Sổ tay thủy văn cầu đường - Tính toán thủy văn, thủy lực công trình thoát nước dọc tuyến part 9 pot

Việc nối các tuyến cống có kích thước khác nhau cần phải đảm bảo để cả hai cống cùng đáp ứng các yêu cầu về tốc độ, độ đầy dòng chảy.. hiện khi có các lý do cụ thể và phải đảm bảo khả nă

Kích thước nhỏ nhất của cống thoát nước là một trong những tiêu chí bắt buộc khi thiết kế Kích thước nhỏ nhất được quy định để đảm bảo công tác duy tu, bảo dưỡng và vận hành Thông thường kích thước nhỏ nhất phụ thuộc vào chiều dài cống, lưu lượng và tính chất dòng chảy Đối với cống thoát nước ngầm, các cống có kích thước nhỏ thường là cống tròn Dưới đây là đường kính nhỏ nhất của cống khi

đặt ngầm

- Cống tròn thoát nước thải sinh hoạt đặt ở đường phố 300mm

- Cống tròn trong sân, ống thoát nước thải sản xuất 200mm

- Cống tròn thoát nước mưa và thoát nước chung đặt ở đường phố 400mm,

đặt trong sân 300mm

- Cống tròn dẫn bùn có áp 150mm

- Cống tròn nối từ giếng thu nước mưa đến đến đường cống 300mm

Ghi chú:

 Các khu dân cư có lưu lượng nước thải dưới 500m 3 /ngày cho phép dùng ống  200mm đặt ở đường phố

 Trong các trường hợp đặc biệt, ống thoát nước thải sản xuất cho phép có

đường kính dưới 200mm

b Độ đầy tính toán của cống, phương pháp nối cống

Độ đầy tính toán của cống phụ thuộc vào đường kính cống và quy định như sau:

- Cống tròn 200 -300mm không quá 0,6d;

- Cống tròn 350 - 450mm không quá 0,7d;

- Cống tròn 500 - 900mm không quá 0,75d;

- Cống tròn trên 900mm không quá 0,80d

Ghi chú:

- Đối với mương có chiều cao H từ 0,9m trở lên và tiết diện ngang có hình dáng bất kỳ, độ đầy không được quá 0,8H

- Đường ống thoát nước mưa và đường ống thoát nước chung được thiết kế

đầy hoàn toàn

- Mương thoát nước mưa xây dựng trong phạm vi các nhóm nhà ở, chiều sâu dòng nước không vượt quá 1,0m và bờ mương phải cao hơn mức nước cao nhất

từ 0,2m trở lên

- Tốc độ chảy nhỏ nhất của nước thải lấy phụ thuộc thành phần và độ thô của các hạt lơ lửng có trong nước thải, bán kính thuỷ lực hoặc độ đầy của ống hay mương

- Khi cần thay đổi kích thước của cống thoát nước, cần thực hiện tại các ga nối cống Thông thường kích thước các cống được tăng dần từ đầu nguồn tới cửa xả Việc nối các tuyến cống có kích thước khác nhau cần phải đảm bảo để cả hai cống cùng đáp ứng các yêu cầu về tốc độ, độ đầy dòng chảy

Thông thường các cống được nối trùng cao độ đỉnh, trong một số trường hợp cho phép nối trùng cao độ tim cống Việc nối trùng cao độ đáy cống chỉ được thực

hiện khi có các lý do cụ thể và phải đảm bảo khả năng thoát nước của cống phía kích thước nhỏ không bị ảnh hưởng

9.4.4 Tốc độ và độ dốc

Công thức V = C R ithể hiện rõ tốc độ phụ thuộc vào độ dốc, bán kính thủy lực, độ nhám… Khi thiết kế mạng lưới thoát nước đô thị, tốc độ phải đảm bảo không lắng đọng, không xói lở, xói mòn Nhưng khó khăn thường gặp nhất ở đô thị vùng đồng bằng là bảo đảm vận tốc không lắng (còn gọi là vận tốc tự làm sạch), V> [Vkl] Trong các trường hợp khó khăn khi không đảm bảo được vận tốc tự làm sạch, cần xem xét việc tăng số lượng ga thăm, để đảm bảo công tác nạo vét được dễ dàng hơn

Đối với nước thải sinh hoạt và nước mưa, tốc độ chảy nhỏ nhất ứng với độ

đầy tính toán lớn nhất của ống quy định như sau:

Cống tròn có đường kính 150 – 250 mm: Vmin = 0,7m/s

900 – 1200 mm 1,15 m/s

1300 – 1500 mm 1,3 m/s

Đối với nước thải sản xuất tốc độ chảy nhỏ nhất nên lấy theo quy định của cơ quan chuyên ngành hoặc theo tài liệu nghiên cứu

Ghi chú:

 Đối với các loại nước thải sản xuất mà tính chất của các chất lơ lửng gần giống với nước thải sinh hoạt thì tốc độ chảy nhỏ nhất lấy như nước thải sinh hoạt

 Đối với nước mưa có chu kỳ tràn cống P nhỏ hơn hay bằng 0,33 năm, tốc độ nhỏ nhất lấy 0,6m/s

 Đối với các đoạn cống đầu mạng lưới không đảm bảo tốc độ nhỏ nhất

đó quy định hoặc độ đầy tính toán dưới 0,2d thì nên xây dựng các giếng rửa

Tốc độ lớn nhất trong mương dẫn nước mưa v nước thải sản xuất được phép xả vào sông, hồ lấy theo bảng 9 – 8

Bảng 9 – 8

Tên loại đất hay kiểu gia cố Tốc độ chảy lớn nhất ứng với

chiều sâu dòng nước h = 0,4 -1m, m/s

Gia cố bằng các tấm bê tông

Đá vôi sa thạch

Đá lát khan

Đá lát có vữa

Cát nhỏ, cát vừa, pha sét

Cát thô, pha sét gầy

Pha sét

4,0 4,0 2,0 3,0 – 3,5 0,4 0,8 1,0

Sét

Lớp cỏ xếp ở đáy mương

Lớp cỏ xếp ở thành mương

1,2 1,0 1,6

Ghi chú:

Khi chiều sâu dòng nước h nằm ngoài khoảng trị số h = 0,4 – 1,0m, tốc độ ở bảng trên phải với hệ số điều chỉnh:

- Nếu h dưới 0,4 m, hệ số 0,85

- Nếu h trên 1,0m, hệ số 1,25

Độ dốc đường ống mương và rãnh thoát nước

- Độ dốc nhỏ nhất đường ống, mương và rãnh phải chọn trên sơ sở bảo đảm tốc độ chảy nhỏ nhất quy định

- Đối với tất cả các hệ thống thoát nước độ dốc nhỏ nhất ứng với độ đầy tính toán quy định như sau:

Đối với cống:

 150mm imin = 0,008

 200mm imin = 0,005

 300mm imin = 0,004

 400mm imin = 0,0025

 500mm imin = 0,002

 600mm imin = 0,0017

 700mm imin = 0,0014

 800mm imin = 0,0013

 900mm imin = 0,0011

 1000mm imin = 0,0010

 1250mm imin = 0,0008

 1500mm imin = 0,0007

 1750mm imin = 0,0006

 2000mm imin = 0,0005

Ghi chú:

- Trong một số trường hợp đặc biệt cho phép lấy độ dốc 0,004 đối với ống

 200mm; 0,007 đối với ống  150mm

- Độ dốc đoạn nối từ giếng thu nước mưa đến đường ống 0,02

- Theo công thức kinh nghiệm, đối với cống tròn, độ dốc nhỏ nhất lấy tỷ lệ nghịch với đường kính cống

Độ dốc của rãnh, mương thoát nước mưa lấy theo bảng 9 - 9 dưới đây

Bảng 9 - 9

Các hạng mục Độ dốc nhỏ nhất của

rãnh đường, mương

Rãnh đường mặt phủ át phan

Như trên – khi mặt phủ bằng đá dăm hoặc đá

tảng

Như trên - rải cuội, sỏi

Các rãnh riêng biệt

Mương tiêu nước

0,003 0,004 0,005 0,005 0,005

Đ 9.5 Thiết kế mạng lưới thoát nước 9.5.1 Một số nguyên tắc thiết kế

Khi phân lưu vực thoát nước và vạch tuyến đường ống cần chú ý đến điều kiện địa hình và quy hoạch chung của đô thị, phải tận dụng tối đa điều kiện địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước tự chảy

Đối với công tác cải tạo mạng lưới thoát nước thì cần nghiên cứu mạng lưới hiện có và biện pháp đấu nối với hệ thống hiện có

Khi thiết kế mạng lưới thoát nước cho tuyến đường cần căn cứ theo quy hoạch thoát nước của toàn khu vực Quá trình phát triển một khu vực, thông thường tuyến đường sẽ được xây dựng đầu tiên Như vậy hệ thống thoát nước của tuyến

đường vừa phải đảm bảo phù hợp với quy hoạch thoát nước trong tương lai, đồng thời phải đảm bảo thoát nước trong giai đoạn trước mắt, khi các khu vực đô thị chưa hoàn thành xây dựng theo quy hoạch Trong một số trường hợp khi không dung hoà được cả hai nhiệm vụ thoát nước trước mắt và lâu dài, cần xem xét thiết

kế hai hệ thống thoát nước, trong đó hệ thống để thoát nước trước mắt là hệ thống tạm Trong trường hợp này, hệ thống thoát nước tạm nếu cần thiết có thể phải sử dụng cả hình thức thoát nước cưỡng bức hoặc đào hồ chứa

Trên mạng lưới thoát nước cần xây dựng các miệng xả dự phòng để xả nước thải vào hệ thống thoát nước mưa, hoặc vào hồ khi xảy ra sự cố Trong phạm vi các khu dân cư, không được đặt các đường ống thoát nước mưa, nước thải nổi trên mặt

đất Nếu đi qua hồ sâu, sông, kênh tưới cần phải có biện pháp xử lý thích hợp Khoảng cách trên mặt bằng và mặt đứng của công trình thoát nước tới các công trình khác cần tuân thủ theo các tiêu chuẩn hiện hành

Khi thay đổi hướng hoặc độ dốc của tuyến cống cần phải thực hiện tại vị trí các giếng thăm của tuyến cống Góc nối cống trên mặt bằng không được nhỏ hơn

90o Khi nối rãnh với cống kín phải qua giếng thăm có hố khử cặn và song chắn rác

9.5.2 Thiết kế mạng lưới thoát nước

a Giếng thăm

Trong các hệ thống thoát nước, giếng thăm trên mạng lưới cống cần đặt tại các vị trí như sau:

- Vị trí nối các tuyến cống

- Tuyến cống chuyển hướng, thay đổi độ dốc hoặc thay đổi kích thước

- Đảm bảo khoảng cách để duy tu, bảo dưỡng và vận hành Khoảng cách này phụ thuộc vào kích thước tuyến cống Đối với cống tròn có thể tham khảo theo bảng 9

-10

Bảng 9 -10

Khoảng cách tối đa giữa các giếng thăm

Đường kính ống (mm) Khoảng cách giữa các giếng thăm

(m)

150 - 300

400 - 600

700 - 1000

> 1000

20

40

60

100

Ghi chú: Thông thường khoảng cách giữa các giếng thăm lấy nhỏ hơn giá trị trong bảng nêu trên và còn phụ thuộc vào lưu lượng tính toán, độ đầy và vận tốc tính toán Ví dụ như đối với cống đường kính 400 – 600mm nếu độ đầy dưới 0,5d

và tốc độ tính toán bằng tốc độ nhỏ nhất thì khoảng cách giữa các giếng là 25m - 30m

- Đáy giếng thăm trong hệ thống thoát nước mưa cần có hố thu cặn Tuỳ theo mức độ hoàn thiện các khu vực được thoát nước, chiều sâu hố thu cặn lấy khoảng 0,3 – 0,5m

b Giếng thu nước mưa

- Giếng thu nước mưa đặt ở rãnh đường theo những khoảng cách xác định thông qua tính toán Ngoài ra còn phải bố trí giếng thu tại các vị trí trũng trên trắc dọc, trước các ngã rẽ và trước dải đi bộ qua đường

- Khoảng cách giữa các giếng thu nước cần được xác định để đảm bảo các tiêu chí bao gồm:

(1) Tính chất của tuyến đường

(2) Chiều rộng phần mặt đường được phép ngập nước

(3) Thời gian cho phép ngập nước trên mặt đường

Khi đường phố rộng dưới 30m (mỗi bên rãnh nhận nước từ giữa đường), khoảng cách lớn nhất giữa các giếng có thể tham khảo bảng 9-11

Chiều dài của đoạn cống nối từ giếng thu đến giếng thăm không lớn hơn 40m

Bảng 9 -11

Khoảng cách lớn nhất giữa các giếng thu

Độ dốc dọc đường phố Khoảng cách giữa các giếng thu

(m)