Đồ án Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố Cao Lãnh

m Z2 = 3,0 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,05 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (2,0 – 2,0) + 0,1 = 1,0 m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 - 0.2 = 0.8 m > 0.7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầu tiên (P1 – B14 Phương án1) Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên D1 – TBC (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên D1 – TBC (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên Q1 – D13 (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên X1 – TBB (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên Y1 – TBB (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 Tính toán độ sâu đặt cống đầt tiên Z1 – Y4 (Phương án 2). Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống được tính theo công thức. H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd Trong đó: h = 0.5 m Z2 = 3,6 m i1= 0.005 L1=70 m Z1 = 3,65 m i2= 0.005 L2 = 20m Dd = 0.05 m H = 0,5 + 0,005 x 70 + 20 x 0,005 + (3,6 - 3,65) + 0,1 = 1,0m Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là: Hđ =1,0 – 0,2 = 0,8 m > 0,7m Vậy thoả mãn điều 3-2.5 TCN 51-2008 T ÍNH TOÁN KINH TẾ PH ẦN M ẠNG LƯỚI Cơ sở tính toán dựa vào tài liệu: Định mức dự toán cấp thoát nước ban hành kèm theo quyết định 411/BXD ngày 29/6/1996 của bộ xây dựng Khái toán kinh tế phần đường ống STT lo¹i èng TuyÕn chÝnh ph­¬ng ¸n 1 (m) TuyÕn chÝnh ph­¬ng ¸n 2 (m) nh¸nh kiÓm tra 1 (m) nh¸nh kiÓm tra 2 (m) ®¬n gi¸ (1000®/m) thµnh tiÒn (triÖu ®ång) ph­¬ng ¸n 1 ph­¬ng ¸n 2 1 200 724 1021 25221 21980 250 6486.288 5750.247 2 250 262 990 3960 280 350.560 1108.800 3 315 800 666 300 240.000 199.800 4 355 454 427 606 330 149.820 340.890 5 400 364 352 340 123.760 119.680 6 450 831 526 380 315.780 199.880 7 500 625 396 400 250.000 158.400 8 550 297 565 0.000 167.805 9 600 437 84 630 275.310 52.920 10 tæng 3697 3103 27011 27212 8191.518 8098.422 Khái toán kinh tế phần giếng thăm Theo tiêu chuẩn viêt nam : TCVN 7957:2008 .Giếng thăm được xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt thép. Các giếng thăm có đường kính trung bình 1m, thành giếng dày 0,15m, tính trung bình các giếng sâu 3,2(m) đối với phương án 1 và 3,6(m) đối với phương án (2). có giá thành và khoảng cách lấy theo tiêu chuẩn (mục 65-TCVN 7957:2008) như sau: STT lo¹i èng phương ¸n 1 (m) phương ¸n 2 (m) kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c giÕng th¨m(m) ®¬n gi¸ 1 giÕng th¨m(triÖu ®ång) thµnh tiÒn(triÖu ®ång) phương 1 phương ¸n 2 1 200 25330 23379 30 2.5 2110.83 1948.25 2 250 1252 3960 30 2.5 104.33 330.00 3 315 800 666 40 3.2 64.00 53.28 4 355 454 1033 40 3.2 36.32 82.64 5 400 364 352 40 3.2 29.12 28.16 6 450 831 526 40 3.2 66.48 42.08 7 500 625 396 40 3.2 50.00 31.68 8 550 297 40 3.2 23.76 9 600 437 84 40 3.2 34.96 6.72 10 tæng 30093 30693 2496.05 2546.57 Khái toán kinh tế cho trạm bơm cục bộ Sơ bộ tính giá thành mỗi trạm bơm cục bộ là 350 triệu đồng/ TB, trong đó bao gồm tiền xây dựng nhà trạm và tiền mua trang thiết bị cho trạm bơm...).và 220 triệu đồng cho tram bơm thuộc tuyến nhánh. Phương án 1: Số lượng trạm bơm cục bộ là 2 trạm. Tổng giá thành xây dựng trạm bơm cục bộ: 2 x 350 = 700 (triệu đồng). Phương án II: Số lượng trạm bơm cục bộ là 2 trạm. Tổng giá thành xây dựng trạm bơm cục bộ: 2 x 350 = 700 (triệu đồng). với tuyến nhánh có một trạm bơm có giá là: 220 (triệu đồng) Khái toán kinh tế cho phần đào đắp xây dựng mạng. Hai phương án có chung cách phân chia lưu vực thoát nước, chỉ khác nhau cách bố trí tuyến ống chính nên cả hai phương án có tổng chiều dài mạng lưới sấp xỉ nhau. Tính sơ bộ lấy giá thành cho 1 m3 đất đào đắp: 20000 (đồng/m3) = 0,02 (triệu) Dựa vào chiều dài đường cống , độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tính được thể tích khối đất cần đào đắp. Sơ bộ lấy chiều rộng trung bình đường hào là b = 1,6 (m) và chiều cao trung bình đường hào là h = 2,1 (m). Ta có thể tích khối đào đắp được xác định như sau: Vđất = L x b x h phương ¸n 1(m) phương ¸n 2(m) bÒ réng cña hµo (m) ®é cao cña hµo P/¸n 1 (m) ®é cao cña hµo P/¸n 2 (m) gi¸ thµnh (triÖu ®ång) thµnh tiÒn (triÖu ®ång) phương ¸n 1 phương ¸n 2 30093 30693 1.6 2.40 2.80 0.02 2311.14 2750.09 Chi phí quản lí mạng lưới trong 1 năm Phương án 1: Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý: U = 0,2%MXD Trong đó: MXD: Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới. Ta có MXD = S( G đường ống, G giếng thăm, G trạm bơm cục bộ, G đào đắp). MXD = 13544,92 (triệu đồng). (triệu đồng) Lương và phụ cấp cho cán bộ quản lý: L = N x b x 12 Trong đó: N: Số cán bộ,công nhân viên quản lý mạng lưới 30093 1,5 x 1000 Tổng chiều dài mạng lưới (km) 1,5 (km/người) N = = = 21(người) b: lương và phụ cấp cho công nhân,theo bậc lương tối thiểu của chính phủ ban hành có hiệu lực từ ngày 01/05/2009 :b = 1,5 x 0,640 = 0,96 (triệu/người.tháng ) Vậy L = 21 x 0,96 x 12 = 241,92 (triệu đồng). Chi phí tiền điện chạy máy bơm tại các trạm bơm tăng áp cục bộ trên mạng được tính theo công thức Trong đó: Q – Lưu lượng ngày đêm (m3/ngđ) H- Áp lực trung bình của bơm. n1- Hiệu suất bơm n1= 0,8. n2- Hiệu xuất động cơ n2= 0,6. a : Giá điện = 2000đ/KWh. STT Q H N Thành tiền l/s m KW (triệu đồng) 1 218.83 7.50 1035118.19 2070.236 2 79.53 3.50 175558.09 351.116 3 0 Tổng 2421.35 Chi phí sửa chữa mạng lưới: S1 = 0,5% x MXD = 0,005 x 13544,92 = 67,8 (triệu đồng). Chi phí sửa chữa trạm bơm: S2 = 3% x GTB = 3% x 700 = 21 (triệu đồng). Tổng chi phí sửa chữa: S = S1 + S2 = 88,8 (triệu đồng). Chi phí khác: K = 5% (U + L + D + S) K = 0,05 x (21,7 + 241,92 + 2421,35 + 88,8) = 138,95 (triệu đồng). Tổng chi phí quản lý: P = U + L + D + S + K = 2918,12 (triệu đồng). Chi phí khấu hao cơ bản hàng năm: Kc = 3% giá thành xây dựng mạng lưới thoát nước. Kc = 3%MXD = 3% ´ 13544,92 = 406,35 (triệu đồng). Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I: Xuất đầu tư: Vốn đầu tư để vận chuyển 1 m3 nước thải đến trạm xử lý Theo đồng/m3: (đ/m3) Theo đồng/người: (đ/ng) Theo m cống/người: (m/người) Theo m cống/ha: (m/ha) Giá thành quản lý: Giá thành vận chuyển 1m3 nước thải đến trạm bơm chính: (đ/m3) Chi phí quản lý hàng năm tính theo đầu người: (đ/m3) Phương án 2: Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý: U = 0,2%MXD Trong đó: MXD: Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới. Ta có MXD = S( G đường ống, G giếng thăm, G trạm bơm cục bộ, G đào đắp). MXD = 14409,59 (triệu đồng). (triệu đồng) Lương và phụ cấp cho cán bộ quản lý: L = N x b x 12 Trong đó: N: Số cán bộ,công nhân viên quản lý mạng lưới Tổng chiều dài mạng lưới (km) 1,5 (km/người) 30693 1,5 x 1000 N = = = 21 (người) b: lương và phụ cấp cho công nhân,theo bậc lương tối thiểu của chính phủ ban hành có hiệu lực từ ngày 01/05/2009 :b = 1,5 x 0,640 = 0,96 (triệu/người.tháng ) Vậy L = 21 x 0,96 x 12 = 241,92 (triệu đồng). Chi phí tiền điện chạy máy bơm tại các trạm bơm tăng áp cục bộ trên mạng được tính theo công thức Trong đó: Q – Lưu lượng ngày đêm (m3/ngđ) H- Áp lực trung bình của bơm. n1- Hiệu suất bơm n1= 0,8. n2- Hiệu xuất động cơ n2= 0,6. a : Giá điện = 2000đ/KWh STT Q H N Thành tiền l/s m KW (triệu đồng) 1 218.8 8.00 1104126.07 2208.252 2 80.71 2.50 127259.20 254.518 3 4.32 4.00 10898.47 21.797 Tổng 2484.57 Chi phí sửa chữa mạng lưới: S1 = 0,5% x MXD = 0,005 x 14409,59 = 72,1 (triệu đồng). Chi phí sửa chữa trạm bơm: S2 = 3% x GTB = 3% x 920 = 27,6 (triệu đồng). Tổng chi phí sửa chữa: S = S1 + S2 = 99,7 (triệu đồng). Chi phí khác: K = 5% (U + L + D + S) K = 0,05 x (28,82 + 241,92+ 2484,57 + 99,7) = 142,75 (triệu đồng). Tổng chi phí quản lý: P = U + L + D + S + K = 2997,75 (triệu đồng). Chi phí khấu hao cơ bản hàng năm: Kc = 3% giá thành xây dựng mạng lưới thoát nước. Kc = 3%MXD = 3% ´ 14409,59 = 432,3 (triệu đồng). Các chỉ tiêu kinh tế của phương án I: Xuất đầu tư: Vốn đầu tư để vận chuyển 1 m3 nước thải đến trạm xử lý Theo đồng/m3: (đ/m3) Theo đồng/người: (đ/ng) Theo m cống/người: (m/người) Theo m cống/ha: (m/ha) Giá thành quản lý: Giá thành vận chuyển 1m3 nước thải đến trạm bơm chính: (đ/m3) Chi phí quản lý hàng năm tính theo đầu người: (đ/m3) So sánh lựa chọn phương án. Phương án 1: Giá thành xây dựng mạng lưới: MXD =13544,92 (triệu đồng). Chi phí quản lý mạng lưới: P = 2918,12 (triệu/năm) Giá thành vận chuyển 1m3 nước thải: G = 867,44 (đ/m)3. Phương án 2: Giá thành xây dựng mạng lưới MXD = 14409,59 (triệu đồng). Chi phí quản lý mạng lưới: P = 2997,75 (triệu/năm) Giá thành vận chuyển 1m3 nước thải: G = 900 (đ/m3) Lựa chọn phương án: Qua phân tích các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hai phương án ta thấy: Phương án I giá thành xây dựng mạng lưới, chi phí quản lý mạng lưới, giá thành vận chuyển 1m3 nước thải ra khỏi khu đô thị đến TXL đều thấp hơn phương án II. Do đó ta chọn phương án I làm phương án xây dựng . CHƯƠNG III. THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước mưa: Tiêu chuẩn thiết kế 20TCVN - 51 - 84 của Bộ Xây Dựng; Quy chuẩn xây dựng Việt Nam tập 1, 2, 3; Tiêu chuẩn và qui phạm thiết kế qui hoạch xây đô thị 20 TCN 82-81 Tham khảo các chỉ tiêu, mức độ thoát nước của các hệ thống thoát nước đô thị trên cả nước đã thực hiện trong thời gian vừa qua, như TP Hồ Chí Minh, Quảng Trị, Ninh Thuận, Khánh Hòa, Đà Nẵng, Bà Rịa - Vũng Tàu, … Lưu vực thoát nước và hướng thoát nước. Phạm vi nghiên cứu-thiết kế hệ thống thoát nước mưa. Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn viÖc x©y dùng hÖ thèng tho¸t n­íc cho toµn thµnh phè lµ ®iÒu tÊt yÕu. Tuy nhiªn trong giai đoạn 1, sẽ chỉ tập trung nghiªn cứu và thiết kế cho khu vực nội thành phố bao gồm c¸c phường 1, 2, 3 được giới hạn bởi s«ng §×nh Trung và s«ng Cao L·nh. Lưu vực thoát nước mưa. đề xuất chia khu vực trong phạm vi dự án tại Thành phố Cao Lãnh (trong khu vực– giai đoạn 1) thành 05 lưu vực thoát nước trên cơ sở địa hình và hiện trạng hệ thống sông ngòi, đường phân thuỷ và tụ thuỷ ở Cao Lãnh như sau: Lưu vực 1: Phần phía Tây của phường 1, giới hạn bởi sông Cao Lãnh ở phía Tây, phía Đông bởi đường Trần Phú và đường Lý Thường Kiệt, phía Bắc đến Cầu Kênh Cụt trên sông Đình Trung, phía Nam giáp với phường 2 ngăn cách bởi đường Nguyễn Huệ. Hướng thoát nước chính của lưu vực này hướng Đông - Tây đổ ra sông Cao Lãnh, một phần nhỏ đổ ra sông Đình Trung. Lưu vực 2: Phần phía Đông của phường 1, giới hạn bởi sông Đình Trung ở hướng Đông và hướng Bắc, phía Nam giáp phường 2 ngăn cách bởi đường Nguyễn Huệ, phía Tây bởi đường Trần Phú và đường Lý Thường Kiệt. Hướng thoát nước chính của lưu vực là hướng từ Tây sang Đông đổ vào Rạch Chùa và sông Đình Trung. Lưu vực 3: Phần phía Tây của phường 2, giới hạn bởi sông Cao Lãnh ở phía Tây, phía Bắc đến đường Nguyễn Huệ, phía Nam giáp Kênh Thầy Cừ, phía Đông giáp đường Lý Thường Kiệt. Hướng thoát nước chính đổ ra sông Cao Lãnh theo hướng từ Đông sang Tây ra sông Cao Lãnh, một phần đổ ra Kênh Thầy Cừ. Lưu vực 4: Phần phía Đông của phường 2, giới hạn bởi sông Đình Trung ở phía Đông, phía Bắc đến đường Nguyễn Huệ, phía Nam đến kênh Xáng Đào, phía Tây giáp đường Lý Thường Kiệt. Hướng thoát nước chính theo hướng từ Tây sang Đông ra sông Đình Trung, một phần ra kênh Xáng Đào. Lưu vực 5: Khu vực phường 3, giới hạn bởi Kênh Xáng Đào, sông Cao Lãnh, sông Đình Trung. Sơ đồ tổ chức thoát nước mưa. Hố ga thu nước MĐ Cống tiểu khu Hố ga thu nước MĐ Hố ga thu nước MĐ Sông, kênh thoát nước chính Cống tiểu khu Cống tiểu khu Cống tiểu khu Hố ga thu nước MĐ Cống cấp II: Cống trục thoát nước chính của Đô thị Cống cấp III: Cống thoát nước tiểu khu, cống trong ngõ, cống trên phố Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa. Như trên đã trình bày, việc phân chia lưu vực thoát nước như trên cho phép thiết kế các tuyến cống có chiều dài không quá lớn, giảm được độ sâu chôn cống và tiết diện cống. Do vậy việc vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa ngoài việc tuân theo các quy tắc chung về vạch tuyến còn cần lưu ý đến các đặc thù riêng biệt của hệ thống thoát nước hiện có của thành phố Cao Lãnh. Các nguyên tắc chung về vạch tuyến như sau: Triệt để lợi dụng cao độ địa hình để vạch tuyến cho mạng lưới thoát nước. Các tuyến cống chính được vạch trên cơ sở quy hoạch thoát nước đã được duyệt. Sơ đồ tổ chức mạng lưới thoát nước tổng thể phải tạo thuận lợi cho việc đầu tư xây dựng cho giai đoạn đầu và phù hợp với quy hoạch thoát nước giai đoạn sau. Trên các đường phố chính, đường khu vực cần có hệ thống thoát nước để đảm bảo thu gom và vận chuyển nước thải. Mạng lưới thoát nước phải vừa đảm bảo chống úng ngập nhưng vừa phải đảm bảo cao độ san nền một cách hợp lý kinh tế, để tránh khối lượng đắp nền quá lớn. Bởi vậy, một số trục chính thoát nước có thể phải đi theo các vệt trũng của địa hình mà không đi theo các tuyến phố. Cường độ mưa trong khu vực lớn q20 = 262,1l/s.ha, mưa theo mùa nên xẩy ra hiện tượng mùa mưa lưu lượng lớn nhưng mùa khô lưu lượng nhỏ. Ngoµi ra : Nước mưa được xả thẳng vào nguồn ( sông, hồ gần nhất bằng cách tự chảy). Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa. Tận dụng các ao hồ sẵn có để làm hồ điều hoà. Khi thoát nước mưa không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và qui trình sản xuất. Không xả nước mưa vào những vùng trũng không có khả năng tự thoát, vào các ao tù nước đọng và vào các vùng dễ gây xói mòn. Xác định lưu lượng mưa tính toán. Chọn chu kỳ vượt quá cường độ mưa tính toán. Nói chung các khu vực thoát nước mưa đều có diện tích tính toán nhỏ hơn 150ha, địa hình dốc thuận lợi cho việc thoát nước mưa. Lưu lượng mưa vào mùa mưa rất lớn tập trung từ tháng 7 đến tháng 11. Ta chọn chu kỳ mưa tính toán cho khu dân cư và khu công nghiệp là P = 1 năm. Cường độ mưa tính toán. Cường độ mưa tính toán được xác định theo công thức(mục 4.2.2 TCVN 7967:2008) : Trong đó: q : l à cường độ mưa(l/s.ha); P : chu kỳ lặp lại của mưa (năm); t : thời gian mưa (phút); A, C,b, n, p : H»ng sè khÝ hËu phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn m­a ®Þa ph­¬ng. Theo phụ lục B-TCVN 7957:2008 : A = 9210 C = 0.48 b = 25 n = 0.92 Khi đó công thức có dạng : (l/s-ha) Với các giá trị biết trước của t ta tính được q cho từng đoạn cống tính toán để đưa vào công thức tính toán lưu lượng nước mưa cho tuyến cống đó. Xác định thời gian mưa tính toán. Thời gian mưa tính toán được xác định theo công thức: ttt = to + tr + tc (phút). Trong đó: ttt: thời gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất trên lưu vực chảy đến rãnh thu nước mưa (phút). Trong điều kiện tiểu khu không có hệ thống thu nước mưa ta có tm = 10 phút. to: thời gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất trên lưu vực chảy đến rãnh thu nước mưa (phút). to = 10 phút. tr:thời gian nước chảy theo rãnh đến giếng thu đầu tiên: (phút) lr, Vr là chiều dài và vận tốc nước chảy ở cuối rãnh thu nước mưa. Có lr = 50m, Vr = 0,7m/s. (phút) tc: thời gian nước chảy trong cống đến tiết diện tính toán và được xác định theo công thức: (phút) Với: lc: chiều dài mỗi đoạn cống tính toán (m), Vc: vận tốc nước chảy trong mỗi đoạn cống (m/s). Vậy ta có: ttt = 10 + 1,5 + tc = 11,5 + tc (phút). Xác định hệ số dòng chảy. Số liệu thành phần mặt phủ và hệ số mặt phủ theo TCVN 7957:2008 Bảng II1Thành phần mặt phủ và hệ số mặt phủ STT Loại mặt phủ % Diện tích (F) Hệ số dòng chảy (Y) F ´ Y A B C D E 1 Mái nhà 35 0.95 33,25 2 Đường nhựa 20 0.6 12 3 Đường bê tông 15 0.95 14,25 4 Đường rải sỏi 5 0.35 1,75 5 Bãi cỏ 15 0.15 2,25 6 Đất đã san nền 10 0.3 3 Tổng 100 66,5 Do diện tích mặt phủ ít thấm nước lớn hơn 30% tổng diện tích toàn thành phố cho nên hệ số dòng chảy được tính toán không phụ thuộc vào cường độ mưa và thời gian mưa. Khi đó hệ số dòng chảy được tính theo hệ số dòng chảy trung bình: Xác định hệ số mưa không đều. Do diện tích các lưu vực nhỏ hơn 150 ha nên ta lấy hệ số mưa không đều là . Công thức tính toán lưu lượng nước mưa. Lưu lượng nước mưa được tính theo công thức sau: Qtt = tb . q . F . h. Trong đó: tb - hệ số dòng chảy (tb = 0,665 ). q - Cường độ mưa tính toán (l/s-ha). F - diện tích thu nước tính toán (ha). h = 1- hệ số mưa không đều. Khi đó ta có: Qtt = 0,665 . F . q (l/s) tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa. Việc tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa dựa vào “Bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước – Trường ĐHXD”. Đường cống tính toán với độ đầy h/d = 1(cống chảy đầy). Chọn tuyến cống tính toán là tuyến ở khu vực I. Độ sâu chôn cống ban đầu được tính theo công thức: H = h+ il + Z2- Z1 +Dh Trong đó: h: độ sâu chân cống thoát nước mưa sân nhà; h = 0,8m i: độ dốc đặt cống ở mạng lưới thoát nước mưa tiểu khu; i = 0,0035. l: chiều dài đường ống thoát nước kể từ giếng thăm xa nhất của mạng lưới thoát nước sân nhà đến đầu mạng lưới đường phố; l = 80m. Dh: độ chênh lệch đường kính giữa cống trong tiểu khu và ngoài đường phố. Dh = 0,4- 0,3 = 0,5 (m) Z1: cốt mặt đất tại điểm đầu của nhánh thoát nước mưa tiểu khu; Z1 = 5,56m. Z2: Cốt mặt đất tại điểm tính toán đầu tiên của nhánh thoát nước mưa đường phố Z2 = 5,39m. H = 0,8 + 0,0035 ´ 80 + (5,56- 5,39) + 0,1 = 1,35 (m) Tính toán tương tự ta cũng có tuyến kiểm tra nước mưa 2 có : H= 1,55 Tính toán lưu lượng và thuỷ lực tuyến cống thoát nước mưa theo bảng Theo bảng tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa, ta thấy cốt đáy cống thấp nhất tại miệng cống xả là 3m và 4,64m cao hơn mực nước cao nhất của sông là 4,7m (bao gồm cả hai sông Cao Lãnh và Đình Trung )Þ vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa là hợp lý, đảm bảo thoát nước mưa ra sông mà không bị ngập úng CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN ĐIUKE QUA SÔNG Ở những vị trí cắt nhau giữa đường ống thoát nước với sông, mương, rãnh, kênh đào dẫn nước mưa, kênh đoà vận chuyển đường thuỷ, đường sắt, đường tàu điện là đường ô tô, người ta phải xây dựng điuke, cầu cạn và đoạn chuyển. Điuke và tính toán a. Vị trí Trên đường dẫn nước thải về vị trí tập trung Cống thoát nước gặp những chướng ngại vật như sông lớn có tàu bè đi lại; Khi đường sắt ở vị trí thấp hơn đường ống và các chướng ngại vật khác. Khi có duike, chúng ta chú ý tới việc vạch tuyến điuke: Hướng đi của điuke phải vuông góc với lòng sông. Chiều dài và chiều sâu đặt cống phải nhỏ nhất. Vị trí đặt điuke phải có điều kiện nền móng thuận lợi nhất. Đoạn vượt của điuke phải đặt ở vị trí lòng sông và bờ sông không bị sói mòn. Vạch tuyến điuke trên sông có tàu bè đi lại phải thoả thuận với cơ quan vận tải đường sông. Đặt cống xả sự cố vào sông phải thoả thuận với cơ quan y tế địa phương. Phần đặt dưới nước của ống điuke (đoạn vượt) phải được đặt sâu ít nhất là 0,5m kể từ đáy lòng sông đến thành trên của ống. b. Cấu tạo của điu ke Điuke gồm ngăn vào, ngãn ra và đoạn cống vượt (hình 6-8) Hình 6-8. Điuke 1-ngăn trên (giếng đón vào điuke); 2-ống xả sự cố 3-ngăn dưới (giếng ra khỏi điuke); 4-các đường ống luồn Ngăn vào có hai ngăn nhỏ riêng biệt được ngăn với nhau bằng tường bê tông, mỗi ngăn nhỏ đều có cửa ra vào riêng (gọi là ngăn khô và ngăn ướt). Ngăn ướt: Máng hở: được đổ bê tông toàn khối mác 200 có hình cong phẳng đều. Chiều cao máng hở bằng đường kính của ống tụ chảy. Trên máng hở có tấm chắn để điều chỉnh dòng chảy. Ống xả sự cố có chiều cao đặt cống sự cố phụ thuộc vào mức nước cao nhất của nguồn. Ống cấp nước sạch để rửa máng hở và điuke nếu điều kiện cho phép có thể lấy ngay nước của sông. Trên đường ống sả sự cố và cấp nước phải có đặt van khoá. Ngăn khô: Trong ngăn khô người ta đặt đường ống, trên đường ống đặt khoá hay tấm chắn để đóng, mở các đường ống của điuke. Kích thước của ngăn này phụ thuộc vào đường kính và số đường ống được đặt. Khoảng cách giữa các đường ống không được lấy nhỏ hơn 600mm còn chiều rộng của lối đi lên sườn không nhỏ hơn 2500mm; đối với đường ống có đường kính lớn hơn 500mm khoảng cách này được tăng lên. Chiều cao của ngăn phải đảm bảo thuận lợi cho việc phục vụ và đặt van khoá, tấm chắn và cần phải không thấp hơn 1800mm kể từ mép của máng đến trần ngăn. Các ngăn của điuke được trang bị nắp, cầu thang hay bậc lên xuống, ống thông gió, lưới chắn... Nếu kích thước của nắp giếng không đủ để hạ van khoá và các thiết bị để tẩy rửa đường ống thì người ta làm kích thước cửa lớn lên hoặc làm trần ngăn theo kiểu tháo lắp được. c. Xây dựng và lắp đặt điu ke Các ngăn nên xây dựng từ các vòng và các cấu kiện bê tông cốt thép; còn trong trường hợp hình dáng phức tạp có thể xây dựng bằng gạch hay bê tông đỏ toàn khối. Khi nền có nước ngầm (chứa nước) bề mặt phía ngoài của tường cần phải phủ một lớp bi tum còn bề mặt phía trong được phun hay trát thêm một lớp vữa xi măng. Đoạn cống vượt của điuke phải được đặt bằng ống thép chống rỉ tốt hay bằng ống gang số ống vượt sông ít nhất là hai đường ống đặt song song. Đường kính của ống điuke không được nhỏ hơn 150mm. Cho phép được đặt một ống điuke qua rãnh qua chỗ đất trũng và sông hồ có lưu lượng nước nhỏ. Độ sâu chôn ống tính từ đỉnh ống đến đáy lòng sông không nhỏ hơn 0,5m. Đoạn cống giữa của điuke được đặt với độ dốc không lớn lắm còn hai đoạn hai bên sườn có góc nghiêng so với đường nằm ngang không lớn hơn 300. Vận tốc tính toán của nước chảy trong điuke phải lấy không nhỏ hơn 1m/s. Khi tính toán các đường ống điuke phải kiểm tra với lưu lượng cho qua là 1,5 lưu lượng dẫn trên một đường ống. Sự khác nhau giữa cốt mực nước trên máng hở của ngăn vào và ngăn ra được xác định bằng tính toán. Sự khác nhau đó bằng tất cả tổng tổn thất thuỷ lực (tổn thất theo chiều dài và tổn thất cục bộ) trên điuke. d. Tính toán điu ke Tính toán điuke là xác định được đường kính ống điuke và độ chênh mực nước hay nói cách khác đi là độ chuyển áp lực giữa đường ống dẫn nước vào điuke và đường ống dẫn nước ra khỏi điuke. Trong hệ thống thoát nước chung để bảo đảm lưu lượng ổn định trong ngăn vào của điuke người ta đặt miệng xả nước mưa. Độ chênh áp lực ấy chính bằng tổng tổn thất áp lực theo chiều dài và tổn thất áp lực cục bộ trên điuke. H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 Trong đó: h1 -Tổn thất áp lực khi nước thải chảy vào điuke. h2 - Tổn thất áp lực ở hai đoạn cong đầu. h3 - Tổn thất áp lực theo chiều dài điuke. h4 - Tổn thất áp lực ở hai đoạn cong cuối. h5 - Tổn thất áp lực khi nước thải chảy khỏi điuke. h1 = x1 = 0,5 h2 = x2 = 0,07 với góc = 300 h3 = il i,l - Tổn thất đơn vị và chiều dài của điuke. h4 = h2 h5 = x2 = 1 vo - Vận tốc nước chảy trong điuke v = 1m/s. vn - Vận tốc nước chảy sau điuke DOAN TÍNH TOÁN ĐIUKE QUA KÊNH 16 DOẠN A26-A27: Chiều dài của điuke là 44m; lưu lượng là 158,5l/s; cốt lòng máng của ngăn vào là -0,8m. Đường kính của ống dẫn đến là 500mm; độ đầy là 0,732d; vận tốc của nước thải chảy trong ống là 1,03m/s. Đư