Thuyết minh đồ án Mạng lưới thoát nước - Chương 4: Tính toán mạng lưới thoát nước mưa - Huỳnh Văn Đạt

Nội dung text: Thuyết minh đồ án Mạng lưới thoát nước - Chương 4: Tính toán mạng lưới thoát nước mưa - Huỳnh Văn Đạt

1. Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Huỳnh Văn Đạt Chương 4 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA 4.1 MỤC ĐÍCH Xác định lưu lượng nước mưa xối xuống Xác định lưu lượng nước mưa trong từng đợt 4.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG MƯA TÍNH TOÁN Lưu lượng mưa tính toán xác định theo phương pháp cường độ mưa giới hạn A Qtt  q F  F tn Trong đó: Qtt : lưu lượng mưa tính toán của đoạn ống (l/s)  : hệ số dòng chảy 0,2 0,1  tb  TB q t (Ztb: hệ số thực nghiệm, đặc trưng cho tính chất mặt phủ). F: diện tích đoạn ống phục vụ (ha) q: cường độ mưa tính toán (l/ha/s) n: số mũ (phụ thuộc vào vùng địa lý), n = 1 Giả sử ta có diện tích các loại mặt phủ: Mái nhà: 40% - 0,95 Mặt phủ atphan: 50% - 0,95 Mặt cỏ: 10% - 0,1 Tính hệ số dòng chảy trung bình: 0,2 0,1  tb  TB q t Trong đó q : cường độ mưa (l/ha.s) t : thời gian mưa hệ số lớp phủ tính theo giá trị trung bình cho toàn diện tích thoát nước mưa tb 40 0,95 50 0,95 10 0,1  0,865 0,87 TB 100 Lưu lượng đơn vị dòng chảy A  TB qo n (to tr tc ) Xác định thời gian mưa tính toán Ttt tm tr to GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-1
2. Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Huỳnh Văn Đạt Trong đó: tm: thời gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất đến rãnh, phụ thuộc vào diện tích, cường độ mưa và bề mặt lớp che phủ. Trong khu phố không có rãnh thoát nước mưa tm = 10 phút. tr: thời gian nước chảy trong rãnh, địa hình không có rãnh nên tr = 1 phút. to: thời gian nước chảy trong ống đến diện tích tính toán lo to M vo Tính toán cụ thể cho tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 - 12 Đoạn ống 8 - 9 Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,5 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 858 t 1,2 11,44 (phút) o 1,5 60 Thời gian tính toán: t = to + tr + tm = 11,44+ 1 + 10 = 22,44 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn A 569,9 Qtt  F 0,87 16,27 1 360 (l/s) tn 22,44 Với Q = 360 (l/s) ; v = 1,29 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 900 mm ; i = 2,5 10 3 . Kiểm tra vận tốc trong cống giữa kết quả tính toán với giả thiết không vượt quá 15% thì kết quả tính toán được chấp nhận. Vì h/d = 1 nên chọn phương pháp nối ống theo đỉnh cống. Chọn độ sâu chôn cống ban đầu tại giếng 8 là 2 m. Tổn thất áp lực trên đoạn cống 8 – 9 bằng 2,5 10 3 858 = 2,145 (m) Đáy cống đầu tiên tại giếng 8 bằng hiệu số giữa cốt mặt đất và độ sâu chôn cống 4 – 2 = 2 (m) Đáy cống tại giếng 9 = 2 – 2,145 = - 0,145 (m) GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-2
3. Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Huỳnh Văn Đạt Đoạn ống 9 – 10 Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,6 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 477 t 1,2 5,96 (phút) o 1,6 60 Thời gian tính toán: t = to + tr + tm = 5,96 + 22,44 + 1 + 10 = 28,4 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn A 569,9 Qtt  F 0,87 41,23 1 720 (l/s) tn 28,4 Với Q = 720 (l/s) ; v = 1,38 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1000 mm ; i = 2 10 3 . Đoạn ống 10 – 11 Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,7 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 630 t 1,2 7,41(phút) o 1,7 60 Thời gian tính toán: t = to + tr + tm = 7,41+ 11,44 + 5,96 + 1 + 10 = 35,81 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn A 569,9 Qtt  F 0,87 68,06 1 942 (l/s) tn 35,81 Với Q = 942 (l/s) ; v = 1,49 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1100 mm ; i = 2 10 3 . Đoạn ống 11 – 12 Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,8 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 641 t 1,2 7,12 (phút) o 1,8 60 Thời gian tính toán: t = to + tr + tm = 7,12+ 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 42,93 (phút) GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-3
4. Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Huỳnh Văn Đạt Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn A 569,9 Qtt  F 0,87 93,58 1 1080 (l/s) tn 42,93 Với Q = 1080 (l/s) ; v = 1,54 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1200 mm ; i = 2 10 3 . Đoạn ống 12 – xả: Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,8 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 395 t 1,2 4,39 (phút) o 1,8 60 Thời gian tính toán: t = to + tr + tm = 4,39 + 7,12 + 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 47,32 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn A 569,9 Qtt  F 0,87 104,43 1 1094 (l/s) tn 47,32 Với Q = 1094 (l/s); v = 1,56 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1250 mm; i = 1,9 10 3 . Tính toán thủy lực đoạn ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – cống xả được trình bày trong Bảng 4.1. Bảng 4.1 Tính toán thủy lực nước mưa tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12 Diện tích dòng chảy, ha Thời Lưu Chiều Tốc độ Tốc độ gian lượng Đường Đoạn dài dự tính Độ Bản Chuyển Tính tính tính kính ống đoạn kiến toán dốc thân qua toán toán toán ống ống m/s m/s phút l/s 8 – 9 858 9,22 7,05 16,27 1,5 1,29 30,50 946 900 0,0025 9 – 10 477 6,18 35,05 41,23 1,6 1,38 42,40 1660 1000 0,0020 10 – 11 630 8,69 59,37 68,06 1,7 1,49 56,40 2264 1100 0,0020 11 – 12 641 7,56 88,27 95,83 1,8 1,54 69,22 2714 1200 0,0020 12- CX 395 0 104,43 104,43 1,8 1,56 77,12 2817 1250 0,0019 Bảng 4.1 Tính toán thủy lực nước mưa tuyến ống 8 – 9 – 10 – 11 – 12 (tiếp theo) Tổn Cao độ Độ sâu chôn cống thất Mặt đất Đỉnh cống Đáy cống Đoạn áp ống Đầu Cuối Giữa lực, Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối m 8 – 9 2,15 4,00 3,80 2,90 0,76 2,00 -0,15 2,00 3,95 2,97 9 – 10 0,95 3,80 3,70 0,76 -0,20 -0,25 -1,20 4,05 4,90 4,47 10 – 11 1,26 3,70 3,60 -0,20 -1,46 -1,30 -2,56 5,00 6,16 5,58 11 – 12 1,28 3,60 3,50 -1,46 -2,74 -2,66 -3,94 6,26 7,44 6,85 12 - CX 0,75 3,50 3,40 -2,74 -3,49 -3,99 -4,74 7,49 8,14 7,82 GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-4
5. Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Huỳnh Văn Đạt GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-5