Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu đô thị Nam Thăng Long với công suất 20000m3/ngàyđêm

Mục lục Lời mở đầu 3 Chương I : Sơ lược về Khu đô thị Nam Thăng Long 4 I.1. Đặc điểm, hiện trạng khu đô thị Nam Thăng Long 4 I.1.1. Vị trí giới hạn khu đất 4 I.1.2. Địa hình 5 I.1.3. Khí hậu 5 I.1.4. Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn 5 I.1.5. Cảnh quan thiên nhiên 6 I.1.6. Cơ cấu dân số 6 I.1.7. Các công trình trong Khu đô thị 6 I.1.8. Phân đợt đầu tư xây dựng 7 I.2. Quy hoạch cấp nước Khu đô thị Nam Thăng Long 8 I.3. Quy hoạch thoát nước mưa 10 I.4. Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường 14 I.5. Điều kiện môi trường nước khu vực 18 I.5.1. Mức độ ô nhiễm môi trường nước khu vực hiện tại 18 I.5.2. Các vấn đề ô nhiễm môi trường nước dự kiến có thể xảy ra trong quá trình xây dựng và đưa Khu đô thị vào sử dụng 20 Chương II : Xác định các tham số tính toán 24 II.1. Lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải 24 II.2. Nồng độ chất bẩn của nước thải 26 II.3. Dân số tính toán sử dụng hệ thống thoát nước 27 II.4. Mức độ cần thiết làm sạch nước thải 27 Chương III : Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải 29 III.1. Giới thiệu các dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt thường sử dụng 29 III.1.1. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thường sử dụng 29 III.1.2. Các công trình, thiết bị trong dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 31 III.2. Các yếu tố khác cần xem xét khi lựa chọn công nghệ xử lý nước thải Khu đô thị Nam Thăng Long 38 III.3. Lựa chọn dây chuyền công nghệ 39 Chương IV : Tính toán công nghệ và thủy lực 42 IV.1. Ngăn tiếp nhận 42 IV.2. Mương dẫn nước thải 43 IV.3. Song chắn rác 44 IV.4. Bể lắng cát 48 IV.5. Sân phơi cát 51 IV.6. Bể lắng ngang đợt I 52 IV.7. Bể Aeroten 58 IV.8. Thiết bị làm thoáng cho bể Aeroten 69 IV.9. Bể lắng ngang đợt II 69 IV.10. Trạm khử trùng nước thải 74 IV.11. Máng trộn 76 IV.12. Bể tiếp xúc khử trùng 79 IV.13. Bể nén bùn 80 IV.14.Trạm bơm nước thải chính 83 IV.14.1. Xác định công suất trạm bơm 83 IV.14.2. Xác định dung tích bể thu 84 IV.14.3. Xác định áp lực công tác của máy bơm 86 IV.14.4. Chọn máy bơm 87 IV.14.5. Tính toán ống đẩy khi có sự cố 88 IV.14.6. Tính toán các thiết bị trong trạm bơm 88 IV.15. Mặt bằng và cao trình xây dựng trạm xử lý 89 IV.15.1. Mặt bằng xây dựng trạm xử lý 89 IV.15..2. Cao trình xây dựng trạm xử lý 90 Chương V : Tính toán sơ bộ chi phí xây dựng và vận hành công trình 92 V.1. Giá thành xây dựng công trình 92 V.2. Giá thành vận hành và quản lý 93 Kết luận 95 Tài liệu tham khảo 97 Phụ lục 98 Lời mở đầu Nước ta hiện đang trên quá trình phát triển nhanh. Nhu cầu về nhà ở vẫn đang là một vấn đề bức xúc của toàn xã hội. Sự phát triển các khu đô thị mới là một hướng đi tất yếu và hợp lý trong điều kiện nước ta hiện nay. Song thực tế cho thấy các Khu đô thị đã được xây dựng (Định Công, Linh Đàm, Nhân Chính…) hầu như đều chưa đạt được các tiêu chuẩn về xây dựng cơ sở hạ tầng và vệ sinh môi trường. Chất lượng xây dựng của các khu đô thị này rất thấp, vấn đề vệ sinh chưa được quan tâm thỏa đáng ngay từ giai đoạn lên kế hoạch và thiết kế nên đã gây ra rất nhiều bất cập trong quá trrình sử dụng. Khu đô thị Nam Thăng Long là một khu đô thị quốc tế có chất lượng cao, phục vụ người nước ngoài làm việc tại Việt Nam và người Việt Nam có mức sống trên trung bình. Các công trình được tính toán thiết kế đạt tiêu chuẩn của các khu đô thị quốc tế trong khu vực. Vệ sinh môi trường cũng đã được quan tâm ngay trong giai đoạn lên kế hoạch thiết kế, đặc biệt là vấn đề giải quyết ô nhiễm nước thải. Toàn bộ nước thải của Khu đô thị Nam Thăng Long sẽ được xử lý ngay tại trạm xử lý nước thải trong khuôn viên xây dựng Khu đô thị để đạt các yêu cầu về vệ sinh môi trường trước khi xả ra nguồn. Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu đô thị Nam Thăng Long với công suất 20000m3/ngàyđêm” là đề tài có tính thực tế và khả năng ứng dụng rất cao. Việc nghiên cứu đề tài này trong quá trình làm Đồ án tốt nghiệp không những tôi đã tập trung lại được các kiến thức đã học trước đây mà còn mang lại cho tôi rất nhiều điều bổ ích về thực tế để thiết kế một công trình xử lý nước thải. Bản Đồ án tốt nghiệp của tôi bao gồm 5 phần chính : Sơ lược về Khu đô thị Nam Thăng Long Xác định các tham số tính toán Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Tính toán các công nghệ và thủy lực Tính toán sơ bộ chi phí xây dựng và vận hành công trình Chương I : Sơ lược về khu đô thị mới nam thăng Long I.1. Đặc điểm hiện trạng khu đất xây dựng. I.1.1. Vị trí giới hạn khu đất. Khu đô thị Nam Thăng Long nằm phía Tây - Bắc của thành phố Hà Nội, thuộc địa phận của các xã: Đông Ngạc, Xuân Đình (Huyện Từ Liêm) và các phường Phú Thượng, Xuân La, Nhật Tân (quận Tây Hồ) - Hà Nội. Tổng diện tích đất trong phạm vi nghiên cứu qui hoạch đô thị Nam Thăng Long khoảng: 3.669.588,5m2, gồm 2 mảnh. + Mảnh A có diện tích: 3.629.610,5m2, có vị trí: - Phía Bắc: Giáp tuyến điện cao thế 110KV và khu dân cư phường Phú Thượng - Phía Nam: Giáp làng Xuân Đỉnh và khu dân cư phường Xuân La. - Phía Đông: Giáp đường Lạc Long Quân và đường quy hoạch dự kiến (đường vành đai 2). - Phía Tây: Giáp đường vành đai 3 + Mảnh B có diện tích 39.978m2, có vị trí: - Phía Bắc: Giáp đê Sông Hồng - Phía Nam: Giáp tuyến điện cao thế 110KV - Phía Đông: Giáp khu dân cư phường Phú Thượng - Phía Tây: Giáp khu dân cư xã Đông Ngạc Căn cứ bản vẽ xác định ranh giới ở đất khu vực dự án phát triển khu đô thị Nam Thăng Long - tỷ lệ 1/2000 đã được UBNDTP chấp thuận ngày 22/9/1997 và các văn bản số 183/BC ngày 3/11/1997, và 1527CV-ĐC-TĐ-BX ngày 24/11/1997 của Sở Địa chính Hà Nội. Tổng diện tích đất trong phạm vi khu đô thị Nam Thăng Long là 3.683.132m2 (diện tích GĐ1 là 3.282.963m2, diện tích GĐ2 là 400.169m2). Phần diện tích đất 53.783m2 Thủ tướng chính phủ đã có Quyết định giao cho Công ty kinh doanh nước sạch Hà Nội để xây dựng 9 giếng khoan và đường vận hành quản lý giếng nằm trong ranh giới dự án khu đô thị Nam Thăng Long, do đó trong đồ án QHCT khu đô thị Nam Thăng Long 1/2000 qui mô nghiên cứu được tính bao gồm cả diện tích đất nêu trên. Do diện tích dự án cải tạo nút giao thông Nam Thăng Long có lấn thêm vào ranh giới đất giai đoạn 1 của khu đô thị là: 13.543,5m2. Nên qui mô khu đất nghiên cứu của qui hoạch được xác định cụ thể như sau: a. Diện tích đất GĐ1 là: 3.282.963m2 - 13543,5m2 = 3.269.419,5m2 đất (Trong đó có 51.595,6m2 đất xây dựng công trình phục vụ dự án NMN Cáo Đỉnh. Diện tích còn lại nằm trong phần đất đã được Thủ tướng Chính phủ giao cho Công ty TNHH PT khu đô thị Nam Thăng Long theo QĐ số 1106/TTg ngày 19/12/1997). b. Diện tích đất giai đoạn 2 là: 400.169m2 trong đó có 2187,4m2 đất TTCP tạm giao cho Công ty kinh doanh nước sạch Hà Nội phục vụ dự án NMN Cáo Đỉnh. Tổng diện tích đất trong phạm vi nghiên cứu qui hoạch: (a+b) = 3.669.588,5m2. I.1.2. Địa hình. Khu đất nghiên cứu có địa hình tương đối bằng phẳng, hơi dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và từ phía Bắc xuống Phía Nam. Phần đất nằm giữa khu vực dự án hơi thấp hơn so với xung quanh. + Cao độ nền cao nhất: 7,7 á 8,0m + Cao độ nền trung bình: 6,0 á 6,5m + Cao độ nền thấp nhất 5,0 á 5,5m (thuộc tính ở các vệt trũng). Các vùng ao đầm trũng có cao độ: 4,0 á 5,0m. I.1.3. Khí hậu. Khí hậu Hà Nội được trạm quan sát khí tượng học Láng quan sát, nhiệt độ trung bình là 280C, lượng mưa trung bình hàng năm là 1670mm. Khoảng 80% lượng mưa tập trung trong mùa mưa bắt đầu tháng 4-5 đến tháng 11. Khu vực nghiên cứu có chung chế độ khí hậu của thành phố Hà Nội, chia ra làm 2 mùa rõ rệt: - Mùa nóng: Bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10 có gió Đông Nam là chủ yếu, nhiệt độ cao nhất trung bình hàng năm là 380C. Những tháng mưa nằm trong mùa nóng thường tập trung từ tháng 7 đến tháng 9, số ngày mưa trung bình hàng năm là 140 ngày. - Mùa lạnh: Bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3, có gió Đông Bắc là chủ yếu, trời rét, khô và lạnh. Nhiệt độ trung bình là 230C. Về mùa mưa đôi khi độ ẩm đạt tới 100%. Độ ẩm trung bình hàng năm là 84,5%, có bão xuất hiện trong tháng 7 và 8, cấp gió từ 8-10 có khi gió giật có thể lên đến cấp 12. I.1.4. Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn. Về mặt địa lý, khu vực nằm trong đồng bằng sông Hồng, gồm các lớp đất sét và á sét ở độ sâu 20m và lớp cát nằm trong các lớp đất sâu hơn. Kết quả khảo sát của các hố khoan thăm dò như sau: - Lớp đất màu dày 0,4 á 0,7m - Lớp đất phù sa nâu đỏ dày 0,5 á 2m - Lớp đất sâu hơn là đất sét vàng đậm và sét có chấm màu hồng, thay đổi từ trạng thái dẻo, đến lớp cứng hơn, ở độ sâu hơn cho tới 12m. - Nước ngầm tìm thấy ở độ sâu 1,5 á 2,5m. - Từ độ sâu 12 á 34m cát trộn sỏi với đá, đôi khi có lớp sét mỏng và cát mịn. - Từ độ sâu 34 á 70m, nước lẫn với đá, sỏi, cuội cát. Dựa vào kết quả khảo sát, có thể kết luận rằng nước cùng với các lớp sỏi cuội có thể được khai thác bằng phương pháp công nghiệp. I.1.5. Cảnh quan thiên nhiên. Khu đô thị Nam Thăng Long nằm trên vùng đất phía Tây của Hồ Tây, chiếm một vị trí đẹp về cảnh quan thiên nhiên, thuận tiện về giao thông, khu đô thị Nam Thăng Long đóng vai trò là chiếc cầu nối đầy ấn tượng giữa thành phố trung tâm hiện nay với những vùng đô thị mới sẽ được phát triển trong tương lai ở phía Tây và phía Bắc thành phố Hà Nội. I.1.6. Cơ cấu dân số. Đây là một khu đô thị quốc tế, có người nước ngoài sống và làm việc tại đây, hoặc làm việc ở những khu công nghiệp khác trong thành phố. Do vậy dự kiến cơ cấu dân số như sau: Dân số dự kiến trong khu đô thị : 44.777 người Trong đó: + Người Việt Nam : 35.821 người (chiếm tỷ lệ 80%) + Người nước ngoài làm việc tại Việt Nam : 8.956 người (chiếm tỷ lệ 20%) I.1.7. Các công trình trong khu đô thị. Cơ cấu qui hoạch khu đô thị gồm các phần sau : - Khu thương mại giao dịch quốc tế gồm: khách sạn, trung tâm hội thảo, văn phòng làm việc, trụ sở ngân hàng, tài chính, đại diện các tổ chức quốc tế… - Khu dân cư: Tạo thành các đơn vị ở độc lập bao gồm nhà ở, nhà trẻ, mẫu giáo, trường học cấp I, cấp II, trung tâm tài chính, trạm y tế, sân tập thể thao, câu lạc bộ gia đình… - Trung tâm công cộng của khu dân cư là trường học cấp III. - Khu công viên cây xanh, thể thao, nghỉ ngơi, giải trí. - Trung tâm khu đô thị bao gồm các loại công trình: chợ truyền thống, siêu thị, bệnh viện, cung văn hóa thiếu nhi, nhà văn hóa, câu lạc bộ, trung tâm triển lãm, khách sạn… - Khu các công trình kỹ thuật đầu mối bao gồm xử lý nước thải, trạm bơm, trạm điện, các tổng đài điện thoại. - Hồ điều hòa, mương thoát nước mưa. - Đường giao thông và bãi đỗ xe được tính theo quy chuẩn. Đối với các khu thương mại đất giao thông tĩnh sẽ được cân bằng trên mỗi lô đất. I.1.8. Phân đợt đầu tư xây dựng Toàn bộ Dự án khu đô thị Nam Thăng Long được chia thành 3 đợt: Đợt I (2002á2005): 168,9454ha Trong Đợt I sẽ triển khai đầu tư xây dựng toàn bộ khu vực phía Bắc, Đông và một phần phía Tây khu đất. + Xây dựng hệ thống các công trình hạ tầng kỹ thuật đầu mối ở phía Tây Bắc của Dự án, bao gồm : khu xử lý nước thải, trạm bơm nước mưa, trạm biến áp 110/22KV, tổng đài thông tin liên lạc, một phần hồ điều hoà để hình thành hệ thống thoát nước, tuyến đường đi qua khu đô thị theo hướng Bắc-Nam, 9 giếng khoan và đường quản lý giếng, các công trình nhà ở, công cộng… + Xây dựng đồng bộ các đơn vị ở, trong đó ưu tiên xây dựng các khu công cộng, thương mại phía Tây ô đất để kết hợp với một số dự án xây dựng của Thành phố như: dự án nút giao thông Nam Thăng Long, xây dựng các khu nhà ở chung cư cao tầng tạo quĩ nhà chính sách và phục vụ di dân giải phóng mặt bằng (các chung cư cao tầng CT3, CT4, CT5, CT6) Đợt II (2006á2008): 157,9965ha + Tiến hành đền bù giải phóng mặt bằng, hoàn thành đầu tư xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật và các hạng mục công trình kiến trúc khác. Trong đó ưu tiên xây dựng tiếp các khu chung cư cao tầng tạo quĩ nhà chính sách và di dân giải phóng mặt bằng (CT2, CT17, CT23, CT27), các công trình hạ tầng kỹ thuật đầu mối, công trình thương mại, công cộng Thành phố. + Tiến hành các thủ tục xin giao đất GĐII và triển khai đền bù giải phóng mặt bằng. Đợt III (2008á2010): 40,0169ha + Hoàn thành các thủ tục xin giao nốt phần đất GĐII. + Hoàn thành xây dựng các công trình trong toàn khu đô thị phù hợp với qui hoạch chi tiết được duyệt, ưu tiên xây dựng các công trình nhà ở phục vụ di dân giải phóng mặt bằng và các công trình công cộng như trường học, nhà trẻ, khu dạy nghề chuyển đổi lao động. I.2. Quy hoạch cấp nước khu đô thị nam thăng long Khu đô thị Nam Thăng Long được thiết kế trên cơ sở điều chỉnh Quy hoạch chung thành phố Hà Nội đến năm 2020. Đây là một trong những cơ sở để thiết kế hệ thống cấp nước cho Khu đô thị. Theo Quy hoạch này Khu đô thị Nam Thăng Long sẽ được cấp nước từ nhà máy nước Cáo Đỉnh. Khu đô thị Nam Thăng Long sẽ không xây dựng nhà máy nước riêng, nhiệm vụ còn lại là thiết kế một mạng lưới cho phù hợp với nhu cầu trong các giai đoạn sao cho có hiệu quả cao nhất. Nhu cầu dùng nước sinh hoạt được tính cho toàn bộ khu vực dự án (bao gồm cả khu vực đất của Bộ quốc phòng). 1/ Tính toán nhu cầu dùng nước a/ Các đối tượng dùng nước Khu đô thị Nam Thăng Long là một trung tâm thương mại, công cộng và khu dân cư của thành phố do vậy xác định nhu cầu dùng nước như sau: Nước cấp sinh hoạt cho các hộ gia đình và các công trình trong khu ở (nhà trẻ, trường học PTCS, trung tâm hành chính, trạm y tế…) Nước cấp cho các công trình công cộng, các trung tâm thương mại. Nước tưới cây. Nước cứu hỏa. Các lượng nước dự phòng. Trong nhiệm vụ thiết kế có đề xuất lượng nước tưới cây, rửa đường có thể sử dụng nước trong hồ được xây dựng trong Khu đô thị. Các nhu cầu nước còn lại sẽ lấy từ mạng nước chung. b/ Các chỉ tiêu dùng nước và các số liệu tính toán Tổng diện tích khu đất : 3.669.588,5 m2 , trong đó : Khu dân cư với 44.777 người được phân bố trong 4 đơn vị ở với tổng diện tích 1.644.500 m2. (Trong đó diện tích đất các đơn vị ở của Dự án là : 1.574.210 m2 và diện tích khu vực đất của Bộ quốc phòng là : 70.290 m2) Các công trình phục vụ trong các đơn vị ở như nhà trẻ, mẫu giáo, trường phổ thông, trạm y tế… có tổng diện tích : 172.571 m2. Các trung tâm thương mại và công cộng thành phố với tổng diện tích : 254.006 m2 (không tính đến trường Quốc tế). Tổng diện tích được dự kiến cấp nước là : 2.071.077 m2. Các chỉ tiêu sử dụng nước được dự kiến như sau (cho ngày dùng nước trung bình) : + Nước sinh hoạt : 240 lít/người/ngày (bao gồm cả lượng nước cho các công trình hành chính công cộng đơn vị ở); tiêu chuẩn này được lấy cao hơn tiêu chuẩn bình quân của toàn thành phố là 200 lít/người/ngày do mức sống Khu đô thị này cao hơn mức trung bình của toàn thành phố, với các tiêu chuẩn của quốc tế phục vụ cho người nước ngoài và người Việt Nam có thu nhập cao và trên trung bình. + Nước cho các công trình công cộng và thương mại thành phố : 65m3/ha/ngày. Tiêu chuẩn bình quân cho toàn thành phố là 50m3/ha/ngày, đối với các trung tâm công cộng quan trọng được lấy tăng lên với hệ số 1,3. Tiêu chuẩn này được áp dụng cho một số trung tâm công cộng thành phố dự kiến xây dựng. + Nước dự phòng lấy 30% tổng hai lượng nước trên. Các hệ số dùng nước không điều hòa: Cho nước sinh hoạt công cộng ; Kngày = 1,4 Kgiờ = 1,2 Cho nước dự phòng ; Kngày = Kgiờ = 1 c/ Tính lượng nước ngày trung bình và ngày cao nhất Lượng nước ngày trung bình + Nước sinh hoạt : Qsh = 240 l/người.ngày x 44.777 người = 10.747.480 l/ngày + Nước công cộng và thương mại : Qcc = 65 m3/ha.ngày x 25,4 ha = 1.932 m3/ngày Cộng 12.679 m3/ngày + Nước dự phòng (bao gồm cả lượng nước chưa dự tính được và thất thoát) : Qdp = 30% x 12.679 m3/ngày = 3.804 m3/ngày Tổng lượng nước yêu cầu ngày trung bình : Qtbngày = 12.679 + 3.804 = 16.483 m3/ngày Lượng nước cao nhất : Qmaxngày = (12.679 x 1,4) + 3.804 = 21.554,6 m3/ngày 2/ Giải pháp thiết kế a/ Hệ thống mạng cấp nước Nguồn nước cấp cho Khu đô thị Nam Thăng Long là nhà máy nước Cáo Đỉnh, do vậy cần tạo một mạng ống cấp chính cho toàn bộ Khu đô thị lấy từ mạng truyền dẫn của nhà máy nước Cáo Đỉnh (từ một vài điểm). Mạng ống cấp là mạng vòng để đảm bảo cấp nước từ nhiều phía, áp lực trong mạng ống sẽ phụ thuộc vào áp lực tại nhà máy nước Cáo Đỉnh. Do Khu đô thị nằm sát nhà máy nước Cáo Đỉnh, sử dụng áp lực của nhà máy nước Cáo Đỉnh để cấp trực tiếp cho các công trình có tầng cao hợp lý. Đối với các công trình có tầng cao lớn hơn khả năng mạng cấp, sẽ xây dựng bể chứa và trạm bơm tăng áp cục bộ bố trí trong từng công trình. b/ Xác định mạng ống cấp nước Vật liệu ống : Dự kiến sử dụng ống gang dẻo cho toàn bộ mạng ống cấp Vạch tuyến mạng ống : Mạng ống cấp chính là mạng vòng, bao gồm 8 vòng cơ bản lấy nước từ mạng truyền dẫn của nhà máy nước Cáo Đỉnh được dự kiến xây dựng có đường kính D600mm, cấp nước vào mạng tại 3 điểm (1, 2, 3). Mạng lưới phân phối nhỏ : Trên cơ sở mạng ống cấp chính sẽ phát triển mạng mạng ống cấp nhỏ dẫn nước vào các khu vực. c/ Thống kê khối lượng ống cấp nước Bảng I.1 Thống kê chiều dài các cỡ ống TT Cỡ ống (mm) Vật liệu Chiều dài (m) 1 ặ 300 Gang 4945 2 ặ 200 Gang 4155 3 ặ 150 Gang 9880 4 ặ 100 Gang 6080 5 ặ 80 Gang 1025 (Nguồn : Quy hoạch chi tiết Khu đô thị Nam Thăng Long - Công ty tư vấn & thiết kế đầu tư phát triển) I.3. Quy hoạch thoát nước mưa 1/ Nguyên tắc Xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng, phù hợp với quy hoạch, thích nghi trong mọi trường hợp, kể cả việc chủ động giải quyết riêng cho khu vực Dự án. Giải quyết thoát nước mưa trong khu vự dự án có tính đến nhu cầu thoát nước của các khu vực nằm ngoài dự án hiên đang thoát nước qua để không làm ảnh hưởng tới bên ngoài. 2/ Cơ sở và chỉ tiêu thiết kế Một vài nét về quy hoạch tổng thể thoát nước mưa của JICA và hướng thoát nước giải quyết cho khu vực : Theo quy hoạch thoát nước do JICA nghiên cứu năm 1994 - 1995, khu vực xây dựng Khu đô thị Nam Thăng Long nằm trong lưu vực thoát nước Cổ Nhuế, chiếm khoảng 40% diện tích lưu vực. Toàn bộ nước mặt trong lưu vực theo hệ thống sẽ được đưa về trạm bơm Cổ Nhuế dự kiến xây dựng để bơm ra sông Nhuệ. Do khả năng thoát nước ra sông Nhuệ bị hạn chế, theo quy định các khu vực thoát ra không vượt quá 0,6m3/s/km2, nên trong các khu vực đều có hệ thống hồ điều hòa nước. Quy hoạch thoát nước này nghiên cứu dựa trên điều chỉnh quy hoạch chung Hà Nội đến năm 2020. Do đó, các trục mương dẫn nước chính cũng phải thay đổi, điều chỉnh lại để phù hợp với quy hoạch tổng thể mới. Ngoài ra theo kế hoạch, Nhà nước mới chỉ đầu tư cải tạo hệ thống thoát nước giai đoạn I cho lưu vực sông Tô Lịch; chưa có kế hoạch triển khai hệ thống thoát nước lưu vực Cổ Nhuế. Vì những vấn đề nêu trên, việc giải quyết thoát nước mưa cho Khu đô thị Nam Thăng Long đã chọn giải pháp như sau : Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế theo hai hướng : + Thoát ra sông Nhuệ : Trong trường hợp có mưa nhỏ và mực nước sông Nhuệ thấp. + Thoát ra sông Hồng : Bằng động lực khi có mưa lớn và mực nước sông Nhuệ cao. Để giảm công suất trạm bơm, cũng hạn chế việc xả xuống phía Nam dẫn đến phải mở rộng đáng kể hệ thống ở hạ lưu thì trong Khu đô thị cần có hồ điều hòa. Với hệ thống này, sẽ cho phép Khu đô thị mới chủ động trong việc giải quyết thoát nước đồng thời sẽ làm giảm khối lượng phải đầu tư cho lưu vực còn lại (vì Khu đô thị nằm ở thượng lưu của lưu vực). Tuy nhiên, với giải pháp này thì kinh phí đầu tư xây dựng hạ tầng cho Khu đô thị sẽ phải nhiều hơn. Chỉ tiêu tính toán : Tính toán hệ thống thoát nước mưa của Khu đô thị trên cơ sở trận mưa có tần suất P = 10 năm, theo tài liệu quan trắc của trạm Láng Hà Nội. Tiết diện cống được xác định trên cơ sở lưu lượng nước mưa tính theo phương pháp cường độ giới hạn : Qtb = q . F . y . h Trong đó Qtb - lưu lượng nước mưa tính toán, l/s q - cường độ mưa, l/s.ha y - hệ số dòng chảy F - diện tích lưu vực thoát nước mưa, ha h - hệ số mưa không đều - Cường độ mưa được xác định theo công thức sau ; q = [20n . q20 . (1 + C . lgP)] / tn với n, C - đại lượng phụ thuộc đặc điểm khí hậu từng vùng q20 - cường độ mưa ứng với thời gian mưa 20 phút t - thời gian mưa tính toán Lưu lượng thoát nước mưa cho cả khu vực phía Bắc dự án : 500 ha (trong đó Khu đô thị Nam Thăng Long khoảng 366 ha). Một số công trình đầu mối đã được xem xét lựa chọn trên cơ sở các kết quả đã được tính toán : + Trạm bơm ra sông Hồng có công suất dự kiến : 8m3/s + Hồ điều hòa nằm trong dự án : 24 ha + Mương Bắc (giáp ranh giới phía Bắc dự án) : B = 4m + Mương Nam (giáp đê phân lũ) : B = 20m 3/ Giải pháp mạng lưới thoát nước Do tuyến mương phía Nam và hồ điều hòa sẽ là nơi tiếp nhận nước mưa từ các khu vực xây dựng công trình nằm trong dự án xả tới để từ đó điều tiết và bơm chuyển đi hoặc tự chảy xuống phía Nam, nên các tuyến cống được thiết kế theo từng lưu vực nhỏ xả ra hồ và mương phía Nam. Hệ thống cống và mương thoát nước: Các tuyến cống này phần lớn được đặt theo các đường trong khu vực, những đường có bề rộng > 30m xây dựng thành 2 tuyến cống nằm hai bên. Đối với tuyến mương phía Bắc B = 4m, chủ yếu để giải quyết thoát nước cho khu vực dân cư ở phía Bắc (tuyến mương này còn đảm nhiệm chức năng trữ nước tưới cho khu vực đồng ruộng còn lại ở phía Bắc dự án vào mùa khô). Do tiết diện mương được chọn có bề rộng đồng đều trên toàn tuyến, nên trên tuyến sẽ có các cống xả vào hồ điều hòa. Trong trường hợp mưa nhỏ thì nước mưa chảy theo mương vào đường cống xuống phía Nam, không chảy vào hồ. Tuyến cống phía Tây giáp đường Thăng Long có tính toán một phần nước mưa ở bên ngoài dự án thoát vào. Hệ thống này được nối thông thành tuyến liên tục xuống phía Nam. Tuyến cống dọc đường phía Đông giải quyết thoát nước mưa cho lưu vực ở hai bên đường và cho lưu vực tới đường Lạc long Quân. Tuy nhiên do phần dự án được giao 1/2 đường nên chỉ đặt đường cống phía dự án, sau này khi thành phố mở rộng đường toàn bộ sẽ đặt tuyến còn lại. Tuyến cống này cũng được thiết kế nối thông thành tuyến liên tục để thoát xuống phía Nam. Từ điểm cuối của tuyến cống, kết hợp với mương phía Nam sẽ thiết kế đập phân phối nước nối với mương Xuân La hiện có của khu vực (mương Xuân La sau này sẽ được cải tạo theo quy hoạch). Các tuyến cống xây dựng ở phía trong dự án hầu hết được xả vào hồ điều hòa, riêng một số tuyến ở khu vực phía Nam được thiết kế xả vào mương phía Nam. Mương phía Nam có kích thước đáy Bđáy = 14m, Bmặt = 20m đảm nhiệm chức năng đón nước từ các khu vực lân cận thoát ra đồng thời cũng là trục dẫn đưa nước từ khu vực này xuống phía Nam để ra sông Nhuệ khi được phép. Đối với khu vực làng xóm cũ và các khu xây dựng trước đây có cao độ nền thấp so với yêu cầu thoát nước, lại ít có khả năng tôn cao thêm nền. Để giải quyết thoát nước cho các khu vực này sẽ thiết kế các tuyến rãnh rồi thoát vào các trục tiêu chính. Hồ điều hòa Được đào với diện tích 24,1ha; cao độ đáy hồ dự kiến : +4,0 á +4,5m. + Mực nước trung bình : 5,5m + Chiều cao điều hòa : h = 1,0m + Dung tích điều hòa : W = 240.000m3 Mái bờ hồ được trồng cỏ hoặc được gia cố bằng tấm kè bê tông đục lỗ, tùy thuộc vào yêu cầu của từng vị trí cụ thể. Trạm bơm nước mưa Công suất dự kiến : 8m3/s, bơm nước từ hồ điều hòa ra sông Hồng. Trong quá trình triển khai nếu do điều kiện địa hình không cho phép nước mưa tự chảy từ hồ điều hòa về trạm bơm, có thể bố trí trạm bơm cục bộ bơm nước từ hồ điều hòa về trạm bơm nước mưa của dự án. 4/ Kết cấu cống và các công trình trên hệ thống Cống thoát nước mưa là loại cống tròn hoặc cống hộp bằng bê tông cốt thép chịu lực. Các đường cống này được đặt với độ dốc tối thiểu imin = 1/D. Dọc theo tuyến cống có bố trí các giếng thu nước mưa và giếng kiểm tra (giếng thăm của tuyến cống). Tại các cửa xả ra hồ có thiết kế các đập tràn (giếng kỹ thuật) để ngăn không cho nước bẩn chảy vào hồ đồng thời có thể hiệu chỉnh được nước ra vào hồ. Các hồ được nối với nhau thành chuỗi và có cống nối với tuyến mương để hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động của hệ thống. Bảng I.2 Tổng hợp khối lượng xây dựng hệ thống thoát nước mưa STT Hạng mục công trình Đơn vị Khối lượng a b c d I Cống bê tông cốt thép 1 D600 m 1950 2 D800 m 21.900 3 D1000 m 1.720 Cộng D600 á D2500 m 27.420 II Giếng thăm cái 1 D600 cái 50 2 D800 cái 550 3 D1000 cái 40 4 D1200 cái 60 III Miệng xả cái 24 IV Cống bản 1 BXH = 2,0 x 1,5 m 785 V Mương thoát nước xây dựng cải tạo B(4,0m) x Hđáy(+ 5,0) x L(2730m) m3 18.000 B(20,0) x Hđáy(+ 4,0 á4,5m) x L(2150m) m3 102.000 VI Hồ nước Fhồ (24,1439ha) x Hđáy(+ 4,0 á +4,5m) m3 228.536 (Nguồn : Quy hoạch chi tiết Khu đô thị Nam Thăng Long - Công ty tư vấn & thiết kế đầu tư phát triển) I.4. Quy hoạch thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường 1/ Nguyên tắc thiết kế hệ thống thoát nước bẩn. Hệ thống thoát nước phải là hệ thống cống được tách biệt hoàn toàn với nước mưa. Nước thải trong khu vực của dự án chủ yếu là nước thải sinh hoạt và được chia làm 2 loại sau: + Nước thải từ khu nhà bếp và phòng tắm của mỗi nhà được thoát trực tiếp vào hệ thống cống thoát nằm dọc các tuyến đường. + Nước thải từ khu vệ sinh và toilet sẽ được đưa về bể tự hoại của từng gia đình để xử lý sơ bộ trước