Từ các công thức (1) ¸ (7), ta thấy khả năng dẫn nước của rãnh biên đường phụ thuộc vào bề rộng ngập đường cho phép và độ sâu của dòng chảy, độ dốc ngang, độ dốc dọc, hệ số nhám của mặ[r]
(1)Giải pháp thu nước mặt đường cho giếng thu Việt Nam
Bài phân tích yếu tố ảnh hưởng tới khả thu nước mặt đường giếng thu, chủ yếu giếng thu kiểu mặt đường.Từ đó, đưa giải pháp nâng cao hiệu quả thu nước mặt đường
Tóm tắt
Giếng thu nước mặt đường đóng vai trị quan trọng hệ thống nước mưa chúng thu gom tồn nước mặt đường trước chảy vào hệ thống cống Năng lực thu nước giếng thu phụ thuộc chủ yếu vào khả thu nước rãnh biên đường cửa thu Vì vậy, hiệu thu nước mặt đường giếng thu chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố Tuy nhiên, tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam chưa đưa chi tiết yêu cầu thiết kế giếng thu Việc bố trí giếng thu chủ yếu dựa vào bề rộng độ dốc dọc đường phố
Bài báo phân tích yếu tố ảnh hưởng tới khả thu nước mặt đường giếng thu, chủ yếu giếng thu kiểu mặt đường Từ đó, báo đưa số giải pháp nâng cao hiệu thu nước mặt đường cho giếng thu Việt Nam
1 Đặt vấn đề
Vấn đề thiết kế, bố trí giếng thu nước mặt đường khơng hợp lý ảnh hưởng nhiều tới khả thoát nước hệ thống thoát nước mưa giá thành xây dựng Hơn nữa, chúng gây úng ngập cục bộ, ảnh hưởng tới an tồn giao thơng gây ô nhiễm môi trường
Hiện Việt Nam, giai đoạn thiết kế vẽ thi cơng, việc thiết kế, bố trí giếng thu chủ yếu dựa vào bề rộng, độ dốc dọc đường phố khơng có qui định cụ thể [1], [2] Trong đó, hiệu thu nước mặt đường giếng thu phụ thuộc nhiều vào khả thu nước rãnh biên đường cửa thu mà khả thu nước phận phụ thuộc nhiều yếu tố
Vì vậy, việc xác định khoảng cách giếng thu khơng tính tốn theo điều kiện cụ thể khu vực thiết kế gây thừa thiếu số lượng giếng thu đồng thời gây lãng phí úng ngập cục Cũng lý này, báo phân tích yếu tố ảnh hưởng tới khả thu nước mặt đường giếng thu, chủ yếu giếng thu kiểu mặt đường từ đưa số giải pháp nâng cao hiệu thu nước mặt đường cho giếng thu Việt Nam
2 Những yếu tố ảnh hưởng tới khả thu nước mặt đường giếng thu
Trước chảy vào giếng thu, nước mưa rơi bề mặt thu gom vào rãnh biên đường qua cửa thu Vì vậy, cần xét tới yếu tố ảnh hưởng tới khả dẫn nước rãnh biên đường khả thu nước cửa thu
a/ Khả dẫn nước rãnh biên đường
(2)Từ cơng thức (1) ¸ (7), ta thấy khả dẫn nước rãnh biên đường phụ thuộc vào bề rộng ngập đường cho phép độ sâu dòng chảy, độ dốc ngang, độ dốc dọc, hệ số nhám mặt đường rãnh biên đường Khi yếu tố tăng (trừ hệ số nhám) khả dẫn nước rãnh biên tăng ngược lại
b/ Khả thu nước cửa thu
Cửa thu giếng thu thường bố trí điểm tụ thủy bố trí theo khoảng cách đoạn đường dốc dài Điểm tụ thủy thường điểm thấp đoạn đường có độ dốc dọc rãnh biên khơng đổi điểm giao cắt độ dốc dọc rãnh biên chuyển từ độ dốc thuận sang độ dốc nghịch Vì vậy, ta xét hai trường hợp sau:
Trên đoạn đường có độ dốc dọc không thay đổi
(3)(4)Trên đoạn đường khơng có độ dốc dọc độ dốc dọc đường thay đổi
Đối với đoạn đường khơng có độ dốc dọc, người ta thường thiết kế rãnh biên đường dạng hình cưa trắc dọc để tăng khả thu nước mặt đường Khi đó, cửa thu đặt điểm tụ thủy tương tự đoạn đường có độ dốc dọc đường bị thay đổi Nghĩa cửa thu đặt điểm giao cắt độ dốc thuận độ dốc nghịch rãnh biên đường Trường hợp này, khả thu nước cửa thu phụ thuộc vào độ sâu y dòng chảy rãnh biên đường (tại vị trí bố trí cửa thu)
(5)Qua phân tích trên, thấy hiệu thu nước mặt đường giếng thu phụ thuộc nhiều yếu tố Những yếu tố tổng quát sau:
1/ Bề rộng ngập đường cho phép dòng chảy 2/ Độ sâu dòng chảy rãnh biên đường
3/ Độ dốc ngang, độ dốc dọc hệ số nhám mặt đường
4/ Bề rộng, độ dốc ngang, độ dốc dọc hệ số nhám rãnh biên đường 5/ Cường độ mưa lưu vực thiết kế (Chu kỳ tràn cống, thời gian mưa) 6/ Bề rộng phần mặt đường có lưu lượng chảy tới rãnh biên
7/ Khoảng cách hai cửa thu liền kề 8/ Cấu tạo cửa thu
Các yếu tố nêu phụ thuộc vào điều kiện cụ thể khu vực thiết kế
Đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu thu nước mặt đường cho giếng thu Việt Nam a/ Xác định vị trí giếng thu theo điều kiện cụ thể khu vực thiết kế
Giếng thu thường bố trí điểm tụ thủy bố trí theo khoảng cách đoạn đường dốc dài Khi bố trí giếng thu đường phải tính tốn xác định theo điều kiện cụ thể khu vực thiết kế Mặt khác, cần ưu tiên bố trí giếng thu điểm tụ thủy, nút đường giao vị trí sở để bố trí giếng thu đoạn đường dốc dài
Bố trí giếng thu nút đường giao
Bố trí giếng thu nút đường giao phải vào điều kiện cụ thể như: cấp hạng đường, hướng dốc hình thức giao đường Vì vậy, để xác định xác vị trí giếng thu nút đường giao cần dựa vào thiết kế quy hoạch chiều cao nút Bố trí giếng thu đoạn đường khơng có độ dốc dọc độ dốc dọc đường thay đổi Bố trí giếng thu điểm tụ thủy (điểm giao cắt độ dốc thuận độ dốc nghịch rãnh biên đường) Khi đó, cửa thu phải lựa chọn có kích thước cho khả thu nước cửa thu phải đáp ứng lưu lượng yêu cầu rãnh biên đường (≥ Q)
Bố trí giếng thu đoạn đường có độ dốc dọc khơng thay đổi
(6)Ví dụ: Một tuyến đường có bề rộng lưu vực (A) chảy tới rãnh biên 12m Rãnh biên kiểu hỗn hợp bê tông xi măng có chiều rộng 0.3m độ dốc ngang 5% Lịng đường sử dụng asphalt rải đá dăm có độ dốc ngang 2% Độ dốc dọc đường rãnh đan 0.3% Bề rộng ngập đường cho phép lấy nửa xe B » 1.8m So sánh khoảng cách giếng thu tuyến đường thiết kế thành phố Hải Dương thành phố Hà Nội?
Đối với cửa thu trực tiếp kích thước 0.44mx0.87m Việt Nam với độ dốc ngang đường 2%, bề rộng ngập đường cho phép B » 1.8m hiệu suất thu nước cửa thu E =0.77[4] Hiệu suất tính tốn qua hiệu suấtđã trình bày phần
Thành phố Hải Dương:
Do đô thị loại II nên chu kỳ tràn cống lấy P = Hệ số dòng chảy = 0.73 Với số liệu mưa lấy theo tiêu chuẩn thiết kế [2] thời gian mưa 30 phút, ta có I = 84.28 (mm/h) Mặt khác, với số liệu cho, khả dẫn nước rãnh đan rộng 0.3m độ dốc ngang 5% là: Q = 0.011 (m3/s) Thay số liệu vào cơng thức (20), ta có khoảng cách giếng thu L = 41(m)
Thành phố Hà Nội:
Do đô thị loại I nên chu kỳ tràn cống lấy P = Hệ số dòng chảy = 0.77 Với số liệu mưa lấy theo tiêu chuẩn thiết kế [2] thời gian mưa 30 phút, ta có I = 115.24 (mm/h) Tính tốn tương tự, ta có khoảng cách giếng thu L = 29 (m)
Qua ví dụ trên, thấy tuyến đường với thông số thiết kế hai thành phố khác khoảng cách giếng thu khác Vậy việc bố trí giếng thu đơn giản phụ thuộc vào bề rộng độ dốc dọc đường dẫn tới việc bố trí thừa thiếu số lượng giếng thu Do đó, xác định khoảng cách giếng thu phải theo điều kiện cụ thể khu vực thiết kế
b/ Tăng chiều rộng, độ dốc ngang rãnh biên đường tăng số lượng cửa thu
(7)Hình 5: Bố trí tăng cửa thu
Ngồi ra, tuyến đường có dải phân cách lớn, nên thiết kế dải phân cách lõm tạo thành rãnh thu nước có bố trí cửa thu kiểu mặt đường để tăng cường khả thu nước mặt đường
4 Kết luận kiến nghị
Vấn đề thiết kế, bố trí giếng thu nước mặt đường khơng hợp lý ảnh hưởng nhiều tới khả thoát nước hệ thống thoát nước mưa giá thành xây dựng Trong đó, hiệu thu nước giếng thu phụ thuộc nhiều yếu tố Vì vậy, giai đoạn thiết kế vẽ thi công, việc bố trí khoảng cách giếng thu khơng nên đơn giản dựa vào bề rộng, độ dốc dọc đường phố mà cần tiến hành thiết kế, tính tốn cụ thể tùy thuộc vào điều kiện khu vực thiết kế
Ngoài ra, để tăng hiệu thu nước mặt đường cho giếng thu Việt Nam, cần tăng chiều rộng độ dốc ngang rãnh biên đường đồng thời tăng số lượng cửa thu cho giếng thu Đối với tuyến đường có dải phân cách rộng, tăng cường khả thu nước mặt đường giải pháp thiết kế dải phân cách lõm để tạo thành rãnh thu nước có bố trí cửa thu kiểu mặt đường
Tài liệu tham khảo
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 104:2007, Đường đô thị – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 7957:2008, Thốt nước thị mạng lưới bên
ngồi cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng David Butler and John W.Davies, Urban Drainage, Spon Press
(8)Nguyễn Thị Hồng