T n su t thi t k đ c xác đ nh theo B ng 2.1 và B ng 2.2. Khu v c nghiên c u s phát tri n thành khu th ng m i, h th ng tiêu thoát là h th ng k t h p gi a h th ng nh và l n. H th ng đ ng ng tiêu thoát n c cho khu nghiên c u ng v i t n su t 10% (B ng 2.1). T n su t thi t k cho công trình b tr nh m c t gi m l u l ng dòng ch y x ra h l u theo b ng sau:
B ng 3.1 T n su t thi t k h th ng th ng tiêu thoát cho b tr Khu nghiên c u
(th ng m i) Kho ng th i gian l p l i (n m)
T n su t n m v t quá (%)
T n su t Thi t k 100 1%
T n su t Ki m tra
50 2%
20 5%
10 10%
5 18%
2 39%
1 63%
b. D li u m a
C ng đ m a thi t k
C c khí t ng th y v n qu c gia xây d ng mô hình toán nh m cung c p d li u c ng đ m a thi t k ng v i kho ng n m l p l i 1 n m, 2 n m, 5 n m, 10 n m, 20 n m, 50 n m và 100 n m, ng v i các th i đo n m a t 5 phút đ n 72 gi cho b t k khu v c nghiên c u nào. D li u c ng đ m a cho khu v c nghiên c u đ c thu th p b ng cách truy c p website c a C c khí t ng th y v n qu c gia và nh p t a đ c a khu v c nghiên c u đ truy xu t c ng đ m a thi t k cho khu nghiên c u.
Bi u đ phân ph i l ng m a theo th i gian c a Australia ARR và s li u c ng đ m a thi t k (Intensity Frequency Duration – IFD) c a trung tâm khí t ng BOM đã đ c s d ng. S li u IFD đ c trình bày trong B ng 3.2 d i đây:
B ng 3.2 C ng đ m a thi t k (mm/gi ) Tr n m a
Kho ng th i gian l p l i ARI (n m)
1 2 5 10 20 50 100
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
63 39 18 10 5 2 1
10 phút 86.60 111.00 138.00 155.00 177.00 206.00 229.00 15 phút 72.93 93.27 116.82 130.65 149.53 174.55 193.87 20 phút 63.90 81.70 102.00 115.00 131.00 154.00 171.00 25 phút 57.22 73.25 91.98 103.05 118.09 138.05 153.47 30 phút 52.00 66.60 83.80 93.90 108.00 126.00 140.00 45 phút 41.41 53.10 66.95 75.16 86.32 101.12 112.57 60 phút 34.70 44.60 56.30 63.30 72.70 85.30 95.00 90 phút 26.62 34.18 43.32 48.74 56.12 65.90 73.48 120 phút 21.80 28.00 35.60 40.10 46.20 54.30 60.50 180 phút 16.30 21.00 26.70 30.10 34.70 40.80 45.60 L p n c m a thi t k
nh p d li u IFD vào ph n m m XP – SWMM, t ng l ng m a đ c tính toán đ đ i di n cho đ sâu l p n c m a cho t ng tr n m a ng v i kho ng th i gian l p l i ARI. T ng l ng m a sau đó đ c s d ng đ tính phân ph i m a ARR (Australian Rainfall Runoff) trong mô hình XP – SWMM đ mô ph ng tính toán ra bi u đ dòng ch y l . Các bi u đ dòng ch y l này s đ c s d ng đ phân tích th y v n sau này.
T ng l ng m a c a t ng tr n m a ng v i kho ng th i gian l p l i ARI s đ c trình bày trong B ng 3.3 d i đây:
B ng 3.3 T ng l ng m a (mm) Tr n m a
Kho ng th i gian l p l i ARI (n m)
1 2 5 10 20 50 100
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
63 39 18 10 5 2 1
10 phút 14.43 18.50 23.00 25.83 29.50 34.33 38.17 15 phút 18.23 23.32 29.20 32.66 37.38 43.64 48.47 20 phút 21.30 27.23 34.00 38.33 43.67 51.33 57.00 25 phút 23.84 30.52 38.32 42.94 49.21 57.52 63.95 30 phút 26.00 33.30 41.90 46.95 54.00 63.00 70.00 45 phút 31.06 39.82 50.21 56.37 64.74 75.84 84.43 60 phút 34.70 44.60 56.30 63.30 72.70 85.30 95.00 90 phút 39.92 51.28 64.98 73.11 84.17 98.84 110.22 120 phút 43.60 56.00 71.20 80.20 92.40 108.60 121.00 180 phút 48.90 63.00 80.10 90.30 104.10 122.40 136.80 Bi u đ phân ph i t ng ng v i t ng th i đo n m a thi t k
Khu v c nghiên c u n m thành ph Logan, bang Queesland. Do đó đ c xác đnh n m vùng m a 3 (zone 3 xem Hình 2.4 Phân vùng cho bi u đ phân b m a trên lãnh th Australia). Bi u đ phân b m a t ng ng v i các tr n m a t 10 phút đ n 180 phút cho khu v c nghiên c u nh B ng 3.4, Hình 3.4 và Hình 3.5:
B ng 3.4 Phân b m a ng v i các tr n m a thi t k Tr n m a
thi t k (phút)
Kho ng th i gian (phút)
T l phân b m a v i tr n m a l n h n 30 n m
T l phân b m a v i tr n m a bé h n 30 n m
10 Phút 5 0.54 0.57
10 0.46 0.43
15 Phút
5 0.33 0.32
10 0.47 0.5
15 0.2 0.18
Tr n m a thi t k
(phút)
Kho ng th i gian (phút)
T l phân b m a v i tr n m a l n h n 30 n m
T l phân b m a v i tr n m a bé h n 30 n m
20 Phút
5 0.2 0.19
10 0.4 0.43
15 0.3 0.3
20 0.1 0.08
25 Phút
5 0.18 0.17
10 0.26 0.28
15 0.35 0.39
20 0.11 0.09
25 0.1 0.07
30 Phút
5 0.16 0.16
10 0.24 0.25
15 0.3 0.33
20 0.1 0.09
25 0.12 0.11
30 0.08 0.06
45 Phút
5 0.053 0.048
10 0.139 0.142
15 0.233 0.247
20 0.177 0.183
25 0.098 0.095
30 0.117 0.116
35 0.079 0.075
40 0.065 0.061
45 0.039 0.033
60 Phút
5 0.043 0.039
10 0.073 0.07
15 0.161 0.168
20 0.116 0.12
25 0.217 0.232
Tr n m a thi t k
(phút)
Kho ng th i gian (phút)
T l phân b m a v i tr n m a l n h n 30 n m
T l phân b m a v i tr n m a bé h n 30 n m
30 0.1 0.101
35 0.09 0.089
40 0.06 0.057
45 0.052 0.048
50 0.035 0.031
55 0.03 0.026
60 0.023 0.019
90 Phút
5 0.035 0.038
10 0.059 0.069
15 0.139 0.088
20 0.08 0.046
25 0.1 0.128
30 0.195 0.057
35 0.055 0.167
40 0.054 0.104
45 0.045 0.051
50 0.035 0.048
55 0.045 0.043
60 0.036 0.023
65 0.024 0.034
70 0.026 0.03
75 0.026 0.027
80 0.016 0.02
85 0.015 0.016
90 0.015 0.011
120 Phút
5 0.024 0.023
10 0.052 0.038
15 0.033 0.062
Tr n m a thi t k
(phút)
Kho ng th i gian (phút)
T l phân b m a v i tr n m a l n h n 30 n m
T l phân b m a v i tr n m a bé h n 30 n m
20 0.049 0.042
25 0.091 0.113
30 0.052 0.043
35 0.167 0.145
40 0.119 0.09
45 0.053 0.073
50 0.033 0.044
55 0.034 0.042
60 0.043 0.038
65 0.043 0.034
70 0.024 0.031
75 0.024 0.028
80 0.034 0.024
85 0.024 0.026
90 0.012 0.023
95 0.012 0.018
100 0.025 0.014
105 0.012 0.017
110 0.013 0.013
120 0.013 0.011
180 Phút
15 0.057 0.036
30 0.168 0.168
45 0.234 0.114
60 0.087 0.241
75 0.118 0.09
90 0.078 0.081
105 0.058 0.069
120 0.067 0.048
Tr n m a thi t k
(phút)
Kho ng th i gian (phút)
T l phân b m a v i tr n m a l n h n 30 n m
T l phân b m a v i tr n m a bé h n 30 n m
135 0.048 0.058
150 0.038 0.041
165 0.028 0.031
180 0.019 0.023
Hình 3.4 Bi u đ phân b m a ng v i các tr n m a thi t k có kho ng th i gian l p l i nh h n 30 n m
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
5 10
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 10 phút
0 0,2 0,4 0,6
5 10 15
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 15
phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
5 10 15 20
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 20 phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
5 10 15 20 25
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 25
phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4
5 10 15 20 25 30
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 30 phút
0 0,1 0,2 0,3
5 10 15 20 25 30 35 40 45
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 45
phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 60 phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 90
phút
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 120
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 120 phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
15 30 45 60 75 90105120135150165180
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 180
phút
Hình 3.5 Bi u đ phân b m a ng v i các tr n m a thi t k có kho ng th i gian l p l i l n h n 30 n m
0,4 0,45 0,5 0,55
5 10
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 10 phút
0 0,2 0,4 0,6
5 10 15
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 15 phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
5 10 15 20
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 20 phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4
5 10 15 20 25
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 25
phút
0 0,1 0,2 0,3 0,4
5 10 15 20 25 30
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 30 phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
5 10 15 20 25 30 35 40 45
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 45
phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 60 phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút) Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 90
phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 120
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 120 phút
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25
15 30 45 60 75 90105120135150165180
T l phân b ma
Kho ng th i gian (phút)
Bi u đ phân b m a ng v i tr n m a thi t k 180 phút
D li u m a đ a vào mô hình XP-SWMM là t ng l ng l p n c m a ng v i t ng th i đo n m a thi t k t 10 phút đ n 180 phút nh hình sau:
Hình 3.6 D li u m a trong mô hình XP-SWMM c. Mô hình XP-SWMM trong tính toán dòng ch y l u v c
XP – SWMM đ c s d ng đ đ a ra đ ng quá trình l u l ng c a dòng ch y t i đi m x c a l u v c. Quá trình l u l ng này sau đó đ c s d ng làm dòng ch y đ u vào trong mô đun th y l c c a XP-SWMM đ mô ph ng dòng ch y qua h th ng tiêu thoát n c đô th và các công trình trong h th ng qu n lý n c m a đô th .
Phân chia l u v c Ph ng án hi n tr ng
Trong ph ng án hi n tr ng, khu v c nghiên c u đ c chia thành hai l u v c thành ph n. L u v c A n m ph n phía đông c a vùng nghiên c u. Dòng ch y t l u v c A đ c thu vào h n c hi n tr ng và sau đó đ c x xu ng h l u qua đi m x LPD A n m v trí c ng ng m trên đ ng Trace. L u v c B n m ph n phía tây c a vùng nghiên c u, và dòng ch y t l u v c B đ c đ vào đi m x LPD B n m
góc phía tây nam c a vùng nghiên c u.
Có hai l u v c bên ngoài, l u v c Ext A1 và Ext A2, đóng góp dòng ch y vào khu nghiên c u. Dòng ch y t l u v c Ext A1 và Ext A2 l n l t ch y vào vùng nghiên c u t phía b c và phía đông. Dòng ch y t các l u v c Ext A1 và Ext A2 đ c thu vào h n c hi n tr ng và sau đó đ c đ đi m x LPD A n m v trí c ng ng m trên đ ng Trace.
S phân chia l u v c trong ph ng án hi n tr ng s đ c tóm t t B ng 3.5 và Hình 3.7 d i đây:
B ng 3.5 Phân chia l u v c (ph ng án hi n tr ng)
Tên l u v c Di n tích (ha)
Ext A1 Ngoài vùng nghiên c u 15.57
Ext A2 Ngoài vùng nghiên c u 6.42
A Trong vùng nghiên c u 2.38
B Trong vùng nghiên c u 1.15
- T ng 25.52
Hình 3.7 Phân chia l u v c ph ng án hi n tr ng
Ph ng án ô th hóa
Trong ph ng án ô th hóa, khu v c nghiên c u s chuy n đ i lo i hình s d ng đ t sang khu th ng m i. H th ng tiêu thoát t nhiên c ng đ c chuy n sang h th ng c ng hóa.
Khu nghiên c u đ c chia thành 3 l u v c thành ph n. L u v c A1 là toàn b ph n di n tích di n ra quá trình đô th hóa (ph n di n tích xây d ng). Ph n di n tích không phát tri n còn l i đ c chia làm hai l u v c con A2 và B. Dòng ch y t hai l u v c A1 và A2 đ c x xu ng h l u qua đi m x LPD A n m t i v trí c ng ng m trên đ ng Trace. Dòng ch y t l u v c B đ ra đi m x LPD B.
L u v c Ext A1 đ c đ xu t thu n c vào kênh ch y d c phía b c đ ng biên c a vùng nghiên c u. L u v c Ext A2 ch y vào vùng nghiên c u t phía đông và ra nh p vào dòng ch y c a l u v c A2.
S phân chia l u v c trong ph ng án ô th hóa s đ c tóm t t B ng 3.6 và Hình 3.8 d i đây:
B ng 3.6 Phân chia l u v c (ph ng án ô th hóa)
Tên l u v c Di n tích (ha)
Ext A1 Ngoài vùng nghiên c u 15.57
Ext A2 Ngoài vùng nghiên c u 6.42
A1 Trong vùng nghiên c u 1.70
A2 Trong vùng nghiên c u 1.50
B Trong vùng nghiên c u 0.33
- T ng 25.52
Hình 3.8 Phân chia l u v c ph ng án ô th hóa
Tính toán l u l ng cho l u v c theo ph ng pháp thích h p
Ph ng pháp thích h p trong tính toán dòng ch y l u v c là m t d ng c a mô hình t t đnh h p đen. Ph ng pháp thích h p đ a ra công th c đ n gi n đ tính toán dòng ch y đ nh l cho m t l u v c:
Qy = (Cy .tIy . A)/360 Trong đó:
Qy=L u l ng đ nh l (m3/s) Cy= H s dòng ch y
A =Di n tích l u v c (ha)
tIi = C ng đ m a trung bình ng v i th i đo n m a‘t’ gi t = Th i đo n m a hay th i gian t p trung n c.
Ph ng pháp thích h p đ c s d ng ph bi n cho các l u v c đô th khi mà các công c mô hình ch a phát tri n r ng rãi. Ph ng pháp thích h p đ c đánh giá trong tài li u H ng d n thi t k h th ng tiêu thoát đô th Queensland QUDM 2013 là công c phù h p trong tính toán dòng ch y cho các l u v c v i di n tích nh h n 500 ha.
Ngày nay, cùng v i v i s phát tri n m nh m công ngh thông tin, r t nhi u mô hình toán ra đ i ph c v vi c phân tích th y v n th y l c c a l u v c v i đ chính xác cao. Tính toán dòng ch y t các mô hình toán th ng ph i thông qua quá trình hi u ch nh và ki m đ nh đ tìm ra b thông s phù h p v i khu v c tính toán. Tuy nhiên, qu n lý n c m a đô th theo ph ng pháp Thi t k đô th nh y c m v n c là qu n lý vi mô đ i v i t ng khu v c nh . S li u th c đo dòng ch y hay ch t l ng n c đ i v i l u v c nh th ng không có. Do đó, ph ng pháp thích h p đ c ki n ngh s d ng nh là m t công c đ i chi u trong tính toán dòng ch y t mô hình toán (H ng d n thi t k h th ng tiêu thoát đô th Queensland QUDM 2013).
Tính toán dòng ch y đ nh l cho t ng l u v c theo ph ng pháp thích h p đ c th c hi n theo h ng d n trong ch ng 4 trong tài li u QUDM 2013 nh sau:
Ph ng án hi n tr ng
Trong ph ng án hi n tr ng, h s dòng ch y đ c tính toán qua vi c s d ng các tài li u kh o sát m t b ng, kh o sát th c đ a, nh v tinh (aerial image) và tài li u QUDM 2013.
D a theo b ng 4.06.3 trong tài li u QUDM, th i gian t p trung n c cho t t c các l u v c đ c tính toán s d ng công th c Friend’s cho ph n di n tích ch y tràn m t
th ng l u k t h p v i th i gian ch y trong kênh trung và h l u.
Công th c Friend: tc = (107nL0.333)/S0.2
B ng 3.7 d i đây s trình bày tóm t t các thông s l u v c đ c s d ng đ tính toán trong công th c Friend và tính toán th i gian t p trung n c cho các l u v c trong ph ng án hi n tr ng.
B ng 3.7 Th i gian t p trung n c (ph ng án hi n tr ng)
Tên l u v c Ext
A1
Ext
A2 A B LPD
A
LPD B Dòng ch y tràn m t (Overland flow)
Chi u dài dòng ch y t ng (Sheet flow Length) (b ng 4.06.3)
154 99 101 90 154 90
H s nhám Horton 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035
d c (%) 2.4 7.0 5.0 5.0 2.4 5.0
Th i gian t p trung n c tc (phút) 16.82 11.72 12.63 12.16 16.82 12.16 Dòng ch y trong kênh (channel/creek flow)
Chi u dài dòng ch y trong kênh (m) 360 171 73 51 490 51
V n t c dòng ch y (m/s) 0.7 0.9 0.7 0.7 0.9 0.7
tc (phút) 8.56 3.17 1.74 1.21 9.07 1.21
T ng tc (phút) 25.38 14.90 14.38 13.37 25.90 13.37 K t qu tính toán đ nh l theo ph ng pháp thích h p s đ c trình bày B ng 3.8 d i đây:
B ng 3.8 Tính toán l u l ng l theo ph ng pháp thích h p (ph ng án hi n tr ng)
Tên l u v c
Di n tích (ha)
Tc (phút)
L u l ng ng v i kho ng th i gian l p l i (ARI) (m3/s)
Q100 Q50 Q20 Q10 Q5 Q2 Q1 Q3tháng
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
1 2 5 10 18 39 63 98 Ext A1 15.57 25.4 5.53 4.77 3.73 3.10 2.63 1.87 1.38 0.69 Ext A2 6.42 14.9 2.91 2.51 1.97 1.64 1.39 0.93 0.73 0.37 A 2.38 14.4 1.10 0.95 0.74 0.62 0.52 0.35 0.28 0.14 B 1.15 13.4 0.55 0.47 0.37 0.31 0.26 0.18 0.14 0.07 LPD A 24.37 25.9 8.58 7.39 5.77 4.80 4.07 2.73 2.13 1.07 LPD B 1.15 12.2 0.57 0.49 0.38 3.10 2.63 1.87 0.14 0.07 Ph ng án ô th hóa
Các phân tích th y v n c a khu v c nghiên c u đ c tính toán d a vào ch ng 4 trong tài li u QUDM 2013. Trong ph ng án ô th hóa, h s dòng ch y đ c tính d a vào đ xu t m t b ng thi t k đô th hóa và QUDM.
Trong ph ng án đô th hóa, th i gian t p trung n c c a l u v c đ c tính bao g m th i gian tiêu chu n SIT (*) là 5 phút tính cho nh ng l u v c đã đ c đô th hóa và th i gian ch y tràn m t cho nh ng l u v c ch a phát tri n, k t h p v i th i gian n c ch y trong h th ng đ ng ng c ng.
(*) Th i gian t p trung n c đ n c a vào tiêu chu n SIT (standard inlet time) đ c đ nh ngh a là: kho ng th i gian dòng ch y t đi m đ u c a l u v c ch y t i đi m thu n c đ u tiên (gully or field inlet). SIT đ c tính cho l u v c đô th hóa b i vì s b t n đ nh c a vi c tính dòng ch y tràn.
B ng 3.9 d i đây s trình bày tóm t t các thông s l u v c đ c s d ng đ tính toán th i gian t p trung n c cho các l u v c trong ph ng án ô th hóa.
B ng 3.9 Th i gian t p trung n c (ph ng án ô th hóa)
Tên l u v c Ext
A1
Ext A2
A1 A2 B LPD
A
LPD B Th i gian tiêu chu n SIT (phút) - - 5 - -
Dòng ch y tràn m t (overland flow) Chi u dài dòng ch y t ng
(b ng 4.06.3) 154 99 - 101 70 154 70
H s nhám Horton 0.035 0.035 - 0.035 0.035 0.035 0.035
d c (%) 2.4 7.0 - 4 2.4 2.4 2.4
Th i gian t p trung n c
tc (phút) 16.82 11.72 - 12.63 16.82 16.82 16.82
Dòng ch y trong đ ng ng c ng (pipe flow)
d c (%) - - 5% - - -
Chi u dài dòng ch y trong c ng (m) - - 165 - - -
V n t c dòng ch y (m/s) - - 1 - - -
tc (phút) - - 2.75 - - -
Dòng ch y trong kênh (channel/creek flow)
Chi u dài dòng ch y trong kênh (m) 360 171 70 73 - 490 -
V n t c dòng ch y (m/s) 0.7 0.9 0.9 0.7 - 0.9 -
tc (phút) 8.56 3.17 1.30 1.74 - 9.07 -
T ng tc (phút) 25.38 14.90 9.05 14.38 11.68 25.90 11.68
Chi ti t ph n tính toán th y v n cho ph ng án ô th hóa B ng 3.10 d i đây:
B ng 3.10 Tính toán l u l ng l theo ph ng pháp thích h p (ph ng án ô th hóa)
Tên l u v c
Di n tích (ha)
Tc (phút)
L u l ng ng v i kho ng th i gian l p l i (ARI) (m3/s)
Q100 Q50 Q20 Q10 Q5 Q2 Q1 Q3tháng
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
1 2 5 10 18 39 63 98 Ext A1 15.57 25.4 5.53 4.77 3.73 3.10 1.87 2.63 1.38 0.69 Ext A2 6.42 14.9 2.91 2.51 1.97 1.64 0.93 1.39 0.73 0.37 A1 1.70 9.0 1.12 0.97 0.76 0.63 0.54 0.38 0.28 0.14 A2 1.50 14.4 0.69 0.60 0.47 0.39 0.33 0.24 0.17 0.09 B 0.33 11.7 0.16 0.14 0.11 0.09 0.08 0.06 0.04 0.02 LPD A 25.19 25.9 9.37 8.08 6.31 5.24 4.45 3.17 2.33 1.16 LPD B 0.33 11.7 0.16 0.14 0.11 0.09 0.08 0.06 0.04 0.02
S d ng mô đun dòng ch y trong XP – SWMM tính toán dòng ch y l u v c Ph ng pháp di n toán dòng ch y Laurenson đ c l a ch n s d ng trong mô hình XP – SWMM đ tính toán dòng ch y cho các l u v c. M i l u v c đ c chia ra thành hai ph n di n tích: ph n di n tích b m t th m (ph n không phát tri n) và di n tích b m t không th m (đã phát tri n – di n ra quá trình đô th hóa). Các thông s cho ph ng pháp Laurenson đ c trình bày d i đây:
nh v tinh đ c s d ng đ phân chia ph n di n tích b m t th m và b m t không th m cho l u v c hi n tr ng và m t b ng thi t k đ c s d ng cho các l u v c ph ng án ô th hóa
• H s nhám Manning (n):
Di n tích b m t th m: n t 0.035 đ n 0.045 và
Di n tích b m t không th m: n t 0.015 đ n 0.03
H s th m ban đ u (IL) và h s th m n đ nh (CL) đ c áp d ng cho mô hình th y v n. Chi ti t h s th m (IL) và (CL) áp d ng cho mô hình XP – SWMM đ c trình bày trong B ng 3.11 d i đây:
B ng 3.11 H s th m ban đ u và th m n đnh
Di n tích b m t không th m Di n tích b m t th m
IL (mm) CL (mm/gi ) IL (mm) CL (mm/gi )
1 0 7 2
Các d li u đ a hình c a l u v c đ c phân tích đ xác đ nh đ d c bình quân l u v c, các k t qu này s là thông s đ u vào cho mô hình XP – SWMM. Các thông s l u v c cho ph ng án hi n tr ng và pháp tri n đ c trình bày trong B ng 3.12 và B ng 3.13 d i đây:
B ng 3.12 Các thông s l u v c cho ph ng án hi n tr ng L u
v c
Di n tích b m t không th m Di n tích b m t th m Di n
tích (ha)
Ph n tr m di n tích không th m
(%)
d c (%)
Di n tích (ha)
Ph n tr m di n tích không
th m (%) d c (%)
Ext A1 13.56 100 4.0 2.01 0 4
Ext A2 5.89 100 5.9 0.52 0 5.9
A 2.29 100 4.2 0.09 0 4.2
B 1.11 100 3.5 0.04 0 3.5
B ng 3.13 Các thông s l u v c cho ph ng án ô th hóa L u v c
Di n tích b m t không th m Di n tích b m t th m Di n
tích (ha)
Ph n tr m di n tích không
th m (%)
d c (%)
Di n tích (ha)
Ph n tr m di n tích không
th m (%)
d c (%)
Ext A1 13.56 100 4.0 2.01 0 4
Ext A2 5.89 100 5.9 0.52 0 5.9
A1 0.51 100 2.5 1.20 0 2.5
A2 1.50 100 4.2 0.00 0 4.2
B 0.327 100 3.5 0.00 0 3.5
K t qu tính toán l u l ng cho m i l u v c hi n tr ng đ c trình bày trong B ng 3.14 và Hình 3.9
B ng 3.14 L u l ng dòng ch y t mô hình XP-SWMM (ph ng án hi n tr ng)
Tên l u v c
L u l ng ng v i kho ng th i gian l p l i (ARI) (m3/s)
Q100 Q50 Q20 Q10 Q5 Q2 Q1
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
1 2 5 10 18 39 63
Ext A1 5.132 4.430 3.690 3.070 2.630 1.800 1.242 Ext A2 2.740 2.395 2.002 1.660 1.420 1.048 0.733
A 1.043 0.902 0.774 0.645 0.545 0.391 0.285
B 0.541 0.454 0.376 0.316 0.272 0.202 0.145
LPD A 8.915 7.727 6.466 5.375 4.595 3.239 2.260 LPD B 0.541 0.454 0.376 0.316 0.272 0.202 0.145
Hình 3.9 L u l ng ng v i kho ng l p l i 100 n m (1%) cho các l u v c hi n tr ng t mô hình XPSWMM
K t qu tính toán l u l ng cho m i l u v c đô th hóa đ c trình bày trong B ng 3.15 và Hình 3.10
B ng 3.15 L u l ng dòng ch y t mô hình XP-SWMM (ph ng án ô th hóa)
Tên l u v c
L u l ng ng v i kho ng th i gian l p l i (ARI) (m3/s)
Q100 Q50 Q20 Q10 Q5 Q2 Q1
T n su t n m v t quá (AEP) (%)
1 2 5 10 18 39 63
Ext A1 5.132 4.430 3.690 3.070 2.630 1.800 1.242 Ext A2 2.740 2.395 2.002 1.660 1.420 1.048 0.733
A1 1.062 0.947 0.891 0.770 0.680 0.510 0.358
A2 0.706 0.619 0.529 0.428 0.315 0.269 0.192
B 0.173 0.164 0.146 0.123 0.100 0.067 0.050
LPD A 9.640 8.391 7.112 5.928 5.045 3.627 2.525 LPD B 0.173 0.164 0.146 0.123 0.100 0.067 0.050
Hình 3.10 L u l ng ng v i kho ng l p l i 100 n m (1%) cho các l u v c ô th hóa t mô hình XP-SWMM
So sánh dòng ch y tính toán t XP – SWMM và dòng ch y tính toán theo ph ng pháp thích h p
B ng 3.16 sau đây cho th y s so sánh giá tr l u l ng ng v i t n su t 1%
(kho ng l p l i 100 n m) ra t i c a ra c a t ng l u v c t c hai ph ng pháp: mô hình XP-SWMM và ph ng pháp thích h p:
B ng 3.16 So sánh giá tr đ nh l tính toán
gi a mô hình XP- SWMM và ph ng pháp thích h p
Tên l u v c
Ph ng án hi n tr ng
Tên l u v c
Ph ng án ô th hóa PP
Thích h p (m³/s)
XP SWMM
(m³/s)
PP Thích
h p (m³/s)
PP Thích
h p (m³/s)
XP SWMM (m³/s)
PP Thích
h p (m³/s)
Ext A1 5.53 5.13 7% Ext A1 5.53 5.13 7%
Ext A2 2.91 2.74 6% Ext A2 2.91 2.74 6%
A 1.09 1.04 5% A1 1.12 1.06 5%
A2 0.69 0.71 2%
B 0.55 0.54 1% B 0.165 0.173 5%
B ng 3.16 cho th y r ng l u l ng t i c a x c a l u v c tính b ng mô hình XP- SWMM x p x b ng l u l ng tính toán theo ph ng pháp thích h p (chênh l ch không quá 10%). Do đó, đ ng quá trình l u l ng t mô hình XP – SWMM đ c xem nh thích h p đ s d ng trong tính toán thi t k h th ng thiêu thoát n c và h th ng công trình qu n lý n c m a trong mô đun th y l c.