4.3.1. Mưa và thụng số khớ tượng của mưa
- Mưa là quỏ trỡnh hỡnh thành và ngưng tự của hơi nước trong khớ quyển, phụ thuộc vào điều kiện địa hỡnh và nhiệt độ khụng khớ.
- Lượng mưa: chiều dày lớp nước (mm)
- Cường độ mưa: lượng nước mưa rơi xuống trong một đơn vị thời gian trờn một đơn vị diện tớch (l/s.ha)
4.3.2. Trènh tự thiết kế hệ thống thoỏt nước mưa
1. Thu thập tài liệu cần thiết 2. Phõn chia lưu vực thoỏt nước
3. Vạch tuyến mạng lưới và bố trớ cỏc cụng trènh kỹ thuật trờn hệ thống thoỏt nước mưa của toàn khu xõy dựng.
4. Tớnh toỏn thuỷ văn và thuỷ lực cho tất cả cỏc tuyến cống
5. Thiết kế trắc dọc tuyến cống và thiết kế chi tiết cấu tạo cỏc cụng trènh trờn hệ thống
6. Dự tớnh vật liệu và tớnh toỏn giỏ thành xõy dựng
4.3.3. Nguyờn tắc quy hoạch mạng lưới thoỏt nước mưa
- Triệt để lợi dụng địa hỡnh (tự nhiờn, thiết kế) để thiết kế thoỏt nước mưa tự chảy. Trường hợp đặc biệt mới xõy dựng trạm bơm và cống cú ỏp
- Tổng chiều dài nhỏ nhất, đảm bảo thoỏt nhanh và hết cỏc loại nước mặt trờn khu đất xõy dựng.
- Tuyến cống thoỏt nước mưa bố trớ trong chỉ giới đường đỏ và cú khoảng cỏch an toàn với cỏc cụng trỡnh khỏc.
- Cố gắng tận dụng ao, hồ, sụng, ngũi, khe suối và chỗ trũng thấp để thoỏt nước hoặc làm hồ chứa.
- Hạn chế dường cống cắt qua đường sắt, qua sụng, qua đờ hoặc cỏc cụng trỡnh ngầm khỏc.
- Đảm bảo độ dốc, độ sõu chụn cống và đảm bảo điều kiện làm việc về chế độ thuỷ lực của đường ống tốt nhất.
4.3.4. Tớnh toỏn hệ thống thoỏt nước mưa
a. Cụng thức tớnh toỏn
Lưu lượng tớnh toỏn cho một tuyến ống tớnh theo cụng thức Q = ϕx q x F
q – cường độ mưa tớnh toỏn (l/s.ha)
ϕ- Hệ số mặt phủ F – diện tớch lưu vực (ha) Cường độ mưa tớnh toỏn q = A/tn
A – Thụng số khớ hậu t – Thời gian tớnh toỏn n – hệ số vựng địa lý Thời gian tớnh toỏn
t = to + tr + tc (phỳt)
t – thời gian tớnh toỏn cho đoạn cống
to – thời gian tập trung dỏng chảy (5 ~ 10 phỳt) tr – thời gian nước chảy theo rónh đến giếng thu
tr = 1,25 x lr /vr
tc – thời gian nước chảy trong cống đến tiết diện tớnh toỏn tc = k x Σlc /vc
k – hệ số địa hỡnh
b. Trỡnh tự
Khi vạch xong tuyến mạng lưới thỡ tớnh toỏn theo trỡnh tự như sau:
- Đối với những khu vực chưa cú cụng thức xỏc định cường độ mưa hoặc biểu đồ tớnh toỏn, phải thành lập cụng thức và biểu diễn nú thành biểu đồ tớnh toỏn theo quan hệ q - t tương ứng với cỏc chu kỳ tràn cống khỏc nhau (p=0,33; 0,5; 1,2)
- Xỏc định cỏc đoạn ống tớnh toỏn và diện tớch lưu vực dũng chảy trực tiếp vào cỏc đoạn cống đú.
- Xỏc định hệ số dũng chảy Ψtb cho mỗi lưu vực (nếu tớnh chất xõy dựng cho từng khu vực khỏc nhau).
- Xỏc định chu kỳ tràn cống cho mỗi khu vực (nếu cú yờu cầu riờng) - Xỏc định vị trớ giếng thu nước mưa
- Xỏc định thời gian tớnh toỏn cho từng đoạn cống căn cứ theo thời gian (t) ta xỏc định cường độ (q) và do đú tớnh lưu lượng (Q).
Vớ dụ tớnh toỏn: Xỏc định lưu lương tớnh toỏn của tuyến cống thoỏt nước
mưa theo sơ đồ và cỏc số liệu sau: A = 1250; n = 0,5; K = 1,2 F1 = 2,0ha; L1 = 105m; Lr1 = 100m; Vr1 = 0,8m/s; Vc1 = 1,05m/s; ϕ1 = 0,65 F2 = 3,0ha; L2 = 115m; Lr2 = 100m; Vr2 = 0,7m/s; Vc2 = 1,15m/s; ϕ2 = 0,65 F3 = 2,5ha; L3 = 150m; Vc3 = 1,50m/s; ϕ3 = 0,65 1 3 2 Bài giải
- Tớnh toỏn cho đoạn cống 1
t = to + tr + tc = 5 + 1,25 x 100/60x0.8 + 1.2 x105 /60x1.05 = 9.6(phỳt) q = A/tn= 1250/9.60,5= 403 (l/s.ha)
Q1 = ϕx q x F = 0.65x403x2.0 = 523.9 (l/s) - Tớnh toỏn cho đoạn cống 2
t = to + tr + tc = 5 + 1,25 x 100/60x0.7 + 1.2 x115 /60x1.15 = 9.9(phỳt) q = A/tn= 1250/9.90,5= 397 (l/s.ha)
Q2 = ϕx q x F = 0.65x397x3.0 = 523.9 (l/s) = 774.1(l/s) - Tớnh toỏn cho đoạn cống 3
4.3.5. Cỏc cụng trỡnh trờn hệ thống thoỏt nước mưa
a. Bộ phận vận chuyển nước
- Đường cống: Cú nhiều hỡnh dạng và tiết diện khỏc nhau, sử dụng nhiều loại vật liệu khỏc nhau.
- Rónh, mương, mỏng: cú khả năng chảy tràn, nạo vột dễ dàng, kinh phớ xõy dựng thấp, khụng đảm bảo vệ sinh mụi trường.
b. Giếng thu nước mưa
- Vị trớ ở những chỗ thấp của rónh ven đường, khoảng cỏch phụ thuộc độ dốc địa hỡnh.
c. Giếng thăm (giếng kiểm tra)
- Chức năng: thăm dũ, kiểm tra sự làm việc của đường cống; sửa chữa và nạo vột, lấy cặn và thoỏt hơi.
- Vị trớ: chỗ thay đổi hướng tuyến, thay đổi độ dốc và đường kớnh, giao tuyến và theo khoảng cỏch.
d. Giếng chuyển bậc và tiờu năng
Chức năng: giảm bớt thế năng, vận tốc dỏng chảy, khi cần trỏnh cỏc cụng trỡnh ngầm.
e. Trạm bơm, hồ điều hoà, cửa xả
- Hồ điều hoà Điều hoà lưu lượng dũng chảy, giảm kớch thước cống sau, giảm độ sõu chụn cống, giảm giỏ thành xõy dựng.
e. Trạm bơm, hồ điều hoà, cửa xả
- Trạm bơm: Sử dụng trong trường hợp đặc biệt khi khụng thể tự chảy thướng sử dụng cuối hệ thống
e. Trạm bơm, hồ điều hoà, cửa xả
- Cửa xả Có dạng mở rộng ra phía sơng hồ, có thể xây gạch hoặc bê tơng và th−ờng phải gia cố bờ để tránh xỏi lở, bảo vệ cống.
4.3.6. Mối quan hệ giữa quy hoạch khụng gian, quy hoạch chiều cao và hệ thống thoỏt nước mưa
- Quy hoạch khụng gian cần cú sự phự hợp với điều kiện tự nhiờn núi chung và điều kiện địa hỡnh núi riờng nhằm hạn chế việc cải tạo địa hỡnh và thay đổi hướng dũng chảy hiện trạng, tạo ra cỏc khụng gian mặt nước phục vụ cho việc tổ chức thoỏt nước mưa.
- Quy hoạch chiều cao phải đỏp ứng được yờu cầu của định hướng phỏt triển khụng gian và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức thoỏt nước mưa tự chảy.
4.4. HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CHUNG VÀ THOÁT NƯỚC BÁN RIấNG RẼ
4.4.1. Hệ thống thoỏt nước chung
Xỏc định lưu lượng theo mựa khụ và mựa mưa, tớnh toỏn hỗn hợp nước mưa, nước thải xả vào nguồn, điều kiện xả nước thải và khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận.
4.4.2. Hệ thống thoỏt nước bỏn riờng rẽ
Xỏc định lưu lượng theo mựa khụ và mựa mưa, tớnh toỏn hỗn hợp nước mưa, nước thải xả tràn vào nguồn, và hỗn hợp dẫn đến trạm xử lý, tớnh toỏn hệ số pha loóng và khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận, xỏc định cụng xuất trạm xử lý trong cả hai trường hợp.