Đang tải... (xem toàn văn)
Xác định lưu lượng nước mưa xối xuống Xác định lưu lượng nước mưa trong từng đợt
Thuyết minh đồ án mạng lưới thốt nước SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung Chương 4 TÍNH TỐN MẠNG LƯỚI THỐT 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 TỐN Lưu lượng mưa tính tốn xác định theo phương pháp cường độ mưa giới hạn n tt t A FFqQ ××=××= ψψ Trong đó: Q tt : lưu lượng mưa tính tốn của đoạn ống (l/s) ψ : hệ số dòng chảy 1,02,0 tq TBtb ××= ∑ ψ (Z tb : hệ số thực nghiệm, đặc trưng cho tính chất mặt phủ). F: diện tích đoạn ống phục vụ (ha) q: cường độ mưa tính tốn (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: 1,02,0 tq TBtb ××= ∑ ψ Trong đó q : cường độ mưa (l/ha.s) t : thời gian mưa ∑ tb hệ số lớp phủ tính theo giá trị trung bình cho tồn diện tích thốt nước mưa 87,0865,0 100 1,01095,05095,040 ≈= ×+×+× =Ψ TB Lưu lượng đơn vị dòng chảy n cro TB o ttt A q )( ++ × = ψ Xác định thời gian mưa tính tốn ormtt tttT ++= Trong đó: GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-1 Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung t m : 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 t m = 10 phút. t r : thời gian nước chảy trong rãnh, địa hình không có rãnh nên t r = 1 phút. t o : thời gian nước chảy trong ống đến diện tích tính toán o o o v l Mt ×= 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 44,11 605,1 858 2,1 = × ×= o t (phút) Thời gian tính toán: t = t o + t r + t m = 11,44+ 1 + 10 = 22,44 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn 360 44,22 9,569 27,1687,0 1 =××=××= n tt t A FQ ψ (l/s) Với Q = 360 (l/s) ; v = 1,29 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 900 mm ; i = 3 105,2 − × . 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 3 105,2 − × × 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) Đoạn ống 9 – 10 GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-2 Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung Với độ dốc dọc đường nhỏ vận tốc dự kiến là: v = 1,6 m/s Thời gian nước chảy trong cống là 96,5 606,1 477 2,1 = × ×= o t (phút) Thời gian tính toán: t = t o + t r + t m = 5,96 + 22,44 + 1 + 10 = 28,4 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn 720 4,28 9,569 23,4187,0 1 =××=××= n tt t A FQ ψ (l/s) Với Q = 720 (l/s) ; v = 1,38 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1000 mm ; i = 3 102 − × . 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 41,7 607,1 630 2,1 = × ×= o t (phút) Thời gian tính toán: t = t o + t r + t m = 7,41+ 11,44 + 5,96 + 1 + 10 = 35,81 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn 942 81,35 9,569 06,6887,0 1 =××=××= n tt t A FQ ψ (l/s) Với Q = 942 (l/s) ; v = 1,49 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1100 mm ; i = 3 102 − × . 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 12,7 608,1 641 2,1 = × ×= o t (phút) Thời gian tính toán: t = t o + t r + t m = 7,12+ 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 42,93 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu 4-3 Thuyết minh đồ án mạng lưới thoát nước SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 1080 93,42 9,569 58,9387,0 1 =××=××= n tt t A FQ ψ (l/s) Với Q = 1080 (l/s) ; v = 1,54 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1200 mm ; i = 3 102 − × . 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 39,4 608,1 395 2,1 = × ×= o t (phút) Thời gian tính toán: t = t o + t r + t m = 4,39 + 7,12 + 7,41 + 5,96 + 11,44 + 1 + 10 = 47,32 (phút) Lưu lượng nước mưa ở cuối đoạn 1094 32,47 9,569 43,10487,0 1 =××=××= n tt t A FQ ψ (l/s) Với Q = 1094 (l/s); v = 1,56 (m/s) thì theo bảng tra thủy lực ta có: d = 1250 mm; i = 3 109,1 − × . 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 Đoạn ống Chiều dài Diện tích dòng chảy, ha Tốc độ dự Tốc độ tính Thời gian Lưu lượng Đường kính Độ dốc Bản thân Chuyển qua Tính toán 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) Đoạn ống Tổn thất áp lực, m Cao độ Độ sâu chôn cống Mặt đất Đỉnh cống Đáy cống Đầu Cuối Giữa Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối 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 . 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 . 30,50 946 900 0,0025 9 – 10 47 7 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 22 64 1100 0,0020 11 – 12 641 7,56