Hướng dẫn thiết kế hệ thống ống cấp nước tự chảy

04:03 11/09/2017

Đường ống cấp nước tự chảy là công trình cấp nước tập trung, được xây dựng và sử dụng ở các vùng núi, vùng trung du

Đường ống cấp nước tự chảy là công trình cấp nước tập trung, được xây dựng và sử dụng ở các vùng núi, vùng trung du. Lợi dụng địa hình có sự chênh lệch về độ cao, từ nguồn nước (nước ngầm mạch lộ hoặc nước mặt từ các khe suối...) được lựa chọn tại các vị trí có độ cao so với khu dân cư, sau khi được tập trung, được sử lý (nếu cần, tức là nguồn nước không được sạch ) ở công trình đầu nguồn sẽ được dẫn xuống điểm tiêu thụ nước tức là khu dân cư ở phía dưới thông qua hệ thống đường ống nước (đường ống nhựa PVCống HDPE hoặc đường ống thép, ống gang, ống kim loại tráng kẽm...), cung cấp nước cho các thôn, xóm, bản làng khu dân cư. Tại các điểm dùng nước của cụm dân cư sẽ lắp đặt các trụ vòi hoặc các bể công cộng hoặc các nhánh đường ống vào từng hộ gia đình thông qua đồng hồ đo nước.

 

Khả năng phục vụ của công trình Cấp nước tự chảy là rất lớn có thể cấp nước cho vài chục hộ đến vài trăm và hàng ngàn hộ.

 

 

Sơ đồ dây truyền công nghệ hệ cấp nước tự chảy

 

 

 

 

 Mô hình hệ thống ống cấp nước tự chảy

 

Các dạng hệ thống cấp nước tự chảy

 

 

Hệ thống cấp nước tự chảy được chia thành hai nhóm chính: hệ thống tự chảy hở và hệ thống tự chảy kín.

 

1.  Hệ thống cấp nước tự chảy hở

 

Được xác định bởi một đặc tính là các vòi nước trong hệ thống được để chảy tự do suốt ngày đêm, nhưng nguồn vẫn tạo ra một lượng nước không đổi. Điều này có nghĩa là lượng nước an toàn của nguồn đủ để cung cấp trực tiếp cho tất cả các vòi trong hệ thống, không cần xây bể chứa nước.

 

2.  Hệ thống cấp nước tự chảy kín

 

Là một hệ thống có lượng nước không đủ để cung cấp cho nước chảy liên tục ở tất cả các vòi trong hệ thống, hoặc hệ thống phải có bể chứa để dự trữ nước nhằm cung cấp nước cho các vòi vào các thời gian sử dụng cao điểm vượt quá khả năng cung cấp trực tiếp của nguồn cho các vòi. Tất cả các vòi trong hệ thống đều có khoá.

 

 Các hạng mục công trình trong hệ thống cấp nước tự chảy

 

1.  Công trình đầu nguồn

 

Điểm đầu tiên trong một hệ thống cấp nước tự chảy (khe suối, mạch lộ... ), nơi dòng chảy được tập trung vào một đầu mối nhận nước, chảy vào điểm giữ nước dẫn đến đường ống nước thô gọi là công trình đầu nguồn.

 

Công trình đầu nguồn gồm có các hạng mục như sau:

 

Đây là phần công trình đón dòng chảy của nguồn nước.

 

 

 

Hình 1: Công trình đầu nguồn - Đập dâng nước, cửa thu nước.

 

 

Cửa thu nước, họng thu nước

 

Là chỗ nhận nước từ nguồn lộ hoặc khe suối, nhận nước bằng hệ thống đường ống nhựa dưới đáy, hoặc bố trí một con kênh ngăn dẫn nước vào ngăn sơ lắng, sơ lọc.

 

Công trình sơ lọc

 

Ngăn lọc thượng lưu gồm có sỏi cuội và cát vàng dùng để lọc đảm bảo không cho rác bẩn, tạp chất có đường kính lớn chui vào đường cấp ống nước.

 

 Công trình sơ lắng

 

Quá trình lắng là nước được giữ ở trạng thái tương đối yên tĩnh trong khoảng vài giờ. Do không bị khuấy động các hạt vật chất lơ lửng trong nước (có kích thước nhỏ hơn các hạt và các tạp chất đã bị loại bỏ ở phần lắng sơ bộ) bắt đầu chìm xuống.

 

Van đầu nguồn

 

Là bộ phận đóng mở để thu nước từ đầu nguồn chảy vào đường ống nước tự chảy.

 

Van xả cặn đầu nguồn

 

Van được bố trí dưới đáy công trình đầu nguồn, khi dưới đáy có lắng cặn nhiều và bẩn thì ta mở van xả đi.

 

Trụ đỡ

 

Là bộ phận đỡ ống dẫn nước.

 

 

 

 

Hình 2: Dây neo, trụ đỡ đường ống nước.

 

 

Đai neo, dây neo, kẹp giữ ống

 

Bằng thép có nhiệm vụ neo giữ ống dẫn nước.

 

Đường dẫn ống nước thô

 

Là đường ống dẫn nước từ nguồn đến khu xử lý, đường ống này là ống thép, kim loại hoặc bằng nhựa PVC, HDPE... có đường kính to nhỏ phụ thuộc vào lưu lượng nước đầu nguồn và quy mô hệ thống cấp nước tự chảy.

 

Khu xử lý

 

Bể lắng:

 

Bể lắng có nhiệm vụ giữ nước trong một thời gian nhất định, các tạp chất lơ lửng trong nước có thể lắng xuống đáy bể. Quá trình này gọi là quá trình lắng thực hiện trong bể lắng. Bể thường bao gồm:

 

+ Van đóng mở cho nước vào và ra bể, van xả cặn và xả tràn.

 

+ Đường ống kỹ thuật, là hệ thống đường ống vào và ra bể cùng hệ thống đường ống trong lòng bể thông với các ngăn.

 

Bể lọc chậm bằng vật liệu cát

 

Bể lọc chậm bằng vật liệu cát nhằm xử lý nguồn nước chưa đủ tiêu chuẩn sinh hoạt. Lọc nước là quá trình làm sạch nguồn nước trước khi đưa về các điểm sử dụng.

 

Vật liệu lọc: Vật liệu phổ biến hiện nay là sỏi, cát vàng. Ngoài ra còn có một số vật liệu khác như: Cát thạch anh, đá nghiền, than gầy, hạt nhựa... Lớp sỏi có đường kính từ 2 - 40 mm, dầy 500 mm, cát lọc có đường kính từ 0,3 - 1 mm và có chiều dầy lớp cát từ 1 - 1,2 m.

 

Hệ thu nước lọc là các tấm bê tông đục lỗ làm sàn thu nước. Các tấm bê tông đục lỗ đặt dưới lớp sỏi được kê lên gạch hoặc trụ bê tông, cách đáy bể 20 - 30 cm tạo ra khoảng trống thu nước. Nước sau khi thu vào bể thu nước sẽ được dẫn sang bể chứa nước sạch bằng ống thu nước.

 

 

Hình 3: Bể lọc chậm

 

Thiết bị khử trùng (có nơi có có nơi không sử dụng)

 

Nước sau khi đã lọc được loại bỏ các tạp chất, tuy nhiên để sử dụng chúng ta phải khử trùng bằng các loại hoá chất được Bộ Y Tế quản lý và cho phép sử dụng (như nước Javen, Clo, Ozon...).

  

Bể cắt áp (bể giảm áp)

 

Bể cắt áp là công trình để thay đổi áp lực nước trong đường ống.

  

Bể chứa nước sạch (bể chứa trung gian)

 

Bể chứa nước sạch trong hệ thống cấp nước tự chảy là nơi chứa nước sạch đã được xử lý và đôi khi có chức năng như một bể cắt áp.

 

Hệ thống đường ống dẫn và phân phối

 

Hệ thống đường ống là toàn bộ mạng lưới đường ống dẫn nước từ nguồn đến trụ vòi, nơi tiêu thụ, tại các hộ dân khu dân cư.

 

Hệ thống đường ống chia ra thành: đường ống dẫn nước thô, đường ống chính, đường ống nhánh,

đường ống dẫn đến các vòi, ống thoát nướcđường ống dẫn vào các hộ dân....

 

Các hố van

 

Mục đích của hố van là bảo vệ các van điều khiển khỏi bị phá dẫn đến gây ra sự mất cân bằng về lưu lượng và áp lực nước làm gián đoạn dòng nước chảy trong hệ thống đường ống.

 

 

 

Hình 4: Hố van.

 

 

Van xả khí

 

Van xả khí là một bộ phận dùng để xả khối khí bị kẹt trong đường ống.

 

Van xả cặn

 

Van xả cặn là bộ phận xả các tạp chất, cặn bùn đất trong các bể và đường ống.

 

Van điều chỉnh lưu lượng (khống chế lưu lượng)

 

Là bộ phận đóng mở to nhỏ để điều chỉnh lưu lượng nước chảy trong đường ống và hướng dòng chảy trong đường ống theo ý muốn.

  

Bể chứa nước khu vực (bể sử dụng khu vực)

 

Là bể chứa nước sạch để sử dụng được bố trí tại khu dân cư.

 

Trụ vòi

 

Đó là một điểm để mọi người đến lấy nước, sử dụng nước.

 

Đồng hồ đo nước sử dụng

 

Là thiết bị đo đếm lượng nước tiêu thụ tại cụm khu dân cư hoặc từng hộ gia đình sử dụng nước.

 

 

Hình 5 : Trụ vòi