* THOÁT NƯỚC MẶT: MẠNG LƯỚI YẾU LƯỢC

đăng 18:54, 8 thg 9, 2015 bởi Manager quyhoach.vn   [ đã cập nhật 07:16, 24 thg 9, 2015 ]
Lời dẫn: Cách tính thực hành, nhưng thực tế là lý thuyết, dưới đây đã có sự kết nối thích đáng giữa TCVN 7957:2008 và giáo trình lý thuyết. (Có tài liệu đính kèm cuối bài).

* Bài được gửi từ bạn KS. Thủy Văn Lực. Câu hỏi thêm đến tác giả có thể gửi qua vn@quyhoach.vn hoặc Facebook.


TÍNH MẠNG THOÁT NƯỚC MẶT ĐÔ THỊ THEO TCVN
1. SƠ ĐỒ MẠNG THOÁT NƯỚC CƠ BẢN
Mạng xương cá với hướng thoát như sau: Diện tích xả nước >> Cống nhánh (CN) >> Cống chính (CC) >> Cửa xả (CX).

2. PHÂN VÙNG PHỤC VỤ- PVPV CỦA CỐNG TÍNH TOÁN- CTT
PVPV của một CTT là toàn bộ diện tích lưu vực mà CTT đó sẽ phải đảm bảo thoát nước (bao gồm cả diện tích lưu vực cống nhánh của nó). Nguyên lý xác định ranh giới PVPV: kết hợp các yếu tố sau để đảm bảo việc thoát nước thuận tiện nhất:
  • Bố trí cống và đặc điểm kết nối của mạng cống;
  • Đối với các khu vực xây dựng, phụ thuộc vào cao độ địa hình thiết kế;
  • Đối với các khu vực tự nhiên, phạm vi có xả nước vào cống khoảng 50-100m nếu độ dốc vào cống >8%o (xem 4.2.12- TCVN 7957:2008).

3. TÍNH DIỆN TÍCH LƯU VỰC HIỆU DỤNG CHO TỪNG CTT
Từ quy hoạch sử dụng đất, xác định diện tích lưu vực hiệu dụng thành phần CxFtp cho từng loại đất trong mỗi PVPV:
[CxFtp (ha)] = [Diện tích lưu vực F (ha đất)] * [Hệ số dòng chảy C]
  • [Diện tích lưu vực F]: Diện tích lưu vực của loại đất thuộc PVPV, được bóc từ quy hoạch sử dụng đất.
  • [Hệ số dòng chảy C]: tra (hoặc "đoán") cho từng loại đất từ Bảng 6- TCVN 7957:2008.
Diện tích lưu vực hiệu dụng của CTT [CxF] chính là tổng các diện tích lưu vực hiệu dụng thành phần [CxFtp] trong PVPV

4. LÝ THUYẾT CHỌN CỐNG
Đối với từng CTT, việc chọn cống sẽ phải đảm bảo cân bằng 2 loại lưu lượng sau Qtv= Qtl (sai số tối đa 5%):
a. Lưu lượng thủy văn
[Qtv (m/s, lưu lượng tính theo thủy văn sẽ trút nước vào cống)] = [A] * (1 + [C] * lg ( [P)) / ((( [t0] + [t1] + [t2] + [t) + [b]) ^ [n) * [CxF (xem mục 3)]
  • [A], [C], [b], [n]: tra (theo vùng địa lý) Phụ lục B- TCVN 7957:2008.
  • [P (năm, chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán)]: tra (theo phân loại CN hay CC) Bảng 3- TCVN 7957:2008.
  • [t0] + [t1] (phút, thời gian giả thiết từ khi nước mưa chạm đất đến khi vào đầu cống đầu tiên): số liệu tham khảo, có căn cứ mục 4.2.7- TCVN 7957:2008:
Quy hoạch cống đến cấpt0+t1 
Đường nội bộ8.8
Đường phân khu vực 9.9
Đường khu vực 12.8
Đường chính khu vực14.3
Đường liên khu vực20.5
  • [t (phút, thời gian chảy trong CTT)] = 0.017 * [Chiều dài CTT(m)] / [(m/s, vận tốc trong cống)]. Chú ý: [v] là tham số chưa biết, phụ thuộc vào việc chọn cống.
  • [t2 (phút, thời gian lâu nhất từ khi nước mưa vào đầu cống đầu tiên đến khi vào đầu CTT)]: cộng dồn [t] theo từng phân nhánh của CTT và chọn số lớn nhất.
Bạn có thể dễ dàng lập sẵn công thức trên Excel để tính [Qtv].
b. Lưu lượng thủy lực
[Qtl (m/s, lưu lượng thủy lực tùy theo việc chọn cống]: là hàm số của [Yếu tố hình học (hình thức cống và kích thước)], [h/D (độ đầy]), [i (%o, độ dốc), [v (m/s, là đại lượng [v] trong mục 4.a)]:
Nếu không có phần mềm hỗ trợ, bạn có thể tra bảng để biết [Qtl] theo tài liệu 'Các bảng tính thủy lực cống và mương thoát nước' ở cuối bài.

5. CHỌN CỐNG THỦ CÔNG
Tính từng cống theo trình tự sau: Từ CN đến CC, từ cống đầu tiên thu nước đến CX.
a. Giả thiết cống
Sử dụng kinh nghiệm, chọn:
  • [Yếu tố hình học]: nếu là cống tròn, phải lớn hơn đường kính tối thiểu quy định tại Bảng 10- TCVN 7957:2008.
  • [h/D]: bắt đầu với tối đa là 1.0 (100%)
  • [i]: phù hợp địa hình san nền, và lớn hơn độ dốc tối thiểu (= 1/[Đường kính (mm)] đối với cống tròn).
  • [v]: bắt đầu với tối thiểu quy định tại mục 4.6.1- TCVN 7957:2008, và lớn hơn vận tốc trong cống nhánh trước đó, nhưng không quá tối đa quy định tại mục 4.6.3- TCVN 7957:2008.
b. Tính [Qtl]
Tra bảng theo 'Các bảng tính thủy lực cống và mương thoát nước', hoặc sử dụng phần mềm tra thủy lực.
c. Tính [Qtv]
Tính Qtv theo công thức 4.a, với [v] đã chọn trong 5.a.
d. Kiểm tra cân bằng [Qtl] và [Qtv]
Nếu chưa cân bằng (sai số trên 5%), quay lại 5.a điều chỉnh các số liệu giả thiết cho đến khi đạt cân bằng. Đây là việc rất mất thời gian nếu không có sự trợ giúp của phần mềm hỗ trợ.

6. KIỂM TRA ĐỘ SÂU CHÔN CỐNG
[Độ sâu chôn đỉnh đầu CTT (m)] >=0.7 (m) (mục 6.2.5- TCVN 7957:2008), và >= [Độ sâu chôn đỉnh cuối cống nhánh trước đó (m)].
[Độ sâu chôn đỉnh cuối CTT (m)] = [Cao độ san nền điểm cuối CTT (m)] - ( [Cao độ san nền điểm đầu CTT (m)] - [Độ sâu chôn đỉnh đầu CTT] - ( [Chiều dài CTT(m)] * [i, độ dốc CTT theo 4.b] / 1000 ) ) >= 0.7 (m).
Khi [Độ sâu chôn đỉnh cuối CTT] >= 6 (m), có khả năng phải cân nhắc sử dụng bơm đẩy. 

7. CHỌN CỬA XẢ
Có kích thước >= kích thước cống đấu vào cửa xả.

Trên đây là toàn bộ hướng dẫn step-by-step tính mạng thoát nước mặt theo hình thức thủ công. Tuy nhiên trên thực tế thì tính thủ công là bất khả thi về mặt thời gian, và các bạn phải sử dụng phần mềm hỗ trợ.
Chúc các bạn tìm được phần mềm hỗ trợ phù hợp./.


Từ viết tắt chính: CTT- cống tính toán; PVPV- phân vùng phục vụ.

Tài liệu tham khảo:
- TCVN 7957:2008: Thoát nước- Mạng lưới và công trình bên ngoài- Tiêu chuẩn thiết kế;
- Các bảng tính thủy lực cống và mương thoát nước. Trần Hữu Uyển. NXB Xây dựng. 2003.


P/s: quyhoach.vn sẽ giới thiệu công cụ phần mềm hỗ trợ tính mạng thoát nước mặt đô thị trong các bài khác.
Xem cho vui: video về Tổng quan mạng lưới thoát nước đô thị, sưu tầm từ Youtube, không nhất thiết liên quan tới bài viết.


Ċ
Manager quyhoach.vn,
22:08, 8 thg 9, 2015