Tkc q5 chuong 06 thiet ke he thong thoat nuoc mua ngoai nha (rev3)

Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỐT NƯỚC MƯA NGỒI NHÀ Tháng 10/2017 Người thực hiện: Nguyễn Văn Đức Người kiểm tra: Trương Minh Đức Ngày Ký tên MỤC LỤC YÊU CẦU THIẾT KẾ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TRIẾT LÝ THIẾT KẾ 2.1 Tiêu chuẩn áp dụng 2.2 Phần mềm thiết kế 2.3 Tài liệu tham khảo: 2.4 Quy trình thiết kế PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3.1 Các yêu cầu 3.2 Các tiết diện cống 3.3 Giải pháp kiến nghị: 10 PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn công trình Nhà máy Nhiệt điện TỔNG QUAN Hệ thống nước mưa thiết kế nhằm mục đích nước mưa cho toàn mặt nhà máy nhằm đảo bảo điều kiện vận hành an tồn suốt vịng đời hoạt động nhà máy Nước mưa Nhà máy thu thoát hệ thống thoát nước xung quanh cơng trình dọc đường Nước mưa thải ngồi mơi trường sau xử lý bể tách dầu Nước mưa có nhiễm thành phần nguy hại khác đưa khu xử lý riêng YÊU CẦU THIẾT KẾ Khi thiết kế hệ thống thoát nước việc lựa chọn sơ đồ giải pháp phải phù hợp với tổng mặt hệ thống công nghệ nhà máy Các giải pháp kỹ thuật thiết kế phải dựa sở so sánh tiêu kinh tế kỹ thuật phương án đề xuất Phương án chọn phương án kinh tế đảm bảo khả thực cách thuận lợi u cầu thiết kế cho cơng trình xây dựng nhà máy Nhiệt điện phải theo sát quy định Hợp đồng tiêu chuẩn áp dụng quy định Các yêu cầu cụ thể cho công tác thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Nhà máy nhiệt điện liệt kê sau: - Xác định hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn áp dụng; - Xác định hệ thống phần mềm, ứng dụng phép áp dụng thiết kế; - Xác định thông số cần thiết cho thiết kế, yêu cầu vật liệu; - Phân tích đánh giá giải pháp kỹ thuật để đề xuất giải pháp khả thi kinh tế, kỹ thuật TRIẾT LÝ THIẾT KẾ Hệ thống nước mưa ngồi nhà cho Nhà máy điện tính tốn ngun tắc chảy trọng lực (tự chảy) Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Nước mưa Nhà máy thu hệ thống nước xung quanh cơng trình dọc đường Nước mưa thải ngồi mơi trường sau xử lý bể tách dầu Nước mưa có nhiễm thành phần nguy hại khác đưa khu xử lý riêng 3.1 Tiêu chuẩn áp dụng Tính tốn hệ thống nước mưa chủ yếu áp dụng tiêu chuẩn sau: - TCVN 7957:2008 – Thoát nước – Mạng lưới bên ngồi cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 9113:2012 – Ống bê tơng cốt thép nước - TCVN 4447-2012 – Công tác đất – Quy phạm thi công nghiệm thu - QCVN 07-2:2016/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia: Các cơng trình hạ tầng kỹ thuật – Cơng trình nước - Nghị định 80/2014/NĐ-CP thoát nước xử lý nước thải - Các tiêu chuẩn quy định khác có liên quan 3.2 Phần mềm thiết kế Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà chủ yếu dùng phần mềm sau đây: - Bộ phần mềm Microsoft Office: Word, Excel - Phần mềm Autocad - Phần mềm Sap 2000 3.3 Tài liệu tham khảo: - Thiết kế vẽ thi cơng hệ thống nước mưa ngồi trời dự án Nhà máy Điện Vĩnh Tân 4, Nhà máy Điện Vĩnh Tân 1, Nhà máy Điện Duyên Hải 1, Nhà máy điện Duyên Hải 3, Nhà máy điện Ơ Mơn 3.4 Giáo trình Cấp nước Quy trình thiết kế Thiết kế hệ thống nước mưa theo quy trình sau: Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Thu thập số liệu thủy văn Phân chia lưu vực Vạch tuyến nước Tính tốn thủy lực thiết kế trắc dọc 3.4.1 Thu thập số liệu thủy văn khu vực dự án Để tiến hành cơng tác tính tốn, thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà cần phải có số liệu thủy văn khu vực nhà máy Các số liệu cần thiết lượng mưa cao độ mực nước 3.4.2 Phân chia lưu vực thoát nước Chia diện tích nước thành lưu vực: trực giác vào đồ địa hình vào thiết kế hạng mục công trình Nếu địa hình phẳng chia diện tích cho việc tập trung nước nhanh 3.4.3 Vạch tuyến thoát nước Trên mặt phân chia lưu vực, thực vạch tuyến thoát nước cho nhà máy Vạch tuyến xác định vị trí hướng dịng chảy Thơng thường tuyến nước dọc theo đường giao thơng Tuyến nước chính: có nhiệm vụ thu toàn nước mưa khu vực dẫn đến điểm thải Dựa vào mặt cụ thể nhà máy để xác định có tuyến nước Tuyến nước lưu vực : có nhiệm vụ thu nước tồn lưu vực mà phụ trách cho chảy vào tuyến nước Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Việc vạch tuyến thoát nước phải tuân thủ nguyên tắc sau đây:  Hết sức lợi dụng địa hình: - Đặt hệ thống thoát nước dốc theo chiều dốc địa hình nhằm đảm bảo khả tự chảy nhiều nhất; - Tránh đào đắp nhiều  Tổng chiều dài cống nhỏ nhất;  Khi vạch tuyến thoát nước mưa cần phải biết rõ bố trí cơng trình ngầm, tránh giao chéo Song song với việc vạch tuyến ta tiến hành bố trí hố ga dọc theo tuyến nước, vị trí hố ga bố trí miệng thu nước từ mặt đường để dẫn vào hố ga 3.4.4 Tính tốn a Xác định lưu lượng tính tốn  Trường hợp khu vực nhà máy có số liệu mưa: Lưu lượng tính tốn nước mưa xác định theo cơng thức tổng quát sau: Q = K.C.I.F (m3/s) Trong đó: Q: Lưu lượng (m3/s) F: Diện tích lưu vực (ha) I: Lượng mưa thiết kế (mm/giờ) K: Hệ số (K=0.00278) C: Hệ số dòng chảy Số liệu lượng mưa khu vực nhà máy tính tốn dựa số liệu trạm thủy văn gần thường thể bảng sau: Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Thời gian Tần suất 10 25 50 20 phút 57.6 52.5 49.9 46.1 40.4 34.8 119.8 103.7 96.1 85.5 70.8 58.7 ngày 180.3 156.5 145.0 128.9 105.5 84.9 (Số liệu tham khảo dự án Nhà máy Điện Duyên Hải 1, đơn vị: mm) Theo quy định tính tốn tính với tần suất 10% thơng thường tính cho trận mưa Hệ số dịng chảy C xác định mơ hình tính tốn q trình thấm Trong trường hợp khơng có điều kiện xác định theo mơ hình tốn đại lượng C, phụ thuộc tính chất mặt phủ lưu vực chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn P, xác định theo Bảng TCVN 7959:2008 sau: Mặt đường atphan Mái nhà, mặt phủ bêtông Chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn P (năm) 10 25 50 0.73 0.77 0.81 0.86 0.90 0.75 0.80 0.81 0.88 0.92 Mặt cỏ, vườn, công viên (cỏ chiếm 50%) - Độ dốc nhỏ 1-2% - Độ dốc trung bình 2-7% - Độ dốc lớn 0.32 0.37 0.40 Tính chất bề mặt thoát nước 0.34 0.40 0.43 0.37 0.43 0.45 0.40 0.46 0.49 0.44 0.49 0.52 Khi lưu vực tính tốn có nhiều loại bề mặt khác hệ số dịng chảy C xác định sở tính đến tỷ lệ có loại bề mặt khác vùng đặc trưng cho lưu vực Cách xác định dựa vào công thức: n  F C i C i i 1 n F i i 1 Trong đó: Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Fi: Diện tích bề mặt có tính chất i Ci: Hệ số dịng chảy liên quan đến diện tích Fi  Trường hợp khu vực nhà máy chưa có số liệu mưa: Lưu lượng tính tốn nước mưa xác định theo công thức tổng quát sau: Q= q.C.F (l/s) Trong đó: q: Cường độ mưa tính tốn (l/s.ha ) C - Hệ số dòng chảy (Lấy theo bảng trên) F - Diện tích lưu vực (ha) Cường độ mưa tính tốn (q) xác định theo cơng thức: q A(1  C lg P) (t  b) n Trong đó: q: Cường độ mưa (l/s.ha); t: Thời gian dòng chảy mưa (phút); P: Chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn (10 năm); A,C,b,n- Tham số xác định theo điều kiện mưa địa phương, chọn theo Phụ lục B TCVN 7957:2008; vùng khơng có tham khảo vùng lân cận Thời gian dòng chảy mưa (t) xác định sau: t=t1+t2 (phút) Trong đó: t1: Thời gian nước mưa chảy bề mặt, phụ thuộc khoảng cách, độ dốc, loại bề mặt, thông thường lấy t1=10 phút t2: Thời gian nước chảy cống hay mương (t2=L/V) (L: chiều dài, V: vận tốc) Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện b Tính tốn thủy lực Lưu lượng dịng chảy tính tốn theo cơng thức Mainning: QP = (1/n) x A x R 2/3 x S 0.5(m3/s) Trong đó: QP : Lưu lượng (m3/s) n: Hệ số nhám Manning (n= 0.013 cho bê tơng) A: Diện tích dịng chảy (m2) R: Bán kính thủy lực (m) R=A/P S: Độ dốc P: Chu vi ướt Sử dụng công thức Manning, vận tốc dịng chảy tính tốn sau: V = (1/n)x R 2/3 x S 0.5 (m/s) Trong q trình tính tốn thủy lực, kiểm tra điều kiện lưu lượng vận tốc thỏa mãn yêu cầu đặt Các điều kiện là: - Qp>Q - Vận tốc nhỏ < V < Vận tốc lớn Nếu điều kiện khơng thỏa phải tính tốn lại cách thay đổi độ dốc kích thước cống Từ kết tính tốn thủy lực cho tồn tuyến nước, ta tiến hành thiết kế trắc dọc PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 4.1 Các yêu cầu a Vận tốc cho phép Khi thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà cần kiểm tra điều kiện vận tốc sau: Vận tốc nhỏ : Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa nhà Ấn 03, tháng 10/2017 0.4 m/s Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Vận tốc lớn đường ống : 2.4 m/s Vận tốc lớn mương hở : 1.80 đến 2.4 m/s Vận tốc lớn mương trồng cỏ : 1.0 m/s b Đường kính độ đầy tính tốn Đường kính nhỏ cống nước mưa quy định sau (TCVN 7957:2008): Đường kính nhỏ D (mm) Loại hệ thống thoát nước Trong tiểu khu Đường phố 200 400 Hệ thống thoát nước mưa Đối với cống thoát nước mưa thiết kế chảy đầy hoàn toàn c Độ dốc, độ sâu cống Độ dốc nhỏ cống imin phải chọn sở đảm bảo vận tốc dòng chảy nhỏ qui định cho loại đường cống kích thước chúng Thông thường lựa chọn imin=1/D (D đường kính ống) Độ dốc cống nối từ giếng thu nước mưa đến cống thoát nước lấy 0,02 Độ sâu chôn cống: thông thường cống phải đặt sâu để tránh bị phá hoại tác động học Thường chọn ≥ (0.5÷0.7m) Nếu sâu làm tăng giá thành mạng lưới Xác định độ sâu chôn cống ban đầu chủ yếu phụ thuộc địa hình Nhằm mục đích hạn chế ảnh hưởng thủy triều đến khả thoát nước cao độ điểm xả phải thiết kế cao mực nước triều cao trung bình khu vực dự án d Vật liệu, tải trọng thiết kế  Cường độ bê tông: cường độ chịu nén khối trụ bê tông (150x300mm), bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn thí nghiệm nén tuổi 28 ngày nhân với hệ số chuyển đổi qua khối lập phương (150x150x150mm) 1.2, cường độ bê tông quy định theo bảng sau: Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện   Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Cấp bê tơng – Cường độ bê tông Cấu kiện C30 hay 30MPa Cống tròn, đúc phương pháp quay ly tâm C20 hay 20MPa Hầm ga, cấu kiện BTCT hầm ga, cống C15 hay 15MPa Bê tơng lót Cốt thép: - Cốt thép Đường kính ≤ 10mm dùng loại AI-CT3, Ra≥2100 Kg/cm2 - Cốt thép đường kính > 10mm dùng loại AII-CT5, Ra≥2700 Kg/cm2 Tải trọng thiết kế: - Cống ngang đường: thiết kế với tải trọng H30-XB80 - Cống vỉa hè: Thiết kế với tải trọng H10 4.2 Các tiết diện cống Trong thực tế xây dựng hệ thống thoát nước, thường gặp nhiều loại tiết diện cống Việc lựa chọn tiết diện hay tiết diện khác vào điều kiện cụ thể nơi mà định Nói chung phải xuất phát từ yêu cầu sau: - Có khả chuyển tải lớn nhất; - Có độ bền tác động tải trọng động tĩnh; - Giá thành xây dựng thấp; - Thuận tiện quản lý Thông thường có loại tiết diện sau: Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống thoát nước mưa nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện Ở Nhà máy nhiệt điện, hệ thống thoát nước mưa chủ yếu sử dụng loại mặt cắt a b để thuận tiện việc thiết kế thi công Để lựa chọn mặt cắt tối ưu cho thiết kế hệ thống nước ta cần phân tích ưu, nhược điểm loại mặt cắt Chi tiết thể bảng sau: Ưu điểm Cống trịn - Giá thành rẻ - Thi cơng nhanh, dễ dàng Nhược điểm - hợp cho khu vực nhỏ - Cống chữ nhật 4.3 Tải lưu lượng nhỏ, phù Hay bị tắc, khó vệ sinh Dễ dàng vệ sinh, tu, bảo - Giá thành cao dưỡng Thi cơng khó hơn, thời gian Tải lưu lượng lớn - thi công lâu Giải pháp kiến nghị: Tùy vào điều kiện cụ thể nhà máy sở so sánh kinh tế kỹ thuật phương án mà mà lựa chọn loại mặt cắt phù hợp Từ việc phân tích ưu nhược điểm loại mặt cắt qua thực tế Dự án Nhà máy nhiệt điện thực kiến nghị sử dụng cống tròn để sử dụng cho hệ thống nước ngồi nhà dự án Nhà máy nhiệt điện lý sau: - Các nhà máy nhiệt điện có diện tích khơng lớn lưu lượng thoát nước mưa khơng lớn - Cống trịn sản xuất nhà máy với công nghệ đại, chất lượng kiểm sốt dễ dàng thuận lợi Kích thước đa dạng với đường kính từ 200mm đến 2000mm - Thời gian thi cơng cống trịn nhanh, giá thành rẻ Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang 10 / 11 Tổng công ty Phát điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM - Tham khảo Quyển STT Số hiệu vẽ Tên vẽ NĐ-0841K.30.SW-0041 Minh họa mặt phân chia lưu vực thoát nước NĐ-0841K.30.SW-002 Mặt mặt cắt điển hình hố ga cửa thu nước NĐ-0841K.30.SW-003 Mối nối cống móng cống điển hình NĐ-0841K.30.SW-004 Cấu tạo điển hình bể tràn dầu Quyển 5, Chương – Thiết kế hệ thống nước mưa ngồi nhà Ấn 03, tháng 10/2017 Trang 11 / 11