Đang tải... (xem toàn văn)
Khỏi niệm chungHướng thứ hai chủ yếu nghiờn cứu cỏc quy luật hỡnh thành dũng chảy từ mưa phục vụ cho tớnh toỏn quy hoạch, thiết kế và điều hành cỏc hệ thống tiờu thoỏt nước trờn cỏc lưu
CHƯƠNG I: ĐƠ THỊ HỐ VÀ VẤN ĐỀ THỐT NƯỚC ĐƠ THỊ Hồng Thanh Tùng Bộ mơn Tính tốn Thủy văn 1.1 Khái niệm chung Q1: What is hydrology? Hydrology is the study of water's properties, distribution and circulation on Earth Q2: How is URBAN Hydrology different than natural hydrology? 1.1 Khái niệm chung Thuỷ văn đô thị phận thuỷ văn học chuyên nghiên cứu quy luật vận động nước lưu vực đô thị (cả số lượng chất lượng) Thuỷ văn thị phát triển theo hướng cấp nước thoát nước Hướng thứ trọng nghiên cứu tính tốn khai thác, xử lý làm nguồn nước (cả nước mặt nước ngầm) để cung cấp nước cho hoạt động thành phố như: nước dùng cho sinh hoạt, nước dùng cho sản xuất, nước dùng để làm đẹp môi trường… 1.1 Khái niệm chung Hướng thứ hai chủ yếu nghiên cứu quy luật hình thành dịng chảy từ mưa phục vụ cho tính tốn quy hoạch, thiết kế điều hành hệ thống tiêu thoát nước lưu vực thị; cịn có tên gọi thuỷ văn tiêu nước thị Chúng ta chủ yếu nghiên cứu hướng 1.2 Đơ thị q trình thị hố Sự phân bố dân cư vùng, lãnh thổ trình hoạt động kinh tế- xã hội phức tạp, phản ánh nhiều khía cạnh khác sống xã hội loài người, chịu chi phối quy luật khách quan Đô thị - nơi tập trung dân cư với mật độ cao trung tâm kinh tế, trị, văn hố khoa học vùng, miền Trong vài kỷ gần đây, sản xuất xã hội nói chung, sản xuất cơng nghiệp nói riêng cánh mạng khoa học kỹ thuật tiếp sức làm cho trình thị hố phát triển với tốc độ chưa có 1.2 Đơ thị q trình thị hoá Khi mật độ dân số tập trung lớn vùng tác động biến cải môi trường người trở nên sâu sắc toàn diện số lượng chất lượng 1.2 Đơ thị q trình thị hố Q trình thị hố phát triển, nhiều quy luật tự nhiên, môi trường lưu vực thị chu trình khí tượng thủy văn bị biến dạng không ngừng thêm sâu sắc 1.2 Đơ thị q trình thị hố Nguồn nước tham số hình thành phát triển thị, đồng thời cịn tiêu chí quan trọng đánh giá chất lượng môi trường, chất lượng sống đô thị vấn đề thuỷ văn đô thị lĩnh vực mà có lịch sử phát triển lâu đời, phát triển với nhịp độ khác qua thời kỳ tuỳ thuộc vào trình độ phát triển kinh tế - xã hội 1.3 Những đặc điểm chung lưu vực thị với vấn đề tiêu nước Khác với lưu vực tự nhiên, lưu vực đô thị nơi chịu tác động mạnh mẽ người Những hoạt động có mục đích người làm thay đổi sâu sắc chế độ dịng chảy lưu vực thị (độ dốc thay đổi, % diện tích khơng thấm tăng… 1.3 Những đặc điểm chung lưu vực đô thị với vấn đề tiêu nước 6.2 Mơ hình SWMM 4.3 Status bar SWMM 6.2 Mơ hình SWMM 4.3 Status bar SWMM 6.2 Mơ hình SWMM 4.3 Status bar SWMM 6.2 Mơ hình SWMM 4.3 Status bar SWMM 6.2 Mơ hình SWMM 4.3 Status bar SWMM 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM Các thành phần dùng để mô hệ thống tiêu nước thị 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM a Rain Gages: cho phép vào số liệu mưa cho nhiều lưu vực khu vực nghiên cứu Số liệu mưa đưa vào dạng chuỗi số dạng file Màn hình vào số liệu gồm: Số liệu mưa dạng cường độ mưa, tổng lượng mưa, tổng lượng mưa luỹ tích Bước thời gian (1h, 15’, 30’,…) Nguồn số liệu mưa: chuỗi số file Tên nguồn số liệu 6.2 Mô hình SWMM Các thành phần SWMM b Subcatchments: lưu vực khu vực hứng nước nhỏ lưu vực thị dịng chảy hình thành khu vực chảy điểm gọi lưu vực Người sử dụng phải chia khu vực nghiên cứu thành lưu vực cho phù hợp xác định cửa lưu vực Lưu vực bao gồm khu vực thấm nước không thấm nước Quá trình thấm lưu vực xuống tần chưa bão hồ mơ mơ hình thấm khác nhau: Horton infiltration, Green-Ampt infiltration, SCS Curve Number infiltration Các tham số đầu vào cho lưu vực hình bên 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM c Junctions: Junctions nút hệ thống điểm kết nối kênh hở, hố ga hệ thống cống, điểm nối đường ống cống Dịng chảy bên ngồi đổ vào Junction Các tham số đầu vào cho Junctions minh hoạ hình bên 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM d Outfall: Outfall nút hệ thống tiêu thoát nước dùng để xác định biên cuối hệ thống chế độ chảy sóng động lực học Các điều kiện biên outfall mơ tả trạng thái quan hệ sau: độ sâu dịng chảy thơng thường hay critical, cao độ nhiều mức độ thay đổi khác nhau, bị ảnh hưởng triều, theo chuỗi thời gian Các tham số đầu vào outffall mơ tả hình bên 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM e Flow Divider: flow devider nút hệ thống dùng để chia dòng chảy đến cống theo hướng định Một flow devider chia tối đa dịng Flow devider dùng chế độ chảy sóng động học coi Junctión chế độ chảy sóng động lực Có loại flow devider là: Cutoff: chuyển dịng chảy theo trị số Overflow: chuyển tồn dòng chảy vượt khả cống Tabular: chuyển dòng chảy theo hàm tổng dòng chảy Weir: chuyển dòng chảy theo tỷ số dịng chảy vượt q ngưỡng 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM f Storage Units: Khu trữ nước nút hệ thống tiêu nước có chức trữ nước Các khu chứa hồ, ao… khu vực trũng thuộc lưu vực đô thị Các tham số đầu vào khu trữ nước invert elevation maximum depth (độ sâu tối đa) depth-surface area data (quan hệ độ sâu - diện tích mặt hồ) evaporation potential (bốc tiềm năng) ponded surface area when flooded (diện tích bề mặt bị ngập (lựa chọn cần) external inflow data (dòng chảy vào) (lựa chọn cần) 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM g Conduits: conduit đường ống cống, kênh có chức vận chuyển nước từ nút đến nút khác hệ thống tiêu nước Hình dạng mặt cắt ngang đường ống cống kênh có nhiều dạng: tam giác, trịn, hình thang, vng, chữ nhật….Các tham số đầu vào đường ống kênh bao gồm: Tên của nút đầu nút cuối độ cao cống so với nút vào Chiều dài cống, kênh Hệ số nhám Tổn thất vào cống, kênh Sự có mặt cửa cống chiều để ngăn dịng chảy ngược 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM h Pumps: Trạm bơm coi điểm nối sử dụng để tạo đầu nước Đường cong bơm mô tả mối quan hệ tốc độ bơm điều kiện nút đầu đầu vào Có loại đường cong bơm 6.2 Mơ hình SWMM Các thành phần SWMM i Flow Regulators: Flow Regulators cơng trình sử dụng để điều khiển chia dòng chảy hệ thống tiêu nước Các cơng trình thường sử dụng để: Điều khiển lượng nước xả hồ hay khu chứa Ngăn tượng tích nước khơng mong muốn Chuyển nước đến khu xử lý… SWMM mơ hình hố loại cơng trình sau: