Sổ tay thủy văn cầu đường - Tính toán thủy văn, thủy lực công trình thoát nước dọc tuyến part 10 pptx

Phạm vi thoát nước tính toán theo quy hoạch là 100m tính từ mép ngoài vỉa hè đối với cả nước mưa và nước thải..  Yêu cầu tính toán  Xác định lưu lượng thoát nước mưa dọc theo chiều dà

Nhỏ hơn hoặc bằng 0,004

Trên 0,004 – 0,006

Trên 0,004 – 0,01

Trên 0,01 – 0,03

50

60

70

80

Ghi chú:

- Quy định này không áp dụng đối với kiểu giếng thu cửa thu bó vỉa (giếng thu hàm ếch)

- Khi chiều rộng đường phố lớn hơn 30m thì khoảng cách giữa các giếng thu không lớn hơn 60m

- Đáy của giếng thu nước mưa phải có hố thu cặn, chiều sâu từ 0,3 – 0, 5m và cửa thu phải có song chắn rác Mặt trên song chắn rác đặt thấp hơn rãnh

đường khoảng 20mm - 30mm

- Nối mương hở với đường ống kín bằng giếng phải có hố thu cặn, phía miệng hố phải đặt song chắn rác có khe hở không quá 50mm; đường kính đoạn ống nối xác định bằng tính toán nhưng không nhỏ hơn 300mm

Ví dụ tính toán:

 Số liệu đầu vào

Tính khẩu độ cống thoát nước dọc cho tuyến đường đô thị Chiều rộng mặt cắt ngang (phạm vi chỉ giới đỏ) là 68m Phạm vi thoát nước tính toán theo quy hoạch là 100m tính từ mép ngoài vỉa hè (đối với cả nước mưa và nước thải) Chiều dài đoạn tuyến từ điểm đầu tới vị trí cửa xả là 1500m Hệ thống thoát nước dự kiến

là hệ thống chảy riêng hoàn toàn (thoát nước mưa và thoát nước bẩn theo hai hệ thống riêng biệt)

 Yêu cầu tính toán

 Xác định lưu lượng thoát nước mưa dọc theo chiều dài đoạn tuyến Dự

kiến khẩu độ cống thoát nước mưa dọc tuyến

 Xác định lưu lượng thoát nước thải dọc theo chiều dài tuyến Kiểm tra khả năng thoát nước chung khi nước thải được thoát tạm thời trong hệ thống thoát nước mưa

 Các bước tính toán

Hệ thống thoát nước mưa

Đối với hệ thống thoát nước mưa dọc tuyến, các bước tính toán cần thực hiện như dưới đây Trong bảng tính phía dưới sẽ trình bày toàn bộ các nội dung tính toán

 Xác định diện tích thoát nước của hệ thống cống dọc Trong ví dụ này, dự kiến dọc tuyến sẽ có 2 hệ thống thoát nước dọc hai bên đường Như vậy, mỗi hệ thống cống dọc sẽ thoát nước cho phạm vi 34m trong mặt cắt ngang và 100m phía ngoài vỉa hè (cột 2, 3, 4)

 Xác định thời gian tập trung nước tới các mặt cắt yêu cầu Thời gian tập trung nước bao gồm cả thời gian chảy tới cống và thời gian chảy trong cống Trong

ví dụ này xác định thời gian nước chảy tới cống là 10 phút Thời gian chảy trong cống được xác định trên cơ sở chiều dài đoạn cống và vận tốc nước chảy trong cống (cột 5, 6, 7)

 Xác định cường độ mưa tính toán tương ứng với tần suất tính toán và thời gian tập trung nước (cột 8)

 Xác định hệ số dòng chảy tính toán Hệ số dòng chảy căn cứ theo tính chất bề mặt phủ của đô thị và tính chất mưa khu vực (cần lưu ý với những trận mưa dài ngày thì hệ số thấm giảm đi đáng kể) Trong ví dụ này hệ số dòng chảy xác

định là 0,85

 Tính toán lưu lượng tại các mặt cắt yêu cầu (cột 9)

 Thông số khẩu độ cống được dự kiến tại cột 10 Tuy nhiên việc xác định khẩu độ cống đối với từng đoạn còn phụ thuộc vào độ dốc đặt cống Khẩu độ cống

đề xuất tại cột 10 chỉ là cơ sở để xác định trắc dọc cống Việc kiểm toán khẩu độ cống đối với từng đoạn cần thực hiện trên cơ sở trắc dọc cống thực tế

Tính toán lưu lượng cống thoát nước mưa dọc tuyến

Trường

hợp

tính

toán

Chiều

dài

đoạn

cống

Chiều rộng thoát nước

Diện tích thoát nước

Thời gian tập trung

nước

Cường

độ mưa

Lưu lượng thiết

kế

Khẩu

độ cống

đề xuất

Đến cống

Trong cống Tổng

( m ) ( m ) (ha) ( ph ) ( ph ) ( ph ) ( l/s/ha

)

( m3/s ) (mm)

1 100 134 1,34 10,0 1,7 11,7 419 0,48 D1000

2 200 134 2,68 10,0 3,3 13,3 404 0,92 D1000

3 250 134 3,35 10,0 4,2 14,2 396 1,13 D1000

4 300 134 4,02 10,0 5,0 15,0 389 1,33 D1000

5 350 134 4,69 10,0 5,8 15,8 382 1,52 D1250

6 400 134 5,36 10,0 6,7 16,7 376 1,71 D1250

7 450 134 6,03 10,0 7,5 17,5 370 1,90 D1250

8 500 134 6,70 10,0 8,3 18,3 364 2,07 D1250

9 550 134 7,37 10,0 9,2 19,2 358 2,24 D1250

10 600 134 8,04 10,0 10,0 20,0 352 2,41 D1500

11 650 134 8,71 10,0 10,8 20,8 347 2,57 D1500

12 700 134 9,38 10,0 11,7 21,7 342 2,72 D1500

13 750 134 10,05 10,0 12,5 22,5 337 2,87 D1500

14 800 134 10,72 10,0 13,3 23,3 332 3,02 D1500

15 850 134 11,39 10,0 14,2 24,2 327 3,16 D2000

16 900 134 12,06 10,0 15,0 25,0 322 3,30 D2000

17 950 134 12,73 10,0 15,8 25,8 318 3,44 D2000

18 1000 134 13,40 10,0 16,7 26,7 313 3,57 D2000

19 1050 134 14,07 10,0 17,5 27,5 309 3,70 D2000

20 1100 134 14,74 10,0 18,3 28,3 305 3,82 D2000

21 1150 134 15,41 10,0 19,2 29,2 301 3,94 D2000

22 1200 134 16,08 10,0 20,0 30,0 297 4,06 D2000

23 1250 134 16,75 10,0 20,8 30,8 294 4,18 D2000

24 1300 134 17,42 10,0 21,7 31,7 290 4,29 D2000

25 1350 134 18,09 10,0 22,5 32,5 286 4,40 D2000

26 1400 134 18,76 10,0 23,3 33,3 283 4,51 D2000

27 1450 134 19,43 10,0 24,2 34,2 279 4,62 D2000

28 1500 134 20,10 10,0 25,0 35,0 276 4,72 D2000

29 1600 134 21,44 10,0 26,7 36,7 270 4,92 D2000

30 1700 134 22,78 10,0 28,3 38,3 264 5,11 D2000

Hệ thống thoát nước thải

Lưu lượng thoát nước thải phụ thuộc rất lớn vào tính chất, loại hình và quy mô đô thị, quy mô dân số dọc tuyến Thông thường các thông số này được xác định thông qua bài toán quy hoạch đô thị Việc dự kiến khẩu độ công trình thoát nước thải phải được thực hiện bởi đơn vị lập quy hoạch vì vấn đề này có liên quan tới vị trí, quy mô các trạm bơm nước thải, các nhà máy xử lý Thời điểm hoàn thành hệ thống thoát nước thải với đầy đủ các công trình đầu mối như trạm bơm, nhà máy xử

lý, thường chậm hơn khá nhiều so với tuyến đường Như vậy trong giai đoạn đầu nước thải thường thoát chung với hệ thống thoát nước mưa Các bước tính toán lưu lượng nước thải dưới đây mang tính sơ bộ để kiểm tra khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước mưa khi có nước thải thoát cùng Các bước tính toán bao gồm:

 Xác định phạm vi thoát nước thải Trong ví dụ này phạm vi thoát nước thải sẽ là 100m tính từ mép ngoài vỉa hè

 Căn cứ trên quy hoạch, xác định loại hình đô thị và quy mô dân số trong phạm vi tính toán Trong ví dụ này xác định là khu dân cư, mật độ dân số 800 (người/ha)

 Xác định chỉ tiêu nước thải n0 Trong ví dụ này chỉ tiêu nước thải là 200(lít/người/ngày đêm)

 Xác định tổng lượng nước thải Wt và lưu lượng nước thải trung bình QTB tại các mặt cắt yêu cầu tính toán

 Xác định hệ số không điều hòa chung Kch

 Xác định lưu lượng thải lớn nhất Qmax = Kch * QTB tại các mặt cắt yêu cầu tính toán

 Trong ví dụ này, tại mặt cắt cuối cùng các thông số tính toán lưu lượng nước thải như sau:

+ Tổng lượng nước thải: Wt = (15*800)*200 = 2400 (m3/ngày) + Lưu lượng trung bình: QTB = 2400*1000/86400 = 27,8(l/s) + Hệ số không điều hòa chung: Kch = 1,85

+ Lưu lượng thải lớn nhất: QMax = 1,85x27,8 = 51,4 (l/s)

 Như vậy lưu lượng nước thải lớn nhất tại mặt cắt cuối cùng chỉ tương

đương 1,1% lưu lượng nước mưa lớn nhất

Các vấn đề lưu ý khi thiết kế

 Việc chọn khẩu độ cống dọc thoát nước mưa cần căn cứ trên lưu lượng tính toán đối với từng đoạn tuyến Khả năng thoát nước của cống còn phụ thuộc vào độ dốc đặt cống, tuy nhiên yếu tố này có liên quan tới trắc dọc cống, trắc dọc

đường và các khống chế cao độ khác Như vậy, sau khi tiến hành bố trí cống (khẩu

độ, trắc dọc) cần kiểm toán khả năng thoát nước của cống trên cơ sở các thông số trắc dọc cụ thể

 Trong trường hợp này khẩu độ cống thoát nước mưa đủ đảm bảo thoát nước cả nước mưa và nước thải Do đó trong giai đoạn đầu, nước thải có thể thoát cùng với nước mưa mà vẫn không cần tăng khẩu độ cống

Tài liệu sử dụng trong Chương IX:

[1] Cấp thoát nước Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 1988

[2] Thoát nước, Tập 1: Mạng lưới thoát nước Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật,

2001

[3] Thoát nước đô thị, một số vấn đề về lý thuyết và thực tiễn ở Việt Nam Nhà xuất bản Xây dựng, 2002

[4] Adolison Phân tích bãi sông và thuỷ văn Nhà xuất bản Wesley, 1992

[5] Hướng dẫn thoát nước đường ôtô, AASHTO, 1982

[6] Thoát nước mặt đường ôtô Thông tin thuỷ lực công trình No.12-1984

[7] Tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ, 22TCN 220-95