CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HẠ TẦNG KỸ THUẬT
4.3. Thiết kế thoát nước mưa
- Tuân thủ thiết kế thoát nước trong TKCS đã được phê duyệt; hệ thống thoát nước phải đáp ứng các vấn đề sau:
+ Tuyến cống dẫn xả ra nguồn ngắn nhất;
+ Các tuyến cống có độ dốc phù hợp đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, kinh tế;
+ Thời gian thoát nước nhanh nhất; hạn chế tình trạng ngập úng trên đường;
+ Các tuyến cống thu nước mặt trên các lưu vực tối đa để không tạo thành vũng tại các điểm trũng.
- Hệ thống thoát nước mưa Cụm công nghiệp là hệ thống thoát nước riêng tự chảy, chu kỳ tính toán là 5 năm; Mạng lưới đường ống phù hợp với tình hình hiện trạng khu vực, thuận lợi cho phân kỳ xây dựng.
- Các tuyến cống thoát nước mưa ngoài việc đảm bảo thoát nước mặt cho khu vực dự án cũng đảm bảo thoát nước cho công trình lân cận.
4.3.2. Giải pháp thiết kế:
- Diện tích lưu vực tính toán thoát nước bao gồm toàn bộ diện tích cụm công nghiệp;
- Hệ thống thoát nước mưa được thoát theo hướng chính là từ Bắc xuống Nam, toàn bộ lưu vực thoát nước mưa được gom về tuyến mương hở phía Nam sát phía tuyến đường N2 và thoát ra sông Điện Biên theo quy hoạch chung.
- Tại Hồ cảnh quan bố trí cửa phai tại ví trí bắt đầu tuyến cống thoát ra kênh phía Nam, cửa phai được mở để đảm bảo an toàn thoát nước mưa và đóng lại khi mực nước kênh phía Nam dự án lên mức cao giúp đảm bảo không cho nước từ kênh này tràn vào Hồ cảnh quan.
Nước mưa của toàn bộ dự án được thoát ra kênh Phía Nam qua các cửa xả, cụ thể:
- Lưu vực 1: Bao gồm phần diện tích giới hạn bởi ranh giới phía Bắc của dự án, giới hạn bởi tuyến D1và N1. Toàn bộ nước mưa của lưu vực này thoát vào các tuyến cống nhánh sau đó chảy vào tuyến cống chính BxH=2x2(m) trên tuyến đường N1 và chảy vào hồ cảnh quan của dự án qua cửa xả CX1. Từ hồ, nước sau đó thoát về mương hở phía Nam của dự án qua cửa xả CX2 qua cống hộp BxH=2x2(m).
Cụ thể vị trí và diện tích lưu vực 1 như dưới đây:
- Lưu vực 2: Bao gồm phần diện tích giới hạn bởi phía Đông tuyến D1 và Phía Bắc tuyến N2. Toàn bộ nước mưa của lưu vực này thoát vào các tuyến cống nhánh sau đó chảy vào tuyến cống chính D2000 trên tuyến đường N2 và về mương hở thoát nước thoát nước theo quy hoạch chung ở phía Nam của dự án qua cửa xả CX3.
Cụ thể vị trí và diện tích lưu vực 2 như dưới đây:
- Lưu vực 3: Bao gồm phần diện tích giới hạn bởi phía Tây tuyến D1 và Phía Bắc tuyến N2. Toàn bộ nước mưa của lưu vực này thoát vào các tuyến cống nhánh sau đó chảy vào tuyến cống chính D2000 trên tuyến đường N2 và về mương hở thoát nước thoát nước theo quy hoạch chung ở phía Nam của dự án qua cửa xả CX4.
Cụ thể vị trí và diện tích lưu vực 3 như dưới đây:
- Lưu vực 4: Bao gồm phần diện tích giới hạn bởi một phần lưu vực phía Bắc tuyến N1, phía Đông tuyến D3 và Phía Bắc tuyến N2. Toàn bộ nước mưa của lưu vực này thoát vào các tuyến cống nhánh sau đó chảy vào tuyến cống chính B2000 trên tuyến đường N2 và về mương hở thoát nước thoát nước theo quy hoạch chung ở phía Nam của dự án qua cửa xả CX5.
Cụ thể vị trí và diện tích lưu vực 4 như dưới đây:
- Lưu vực 5: Bao gồm phần diện tích phía Tây tuyến D3 và Phía Bắc tuyến N2. Toàn bộ nước mưa của lưu vực này thoát vào các tuyến cống nhánh sau đó chảy vào tuyến cống chính D2000 trên tuyến đường N2 và về mương hở thoát nước theo quy hoạch chung ở phía Nam của dự án qua cửa xả CX6.
Cụ thể vị trí và diện tích lưu vực 5 như dưới đây:
- Nước mưa trong các khu đất là hệ thống thoát nước riêng, thoát về hệ thống cống chính trên các tuyến đường của dự án.
a. Tính toán thủy lực
- Hệ thống thoát nước được tính toán theo phương pháp cường độ giới hạn với chu kỳ tràn cống P = 5 năm.
- Nối cống tại giếng thăm khi thay đổi tiết diện bằng đỉnh cống; độ đầy tính toán h/d=1 (TCVN 7957:2008, mục 4.5.2);
- Độ dốc dọc đáy cống nhỏ nhất i=1/D, độ dốc lớn nhất có thể lấy theo độ dốc tim đường nhưng phải đảm bảo vận tốc thiết kế trong cống i ≤ 7m/s (TCVN 7957:2008, mục 4.6.3) - Lưu lượng nước mưa tại mặt cắt tiết diện cống tính toán được xác định theo công thức
sau:
Q = q *C* F Trong đó :
Q: Lưu lượng tính toán (l/s).
C: Hệ số dòng chảy
q: Cường độ mưa tính toán (l/s.ha).
- Hệ số dòng chảy:
C = Fi×Ci
∑Fi = 0.75
STT Loại đất Diện tích
Fi (ha)
Hệ số dòng chảy Ci
Hệ số dòng chảy trung bình C
1 Đất trung tâm điều hành 1.0976 0.8 0.01
2 Đất công nghiệp 56.4021 0.8 0.61
3 Đất hạ tầng kỹ thuật 0.755 0.8 0.01
4 Đất giao thông 8.3331 0.77 0.09
5 Đất cây xanh 7.6998 0.34 0.04
Tổng 74.2876 0.75
- Cường độ mưa tính toán theo công thức : q=A* (1+ClgP)/(t+b)n
Trong đó :
t : thời gian dòng chảy mưa (phút) t = t0 + t1+ t2
t0 : thời gian nước mưa chảy trên bề mặt (lấy t0=5-10 phút) t1 : thời gian nước chảy theo rãnh đường đến giếng thu
T1=0,021*L1/V1
L1 là chiều dài rãnh đường trung bình 30m ; V1 là tốc độ chảy ở cuối rãnh đường
t2 = 0.017∑L2/L1
L2 là chiều dài mỗi đoạn cống tính toán P chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P=5
A, C, b, n là tham số xác định theo điều kiện mưa của địa phương (bảng B1- phụ lục II, TCVN 7957:2008). Các thông số khí hậu thành phố Hà Nội với: A=5890; C=0.65;
b=20 và n=0.84;
b. Cấu tạo mạng lưới thoát nước mưa
- Cống thoát nước được sử dụng là cống bê tông cốt thép đúc sẵn, có kích thước cống D=400–2000mm, B=1500-2000-2500mm; tuỳ thuộc vào lưu lượng thoát nước theo tính toán tại từng khu vực. Các tuyến cống được bố trí hoàn toàn trên vỉa hè hoặc một phần cống nằm trên vỉa hè, một phần cống dưới đường với chiều sâu đảm bảo chiều dày các lớp kết cấu áo đường.
- Các cống thoát nước đặt dưới đường dùng loại có tải trọng cao (C), cống đặt dưới hè sử dụng loại tải trọng tiêu chuẩn (TC), chiều dày lớp đất phủ tới đỉnh cống ≥ 0.7m đối với đoạn dưới đường, chiều dày lớp đất phủ tới đỉnh cống ≥ 0.5m đối với đoạn dưới hè.
- Hệ thống cống thoát nước chính: sử dụng cống bê tông cốt thép chịu lực, trên hệ thống cống có bố trí các công trình kỹ thuật như: giếng thu nước mưa, giếng thăm,... theo qui định hiện hành. Cống được nối theo phương pháp nối đỉnh.
- Nắp ga thu, thăm bằng BTCT nhằm giảm chi phí, thân thiện với môi trường;
- Hố ga bê tông cốt thép bê tông cấp độ bền B20. Bê tông lót cấp độ bền B7.5.
- Tại một số vị trí, cống thoát nước mưa được gia cường cọc tre để giảm thiểu độ lún, đảm bảo cho quá trình sử dụng, vận hành sau này. Chi tiết các vị trí gia cường được thể hiện tại bản vẽ thi công.