GIÁO TRÌNH

Máy bơm và trạm bơm

Science and Technology

Trạm bơm cấp nước nông thôn

Tác giả: Nguyễn Quang Đoàn

TRẠM BƠM CẤP NƯỚC NÔNG THÔN

Người ta gọi nhà máy trong đó chứa các máy bơm chính và máy bơm phụ cùng các trang thiết bị liên quan nhằm cấp nước cho vùng nông thôn là trạm bơm cấp nước nông thôn. Loại trạm bơm này được phân chia ra theo các cách sau:

- Phân theo vị trí tuyến bơm nước: Trạm bơm nâng đầu nút I, trạm bơm nâng chuyển tiếp II và các trạm bơm nâng tiếp theo.

-Phân theo công dụng của trạm: Trạm bơm cấp nước uống trang trại, trạm bơm cấp nước sản xuất;

- Phân theo đặc điểm công nghệ: Trạm bơm bờ sông , trạm bơm lòmg sông;

- Phân theo đặc điểm kết cấu: Trạm bơm tách riêng , trạm bơm kết hợp.

Đặc điểm của trạm bơm cấp nước nông thôn là thời gian làm việc tiến hành cả năm .

Yêu cầu đặt ra đối với loại trạm bơm này như sau:

Có tính an toàn cao. Vì vậy ngoài thiết bị bơm chính còn phải lắp đặt các tổ máy bơm dự phòng và các trang thiết bị phụ.

Đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao. Xung quanh trạm bơm cần bảo đảm vệ sinh, bên trong nhà máy cần có các công trình vệ sinh và bố trí các phòng cho nhân viên trực ban nghỉ.

Cần có mức tự động hóa cao;

Lưu lượng trạm bơm cấp tương đối nhỏ, bởi vậy các đường ống được làm bằng thép cán có đường kính nhỏ, điều này cho phép dễ dàng lắp ghép đường ống trong nhà máy.

Thành phần của các trạm bơm loại này có thể thay đổi phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên. Bởi vậy, thường bố trí tối ưu của chúng được chọn thông qua kết quả so sánh kinh tế - kỹ thuật nhiều phương án.

Lấy nước từ nguồn nước mặt

Các sơ đồ trạm bơm đầu nút của trạm bơm cấp nước nông thôn.

a, , , - nhà máy bơm tương ứng: đứng tách riêng, kết hợp với giếng bờ, nằm trong vùng

giếng bờ, kiểu lòng sông : 1- đầu nút ngập; 2- ống tự chảy (hoặc xi phông ); 3- giếng bờ

4- hai dãy lưới phẳng; 5,7 - ống hút và ống đẩy; 6- nhà máy bơm; 8,9- buồng cửa van và ngăn hút; 10 - cầu công tác.

Công trình lấy nước của trạm bơm nâng đầu nút I được xây dựng trên nền đất yếu bảo hòa nước đặt ở bãi bồi sông và hồ chứa khi mực nước giao động lớn rất phức tạp trong việc bố trí ( xem Hình 8 - 16 ).

Sơ đồ a có thể được áp dụng rộng rãi với mọi loại bãi bồi, mọi loại địa chất, mọi cấp lưu lượng và giao động mực nước nào của nguồn. Sơ đồ này có nhược điểm là có số lượng công trình nhiều, người ta luôn tìm cách giảm bớt số lượng hạng mục, nếu được.

Sơ đồ δ có lợi hơn sơ đồ a ở chỗ nhà máy kết hợp với giếng bờ. Các sơ đồ b và ... cũng áp dụng với mọi cấp lưu lượng nhưng phức tạp cả trong thi công lẫn trong vận hành do đặt gần giữa sông.

Nhà máy của trạm bơm đặt ở lòng sông hoặc trong bãi bồi ngập nước thường được làm ở dạng giếng chìm ( xem Hình 8 - 16 ).

Kết cấu công trình lấy nước đầu nút kết hợp trạm nâng I

1- giếng lấy nước; 2- buồng bơm; 3- tường giếng chìm; 4- ống dẫn tự chảy; 5- phần trên;

6- lưới mịn lọc nước; 7- máy bơm chính.

Để đảm bảo việc cấp nước không bị phá hoại, khi thiết kế trạm bơm cần chú ý đến:

- Việc phân đoạn của công trình lấy nước ( số lượng các đoạn làm việc độc lập của công trình lấy nước, tuyến tự chảy và các phân đoạn lưới của giếng bờ không được nhỏ hơn hai );

- Đối với công trình cấp 1, xây dựng hai công trình lấy nước với hai cách lấy nước khác nhau .

Các sơ đồ trạm bơm nâng chuyển nước II đơn gỉan hơn trạm bơm dâng đầu nút I.

Sơ đồ tổng hợp giữa công trình lấy nước và làm sạch nước khi bố trí kiểu nhà máy tách rời của trạm bơm I và II được trình bày ở Hình 8 - 17,a.Trạm bơm nâng I bơm nước

Hình 8 - 17. Các sơ đồ tổng hợp công trình của trạm bơm cấp nước nông thôn. a,δ - bố trí tách biệt và kết hợp nhà máy cuat trạm nâng I và II; b- bố trí các công trình của trạm bơm II và III; ,  - khi lấy nước ngầm: 1- nút nhận nước; 2- ống dẫn; 3- phần nhận nước của nhà máy trạm nâng I; 4- gian máy; 5- ống áp lực; 6- buồng van; 7- công trình làm sạch nước; 8- dung tích điều tiết; 9,11- nhà máy của trạm nâng II và III; 10- tháp áp lực; 12- lấy nước ngầm ( từ hố khoan hoặc giếng lò ).

đến công trình làm sạch nước 7, nước sạch đã được khử nhiễm được đưa đến bể nước sạch. Từ bể này, nước sạch được trạm nâng II bơm vào mạng ống áp lực hoặc vào tháp áp lực.

Máy bơm của trạm nâng II còn có thể được đặt trong nhà của trạm bơm nâng I ( xem

Hình 8 - 17, δ ). Nước từ công trình làm sạch quay lại về trạm nâng I. Trang thiết bị của trạm nâng II cũng được đặt trong nhà máy bơm của trạm nâng I.

Các sơ đồ công trình của các trạm bơm II và III được chỉ dẫn trên Hình 8 - 17,b. Nhà máy của trạm III được bố trí bên cạnh ống áp lực mà không đặt trực tiếp trên ống, điều này có lợi trong giai đoạn tháo nước nhỏ và tổn thất cột nước nhỏ khi ngắt và cấp nước chỉ một mình trạm nâng II.

Lấy nước từ nguồn nước ngầm

Khi thiếu nguồn nước mặt có thể lấy nước ngầm. Nếu chất lượng nước ngầm đúng quy cách nước uống thì không cần phải xử lý nước ( xem Hình 8 - 17, ). Nếu nước ngầm cần phải xử lý thêm thì trong thành phần công trình của trạm bơm cấp nước nông thôn cần đưa vào công trình xử lý nước ( như Hình 8 - 17, ). Công trình lấy nước ngầm được chia làm các dạng: lấy nước ngang, lấy nước đứng và lấy nước dạng tia:

- Lấy nước ngang: thường được áp dụng khi mực nước ngầm không sâu ( đến 5 m ) và lớp nước không dày. Cửa lấy nước này gồm những hành lang thu nước hoặc những ống có đục lỗ đặt trong lớp thấm cuội cát, chúng tập trung nước vào giếng thu, trong giếng đặt tổ máy bơm để bơm lấy nước. Các ống thu nước đặt dọc lòng sông hoặc ngang dòng nước ngầm.

- Lấy nước đứng được áp dụng khi lớp nước ngầm sâu hơn 5 m. Thường chúng có dạng giếng lò hoặc hố khoan ( xem Hình 8 - 18 ). Để ngăn ngừa trôi đất, người ta dùng các lưới lọc và dây kim loại quây trong giếng khoan hoặc đổ sỏi trong giếng lò.

Các sơ đồ công trình lấy nươc ngầm.

a) giếng lò; δ, b) hố khoan đặt bơm nhúng ; ) lấy nước dạng tia .

1- giếng lò; 2- đất ngậm nước; 3- giếng khoan; 4- máy bơm giếng phun; 5- động cơ điện

6- gian trên; 7- ống áp lực; 8- máy bơm nhúng; 9,10- giếng ngầm và giếng chìm; 11- ống lọc nằm ngang - tia; 12- van và cần điều khiển van.

Công trình lấy nước đứng có thể gồm từ 1 đến 30 chiếc giếng lò hoặc giếng khoan và

thường được bố trí thành tuyến song song với tuyến lỗ lấy nước bờ, đặt vuông góc hoặc tạo một góc với dòng chảy đê thu được nước dưới lòng sông hoặc để phân bố đều trên một diện tích nhất định sao cho các giếng không gây hỗn loạn lẫn nhau khi hoạt động.

Hình 8 - 19 thể hiện một hình thức khác về lấy nước đứng từ các giếng khoan. Nước được lấy từ cụm các giếng khoan 1 theo ống tập trung 2 và được bơm 4 bơm đến nơi dùng. Bơm chân không 3 để tạo chân không liên tục trong ống hút của bơm.

Sơ đồ lấy nước từ các giếng khoan.

a) Nối ống tập trung nước trực tiếp với ống hút của bơm chính.

b) Đặt mút cuối ống tập trung nước dưới mực nước thấp nhất của giếng.

1- giếng khoan; 2- ống tập trung nước; 3- đến bơm chân không;

4- bơm chính; 5- mực nước động; 6- giếng góp.

- Lấy nước dạng tia, thông thường được áp dụng để lấy nước ngầm từ những lớp nước mỏng trong trường hợp khoan số lượng lớn giếng khoan là không kinh tế. Loại tia thường được làm từ dạng giếng lò 10 thông thường hoặc giếng chìm, các giếng này được sử dụng làm giếng tập trung nước .Theo hướng bán kính của giếng tập trung đặt các ống lọc nước nằm ngang 11 cắm sâu vào đất thấm chứa nước. Nước thu được từ các ống này được tập trung về giếng tập trung và được bơm lên .

 
MỤC LỤC