Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH VẼ .5 DANH MỤC BẢNG BIỂU PHẦN NỘI DUNG .7 CHƯƠNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG HỒ ĐIỀU HỊA Ở MỘT SỐ ĐƠ THỊ VÙNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 3.1 Hiện trạng sử dụng hồ điều hòa nước mưa số thị thuộc đồng Bắc Bộ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ HỒ ĐIỀU HỊA TRONG ĐƠ THỊ 12 2.1 Các nội dung hồ điều hòa 12 2.1.1 Định nghĩa – phân loại hồ điều hòa 12 2.1.2 Vai trò hồ điều hòa Quy hoạch thị 13 2.2 Cơ sở lý thuyết việc thiết kế hồ điều hòa 13 2.2.2 Phương pháp bố trí hồ điều hòa 13 2.2.3 Tính tốn hồ điều hòa 14 2.3 Đặc điểm kết cấu hồ điều hòa nước mưa 18 2.4 Trạm bơm thoát nước mưa 18 2.2.1 Khái niệm 18 2.2.2 Đặc điểm kết cấu 18 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 20 Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị PHẦN MỞ ĐẦU * Lý chọn đề tài: Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ kinh tế-xã hội, tốc độ thị hóa nước ta diễn ngày nhanh Tuy nhiên, phát triển sở hạ tầng, bao gồm hệ thống nước mưa thị nhiều bất cập, chưa đầu tư phù hợp với yêu cầu đô thị hóa gây úng ngập thị, nhiễm môi trường tác động tiêu cực đến cảnh quan đô thị, môi trường sống nhịp độ phát triển kinh tế Đô thị Hiện nay, vào mùa mưa, gặp trận mưa lớn nhiều đô thị lại xuất điểm ngập úng, ví dụ năm 2008, Hà Nội có 63 điểm ngập úng Nguyên nhân gây ngập úng có nhiều như: hệ thống nước thiếu đồng bộ, lực cơng trình đầu mối chưa đáp ứng yêu cầu, tuyến cống nước khơng nạo vét kịp thời, cao độ thấp…nhưng nguyên nhân quan trọng q trình phát triển thị nhanh, ao hồ tự nhiên bị san lấp làm nguồn tiếp nhận nước mưa xuống, dẫn đến tình trạng ngập úng gia tăng Nhận biết hệ thống mặt nước hồ điều hòa vơ cần thiết, Quy hoạch chung Quy hoạch phân khu quan tâm đến việc bố trí hệ thống hồ điều hòa thị nhằm tiêu nước, phòng chống ngập úng cho đô thị Tuy nhiên, việc đưa hồ điều hòa lại chưa có tính tốn chi tiết, nên không xác định rõ khả điều tiết hồ góp phần phòng tránh ngập úng cho khu vực mức độ nào? Việc phòng tránh ngập úng có sử dụng hồ điều hòa giải pháp tốt nay, tính tốn hệ thống hồ điều tiết lượng nước lớn đem lại cảnh quan đẹp tiền đề để phát triển đô thị bền vững Chính vậy, đề tài “Hồ điều hòa hệ thống nước mưa thị: Ngun lý thiết kế cấu tạo” thực cần thiết có ý nghĩa thực tiễn * Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu nguyên lý thiết kế cấu tạo hồ điều nhằm cung cấp thông tin phục vụ tính tốn hồ điều hòa hệ thống nước mưa * Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống hồ điều hòa quy hoạch đô thị - Phạm vi nghiên cứu: Không gian nghiên cứu: Trong phạm thành phố Hà Nội * Phương pháp nghiên cứu: Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu tài liệu lý luận nước mưa hồ điều hòa… - Phương pháp kế thừa: Kế thừa nghiên cứu, lý luận khoa học, dự án, văn quy định quan nhà nước liên quan đến đề tài - Phương pháp phân tích tổng hợp * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: - Ý nghĩa khoa học: Củng cố sở lý luận thiết kế hồ điều hòa nước thị - Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp thông số phục vụ thiết kế hồ điều hòa * Kết dự kiến đạt được: Lựa chọn đề xuất phương pháp tính tốn dung tích hồ điều hòa hợp lý, thuận tiện cho kỹ sư thiết kế * Cấu trúc luận văn: Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị tài liệu tham khảo, nội dung viết gồm chương: Chương 1: Hiện trạng sử dụng hồ điều hòa số thị vùng đồng bắc Chương 2: Tổng quan hồ điều hòa phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa * Các khái niệm - Mưa: Mưa trình hình thành ngưng tụ nước khí quyển, phụ thuộc vào điều kiện địa hình nhiệt độ khơng khí Mưa có nhiều loại: mưa phùn, mưa mau, mưa rào, mưa bão, mưa đá - Cường độ mưa: Cường độ mưa đại lượng đặc trưng cho lượng nước mưa rơi xuống đơn vị thời gian, đơn vị diện tích, đo máy móc, thiết bị khí tượng Người ta phân biệt cường độ mưa theo chiều cao lớp nước (I = h/t) cường độ mưa theo thể tích (q,l/s ha) - Thời gian mưa: Là thời gian kéo dài trận mưa, xác định từ băng đo mưa máy đo mưa tự ghi Khi tính cường độ mưa phương pháp cường độ mưa giới hạn thời gian mưa thời gian dòng chảy cống tm = t c t c = t1 + t + t Mơn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật đô thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị tc, t1, t2, t3 : Lần lượt thời gian dòng chảy, thời gian tập trung dòng chảy, thời gian dòng chảy máng thu nước đến giếng thu thời gian dày chảy đoạn cống - Tần suất mưa (P, %): Là số lần lặp lại trận mưa có thời gian cường độ Những trận mưa có thời gian khác cường độ tần suất khác Những trận mưa có cường độ nhỏ số lần xuất lớn Tần suất mưa xác định bằng: P= m ; (%) n Trong đó: m - Số lần xảy trận mưa lớn tổng số lần quan trắc n- Số năm quan trắc - Chu kì mưa: Là thời gian (tính năm) lặp lại trận mưa có cường độ thời gian, giá trị lấy tỷ số nghịch đảo tần suất Po = ; (năm); P - Chu kỳ tràn cống (kí hiệu Pt): Là thời gian (tính năm) lặp lại trận mưa vượt q cường độ tính tốn (vượt q sức chuyển tải cống thoát nước) [7, 12] - Hệ số dòng chảy (φ): Tỷ lệ lượng nước mưa chảy cống lượng mưa thực rơi gọi hệ số dòng chảy Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào tính chất mặt phủ, điều kiện đất đai, mật độ xây dựng, độ dốc địa hình, thời gian cường độ φ =, Trong đó: qc – Lượng nước mưa chảy cống, (l/s) qb – Lượng nước mưa thực rơi, (l/s); Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Trạm bơm có bốn máy bơm với mỗi máy có cơng suất 50m 3/s (Tokyo Nhật Bản) Hình 1.2 Sơ đồ khái quát số kiểu hồ điều hòa nước mưa Hình 1.3 Sơ đồ tính tốn hệ thống gồm nhiều hồ điều hòa nước mưa Hình 2.1 Hồ điều hòa Linh Đàm giúp cải thiện lớn lực nước cho phía Nam Hà Nội 11 Hình 2 Bể kiểm sốt áp lực với 59 trụ đỡ trông đền lòng đất .13 Hình Sơ đồ hệ thống nước: trụ đứng có chức chia tải lượng nước, sau đẩy qua bể kiểm sốt áp suất xả sơng Edo 13 Hình Hồ điều tiết nước thông minh Việt Nam theo công nghệ Nhật Bản xây dựng đường Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức 14 Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng tính hệ số K α cho hồ điều hòa Bảng 1.2 Bảng xác định thông số khí hậu địa phương phụ thuộc vào hệ số n Môn học: Tổ hợp hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đô thị PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG HỒ ĐIỀU HỊA Ở MỘT SỐ ĐƠ THỊ VÙNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Hiện nay, hầu hết hệ thống nước thị Việt Nam tồn hồ tự nhiên hồ nhân tạo Tỷ lệ diện tích hồ điều hòa tổng diện tích thị khác thị Việt Nam Tỷ lệ phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý thị Thực trạng sử dụng hồ điều hòa số đô thị vùng đồng Bắc Bộ sau: 1.1 Thành phố Hà Nội Khu vực nội thành Hà Nội chia thành 03 khu vực: thượng lưu, trung lưu hạ lưu * Nhóm điều tiết khu vực thượng lưu: Nhóm bao gồm hai hồ: Hồ Tây hồ Trúc Bạch với tổng diện tích mặt hồ 589 (trong Hồ Tây 567 ha, hồ Trúc Bạch 22 ha) có nhiệm vụ điều hòa trực tiếp cho diện tích lưu vực 930 (bao gồm diện tích mặt hồ diện tích thu nước quanh hồ) * Nhóm điều tiết khu vực trung lưu sơng Tơ Lịch: Nhóm bao gồm 20 hồ loại vừa nhỏ nằm rải rác lưu vực sơng Tơ Lịch, Lừ, Sét, Kim Ngưu, tổng diện tích mặt nước 131,7 * Nhóm điều tiết khu vực hạ lưu Nhóm hồ bao gồm hồ lớn: Hồ Yên Sở (137ha), Hồ Linh Đàm (76ha), Hồ Định Cơng (19,2ha) Như tất nhóm hồ tham gia điều hồ lượng nước lớn trữ lại khơng tham gia dòng chảy sơng, có ảnh hưởng đến q trình dòng chảy đập Thanh Liệt (giai đoạn tự chảy) Hầu hết hồ điều hoà Hà Nội liên kết trực tiếp với hệ thống tiêu đường cống kênh dẫn mà khơng có cống điều tiết nên dòng chảy vào khỏi hồ tự nhiên khơng kiểm sốt Việc vận hành hệ thống hồ phải thông qua vận hành hệ thống tiêu, tiến hành vận hành đơn lẻ hồ hệ thống Trên thực tế nhóm hồ thượng lưu có khả điều tiết với lượng nước lớn phát huy tác dụng nằm địa Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị hình cao, diện tích phụ trách nhỏ nhiều so với khả hồ Nhóm hồ trung lưu có tác dụng tốt mặt lý thuyết xong thực tế bị bồi lắng, cơng trình nối tiếp hồ hệ thống kênh không tốt nên không phát huy hết khả Nhóm hồ hạ lưu tham gia điều tiết giảm tải cho cơng trình đầu mối Tổng diện tích hồ điều hồ 952,9ha chiếm 5,559% diện tích quận nội thành (17.142 trừ quận Hà Đơng) 1.2 Thành phố Hải Phòng Các hồ nước thành phố sử dụng để điều hoà nước mưa chứa nước thải Hồ điều hòa khu vực nội thành bao gồm: hồ An Biên (22 ha), hồ Tiên Nga (2,5 ha), hồ Dư Hàng (7 ha); hồ Sen (2 ha), hồ Thượng Lý (2 ha), hồ Tam Bạc (5 ha), hồ Lâm Tường (2 ha), hồ Phương Lưu (24 ha) Tổng diện tích hồ điều hồ 66,50 ha, so với diện tích quận nội thành 24.376ha (năm 2009) chiếm 0,27% Phần lớn hồ có độ sâu trung bình từ 1,0 - 1,5 m, dung tích tham gia điều hòa nước mưa nhỏ thường chiếm 1/3 dung tích hồ Thực tế, hiệu điều tiết hồ chưa cao cơng trình nối tiếp hồ hệ thống kênh thoát nước chưa đủ độ, mực nước hồ thường xun trình mức cao cho mục đích vui chơi giải trí, tạo cảnh quan…làm giảm dung tích điều tiết nước mưa Hải phòng có hệ thống kênh rạch chằng chịt, diện tích kênh rạch chiếm 10% diện tích tự nhiên nội thành tính đoạn sông Cửa Cấm chảy qua thành phố Hiện trạng ngập úng theo báo cáo Cơng ty nước Hải Phòng, trận mưa với tần suất năm (chu kì xuất mưa bão trung bình), diện tích ngập lụt khu vực phố ngõ hẻm 20-40cm với thời gian ngập lụt từ 4- Các trận mưa bão với tần suất năm, diện tích ngập lụt khu vực phố ngõ hẻm 3050cm với thời gian ngập lụt từ 1-3 1.3 Thành phố Hải Dương Thành phố Hải Dương bao bọc đê sơng Thái Bình phía Đơng phía Bắc, phía Nam phía Tây khu dân cư sản xuất nơng nghiệp, diện tích tự nhiên thành phố 7.138,60 (năm 2009), thành phố có 11 hồ chứa nước tham gia điều hòa nước mưa với tổng diện tích 37,5ha chiếm 0,525% Trong thực tế vận hành hệ thống tiêu nước mưa có hồ lớn thực tham gia điều tiết nước mưa Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị hồ Bạch Đằng, hồ Hòa Bình hồ Bình Minh… hồ nhỏ sử dụng cho mục đích tạo cảnh quan Thực trạng hầu hết hồ bị bồi lắng nhiều, tình trạng lấn chiếm lòng hồ sử dụng hồ với mục đích khác làm giảm khả điều hòa hồ Diện tích hồ điều hòa nhỏ so với tổng diện tích thành phố nên ảnh hưởng điều tiết nước mưa cho hệ thống không đáng kể tình trang ngập úng xảy thường xuyên gồm phường 01 xã gồm hồ lớn hồ Đồng Trầm (20ha), hồ Thành Cổ (10ha), hồ Thị Cầu (18ha); hồ ga (2ha); hồ Văn Miếu (11ha), khu vùng trũng dọc đường quốc lộ 1b thuộc phường Đáp Cầu phường Thị Cầu (40ha), hồ loại nhỏ có diện tích nhỏ 2ha phân bố rải rác Tỷ lệ diện tích hồ điều hòa khoảng 105ha tổng diện tích thị vùng lõi 2.334 4,5% Trong phần diện tích mở rộng thành phố Bắc Ninh xây dựng thiết kế mặt nước hồ điều hòa kênh hở chiếm xấp xỉ 5% diện tích tự nhiên Địa hình khu vực thành phố Bắc Ninh có khác biệt lớn cao độ vùng có đồi thấp đồng bằng, nước mưa từ đồi tập trung nhanh chóng nên thường chân đồi có bố trí hồ điều hòa Các hồ ven đồi phát huy tốt hiệu điều tiết nước mưa, cắt đỉnh lũ ngăn nước tràn vào khu vực dân cư xung quanh Diện tích vùng lõi thị nằm có xu hướng ngày nghiêm trọng 1.4 Thành phố Hưng n Thành phố Hưng n có diện tích tự nhiên 4.685,51 ha, thành phố phát triển sau tách tỉnh Hải Dương Hưng Yên năm 1997 Hầu hết hạ tầng xây dựng có 03 hồ điều hòa lớn nước mưa hồ Nam Hòa (12,7ha), hồ An Vũ (10,7ha) hồ An Vũ (13,9ha), nhiều hồ ao nhỏ tự nhiên nằm rải rác, tổng diện tích hồ điều hòa khoảng 50ha chiếm 1,07% diện tích tự nhiên khu vực nội thành thành phố Hưng Yên Các hồ lớn có đường cống nối với hệ thống nước thành phố nên việc điều tiết nước mưa tương đối hiệu quả, xong hồ tự nhiên nhỏ nằm rải rác khơng có đường ống kết nối đồng nên vai trò điều hòa nước mưa giảm nhiều Các hồ lớn kết hợp với công viên nên đồng thời thực hai nhiệm vụ tạo cảnh quan điều tiết nước, hồ vừa nhỏ chủ yếu thực nhiệm vụ tạo cảnh quan dùng cho hộ nuôi trồng thủy sản Ngập úng xảy thường xuyên nhiều điểm thành phố lượng mưa lớn 100mm, vai trò hồ điều hòa thể rõ trận mưa nhỏ, trận mưa lớn hiệu giảm úng ngập Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị khơng đáng kể dung tích điều hòa nhỏ Thực trạng quản lý vận hành hệ thống tiêu nước mưa Hưng Yên chưa coi trọng mức vai trò hồ điều hòa vận hành chưa khoa học làm giảm khả điều tiết Các hồ không nạo vét thường xuyên, khơng khơi thơng dòng chảy kết nối với hệ thống tiêu, phải giữ mức nước cao hồ để phục vụ cho nhiệm vụ vui chơi giải trí hay nhiệm vụ nuôi trồng thủy sản 1.5 Thành phố Bắc Ninh Thành phố Bắc Ninh nâng cấp từ Thị xã Bắc Ninh lên thành phố năm 2006 gồm phường với tổng diện tích tự nhiên 2.334 ha, đến năm 2010 điều chỉnh địa giới thành phố Bắc Ninh gồm 13 phường 06 xã với diện tích tự nhiên 8.028ha Với diện tích điều chỉnh vùng thị lõi hồn thiện hạ tầng thị chiếm khoảng 50%, diện tích lại giai đoạn thị hóa Nếu tính vùng lõi đồi bị san, sườn đồi thoải nên có địa hình cao nên tình trạng ngập úng xảy Do vùng mở rộng lại có cao độ thấp nên tình trạng ngập úng thường xuyên xảy trận mưa lớn Các hồ điều hòa phát huy tốt vai trò điều tiết nước mưa hệ thống thoát nước thành phố Bắc Ninh, tỷ trọng diện tích hồ điều hòa so với diện tích lưu vực tiêu tương đối lớn so với đô thị đồng Bắc Bộ Với diện tích hồ điều hòa chưa thể đáp ứng với trận mưa lớn cực lớn năm 1969, 1979 2008 1.6 Nhận xét chung Hồ điều hòa nước mưa thị nhỏ quy mơ, thiếu cơng trình điều tiết nên vận hành khơng đảm bảo theo khoa học, hồ quan tâm năm gần đây, thường chậm trễ việc cải tạo nâng cấp STT Tên thành phố Hà Nội Hải Phòng Hải Dương Hưng Yên Bắc Ninh Diện tích hồ (ha) 952,9 66,5 37,5 50,0 105,0 Diện tích thị (ha) Tỷ lệ diện tích hồ/diện tích thị (%) 17.142 24.376 7.139 4.686 2.334 5,56% 0,27% 0,53% 1,07% 4,50% Nhìn chung, việc sử dụng hồ vào mục đích điều hòa nước mưa chưa hiệu với lý sau: - Các hồ phân bố không hợp lý hệ thống giảm khả điều tiết Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị 10 Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị - Tỷ lệ diện tích hồ diện tích thị thấp số thành phố Hải Phòng, Hải Dương, Hưng n - Các hồ vị trí có địa hình cao khó cho việc điều tiết nước mưa vào - Dung tích điều tiết thực tế hồ giảm bị lấn chiếm, bồi lắng nhiễm, sử dụng cho mục đích khác - Kết nối hồ hệ thống tiêu khiến khả điều tiết hồ giảm - Vận hành hồ chưa khoa học, việc nước khỏi hồ khơng có kiểm sốt CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐIỀU HỊA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỒ ĐIỀU HÒA 2.1 Các nội dung hồ điều hòa 2.1.1 Định nghĩa – phân loại hồ điều hòa a) Định nghĩa Mùa mưa thường có lưu lượng nước mưa lớn, xảy thời gian ngắn định Hồ điều hòa có vai trò điều tiết nước mưa nhằm giảm bớt kích thước cống dẫn, cơng suất trạm bơm nước Hồ điều hòa thị thường tận dụng hồ tự nhiên để giảm kinh phí xây dựng, số trường hợp đặc biệt xây dựng hồ nhân tạo Lưu lượng nước mưa lớn, xảy thời gian định Vì vậy, để giảm bớt kích thước cống dẫn, công suất trạm bơm nước người ta sử dụng ao, hồ tự nhiên nhân tạo để điều tiết nước mưa Môn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị 11 Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị Sơ đồ bố trí hồ điều hòa cơng trình đầu mối b) Phân loại hồ điều hòa Theo chức người ta phân loại hồ thành ba nhóm: Nhóm 1: Các hồ làm nhiệm vụ nước Nhóm 2: Các hồ vừa làm nhiệm vụ điều hồ vừa tạo cảnh quan mơi trường, vui chơi giải trí Nhóm 3: Các hồ vừa làm nhiệm vụ điều hồ nước mưa vừa ni trồng thuỷ sản Hình 1.1 Sơ đồ khái quát số kiểu hồ điều hòa nước mưa 2.1.2 Vai trò hồ điều hòa Quy hoạch thị Hồ điều hòa có nhiệm vụ điều tiết, tăng giảm lưu lượng dòng chảy nước mưa cách tự nhiên nhằm chống ngập lụt giảm chi phí xây dựng, quản lý hệ thống nước Cho nên, điều chỉnh lưu lượng để phục vụ cho mục đích tưới tiêu, sản xuất cơng nơng nghiệp, xây dựng cơng trình,… 2.2 Cơ sở lý thuyết việc thiết kế hồ điều hòa 2.2.1 Ngun lý chung Mơn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị 12 Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị Ngun lý tính tốn thiết hồ điều hòa dựa phương trình cân thể tích Thơng số khí hậu phục vụ tính toán phụ thuộc vào điều kiện địa phương cụ thể Để tính tốn dung tích chiều cao xây dựng hồ phải vào mực nước Hmax, Hmin hồ Hmin tính tốn dựa vào mực nước hồ vào mùa khơ, Hmax tính tốn dựa vào mực nước lớn hồ vào mùa mưa 2.2.2 Phương pháp bố trí hồ điều hòa Hồ điều hòa thường xây dựng nơi: - Trước đoạn cống có chiều dài lớn 0,5-1km - Tại nơi nối cống hở với cống ngầm - Trước trạm bơm số trường hợp đặc biệt khác 2.2.3 Tính tốn hồ điều hòa Khi tính tốn xác định dung tích hồ điều hòa kích thước cơng trình cần vào số liệu diện tích, địa hình, tính chất nước lưu vực, tài liệu khí tượng, thủy văn địa chất cơng trình a) Phương trình để tính tốn hồ điều hòa nước mưa sau: Q.dt - q.dt = F.dt = dW (2.10) Trong đó: Q - Lưu lượng dòng chảy đến hồ, m3/s q - Lưu lượng dòng chảy khỏi hồ, m3/s F - Diện tích hồ, m2 W - Dung tich hồ, m3 t - Thời gian mưa, s Thể tích dòng chảy tính đơn vị diện tích lưu vực (ha) ứng với thời gian tính tốn sau: W 0= 60q1t1 = 0,06q1t1 (m3/ha) 1000 (t1 - Thời gian mưa tính tốn, s) Phương trình (2.10) viết: Q.t - q.dt = W = W – W (2.11) Trong đó: W 1, W - Dung tích nước hồ chứa lúc ban đầu cuối thời gian mưa Q, q - Lưu lượng trung bình đến thời gian mưa t - Thời gian mưa Mơn học: Tổ hợp hệ thống cơng trình hạ tầng kỹ thuật đô thị 13 Đánh giá phương pháp tính tốn thiết kế hồ điều hòa cho HTTN Đơ thị Phương trình (2.10) phương trình vi phân tương đối phức tạp Người ta thường dùng phương trình (2.11) để giải cách lập bảng, biểu đồ hay đồ giải b) Phương pháp tính tốn hồ điều hòa theo TCVN 7957-2008 (Phương pháp 1) Đối với trạm bơm có cơng suất lớn dung tích hồ phải tính tốn vào biểu đồ lưu lượng nước mưa chế độ làm việc trạm bơm Đối với trạm bơm nhỏ cống dẫn, dung tích hồ xác định theo cơng thức Makop: W=K.Qt.tt (2.12) Trong đó: Qt - Lưu lượng nước mưa chảy vào hồ, m3/s tt - Thời gian tính tốn kể từ điểm xa lưu vực thoát nước tới hồ, s K - Hệ số biến đổi phụ thuộc vào thời gian dòng chảy từ hồ, xác định theo cơng thức: K =(1-α)1,5 (2.13) Ở α = Q0/Q, Q0 lưu lượng nước mưa không chảy vào hồ Q - Lưu lượng nước mưa tính tốn Các hệ số K α lấy theo bảng: Bảng 1.1 Bảng tính hệ số K α cho hồ điều hòa K α 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 n≥0,6 1,50 1,10 0,85 0,69 0,85 0,50 n