Bài giảng Mạng lưới thoát nước: Chương 7

c ướ c ướ

ng VII. ng VII. i thoát n i thoát n i ướ

ạ ố

6. Đ c đi m c u t o các công trình trên m ng

ạ

ướ ể ấ ạ ạ

7. Đ c đi m c b n v thi

t k và c u t o h ệ ế ế ấ ạ ề

ươCh ươ Ch M ng l ướ ạ M ng l ướ ạ 1. V ch tuy n m ng l ạ ế 2. B trí c ng và đ sâu chôn c ng ban đ u ầ ố ộ ố ng cho t ng đo n c ng 3. Xác đ nh l u l ạ ố ừ ư ượ ị i thoát n c 4. Tính toán thu l c m ng l ướ ướ ỷ ự t k tr c d c và nguyên t c c u t o 5. Thi ắ ấ ạ ế ế ắ ọ m ng l i. ạ ặ i.ướ ể ặ th ng n ướ ố

ơ ả c m a. ư

ế ế

ướ

ự

ố ạ ng ng chi m 60-70% ế

7.1. Nguyên t c v ch tuy n MTTN 7.1. Nguyên t c v ch tuy n MTTN c quan tr ng c a ủ ọ t k vì giá thành xây d ng ế ế i đ ướ ườ

ế ả

l ị

ả ợ

ọ

ề ớ c đã ch n chung hay riêng... ở ộ ế th ng thoát n ướ ế ầ

t ự

ắ ạ ắ ạ  V ch tuy n MLTN là b ạ ế ng án thi ph ươ ph n m ng l ầ HTTN.  Khi v ch tuy n MLTN ph i nghiên c u và ạ ứ ấ i d ng đ a hình đ n m c nhi u nh t. ứ ế ợ ụ i quy t cho phù h p v i lo i h  Ph i gi ạ ệ ả ố  Ph i chú ý đ n kh năng m r ng và tu n ả ả thi công MLTN. ị

ỷ

ề ộ ệ ố ườ ố

ệ ế ả

 Tình hình đ a ch t và thu văn, chi u r ng ấ ng ph và m t đ giao thông, h th ng đ ậ ộ các công trình ng m và v trí các nhà máy xí ị ầ ng đ n MLTN v nghi p đ u có nh h ề ưở ề m t c u t o, hình dáng. ặ ấ ạ

c c

ạ ạ

ế ế

i thoát n ướ i thoát n ướ nh sau: nh sau: c ra thành các l u

ướ ạ ướ ạ ầ ự ư ầ ự ư ướ

ướ

ạ

ị

Ố

V ch tuy n m ng l ế V ch tuy n m ng l ế ti n hành tu n t ti n hành tu n t • 1- Chia di n tích thoát n ệ v c thoát n c. ự • 2- Đ nh v trí công trình làm s ch. ị ị • 3- Xác đ nh h ị ướ • 4- ng góp l u v c thu n ư ự v c thoát n ướ ự • 5- ng thoát n

ng ph b t đ u t

ng phân thu ch y vào ng góp l u ng và v trí ng góp chính. ố c c a m t l u ộ ư ướ ủ c và ch y vào ng góp chính. ố ả c đ ố ắ ầ ừ ướ ườ ư ỷ ả ườ ố

Ố phía đ v c.ự

104

102

106

104

103

107

105

108

100

102

101

i thoát n

ạ

ế

ơ ồ ạ

ướ

ấ

Các s đ v ch tuy n m ng l a) S đ ti u khu; ơ ồ ể b) S đ đ t c ng phía th p; ơ ồ ặ ố c) S đ bao quanh; ơ ồ

7.2. B trí ng thoát n ố

ố

ng thoát n

c đ n các công trình

ố  Quy đ nh kho ng cách t ừ ố

ị

c và đ sâu ộ ướ ầ ướ

ng m khác nh m:

chôn c ng ban đ u. ả ế ằ

ầ

ậ

ệ

ặ ố

ử

ữ

 - Thu n ti n cho vi c thi công đ t ng và s a ch a. - Tránh gây ra xói l

ầ

ng ng c p n

c, c p nhi ấ

ướ

ệ

ẩ

ấ

ố

ệ n n móng nhà và các công trình ng m, ở ề t m i khi ườ ỗ ố c b v . ướ ị ỡ ụ ể ị

không nhi m b n đ ễ ng ng thoát n đ ườ ề

 Có các đi u quy đ nh c th là: - Kho ng cách n m ngang k t

ằ

ả

ể ừ

mép móng nhà đ n thành ch y- ả ố ỏ ơ

c và ng c p n

ố ỏ ơ ng ng thoát n ố

ướ

ấ

ườ ộ ộ

ướ ố

ố ữ

ả

ế ố ế ố

ỏ ơ

c có d c có d> 200mm- không nh h n 3m.

ế ngoài: (1) ng có áp - không nh h n 5m; (2) ng t ự không nh h n 3m. c đi song song Khi đ cùng m t đ cao kho ng cách gi a hai thành ng (1) N u ng 200mm- không nh h n 1,5m; (2) N u ng c p n ướ ấ c p n ấ ướ

ỏ ơ

ơ ồ ố S đ b trí S đ b trí ơ ồ ố

ườ

ườ ố

ướ

ườ

ạ

Hình. 1- Đ ng đi n. 2- Đ ng telephone. 3- Đ ng gas. ườ c sinh ho t. 6- Đ ng ng n 4- C p n ướ ấ ướ nóng. 7- Thoát n

ệ c. 5- Thoát n c m a ư . ướ

Đ sâu đ t ng TN, đi m kh ng ch , xác đ nh ể Đ sâu đ t ng TN, đi m kh ng ch , xác đ nh ể ặ ố ặ ố ế ế ố ố ộ ộ

đ sâu đ t ng nh nh t ộ đ sâu đ t ng nh nh t ộ ặ ố ặ ố ỏ ỏ ấ ở ể ấ ở ể

các khu

ướ ng ph ph i thu đ

ầ c n ượ ướ

ủ ả ừ

i thoát n ố

ướ

ả

ế

ướ

• M ng l ướ ạ các đ ườ ả nhà, ti u khu đ ra. ổ ể t k m ng l • Khi thi ế ế ạ ắ ầ ừ ể

i thoát n ấ

c ph i ch n tuy n ọ đi m xa nh t và th p nh t đ tính toán ấ ể ấ

•

ề ư ự

ứ ạ

ả

ọ

ị ế ố ặ ố

ớ

ể

ế ộ ế ộ i trên toàn

ố ố ấ ợ

ể

ng b t đ u t ố th y l c. ủ ự N u vì đ a hình ph c t p, nhi u l u v c ph i ch n vài ế ba tuy n ng mà tính toán r i ch n nhánh nào có đ ồ ộ ọ sâu đ t ng l n h n làm tuy n ng kh ng ch đ sâu ơ ế ố đ t ng. Đi m đ u c a tuy n ng kh ng ch đ sâu ế ố ầ ủ ặ ố g i là đi m kh ng ch . Nó là đi m b t l ọ ế ố ể di n tích đã cho. ệ

ị ị .. đi m đ u ML ầ đi m đ u ML ầ c mà đ u nhánh c a nó ch đ t t ỉ ặ ớ c th i t

 N u ph ế

ươ ằ

ặ ố ấ ị ộ ớ

ng pháp thi công đ t ng b ng cách đào hào thì đ sâu l n nh t đ nh cho các lo i đ t khác nhau: ạ ấ

t: 5 – 6m ướ

- Trong đ t s i: 4 – 5m ấ ỏ - Trong đ t cát ấ - Trong đ t cát khô: 7-8m ấ  Khi nào tính toán th y l c th y đ sâu t quá quy đ nh trên đây thì

ấ ộ

ủ ự ị

ng án b m n c. đ t ng v ượ ặ ố ph i chuy n sang ph ể ả ươ ơ ướ

ơ ồ

ố

ộ

ị

ầ S đ xác đ nh đ sâu chôn ng ban đ u

H = h+il+z2-z1+Δd(m)

ng cho t ng ng cho t ng

ư ượ ư ượ

ừ ừ

ả ấ

ng tính toán cho trong đo n ng là ạ ố ng l n nh t ch y qua. Đo n tính ạ ng qua ư ượ c g i là đo n mà l u l ạ ớ ượ ọ

ổ c coi là không đ i. ng d c đ ng: ọ ườ

7.3. Xác đ nh l u l Xác đ nh l u l ị 7.3. ị ạ ố đo n ng đo n ng ạ ố  L u l ư ượ l u l ư ượ toán đ nó đ ượ  a) L u l ư ượ q = q0i . Fi (l/s) ư ượ ư ượ

ng nhánh bên ng v n chuy n ể ậ

 b) L u l  c) L u l Ngoài ra: các đo n không tính toán. ạ

i

ạ

ướ

ủ ự

cướ

ủ ự

ỉ ướ ượ ạ ị

ừ

i c ướ ng tính toán cho t ng đo n ng ng có ng tính toán th ạ ố ườ ư ượ

 Nhi m v tính toán th y l c là căn c ứ ng q ch n đ

ủ ự

ố

ng kính ng d ồ

ọ ườ ợ ố ộ ị ị

7.4. Tính toán th y l c m ng l thoát n Ti n hành tính toán th y l c m ng l ế c ch sau khi đã xác đ nh đ thoát n l u l ư ượ c a nó. L u l ủ đ n v là l/s ị ơ ệ ụ vào l u l ư ượ đ nh đ d c đ t ng (i) h p lý r i xác ộ ố ặ ố đ nh đ đ y (h/d) và t c đ (v) trong ộ ầ kho ng cho phép.

ả

ệ ủ ự

ế ế

ẽ ơ ồ ặ ứ ế

các kích th ả ướ ấ

trên s đ ơ ồ ỷ ệ

ngang l y b ng t ằ ấ i thoát n ướ ạ

l ỷ ệ c . ướ đ ng b ng 100 l n h n t l ớ

Song song v i vi c tính toán th y l c tuy n ớ c là v s đ m t đ ng tuy n ng thoát n ướ ố ng, nó là s th hi n k t qu tính toán ệ ể ự ố c l y nh b ng hình v . T l ư ẽ ỷ ệ ằ sau: - T l m t b ng m ng l ặ ằ - T l ằ ỷ ệ ứ Th ng g p là t l ỷ ệ ặ ườ đ ng 1:100. ứ

ơ ỷ ệ ngang 1:10.000, t ngang. l ỷ ệ

ả ả

ạ ạ ướ ướ

c ướ ạ ố

ế

ạ

(3) Kh năng chuy n t

ị ắ i c a dòng n

7.4.1.Tr ng thái dòng ch y trong h ệ 7.4.1.Tr ng thái dòng ch y trong h ệ ả c th i th ng n ố c th i th ng n ả ố Đ ki m soát tình tr ng ng thoát n ể ể t 3 đ c tính: c n ph i bi ặ ả ầ (1) Ch đ dòng ch y ả ế ộ (2) V n t c t ậ ố ự các ch t r n l ấ ắ ơ ử ả

làm s ch- là v n t c mà ậ ố l ng không b l ng đ ng ọ c. ướ ể ả ủ

ạ

t n ế ướ ỷ ự ọ

- Tr ng thái dòng ch y đ

c ch y có ả ả ả 1.Tr ng thái dòng ch y: - Khoa h c thu l c cho bi ả ầ ạ

hai tr ng thái: (1) ch y t ng và (2) ch y r i. ố ạ ả ượ ặ c đ c tr ng b i ư

ỉ ượ ớ ớ ố ớ ả ộ

ở s Reinolds. S Reinolds ch ra quan h ố ệ ng dòng gi a l c đ nh t và năng l ữ ự ộ ch y. N c th i có đ nh t l n h n ướ ơ ả c s ch. n ướ ạ

- Khi Re < 2320, dòng ch y là dòng ch y t ng. Khi Re > 2320 - dòng ch y r i ầ

ả ả

ả ố

Re =

DV. n

ả

ủ ặ

 2) Ch y không đ u:

ướ

nh ng m t ả 2. Ch đ dòng ch y ế ộ 1) Ch y đ u là dòng ch y khi t c đ ố ộ ề ả trung bình c a các m t c t ngang trên su t d c dòng n ố ọ ả ặ

ắ ổ c không đ i. ở ữ ố ộ

ề Khi c t ngang khác nhau có t c đ trung bình ắ khác nhau.

ả

ể ủ ụ

ướ c: ậ c có tác d ng làm cho các h t ạ ở

c đ a chúng trôi

ạ

ề

ướ ư ậ

ể

ướ ố ớ ạ

 Trong ph m vi tr m x lý n c ch y trong các rãnh tr

c th i t c đ ả ố ộ c các b l ng l y ể ắ

ể ắ

ế

ng các ch t l

 3. Kh năng v n chuy n c a dòng n  Các xoáy n ướ l ng và dòng n tr ng thái l ơ ử theo chi u ch y. Đó là kh năng v n chuy n ả ả ạ c đ i v i các h t. c a dòng n ủ ướ ử ạ ả ướ ị ớ ể ấ ố ộ ấ ơ ử

c, (3) đ d c và (4) đ nhám c a lòng

l ng trôi theo dòng n ộ ớ ủ ạ ộ

ộ ướ

ộ ố

n ướ ấ v i giá tr l n (v>0,7m/s), sau các b l ng ti p ớ t c có th l y t c đ nh . ụ ỏ  L c ượ ướ ph thu c vào (1) đ l n c a h t; (2) t c đ ố ộ ụ dòng n ủ ố

ỷ ự ng và (5) bán kính thu l c.

 Bán kính thu l c là t

ặ

ỷ ự ( dòng n

ườ

s gi a di n tích m t ệ ỷ ố ữ ướ c t c) và chu vi s gi a chi u cao l p ề ng kính trong c a ng ng

ớ ủ ố ạ ườ

ủ

ướ  Đ đ y là quan h t ệ ỷ ố ữ c ch y (H) và đ ả ặ ớ ề

ắ ướ w c t t ộ ầ n ướ tròn ho c v i chi u cao c a các lo i đ ố

ng tính toán

ng đ

ng v i l u l ớ ư ượ

ươ c g i là đ đ y tính toán. ộ ầ ỏ

ấ  Đ ng kính nh nh t:  Đ i v i h th ng thoát n

c sinh ho t - đ

ướ

ườ

ng ng ng ngoài

ạ ố

ườ

ể ố ph 200mm.

c m a và h th ng

ng khác.  Đ đ y t ộ ầ ươ ượ ọ ườ ố ớ ệ ố ng trong ti u khu 150mm, đ ố ố ớ ệ ố ố

 Đ i v i h th ng thoát n ườ

ệ ố ướ ng ng trong ti u khu D200mm, ể

ng ng ngoài ph D250mm.

ố

chung- đ đ ố ườ

V =

Q w

 V n t c tính toán đ

ượ ọ

ớ

ư ượ

ằ

ấ

ậ ố ấ

ớ

ướ

ọ

 V n t c tính toán nh nh t ( min) hay còn g i ỏ c g i là v n t c nh ỏ

c g i là v n t c dòng ậ ố ậ ố ng tính toán l n nh t (Max) và ch y khi l u l ả ấ đ đ y tính toán và n m trong kho ng gi a v n ữ ậ ả ộ ầ t c l n nh t (Max) và v n t c nh nh t (min). ố ớ ấ ỏ c g i là  V n t c tính toán l n nh t (Max) đ ượ ọ ậ ố v n t c dòng ch y cho phép không làm gi m ả ả ậ ố đ b n c h c v t li u ng do cát và các ch t ấ ộ ề ơ ọ ậ ệ ố c có th gây nên. r n v n chuy n theo dòng n ể ể ậ ắ ấ ậ ố làm s ch đ là v n t c t ậ ố ự ậ ố ượ ọ ạ nh t cho phép mà ng đ m b o chuy n t ả ể ả ả ố ấ c kh năng làm s ch ng. đ ạ ố ượ

ả

t k m ng l

ệ

ộ ố

ả

ọ ả ế ế ể

ị

ng kính nh sau.

 Tóm l ạ thoát n ướ thu t và kinh t ậ ph m thi ạ d c nh nh t theo đ ỏ ố

i i, vi c ch n đ d c thi ế ế ạ ướ c ph i ti n hành trên c s phân tích k ơ ở ỹ i h n trong quy đ làm gi m gi ớ ạ c có quy đ nh đ ộ ướ ư

ng kính ng,

t k h th ng thoát n ế ế ệ ố ườ ấ  D=150mm thì imin=0,007  D=200mm thì imin=0,005  D1250mm thì imin=0,0005  Đ d c nh nh t ph thu c vào đ ụ ấ

ườ

ỏ

ộ

ố

có th tính theo công th c:

ứ

ộ ố ể imin=1/D.k

ự ự

ướ ướ

c th c hi n tính toán thu ỷ c th c hi n tính toán thu ỷ

ệ ệ

Các b Các b l cựl cự Các s li u đ u vào đ tính toán thu ỷ

ố ệ ể

ng Q, (2) đ d c đ a hình ộ ố ị

ầ ư ượ ố

ầ ố ị

ườ ậ ố

l c: (1) l u l ự Idh, chi u dài ng. ề C n ph i xác đ nh: (1) đ ả ộ ầ ỷ ự ủ ố ng kính ng D, (2) đ đ y H/D, (3) v n t c V và đ ộ d c thu l c c a ng I. ố

ướ

ng t

ạ ch y, còn mhi u tr

ườ

i thoát n ướ ề

ữ

ự

ợ ạ ố

ạ

 Trong m ng l ả ự ố ơ

c, ngoài các tuy n ế ng h p ph i ả ố dùng ng áp l c, đó là nh ng đo n ng sau tr m b m, ng điu ke. ố ố

 Tính toán ng áp l c là căn c vào l u l ự ượ

ớ

tính toán (l u l đ

ấ

 Đ ng kính ng đ

ng ứ ư ượ ng l n nh t ) xác đ nh ị ấ ng kính ng và t n th t áp l c. ự ổ ượ

ư ố ố

ị th c th y c a dòng ch y đ u:

ườ ườ ứ

ủ ủ

ề

i ta xác đ nh D, i, v theo các b ng

ng ng

ườ

ả

tính toán th y l c đ

c xác đ nh theo v công ả  Q=ω.v, l/s  Th ườ ủ ự ườ

ị ố ng ng

ố ố

Hình d ng m t c t ngang ng ặ ắ Hình d ng m t c t ngang ng ặ ắ thoát n thoát n

ạ ạ cướ cướ

2.5r

8 r

2 . 0

r /2

2 Nhãm cao

r/2

3 r

r/2

3 Nhãm thÊp

Thi ọ Thi ọ Nhi m v : xác đ nh v trí c ng trên tr c

ố

ị ố ộ ố

ế

c ti n hành: ọ ắ

ế

t k v i t ế ế ớ ỉ

ộ ố

t k tr c d c: ế ế ắ t k tr c d c: ế ế ắ ắ ị ụ ệ d c đ ng ph , đ sâu chon c ng ban ọ ườ i các đi m n i đ u, đ d c và cao đ t ầ ố ể ộ ạ ti p c ng trong các h ga và gi ng thăm. ế ố ế ố ướ t l p tr c d c theo tuy n thi ế ậ qui đ nh ị

 Các b  - Thi l ệ

ừ

m t b ng qui ằ

ặ

 - Mang các đi m tính toán t ể ho ch v ch tuy n lên tr c d c ắ ọ ế

ạ

- Xác đ nh chi u dài c a các đo n tính toán đ ng th i ti n hành tính toán thu l c.

ủ ạ ị

ỷ ự ồ

ề ờ ế ộ

ị ị ạ ớ

ế ế ắ

- Xác đ nh đ sâu chôn c ng ban đ u ố ầ - Xác đ nh các đo n c ng có đ sâu l n ộ ố t k tr c d c m ng ạ ọ c t c đ t ộ ự ạ ượ ố ợ

nh t và nh nh t, Thi ỏ ấ i thoát n l ầ ướ làm s ch và đ sâu chôn c ng h p lý. ấ c c n đ t đ ố ướ ộ ạ

ể

i

ố ế

ể

7.6. Đ c đi m c u t o công trình trên ấ ạ ặ ướ (TCN 53:84; TCVN 53:2004) m ng l ạ  - ngỐ  -Các m i n i ố ố  - H ga, gi ng thăm ế  - Gi ng chuy n b c ậ  - Dui-ke  - Đ i v i h th ng thu n

c m a: gi ng thu

ướ

ế

ướ

ố ớ ệ ố c m a ư  - H đi u hoà ồ ề  - TB  - Gi ng x tràn ế

ả

Yêu c u đ i v i ng thoát n ố ớ ố Yêu c u đ i v i ng thoát n ố ớ ố

ầ ầ  ng thoát n

ướ ấ ớ

ướ c c ướ i đ t v i ỷ

ề ữ

ậ ữ

ấ ắ

ả

ệ ậ ấ

c n m sâu d ướ ằ Ố nh ng đi u ki n đ a ch t thu văn khác ấ ị ệ nhau. V y nên v t li u ng ph i tho ả ả ậ ệ ố mãn nh ng yêu c u c b n nh đ b n, ư ộ ề ầ ơ ả c, không r , tr n, ch c, không th m n ỉ ơ ướ có kh năng công nghi p hoá khi s n ả ệ xu t, khi thi công và thu n ti n trong quá trình qu n lý. ả

Các lo i ng thoát n Các lo i ng thoát n

ạ ố ạ ố

ướ c c ướ

ng ướ

Trong h th ng thoát n ệ ố ch y (không có áp) thì ng

ng t

c, đ đ t đ ể ặ ườ i ta ườ ố ố

ự ả ố ố ấ ẻ ặ ố

ố ố

ố

ố dùng ng sành, ng phibrôximăng, ng bê tông c t thép, ng ch t d o . Đ t các đ ườ phibrôximăng, ng bê tông c t thép ng ố gang, ng thép và ng ch t d o. ng ng có áp thì dùng ng ố ấ ẻ ố ố

7.7. H TH NG THOÁT N 7.7. H TH NG THOÁT N Ệ Ệ ƯỚ ƯỚ Ố Ố

Ư Ư NGOÀI VÀ H TH NG THOÁT N NGOÀI VÀ H TH NG THOÁT N C C C M A BÊN C M A BÊN ƯỚ ƯỚ

Ệ Ệ Ư Ố Ố ƯM A BÊN TRONG M A BÊN TRONG

H th ng thoát n - Ch c năng: đ t ầ ủ ướ ố

c m a bên ngoài: ướ ch c thoát nhanh chóng ể ổ ứ c m a r i trên di n tích thành ệ ư ơ

ng ph và ngăn ừ ự ậ ụ ườ ố

ệ ố ứ đ y đ n ph và khu công nghi p. ệ Ngăn ng a s ng p l t đ s nâng cao n ầ ự ướ c ng m trong khu dân c ư

c m a có th là: ể ư ướ ệ ố

H th ng thoát n  1- M ng h ; ở  2- H th ng ng m, và  3- H th ng h n h p; Trong t ợ ư ạ ự

t khi đ a hình r t ươ ầ ệ ố ỗ ệ ố ợ t c các tr c ng h p k trên, n ườ ấ ả ướ ể m a ch y trong c ng theo ch đ t ch y. ế ộ ự ả ố ả Tr m b m thoát n c xây ỉ ượ ướ ơ ị ệ c m a ch đ ệ ấ

ư d ng trong đi u ki n cá bi ề là ph c t p. ứ ạ H th ng thoát n c m a t ư ừ ướ

ệ

c m a bên trong. các mái nhà ệ ố c a khu dân c , khu công nghi p g i là h ệ ọ ủ th ng thoát n ư ố ư ướ

ạ

ị

•

ậ ụ ề ệ

ỉ ề

•

ấ

•

i thi u đ i v i ng nhánh i=0,015 có

ố ớ ố

• V ch tuy n MLTNM: ế - T n d ng đ a hình • - Chi u dài ngăn nh t ấ - Di n tích ph c v nhi u nh t ấ ụ ụ • Các ch tiêu k thu t c n l u ý: ỹ ớ • ố ộ ả ộ ố ố ố

•

ể ả ố

•

ề ậ ầ ư - Chi u sâu l n nh t trong kênh m ng: 1m ươ ấ - T c đ ch y nh nh t: 0,6-1,0 m/s ỏ - Đ d c t ể th gi m xu ng 0,008 - C ng đ t trong ti u khu D=200, i=0,01; D=300, ể ặ i=0,007. - Đ d c t

i thi u l y máng h l y theo qui ph m. ở ấ

ộ ố ố

ể ấ

ạ