Thiết Kế và Thi Công Hệ Thống Nước Sạch Tại Xã Tiền Tiến, Huyện Thanh Hà, Tỉnh Hải Dương

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Thiết Kế và Thi Công Hệ Thống Nước Sạch Tại Xã Tiền Tiến, Huyện Thanh Hà, Tỉnh Hải Dương
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hải Dương

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VÀ TÀI LIỆU THIẾT KẾ
• 1.1. Điều kiện tự nhiên của khu dự án. Vị trí địa lý, diện tích
• 1.2. Đặc điểm khí hậu
• 1.3. Tình hình dân sinh kinh tế
• 1.4. Hiện trạng và giải pháp thủy lợi của địa phương
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC
• 2.1. Giới thiệu chung
• 2.2. Công trình thu nước và trạm bơm cấp I
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG ỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG
• 5. CHƯƠNG 5: PHƯƠNG ÁN THI CÔNG
• 6. CHƯƠNG 6: DỰ TOÁN GIÁ THÀNH XÂY DỰNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG
• KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Toàn Cảnh Dự Án Thi Công Nước Sạch Tại Xã Tiền Tiến

Dự án thiết kế và thi công hệ thống nước sạch tại xã Tiền Tiến, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương là một sáng kiến hạ tầng quan trọng, ra đời nhằm giải quyết nhu cầu cấp thiết về nước sinh hoạt an toàn cho người dân. Xã Tiền Tiến, với vị trí địa lý thuộc vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, có những điều kiện tự nhiên thuận lợi nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức về môi trường. Tài liệu nghiên cứu gốc chỉ ra rằng, nguồn nước chính được khai thác cho dự án đến từ sông Rạng, một nguồn nước mặt dồi dào nhưng chứa hàm lượng cặn cao, đòi hỏi một quy trình xử lý phức tạp. Dự án không chỉ tập trung vào việc xây dựng một trạm xử lý nước hiện đại mà còn bao gồm việc thi công đường ống nước sinh hoạt đến từng hộ gia đình. Mục tiêu cốt lõi là cung cấp nguồn nước đạt tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt theo quy định của Bộ Y tế, cụ thể là TCVN 1329/2002/BYT/QĐ, góp phần cải thiện chất lượng sống, giảm thiểu bệnh tật liên quan đến nguồn nước và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội bền vững cho địa phương. Đây là một giải pháp nước sạch nông thôn điển hình, có khả năng nhân rộng.

1.1. Khảo sát điều kiện tự nhiên và dân sinh khu vực

Công tác khảo sát nguồn nước và điều kiện tự nhiên tại xã Tiền Tiến là bước đi đầu tiên và nền tảng của dự án. Theo tài liệu, xã có diện tích 7.13km² và dân số 9.275 người (năm 1999), mật độ dân số cao cho thấy nhu cầu sử dụng nước rất lớn. Vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển giao thông đường thủy, nhưng cũng đặt ra thách thức về quản lý nguồn nước mặt từ sông Rạng. Đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa lớn và phân bố không đều gây ra tình trạng ngập úng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước và đời sống người dân. Việc phân tích địa chất cho thấy các lớp đất nền phức tạp, từ bùn sét đến sét pha, đòi hỏi phương án thi công móng công trình phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo sự ổn định lâu dài.

1.2. Mục tiêu cấp thiết của hệ thống cấp nước gia đình

Mục tiêu chính của dự án là xây dựng một hệ thống cấp nước gia đình hoàn chỉnh và bền vững. Các mục tiêu cụ thể được xác định rõ: Cung cấp đủ nước sạch, đạt chất lượng cho tất cả các hộ dân trong xã; Tạo điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế địa phương; Cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường tại các hộ gia đình và nơi công cộng; Nâng cao chất lượng cuộc sống và sức khỏe cộng đồng. Dự án được thiết kế với công suất 1500 m³/ngày, đảm bảo hoạt động liên tục 24/7. Việc lắp đặt hệ thống nước sạch không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà còn mang ý nghĩa xã hội sâu sắc, đáp ứng mong mỏi của người dân về một nguồn nước an toàn.

II. Thách Thức Nguồn Nước Nhu Cầu Thi Công Tại Thanh Hà

Thực trạng ô nhiễm môi trường nước tại Việt Nam nói chung và tại huyện Thanh Hà nói riêng đang ở mức báo động. Tài liệu gốc trích dẫn thống kê của Bộ Y tế: "hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước". Tình trạng này đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng nông thôn như xã Tiền Tiến, nơi người dân vẫn phải sử dụng nguồn nước chưa qua xử lý, tiềm ẩn nguy cơ cao về sức khỏe. Nguyên nhân chính đến từ nước thải sinh hoạt không được xử lý, việc lạm dụng phân bón, thuốc trừ sâu trong nông nghiệp và ý thức người dân chưa cao. Sự xuống cấp của nguồn nước dẫn đến nhu cầu bức thiết phải có một hệ thống xử lý và cung cấp nước sạch bài bản. Đây chính là thách thức lớn nhất mà dự án thiết kế và thi công hệ thống nước sạch tại Thanh Hà phải đối mặt và giải quyết triệt để. Việc xây dựng một công trình quy mô đòi hỏi sự đầu tư lớn về tài chính, công nghệ và nhân lực.

2.1. Hiện trạng ô nhiễm và rủi ro bệnh tật từ nguồn nước

Nguồn nước sông Rạng, dù dồi dào, nhưng phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm do chứa hàm lượng cặn cao và các tạp chất khác từ hoạt động sinh hoạt và nông nghiệp. Việc sử dụng trực tiếp nguồn nước này gây ra các bệnh phổ biến như tiêu chảy, tả, lỵ, và các bệnh về da. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) được trích dẫn trong tài liệu, có tới 80% bệnh tật liên quan đến việc sử dụng nước ô nhiễm. Đặc biệt, việc xử lý nước giếng khoan tại Thanh Hà cũng là một vấn đề nan giải đối với nhiều hộ dân khi nguồn nước ngầm có nguy cơ nhiễm phèn, nhiễm mặn, đòi hỏi các giải pháp lọc chuyên sâu.

2.2. Nhu cầu cấp nước và tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt

Dự án xác định công suất thiết kế là 1500 m³/ngày, dựa trên tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt 80 lít/người/ngày đêm và dự báo phát triển dân số đến năm 2020. Tổng nhu cầu nước không chỉ bao gồm nước sinh hoạt mà còn tính đến tỷ lệ nước rò rỉ (18%) và lượng nước dùng cho bản thân trạm (10%). Chất lượng nước sau xử lý là ưu tiên hàng đầu, phải tuyệt đối tuân thủ tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt theo Quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y tế. Điều này đảm bảo mỗi người dân tại Tiền Tiến được tiếp cận nguồn nước an toàn, xóa bỏ nỗi lo về bệnh tật do nguồn nước gây ra.

III. Giải Pháp Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Sạch Từ Sông Rạng

Để giải quyết bài toán chất lượng nước thô từ sông Rạng, phương án thiết kế trạm xử lý nước được xây dựng một cách khoa học và chi tiết. Sơ đồ công nghệ được lựa chọn bao gồm các công đoạn chính: keo tụ, lắng, lọc và khử trùng. Đây là dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt phổ biến và hiệu quả. Nước thô từ sông được trạm bơm cấp I hút về, sau đó được trộn với phèn PAC để keo tụ các hạt cặn lơ lửng. Tiếp theo, nước được đưa qua bể lắng đứng để loại bỏ phần lớn cặn bẩn. Giai đoạn quan trọng nhất là quá trình lọc qua bể lọc nhanh trọng lực với vật liệu lọc là cát thạch anh, giúp loại bỏ hoàn toàn các hạt cặn mịn. Cuối cùng, nước được khử trùng bằng Javen trước khi được bơm vào bể chứa nước inox hoặc bê tông, sẵn sàng cho việc phân phối. Toàn bộ quy trình được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật như TCXDVN 33-2006.

3.1. Sơ đồ công nghệ và quy trình xử lý nước thô chi tiết

Quy trình xử lý bắt đầu bằng công trình thu nước và trạm bơm cấp I đặt tại bờ sông Rạng. Nước thô được bơm qua thiết bị trộn tĩnh, nơi dung dịch phèn được hòa vào. Quá trình keo tụ và phản ứng diễn ra tại ngăn phản ứng trung tâm của bể lắng đứng. Sau khi qua bể lắng, nước tiếp tục chảy sang bể lọc nhanh trọng lực. Tại đây, lớp cát lọc và sỏi đỡ sẽ giữ lại toàn bộ cặn bẩn còn sót lại. Nước sau lọc được thu vào bể chứa nước sạch, tiến hành khử trùng bằng Javen để tiêu diệt vi khuẩn. Bùn cặn từ bể lắng và nước rửa lọc được thu gom về hồ thu bùn và sân phơi bùn để xử lý, đảm bảo không gây ô nhiễm thứ cấp.

3.2. Tính toán thiết kế bể lắng và bể lọc nhanh trọng lực

Việc tính toán các công trình đơn vị được thực hiện chi tiết trong tài liệu gốc. Dự án xây dựng 2 bể lắng đứng kết hợp ngăn phản ứng, mỗi bể có kích thước 5.4m x 5.4m. Vận tốc nước dâng trong vùng lắng được kiểm soát ở mức 0.5 mm/s để đảm bảo hiệu quả lắng cặn. Hệ thống gồm 3 bể lọc nhanh trọng lực, mỗi bể có diện tích 2.1m x 2.1m, sử dụng cát thạch anh làm vật liệu lọc với vận tốc lọc trung bình 5.0 m/h. Các bản vẽ thiết kế cấp nước thể hiện rõ cấu tạo chi tiết, từ hệ thống thu nước, phân phối nước đến hệ thống rửa lọc bằng gió và nước kết hợp, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và bền vững.

IV. Phương Pháp Thi Công Hệ Thống Đường Ống Nước Ở Thanh Hà

Công tác thi công hệ thống nước sạch tại Thanh Hà là giai đoạn quyết định để đưa nguồn nước an toàn đến từng người dân. Phương án thi công được chia làm hai phần chính: thi công trạm xử lý và thi công mạng lưới đường ống. Đặc biệt, việc thi công mạng lưới ống trong khu dân cư đòi hỏi phải được tiến hành khẩn trương, khoa học để giảm thiểu ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân. Sơ đồ mạng ống phân phối được lựa chọn là sơ đồ mạng vòng kết hợp mạng cụt, đảm bảo cấp nước liên tục và ổn định. Việc lựa chọn vật tư ngành nước chất lượng cao, đặc biệt là ống HDPE, đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo độ bền và tuổi thọ của công trình. Quy trình thi công từ đào mương, lắp đặt ống, thử áp lực đến san lấp hoàn trả mặt bằng đều tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, được giám sát chặt chẽ bởi các kỹ sư.

4.1. Lựa chọn vật tư ngành nước Ống HDPE và phụ kiện

Tài liệu nghiên cứu nhấn mạnh việc lựa chọn ống nhựa HDPE cho toàn bộ mạng lưới cấp nước. Ống HDPE có nhiều ưu điểm vượt trội như nhẹ, dễ vận chuyển, độ bền cơ học cao, chịu va đập tốt, và có tuổi thọ trên 50 năm nếu lắp đặt đúng kỹ thuật. Loại vật liệu này cũng chịu được hóa chất, không bị ăn mòn, và có hệ số ma sát nhỏ giúp giảm tổn thất áp lực trên đường ống. Các phụ kiện như van, cút, tê, mặt bích cũng được lựa chọn theo các tiêu chuẩn quốc tế (ISO, BS) để đảm bảo tính đồng bộ và an toàn cho toàn hệ thống.

4.2. Biện pháp thi công mạng lưới và lắp đặt ống chuyên nghiệp

Biện pháp thi công chủ yếu là thủ công kết hợp cơ giới. Công tác đào mương được thực hiện đúng tim, cốt thiết kế. Ống được hạ xuống và lắp đặt cẩn thận, đảm bảo độ dốc và cao trình chính xác. Sau khi lắp đặt, toàn bộ tuyến ống phải được thử nghiệm áp lực để kiểm tra độ kín của các mối nối. Chỉ sau khi thử áp thành công, công tác san lấp mới được tiến hành. Việc lấp đất được thực hiện từng lớp, đầm nén kỹ để đảm bảo ổn định cho đường ống và hoàn trả lại mặt bằng như hiện trạng ban đầu, đặc biệt tại các vị trí giao cắt với đường giao thông.

V. Đánh Giá Hiệu Quả Chi Phí Thi Công Nước Sạch Thực Tế

Hiệu quả của dự án được đánh giá trên cả hai phương diện kinh tế và xã hội. Về mặt xã hội, tác động tích cực lớn nhất là cải thiện sức khỏe cộng đồng, giảm tỷ lệ mắc các bệnh truyền nhiễm qua đường nước, nâng cao chất lượng cuộc sống. Người dân được tiếp cận nguồn nước sạch ổn định, không còn phải lo lắng về tình trạng thiếu nước hay chất lượng nước không đảm bảo. Về kinh tế, dự án tạo tiền đề cho sự phát triển của các hoạt động kinh tế, dịch vụ tại địa phương. Báo cáo nghiên cứu đã tiến hành dự toán giá thành xây dựng chi tiết, cho thấy tính khả thi về mặt tài chính. Tổng mức đầu tư được tính toán cẩn thận dựa trên đơn giá vật liệu, nhân công và máy móc tại thời điểm lập dự án, đảm bảo tính minh bạch và hiệu quả trong việc sử dụng vốn.

5.1. Dự toán tổng chi phí xây dựng và các hạng mục đầu tư

Theo tài liệu gốc, tổng mức đầu tư dự toán cho toàn bộ công trình thiết kế và thi công hệ thống nước sạch tại xã Tiền Tiến là 24,777,424,000 VNĐ. Chi phí này bao gồm các hạng mục chính: chi phí xây dựng (phần tuyến ống và phần trạm xử lý), chi phí thiết bị (máy bơm nước gia đình, thiết bị lọc, hóa chất), chi phí tư vấn đầu tư xây dựng (khảo sát, thiết kế), chi phí quản lý dự án, chi phí khác và chi phí dự phòng. Bảng dự toán chi tiết cho thấy sự phân bổ ngân sách hợp lý, phù hợp với quy mô và tính chất kỹ thuật của công trình, đảm bảo tính khả thi cho việc triển khai.

5.2. Tác động môi trường và lợi ích cho dân sinh địa phương

Giai đoạn thi công có thể gây ra những tác động tạm thời đến môi trường như bụi, tiếng ồn. Tuy nhiên, các biện pháp giảm thiểu đã được đưa ra. Khi đi vào vận hành, công trình mang lại lợi ích môi trường to lớn. Việc xử lý nước tập trung giúp kiểm soát chất lượng nước đầu ra, đồng thời hệ thống thu gom và xử lý bùn thải từ trạm xử lý giúp bảo vệ môi trường xung quanh. Lợi ích lớn nhất là người dân xã Tiền Tiến có điều kiện được hưởng nguồn nước sạch, từ đó hạn chế bệnh tật. Chất lượng cuộc sống được nâng cao rõ rệt, đây là thành quả bền vững và quan trọng nhất mà dự án mang lại.

VI. Kết Luận Triển Vọng Nhân Rộng Mô Hình Nước Sạch Nông Thôn

Dự án thiết kế và thi công hệ thống nước sạch tại xã Tiền Tiến, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương là một công trình mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc. Luận văn tốt nghiệp đã đưa ra một phương án thiết kế và thi công toàn diện, khả thi, giải quyết thành công bài toán nước sạch cho một xã nông thôn điển hình. Từ việc khảo sát thực địa, tính toán thiết kế chi tiết các hạng mục công trình đến việc lập dự toán chi phí, dự án đã chứng tỏ được tính khoa học và hiệu quả. Thành công của dự án không chỉ mang lại nguồn nước an toàn cho hàng nghìn hộ dân mà còn là một mô hình mẫu, một giải pháp nước sạch nông thôn hiệu quả. Đây là cơ sở để kiến nghị và nhân rộng ra các địa phương khác có điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tương tự, góp phần thực hiện mục tiêu quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường.

6.1. Tổng kết tính khả thi và ưu điểm nổi bật của dự án

Dự án hoàn toàn khả thi về mặt kỹ thuật, kinh tế và xã hội. Về kỹ thuật, công nghệ xử lý được lựa chọn phù hợp với đặc điểm nguồn nước sông Rạng. Về kinh tế, chi phí đầu tư hợp lý, nằm trong khả năng huy động vốn. Về xã hội, dự án đáp ứng đúng nguyện vọng của người dân. Ưu điểm nổi bật của dự án là tính đồng bộ, từ khâu thu nước, xử lý, lưu trữ đến phân phối, đảm bảo kiểm soát chất lượng trên toàn hệ thống. Việc bảo trì hệ thống nước sạch sau này cũng được tính đến để đảm bảo vận hành ổn định.

6.2. Kiến nghị phát triển các hệ thống cấp nước tương tự

Từ thành công của mô hình này, tài liệu kiến nghị các cơ quan chức năng tỉnh Hải Dương và các địa phương khác có thể tham khảo, học tập để triển khai các dự án tương tự. Việc nhân rộng mô hình này sẽ góp phần đẩy nhanh quá trình phủ sóng nước sạch cho khu vực nông thôn, đặc biệt là những vùng đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Cần có sự đầu tư đồng bộ từ chính quyền và sự chung tay của cộng đồng để các giải pháp nước sạch nông thôn thực sự đi vào cuộc sống, mang lại lợi ích bền vững cho người dân.