Chương 2: Thiết kế mạng lưới thoát nước ngoài nhà

Chia sẻ: Nguyễn Mạnh Dũng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

162
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi thiết kế cần thu thập đầy đủ các tài liệu sau: • Chức năng các ô đất: Ví dụ: + Khu dân cư: số tầng nhà , mật độ dân số … + Khu công nghiệp: quy mô, công nghệ … + Nh trẻ, trường học, bệnh viện: số người, số gi-ờng bệnh… + Công trình công cộng, công viên, cây xanh: mật độ xây dựng, diện tích sử dụng đất…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 2: Thiết kế mạng lưới thoát nước ngoài nhà

x Ch−¬ng 2: ThiÕt kÕ m¹ng l−íi tho¸t n−íc ngo i nh (15 tiÕt) 2.1 Nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ thiÕt kÕ HTTN ngo i nh : (1.5 tiÕt) 2.1.1 C¸c t i liÖu c¬ b¶n ®Ó thiÕt kÕ: a/ T i liÖu quy ho¹ch: Khi thiÕt kÕ cÇn thu thËp ®Çy ®ñ c¸c t i liÖu sau: • Chøc n¨ng c¸c « ®Êt: VÝ dô: + Khu d©n c−: sè tÇng nh , mËt ®é d©n sè … + Khu c«ng nghiÖp: quy m«, c«ng nghÖ … + Nh trÎ, tr−êng häc, bÖnh viÖn: sè ng−êi, sè gi−êng bÖnh… + C«ng tr×nh c«ng céng, c«ng viªn, c©y xanh: mËt ®é x©y dùng, diÖn tÝch sö dông ®Êt… • Quy ho¹ch chiÒu cao cña khu vùc nghiªn cøu v quy ho¹ch chung to n vïng: VÝ dô: Dùa v o b¶n vÏ quy ho¹ch chiÒu cao cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®−êng ph©n l−u, ®−êng tô thuû ®Ó thiÕt kÕ m¹ng l−íi tho¸t n−íc sao cho phï hîp. • C¸c t i liÖu vÒ quy ho¹ch giao th«ng, quy ho¹ch cÊp, tho¸t n−íc, c¸c c«ng tr×nh ngÇm kh¸c (®iÖn, th«ng tin liªn l¹c…) b/ B¶n ®å ®Þa h×nh: • B¶n ®å ®Þa h×nh víi c¸c ®Æc ®iÓm, c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn, ®iÒu kiÖn x©y dùng c«ng tr×nh: VÝ dô: Dùa v o ®Æc ®iÓm, ®iÒu kiÖn cña ®Þa h×nh ®Ó bè trÝ m¹ng l−íi, vÞ trÝ ®Æt tr¹m b¬m, tr¹m xö lý, miÖng x¶ …sao cho hÖ thèng tho¸t n−íc ho¹t ®éng æn ®Þnh v kinh tÕ nhÊt. c/ T i liÖu ®Þa chÊt, ®Þa chÊt thuû v¨n: • T i liÖu ®Þa chÊt: VÝ dô: cÇn tiÕn h nh th¨m dß khoan ®Þa chÊt ®Ó x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt. Dùa v o ®ã thiÕt kÕ kÕt cÊu c¸c c«ng tr×nh ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh kü thuËt v kinh tÕ. • T i liÖu ®Þa chÊt thuû v¨n: + L−u l−îng, mùc n−íc tèi ®a, tèi thiÓu, trung b×nh cña nguån n−íc cña khu vùc nghiªn cøu, tèc ®é dßng ch¶y, hiÖn t−îng bïn c¸t båi lÊp…Nh÷ng sè liÖu n y th«ng th−êng cã thÓ lÊy t¹i c¸c tr¹m ®o ®¹c thuû v¨n. NÕu t i liÖu kh«ng ®Çy ®ñ th× ph¶i tiÕn h nh quan s¸t ®o ®¹c. Trang 1/41
+ C¸c sè liÖu ®Þa chÊt thuû v¨n cña nguån n−íc l©n cËn: v× khi tiÕn h nh x©y dùng cã thÓ ¶nh h−ëng c¶ vÒ chÊt l−îng v l−u l−îng c¸c nguån n−íc l©n cËn. d/ T i liÖu vÒ khÝ t−îng: • T i liÖu khÝ hËu, khÝ t−îng: ®Ó x¸c ®Þnh quy m« cña HTTN. VÝ dô : Dùa v o c−êng ®é m−a x¸c ®Þnh ®−îc l−u l−îng n−íc m−a cho HTTN. Dùa v o ®Æc ®iÓm khÝ hËu cña khu vùc ®Ó bè trÝ tr¹m xö lý, tr¹m b¬m n−íc th¶i sao cho hîp lý, kh«ng ¶nh h−ëng tíi ho¹t ®éng, søc khoÎ d©n c− trong khu vùc. e/ T i liÖu vÒ ®iÒu kiÖn vÖ sinh: • CÇn t×m hiÓu ®iÒu kiÖn vÖ sinh v ®iÒu kiÖn x¶ n−íc th¶i v o nguån (s«ng, hå). Trong mäi tr−êng hîp, n−íc th¶i kh«ng ®−îc g©y ¶nh h−ëng cã h¹i tíi vÖ sinh m«i tr−êng cña nguån tiÕp nhËn. • Dùa v o c¸c t i liÖu vÒ ®iÒu kiÖn vÖ sinh ®Ó x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng tù l m s¹ch cña nguån tiÕp nhËn n−íc th¶i, tõ ®ã x¸c ®Þnh møc ®é xö lý cÇn thiÕt n−íc th¶i. f/ T i liÖu vÒ kinh tÕ: • §iÒu kiÖn cung cÊp n¨ng l−îng ®iÖn(cho x©y dùng v qu¶n lý), vËt liÖu x©y dùng ®Þa ph−¬ng, ®iÒu kiÖn vËn chuyÓn, sù ph©n bè lùc l−îng c«ng nh©n x©y dùng v c¸c sè liÖu tæng hîp kh¸c. g/ Tiªu chuÈn thiÕt kÕ tho¸t n−íc: • ThiÕt kÕ ph¶i tu©n theo c¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ hiÖn h nh: TCVN hoÆc c¸c tiªu chuÈn n−íc ngo i cã tÝnh chÊt t−¬ng ®−¬ng. VÝ dô: ThiÕt kÕ m¹ng l−íi tho¸t n−íc bªn ngo i c«ng tr×nh TCVN 51-2008 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ èng cèng bª t«ng cèt thÐp TCXDVN. 372 - 06 TÝnh to¸n c¸c ®Æc tr−ng dßng ch¶y lò 22 TCN 220-95 C«ng t¸c thu thËp t i liÖu v néi dung yªu cÇu còng cßn phô thuéc v o møc ®é cña tõng giai ®o¹n thiÕt kÕ. C¸c sè liÖu tæng hîp th−êng phôc vô cho giai ®o¹n lËp nhiÖm vô thiÕt kÕ. C¸c sè liÖu chi tiÕt phôc vô cho giai ®o¹n thiÕt kÕ s¬ bé v thiÕt kÕ kü thuËt. Trang 2/41
2.1.2 C¬ së lý thuyÕt ®Ó tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l−íi tho¸t n−íc: a. Tr¹ng th¸i dßng ch¶y v kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña dßng n−íc trong cèng: (0.5 tiÕt) a.1. Tr¹ng th¸i dßng ch¶y: • Môc ®Ých nghiªn cøu tr¹ng th¸i dßng ch¶y: Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng cña n−íc th¶i, cÆn sÏ l¾ng l¹i ë trong cèng g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c qu¶n lý, mÊt vÖ sinh v bÊt lîi cho hÖ thèng cèng vÒ mÆt thuû lùc. V× vËy, chóng ta cÇn nghiªn cøu tr¹ng th¸i dßng ch¶y ®Ó lîi dông ®Æc ®iÓm thuû lùc t¹o kh¶ n¨ng chuyÓn t¶i cÆn l¾ng cã chøa trong n−íc th¶i, gi¶m kh¶ n¨ng l¾ng cÆn trong cèng. Trong cÆn l¾ng th−êng chøa 3-8% chÊt h÷u c¬, 92-97% l c¸c chÊt v« c¬ (chñ yÕu l c¸t). ChÊt h÷u c¬ kh«ng ho tan cã thÓ vËn chuyÓn dÔ d ng trong cèng tho¸t n−íc, cßn chÊt v« c¬ trong ®iÒu kiÖn thuû lùc bÊt lîi cã thÓ l¾ng l¹i l m gi¶m kh¶ n¨ng chuyÓn t¶i cña dßng n−íc v ®«i khi l m t¾c cèng. • C¸c tr¹ng th¸i c¬ b¶n cña dßng ch¶y: - Ch¶y tÇng: (Re2320) V n−íc còng gi¶m dÇn tõ mÆt n−íc xuèng ®¸y cèng nh−ng xuÊt hiÖn V rèi , c¸c líp n−íc ®−îc x¸o trén lÉn nhau. N−íc ch¶y kh«ng theo líp, khi h¹t cÆn ®ang l¾ng th× gÆp Vrèi ®Èy h¹t cÆn næi lªn, v× vËy kh¶ n¨ng cÆn bÞ l¾ng xuèng gi¶m. - ChuyÓn ®éng ®Òu: l chuyÓn ®éng m t¹i c¸c mÆt c¾t kh¸c nhau theo chiÒu d i cèng, c¸c yÕu tè thuû lùc kh«ng thay ®æi (h×nh d¹ng, diÖn tÝch −ít, V = const) - ChuyÓn ®éng kh«ng ®Òu: l chuyÓn ®éng m t¹i c¸c mÆt c¾t kh¸c nhau theo chiÒu d i cña cèng, c¸c yÕu tè thuû lùc (h×nh d¹ng, diÖn tÝch −ít, V) thay ®æi. Ngo i ra, dßng ch¶y cßn ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh hoÆc kh«ng æn ®Þnh. Trong thùc tÕ, n−íc th¶i trong MLTN chuyÓn ®éng kh«ng ®Òu, kh«ng æn ®Þnh (®Æc biÖt cèng kÝch th−íc nhá). §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n ng−êi ta coi chuyÓn ®éng ®ã l chuyÓn ®éng ®Òu ë tr¹ng th¸i rèi. a.2. Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña dßng n−íc: • §Þnh nghÜa: l kh¶ n¨ng trong mét ®¬n vÞ thêi gian cho mét l−u l−îng ®i qua mét tiÕt diÖn tÝnh to¸n n o ®ã. Trang 3/41
b. C«ng thøc c¬ b¶n ®Ó tÝnh to¸n thuû lùc: (1tiÕt) • Môc ®Ých tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l−íi tho¸t n−íc: x¸c ®Þnh ®−êng kÝnh cèng, ®é dèc ®Æt cèng tho¶ m n c¸c yÕu tè thuû lùc nh− ®é ®Çy, tèc ®é dßng ch¶y… • C¸c c«ng thøc th−êng dïng: - C«ng thøc l−u l−îng: Q = ω .V - C«ng thøc vËn tèc: Trong dßng ch¶y ®Òu, theo c«ng thøc Sezy, ta cã: v = C. R i Trong ®ã: Q - l−u l−îng(m3/s). ω - diÖn tÝch tiÕt diÖn −ít (m2). V - tèc ®é chuyÓn ®éng(m/s). R- b¸n kÝnh thuû lùc (m) R=ω/χ i - ®é dèc thuû lùc(th−êng lÊy b»ng ®é dèc ®Æt cèng) (§é dèc thuû lùc l ®é chªnh mùc n−íc gi÷a hai mÆt c¾t trong mét ®¬n vÞ chiÒu d i dßng ch¶y gi÷a hai mÆt c¾t ®ã). i = hd/l C- hÖ sè Sezy, tÝnh ®Õn ¶nh h−ëng cña ®é nh¸m trªn bÒ mÆt trong cña cèng (n, Ce), h×nh d¹ng tiÕt diÖn cèng (R), th nh phÇn tÝnh chÊt cña n−íc th¶i. - Nh÷ng c«ng thøc kinh nghiÖm x¸c ®Þnh hÖ sè Sezy: + C«ng thøc Manning: C = 1 .R1/6 n Trong ®ã: n – hÖ sè nh¸m Ph¹m vi ¸p dông: C«ng thøc n y cho nh÷ng kÕt qu¶ tèt ®èi víi èng v kªnh hë, cã n
y= 2.5 n - 0.13 - 0.75 R ( n - 0.1) Trong ®ã: y=f(n,R) . C«ng thøc n y ®Ò ra trªn c¬ së nghiªn cøu tæng hîp c¸c c«ng thøc trªn . Ph¹m vi ¸p dông: C«ng thøc n y ¸p dông ®èi víi èng v kªnh hë, R
c. Tæn thÊt côc bé trong m¹ng l−íi tho¸t n−íc: Tæn thÊt côc bé trong m¹ng l−íi tho¸t n−íc x¶y ra t¹i nh÷ng n¬i nh−: giÕng chuyÓn h−íng dßng ch¶y, giÕng nèi cèng nh¸nh v o cèng chÝnh (giÕng héi l−u), giÕng chuyÓn bËc …Tæn thÊt côc bé th−êng g©y ra hiÖn t−îng dÒnh n−íc trong cèng tho¸t n−íc tù ch¶y. Khi ®ã tèc ®é dßng ch¶y gi¶m, c¸c chÊt l¬ löng l¾ng ®äng xuèng ®¸y cèng.V× vËy, khi tÝnh to¸n thuû lùc cèng tù ch¶y víi D>500mm th× t¹i nh÷ng n¬i tèc ®é dßng ch¶y gi¶m nhanh nh− vÞ trÝ chuyÓn h−íng dßng ch¶y, vÞ trÝ nèi cèng nh¸nh v o cèng chÝnh cÇn tÝnh tæn thÊt côc bé theo c«ng thøc: h cb = ε v2 2g Trong ®ã: ε - hÖ sè kh¸ng côc bé (t×m ra b»ng thùc nghiÖm). v - vËn tèc trung b×nh cña dßng ch¶y(m/s). g - gia tèc r¬i träng tr−êng (m/s2). Trong thùc tÕ, ®Ó kh¾c phôc tæn thÊt ¸p lùc do tæn thÊt côc bé g©y ra th× t¹i c¸c giÕng chuyÓn h−íng cÇn t¨ng ®é dèc lßng m¸ng , t¹i c¸c giÕng héi l−u cÇn h¹ lßng m¸ng xuèng mét ®é s©u b»ng ®é t¨ng chiÒu d y cña dßng ch¶y ë ®ã. - §èi víi c¸c cèng dÉn ¸p lùc cã thÓ lÊyε theo b¶ng sau: VÞ trÝ g©y tæn thÊt côc bé Gi¸ trÞ cña hÖ sè ε - Cöa thu n−íc v o kªnh m−¬ng 0.1 - Cöa thu n−íc v o èng gê nhän 0.5 - Cöa thu n−íc v o èng ë d−íi mùc n−íc 1.0 - Van kho¸ víi møc ®é më : + Ho n to n 0.05 + 3/4 0.26 + 1/2 2.06 - Van mét chiÒu 5 - Cót èng 900 , D100 – 1000mm 0.39 - 0.5 Trang 6/41
2.2 §−êng kÝnh tèi thiÓu, ®é ®Çy tèi ®a, vËn tèc v ®é dèc: (1.0 tiÕt) 2.2.1 §−êng kÝnh tèi thiÓu: Môc ®Ých qui ®Þnh D tèi thiÓu: Trong nh÷ng ®o¹n ®Çu cña cèng tho¸t n−íc, QtÝnh to¸n th−êng kh«ng lín, do ®ã cã thÓ dïng c¸c lo¹i èng ®−êng kÝnh bÐ. Tuy nhiªn, thùc tÕ kh¶ n¨ng t¾c cèng lo¹i D150mm > 2 lÇn so víi cèng D200mm . Trong khi ®ã gi¸ th nh x©y dùng cña hai lo¹i cèng n y chªnh nhau kh«ng ®¸ng kÓ nh−ng chi phÝ qu¶n lý cho cèng D150mm nhiÒu h¬n. V× vËy, kh«ng ph¶i lóc n o cèng cã D nhá l kinh tÕ, m nã cã mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh n o ®ã. Qui ®Þnh D tèi thiÓu ®èi víi tõng lo¹i HTTN: (Theo TCXD 51-2008) + èng tho¸t n−íc th¶i sinh ho¹t ®Æt ë ®−êng phè : 200mm. + èng trong s©n: 150mm. + èng tho¸t n−íc th¶i s¶n xuÊt: 200mm. + èng tho¸t n−íc m−a v tho¸t n−íc chung ®Æt ë ®−êng phè 400mm, ®Æt trong s©n: 200 mm. + èng dÉn bïn cã ¸p : 150 mm. + èng nèi tõ giÕng thu n−íc m−a ®Õn ®−êng cèng : 300 mm. Khi c¸c khu d©n c− cã Qn−íc th¶i < 500 m3/ng® cho phÐp dïng èng D200mm ®Æt ë ®−êng phè. Trong c¸c tr−êng hîp ®Æc biÖt, èng tho¸t n−íc th¶i s¶n xuÊt cho phÐp cã D
Qui ®Þnh ®é ®Çy tèi ®a: (Theo TCXD51- 2008) §èi víi lo¹i n−íc th¶i §−êng kÝnh (mm) Sinh ho¹t S¶n xuÊt d = 150-300 0.6 0.70 d = 350-450 0.7 0.80 d = 500 - 800 0.75 0.85 d >=900 0.8 1.00 2.2.3 VËn tèc v ®é dèc: a/ VËn tèc tÝnh to¸n: Môc ®Ých x¸c ®Þnh vËn tèc tÝnh to¸n: Tr¹ng th¸i cña dßng ch¶y phô thuéc chñ yÕu v o nh÷ng chÊt kh«ng hßa tan (v« c¬ hoÆc h÷u c¬), tïy thuéc v o träng l−îng riªng m nã cã thÓ næi trªn mÆt n−íc, ph©n t¸n ®Òu trong dßng ch¶y hay l¾ng ®äng trong lßng cèng. Sù l m viÖc b×nh th−êng cña cèng l c¸c chÊt kh«ng hßa tan ®ã ®−îc vËn chuyÓn liªn tôc nhê dßng n−íc v kh«ng bÞ l¾ng ®äng. V× vËy, khi tÝnh to¸n thñy lùc vËn tèc dßng ch¶y ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu trªn. Ngo i ra, vËn tèc ®ã kh«ng g©y ¶nh h−ëng lín ®èi víi ®é bÒn cña cèng v kh«ng l m xãi mßn vËt liÖu cèng. Qui ®Þnh vËn tèc tÝnh to¸n: + Tèc ®é ph©n bè rÊt kh«ng ®Òu theo mÆt c¾t −ít cña cèng (h×nh vÏ), ë trung t©m dßng ch¶y tèc ®é lín h¬n c¸c vïng kh¸c. Trong tÝnh to¸n MLTN, ng−êi ta sö dông tèc ®é trung b×nh mÆt c¾t −ít dßng ch¶y, th−êng lÊy trong kho¶ng Vtíi h¹n xãi mßn vËt liÖu l m cèng v Vkh«ng l¾ng cÆn.(Vkl
Khi tÝnh to¸n thñy lùc MLTN, ng−êi ta quy −íc tèc ®é tèi thiÓu b»ng hoÆc lín h¬n tèc ®é kh«ng l¾ng ¸p dông cho c¸c lo¹i cèng, cã thÓ tham kh¶o b¶ng sau: (sö dông ®èi víi n−íc th¶i sinh ho¹t v n−íc m−a) Cèng víi ®−êng kÝnh(mm) Tèc ®é tèi thiÓuVtt (m/s) D = 150 – 250mm 0.7 D = 300 – 400mm 0.8 D = 450 – 500mm 0.9 D = 600 – 800mm 1.0 D = 900 – 1200mm 1.15 D = 1300 – 1500mm 1.20 D > 1500mm 1.30 §èi víi n−íc th¶i ® l¾ng trong (hÖ thèng cèng chung ë n−íc ta, n−íc ® cho qua c¸c bÓ l¾ng, khi cho ch¶y trong cèng) th× Vmin cã thÓ gi¶m xuèng tíi 0.4m/s. §èi víi cèng luån(cèng ®iuke) Vmin = 1m/s. + Tèc ®é tíi h¹n kh«ng xãi mßn: l tèc ®é lín nhÊt cho phÐp cña dßng ch¶y ë trong cèng, víi tèc ®é lín h¬n sÏ l m m i mßn vËt liÖu l m cèng. §èi víi cèng b»ng kim lo¹i: Vkx=8(m/s) - n−íc th¶i Vkx=10(m/s)- n−íc m−a §èi víi cèng phi kim lo¹i: Vkx=4(m/s) - n−íc th¶i Vkx=7(m/s) – n−íc m−a §èi víi kªnh m−¬ng ®Êt: phô thuéc v o ®−êng kÝnh trung b×nh h¹t v ®é s©u cña dßng ch¶y(tham kh¶o TCXD 51-2008). §èi víi n−íc th¶i s¶n xuÊt tèc ®é dßng ch¶y nhá nhÊt nªn lÊy theo quy ®Þnh cña c¸c c¬ quan chuyªn ng nh hoÆc theo c¸c t i liÖu nghiªn cøu. b/ §é dèc tèi thiÓu: Môc ®Ých x¸c ®Þnh ®é dèc tèi thiÓu: §Ó ®¹t Vkh«ng l¾ng, trong mét sè tr−êng hîp ph¶i t¨ng ®é dèc ®Æt cèng(vÝ dô : nh÷ng ®o¹n cèng ë ®Çu m¹ng l−íi). Khi ®ã, gi¸ th nh x©y dùng cèng t¨ng lªn ®¸ng kÓ, v× vËy cÇn x¸c ®Þnh ®é dèc tèi thiÓu. §Þnh nghÜa ®é dèc tèi thiÓu: L ®é dèc m khi ta t¨ng l−u l−îng ®¹t møc ®é ®Çy tèi ®a, th× tèc ®é dßng ch¶y ®¹t tèc ®é kh«ng l¾ng. Trang 9/41
§é dèc tèi thiÓu cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm : I min = 1/ d Trong ®ã : d- ®−êng kÝnh cèng(mm) VÝ dô: d=1000mm I min= 0.001. §é dèc
= 0.66 (m/s). • L−u l−îng tÝnh to¸n: q=ω.v = 0,492.0.252.0.66 = 0,0203(m3/s). = 20,30(l/s). NghÜa l gÇn víi l−u l−îng ® cho. • VËy víi Q=20(l/s), I = 0.003, h/d = 0.6 ta chän D250mm, v = 0.66(m/s) b/ Ph−¬ng ph¸p dïng b¶ng tra thuû lùc: Dïng b¶ng tra thuû lùc (sæ tay tÝnh to¸n thuû lùc hoÆc c¸c phÇn mÒm vi tÝnh) - Dùa v o b¶ng tra thuû lùc: (Trong ®ã hÖ sè C tÝnh dùa theo c«ng thøc Federop). Víi Q=20(l/s), i = 0.003 ta chän D250mm, v = 0.67(m/s), h/d = 0.58. KÕt luËn: - KÕt qu¶ tÝnh theo hai c¸ch chØ sai sè kho¶ng 3%. - Nguyªn nh©n: trong c¸c b¶ng tra thuû lùc, hÖ sè C tÝnh dùa theo c«ng thøc Federop nªn ®é chÝnh x¸c cao h¬n. Ngo i viÖc tÝnh tíi ¶nh h−ëng cña ®é nh¸m n, b¸n kÝnh thuû lùc R hÖ sè C cßn tÝnh tíi sù ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é n−íc th¶i v nång ®é chÊt l¬ löng cña n−íc th¶i. Khi tÝnh to¸n thñ c«ng, ®èi víi èng v kªnh hë cã n
+ ThuËn tiÖn trong viÖc sö dông n−íc th¶i v cÆn l¾ng cña nã v o môc ®Ých n«ng nghiÖp, ®ång thêi cã thÓ tËn dông kh¶ n¨ng l m s¹ch tù nhiªn ®Ó gi¶m nhÑ viÖc x©y dùng c«ng tr×nh l m s¹ch nh©n t¹o. + §Þa h×nh thuËn lîi, ®Þa chÊt tèt, mùc n−íc ngÇm n»m s©u. 2.3.3 Chän kiÓu hÖ thèng tho¸t n−íc: (xem l¹i 1.1.3 ®· häc). 2.3.4 V¹ch tuyÕn m¹ng l−íi tho¸t n−íc: V¹ch tuyÕn MLTN hoÆc chän s¬ ®å MLTN l giai ®o¹n rÊt quan träng cña viÖc thiÕt kÕ tho¸t n−íc bëi nã quyÕt ®Þnh to n bé gi¸ th nh tho¸t n−íc. - Nguyªn t¾c v¹ch tuyÕn MLTN: • Ph¶i hÕt søc lîi dông ®Þa h×nh ®Æt èng theo chiÒu tõ khu vùc cao ®Õn khu vùc thÊp ®¶m b¶o m¹ng l−íi tù ch¶y l chñ yÕu, tr¸nh ® o ®¾p nhiÒu, tr¸nh ®Æt nhiÒu tr¹m b¬m. Nãi chung c¸c ®−êng èng chÝnh ®Òu n»m theo c¸c ®−êng phè. Tr−êng hîp c¸ biÖt cã thÓ xuyªn qua c¸c tiÓu khu nh ë. Khi ®ã, cÇn tho¶ thuËn víi kiÕn tróc s− quy ho¹ch Th nh phè. • Tæng chiÒu d i ®−êng èng cña m¹ng l−íi l nhá nhÊt, kh«ng ®Ó tr−êng hîp n−íc ch¶y vßng quanh co, tr¸nh ®Æt cèng s©u. Mét sè vÝ dô v¹ch tuyÕn MLTN: - V¹ch tuyÕn theo chu vi: Cèng ®−îc ®Æt däc theo c¸c ®−êng phè bao quanh tiÓu khu. S¬ ®å n y ¸p dông khi ®Þa h×nh b»ng ph¼ng, tiÓu khu cã diÖn tÝch lín v c«ng tr×nh kh«ng x©y dùng s©u v o bªn trong. Trang 12/41
- V¹ch tuyÕn theo ranh giíi thÊp: Cèng ®Æt theo ®−êng phè ë phÝa ranh giíi thÊp cña tiÓu khu S¬ ®å n y ¸p dông khi ®Þa h×nh cã ®é dèc t−¬ng ®èi lín. - V¹ch tuyÕn xuyªn khu: Khi ®Þa h×nh b»ng ph¼ng, khu vùc tho¸t n−íc lín th× cã thÓ v¹ch tuyÕn theo kiÓu xuyªn khu (xem h×nh vÏ). Trang 13/41
• C¸c cèng gãp chÝnh v¹ch theo h−íng vÒ tr¹m xö lý v cöa x¶ n−íc v o nguån tiÕp nhËn. • Gi¶m tíi møc tèi ®a c¸c ®−êng èng c¾t qua s«ng, hå, cÇu, ®−êng s¾t, ®ª ®Ëp v c¸c c«ng tr×nh ngÇm kh¸c. • CÇn kÕt hîp bè trÝ cèng tho¸t n−íc cïng víi c¸c c«ng tr×nh ngÇm kh¸c trong c¸c h o, r nh, tuy nen ®Ó ®¶m b¶o cho viÖc x©y dùng, khai th¸c sö dông ®−îc thuËn lîi. 2.3.5 Ph©n chia tiÓu l−u vùc trong c¸c « ®Êt: ViÖc ph©n chia l−u vùc tho¸t n−íc sao cho ®−êng èng dÉn tõ c¸c c«ng tr×nh ®Õn ®−êng èng trªn ®−êng phè l ng¾n nhÊt. Nguyªn t¾c ph©n chia l−u vùc: dùa v o mét sè yÕu tè sau - Chøc n¨ng « ®Êt. - §Þa h×nh. - L−u l−îng tÝnh to¸n s¬ bé. 2.3.6 §é s©u ch«n èng: - Môc ®Ých : §é s©u ch«n èng ¶nh h−ëng nhiÒu ®Õn kinh phÝ ®Çu t− v thêi gian x©y dùng. V× vËy, chän ®é s©u ch«n cèng nhá nhÊt ®Ó ®¶m b¶o cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ l vÊn ®Ò rÊt quan träng. Trang 14/41
- Nguyªn t¾c chän ®é s©u ch«n èng: + Th«ng th−êng ph¶i ®¶m b¶o cho cèng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i do t¸c ®éng c¬ häc g©y nªn, nh−ng còng ph¶i ®¶m b¶o mét ®é s©u cÇn thiÕt. Trong ®iÒu kiÖn th«ng th−êng, ®é s©u ch«n cèng ngo i phè kh«ng nhá h¬n (0.5m+d) ®èi víi n¬i kh«ng cã xe c¬ giíi qua l¹i, kh«ng nhá h¬n (0.7m+d) ®èi víi n¬i cã xe c¬ giíi qua l¹i (d- ®−êng kÝnh cèng ngo i phè). + §é s©u ch«n cèng cßn phô thuéc v o ®Þa h×nh v quy ho¹ch tÇng hÇm cña c¸c ng«i nh . Tuy nhiªn, nÕu cèng tho¸t n−íc trong s©n nh v tiÓu khu ®Æt víi ®é s©u kh«ng cÇn thiÕt th× sÏ t¨ng chiÒu s©u cña to n m¹ng l−íi v l m t¨ng gi¸ th nh x©y dùng. V× vËy cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®é s©u ch«n cèng ban ®Çu, ®é s©u n y chñ yÕu phô thuéc v o ®Þa h×nh, khi kh«ng cã t i liÖu s¬ bé lÊy b»ng 1.5m-2.0m. Khi cã sè liÖu cô thÓ th× cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: H= h+∑(il+IL)+z1-z2+∆ (m) Trong ®ã: H - ®é s©u ch«n cèng ®Çu tiªn cña cèng tho¸t n−íc ®−êng phè (m). h - ®é s©u ch«n cèng ®Çu tiªn cña cèng trong s©n nh hay trong tiÓu khu (0.2- 0.4)m+d (d- ®−êng kÝnh cèng tiÓu khu). l- chiÒu d i cña cèng trong s©n nh hay tiÓu khu (m) i- ®é dèc cña cèng trong s©n nh hay tiÓu khu. L-chiÒu d i ®o¹n nèi tõ giÕng kiÓm tra tíi cèng ngo i phè(m). I -®é dèc ®o¹n cèng nèi. Z1- cèt mÆt ®Êt cña giÕng th¨m ®Çu tiªn cña cèng ngo i phè. Z2- cèt mÆt ®Êt cña giÕng th¨m ®Çu tiªn cña cèng trong s©n nh hay tiÓu khu (m). ∆ - ®é chªnh kÝch th−íc cña cèng ngo i phè v cèng trong s©n nh (tiÓu khu). Trang 15/41
+ §é s©u ch«n cèng kh«ng nªn ®Æt s©u qu¸ sÏ g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c x©y l¾p v qu¶n lý. Do ®ã, cÇn quy ®Þnh ®é s©u tèi ®a ®Æt cèng. Nãi chung, trong ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh v ®Þa chÊt thuû v¨n thuËn lîi, ®é s©u tèi ®a kh«ng nªn v−ît qu¸ 6-8m, tr−êng hîp ®Êt yÕu kh«ng v−ît qu¸ 4-4.5m. Víi ®é s©u lín h¬n cÇn ®Æt tr¹m b¬m ®Ó t¨ng ¸p. §èi víi c¸c khu ®« thÞ lín th−êng cã c¸c tr¹m b¬m t¨ng ¸p. Khi ®ã, tr¹m b¬m ph¶i ®−îc bè trÝ phï hîp, muèn vËy cÇn l−u ý: + Nªn ®Æt ë nh÷ng chç cã ®Þa h×nh thÊp nhÊt so víi khu vùc. + Tr¸nh ph¶i ®Æt tr¹m b¬m t¨ng ¸p nhiÒu lÇn hoÆc ph¶i b¬m cho nh÷ng khu vùc qu¸ lín. + Nªn ®Æt v o nh÷ng khu vùc x©y dùng ®ît ®Çu ®Ó thuËn lîi cho viÖc ph©n ®ît x©y dùng. 2.4 Bè trÝ cèng trªn mÆt c¾t ngang ®−êng phè: (0.5 tiÕt) 2.4.1 Yªu cÇu : + Cèng tho¸t n−íc th−êng bè trÝ däc theo c¸c ®−êng phè, cã thÓ d−íi phÇn vØa hÌ, mÐp ®−êng hoÆc d−íi lßng ®−êng. NÕu bè trÝ m¹ng l−íi ë mét phÝa ®−êng phè th× nªn ë phÝa cã Ýt m¹ng l−íi èng ngÇm v cã nhiÒu nh¸nh tho¸t n−íc ®æ v o. Trªn nh÷ng ®−êng phè réng 30m hoÆc lín h¬n, cã thÓ bè trÝ ®−êng èng tho¸t n−íc ë hai bªn ®−êng(nÕu chØ tiªu kinh tÕ cho phÐp). + Bè trÝ phï hîp víi tõng lo¹i ®« thÞ v xu h−íng ph¸t triÓn l©u d i cña ®« thÞ v× vËy ph¶i ®¶m b¶o tÝnh ®ång bé, hÖ thèng, liªn ho n … Trang 16/41
+ ViÖc bè trÝ m¹ng l−íi tho¸t n−íc cÇn ®¶m b¶o kh¶ n¨ng thi c«ng l¾p ®Æt, söa ch÷a v b¶o vÖ c¸c ®−êng èng kh¸c khi cã sù cè, ®ång thêi kh«ng cho phÐp l m xãi mßn nÒn mãng c«ng tr×nh hoÆc x©m thùc èng cÊp n−íc… 2.4.2 Qui ®Þnh kho¶ng c¸ch ®Æt cèng: Tham kh¶o t i liÖu: QCXDVN01:2008/BXD. Kho¶ng c¸ch mÆt b»ng tõ cèng tho¸t n−íc ®Õn gê mãng nh , tuynen, c¸c c«ng tr×nh kh«ng ®−îc
- Khi bố trí đường ống cấp nước sinh hoạt song song với đường ống thoát nước bẩn, khoảng cách giữa các đường ống không được nhỏ hơn 1,5m, khi đường kính ống cấp nước 200mm khoảng cách đó không được nhỏ hơn 3m và khi đường kính ống cấp nước lớn hơn 200mm thì trên đoạn ống đi song song đường ống cấp nước phải làm bằng kim loại. - Khoảng cách giữa các đường ống cấp nước có đường kính lớn hơn 300mm và với cáp thông tin không được nhỏ hơn 1m. - Nếu bố trí một số đường ống cấp nước song song với nhau khoảng cách giữa chúng không được nhỏ hơn 0,7m khi đường kính ống 300mm; không được nhỏ hơn 1m khi đường ống 400-1.000mm; không được nhỏ hơn 1,5m khi đường kính ống trên 1.000mm. Khoảng cách giữa các đường ống có áp lực khác cũng áp dụng tiêu chuẩn tương tự. - Khoảng cách tối thiểu giữa các hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm đô thị khi đặt chung trong tuy-nen hoặc hào kỹ thuật được quy định trong bảng 2. Bảng 2: Khoảng cách tối thiểu giữa các hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm đô thị khi đặt chung trong tuy-nen hoặc hào kỹ thuật (m) Cống thoát nước Cáp Đường ống Loại đường ống thải, thoát nước Cáp điện thông cấp nước mưa tin Đường ống cấp nước 0,8 1,0 0,5 0,5 Cống thoát nước thải, 1,0 0,4 0,5 0,5 thoát nước mưa Cáp điện 0,5 0,5 0,1 0,5 Cáp thông tin 0,5 0,5 0,5 0,1 - Khoảng cách tối thiểu giữa các công trình hạ tầng ngầm khác tuân thủ quy chuẩn xây dựng các công trình ngầm đô thị. Trang 18/41
2.5 X¸c ®Þnh l−u l−îng tÝnh to¸n cho tõng ®o¹n cèng: (0.5 tiÕt). 2.5.1 Kh¸i niÖm ®o¹n cèng tÝnh to¸n: §o¹n cèng tÝnh to¸n l kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm (giÕng th¨m) m l−u l−îng dßng ch¶y quy −íc l kh«ng ®æi. 2.5.2 C¸c lo¹i l−u l−îng: a/ L−u l−îng däc ®−êng: + Kh¸i niÖm: L l−îng n−íc tõ c¸c khu nh thuéc l−u vùc n»m däc hai bªn ®o¹n cèng ®æ v o ®o¹n cèng tÝnh to¸n. + §Æc ®iÓm: L−u l−îng däc ®−êng l mét ®¹i l−îng biÕn ®æi (xem h×nh vÏ). a b §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n, ng−êi ta coi l−u l−îng däc ®−êng m ®o¹n cèng phôc vô ®Òu ®æ v o ®iÓm ®Çu v kh«ng ®æi trªn ®o¹n cèng ®ã. b/ L−u l−îng chuyÓn qua: + Kh¸i niÖm: L l−îng n−íc tõ ®o¹n cèng phÝa trªn ®æ v o ®iÓm ®Çu cña ®o¹n cèng tÝnh to¸n. c/ L−u l−îng c¹nh s−ên: Trang 19/41
+ Kh¸i niÖm: L l−îng n−íc tõ cèng nh¸nh c¹nh s−ên ®æ v o ®iÓm ®Çu cña ®o¹n cèng tÝnh to¸n. d/ L−u l−îng tËp trung: + Kh¸i niÖm: L l−îng n−íc chuyÓn qua ®o¹n cèng tõ c¸c ®¬n vÞ th¶i n−íc lín n»m riªng biÖt ë phÝa trªn ®o¹n cèng tÝnh to¸n (XNCN, tr−êng häc, c«ng tr×nh c«ng céng …) + §Æc ®iÓm: L−u l−îng c¹nh s−ên, l−u l−îng chuyÓn qua, l−u l−îng tËp trung ®æ v o ®Çu ®o¹n cèng v cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi suèt chiÒu d i ®o¹n cèng tÝnh to¸n. e/ VÝ dô: a 55 1 xncn 50 45 2 40 qxncn b c 2.6 TÝnh to¸n m¹ng l−íi tho¸t n−íc bÈn: (2.5 tiÕt) 2.6.1 D©n sè tÝnh to¸n: - Kh¸i niÖm: D©n sè tÝnh to¸n l sè ng−êi sö dông HTTN tÝnh ®Õn cuèi thêi gian quy ho¹ch x©y dùng (th−êng lÊy 15-25n¨m) ®−îc x¸c ®Þnh khi lËp quy ho¹ch tæng thÓ. D©n sè tÝnh to¸n phô thuéc: lo¹i nh , sè tÇng nh , møc ®é trang thiÕt bÞ vÖ sinh v tiÖn nghi ng«i nh v ®−îc x¸c ®Þnh theo mËt ®é d©n sè P. - C«ng thøc: N = P.F Trong ®ã: P - mËt ®é d©n sè (ng−êi /ha). Trang 20/41