¾ Xem diễn biến dịng chảy của một tuyến nào đĩ ta vào: Report/Graph/Profile
Hình 28 a. Mơ phỏng diễn biến của dịng chảy trên tuyến từ nút 1 – cửa xả tại thời điểm đầu trận mưa.
Hình 28 b. Mơ phỏng diễn biến của dịng chảy trên tuyến từ nút 1 – cửa xả tại thời điểm kết thúc trận mưa.
Ta thấy tại thời điểm đầu trận mưa hệ thống luơn đảm bảo khả năng chuyền tải nước thải khơng xảy ra tình trạng ngập, nhưng khi trận mưa kết thúc do cĩ sự xâm nhập của nước mưa cộng với nước thải sẵn cĩ làm hệ thống( tuyến 1 – cửa xả) bị ngập hai nút, nút 1 và nút 2 do lưu lượng trong đường ống quá lớn so với đường kính ống của nĩ.
Để khắc phục tình trạng ngập của hệ thống thì ta tiến hành khai báo lại các thơng sốđầu vào của hệ thống ( đường kính ống). Để thay đổi thơng số của
đối tượng nào đĩ thì trên hệ thống ta chỉ cần nhấp đúp chuột vào đối tượng đĩ rồi nhập giá trị mới cho nĩ.
Sau khi khai báo lại thơng sốđầu vào của hệ thống ( đường kính ống) ta
được diễn biến trạng thái dịng chảy trong hệ thống ( tuyến 1 – cửa xả ) như
sau:
Hình 29a: Mơ phỏng diễn biến của dịng chảy trên tuyến từ nút 1 – cửa xả tại thời điểm đầu trận mưa
Hình 29.b: Mơ phỏng diễn biến của dịng chảy trên tuyến từ nút 1 – cửa xả tại thời điểm kết thúc trận mưa.
Ta thấy tại thời điểm đầu trận mưa và tại thời điểm kết thúc trận mưa hệ
thống luơn đảm bảo khả năng chuyền tải khơng xảy ra tình trạng ngập. Điều đĩ cĩ nghĩa là việc chọn các thơng số đầu vào của hệ thống (đường kính ống) là hợp lý.
Tiến hành các bước tương tự như trên cho tuyến cịn lại ta cũng chọn
Hình 30: Mơ phỏng diễn biến của dịng chảy trên tuyến từ nút 1 – nút 13 tại thời điểm kết thúc trận mưa.
¾ Xem xét khả năng điều tiết của hồ chứa : Table/by object/nodes
Bảng 3: Bảng kết quả tính tốn đối với hồ chứa
Từ quá trình diễn biến của dịng chảy trong cống và bảng kết quả của hồ ta thấy tại bất kỳ thời điểm nào của trận mưa thì hồ luơn đảm bảo khả năng tựđiều tiết, khơng bị ngập ( Flooding = 0). Cũng từ kết quả trên ta thấy được mực nước trong hồ cao nhất là 1m điều này giúp ta thiết kế hồ với dung tích hợp lý nhất, vừa đảm bảo khả năng
¾ Xem xét lưu lượng nước thải từng đoạn ống, độ đầy, vận tốc dịng chảy
Table/by object/link
Bảng 4: Bảng kết quả tại cống số 5
Ta thấy vận tốc nước thải trong đường ống dao động trong khoảng từ 0,76 m/s
đến 1,63 m/s. Vận tốc min là 0,76 m/s luơn lớn hơn vận tốc Vmin = 0,7 m/s (TCVN)(
đối với ống trịn) . Do đĩ việc chọn đường kính ống và chiều sâu chơn cống cũng như độ dốc cống là hợp lý.
¾ Xem lưu lượng ứng với từng độ sâu tại nút: Table/by object/nodes
Bảng 6: Bảng kết quả tại cửa xả
Tại bảng kết quả của cửa xả thì độ sâu mực nước tối đa là 0,25 m.
Khi tính tốn cho trường hợp cửa xả chịu ảnh hưởng của triều ta sẽ dùng kết quả này để xác định thời điểm cửa van sẽ đĩng, cũng như chiều cao của cửa van 1 chiều.
¾ Xem biểu đồ quan hệ giữa các đại lượng ta vào : Report/ Graph/ Scatter
9 Trường hợp 2 : Nhằm nâng cao tính thiết thực của đề tài trường hợp này xem xét ảnh hưởng của triều tới sự chuyển động của nước thải trong hệ thống. Khi
đĩ dịng chảy trong cống là dịng chảy khơng áp.
o Khai báo mực nước triều : Curves/tidal Curves
Hình 32: Biểu đồ dao động mực nước triều và đường cong đặc tính
Giữ nguyên các thơng số đã khai báo ở trên và chạy trong trường hợp ảnh hưởng của triều.
Hình 33 b: Mực nước thải trong cống khi cĩ triều ( tuyến nút 8 – nút 13 )
Ta thấy trên hệ thống xảy ra tình trạng ngập, do mực nước triều quá cao, lưu lượng chảy từ ngồi kênh vào hệ thống lớn nên trong trường hợp này hồ khơng cịn khả năng điều tiết lưu lượng trong hệ thống.
Giải pháp : Để cĩ thể khắc phục được tình trạng ngập trong hệ thống ta lắp đặt thêm cửa van một chiều điều tiết tự động theo triều tại cửa xả, ứng với mực nước triều lớn đồng thời trong khu vực xảy ra mưa thì sau đĩ dùng bơm để
bơm nước từ hồ ra ngồi kênh.
Để cĩ thể mơ tả được van điều tiết và bơm trong hệ thống ta gắn thêm nút số
14, nút số 14 này đĩng vai trị như 1 tường chắn cĩ cao trình cao hơn mực nước triều, khi mực nước triều lên thì cửa van một triều sẽđĩng lại khi đĩ bơm sẽ bơm nước từ hồ
Hình 34: Sơđồ hệ thống bố trí van điều tiết và bơm khi cĩ triều
Trong trường hợp 1 tính với trường hợp mực nước triều thấp hơn cửa xả ta đã xác định
được mực nước max trong cửa xả là 0.25m ta sẽ dùng mực nước này làm gốc để xác
định thời điểm đĩng cửa van điều tiết. Khi triều lên sẽ xảy ra hiện tượng nước chảy ngược từ ngồi vào làm mực nước trong cửa xả cao hơn mực nước này khi đĩ cửa van một triều sẽ phải đĩng lại. Cao trình đáy cống là -1,5m mực nước triều cao nhất là 1,47 m để an tồn ta chọn chiều cao của cửa van là 3,5 m.
o Khai báo đối tượng cửa van – Outlet : Curves/Rating Curves
Hình 35: Giao diện nhập thơng số cho cửa van
Hình 36: Khai báo thơng số của cửa van và đường đặc tính
ỈNút vào
ỈNút ra
Ỉ Chiều cao so với đáy cống (m)
Ỉ Van một chiều
ỈĐường cong đặc tính
Ỉ Hệ số A của phương trình đường cong đặc tính
Ỉ Số mũ b của phương trình đường cong đặc tính
o Khai báo đối tượng bơm – Pump
Hình 37: Các thơng số khai báo cho bơm
Trong SWMM ta phép ta chọn bơm tùy ý, sau đĩ chạy mơ hình rồi kiểm nghiệm lại kết quả. Việc thử nghiệm sẽ dùng lại khi máy bơm ta chọn phải cĩ khả năng điều tiết lưu lượng trong hệ thống, khơng cịn tình trạng ngập trong hệ thống.
Hình 38: Khai báo thơng số bơm và đường đặc tính bơm
Ỉ Nút vào
Ỉ Nút ra
Ỉ Tên đường cong đặc tính – Pump Curve
Bơm được coi là các điểm nối, được sử dụng để tạo đầu nước. Đường cong bơm mơ tả mối quan hệ giữa tốc độ bơm và điều kiện của các nút đầu ra và đầu vào.
Tại thời điểm xét nước đã ngập nên trạng thái ban đầu của bơm là đang chạy. Giữ nguyên các thơng số sau khi đã khai báo ở trên ta bắt đầu quá trình mơ phỏng trong trường hợp cĩ triều.
Vào General chọn lựa đơn vị lưu lượng, mơ hình thấm, phương pháp lộ trình sĩng và ấn định chếđộ chảy khơng áp.
Hình 39: Các chếđộ lựa chọn cho quá trình mơ phỏng
o Chọn Run để bắt đầu quá trình mơ phỏng
Hình 41: Diễn biến của dịng chảy trong cống khi cĩ bơm (tuyến 1 – nút 14)
Hình 42: Diễn biến của dịng chảy trong cống khi cĩ bơm(tuyến nút 8 – nút 13)
• Xem kết quả theo từng đối tượng (Subcatchment( lưu vực), Junction(nút),Storage Units( hồ điều hịa),Conduits(đường ống)…) ta vào
Nhận xét : Từ diễn biến dịng chảy và kết quả cho tại bảng 7 ta thấy tại thời điểm đầu trận mưa và tại thời điểm kết thúc trận mưa hệ thống luơn đảm bảo khả năng chuyền tải khơng xảy ra tình trạng ngập. Điều đĩ cĩ nghĩa là việc chọn các thơng số đầu vào của hệ thống (đường kính ống, độ sâu chơn cống, độ dốc ) là hợp lý. Cũng từ diễn biến của dịng chảy trong cống trên tuyến từ nút 1 đến nút 14 ta thấy lưu lượng trong cống sau khi bơm ít khơng đảm bảo được độ đầy trong cống. Tuy nhiên đây chỉ là tình trạng tạm thời trong đường ống khi mực nước
thủy triều lên một cách đột ngột, do đĩ việc chọn bơm cĩ cao trình bơm, lưu lượng bơm như vậy là hợp lý.
• Với kết quả như trên ta cĩ thể thiết kế hệ thống thốt nước chính cho vùng dự án đang nghiên cứu như sau:
Bảng 8: Thơng số thiết kế hệ thống đường ống thốt nước chính
Cống Loại cống Hình dạng cống Đường kính cống d m Chiều dài m Hệ số nhám Maning
Đoạn 1-2 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 0.4 134.8 0.01
Đoạn 2-3 Bê tơng cốt thép Cống trịn Circular 0.6 183.5 0.01 Đoạn 3-4 Bê tơng cốt thép Cống trịn Circular 0.7 134.6 0.01
Đoạn 4-5 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 0.8 92 0.01
Đoạn 5-6 Bê tơng cốt thép Cống trịn Circular 0.9 122.7 0.01 Đoạn 6-7 Bê tơng cốt thép Cống trịn Circular 1.0 154.3 0.01
Đoạn 8-9 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 0.5 126.2 0.01
Đoạn 9-10 Bê tơng cốt thép
Cống trịn
Circular 0.6 122.5 0.01
Đoạn 10-11 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 0.8 202.6 0.01
Đoạn 11-12 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 0.9 125.4 0.01
Đoạn 12-13 Bê tơng cốt thép
Cống trịn
Circular 1.0 145.5 0.01
Đoạn 7-13 Bê tơng cốt thép CCircularống trịn 1.0 109 0.01