B. TÍNH TỐN KẾT CẤU BỂ CHỨA
5.3.2. Tính tốn thủy lực cống thốt nước mưa :
Các giá trị tính tốn được trình bày trong bảng, trong đĩ : - Cột ( 1 ) : tên đoạn cống.
- Cột ( 2 ) : chiều dài đoạn cống.
- Cột ( 3 ), ( 4 ) : cao trình mặt đất tại nút đầu cống , cuối cống Zđhđ, Zđhc (m). - Cột ( 5 ) : độ dốc địa hình.
- Cột ( 6 ) : độ dốc min.
- Cột ( 7 ), ( 8 ) : cao trình đỉnh cống tại nút đầu và nút cuối ( độ chơn sâu ban đầu chọn là 0,5m).
- Cột ( 9 ) : độ dốc tính tốn.
Các giá trị ở cột (7), (8), (9) được chọn sao cho iđh i≥ tiínhtốn ≥ imin , với mục đích là
cống vẫn đảm bảo tự chảy, chiều sâu chơn cống và khối lượng đào đắp là nhỏ nhất. - Cột ( 10 ) : cường độ mưa, tính theo cơng thức (5.1)
- Cột ( 11 ) : tổng A.C (giá trị cộng dồn ), đã xác định ở trên - Cột ( 12 ) : lưu lượng mưa, tính theo cơng thức (5.2)
- Cột ( 13 ) : đường kính tính tốn Dtt (chảy đầy ), tính theo cơng thức (5.3a – 5.3b) - Cột ( 14 ) : đường kính chọn Dc ( chảy khơng đầy ), dựa vào số liệu kích thước cống thực tế.
Đối với cống trịn :
- Cột ( 15 ) : gĩc mở α, được xác định bằng cách lặp (Goal Seek) cột ( 17 ) =0
- Cột ( 16 ) : lưu lượng tính tốn theo Dc & α, tính theo cơng thức (5.8)
- Cột ( 17 ) : = cột (12) – cột (16)
- Cột ( 18 ) : độ đầy, tính theo cơng thức (5.6)
- Cột ( 19 ) : diện tích ướt, tính theo cơng thức (5.7)
Đối với cống hộp vuơng :
- Cột ( 15 ) : chiều sâu h, được xác định bằng cách lặp cột ( 17 ) =0 - Cột ( 16 ) : lưu lượng tính tốn theo Dc & h, tính theo cơng thức (5.10) - Cột ( 17 ) : = cột (12) – cột (16)
- Cột ( 18 ) : độ đầy ( = h/d)
- Cột ( 19 ) : diện tích ướt, tính theo cơng thức (5.9)
- Cột ( 20 ) : vận tốc nước trong cống, tính theo cơng thức (5.4)
- Cột ( 21 ) : thời gian nước chảy trong cống, tính theo cơng thức (5.5) - Cột ( 22 ), ( 23 ) : thời gian tập trung nước
Chương 5 : Mạng lưới thốt nước mưa
Nhận xét kết quả tính tốn :
- Kết quả bố trí đường ống được trình bày trong cột (14) trong bảng tính ở trên. Các tuyến cống nhánh đổ vào tuyến cống chính được bố trí cống trịn. Riêng tuyến cống chính , tuyến D – C – B – A – O , và đoạn D1 - D được bố trí cống hộp vuơng với mục đích tăng tiết diện ướt nếu cùng cao trình chơn đáy cống so với cống trịn, do đĩ lưu lượng thốt sẽ nhiều hơn cống trịn cĩ cùng đường kính.
- Dọc theo các tuyến cống nhánh ( các tuyến A, B, C, D ) cĩ sự thay đổi lớn về địa hình, dẫn đến thay đổi lớn về độ dốc cống đặc biệt là các đoạn cuối tuyến. Mặt khác, do đường kính ống tính tốn tỷ lệ nghịch với độ dốc cống, độ dốc càng lớn thì đường kính càng nhỏ, dẫn đến các đoạn cuối mặc dù lưu lượng tăng nhưng đường kính tính tốn lại nhỏ hơn các đoạn đầu tuyến.
Xét tuyến nhánh A, đoạn A5 - A4, A4 - A3 bố trí độ dốc theo imin = 0,0007 với đường kính D1,8m; khi qua đoạn A3-A2, A2-A1, cĩ sự thay đổi khá lớn về độ dốc (i = 0,0079, i = 0,017 ) dẫn đến mặc dù lưu lượng tăng nhưng đường kính cống lại bố trí nhỏ hơn.Tuy nhiên, độ dốc địa hình lớn cũng dẫn đến vận tốc các đoạn sau rất lớn. - Giá thành và thời gian xây dựng mạng lưới thốt nước phụ thuộc nhiều vào độ sâu chơn cống, do đĩ khi tính tốn cần phải lựa chọn độ dốc sao cho chiều sâu chơn cống và khối lượng đào đảm bảo cĩ lợi về mặt kinh tế kỹ thuật. Khi chọn độ dốc tính tốn lớn, dẫn đến đường kính cống nhỏ, nhưng chiều sâu chơn cống các đoạn sau tăng. Ngược lại, khi độ dốc nhỏ, đường kính cống lớn, chiều sâu chơn cống các đoạn sau nhỏ, cĩ thể kinh phí đào đắp nhỏ nhưng kinh phí mua, vận chuyển lắp đặt cống cĩ đường kính lớn sẽ cao hơn cống cĩ đường kính nhỏ.