Theo TCXDVN 7957:2008, phương pháp tính thủy lực mạng lưới thoát nước mưa ... tại mục 4.2.6
4.2.6 Tính toán thuỷ lực hệ thống thoát nước mưa nói chung được thực hiện theo hai bước:
- Bước 1: Xác định sơ bộ kích thước công trình (bằng phương pháp cường độ giới hạn hoặc phương pháp Rational).
- Bước 2: Kiểm tra kết quả tính toán ở bước 1 bằng mô hình thuỷ lực, nếu xét thấy cần thiết thì điều chỉnh kết quả tính ở bước 1.
- Tính toán hệ thống thoát nước mưa theo phương pháp cường độ giới hạn phải tuân theo các qui định từ muc 4.2.7 đến 4.2.12.
Vấn đề đầu tiên - đấy là cường độ mưa
a. Theo biểu đồ quan hệ I – D – F (cường độ mưa-thời gian-tần suất) được lập cho từng vùng lãnh thổ.
b. Theo công thức Wenzel
(2)
Trong đó:
i- Cường độ mưa (mm/h);
T[SUB]d[/SUB] - Thời gian mưa ( phút);
f - Chu kỳ lặp lại trận mưa;
C - Hệ số phụ thuộc chu kỳ lặp lại trận mưa.
c. Theo công thức:
(3)
Trong đó:
q - Cường độ mưa (l/s.ha);
t - Thời gian dòng chảy mưa (phút);
P- Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán (năm);
A,C,b,n- Tham số xác định theo điều kiện mưa của địa phương, có thể chọn theo Phụ lục B; đối với vùng không có thì tham khảo vùng lân cận.
Số liệu mưa cần có chuỗi thời gian quan trắc từ 20 đến 25 năm bằng máy đo mưa tự ghi, thời gian mưa tối đa là 150 – 180 phút.
Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P đối với khu vực đô thị phụ thuộc vào qui mô và tính chất công trình, xác định theo Bảng 3.
Bảng 3
CHÚ THÍCH: Đối với các đô thị hay khu vực đô thị địa hình đồi núi, khi diện tích lưu vực thoát nước lớn hơn 150 ha, độ dốc địa hình lớn hơn 0,02 nếu tuyến cống chính nằm ở vệt trũng của lưu vực thì không phân biệt quy mô đô thị, giá trị P cần lấy lớn hơn quy định trong bảng, có thể chọn P bằng 10 - 20 năm dựa trên sự phân tích độ rủi ro tổng hợp và mức độ an toàn của công trình.
Đối với các khu công nghiệp tập trung, chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P phụ thuộc vào tính chất khu công nghiệp và được xác định theo Bảng 4.
Bảng 4
Khi thiết kế tuyến thoát nước ở những nơi có các công trình quan trọng (như tuyến tàu điện ngầm, nhà ga xe lửa, hầm qua đường,… hoặc trên những tuyến đường giao thông quan trọng mà việc ngập nước có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng thì chu kỳ P lấy lớn hơn so với quy định trong Bảng 3, có thể giá trị P lấy bằng 25 năm. Đối với khu vực có địa hình bất lợi có thể lấy cao hơn (50 hoặc 100 năm) dựa trên sự phân tích tổng hợp độ rủi ro và yêu cầu an toàn.
4.2.3 Đối với thành phố lớn có nhiều trạm đo mưa cần phân tích độ tương quan của lượng mưa của các trạm để xác định hệ số phân bố mưa theo điểm và diện tích. Trong trường hợp chỉ có một trạm đo mưa thì lưu lượng tính toán cần nhân với hệ số phân bổ mưa rào n. Nếu không có tài liệu nghiên cứu ở trong nước thì có thể sử dụng biểu đồ được tổ chức khí tượngThế giới thành lập, hoặc theo qui định ở Phụ lục B.
Xem cái phụ lục B xem nào
PHỤ LỤC B
(tham khảo)
CÁC HẰNG SỐ KHÍ HẬU CỦA CÔNG THỨC CƯỜNG ĐỘ MƯA
Dạng công thức cường độ mưa:
(B1)
Trong đó:
q: Cường độ mưa (l/s.ha);
P: Chu kỳ lặp lại của mưa (năm);
t: Thời gian mưa (phút);
A, C, b, n: Hằng số khí hậu phụ thuộc vào điều kiện mưa của địa phương.
Bảng B.1 - Hằng số khí hậu trong công thức cường độ mưa của một số thành phố
Bảng B.2 - Hệ số phân bố mưa rào n
Vấn đề thứ hai - kiểm toán kết quả bằng mô hình thủy lực -- kiểm toán theo mô hình thủy lực thì chọn mô hình nào? Hiện nay được biết phần lớn các dự án thoát nước không sử dụng mô hình thủy lực ... có một vài đơn vị thì đang đang sử dụng SWMM --- nhưng tính pháp lý của mô hình này chưa rõ ràng - mặc dù là mô hình tiên tiến của Hoa Kỳ - nhưng phần lớn các sở xây dựng các tỉnh mù mịt
Cuối tuần tạm khêu gợi vậy đã
4.2.6 Tính toán thuỷ lực hệ thống thoát nước mưa nói chung được thực hiện theo hai bước:
- Bước 1: Xác định sơ bộ kích thước công trình (bằng phương pháp cường độ giới hạn hoặc phương pháp Rational).
- Bước 2: Kiểm tra kết quả tính toán ở bước 1 bằng mô hình thuỷ lực, nếu xét thấy cần thiết thì điều chỉnh kết quả tính ở bước 1.
- Tính toán hệ thống thoát nước mưa theo phương pháp cường độ giới hạn phải tuân theo các qui định từ muc 4.2.7 đến 4.2.12.
Vấn đề đầu tiên - đấy là cường độ mưa
- Phương pháp cường độ mưa giới hạn: phương pháp này sử dụng từ rất lâu và được sử dụng thường xuyên trong các bảng tính thủy lực ....
- Phương pháp thích hợp (Rational): phương pháp này xuất hiện không lâu. Tuy nhiên, hiện nay cũng có khá nhiều dự án sử dụng phương pháp tính này. Điểm hạn chế của phương pháp này là phải phụ thuộc vào biểu đồ quan hệ I-D-F (cường độ mưa – thời gian – tần suất), nhưng hiện tại chưa có tài liệu chính thức nào về các biều đồ của các địa phương, các biểu đồ hiện tại được sử dụng đa số là do tự lập ra chứ không có pháp lý chính thức nào cả.
a. Theo biểu đồ quan hệ I – D – F (cường độ mưa-thời gian-tần suất) được lập cho từng vùng lãnh thổ.
b. Theo công thức Wenzel
(2)
Trong đó:
i- Cường độ mưa (mm/h);
T[SUB]d[/SUB] - Thời gian mưa ( phút);
f - Chu kỳ lặp lại trận mưa;
C - Hệ số phụ thuộc chu kỳ lặp lại trận mưa.
c. Theo công thức:
(3)
Trong đó:
q - Cường độ mưa (l/s.ha);
t - Thời gian dòng chảy mưa (phút);
P- Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán (năm);
A,C,b,n- Tham số xác định theo điều kiện mưa của địa phương, có thể chọn theo Phụ lục B; đối với vùng không có thì tham khảo vùng lân cận.
Số liệu mưa cần có chuỗi thời gian quan trắc từ 20 đến 25 năm bằng máy đo mưa tự ghi, thời gian mưa tối đa là 150 – 180 phút.
Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P đối với khu vực đô thị phụ thuộc vào qui mô và tính chất công trình, xác định theo Bảng 3.
Bảng 3
Tính chất đô thị | Qui mô công trình | ||
Kênh, mương | Cống chính | Công nhánh khu vực | |
Thành phố lớn, loại I Đô thị loại II, III Các đô thị khác | 10 5 2 | 5 2 1 | 2-1 1- 0,5 0,5-0,33 |
CHÚ THÍCH: Đối với các đô thị hay khu vực đô thị địa hình đồi núi, khi diện tích lưu vực thoát nước lớn hơn 150 ha, độ dốc địa hình lớn hơn 0,02 nếu tuyến cống chính nằm ở vệt trũng của lưu vực thì không phân biệt quy mô đô thị, giá trị P cần lấy lớn hơn quy định trong bảng, có thể chọn P bằng 10 - 20 năm dựa trên sự phân tích độ rủi ro tổng hợp và mức độ an toàn của công trình.
Đối với các khu công nghiệp tập trung, chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P phụ thuộc vào tính chất khu công nghiệp và được xác định theo Bảng 4.
Bảng 4
Tính chất khu công nghiệp | Giá trị P |
Khu công nghiệp có công nghệ bình thường Khu công nghiệp có các cơ sở sản xuất có yêu cầu đặc biệt | 5 - 10 10 -20 |
Khi thiết kế tuyến thoát nước ở những nơi có các công trình quan trọng (như tuyến tàu điện ngầm, nhà ga xe lửa, hầm qua đường,… hoặc trên những tuyến đường giao thông quan trọng mà việc ngập nước có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng thì chu kỳ P lấy lớn hơn so với quy định trong Bảng 3, có thể giá trị P lấy bằng 25 năm. Đối với khu vực có địa hình bất lợi có thể lấy cao hơn (50 hoặc 100 năm) dựa trên sự phân tích tổng hợp độ rủi ro và yêu cầu an toàn.
4.2.3 Đối với thành phố lớn có nhiều trạm đo mưa cần phân tích độ tương quan của lượng mưa của các trạm để xác định hệ số phân bố mưa theo điểm và diện tích. Trong trường hợp chỉ có một trạm đo mưa thì lưu lượng tính toán cần nhân với hệ số phân bổ mưa rào n. Nếu không có tài liệu nghiên cứu ở trong nước thì có thể sử dụng biểu đồ được tổ chức khí tượngThế giới thành lập, hoặc theo qui định ở Phụ lục B.
Xem cái phụ lục B xem nào
PHỤ LỤC B
(tham khảo)
CÁC HẰNG SỐ KHÍ HẬU CỦA CÔNG THỨC CƯỜNG ĐỘ MƯA
Dạng công thức cường độ mưa:
(B1)
Trong đó:
q: Cường độ mưa (l/s.ha);
P: Chu kỳ lặp lại của mưa (năm);
t: Thời gian mưa (phút);
A, C, b, n: Hằng số khí hậu phụ thuộc vào điều kiện mưa của địa phương.
Bảng B.1 - Hằng số khí hậu trong công thức cường độ mưa của một số thành phố
TT | Tên thành phố | A | C | b | n |
1. | Bảo Lộc | 11100 | 0,58 | 30 | 0,95 |
2. | Bắc Cạn | 8150 | 0,53 | 27 | 0,87 |
3. | Bắc Giang | 7650 | 0,55 | 28 | 0,85 |
4. | Bắc Quang | 8860 | 0,57 | 29 | 0,8 |
5. | Ba Xuyên | 9430 | 0,55 | 30 | 0,95 |
6. | Buôn Mê Thuột | 8920 | 0,58 | 28 | 0,93 |
7. | Cà Mau | 9210 | 0,48 | 25 | 0,92 |
8. | Cửa Tùng | 2340 | 0,49 | 14 | 0,62 |
9. | Đô Lương | 3540 | 0,55 | 19 | 0,7 |
10. | Đà Nẵng | 2170 | 0,52 | 10 | 0,65 |
11. | Hà Giang | 4640 | 0,42 | 22 | 0,79 |
12. | Hà Nam | 4850 | 0,51 | 11 | 0,8 |
13. | Hà Nội | 5890 | 0,65 | 20 | 0,84 |
14. | Hải Dương | 4260 | 0,42 | 18 | 0,78 |
15. | Hải Phòng | 5950 | 0,55 | 21 | 0,82 |
16. | Hồ Chí Minh | 11650 | 0,58 | 32 | 0,95 |
17. | Hòn Gai | 4720 | 0,42 | 20 | 0,78 |
18. | Hưng Yên | 760 | 0,59 | 20 | 0,83 |
19. | Hoà Bình | 5500 | 0,45 | 19 | 0,82 |
20. | Huế | 1610 | 0,55 | 12 | 0,55 |
21. | Lào Cai | 6210 | 0,58 | 22 | 0,84 |
22. | Lai Châu | 4200 | 0,5 | 16 | 0,8 |
23. | Liên Khương | 9230 | 0,52 | 29 | 0,92 |
24. | Móng Cái | 4860 | 0,46 | 20 | 0,79 |
25. | Nam Định | 4320 | 0,55 | 19 | 0,79 |
26. | Nha Trang | 1810 | 0,55 | 12 | 0,65 |
27. | Ninh Bình | 4930 | 0,48 | 19 | 0,8 |
28. | Phan Thiết | 7070 | 0,55 | 25 | 0,92 |
29. | Plây Cu | 8820 | 0,49 | 29 | 0,92 |
30. | Quảng Ngãi | 2590 | 0,58 | 16 | 0,67 |
31. | Quảng Trị | 2230 | 0,48 | 15 | 0,62 |
32. | Quy Nhơn | 2610 | 0,55 | 14 | 0,68 |
33. | Sơn La | 4120 | 0,42 | 20 | 0,8 |
34. | Sơn Tây | 5210 | 0,62 | 19 | 0,82 |
35. | Sa Pa | 1720 | 0,5 | 10 | 0,56 |
36. | Tây Hiếu | 3360 | 0,54 | 19 | 0,69 |
37. | Tam Đảo | 5460 | 0,55 | 20 | 0,81 |
38. | Thái Bình | 5220 | 0,45 | 19 | 0,81 |
39. | Thái Nguyên | 7710 | 0,52 | 28 | 0,85 |
40. | Thanh Hoá | 3640 | 0,53 | 19 | 0,72 |
41. | Trà Vinh | 9150 | 0,53 | 28 | 0,97 |
42. | Tuy Hoà | 2820 | 0,48 | 15 | 0,72 |
43. | Tuyên Quang | 8670 | 0,55 | 30 | 0,87 |
44. | Vân Lý | 4560 | 0,52 | 21 | 0,79 |
45. | Vinh | 3430 | 0,55 | 20 | 0,69 |
46. | Việt Trì | 5830 | 0,55 | 18 | 0,85 |
47. | Vĩnh Yên | 5670 | 0,53 | 21 | 0,8 |
48. | Yên Bái | 7500 | 0,54 | 29 | 0,85 |
Bảng B.2 - Hệ số phân bố mưa rào n
Diện tích lưu vực (ha) | 300 | 500 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 |
Hệ số phân bố mưa rào n | 0,96 | 0,94 | 0,91 | 0,87 | 0,83 | 0,8 |
Nếu theo cường độ giới hạn thì rõ ràng là giá trị cường độ mưa là thành tưu trọn đời ... không xác định đến vấn đề biến đổi khí hậu
Nếu theo IDF thì Quan hệ giữa cường độ mưa - thời gian mưa - tần suất, các đường này được xác định riêng cho từng chu kỳ dựa trên hàm Welzel ... nghĩa là làm bài bản ... phải có số liêu mưa khá dài .... và phải móc tiền mua số liệu .... vậy thì không dại gì mà không chọn phương pháp cường độ giới hạn.
Vấn đề thứ hai - kiểm toán kết quả bằng mô hình thủy lực -- kiểm toán theo mô hình thủy lực thì chọn mô hình nào? Hiện nay được biết phần lớn các dự án thoát nước không sử dụng mô hình thủy lực ... có một vài đơn vị thì đang đang sử dụng SWMM --- nhưng tính pháp lý của mô hình này chưa rõ ràng - mặc dù là mô hình tiên tiến của Hoa Kỳ - nhưng phần lớn các sở xây dựng các tỉnh mù mịt
Cuối tuần tạm khêu gợi vậy đã