á ớ ô
thoát nước vi m ô
• Trong thoát nước vi mô, các phương tiện kiểm soát dòng chảy
thông thường là thoát nước từ các khu vực đô thị hóa qua các cống thông thường là thoát nước từ các khu vực đô thị hóa qua các cống thoát nước mưa đến một cống chính hoặc sông ở đô thị.
• Đây là loại giải pháp có tác dụng chuyển sự gia tăng dòng chảy mặt y ạ g p p ụ g y ự g g g y ặ về hạ lưu với lưu tốc cao hơn, vì dòng chảy tốn ít thời gian để di chuyển hơn so với các điều kiện tồn tại từ trước. Điều này gây ra ngập lụt ở các đường trục chính hoặc trong thoát nước vĩ mô.
• Loại hình kiểm soát này có các thuận lợi và bất lợi sau:
– Ưu điểm: giảm các chi phí, so với một số lượng lớn các thiết bị điều khiển phân tán; chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp hơn; dễ quản lý việc xây dựng;
việc xây dựng;
– Nhược điểm: khó tìm kiếm địa điểm thích hợp, chi phí giải phóng mặt bằng sử dụng cho các hồ hay bể chứa lớn gặp phải sự phản đối từ phía người dân.
• Đi ề u ki ệ n ứ ng d ụ ng:
– Sự kiểm soát này được áp dụng khi chính quyền thành phố áp đặt hạn chế với ự y ợ p ụ g q y p p ặ ạ sự gia tăng lưu lượng đỉnh do phát triển đô thị, và đã được sử dụng phù hợp tại nhiều thành phố trên một loạt các quốc gia.
– Các tiêu chí thông thường là lưu lượng dòng chảy đỉnh của khu vực, cùng với sự
hát t iể đô thị khô đ t á l l dò hả đỉ h t á điề
phát triển đô thị, không được vượt quá lưu lượng dòng chảy đỉnh trong các điều kiện cho trước với chu kỳ nhất định.
• Các đặc điểm và chức năng của hồ chứa
– Kiểm soát lưu lượng đỉnh:
• Đây là ứng dụng điển hình cho sự kiểm soát ảnh hưởng của lũ lụt tại các khu vực đô thị.
• Hồ chứa được sử dụng để làm giảm lưu lượng đỉnh thượng lưu giảm mặt cắt thủy
• Hồ chứa được sử dụng để làm giảm lưu lượng đỉnh thượng lưu, giảm mặt cắt thủy lực, và duy trì các điều kiện dòng chảy vốn tồn tại từ trước trong khu vực được phát triển.
– Kiểm soát thể tích:
• kiểu kiểm soát này thường được sử dụng khi nước thải và dòng chảy nước mưa được thoát đi trong đường ống kết hợp hoặc khi nước đến từ một khu vực chịu ô nhiễm.
• Vì một nhà máy xử lý có công suất hạn chế, nên lượng được xử lý phải được giữ lại.
Hồ chứa cũng được sử dụng cho lắng đọng trầm tích và xử lý chất lượng nước, giữ Hồ chứa cũng được sử dụng cho lắng đọng trầm tích và xử lý chất lượng nước, giữ cho thể tích của nó trong hồ chứa dài hơn.
• Thời gian tạm chứa, đó là sự khác biệt giữa trọng tâm của đầu vào và đầu ra của biểu đồ thuỷ văn, là một trong các chỉ số năng lực xử lý của hồ chứa.
– Kiểm soát các vật liệu rắn:
• khi một lượng đáng kể trầm tích được sinh ra, một bể chứa có thể giữ lại một phần của trầm tích để nó có thể được tách ra khỏi hệ giữ lại một phần của trầm tích để nó có thể được tách ra khỏi hệ thống thoát nước.
• Các lo ạ i h ồ ch ứ a
– Các hồ chứa có thể được thiết kế để có kích thước mà
chúng luôn luôn giữ một lượng nước nhất định, được gọi là bể duy trì hoặc để khô sau khi sử dụng (khi mưa lớn) và bể duy trì, hoặc để khô sau khi sử dụng (khi mưa lớn), và sau đó được sử dụng cho các mục đích khác. Loại này được biết đến như là một bể chứa (Hình 3.30 a).
a – Bể chứa b – Bể duy trì
• Hình 3.30 là một đại diện cho loại hồ chứa khô và ướt. Hồ chứa khô hoặc bể chứa thường được sử dụng tại Hoa Kỳ, Canada và Úc. Khi được thiết kế để kiểm soát dòng chảy, chúng nhanh chóng rút cạn được thiết kế để kiểm soát dòng chảy, chúng nhanh chóng rút cạn trong thời gian lên đến 6 giờ và không hiệu quả lắm trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm. Tăng thời gian giữ lại từ 24 đến 60 giờ có thể cải thiện việc loại bỏ chất gây ô nhiễm. Đây là loại hệ thống giữ lại tỷ lệ đáng kể chất rắn
đáng kể chất rắn.
• Khi thoát nước sử dụng dung tích phụ thêm của hệ thống để điều hòa dòng chảy, và chúng được kết nối trực tiếp đến hệ thống thoát nước, được gọi là hệ ợ gọ ệ thống trực tuyến (Hình 3.31). g ự y ( )
Hình 3.31. Hệ ố
thống chứa nước
trực tuyến Ngoại tuyến
Trực ế tuyến
• Khi dòng chảy trên một mức dòng chảy nhất định được chuyển đến khu vực điều hòa, và chỉ nhận phần dư ra từ các hệ thống tiêu thoát nước, thì gọi là hệ thống ngoại tuyến (Hình 3.32 và Hình 3.34)
ố ới á hệ hố l ữ ế ẽ ặ á ấ đề ề h á ớ hỗ h
• Đối với các hệ thống lưu trữ trực tuyến, sẽ gặp các vấn đề về thoát nước hỗn hợp
dòng chảy nước mưa khi có một số lượng lớn các kết nối kín với hệ thống thoát nước, sẽ gây ra nhiễm bẩn nghiêm trọng sinh ra trong hồ chứa, chủ yếu trong mùa khô. Trong trường hợp này, cần có đáy bê tông để đảm bảo điều kiện vệ sinh.
khô. Trong trường hợp này, cần có đáy bê tông để đảm bảo điều kiện vệ sinh.
Trực Ngoại
tuyến
Trực tuyến
Hình 3.32. Hệ thống chứa ngoại tuyến (bên trái) được kết nối với các đường ống và hệ thống trực tuyến (bên phải)
• Loại hồ chứa này có thể có đáy tự nhiên hoặc lát bê tông. Nếu làm b ằ ng bê tông thì tốn kém, nhưng có thể có các mặt tường thẳng đứng và do đó dung tích lớn hơn Điều này là rất hữu ích thẳng đứng và do đó dung tích lớn hơn. Điều này là rất hữu ích khi khó kh ắ n v ề không gian (gi ả i phóng m ặ t b ằ ng) .
• Các hồ chứa có thể hở hoặc kín. Loại h ở , thường thì chi phí ít hơn và dễ duy trì hơn. Loại kín, chi phí cao hơn (lên đến bảy lần) và rất khó để duy trì, thường được sử dụng khi muốn sử dụng không gian trên bề mặt, do địa hình hay áp lực từ dân cư dụng không gian trên bề mặt, do địa hình hay áp lực từ dân cư xung quanh có lo ngại về rác th ả i và chất lượng của hệ thống.
• Các hồ chứa ngoại tuyến có thể vận hành tự động bởi trọng lực
ố ầ ế ề
(Hình 3.33) hoặc các hệ thống bơm khi cần thiết có nhiều dung tích hơn cho một không gian nhất định (Hình 3.34). Sự khác
biệt là trong trường hợp đầu tiên dòng chảy gây ra ngập lụt các ệ g g ợp g y g y gập ụ khu vực bên và trở về hệ thống thoát nước bởi trọng lượng
riêng của nó. Trong khi ở trường hợp thứ hai, do sự cần thiết phải tăng dung tích cần đào sâu xu ố ng d ướ i cao trình của hệ phải tăng dung tích, cần đào sâu xu ố ng d ướ i cao trình của hệ thống thoát nước, và để t ậ n d ụ ng toàn bộ dung tích. Lúc này cần phải bơm.
Hình 3.33. Hệ thống chứa ngoại tuyến với dung tích bên
Hình 3.34. Hệ thống chứa có che phủ
• Hầu hết các công trình xây dựng thành công nhất thuộc loại này cũng có các công năng khác, chẳng hạn như giải trí, vì chúng được sử dụng bởi cộng đồng hà à h iải t í (hì h 3 35) D đó thiết kế hệ thố ê đ tí h h à hàng ngày cho giải trí (hình 3.35). Do đó, thiết kế hệ thống nên được tích hợp vào quy hoạch sử dụng khu vực.
Hình 3.35. Các bể chứa được dùng như các sân thể thao ở Curitiba (bên trái) và Porto Alegre (bên phải)
• Vị trí đặt các bể chứa
Nh hú t đã ói ở t ê á hồ hứ ó thể hở h ặ – Như chúng ta đã nói ở trên, các hồ chứa có thể hở hoặc
được chôn (Hình 3.33) tùy theo các điều kiện của vùng.
Trường hợp không gian hạn chế, hay cần giữ cho bề mặt trên cho mục đích sử dụng khác, có thể sử dụng các hồ chứa ngầm, tuy nhiên, các chi phí này nhiều hơn những công trình hở.
công trình hở.
– Việc xác định địa điểm của chúng phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
• Tại các khu vực đô thị hoá cao, việc xác định địa điểm phụ thuộc vào không gian có sẵn và khả năng làm giảm dòng chảy. Nếu không gian có sẵn ở thượng nguồn, tháo dung tích nhỏ, hiệu quả sẽ giảm;
• Tại các khu vực được phát triển, hồ chứa nên được bố trí trên đất có giá trị thấp, tận dụng lợi thế của vùng trũng tự nhiên hoặc công viên đã có. Một chỉ báo tốt cho lựa chọn địa điểm là các khu vực tự nhiên
à á hồ hỏ hì h thà h t ớ khi hát t iể mà các hồ nhỏ, ao hình thành trước khi phát triển.