CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ DỰ ÁN
VI. THIẾT KẾ HẠ TẦNG KỸ THUẬT
3. Hệ thống thoát nước mưa
Trên cơ sở phân tích hiện trạng tiêu thoát nước, kết hợp với quy hoạch sử dụng đất, giao thông, san nền của khu vực dự án, từ đó nghiên cứu và đề ra giải pháp quy hoạch mạng lưới thoát nước mưa.
a. Căn cứ thiết kế:
- Quyết định Quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 ; - Bản đồ nền địa hình tỷ lệ 1/500;
- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam;
- Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình - Tiêu chuẩn thiết kế TCXD-51-2008, do nhà xuất bản Xây dựng - Bộ Xây dựng ban hành;
- Các tài liệu tham khảo:
+ Mạng lưới thoát nước - Hội cấp thoát nước VN - Chương trình cấp nứơc và vệ sinh UNDP/WB - Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2001;
+ Thoát nước đô thị - Một số vấn đề về lý thuyết và thực tiễn ở Việt Nam - Nhà xuất bản xây dựng 2002;
+ Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước - Nhà xuất bản xây dựng 2003;
36 - Các tài liệu hiện trạng, các dự án có liên quan đến khu vực thiết kế.
b. Nguyên tắc thiết kế:
Mạng lưới thoát nước mưa là một khâu được thiết kế để đảm bảo thu và vận chuyển nước mưa ra khỏi khu vực xây dựng một cách nhanh nhất. Chống ngập úng trên đường và các tiểu khu. Để đạt được được yêu cầu trên khi quy hoạch mạng lưới thoát nước mưa cần dựa trên các nguyên tắc sau:
+ Tận dụng tối đa địa hình tự nhiên để bố trí thoát nước tự chảy;
+ Nước mưa được xả thẳng vào nguồn gần nhất (ao, mương, sông, hồ);
+ Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa;
+ Tuân thủ hiện trạng tiêu thoát, các hướng thoát nước hiện có, gắn kết với các công trình thuỷ lợi đã định hình để không phải cải tạo thay đổi các khu vực nằm ngoài dự án. Cơ bản không làm thay đổi tính chất thoát nước của khu vực.
+ Hệ thống thoát nước mưa phải bao trùm toàn bộ các khu vực xây dựng, bảo đảm thu và tiêu thoát tốt lượng nước mưa trong ranh giới quy hoạch, có tính tới một phần lưu vực lân cận dự án;
+ Không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và quy trình sản xuất;
+ Không xả nước vào những chỗ trũng không có khả năng tự thoát nước, vào các ao tù nước đọng và vào các vùng dễ bị xói mòn.
c. Phương án thoát nước:
- Dự án xây dựng mới nên lựa chọn phương án xây dựng hệ thống thoát nước riêng;
- Căn cứ vào đặc điểm hiện trạng của khu vực và để phù hợp với qui hoạch kiến trúc chung, toàn bộ khu vực quy hoạch được phân chia thành 02 lưu vực thoát nước chính có hướng dốc theo hướng san nền đồng thời bám sát độ dốc địa hình. Các hướng thoát nước mưa được thu gom và thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố;
- Do đặc điểm địa hình miền núi tuy nhiên cao độ nền chênh lêch không lớn, độ dốc tự nhiên trong khu vực nghiên cứu đều không quá 1%, bởi vậy hệ thống cống chủ yếu đƣợc thiết kế với độ dốc tối thiểu để giảm chiều sâu chôn cống, cao độ mặt cống bám sát cao độ san nền.
- Để thoát nước cho đường, phía cuối dốc mặt cắt ngang đường xây dựng các rãnh biên với độ dốc đảm bảo yêu cầu thoát nước tự chảy và bố trí các giếng thu nước mưa tại các điểm tụ thuỷ.
- Để tiện cho việc nạo vét và kiểm tra, giếng thăm được bố trí tại các điểm thay đổi hướng tuyến và thay đổi kích thước cống. Khoảng cách giữa hai giếng thăm từ 40m-50m.
- Cống nối giữa giếng thu và giếng thăm sử dụng cống D = 400, i=1-2%.
- Cống thoát nước mưa sẽ được đặt dưới đường, sát mép bó vỉa, để vỉa hè bố trí các hệ thống hạ tầng khác.
- Khoảng cách bố trí cống tới mép bó vỉa tuỳ thuộc vào khẩu độ cống.
37 - Cống thoát nước được sử dụng BTCT chịu lực, các tuyến cống được thiết kế theo chế độ tự chảy với độ dốc i ≥ 1/D (D - đường kính cống, mm).
- Bề dày lớp đất trên cống tính từ cao độ mặt nền tới đỉnh cống nhỏ nhất là 0,7m dưới đường, và 0.5m với cống dưới hè.
- Cao độ đặt cống được chọn trên cơ sở hệ thống cống thoát nước tự chảy.
d. Tính toán mạng lưới thoát nước mưa:
Hệ thống thoát nước mưa được tính toán theo phương pháp “Cường độ giới hạn” như quy định trong quy phạm TCXD 7957-2008 để chọn tiết diện cống đƣợc hợp lý, đảm bảo thoát nước nhanh và kinh tế nhất.
- Độ dốc địa hình tự nhiên hoặc bề mặt khu vực tạo ra các lưu vực thoát nước mưa là cơ sở để phân chia lưu vực thoát nước.
- Nước mưa được thu gom và dẫn đến các điểm xả theo con đường ngắn nhất bằng phương pháp tự chảy.
- Nước mưa được phân vùng thu gom và được xả vào hệ thống thoát nước chung của dự án, đảm bảo thoát nước mặt nhanh chóng cho các khu vực xây dựng tránh ngập úng cục bộ khi có mƣa lớn.
Công thức tính toán:
Q = . .q . F
Trong đó:
Q: lưu lượng tính toán của đoạn cống thoát nước đang xét, tính bằng (l/s)
: hệ số phân bố không đều mưa trên lưu vực thu nước, không thứ nguyên, với các lưu vực nhỏ hơn 300ha, hệ số này bằng 1.
: hệ số dòng chảy, không thứ nguyên, là tỷ số giữa lưu lượng mưa chảy vào hệ thống cống và lưu lượng mưa rơi trên lưu vực (một phần lượng mưa bị ngấm xuống đất, bay hơi).
Hệ số này được chọn tùy theo cấu tạo mặt phủ của lưu vực hứng nước, được tính trung bình
=0,5.
q: cường độ mưa tính toán của đoạn cống đang xét, tính bằng (l/s.ha), q=f (P,t) là hàm số của chu kì lặp lại trận mưa tính toán pt và thời gian nước mưa tập trung đến đoạn cống đang xét.
Cường độ mưa tính toán được xác định theo công thức:
q =
n
t n
20
) b t (
) P lg . C 1 .(
) b 20 .(
q
(l/s.ha)
Trong đó:
t - thời gian tập trung nước từ điểm xa nhất của lưu vực hứng nước đến tiết diện của đoạn cống đang xét, tính bằng phút;
38 Pt - Chu kì lặp lại trận mƣa tính toán (chu kì tràn cống) tính bằng năm, chọn Pt = 5 năm;
q20, b, C, n - Đại lượng phụ thuộc đặc điểm khí hậu tại địa phương;
Số liệu trạm khí tƣợng:
q20 = 217 b = 12,45 C = 0,2489 n = 0,8677
F: diện tích lưu vực hứng nước của đoạn cống đang xét, kể cả của các đoạn cống trước đó tập trung nước vào đoạn cống đang xét, tính bằng hecta (ha).
e. Chỉ tiêu mạng lưới thoát nước mưa:
Vận tốc dòng chảy:
+ Vận tốc cho phép = 0,8 đến 4,0 m/s;
+ Vận tốc thích hợp = 1,0 đến 1,8 m/s.
Lưu không:
+ Đối với mạng lưới thoát nước mưa cho phép tính toán chảy đầy.
Độ sâu chôn cống:
Độ sâu chôn cống tối thiểu là 0,7m với cống chôn dưới lòng đường; tối thiểu là 0,5m với cống chôn dưới hè đường, dải phân cách.
f. Quy các vật liệu và các hạng mục chính của mạng lưới thoát nước mưa:
Cống:
Cống đƣợc sử dụng là cống tròn bê tông cốt thép đúc sẵn đƣợc áp dụng theo tiêu chuẩn TCXDVN.372-2006.
Cống thoát nước mưa của dự án được thiết kế sử dụng cống tròn BTCT chôn ngầm và nối bằng hố ga để vừa bảo đảm mỹ quan vừa thuận tiện cho việc xây dựng và quản lý. Các cống thoát nước mưa, tuỳ theo độ rộng vỉa hè sẽ được đặt trên vỉa hè hoặc dưới lòng đường.
Giếng thu và giếng thăm:
Các giếng thu đƣợc xây dựng riêng biệt hoặc kết hợp giếng thăm trên hệ thống cống để thu nước mưa mặt đường và để nối cống. Các giếng thăm được xây dựng để tạo lối tiếp cận với các cống để kiểm tra, thau rửa và sửa chữa cống;
Các giếng thăm, giếng thu đƣợc đặt tại các vị trí cần thiết (điểm giao nhau giữa các tuyến cống) và trên những khoảng cách quy định trong TCXD 7957-2008. Tại các nút có sự chênh lệch cao độ đáy cống lớn giữa các tuyến, các giếng chuyển bậc sẽ đƣợc bố trí theo đúng quy định của tiêu chuẩn quy phạm.
39 Tổng hợp khối lƣợng:
Tổng hợp KHốI L-ợng thoát n-ớc m-a nậm rốm Stt Tên vật liệu Phân loại Đơn vị Khối l-ợng
1 Cống thoát n-ớc m-a loại 1 d400 m 80 2 Cống thoát n-ớc m-a loại 2 d500 m 210 3 Cống thoát n-ớc m-a loại 3 d600 m 280 4 Cống thoát n-ớc m-a loại 4 d800 m 160 5 Giếng thăm cho cống d500 800x800 cái 35 6 Giếng thăm cho cống d600 1000x1000 cái 18 7 Giếng thăm cho cống d800 1250x1250 cái 4
8 Ga thu n-ớc cái 32