Sổ tay thủy văn cầu đường - Tính toán thủy văn, thủy lực công trình thoát nước dọc tuyến part 8

Chia sẻ: Ajdka Ajsdkj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

161
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một trong những yêu cầu quan trọng nhất là đảm bảo khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước thải tới cuối giai đoạn tính toán. Như vậy, để xác định lưu lượng tính toán cần có các số liệu hiện trạng và quy hoạch về dân số và các dữ liệu chi tiết về các khu đô thị, khu thương mại dịch vụ, xí nghiệp công nghiệp. 9.3.2. Tổng lưu lượng nước thải Tổng lượng nước thải xét về lưu lượng (không xét tới thành phần) có thể phân chia như sau: - Nước thải sinh hoạt (khu...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sổ tay thủy văn cầu đường - Tính toán thủy văn, thủy lực công trình thoát nước dọc tuyến part 8

Mét trong nh÷ng yªu cÇu quan träng nhÊt lµ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng tho¸t níc cña hÖ thèng tho¸t níc th¶i tíi cuèi giai ®o¹n tÝnh to¸n. Nh vËy, ®Ó x¸c ®Þnh lu lîng tÝnh to¸n cÇn cã c¸c sè liÖu hiÖn tr¹ng vµ quy ho¹ch vÒ d©n sè vµ c¸c d÷ liÖu chi tiÕt vÒ c¸c khu ®« thÞ, khu th¬ng m¹i dÞch vô, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp. 9.3.2. Tæng lu lîng níc th¶i Tæng lîng níc th¶i xÐt vÒ lu lîng (kh«ng xÐt tíi thµnh phÇn) cã thÓ ph©n chia nh sau: - Níc th¶i sinh ho¹t (khu nhµ ë, khu th¬ng m¹i dÞch vô, bÖnh viÖn, trêng häc, c¬ quan, ). T¹i c¸c khu vùc nµy, diÔn biÕn lu lîng níc th¶i lµ cã quy luËt chung vµ kh«ng cã c¸c thay ®æi bÊt thêng. - Níc th¶i c«ng nghiÖp lµ níc th¶i tõ c¸c khu vùc nhµ m¸y, xÝ nghiÖp. Lu lîng níc th¶i c«ng nghiÖp tuú thuéc vµo thiÕt kÕ cña nhµ m¸y vµ t×nh h×nh s¶n xuÊt. C¸c khu vùc nµy ®«i khi cã c¸c thay ®æi bÊt thêng trong lu lîng níc th¶i. Tæng lîng níc th¶i t¹i khu vùc ®îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc sau: Wt = n0 M + WKh (9 - 13) trong ®ã: Wt: tæng lîng níc th¶i ngµy t¹i khu vùc, m3; M: sè d©n trong khu vùc tÝnh to¸n, ngêi. Th«ng sè nµy thêng ®îc x¸c ®Þnh c¨n cø trªn quy ho¹ch ph¸t triÓn ®« thÞ, hoÆc c¨n cø theo mËt ®é d©n sè quy ho¹ch; no: tiªu chuÈn th¶i níc ngµy ®ªm. Tiªu chuÈn th¶i níc lµ lîng níc th¶i t¹o ra do mét ngêi sö dông hÖ thèng tho¸t níc hoÆc t¹o ra trªn mét ®¬n vÞ s¶n phÈm s¶n xuÊt ra cña xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp. Tiªu chuÈn th¶i níc trong nhiÒu trêng hîp cã thÓ lÊy b»ng tiªu chuÈn cÊp níc; WKh: tæng lîng níc th¶i ph¸t sinh tõ c¸c khu vùc kh¸c ngoµi khu d©n c, 3 m ; vÝ dô nh c¬ së s¶n xuÊt, th¬ng m¹i, dÞch vô, trêng häc, bÖnh viÖn, Trong nhiÒu trêng hîp WKh còng ®îc tÝnh t¬ng tù nh Wt, tøc lµ c¨n cø trªn tiªu chuÈn th¶i níc ®èi víi tõng s¶n phÈm, giêng bÖnh, häc sinh, hoÆc m2 mÆt b»ng. Lu lîng níc th¶i trung b×nh ngµy ®îc tÝnh tõ tæng lîng níc th¶i nh sau: Wt (9 - 14) Qtb  86.400 trong ®ã: Qtb: lu lîng níc th¶i trung b×nh ngµy, m3/s; Tuy nhiªn lîng níc th¶i ch¶y vµo m¹ng líi tho¸t níc thêng kh«ng ®iÒu hoµ theo giê trong ngµy (cùc ®¹i lµ buæi s¸ng vµ buæi chiÒu tèi), kh«ng ®iÒu hßa theo c¸c ngµy trong tuÇn. §Ó x¸c ®Þnh lu lîng tÝnh to¸n ®èi víi níc th¶i, th«ng thêng sö dông c¸c hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa ngµy ®ªm (Kng®), kh«ng ®iÒu hßa theo giê (Kh) vµ hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung (Kch) lµ tÝch cña hai hÖ sè trªn: 316
Q max . h K ch  K ng đ K h  (9 - 15) Q TB . h trong ®ã: Qmax.h : lu lîng giê lín nhÊt trong ngµy th¶i níc lín nhÊt; QTB..h : lu lîng giê trung b×nh trong ngµy th¶i níc trung b×nh. T¬ng tù nh vËy, hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung ®èi víi lu lîng nhá nhÊt còng ®îc tÝnh to¸n nh ®èi víi lu lîng lín nhÊt. HÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung ®èi víi níc th¶i sinh ho¹t (khu d©n c) tïy thuéc lu lîng níc th¶i trung b×nh lÊy nh ë b¶ng 9 - 5 díi ®©y. B¶ng 9 - 5 B¶ng gi¸ trÞ cña hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa chung Lu lîng trung b×nh, 100 >500 5 10 20 50 100 300 500 l/s 0 0 1,5 max 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,5 1,47 1,44 5 Kch 0,3 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 min 0,5 0,69 0,71 8 5 5 9 2 6 Trong trêng hîp khu vùc tÝnh to¸n kh«ng chØ lµ khu d©n c, mµ cã nhiÒu môc ®Ých sö dông kh¸c, lu lîng tÝnh to¸n cña c¸c khu vùc ngoµi khu d©n c cÇn ph¶i xem xÐt, ph©n tÝch vµ ¸p dông c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n thÝch hîp, vÝ dô nh c¨n cø theo tiªu chuÈn cÊp níc. §èi víi c¸c nhµ m¸y, khu c«ng nghiÖp cã sö dông nhiÒu níc trong quy tr×nh s¶n xuÊt, cÇn c¨n cø theo biÓu ®å nhu cÇu níc theo yªu cÇu c«ng nghÖ. § 9 .4. §Æc ®iÓm chuyÓn ®éng cña níc th¶i ®« thÞ M¹ng líi tho¸t níc th¶i sinh ho¹t thêng ®îc tÝnh to¸n víi mét phÇn ®é ®Çy cèng. §iÒu nµy cho phÐp: - T¹o ®iÒu kiÖn tèt ®Ó vËn chuyÓn c¸c chÊt bÈn l¬ löng kh«ng tan. - §¶m b¶o th«ng h¬i ®Ó lo¹i c¸c chÊt khÝ ®éc h¹i t¸ch ra tõ níc th¶i. - T¹o mét phÇn tiÕt diÖn dù phßng ®Ó vËn chuyÓn lu lîng vît qu¸ gi¸ trÞ tÝnh to¸n. §é ®Çy cèng ®îc ®Æc trng bëi tû lÖ gi÷a chiÒu cao líp níc H vµ ®êng kÝnh d hay chiÒu cao toµn phÇn cña cèng (H/d). §Ó tÝnh to¸n thñy lùc m¹ng líi tho¸t níc ngêi ta dïng c«ng thøc dßng ch¶y æn ®Þnh vµ ®Òu: Q=.v (9 - 16) 2 v v  C Ri ; i  (9 - 17) . 4R 2 g trong ®ã: 317
Q: lu lîng níc th¶i, m3/s; : diÖn tÝch mÆt c¾t ít, m2; C: hÖ sè Sªdi; v: tèc ®é trung b×nh cña dßng ch¶y, m/s; i: ®é dèc thñy lùc b»ng ®é dèc lßng èng cèng khi chuyÓn ®éng ®Òu; R: b¸n kÝnh thñy lùc, m; R = /; : chu vi ít, m; g: gia tèc r¬i tù do, 9,81m/s2. 9.4.1. TiÕt diÖn cèng vµ ®Æc tÝnh thñy lùc C¸c lo¹i tiÕt diÖn cèng tho¸t níc thêng dïng lµ cèng trßn, cèng vßm, cèng hép vu«ng, cèng hép ch÷ nhËt, kªnh h×nh thang, r·nh h×nh ch÷ nhËt. KÕt cÊu cã thÓ lµ bª t«ng cèt thÐp, vßm g¹ch, ®¸ héc x©y …. yªu cÇu chung nhÊt lµ: - B¶o ®¶m tho¸t níc tèt, kh«ng g©y l¾ng ®äng; - §ñ søc chÞu t¶i träng tÜnh vµ ®éng; - Gi¸ thµnh h¹; - Tr¸nh dïng nhiÒu lo¹i cèng kh¸c nhau. Trªn thùc tÕ, ®èi víi ®« thÞ tiÕt diÖn cèng hay sö dông nhÊt lµ cèng trßn do cã c¸c u ®iÓm vÒ gi¸ thµnh, kh¶ n¨ng s¶n xuÊt ®ång lo¹t vµ tÝnh dÔ l¾p ghÐp. Th«ng thêng khi thiÕt kÕ m¹ng líi tho¸t níc ®« thÞ, c¸c lo¹i tiÕt diÖn cèng chñ yÕu ®îc c©n nh¾c lµ: - Cèng trßn bª t«ng cèt thÐp ®èi víi hÖ thèng tho¸t níc th¶i (níc bÈn); - Cèng trßn bª t«ng cèt thÐp ®èi víi hÖ thèng tho¸t níc ma, ®êng kÝnh lín nhÊt lµ 2,0m; - Cèng hép bª t«ng cèt thÐp (®æ t¹i chç hoÆc l¾p ghÐp) tiÕt diÖn h×nh vu«ng hoÆc h×nh ch÷ nhËt, kÝch thíc nhá nhÊt nªn lín h¬n 1,0m; - R·nh tho¸t níc h×nh ch÷ nhËt. C«ng thøc chung tÝnh lu lîng tho¸t níc cña cèng nh sau: Q=.V (9 - 18) V  C R.I  C R.i (9 - 19) trong ®ã: Q: lu lîng m3/s; : diÖn tÝch tiÕt diÖn ít, m2; V: tèc ®é níc ch¶y, m/s; R: b¸n kÝnh thñy lùc, m; I: ®é dèc thñy lùc, lÊy b»ng ®é dèc cèng i; C: hÖ sè Sª di. Theo c«ng thøc Pavlèpki: 318
1 y (9 - 20) C .R  n trong ®ã: n: hÖ sè nh¸m, phô thuéc vËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o cèng. Xem b¶ng 9 -6; y: sè mò, phô thuéc ®é nh¸m, h×nh d¹ng vµ kÝch thíc cña cèng: y  2,5 n  0,13  0,75 n  0,1 (9 - 21) Trong nhiÒu trêng hîp, c«ng thøc vËn tèc cã thÓ viÕt nh sau: 1 2 / 3 1/ 2 V RI (9 - 22) n B¶ng 9 - 6 HÖ sè nh¸m n Lo¹i cèng (kªnh) HÖ sè nh¸m n Cèng: - Sµnh 0,013 - Bª t«ng vµ bª t«ng cèt 0,014 thÐp 0,012 - Xi m¨ng vµ a mi ¨ng 0,013 - Gang 0,012 - ThÐp Kªnh 0,015 - G¹ch 0,017 - §¸ cã tr¸t v÷a xi m¨ng Chó ý: C¸c trÞ sè ë b¶ng nªu trªn t¬ng øng víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt hoµn chØnh, nÕu s¶n xuÊt b»ng thñ c«ng th× trÞ sè nh¸m sÏ lín h¬n nhiÒu. §Æc tÝnh thñy lùc tèt nhÊt cña tiÕt diÖn cèng x¸c ®Þnh b»ng kh¶ n¨ng tho¸t níc lín nhÊt, khi cïng ®¹t mét ®é dèc vµ diÖn tÝch tiÕt diÖn ít b»ng nhau. Nh vËy cèng trßn lµ tèt nhÊt v× cã b¸n kÝnh thñy lùc R lín nhÊt.  (9 - 23) R  trong ®ã: : diÖn tÝch tiÕt diÖn ít, m2; : chu vi ít, m; Do cèng trßn tho¸t níc tèt, dÔ chÕ t¹o hµng lo¹t vµ bÒn v÷ng nªn ®îc dïng réng r·i, tíi 90% sè lîng trong m¹ng líi tho¸t níc. 9.4.2. Tæn thÊt côc bé trong m¹ng líi tho¸t níc Tæn thÊt côc bé thêng ®îc tÝnh ë giÕng th¨m, giÕng chuyÓn bËc víi cèng cã d
V2 (9 - 24) hr   2g trong ®ã:  : hÖ sè tæn thÊt côc bé; V: tèc ®é dßng ch¶y ë mÆt c¾t sau chç tæn thÊt, theo chiÒu níc ch¶y, m/s; g: gia tèc träng trêng, 9,81m/s2. T¹i cöa x¶ lµ n¬i më réng ®ét ngét, cã thÓ tÝnh cét níc theo ®Þnh luËt Booc - ®a: V1  v 2 (9 - 25) H dm  2g Khi ¸p dông c«ng thøc nªu trªn cã thÓ kÕt hîp tÝnh to¸n víi ®o ®¹c thùc tÕ (nh ®o tèc ®é V2 cña s«ng cã nhiÒu cöa x¶ trong mïa ngËp lôt). HÖ sè tæn thÊt côc bé  cã thÓ tÝnh cho trêng hîp thu hÑp ®ét ngét 2  ch= 0,05 (1- ) (9 - 26)  Trêng hîp cöa x¶: 2  cx = (1- ) (9 - 27)  trong ®ã  ,  lµ diÖn tÝch mÆt c¾t. Khi  lín h¬n nhiÒu so víi  th×  cx = 1. B¶ng 9 – 7 TrÞ sè   VÞ trÝ g©y tæn thÊt côc bé - Cöa thu níc vµo kªnh m¬ng 0,1 - Cöa thu níc vµo èng gê nhän 0,5 - Cöa thu níc vµo èng ë díi mùc níc 1,0 - Van khãa ë møc ®é hë: Hoµn toµn 0,50 3/4 0,26 1/2 2,06 - Van ngîc chiÒu 5,0 - Khuûu èng 90O, Ø100 - 1000mm 0,39 – 0,50 9.4.3. §êng kÝnh tèi thiÓu vµ ®é ®Çy tèi ®a Ngêi ta quy ®Þnh ®êng kÝnh tèi thiÓu tïy theo lo¹i níc th¶i, ph¹m vi sö dông lµ ®Ó tr¸nh bÞ t¾c cèng, gi¶m bít chi phÝ qu¶n lÝ. §é ®Çy a = h/d, h/H ®îc quy ®Þnh thêng nhá h¬n 1 ®Ó b¶o ®¶m ®iÒu kiÖn ch¶y kh«ng ngËp cña cèng vµ cßn ®Ó th«ng h¬i, nhÊt lµ víi cèng níc th¶i sinh ho¹t, lo¹i níc bÈn. Riªng víi cèng tho¸t níc ma, tho¸t níc chung th× cã thÓ ®îc dïng h/d = 1 khi ®¹t lu lîng tèi ®a. a. Đ ường kÝnh nhỏ nhấ t của ống: 320