Thiết kế hệ thống thoát nước

www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI –CS2 BỘ MƠN CẤP THỐT NƯỚC Biên soạn:sv Tống Đình Quyết -[ \ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM SWMM THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỐT NƯỚC LỜI GIỚI THIỆU Tp Hồ Chí Minh Tháng năm 2008 Mục lụ Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước PHẦN III : GIỚI THIỆU PHẦN MỀM I Giới thiệu phần mềm SWMM : Mơ hình tốn SWMM (Storm Water Management Model ) mơ hình động lực học mơ mưa – dịng chảy cho khu vực thị chất lượng, tính tốn q trình chảy tràn từ lưu vực phận đến cửa nhận nước Mơ hình vừa mơ cho kiện ( trận mưa đơn lẻ ), vừa mơ liên tục Mơ hình Metcalf Eddy xây dựng năm 1971, sản phẩm hợp đồng kinh tế trường ĐH Florida tổ chức bảo vệ môi trường Hoa kỳ EPA (The U.S.Environment Protection Agency ) Khi đời mơ hình chạy mơi trường DOS Mơ hình liên tục cập nhập phiên SWMM 5.0 chạy môi trường WINDOW Phiên viết lại phận phịng thí nghiệm nghiên cứu Quản lý rủi ro Quốc gia EPA Các phiên qua SWMM : ¾ 1969 – 1971 : Version ¾ 1975 : Version ¾ 1981 : Version ¾ 1988 : Version ¾ 2004 : Version Phần mềm cung cấp miễn phí Download : http://www.epa.gov/ednnrmrl/swmm/ II Khả phần mềm SWMM : Mơ hình SWMM mơ hình tốn học tồn diện, dùng để mơ khối lượng tính chất dịng chảy thị mưa hệ thống cống thoát nước thải chung Mọi vấn đề thuỷ văn đô thị chu kỳ chất lượng mơ phỏng, bao gồm dịng chảy mặt dòng chảy ngầm, vận chuyển qua mạng lưới hệ thống tiêu thoát nước, hồ chứa khu xử lý Mơ hình SWMM mơ dạng mưa thực tế sở lượng mưa (biểu đồ trình mưa hàng năm) số liệu khí tượng đầu vào khác với hệ thống Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước mô tả (lưu vực, vận chuyển, hồ chứa / xử lý) để dự đoán trị số chất lượng khối lượng dịng chảy Dòng chảy (Khối Runoff) Truyền tải chảy mặt (Khối transport) Chảy hệ thống (Khối Extran) Trữ / Xử lý (Khối torage/Treatment) Nhận nước (KhốiReceiving) Hình 1: Các khối xử lý mơ hình SWMM Trong sơ đồ bao gồm khối sau: ¾ Khối “dịng chảy” (Runoff block) tính tốn dịng chảy mặt ngầm dựa biểu đồ trình mưa (và/hoặc tuyết tan) hàng năm, điều kiện ban đầu sử dụng đất địa hình ¾ Khối “truyền tải” (Transport block) tính tốn truyền tải vật chất hệ thống nước thải ¾ Khối “chảy hệ thống” (Extran block) diễn tốn thủy lực dịng chảy phức tạp cống, kênh… ¾ Khối “Trữ/xử lý“ (Strorage/Treatment block) biểu thị cơng trình tích nước ao hồ…và cơng trình xử lý nước thải, đồng thời mơ tả ảnh hưởng Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước thiết bị điều khiển dựa lưu lượng chất lượng - ước tốn chi phí thực ¾ Khối “nhận nước” (Receiving block) Mơi trường tiếp nhận Mục đích ứng dụng mơ hình tốn SWMM cho hệ thống thoát nước triển khai nhằm : o Xác định khu vực cần xây mở rộng cống nước để giảm tình trạng ngập lụt đường phố cung cấp dịch vụ thoát nước thải cho khu vực phát triển o Ước tính lưu lượng nước lũ kênh chi lưu để xác định vị trí kênh cần cải thiện nhằm giảm thiểu tình trạng tràn bờ o Cung cấp công cụ quy hoạch để đánh giá việc thực cống chắn dòng dọc kênh * Những ứng dụng điển hình SWMM : o Quy hoạch hệ thống thoát nước mưa o Quy hoạch ngăn tràn cống chung o Quy hoạch hệ thống thoát nước lũ kênh hở o Quy hoạch cống ngăn lũ o Quy hoạch hồ chứa phịng lũ SWMM xem xét q trình thủy văn tạo dịng chảy lưu vực thị : o Quá trình mưa o Bốc bề mặt nước o Tuyết tan o Tổn thất tích tụ tán tổn thất điền trũng o Tổn thất thấm o Thẩm thấu nước vào tầng nước ngầm o Dòng chảy sát mặt o Dòng chảy tràn bề mặt Sự biến đổi mặt khơng gian q trình khắc phục việc chia nhỏ khu vực nghiên cứu thành nhiều lưu vực đồng SWMM có tất tính mền dẻo mơ hình thủy lực dùng để diễn tốn dịng chảy, nhập lưu cống, kênh, hồ, trạm xử lý nước, cơng trình phân nước hệ thống tiêu thoát nước : Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước o Tính tốn hệ thống lớn phức tạp o Sử dụng nhiều loại cống có hình dạng kích thước khác kênh hở o Mơ hình hóa phận phức tạp hệ thống như: hồ chứa, trạm xử lý nước, trạm bơm tiêu … o Có thể xét đến nhập lưu hay dịng chảy từ bên ngồi vào cống dòng chảy mặt, sát mặt, ngầm, nước thải sinh hoạt nhiều dạng khác dòng chảy o Có thể sử dụng phương pháp diễn tốn dịng chảy sóng động học hay sóng động lực học o Mơ nhiều loại chế độ dịng chảy nước vật, chảy ngược, nước nhảy cống đóng mở đột ngột … SWMM ước tính chất ô nhiễm liên quan đến dòng chảy lưu vực đô thị : o Chất ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt, từ khu vực khác o Ô nhiễm dòng chảy mưa o Nguồn ô nhiễm khác chảy từ bên vào hệ thống tiêu thoát nước o Diễn toán chất lượng nước hệ thống kênh o Ước tính giảm chất nhiễm từ bể lắng đọng trạm xử lý nước III Các thuật toán SWMM : Cơ sở toán học SWMM : Phần mền SWMM gồm modun : ¾ Modun Runoff SWMM modun tính dịng chảy từ mưa, chất nhiễm lưu vực ¾ Modun Transport SWMM diễn tốn dịng chảy / hệ thống đường ống, kênh dẫn, hồ điều hòa, trạm bơm, trạm xử lý hệ thống tiêu thoát nước thị SWMM cho phép tính tốn dịng chảy chất lượng lưu vực con, tốc độ chảy, chiều sâu chảy, chất lượng nước đoạn ống cống, kênh dẫn trình mô bao gồm nhiều bước thời gian Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 1.Tính tốn lượng mưa hiệu Việc tính tốn lượng mưa hiệu thực phương pháp khấu trừ tổn thất thấm, điền trũng, bốc từ bề mặt đất, điền trũng, thấm PEF (t) = N (t) – VP (t) – F (t) – W (t) Trong : PEF : Lượng mưa hiệu (mm) N : Lượng mưa (mm) P : Lượng bốc bề mặt (mm) F : Lượng thấm vào đất (mm) (2.2) W(t) : Lượng trữ bề mặt – tổn thất điền trũng (mm) t : Thời gian Lượng mưa : đưa vào mô hình giá trị lượng mưa cường độ mưa theo thời đoạn Lượng bốc bề mặt : lượng bốc bề mặt người sử dụng nhập vào mơ hình, tính theo phương pháp sau: - Phương pháp cân lượng: Er = 0,0353Rn Trong đó: Er : Lượng bốc hơi(mm/ngày) Rn : Bức xa thực(W/m2) - Phương pháp khí động lực: Ea = B(eas − ea ) với B = 0,102u2 ⎡ ⎛ z2 ⎞⎤ ⎢ln⎜⎜ ⎟⎟⎥ ⎢⎣ ⎝ z0 ⎠⎥⎦ Trong đó: (2.3) ; ⎛ 17,27T ⎞ eas = 611exp⎜ ⎟ ⎝ 273,3 + T ⎠ Ea : Lượng bốc (mm/ngày) u2 : Tốc độ gió (m/s) đo chiều cao z2 (cm) z0 : Chiều cao mẫu nhám (cm) Rh : Độ ẩm tương đối (%) ; ea = Rh eas Lượng trữ bề mặt : lượng nước bị tích tụ lại dịng chảy di chuyển qua vùng có địa hình âm ao, hồ, chỗ trũng mặt đường… Lượng trữ bề mặt khó xác định tính phức tạp lưu vực thị, thành phần thường đánh giá qua điều tra sau hiệu chỉnh qua mơ hình Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 2.Tính tốn thấm, lượng thấm: Thấm q trình có tính định với vai trị đại lượng vào cho hệ thống đất thống khí Ý nghĩa quan trọng q trình thấm trình động lực trình trao đổi nước đất phân chia lượng mưa thành nước bề mặt nước đất ảnh hưởng đến q trình thủy văn, đặc biệt hình thành dịng chảy lưu vực Để tính tốn dịng chảy đạt độ xác phù hợp với quy luật vật lý, có nhiều mơ hình thấm xây dựng Trong mơ hình SWMM có phương pháp để lựa chọn: ¾ Phương pháp mơ hình thấm HORTON (1940) : mơ hình thấm giai đoạn Horton nhận xét trình thấm tốc độ thấm f khơng đổi đó, sau giảm dần theo quan hệ số mũ đạt tới giá trị không đổi f ∞ Mơ hình thấm Horton áp dụng cho để tính cho trận mưa đỉnh dạng đường cong mưa biến đổi không lớn f p = f + ( f − f ∞ )e -kt Trong đó: (2.4) fp (mm/s): Cường độ thấm vào đất f∞ (mm/s): Cường độ thấm nhỏ thời điểm bão hòa f0 (mm/s): Cường độ thấm lớn thời điểm ban đầu t=0 t (s) : Thời gian tính từ lúc bắt đầu trận mưa rơi k (T-1): Hằng số chiết giảm Các thơng số f∞, f0, k hồn tồn xác định đường cong thấm fp người sử dụng đưa vào tính tốn ¾ Phương pháp mơ hình thấm Green-Ampt (1911) : xây dựng dựa phương trình thấm Darcy Mein - Lason (1973) cải tiến phương pháp để tính tốn q trình thấm theo hai giai đoạn: giai đoạn bão hoà giai đoạn sau bão hồ Trong giai đoạn bão hịa, đường cong cường độ thấm đường trình mưa thực lượng mưa giai đọan tham gia vào trình thấm Trong giai đoạn sau bão hịa, lớp đất bề mặt bão hòa nước, đường cong thấm giảm theo quy luật thấm trọng lực Phương trình thấm Green-Ampt viết dạng: Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước V = K.J Trong đó: (2.5) V: Cường độ thấm vào đất (mm/s) K: Hệ số thấm thuỷ lực bão hoà (mm/s) J: Độ dốc thủy lực, J=Sf • Khi F < Fs f = i F= S IDM với i> Ks; f = i i −1 Ks • Khi F ≥ Fs f = f p fp=Ks (1+ Trong đó: f: S.IDM ) F Cường độ thấm vào đất (mm/s) fp: Cường độ thấm tiềm (mm/s) i: Cường độ mưa (mm/s) F: Lượng thấm tích luỹ (mm) F s: Cường độ thấm tích luỹ đến trạng thái bão hoà (mm) S: Sức hút mao dẫn trung bình (mm) IDM: Độ thiếu hụt ẩm ban đầu Ks: Hệ số thấm thuỷ lực bão hoà (mm/s) Theo EULER (1989) lượng bốc ngày tính theo cơng thức VP(mm)=1,58 +(0,96+0,0033i)sin{2 π /365(i-148)] Trong (2.6) i: Ngày tính theo nămthủy văn i=1 Ngày tháng i=365 Ngày 31 tháng 10 năm sau VP : Lượng bốc ngày thứ i Lượng trữ bề mặt khó xác định tính phức tạp lưu vực đô thị, thành phần thường đánh giá qua điều tra sau hiệu chỉnh qua mơ hình Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 3.Tính tốn dịng chảy mặt Phương trình mơ dịng chảy tràn mặt bao gồm phương trình liên tục phương trình động lượng - Phương trình liên tục dV dd =A = A.i * − Q dt dt Trong đó: (2.7) V : Thể tích nước bề mặt lưu vực d : Chiều sâu lớp dòng chảy mặt t : Thời gian A : Diện tích lưu vực phận i* : Cường độ mưa hiệu quả= cường độ mưa rơi trừ tổn thất bốc bề mặt Q : Lưu lượng dòng chảy khỏi lưu vực xét - Phương trình động lực: Q =W Trong đó: Phương trình Manning : (d − dp)5 / S / n (2.8) W : Chiều rộng trung bình lưu vực (m) n: Hệ số nhám Manning Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 10 IV Cấu tạo mạng lưới thoát nước SWMM SWMM dùng tập hợp nút ( node ), đoạn ống nối với nút, hồ điều hịa, cửa xả, bơm… Để mơ tả hệ thống mạng lưới thoát nước Cấu tạo mạng lưới hệ thống thoát nước bao gồm thành phần : Subcatchment( lưu vực), Raingage(trạm mưa), Junction(nút),Storage Units( hồ điều hòa),Conduits(đường ống), Pumps(bơm), Regulatiors(van điều khiển hay van chiều ), Outfalls(cửa xả), mối liên hệ phân thể sơ đồ sau Hình 2: Sơ đồ mơ mạng lưới nước SWMM Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 28 Hình 28 a Mơ diễn biến dòng chảy tuyến từ nút – cửa xả thời điểm đầu trận mưa Hình 28 b Mơ diễn biến dịng chảy tuyến từ nút – cửa xả thời điểm kết thúc trận mưa Ta thấy thời điểm đầu trận mưa hệ thống đảm bảo khả chuyền tải nước thải khơng xảy tình trạng ngập, trận mưa kết thúc có xâm nhập nước mưa cộng với nước thải sẵn có làm hệ thống( tuyến – cửa xả) bị ngập hai nút, nút nút lưu lượng đường ống q lớn so với đường kính ống Để khắc phục tình trạng ngập hệ thống ta tiến hành khai báo lại thông số đầu vào hệ thống ( đường kính ống) Để thay đổi thơng số đối tượng hệ thống ta cần nhấp đúp chuột vào đối tượng nhập giá trị cho Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 29 Sau khai báo lại thơng số đầu vào hệ thống ( đường kính ống) ta diễn biến trạng thái dòng chảy hệ thống ( tuyến – cửa xả ) sau: Hình 29a: Mơ diễn biến dịng chảy tuyến từ nút – cửa xả thời điểm đầu trận mưa Hình 29.b: Mơ diễn biến dòng chảy tuyến từ nút – cửa xả thời điểm kết thúc trận mưa Ta thấy thời điểm đầu trận mưa thời điểm kết thúc trận mưa hệ thống đảm bảo khả chuyền tải khơng xảy tình trạng ngập Điều có nghĩa việc chọn thơng số đầu vào hệ thống (đường kính ống) hợp lý Tiến hành bước tương tự cho tuyến lại ta chọn hệ thống hợp lý Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 30 Hình 30: Mơ diễn biến dòng chảy tuyến từ nút – nút 13 thời điểm kết thúc trận mưa ¾ Xem xét khả điều tiết hồ chứa : Table/by object/nodes Bảng 3: Bảng kết tính tốn hồ chứa Từ q trình diễn biến dịng chảy cống bảng kết hồ ta thấy thời điểm trận mưa hồ đảm bảo khả tự điều tiết, không bị ngập ( Flooding = 0) Cũng từ kết ta thấy mực nước hồ cao 1m điều giúp ta thiết kế hồ với dung tích hợp lý nhất, vừa đảm bảo khả điều tiết hồ vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 31 ¾ Xem xét lưu lượng nước thải đoạn ống, độ đầy, vận tốc dòng chảy Table/by object/link Bảng 4: Bảng kết cống số Ta thấy vận tốc nước thải đường ống dao động khoảng từ 0,76 m/s đến 1,63 m/s Vận tốc 0,76 m/s lớn vận tốc V = 0,7 m/s (TCVN)( ống trịn) Do việc chọn đường kính ống chiều sâu chôn cống độ dốc cống hợp lý Bảng 5: Bảng kết cống số 14 Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 32 ¾ Xem lưu lượng ứng với độ sâu nút: Table/by object/nodes Bảng 6: Bảng kết cửa xả Tại bảng kết cửa xả độ sâu mực nước tối đa 0,25 m Khi tính tốn cho trường hợp cửa xả chịu ảnh hưởng triều ta dùng kết để xác định thời điểm cửa van đóng, chiều cao cửa van chiều ¾ Xem biểu đồ quan hệ đại lượng ta vào : Report/ Graph/ Scatter Hình 31: Biểu đồ quan hệ độ sâu mực nước lưu lượng cửa xả Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 33 Trường hợp : Nhằm nâng cao tính thiết thực đề tài trường hợp xem xét ảnh hưởng triều tới chuyển động nước thải hệ thống Khi dịng chảy cống dịng chảy khơng áp o Khai báo mực nước triều : Curves/tidal Curves Hình 32: Biểu đồ dao động mực nước triều đường cong đặc tính Giữ nguyên thông số khai báo chạy trường hợp ảnh hưởng triều Hình 33 a: Mực nước thải cống có triều ( tuyến nút – cửa xả ) Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 34 Hình 33 b: Mực nước thải cống có triều ( tuyến nút – nút 13 ) Ta thấy hệ thống xảy tình trạng ngập, mực nước triều cao, lưu lượng chảy từ kênh vào hệ thống lớn nên trường hợp hồ khơng cịn khả điều tiết lưu lượng hệ thống ™ Giải pháp : Để khắc phục tình trạng ngập hệ thống ta lắp đặt thêm cửa van chiều điều tiết tự động theo triều cửa xả, ứng với mực nước triều lớn đồng thời khu vực xảy mưa sau dùng bơm để bơm nước từ hồ ngồi kênh Để mơ tả van điều tiết bơm hệ thống ta gắn thêm nút số 14, nút số 14 đóng vai trị tường chắn có cao trình cao mực nước triều, mực nước triều lên cửa van triều đóng lại bơm bơm nước từ hồ nút số 14 Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 35 Hình 34: Sơ đồ hệ thống bố trí van điều tiết bơm có triều Trong trường hợp tính với trường hợp mực nước triều thấp cửa xả ta xác định mực nước max cửa xả 0.25m ta dùng mực nước làm gốc để xác định thời điểm đóng cửa van điều tiết Khi triều lên xảy tượng nước chảy ngược từ vào làm mực nước cửa xả cao mực nước cửa van triều phải đóng lại Cao trình đáy cống -1,5m mực nước triều cao 1,47 m để an toàn ta chọn chiều cao cửa van 3,5 m Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước o Khai báo đối tượng cửa van – Outlet 36 : Curves/Rating Curves Ỉ Nút vào ỈNút Ỉ Chiều cao so với đáy cống (m) Ỉ Van chiều Æ Đường cong đặc tính Q = AHb Æ Hệ số A phương trình đường cong đặc tính Ỉ Số mũ b phương trình đường cong đặc tính Hình 35: Giao diện nhập thơng số cho cửa van Hình 36: Khai báo thơng số cửa van đường đặc tính Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 37 o Khai báo đối tượng bơm – Pump Ỉ Nút vào Ỉ Nút Ỉ Tên đường cong đặc tính – Pump Curve Ỉ Tình trạng ban đầu ( on/off ) Hình 37: Các thông số khai báo cho bơm Trong SWMM ta phép ta chọn bơm tùy ý, sau chạy mơ hình kiểm nghiệm lại kết Việc thử nghiệm dùng lại máy bơm ta chọn phải có khả điều tiết lưu lượng hệ thống, khơng cịn tình trạng ngập hệ thống Hình 38: Khai báo thơng số bơm đường đặc tính bơm Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 38 Bơm coi điểm nối, sử dụng để tạo đầu nước Đường cong bơm mô tả mối quan hệ tốc độ bơm điều kiện nút đầu đầu vào Tại thời điểm xét nước ngập nên trạng thái ban đầu bơm chạy Giữ nguyên thông số sau khai báo ta bắt đầu q trình mơ trường hợp có triều Vào General chọn lựa đơn vị lưu lượng, mơ hình thấm, phương pháp lộ trình sóng ấn định chế độ chảy khơng áp Hình 39: Các chế độ lựa chọn cho q trình mơ o Chọn Run để bắt đầu q trình mơ Hình 40: Chạy mơ Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống nước 39 Hình 41: Diễn biến dịng chảy cống có bơm (tuyến – nút 14) Hình 42: Diễn biến dịng chảy cống có bơm(tuyến nút – nút 13) • Xem kết theo đối tượng (Subcatchment( lưu vực), Junction(nút),Storage Units( hồ điều hòa),Conduits(đường ống)…) ta vào Report Ỉ status nhận kết sau: Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước Bảng 7: Bảng kết theo đối tượng Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 40 www.tainguyennuoc.vn Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước 41 ™ Nhận xét : Từ diễn biến dòng chảy kết cho bảng ta thấy thời điểm đầu trận mưa thời điểm kết thúc trận mưa hệ thống đảm bảo khả chuyền tải khơng xảy tình trạng ngập Điều có nghĩa việc chọn thơng số đầu vào hệ thống (đường kính ống, độ sâu chơn cống, độ dốc ) hợp lý Cũng từ diễn biến dòng chảy cống tuyến từ nút đến nút 14 ta thấy lưu lượng cống sau bơm khơng đảm bảo độ đầy cống Tuy nhiên tình trạng tạm thời đường ống mực nước Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79 www.tainguyennuoc.vn 42 Hướng dẫn sử dụng SWMM – Thiết kế hệ thống thoát nước thủy triều lên cách đột ngột, việc chọn bơm có cao trình bơm, lưu lượng bơm hợp lý • Với kết ta thiết kế hệ thống nước cho vùng dự án nghiên cứu sau: Bảng 8: Thông số thiết kế hệ thống đường ống nước Cống Loại cống Đoạn 1-2 Bê tơng cốt thép Đoạn 2-3 Bê tông cốt thép Đoạn 3-4 Bê tông cốt thép Đoạn 4-5 Bê tông cốt thép Đoạn 5-6 Bê tông cốt thép Đoạn 6-7 Bê tông cốt thép Đoạn 8-9 Bê tông cốt thép Đoạn 9-10 Bê tông cốt thép Đoạn 10-11 Bê tông cốt thép Đoạn 11-12 Bê tông cốt thép Đoạn 12-13 Bê tông cốt thép Đoạn 7-13 Bê tông cốt thép Đoạn 13-Hồ ĐH Bê tơng cốt thép Hình dạng cống Cống trịn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống tròn Circular Cống trịn Circular Cống trịn Circular Đường kính cống d m Chiều dài m Hệ số nhám Maning 0.4 134.8 0.01 0.6 183.5 0.01 0.7 134.6 0.01 0.8 92 0.01 0.9 122.7 0.01 1.0 154.3 0.01 0.5 126.2 0.01 0.6 122.5 0.01 0.8 202.6 0.01 0.9 125.4 0.01 1.0 145.5 0.01 1.0 109 0.01 1.2 146.4 0.01 Designer by : Tống Đình Quyết – S7_46H - Đại Học Thủy Lợi – Cs2 Email : tongquyetdhtl@yahoo.com Tel : 0977.78.43.79