Xác định lưu lượng nước mưa xối xuống Xác định lưu lượng nước mưa trong từng đợt
Trang 1Chương 4 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA 4.1 MỤC ĐÍCH
Xác định lưu lượng nước mưa xối xuống
Xác định lưu lượng nước mưa trong từng đợt
4.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG MƯA TÍNH TOÁN
Lưu lượng mưa tính toán xác định theo phương pháp cường độ mưa giới hạn
n
A F F
q
Q =ψ× × =ψ× ×
Trong đó:
Qtt : lưu lượng mưa tính toán của đoạn ống (l/s)
ψ: hệ số dòng chảy
1 , 0 2 , 0
t q
TB
tb =∑ × ×
ψ (Ztb: hệ số thực nghiệm, đặc trưng cho tính chất mặt phủ)
F: diện tích đoạn ống phục vụ (ha)
q: cường độ mưa tính toán (l/ha/s)
n: số mũ (phụ thuộc vào vùng địa lý), n = 1
Giả sử ta có diện tích các loại mặt phủ:
• Mái nhà: 40% - 0,95
• Mặt phủ atphan: 50% - 0,95
• Mặt cỏ: 10% - 0,1
Tính hệ số dòng chảy trung bình:
1 , 0 2 ,
q TB
tb =∑ × ×
ψ
Trong đó
q : cường độ mưa (l/ha.s)
t : thời gian mưa
∑tb hệ số lớp phủ tính theo giá trị trung bình cho toàn diện tích thoát nước mưa
87 , 0 865 , 0 100
1 , 0 10 95 , 0 50 95 , 0
=
ΨTB
Lưu lượng đơn vị dòng chảy
n c r o
TB o
t t t
A q
) ( + +
×
= ψ
Xác định thời gian mưa tính toán
o r m
tt t t t
Trang 2tm: thời gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất đến rãnh, phụ thuộc vào diện tích, cường độ mưa và bề mặt lớp che phủ
Trong khu phố không có rãnh thoát nước mưa tm = 10 phút
tr: thời gian nước chảy trong rãnh, địa hình không có rãnh nên tr = 1 phút
to: thời gian nước chảy trong ống đến diện tích tính toán
o
o o
v
l M
t = ×
Tính toán cụ thể cho tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 - 12
Đoạn ống 8 - 9
Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,5 m/s
Thời gian nước chảy trong cống là
44 , 11 60 5 , 1
858 2
,
×
×
=
o
Thời gian tính toán:
t = to + tr + tm = 11,44+ 1 + 10 = 22,44 (phút)
Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn
360 44
, 22
9 , 569 27 , 16 87 ,
=
×
×
=
n tt
t
A F
Với Q = 360 (l/s) ; v = 1,29 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 900 mm ; i = 2 , 5 × 10 − 3
Kiểm tra vận tốc trong cống giữa kết quả tính toán với giả thiết không vượt quá 15% thì kết quả tính toán được chấp nhận
Vì h/d = 1 nên chọn phương pháp nối ống theo đỉnh cống
Chọn độ sâu chôn cống ban đầu tại giếng 8 là 2 m
Tổn thất áp lực trên đoạn cống 8 – 9 bằng 2 , 5 × 10 − 3 ×858 = 2,145 (m)
Đáy cống đầu tiên tại giếng 8 bằng hiệu số giữa cốt mặt đất và độ sâu chôn cống
4 – 2 = 2 (m)
Đáy cống tại giếng 9 = 2 – 2,145 = - 0,145 (m)
Đoạn ống 9 – 10
Trang 3Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,6 m/s
Thời gian nước chảy trong cống là
96 , 5 60 6 , 1
477 2
,
×
×
=
o
Thời gian tính toán:
t = to + tr + tm = 5,96 + 22,44 + 1 + 10 = 28,4 (phút)
Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn
720 4
, 28
9 , 569 23 , 41 87 ,
=
×
×
=
n tt
t
A F
Với Q = 720 (l/s) ; v = 1,38 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1000 mm ; i = 2 × 10 − 3
Đoạn ống 10 – 11
Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,7 m/s
Thời gian nước chảy trong cống là
41 , 7 60 7 , 1
630 2
,
×
×
=
o
Thời gian tính toán:
t = to + tr + tm = 7,41+ 11,44 + 5,96 + 1 + 10 = 35,81 (phút)
Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn
942 81
, 35
9 , 569 06 , 68 87 ,
=
×
×
=
n
A F
Với Q = 942 (l/s) ; v = 1,49 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1100 mm ; i = 2 × 10−3
Đoạn ống 11 – 12
Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,8 m/s
Thời gian nước chảy trong cống là
12 , 7 60 8 , 1
641 2
,
×
×
=
o
Thời gian tính toán:
t = to + tr + tm = 7,12+ 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 42,93 (phút)
Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn
Trang 41080 93
, 42
9 , 569 58 , 93 87 ,
=
×
×
=
n
A F
Với Q = 1080 (l/s) ; v = 1,54 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1200 mm ; i = 2 × 10−3
Đoạn ống 12 – xả:
Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,8 m/s
Thời gian nước chảy trong cống là
39 , 4 60 8 , 1
395 2
,
×
×
=
o
Thời gian tính toán:
t = to + tr + tm = 4,39 + 7,12 + 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 47,32 (phút)
Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn
1094 32
, 47
9 , 569 43 , 104 87 ,
=
×
×
=
n
A F
Với Q = 1094 (l/s); v = 1,56 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1250 mm; i = 1 , 9 × 10 − 3 Tính toán thủy lực đoạn ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – cống xả được trình bày trong Bảng 4.1
Bảng 4.1 Tính toán thủy lực nước mưa tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12
Đoạn
ống
Chiều
dài
Diện tích dòng chảy, ha Tốc độ
dự
Tốc độ tính
Thời gian
Lưu lượng
Đường kính Độ dốc Bản
thân
Chuyển qua
Tính toán
8 – 9 858 9,22 7,05 16,27 1,5 1,29 30,50 946 900 0,0025
9 – 10 477 6,18 35,05 41,23 1,6 1,38 42,40 1660 1000 0,0020
10 – 11 630 8,69 59,37 68,06 1,7 1,49 56,40 2264 1100 0,0020
11 – 12 641 7,56 88,27 95,83 1,8 1,54 69,22 2714 1200 0,0020 12- CX 395 0 104,43 104,43 1,8 1,56 77,12 2817 1250 0,0019
Bảng 4.1 Tính toán thủy lực nước mưa tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12 (tiếp theo)
Đoạn
ống
Tổn
thất
áp
lực,
m
Mặt đất Đỉnh cống Đáy cống Đầu Cuối Giữa
8 – 9 2,15 4,00 3,80 2,90 0,76 2,00 -0,15 2,00 3,95 2,97
9 – 10 0,95 3,80 3,70 0,76 -0,20 -0,25 -1,20 4,05 4,90 4,47
10 – 11 1,26 3,70 3,60 -0,20 -1,46 -1,30 -2,56 5,00 6,16 5,58
11 – 12 1,28 3,60 3,50 -1,46 -2,74 -2,66 -3,94 6,26 7,44 6,85
12 - CX 0,75 3,50 3,40 -2,74 -3,49 -3,99 -4,74 7,49 8,14 7,82
