HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

108


Chương 5: MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA
A/ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA THEO PHƯƠNG PHÁP THÍCH
HP
-Mục đích của các dự án thoát nước mưa là nhằm đạt được yêu cầu nền thành phố
không bò ngập nước, để đạt được yêu cầu đó, phải có sự kết hợp giữa thoát nước đô thò
và quy hoạch chiều cao đô thò
-Do mức độ nhiễm bẩn của nước mưa thấp (so với các loại nứơc thải khác) nên
không cần qua trạm xử lý trước khi thải vào nguồn. Vì vậy ta xây dựng một mạng lưới
thoát mưa riêng cho khu vực với yêu cầu chuyển lượng mưa ra sông , rạch nhanh nhất.
Vạch tuyến thoát nước mưa
- Mạng lưới thoát nước mưa bố trí theo nguyên tắc tự chảy, vò trí nào có độ sâu chôn
cống lớn phải bố trí bơm đưa lên cao và sau đó cho tự chảy.
- Hệ thống cống góp chính phụ thuộc vào lưu vực thoát nước. Lưu vực thoát nước là
phần diện tích mà nước thải sẽ chảy tập trung vào cống góp chính.

- Trình tự vạch tuyến:
+ Phân chia lưu vực thoát nước.
+ Xác đònh vò trí trạm làm sạch, và xả nước vào nguồn.
+ Vạch tuyên cống góp chính, cống góp lưu vực.
- Các cống thoát nước mưa đều đặt dọc theo các tuyến đường nội bộ.
- Các tuyến cống cấp II là trục thoát nước chính của lưu vực do đó cần bố trí dọc theo
các trục giao thông chính.
- Cao độ mặt đường phải thấp hơn cao độ nền đường xây dựng.
- Hướng san nền xây dựng phải nghiêng về phía lòng đường với độ dốc tối thiểu 0.004
để tạo thuận lợi cho dòng chảy trên mặt.
- Trên mặt cắt ngang đường phải có hai mái, độ dốc hướng ngang mặt đường là 0.02 để
cho dòng chảy tập trung về rảnh hai bên đường.
- Trên mặt cắt dọc khi độ dốc của mặt đường nhỏ hơn 0.003 thì rảnh hai bên đường vẫn
tạo ra độ dốc 0.004 dạng răng cưa để tập trung nước về các giếng thu, từ đó đưa nước
xuống cống bên dưới.
- Không để nước mưa dồn tụ vào các ngã giao nhau của đường phố
- Khoảng cách tối đa của các giếng thu:
- Độ dốc dọc đường phố: i
dh
< 0.004
⇒
L
≤
50m/giếng
= 0.004
÷
0.006
⇒
L
≤

60m/giếng
= 0.006
÷
0.01
⇒
L
≤
70m/giếng
= 0.01
÷
0.03
⇒
L
≤
80m/giếng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

109


IV.5-Tính toán mạng lưới thoát nước mưa
5.2. Xác đònh các thông số thiết kế ban đầu
5.2.1. Hệ số dòng chảy :
Lượng mưa rơi xuống chỉ chảy vào cống thoát nước một phần, phần còn lại thấm
xuống đất, hoặc đọng lại trên mặt đất. Tỷ lệ giữa lượng nước mưa chảy trong cống và
lượng mưa rơi gọi là hệ số dòng chảy.
Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào tính chất mặt phủ, mật độ xây dựng, độ dốc mặt

đất trong tính toán, lấy hệ số dòng chảy theo bảng sau :
Bảng 5.1 : Hệ số dòng chảy theo dạng bề mặt

Khu vực C
Nhà vườn 0.6
Liên kế 0.7
Song lập 0.7
Biệt thự 0.6
Chung cư 0.6
Trường học 0.6
TTTM 0.8
Công viên 0.2
Đường 0.8
CLBTDTT 0.8
Trạm bơm 0.6


5.2.2. Độ dốc cống
Độ dốc cống được chọn trong khoảng : i
min

≤
i
tínhtoán

- i
min
: chọn theo công thức
D
i

1
min
= (D : mm)
Cống (m) i
min

0,5 0,002
0,6 0,0017
0,8 0,0013
1,0 - 1,2 0,001
1,5 0,0007
1,8 0,0006

5.2.3. Diện tích các tiểu lưu vực



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

110


Tuyến số 1:

Bảng 5.2. Diện tích và tích số A.C của các tiểu lưu vực
Diện tích(ha)
STT


Cống

Nút

LK SL NV

CC

TB

Đường

CV

TM

CLB

Tổng S

CA
1 1-2 1 1.08 0.675

1.070 2.825 1.909
2 2-A 2 0.593

0.680 1.104

2.377 1.121
3 A1-A A1 1.216 0.340


1.182 2.738 2.035
4 A-B A 1.040 0.340

0.911 2.291 1.695
5 3-B 3 1.8 1.511 0.69

4.001 2.427
6 B-C B 0.730 1.416

1.709 3.855 2.728
7 C-D C 0.828

4.632 0.264

0.164 5.888 4.386
8 D-E D 0.659 0.291

0.498 1.441 1.063
9 4-5 4 2.16 1.094 3.254 2.172
10 5-E 5 0.821 1.05

1.3553.226 1.950
11 E-xa E 0.581 0.581

0.437 1.600 1.163
Tuyến số 2:
Diện tích
STT


Cống

Nút
LK SL NV BT Đường

CV CLB

Tổng
S CA
1 6-7 6 1.32 0.711 2.031

1.493
2 7-F 7 0.345 1.355

1.700

1.360
3 F1-F F1 1.162

0.35 1.416 0.445

3.372

2.245
4 F-G F 0.532

1.331

0.959 2.822


1.938
5 8-G 8 0.342

0.61 0.957 0.952

2.861

1.561
6 G-H G 2.403

1.953 0.393

4.749

3.083
7 H-I H 1.062

1.05 1.782 3.894

2.904
8 I-J I 1.204

0.576

1.150 0.244

3.174

2.215
9 J-xa J 1.204


0.948

1.370 3.522

2.603
Tuyến số 3:
Diện tích
STT

Cống

Nút
LK SL NV BT Đường

CV TH
Tổng
S CA
1 9-K 9 1.320

0.680 2.000

1.468
2 K-L K 1.716

1.180 2.896

2.145
3 10-L 10 1.180


0.493 1.673

1.221
4 L-M L 0.944

0.590


0.890 2.4236

1.785

5 11-M 11 0.720 0.344

0.759 0.3 2.123

1.306
6 M-N M 1.536

0.720 0.344

1.863 0.3 4.763

3.264
7 12-N 12 0.505

0.967

0.831 2.303


1.695
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

111


8 N-O N 1.945

0.320

2.041 0.352

4.658

3.289
9 O-P O 1.163

1.634 1.617 4.413

3.088
10 13-P 13 0.920 1.34 1.7 3.960

2.024
11 P-XA

P 1.152

0.988 1.146 0.272


3.557

2.370
5.3. Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa
5.3.1. Các công thức tính toán :
a . Lưu lượng nước mưa
• Lưu lượng nước mưa chảy qua cống theo phương pháp thích hợp: mưa xẩy ra đồng
thời và đồng nhất trên toàn lưu vực; cường độ mưa phân bố đều trong suốt thời
gian mưa; cường độ mưa lấy bằng thời gian tập trung nước.
Q
i
= I *
360
*
∑
AiCi
(m
3
/s) (5.1)
- C
i
: Hệ số dòng chảy của khu vực i: trên một lưu vực, lưu lượng mưa rơi q
mưa
được chia làm hai phần: một phần thấm xuống đất q
thấm
, một phần chảy tràn trên bề mặt
để xuống cống, kênh q
tràn.
q

mưa
= q
thấm
+ q
tràn.

Theo đònh nghóa: C =
mua
tham
mua
tran
q
q
q
q
−=1 .
Như vậy: C tùy thuộc vào tình hình sử dụng bề mặt lưu vực đó.
- A
i
: diện tích khu vực i- (ha)

b . Các công thức thủy lực
• Đường kính ống tính toán: Được xác đònh trên cơ sở chế độ chảy đầy cống không
áp.
1.Cống tròn có m luồng đường kính D:

8/3
21,3









=
C
i
tt
I
im
Qn
D (m ) (5.2)
2. Cống hộp có m luồng (axb), với k =
b
a
.
b = [
(
)
8/3
3/5
3/2
]
1
*
587.1
k
k

im
nQ +
(5.3)
n : Hệ số nhám của ống ( n = 0.015)

i
i
: độ dốc của cống thứ i (%)
=> Chọn đường kính ống có trên thò trường D
i
(m)
• Cường độ mưa tính toán (mm/h)
I =
6250
(36.7)
t +
(5.4)
Trong đó:
t: Thời gian nước chảy từ điểm xa nhất đến hố ga của cống đang xét
t = t
m
+
∇
t

(phút):


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC

SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

112


t
m
= 10 phút : Thời gian nước chảy về giếng thăm
• Thời gian nước chảy trong cống i ( phút )

∇
t
i
=
Vi
Li
*
60
(phút) (5.6)
Trong đó:
L
i
: chiều dài cống i (m)
V
i
: vận tốc nước chảy trong cống i (m/s): V
i
=
2
4

Qi
D
π
(m/s) (5.7)

D: đường kính ống đã chọn (m).
5.3.2. Tính toán thủy lực cống thoát nước mưa :
Các giá trò tính toán được trình bày trong bảng, trong đó :
- Cột ( 2 ) : Tên đoạn cống.
- Cột ( 3 ) : Nút nhận nước mưa
- Cột ( 4 ) : Độ dốc i
tt
được chon sao cho i
tt

≥
i
min

- Cột ( 5 ) : Chiều dài đoạn cống.
- Cột ( 6 ) : Thời gian nước chảy đến mặt cắt đang xét
- Cột ( 7 ) : Cường độ mưa được tính theo công thức (5.4)
- Cột ( 8 ) : Tổng A.C (giá trò cộng dồn ), đã xác đònh ở trên
- Cột ( 9 ) : Lưu lượng tính toán
- Cột ( 10 ) : Đường kính tính toán Dtt (chảy đầy ), tính theo công thức (5.2)
- Cột ( 11 ) : Đường kính chọn (Dựa vào đường kính có thực tế trên thi trường)
- Cột ( 12 ) : Diện tích ướt, tính trong trường hợp chảy đầy cống( mặt cắt hình tròn)
- Cột ( 13 ) : Vận tốc chảy trong cống được tính theo công thức(5.7)
- Cột ( 14 ) : Thời gian chảy trong đoạn công thứ I được tính theo công thức (5.6)
- Cột ( 15 ) : Độ dốc i

min
(i
min
=1/D
c
)
- Cột ( 21 ) : thời gian nước chảy trong cống, tính theo công thức (5.5)
- Cột ( 22 ), ( 23 ) : thời gian tập trung nước
Kết quả tính toán













PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

113


TUYẾN 1

i
mim

STT

Cống

Nút

i

Chiều dài

m
Td
phut
I
mm/h
CA

CIA
m
3
/s
D
m
Dchon
m
W
m

2

V
m/s
∇
t
i

phut

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]
1 1-2 1 0.002 134 10 139.615

2.449
0.950 0.982 1 0.785 1.210 1.846 0.0010

2 2-A 2 0.002 158 11.8461

134.305

3.029
1.130 1.049 1 0.785 1.440 1.829 0.0010

3 A1-A A1 0.002 134 10 139.615

2.035
0.789 0.916 1 0.785 1.005 2.222 0.0010

4 A-B A 0.002 209 13.675 129.429


5.064
1.821 1.254 1.5 1.766 1.031 3.379 0.0007

5 3-B 3 0.002 158 10 139.615

2.427
0.941 0.979 1 0.785 1.199 2.197 0.0010

6 B-C B 0.002 187 17.055 121.292

10.219
3.443 1.592 1.8 2.543 1.354 2.302 0.0006

7 C-D C 0.002 137 19.357 116.31
14.605
4.719 1.792 1.8 2.543 1.855 1.231 0.0006

8 D-E D 0.002 144 20.5877

113.811

15.668
4.953 1.825 2 3.140 1.577 1.521 0.0005

9 4-5 4 0.002 109 10 139.615

2.172
0.842 0.939 1 0.785 1.073 1.693 0.0010

10 5-E 5 0.002 116 11.6934


134.729

4.122
1.543 1.178 1.2 1.130 1.365 1.417 0.0008

11 E-xa E 0.002 50 22.109 110.867

20.953
6.453 2.015 2 3.140 2.055 0.406 0.0005


TUYẾN 2

i
mim

STT

Cống

Nút

i

Chiều dài

m
Td
phut

I
mm/h
CA

CIA
m
3
/s
D
m
Dchon
m
W
m
2

V
m/s
∇
t
i

phut

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]
1
6-7 6
0.002
134 10 139.615


1.493 0.579 0.816 0.8 0.502 1.152 1.938 0.0013

2
7-F 7
0.002
195 11.9378

134.052

2.853 1.062 1.025 1 0.785 1.353 2.402 0.0010

3
F1-F F1
0.002
134 10 139.615

2.245 0.871 0.951 1 0.785 1.109 2.014 0.0010

4
F-G F
0.001
209 14.339 127.744

7.036 2.497 1.607 1.8 2.543 0.982 3.548 0.0006

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

114



5
8-G 8
0.002
195 10 139.615

1.561 0.605 0.830 0.8 0.502 1.205 2.697 0.0013

6
G-H G
0.002
187 17.888 119.44 11.680 3.875 1.665 1.8 2.543 1.524 2.046 0.0006

7
H-I H
0.002
137 19.9334

115.126

14.584 4.664 1.784 1.8 2.543 1.834 1.245 0.0006

8
I-J I
0.002
144 21.1786

112.65 16.799 5.257 1.866 1.8 2.543 2.067 1.161 0.0006


9 J-xa J 0.002 50
22.3398

110.434

19.402 5.952 1.955 2 3.140 1.895 0.440 0.0005


TUYẾN 3

i
mim

STT

Cống

Nút

i

Chiều dài

m
Td
phut
I
mm/h
CA


CIA
m
3
/s
D
m
Dchon
m
W
m
2

V
m/s
∇
t
i

phut

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]
1
9-K 9 0.002 69 10 139.615

1.468 0.205 0.553 0.6 0.283 0.725 1.586 0.0017

2
K-L K 0.002 133 11.5857

135.03 4.364 0.589 0.821 0.8 0.502 1.173 1.890 0.0013


3
10-L 10 0.002 69 10 139.615

1.221 0.170 0.516 0.6 0.283 0.603 1.906 0.0017

4
L-M L 0.002 204 13.475 129.944

7.371 0.958 0.986 1 0.785 1.220 2.787 0.0010

5
11-M 11 0.002 106 10 139.615

1.306 0.182 0.529 0.6 0.283 0.645 2.738 0.0017

6
M-N M 0.002 182 16.262 123.107

11.941 1.470 1.157 1.2 1.130 1.300 2.333 0.0008

7
12-N 12 0.002 173 10 139.615

1.695 0.237 0.583 0.6 0.283 0.838 3.443 0.0017

8
N-O N 0.002 159 18.595 117.914

16.925 1.996 1.298 1.2 1.130 1.765 1.501 0.0008


9
O-P O 0.002 128 20.0957

114.797

20.012 2.297 1.368 1.5 1.766 1.301 1.640 0.0007

10
13-P 13 0.002 173 10 139.615

2.024 0.283 0.624 0.6 0.283 1.000 2.884 0.0017

11
P-XA P 0.002
50
21.736111.575

24.406 2.723 1.458 1.5 1.766 1.542 0.541 0.0007




PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

115



Bảng tính khối lượng đào đắp
Đoạn
cống
L (m)

EL
1
(m)

EL
2
(m)

D(m) i
tt
EL
1,đc
(m)EL
2,đc
(m)

h
1
(m) h
2
(m) h
tb
(m) b(m) W
đào
(m

3
)

W
đắp
(m
3
)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]
TUYẾN SỐ 1
1-2 134 2.5 2.5 1 0.002 0.900 0.632 1.600 1.868 1.734 1.600 573.222 561.575
2-A 158 2.5 2.5 1 0.002 0.632 0.316 1.868 2.184 2.026 1.600 836.442 854.819
A1-A 134 2.5 2.5 1 0.002 0.900 0.632 1.600 1.868 1.734 1.600 573.222 561.575
A-B 209 2.5 2.5 1.5 0.002 -0.184 -0.602 2.684 3.102 2.893 2.100 2144.345

2130.014

3-B 158 2.5 2.5 1 0.002 0.900 0.584 1.600 1.916 1.758 1.600 688.577 677.381
B-C 187 2.5 2.5 1.8 0.002 -0.902 -1.276 3.402 3.776 3.589 2.400 2815.109

2807.103

C-D 137 2.5 2.5 1.8 0.002 -1.276 -1.550 3.776 4.050 3.913 2.400 2335.437

2384.177

D-E 144 2.5 2.5 2 0.002 -1.750 -2.038 4.250 4.538 4.394 2.600 3035.235

3099.414


4-5 109 2.5 2.5 1 0.002 0.900 0.682 1.600 1.818 1.709 1.600 457.227 445.942
5-E 116 2.5 2.5 1.2 0.002 0.482 0.250 2.018 2.250 2.134 1.800 709.709 694.219
E-xa 50 2.5 2.5 2 0.002 -2.038 -2.138 4.538 4.638 4.588 2.600 1122.684

1158.725

TUYẾN SỐ2
6-7 134 2.5 2.5 0.8
0.002
1.100 0.832 1.400 1.668 1.534 1.400 445.440 453.701
7-F 195 2.5 2.5 1
0.002
0.632 0.242 1.868 2.258 2.063 1.600 1058.613

1086.552

F1-F 134 2.5 2.5 1
0.002
0.900 0.632 1.600 1.868 1.734 1.600 573.222 561.575
F-G 209 2.5 2.5 1.8
0.001
-0.558 -0.767 3.058 3.267 3.163 2.400 2631.457

2519.540

8-G 195 2.5 2.5 0.8
0.002
1.100 0.710 1.400 1.790 1.595 1.400 683.477 702.552
G-H 187 2.5 2.5 1.8

0.002
-0.767 -1.141 3.267 3.641 3.454 2.400 2665.621

2627.717

H-I 137 2.5 2.5 1.8
0.002
-1.141 -1.415 3.641 3.915 3.778 2.400 2219.926

2245.565

I-J 144 2.5 2.5 1.8
0.002
-1.415 -1.703 3.915 4.203 4.059 2.400 2589.025

2667.108

J-xa 50
2.5 2.5 2
0.002
-1.903 -2.003 4.403 4.503 4.453 2.600 1074.620

1101.049

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

116



TUYẾN SỐ3
9-K 69 2.5 2.5 0.6 0.002 1.300 1.162 1.200 1.338 1.269 1.200 160.631 169.346
K-L 133 2.5 2.5 0.8 0.002 0.962 0.696 1.538 1.804 1.671 1.400 496.824 515.965
10-L 69 2.5 2.5 0.6 0.002 1.300 1.162 1.200 1.338 1.269 1.200 160.631 169.346
L-M 204 2.5 2.5 1 0.002 0.496 0.088 2.004 2.412 2.208 1.600 1217.968

1269.296

11-M 106 2.5 2.5 0.6 0.002 1.300 1.088 1.200 1.412 1.306 1.200 256.522 271.861
M-N 182 2.5 2.5 1.2 0.002 -0.112 -0.476 2.612 2.976 2.794 1.800 1625.700

1703.836

12-N 173 2.5 2.5 0.6 0.002 1.300 0.954 1.200 1.546 1.373 1.200 448.098 479.021
N-O 159 2.5 2.5 1.2 0.002 -0.476 -0.794 2.976 3.294 3.135 1.800 1678.581

1798.507

O-P 128 2.5 2.5 1.5 0.002 -1.094 -1.350 3.594 3.850 3.722 2.100 1887.084

1993.067

13-P 173 2.5 2.5 0.6 0.002 1.300 0.954 1.200 1.546 1.373 1.200 448.098 479.021
P-XA
50
2.5 2.5 1.5 0.002 -1.350 -1.450 3.850 3.950 3.900 2.100 789.750 841.671
Tổng
1446
38402.49839031.237


TỔNG KHỐI LƯNG ĐÀO : 38402.498 M
3

TỔNG KHỐI LƯNG ĐẮP : 39031.237 M
3


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

117


Các gía trò trong bảng tính:
- Cột ( 1 ) : Tên đoạn cống
- Cột ( 2 ) : Chiều dài đoạn cống.
- Cột ( 3 ) , ( 4 ) : Cao trình mặt đất tại vò trí đầu và cuối cống

- Cột ( 6 ) : Độ dốc i
tt
được chon sao cho i
tt

≥
i
min
.
- Cột ( 7 ), (8) : Cao trình đáy cống tại vò trí đầu và cuối cống, được tính theo công

thức :
Độ sâu chông cống ban đầu chọn: 0.6 (m)
Đoạn cống đầu tiên :
1
i
2.1,11
EL=EL-(D+0.6)
EL=EL-iL
1,đc
đcđc

Đoạn cống kế tiếp :
*
**
2,12
1,
22
2,1,
EL=EL+D-D
EL=EL-iL
đc
đc
đcđc

Trong đó:
EL1,EL2 :Cao trình mạt đất tại đầu và cuối ống
EL
1*,đc
, EL
2*đc

:Cao trình đý cống tại mặt cắt đầu và cuối cống kế tiếp
- Cột ( 9 ),(10) : Độ sâu tính từ mặt đất tới đáy cống tại mặt cắt đầu và cuối cống
Chiều sâu đạt cống tại mặt cắt đầu: h
1
=EL
1
-EL
1*,đc

Chiều sâu đặt cống tại mặt cắt cuối: h
2
=EL
2
-EL
2*,đc

- Cột ( 12) : Bề rộng đáy hố móng chôn cống
- Cột ( 13) ,(14): Khối lượng đất đào , được tính theo công thức
Hố đào để đặt cống có kích thước:
+ Chiều sâu chôn cống: htb=(h1+h2)/2
+ Chiều sâu chôn cống ban đầu: 0.6 (m)
+ Bề rộng đáy : bi =Di+0.6
+ Hệ số mái dốc : m=0.5
Khối lượng đất đào:
3
itbitb
V=L×h×(b+mh)(m)
∑
đào


Trong đó:
+ Li :Chiều dài đoạn cống thứ i
+ Di :Đường kính đoạn cống thứ i
Khối lượng đất đắp:
3
2
ii
()
V=k×V-L×πD/4
m


∑
đào
đắp

+ Hệ số k xết đén sự rơi vải và tơi xốp của đất k=1.2








PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

118



B . ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH EPASWMM
TRONG THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA

Khi thiết kế mạng lưới thoát nước mưa theo phương pháp thích hợp, ta chỉ xác
đònh được giá trò lớn nhất của dòng chảy ra khỏi lưu vực, do đã giả thiết là mưa rơi phân
bố đều trên toàn bộ lưu vực kéo dài trong khoảng thời gian chính bằng thời gian tập
trung nước của lưu vực. Mặt khác, phương pháp thích hợp cũng không kể đến các ảnh
hưởng của điều kiện biên như ảnh hưởng của thủy triều, cường độ mưa thay đổi theo
thời gian, đồng thời cũng không có khả năng khảo sát sự thay đổi lưu lượng trong các
đoạn cống từ lúc bắt đầu mưa đến khi kết thúc mưa.
Để có thể khảo sát sự làm việc của mạng lưới thoát nước mưa đã thiết kế theo
phương pháp thích hợp ở phần trên khi có sự ảnh hưởng của thủy triều, cường độ mưa
thay đổi theo thời gian, cũng như khảo sát sự thay đổi lưu lượng trong các đoạn cống
trong suốt quá trình mưa và kéo dài sau đó nếu cần , ta sẽ sử dụng chương trình
EpaSWMM V5.006a.

5.4. Các số liệu ban đầu
Với mục đích là kiểm tra lại mạng lưới thoát nước mưa theo phương pháp thích
hợp đã thiết kế ở trên nên các thông số ban đầu về nút tập trung nước, tiểu lưu vực, các
đoạn cống và đường kính, cao trình đỉnh cống, đáy cống sẽ được lấy từ các thông số đã
tính toán ở phần trên theo phương pháp thích hợp.

5.4.1. TIểu lưu vực ( Subcatchment ) & Nút tập trung nước ( Junction )
- Các tiểu lưu vực tập trung nước về các nút được thể hiện trong hình 5.1, các giá
trò nằm trong các tiểu lưu vực là diện tích.
- Tỷ lệ % diện tích không thấm (% Imperv ) của các tiểu lưu vực được lấy bằng
giá trò C ( hệ số dòng chảy trong bảng 5.1 )
- Bề rộng lưu vực ( Width ): là giá trò bằng diện tích lưu vực chia cho chiều dài

dòng chảy max. Chiều dài dòng chảy max là chiều dài của hướng nước chảy từ điểm xa
nhất đến điểm thoát nước của lưu vực.
- % độ dốc trung bình ( % Slope)

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

119




5.4.2. Cao trình đáy hố ga ( Invert Elevation ) & Chiều sâu hố ga ( Max Depth)
Cao trình đáy hố ga và chiều sâu hố ga được trình bày trong bảng 5.4, trong đó:
- Cột ( 1 ), ( 2 ) : tên đoạn cống & đường kính ( m )
- Cột ( 3 ), ( 4 ) : cao trình đáy cống tại các hố ga ( lấy giá trò từ mạng lưới thiết kế
theo phương pháp thích hợp )
- Cột ( 5 ), ( 6 ) : cao trình đáy hố ga ( Invert El )
= cao trình đáy cống – 0,2m ( phần lắng cặn ).
- Cột ( 7), (8) : chiều sâu hố ga ( Max Depth ) (m)
= cao trình mặt đất tự nhiên – cao trinh đáy hố ga
Bảng 5.4 Cao trình đáy hố ga và chiều sâu hố ga
Đoạn cống D
EL
1,đc
EL
2,đc

EL

1,dc
-0.2

EL
2,dc
-0.2 h1 h2
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
TUYẾN 1
1-2 1 0.900 0.632 0.700 0.432 1.8 2.068
2-A 1 0.632 0.316 0.432
0.116 2.068 2.384
A1-A 1 0.900 0.632 0.700
0.432 1.8 2.068
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

120


A-B 1.5 -0.184 -0.602 -0.384
-0.802 2.884 3.302
3-B 1 0.900 0.584 0.700
0.384 1.8 2.116
B-C 1.8 -0.902 -1.276 -1.102
-1.476 3.602 3.976
C-D 1.8 -1.276 -1.550 -1.476
-1.75 3.976 4.25
D-E 2 -1.750 -2.038 -1.950
-2.238 4.45 4.738

4-5 1 0.900 0.682 0.700
0.482 1.8 2.018
5-E 1.2 0.482 0.250 0.282
0.05 2.218 2.45
E-xa 2 -2.038 -2.138 -2.238
-2.338 4.738 4.838
TUYẾN 2
6-7 0.8 1.100 0.832 0.900 0.632 1.6 1.868
7-F 1 0.632 0.242 0.432
0.042 2.068 2.458
F1-F 1 0.900 0.632 0.700
0.432 1.8 2.068
F-G 1.8 -0.558 -0.767 -0.758
-0.967 3.258 3.467
8-G 0.8 1.100 0.710 0.900
0.51 1.6 1.99
G-H 1.8 -0.767 -1.141 -0.967
-1.341 3.467 3.841
H-I 1.8 -1.141 -1.415 -1.341
-1.615 3.841 4.115
I-J 1.8 -1.415 -1.703 -1.615
-1.903 4.115 4.403
J-xa
2 -1.903 -2.003 -2.103
-2.203 4.603 4.703
TUYẾN3
9-K 0.6 1.300 1.162 1.100 0.962 1.4 1.538
K-L 0.8 0.962 0.696 0.762
0.496 1.738 2.004
10-L 0.6 1.300 1.162 1.100

0.962 1.4 1.538
L-M 1 0.496 0.088 0.296
-0.112 2.204 2.612
11-M 0.6 1.300 1.088 1.100
0.888 1.4 1.612
M-N 1.2 -0.112 -0.476 -0.312
-0.676 2.812 3.176
12-N 0.6 1.300 0.954 1.100
0.754 1.4 1.746
N-O 1.2 -0.476 -0.794 -0.676
-0.994 3.176 3.494
O-P 1.5 -1.094 -1.350 -1.294
-1.55 3.794 4.05
13-P 0.6 1.300 0.954 1.100
0.754 1.4 1.746
P-XA 1.5 -1.350 -1.450 -1.550
-1.65 4.05 4.15


5.4.3. Conduit
- Cống bằng bêtông , hệ nhám n = 0,015
- Đường kính cống ( Max Depth ) : lấy theo giá trò từ mạng lưới thiết kế theo
phương pháp thích hợp.
- Inlet Offset, Outlet Offset : chiều cao từ đáy cống đến đáy hố ga của đầu vào và
đầu ra của đoạn ống. Các đoạn cống nối tiếp nhau theo cao trình đỉnh cống. Các giá trò
được trình bày trong bảng 5.5.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751


121


Bảng 5.5 Giá trò Inlet Offset, Outlet Offset của các đoạn cống
Đoạn cống

D(m) Inlet Outlet



Đoạn cống

D(m) Inlet Outlet

1-2
1
0.2 0.2

G-H
1.8
0.2 0.2
2-A
1
0.2 0.2

H-I
1.8
0.2 0.2
A1-A

1
0.2 0.874

I-J
1.8
0.2 0.2
A-B
1.5
0.2 0.2

J-XA2
2
0.2 0.2
3-B
1
0.2 1.442

9-K
0.6
0.2 0.2
B-C
1.8
0.2 0.2

K-L
0.8
0.2 0.2
C-D
1.8
0.2 0.2


10-L
0.6
0.2 0.799
D-E
2
0.2 0.2

L-M
1
0.2 0.2
4-5
1
0.2 0.2

11-M
0.6
0.2 1.537
5-E
1.2
0.2 3.595

M-N
1.2
0.2 0.2
E-XA1
2
0.2 0.2

12-N

0.6
0.2 2.276
6-7
0.8
0.2 0.2

N-O
1.2
0.2 0.2
7-F
1
0.2 0.2

O-P
1.5
0.2 0.2
F1-F
1
0.2 0.59

13-P
0.6
0.2 3.137
F-G
1.8
0.2 0.2

P-XA3
1.5
0.2 0.2

8-G
0.8
0.2 1.6



5.4.4. Cường độ mưa
- Cường độ mưa thiết kế tính theo chu kỳ 2năm ( khai báo Time Series
Thời gian

15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 16:15
I (mm/h)

20,2 36,7 12,8 8,9 6,5 5,0
Thời gian

16:30 16:45 17:00 17:15 17:30 17:45
I (mm/h)

4,4 3,5 2,9 2,4 2,1 1,8





PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

122



Nhận xét kết quả tính toán.
a . Biểu đồ quan hệ Total Inflow – Outlow, cường độ mưa – Outlow
- Từ lúc bắt đầu mưa là 15h đến đỉnh mưa là 15h30, tổng lưu lượng tạo thành lớn
hơn lưu lượng thoát ra, do nước mưa rơi trên các tiểu lưu vực ở vi trí xa cửa xả phải mất
một khoảng thời gian để tập trung nước về các hố ga và chảy trong cống để đến cửa xả.
Lượng nước thoát ra cửa xả lúc này chỉ là lïng nước thoát của các tiểu lưu vực có vò trí
nằm gần cửa xả nên có thời gian nước chảy trong cống nhỏ, do đó thời gian nước chảy
đến cửa xả nhanh.
- Thời gian nước bắt đầu thoát ra cửa xả là 15h6’ trễ hơn lúc bắt đầu mưa 6’.
- Từ 15h30 đến lúc hết mưa (18h) tổng lưu lượng tạo thành nhỏ hơn lưu lượng
thoát ra, do lượng nước mưa thoát ra lúc này bao gồm cả lượng nước đã rơi trên các lưu
vực nằm về vò trí xa cửa xả trước đó chảy về đến cửa xả, và lượng nước rơi trên các lưu
vực gần cửa xả.
- Lưu lượng tạo thành do mưa max = 4,51 m
3
/s (lúc 15h30) lớn hơn lưu lượng
thoát ra max = 4.2m
3
/s (lúc 15h34), nguyên nhân cũng giống như trên, là do thời gian
tập trung nước của các tiểu lưu vực về đến cửa xả là khác nhau, dẫn đến có sự phân bố
lại lưu lượng thoát ra cửa xả so với lưu lượng mưa rơi xuống.



b . So sánh lưu lượng thoát ra theo phương pháp thích hợp (đã thiết kế ở phần trên) và
theo mô hình SWMM






PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

123


Bảng 5.6. Bảng so sánh lưu lượng thoát ra so sánh tại đoạn cống cuối ( đoạn E-XA1)

Qmax ( m
3
/s)
Thời gian kể từ
lúc bắt đầu mưa
Theo phương pháp thích hợp 6.453 22phút 6giây
Theo mô hình SWMM 4.2 25phút 15giây

- Sự khác nhau về lưu lượng là do cường độ mưa khi thiết kế theo phương pháp
thích hợp được giả thiết là không đổi, phân bố đều trên toàn bộ lưu vực và kéo dài trong
khoảng thời gian bằng thời gian tập trung nước, giá trò nhận được là giá trò lớn nhất. Còn
cường độ mưa trong mô hình SWMM tuy cũng phân bố đều trên toàn bộ lưu vực, nhưng
cường độ thì thay đổi từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc. Do đó lưu lượng tạo thành khác
nhau.



5.4.5 Một số kết quả tính toán:

- Lưu lượng các ống tại thời điểm thoát nước nhiều nhất
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

124



- Lưu lượng tuyến cống (A1-A,A-B,B-C,C-D,D-E,E-XA1)
-

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

125


Vận tốc tuyến cống (A1-A,A-B,B-C,C-D,D-E,E-XA1)

Vận tốc các tuyến cống tại thời điểm thoát nước nhiều nhất

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD :TS LƯU XN LỘC
SVTH : PHẠM ĐÀO VIỆT MSSV:80404751

126



Do đòa hình bằng phẳng độ dốc tương đối đều giữa các đoạn cống nên vận tôc chênh
lệch giữa các đoạn cống không lơn .












PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version