượng mạng lưới thoát nước 8 4 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước 6 5 Tính toán các công trình trên mạng lưới 4 6 Khái toán giá thành 3 Vẽ Sơ đồ mạng lưới; chi tiết một công trình trong trạm xử 7 lý; sơ đồ mặt cắt theo nước, sơ đồ công nghệ; bố trí mặt 20 bằng trạm Tổng 45 16 Chương 2 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT THIẾT KẾ  GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2 Chương 2 tập chung vào công tác thiết kế một mạng lưới thoát nước cho một khu dân cư, một đô thị từ công tác phân tích, chuẩn bị và tính toán thiết kế.  MỤC TIÊU CHƯƠNG 2 Trang bị cho sinh viên kiến thức về nguyên tắc vạch tuyến Mạng lưới thoát nước, Sinh viên tính được lưu lượng thiết kế mạng lưới, tính toán được các thông số thủy lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt  Về kiến thức: - Lắm rõ được nguyên tắc vạch tuyến Mạng lưới thoát nước. - Lắm rõ các bước tính toán lưu lượng - Hiểu rõ phương pháp tính toán thuỷ lực  Về kỹ năng: - Vạch được tuyến ống thoát nước cho khu dân cư đô thị hay công nghiệp; - Lập được bảng tính toán lưu lượng; - Sử dụng được phần mềm tính thuỷ lực hay trắc dọc  Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Quyết định giải pháp phù hợp cho dự án - Tuân thủ các tiêu chuẩn ngành.  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, hướng dẫn và định hướng theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện nhiệm vụ được giao.

- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học; hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ đực giao và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Không - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và laptop - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2 17 - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: Bài tập)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không  NỘI DUNG CHƯƠNG 2 2.1 Mô tả điều kiện tự nhiên và hiện trạng, quy hoạch hạ tầng 2.2 Xác định công suất thoát nước 2.1 Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn thoát nước là lượng nước thải trung bình ngày đêm tính trên đầu người sử dụng hệ thống thoát nước hay trên sản phẩm sản xuất. Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt khu dân cư thường lấy bằng tiêu chuẩn cấp nước.

Cũng như cấp nước, tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện thiết bị vệ sinh, điều kiện khí hậu, điều kiện vệ sinh, phong tục tập quán, điều 18 kiện kinh tế xã hội, trình độ dân trí, khoa học kỹ thuật và các điều kiện địa phương khác… Theo TCXDVN 7957-2008 Bảng 2.2: Tiêu chuẩn thải nước sản xuất. Tiêu chuẩn thoát nước, Hệ số không điều hòa Tính chất phân xưởng l/người.ngày giờ Kh Phân xưởng tỏa nhiệt 45 2.5 Phân xưởng lạnh 25 3 Lượng nước thải từ nhà tắm của công nhân sau giờ làm việc, tính với tiêu chuẩn tắm hương sen riêng biệt trong các nhà sinh hoạt (40-60 l/người/1 lần tắm) và tính theo ca đồng nhất (Bảng 3.6) là 500(l/h/1vòi tắm) với thời gian tắm là 45 phút. Tiêu chuẩn thải nước tưới đường, tưới cây có thể lấy 0. Tiêu chuẩn thoát nước sản xuất xác định theo đơn vị sản phẩm hay lượng thiết bị cần cấp nước, phụ thuộc vào dây chuyền công nghệ sản xuất, nguyên liệu tiêu thụ ban đầu và sản phẩm sản xuất của từng nhà máy… Khi thiết kế sơ bộ có thể tham khảo số liệu của xí nghiệp công nghiệp tương tự.

Ở giai đoạn lập quy hoạch thoát nước, lưu lượng nước thải sản xuất lấy dựa vào lưu lượng nước cấp tính theo m3/ha diện tích khu công nghiệp. Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt đã nêu là đại lượng trung bình. Còn thực tế nước thải ra không đồng đều theo thời gian và không gian. Để tính toán hệ thống thoát nước không những cần đến lưu lượng trung bình mà còn cần biết cả chế độ thay đổi lưu lượng theo giờ trong ngày… Bảng 2.3: Tiêu chuẩn nước tắm công nhân Nhóm quá Đặc điểm vệ sinh của quá trình sản Số người sử dụng tính trình sản xuất cho 1 nhóm hương sen xuất Không làm bẩn quần áo và tay chân I 30 Làm bẩn quần áo và tay chân II 14 Có dùng nước.

10 Thải nhiều bụi hay các chất bẩn và 6 độc hại Tỷ số giữa lưu lượng ngày lớn nhất và lưu lượng ngày trung bình (tính trong năm) gọi là hệ số không điều hòa ngày, ký hiệu Kng Qmax .ngay Kng= Qtb.ngay Tỷ số giữa lưu lượng giờ tối đa và lưu lượng giờ trung bình (tính trong ngày thải nước tối đa) gọi là hệ số không điều hòa giờ, ký hiệu Kh Qmax .h 19 Hệ số không điều hòa chung Kc là tỷ số giữa lưu lượng giờ lớn nhất trong ngày có lưu lượng lớn nhất và lưu lượng trung bình trong ngày có lưu lượng trung bình. Hệ số Kc có thể lấy bằng tích số giữa hai hệ số điều hòa giờ và điều hòa ngày: Kc=Kng.4: Hệ số không điều hòa chung của nước thải sinh hoạt. Lưu lượng 1250 và lớn 5 15 30 50 100 200 300 500 800 trung bình hơn Kc 3.15 Ghi chú: Các giá trị nằm trong khoảng giữa hai giá trị lưu lượng trung bình ghi trong bảng, xác định theo cách nội suy.2 Xác định lưu lượng tính toán nước thải. Lưu lượng tính toán nước thải là lượng nước thải lớn nhất mà hệ thống thoát nước thiết kế cần phải đáp ứng.3 Lưu lượng nước thải sinh hoạt N q Qtbng  , m3/ngày đêm 1000 ng N  q  K ng 3 Qmax  , m /ngày đêm 1000 N q h Qtb  , m3/h 24  1000 h N  q  Kh Qmax  , m3/h 24  1000 N q Q tbs  , l/s 86400 s N  q  Kc Qmax  , l/s 86400 Trong đó: Qtbng , Qtbh , Qtbs : Tương ứng là lưu lượng trung bình ngày, giờ và giây.