PHẦN III QUY HOẠCH HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT CHƯƠNG 1: QUY HOẠCH HỆ THỐNG GIAO THÔNG
2.5. TÍNH TOÁN THỦY LỰC THOÁT NƯỚC MƯA 1 Phân chia lưu vực thoát nước cho mỗi ô đất
- Phân chia lưu vực thoát nước cho mỗi ô đất dựa trên số tuyến cống bao xung quanh ô đất và hướng thoát nước.
- Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa tạo thành 9 ô đất, tiến hành phân chia lưu
vực thoát nước cho các ô đất ta có kết quả sau:
- Bảng 2.1 Tổng hợp diện tích các tiểu lưu vực- phụ lục quy hoạch san nền – thoát nước mưa
2.5.2 Xác định diện tích phục vụ thoát nước của mỗi đoạn cống
- Diện tích phục vụ thoát nước của mỗi đoạn cống bằng tổng diện tích phục vụ của các đoạn cống đổ vào và diện tích phục vụ thoát nước dọc đường của đoạn cống đó.
- Kết quả tính toán tổng hợp xem :
bảng 3 - Tổng hợp diện tích phục vụ thoát nước mỗi đoạn cống - phụ lục quy hoạch san nền – thoát nước mưa
2.5.3 Phương pháp cường độ mưa giới hạn
- Cường độ mưa được xác định theo phương pháp cường độ giới hạn và tính theo công thức: q A= (1+Clog ) / (P t b+ )n
- Trong đó:
t – thời gian dòng chảy mưa (phút)
P – chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán (năm)
A, C, b, n – tham số xác định điều kiện mưa của địa phương Xác định thời gian dòng chảy mưa
- Khi tính toán cường độ mưa bằng phương pháp cường độ giới hạn, người ta cho rằng hạt mưa rơi xuống vị trí xa nhất trong lưu vực thiết kế sẽ chảy đến tiết diện tính toán đúng bằng thời gian mưa và gọi là thời gian mưa tính toán. Đối với khu vực được xây dựng hoàn thiện như khu quy hoạch, thời gian dòng chảy mưa có thể xác định theo công thức: t t= + +0 t1 t2
- Trong đó:
t – thời gian mưa (phút).
t0 - thời gian tập trung dòng chảy (thời gian nước chảy từ điểm xa nhất đến rãnh thoát nước, lấy từ 5 đến 10 phút.
t1 – thời gian nước chảy theo rãnh đường đến giếng thu đầu tiên xác định theo công thức 0,021 0.021 060.7 1,8
1 1
1 = = ì =
V
t L phút; trong đó L1 = 60m là chiều dài rãnh đường tối đa; V1 là vận tốc nước chảy cuối rãnh, chọn V1 = 0.7m/s.
t2 – thời gian nước mưa chảy trong cống từ vị trí hố ga đầu tiên đến tiết diện tính toán xác định theo công thức = ∑
i i
V
t2 0,017 L ; trong đó Li là chiều dài từng đoạn cống tương ứng tới tiết diện cần tính toán; Vi là tốc độ nước chảy trong mỗi đoạn cống đó (m/s), chọn sơ bộ là 1m/s và sẽ điều chỉnh lại sau khi xác định các yếu tố thủy lực.
Xác định chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán
- Theo quy hoạch dài hạn, thị trấn Phước Dân sẽ trở thành đô thị loại IV vào năm 2025. Theo TCVN 7957:2008, chọn chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán cho khu vực quy hoạch là P = 1 năm đối với cống chính và P = 0.5 năm đối với cống nhánh khu vực.
Xác định các tham số điều kiện mưa của địa phương
- Các tham số này lấy theo các tham số của thành phố Phan Thiết: A = 7070; C = 0.55; b = 25; n = 0.92 (Theo Phụ lục B, bảng B.1 TCVN 7957:2008)
2.5.4. Xác định lưu lượng tính toán của mỗi đoạn cống
- Lưu lượng tính toán của mỗi đoạn cống được xác định theo phương pháp cường độ giới hạn và tính theo công thức: Q=q.C.F
- Trong đó:
q – cường độ mưa tính toán (l/s.ha).
C – hệ số dòng chảy.
F – Diện tích lưu vực mà tuyến cống phục vụ (ha).
Xác định hệ số dòng chảy C
- Xác định hệ số dòng chảy trung bình cho toàn khu vực quy hoạch. Phân chia bề mặt thoát nước của khu vực quy hoạch như sau:
+ Mặt đường atphan 20%.
+ Mái nhà, mặt phủ bê tông 65%.
+ Mặt cỏ, vườn, công viên 15%.
- Xác định hệ số C trung bình theo phương pháp bình quân theo diện tích. Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào tính chất mặt phủ tra bảng 5 TCVN 7957:2008:
68 . 0 32 . 0
*
% 15 75 . 0
*
% 65 73 . 0
%
20 ì + + ≈
= C
Kết quả quá trình tính toán lưu lượng của mỗi đoạn cống thể hiện trong:
- Bảng 4- Tổng hợp lưu lượng thoát nước mỗi đoạn cống- Phụ lục quy hoạch san nền – thoát nước mưa
2.5.5. Xác định các yếu tố thủy lực cho từng đoạn cống
- Từ lưu lượng tính toán của từng đoạn cống đã xác định được, dựa vào “Bảng 28:
Tiết diện hình tròn khi chảy đầy ống” của GS.TSKH Trần Hữu Uyển, xác định D, i và v sao cho:
+ Đối với cống đường phố, đường kính tối thiểu là D = 400mm và chọn theo các đường kính cống sau: 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800, 2000.
+ Độ dốc cống không lớn hơn nhiều so với độ dốc cống tối thiểu
i D1
min = để giảm khối lượng đào đắp.
+ Vận tốc nước chảy trong cống lớn hơn vận tốc vmin được quy định trong TCVN 7957:2008 đối với từng cỡ đường kính ống. Tuy nhiên vận tốc nước chảy trong cống không nên lớn hơn vmin nhiều do phải tăng đường kính hoặc độ dốc cống sẽ tăng chi phí xây dựng. Cụ thể như sau:
• Cống có đường kính 400-500: vmin = 0.9 m/s.
• Cống có đường kính 600-800: vmin = 1 m/s.
• Cống có đường kính 900-1200: vmin = 1.15 m/s.
• Cống có đường kính 1300-1500: vmin = 1.2 m/s.
• Cống có đường kính >1500: vmin = 1.3 m/s.
- Sau khi xác định được v, thế v trở lại vào giá trị v = 1 và tính toán lại lưu lượng tính toán cho mỗi đoạn cống ở Bảng II.2. Xác định lưu lượng tính toán từng đoạn cống. Thực chất làm được điều này là do lưu lượng tính toán này thay đổi không nhiều khi thế v trở lại nên những kết quả thủy thực vừa tính ở bước này không thay đổi. Kết quả tính toán thủy lực được thể hiện trong:
- Bảng 5- Tổng hợp lưu lượng , vận tốc , đường kinh thoát nước mỗi đoạn cống - Phụ lục quy hoạch san nền – thoát nước mưa
Xác định cao độ đỉnh cống, đáy cống và đáy ga:
- Xác định cao độ đỉnh cống tại các hố ga:
+ Tại hố ga đầu, cao độ đỉnh cống đầu tiên là Hđỉnh cống = Hđỉnh ga – 0.7 (m)
+ Với 0.7m là độ sâu chôn cống tính tới đỉnh cống được chọn.
+ Từ đó tính cao độ đỉnh cống tại các hố ga tiếp theo bằng công thức:
H2 = H1 – L1-2 x i1-2 (m)
+ Với H1 là cao độ đỉnh cống tại đã có tại hố ga trước (m) H2 là cao độ đỉnh cống tại hố ga tiếp theo cần tính (m) L1-2 là chiều dài đoạn cống nối hai hố ga (m)
i1-2 là độ dốc đoạn cống (%) - Xác định cao độ đáy cống tại các hố ga:
+ Sau khi có được cao độ đỉnh cống, tính cao độ đáy cống tại hố ga bằng công thức:
Hđáy cống = Hđỉnh cống – D (m), D là đường kính cống (m) - Xác định chiều sâu chôn cống:
+ Chiều sâu chôn cống được xác định theo công thức:
Hchôn cống = Hđỉnh ga – Hđỉnh cống (m) - Xác định cao độ đáy ga:
+ Sau khi có được cao độ đáy cống tại các hố ga, chọn cao độ thấp nhất là giá trị để tính cao độ đáy hố ga:
Hđáy ga = Hđáymin – 0.3 (m) + Trong đó:
Hđáy ga là cao độ đáy ga (m)
Hđáy min là cao độ đáy cống thấp nhất (m)
+ Cao độ đáy cống thấp nhất phải là cao độ của cống đổ ra từ hố ga. Nếu cao độ này thấp hơn thì phải đổi lại tuyến cống chính đã chọn.
- Bảng 6- Tổng hợp cao độ đáy cống và chiều sâu chốn cống thoát nước- Phụ lục quy hoạch san nền – thoát nước mưa
CHƯƠNG 3: QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC