Thiết kế công trình thoát nước

CHÖÔNG IV THIEÁT KEÁ COÂNG TRÌNH THOAÙT NÖÔÙC Treân tuyeán ngoaøi caùc coâng khaùc thì coâng trình thoaùt nöôùc cuõng ñoùng moät vai troø raát quan troïng. Neáu giaûi quyeát toát coâng vieäc thoaùt nöôùc thì ñaûm baûo ñöôïc cho cöôøng ñoä neàn ñöôøng vaø maët ñöôøng, traùnh gaây suït lôû xoùi moøn do nöôùc gaây ra. Neàn ñöôøng vaø caùc coâng trình treân ñöôøng ñeàu chòu taùc duïng cuûa nguoàn nöôùc nhö nöôùc möa nöôùc ngaàm vaø nöôùc töø nôi khaùc ñoå veà. Caùc nguoàn nöôùc ñeàu coù taùc duïng tröïc tieáp ñeán cöôøng ñoä vaø ñoä vaø ñoä oån ñònh. Chính vì vaäy caàn coù coâng trình ñieàu chænh vaø ngaên chaën doøng nöôùc. Sau khi veõ ñöôïc ñöôøng ñen vaø ñieàu chænh moät soá baát hôïp lyù ta tieán haønh tính toaùn thuûy vaên caàu coáng, döïa vaøo bình ñoà vaø cao ñoä ñöôøng ñen ta nhaän thaáy phöông aùn ñaõ choïn phaûi boá trí moät soá coáng ñòa hình vaø coáng caáu taïo. 4.1 NGUYEÂN TAÉC VAØ CAÙC ÎEÂU CAÀU THIEÁT KEÁ: Coâng trình thoaùt nöôùc nhaèm ñaûm baûo tuyeán ñöôïc lieân tuïc, traùnh nhöõng baát lôïi cho neàn ñöôøng. Caùc coâng trình thoaùt nöôùc treân tuyeán: + Raõnh doïc. + Coáng : coù nhieàu loaïi coáng troøn, coáng vuoâng, coáng voøm. Coáng coù khaåu ñoä töø 0.5m -6m tuøy theo ñòa hình vaø löu löôïng. + Caàu coù 1 caùi Theo kinh nghieäm neáu löu löôïng nhoû hôn 25 m3/s thì laøm coáng coù lôïi hôn laøm caàu, neáu löu löôïng töø 25 – 30 m3/s thì phaûi so saùnh kinh teá kyõ thuaät giöõa hai giaûi phaùp, coøn khi löu löôïng > 30m3/s thì phaûi laøm caàu. Ñeå ñaûm baûo cho vieäc thoaùt nöôùc cho raõnh thì phaûi boá trí coáng caáu taïo. Theo qui trình thieát keá ñöôøng khi chieàu daøi toái ña laø 500 m phaûi boá trí moät coáng caáu taïo thoaùt nöôùc qua ñöôøng . Khi thieát keá coâng trình thoaùt nöôùc caàn tuaân thuû caùc qui phaïm cuûa boä giao thoâng vaän taûi, trong ñoù : + Beà daøy lôùp ñaép ñaát treân coáng khoâng ñöôïc nhoû hôn 0.5m so vôùi möïc nuôùc daâng tröôùc coâng trình , ñoái vôùi coáng coù aùp hay baùn aùp thì khoâng ñöôïc nhoû hôn 1m . + Neân ñaët coáng vuoâng goác vôùi tim ñöôøng ñeå ñaûm baûo kinh teá vaø kyõ thuaät neân söû duïng caùc caáu kieän beâ toâng ñuùc saün. + Khaåu ñoä coáng khoâng neân nhoû hôn 0.75 m ñeå tieän cho vieäc duy tu baûo döôõng sau naøy. + Thieát keá sau cho ñôn giaûn deå thi coâng vaø coá gaéng aùp duïng caùc phöông phaùp thi coâng cô giôùi. 4.2 XAÙC ÑÒNH LÖU LÖÔÏNG TÍNH TOAÙN: Theo qui trình tính toaùn doøng chaûy luõ do möa ôû löu vöïc nhoû ( 22TCN 220 – 95 ). Löu löôïng cuûa doøng chaûy luõ: Qp = Ap.a.d1.Hp.F (m3/s) Trong ñoù : Qp : Löu löôïng doøng chaûy luõ öùng vôùi taàng suaát thieát keá P = 4 % ñoái vôùi caàu nhoû vaø coáng P = 1 % ñoái vôùi caàu lôùn vaø caàu trung ( Lnhòp > 25 m ) Hp : Löôïng möa ngaøy (mm) öùng vôùi taàng suaát thieát keá a : Heä soá doøng chaûy luõ, laáy tuøy thuoäc vaøo loaïi ñaát caáu taïo löu vöïc coù löôïng möa ngaøy thieát keá ( Hp ) vaø dieän tích löu vöïc Ap : Moñun ñænh luõ öùng vôùi taàng suaát thieát keá phuï thuoäc vaøo ñòa maïo thuûy vaên f, thôøi gian taäp trung doøng chaûy treân söôøn doác ts, vuøng möa d1 : Heä soá xeùt ñeán söï chieát giaõm löu löôïng ñænh luõ do dieän tích ao hoà, ñaàm laày, röøng caây. Vì khoâng chieát giaõm laáy d1 = 1 F : Dieän tích löu vöïc (Km2) 4.3 TÍNH TOAÙN CAÙC YEÁU TOÁ THUYÛ VAÊN: - Chieàu daøi bình quaân söôøn doác (bs) (m) L : chieàu daøi doøng chính (km) ål : toång chieàu daøi caùc doøng nhaùnh (km), chæ tính nhöõng doøng nhaùnh coù chieàu daøi l > 0.75 B ( B: chieàu roäng trung bình cuûa löö vöïc ) Löu vöïc 2 söôøn B = F/2L Löu vöïc 1 söôøn B = F/L - Ñaëc tröng ñòa maïo thuõy vaên cuûa söôøn doác. Trong ñoù : msd : Thoâng soá taäp trung doøng chaûy treân söôøn doác (maët ñaát coù vuøng daân cö > 20 %, maët ñaát coù coû thöa) tra baûng 2 - 5 trong qui trình. Jsd : Ñoä doác söôøn (o/oo) Töø fsd tra baûng (2 - 2 ) 22TCN 220 – 95 suy ra xaùc ñònh ñöôïc thôøi gian nöôùc chaûy treân söôøn doác ts. - Ñaëc tröng ñòa maïo thuûy vaên cuûa doøng soâng: Trong ñoù : mls : Thoâng soá taäp trung nöôùc trong soâng (soâng mieàn nuùi, maët nöôùc soâng khoâng phaúng ) Jls : Ñoä doác doøng soâng chính Theo ts vaø vuøng möa laø XVII tra baûng (2 - 2 ) 22TCN 220 – 95 ta coù Ap Baûng keát quûa tính toaùn caùc yeáu toá thuûy vaên STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ÑAÏI LÖÔÏNG F L B l bsd Ils Isd % daàm laày d ÑÔN VÒ Km2 Km Km Km m 0/00 0/00 % TRÒ SOÁ 11.75 5.27 1.12 12.23 373.02 2.6 108 0 1 CAÙCH TÍNH Bình ñoà Bình ñoà Coâng thöùc Bình ñoà Coâng thöùc Bình ñoà Coâng thöùc Bình ñoà Baûng 2.7 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ÑAÏI LÖÔÏNG H% a msd fsd ts mLs fls A% Q% ÑÔN VÒ mm phuùt m3/s TRÒ SOÁ 168 0.83 0.2 5.95 40 7 86.09 0.0357 58.49 CAÙCH TÍNH Phuï luïc 1 Baûng 2 - 1 Baûng 2 – 5 Coâng thöùc Baûng 2 - 2 Baûng 2 - 6 Coâng thöùc Baûng 2 - 3 Coâng thöùc Ghi chuù Taây Ninh Ñaát caáp II Vuøng möa XVII 4.4 TÍNH TOAÙN KHAÅU ÑOÄ CAÀU NHOÛ: 4.4.1 Xaùc ñònh möïc nöôùc daâng tröôùc coâng trình: Ñeå tính toaùn khaåu ñoä coâng trình caàn thieát phaûi xaùc ñònh chieàu saâu nöôùc chaûy trong suoái luùc töï nhieân. Döïa vaøo löu löôïng tính toaùn Qtt = 58.49 m3/s Neáu hd < 1.3 hk : nöôùc chaûy theo cheá ñoä töï do Neáu hd > 1.3 hk : Nöôùc chaûy theo cheá ñoä chaûy ngaäp. Chieàu saâu nöôùc chaûy döôùi caàu baèng vôùi chieàu saâu nöôùc chaûy ôû haï löu. Löu löôïng tính theo coâng thöùc seâzi coù daïng. Q = w x Vo Vôùi Þ Q = Vo x w = Dieän tích tieát dieän döôùi caàu xaùc ñònh theo coâng thöùc C : heä soá sezi heä soá nhaùm loøng laïch laáy = 12.5 ( soâng mieàn nuùi coù nhieàu ñaù, nöôùc chaûy sinh boït tung toùe ). R baùn kính thuõy löïc y : soá muõ thuõy löïc phuï thuoäc vaøo n vaø R laáy y=1/3 io : ñoä doác loøng laïch taïi vò trí coâng trình io = 2.6 o/oo Giaõ söû maët caét ngang cuûa suoái taïi vò trí caàu coù daïng hình tam giaùc coù ñoä doác taluy hai beân laø 1/m = 1/5 Vì vaäy Baûng keát quaû tính toaùn Hd (m) w (m) c (m) R (m) C (m) Vo (m/s) Q (m3/s) 3.0 45.00 30.59 1.47 14.21 0.88 39.40 3.2 51.20 32.63 1.57 14.53 0.93 47.60 3.4 57.80 34.67 1.67 14.83 0.97 56.21 3.5 61.25 35.69 1.72 14.98 1.00 61.53 3.6 64.80 36.71 1.77 15.13 1.03 66.45 Töø löu löôïng thieát keá Qtk = 58.49 m3/s ta choïn hd = 3.47 (m) ÖÙng vôùi hd = 3.47 m ta tính ñöôïc caùc giaù trò sau Þ (m) C = 12.5 x 1.7011/3 = 14.922 (m/s) Þ Qtt = 60.205 x 0.992 = 59.72 (m3/s) So saùnh trò soá löu löôïng töø löu vöïc ñoå veà vaø löu löôïng thoaùt qua tieát dieän Þ Coâng trình coù möïc nöôùc daâng töï nhieân laø hd = 3.47 (m) 4.4.2 Xaùc ñònh chieàu saâu phaân giôùi hk: AÙp duïng coâng thöùc: trong ñoù : a = 1 : heä soá ñoäng naêng m = 1 : heä soá maùi doác cuûa ¼ noùn ñaát ñaàu caàu. e = 0.9 : do coù ¼ noùn ñaát ôû moá caàu ( heä soá thu heïp doøng chaûy do truï vaø moá ) g = 9.81m/s2 : gia toác troïng tröôøng vk = Vcp = 3 m/s :Vaän toác cho pheùp khoâng gaây xoùi lôû ñòa chaát ñaùy soâng (Tra baûng coù ñöôïc Vcp ) => (m) Ta coù Qp% = 58.49 m3/s (m2) => (m) 4.4.3 Xaùc ñònh ñoä doác phaân giôùi: Ñoä doác phaân giôùi laø ñoä doác khi löu löôïng Q chaûy qua vôùi ñoä saâu chaûy ñeàu. ta coù: Dieän tích öôùt. wk = (b+mhk)hk = 0.956 x (7+1 x 0.956) = 7.606 (m2) Chu vi öôùt (m) Baùn kính thuõy löïc (m) C = 12.5 x 0.7821/3 = 11.552 (%0) 4.4.4 Cheá ñoä doøng chaûy döôùi caàu: Ta coù: is = 2.6 0/00 1.3hk = 1.3 x 1.014 = 1.318 m Nhö vaäy nöôùc chaûy döôùicaàu theo cheá ñoä chaûy ngaäp. 4.5 XAÙC ÑÒNH KHAÅU ÑOÄ CAÀU VAØ MÖÏC NÖÔÙC DAÂNG TRÖÔÙC CAÀU: 4.5.1 Khaåu ñoä caàu: Khaåu ñoä caàu döôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc. 4.5.2 Möïc nöôùc daâng tröôùc caàu: Vì cheá ñoä chaûy khoâng töï do neân. + y = 0.9 heä soá löu toác Trong tính toaùn thöôøng boû qua ñaïi löôïng vì quaù nhoû vaø ñeå taêng ñoä an toaøn cho heä soá H. H = 3.47+ 4.2.3 Tính chieàu daøi caàu vaø cao ñoä maët caàu: Chieàu cao maët ñöôøng ñöôïc laáy baèng chieàu cao maët caàu toái thieåu so vôùi ñaùy soâng . Hnñ = 0.88H + D + K Trong ñoù H : Chieàu saâu nöôùc daâng K : Chieàu daøy keát caáu nhòp maët caàu D : Tænh khoâng döôùi caàu, soâng khoâng coù caây troâi = 0.7 (m) Hnñ = 0.88 x 3.97 + 0.95 + 0.7 = 5.14 (m) Khaåu ñoä caàu ñöôïc xaùc ñònh. (m) Chieàu daøi toaøn caàu : Lc = btb + 2 x m x Hnñ = 9.71 + 2 x 1 x 5.14 = 19.99 (m) Ñeå thuaän tieän cho vieäc thi coâng ta choïn Lc = 20 (m) 4.6 TÍNH KHAÅU ÑOÄ COÁNG : Coáng laø coâng trình thoaùt nöôùc chính treân ñöôøng . Coáng coù theå laø coáng caáu taïo hoaëc laø coáng ñòa hình. Coáng caáu taïo duøng ñeå thoaùt nöôùc qua ñöôøng, traùnh öù ñoïng nöôùc laøm phaù hoaïi neàn ñöôøng . theo qui ñònh trong " tieâu chuaån ñöôøng " ñoái vôùi vuøng ñoài nuùi thì cöù 1 km caàn ñaët 2 ñeán 3 coáng. Ôû ñaây khoâng tính toaùn thuûy löïc coáng caáu taïo maø cöù 300 m ñeán 500m thì boá trí 1 coáng coù khaåu ñoä Æ = 0.75m Coáng ñòa hình laø coáng boá trí taïi caùc vò trí coù suoái. Coáng ñòa hình laø coáng baét buoäc phaûi ñaët taïi nhöõng vò trí thöôøng xuyeân coù nöôùc chaûy caét ngang qua ñöôøng maø löu löôïng thöôøng nhoû hôn 25m3/s. Ñeå tính toaùn khaåu ñoä coáng ñòa hình caàn tính toaùn löu löôïng nöôùc taäp trung chaûy qua coáng. Ñeå xaùc ñònh khaåu ñoä ta duøng coâng thöùc cuûa vieän thieát keá giao thoâng : Q = A x Fn x K Trong ñoù : A : heä soá phuï thuoäc ñòa hình ñòa maïo laáy nhö sau: + Ñoái vôùi vuøng ñoàng baèng A=18 + Ñoái vôùi vuøng nuùi cao A=22 + Ñoái vôùi vuøng ñoài troïc A=26 F : dieän tích löu vöïc (Km2 ) n : heä soá laáy n = 0.8 K : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa khí haäu, chu kyø luõ tính toaùn vaø ñoä doác loøng suoái vaø ñöôïc xaùc ñònh: K = K1 x K2 x K3 Vôùi: K1 :heä soá khí haäu Tra baûng S100 vôùi chu kyø 25 naêm ta coù: K2 : Heä soá phuï thuoäc vaøo chu kyø luõ tính toaùn (vôùi chu kyø luõ N=25 naêm thì K2 = 0.65) K3 : Heä soá xeùt ñeán ñoä doác loøng suoái, K3 = 0 (soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ) Vaäy K = 0.74 x 0.65 x 0.6 = 0.2886 Vôùi F = 0.3125 km2 + Do ñoù löu löôïng ñoå veà coáng seõ laø: Q = A x F0.8 x K = 22 x 0.31250.8 x 0.2886 = 2.5 m3/s Þ Duøng coáng Æ = 1.5 m, mieäng coáng laøm theo daïng bình thöôøng vaø coáng coù cheá ñoä chaûy khoâng aùp. *. Tính toaùn khaû naêng thoaùt nö ôùc cuûa coáng ñaõ choïn taïi lyù trình C74 (PAI): Choïn hình thöùc caáu taïo cuûa coáng: Ñöôøng kính coáng Æ = 1.5 m, mieäng coáng laøm theo daïng bình thöôøng vaø coáng coù cheá ñoä chaûy khoâng aùp Ta coù ñieàu kieän ñeå ñaûm baûo coáng chaûy khoâng aùp laø : H < 1.2hcv Vôùi H : Laø chieàu cao nöôùc daâng tröôùc coáng. hcv : Chieàu cao coáng ôû cöûa vaøo a) Tính khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng: Khi ic < ik thì khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng khoâng aùp nhö sau : Khi ic > ik thì coáng tính theo nhö doác nöôùc vaø khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng : Trong ñoù: e : Heä soá thu heïp hai beân (e=1) s : Heä soá ñieàu chænh coù xeùt tôùi söï phaân boá laïi löu löôïng ñôn vò khi taêng ñoä doác . Heä soá naøy xaùc ñònh theo coâng thöùc kinh nghieäm sau : Ñoái vôùi loaïi coáng mieäng coù töôøng thaúng ñöùng vaø aên saâu vaøo maùi taluy thì D=10 Hc : Chieàu saâu nöôùc ôû maët caét thu heïp taïi cöûa vaøo cuûa coáng : Hc = 0.9hk wc : Dieän tích nöôùc chaûy taïi choå thu heïp trong coáng .Xaùc ñònh töø ñoà thò ñaëc tröng hình hoïc Ho : Toång coät nöôùc tröôùc coáng ;khi V2/g nhoû thì Ho=H g : Gia toác troïng tröôøng Vc : Löu toác cuûa doøng chaûy j : Heä soá löu toác, coáng troøn laáy j =0.85 Xaùc ñònh chieàu saâu phaân giôi : Ta coù Tra baûng 7 - 20 trong soå Tay Thieát Keá Ñöôøng OÂ Toâ ta coù. Þ hk = 0.54 x d = 0.54*1.5= 0.81 m Þ hc = 0.9 x hk = 0.9 x 0.81 = 0.729 m Þ H = 2 x hc = 2 x 0.729 = 1.458 m Kieåm tra ñieàu kieän : 1.2 x hc =1.2 x d = 1.2 x 1.5 = 1.8 m > H=1.458 m Þ Nhö vaäy coáng ñaûm baûo cheá ñoä chaûy khoâng aùp . b) Xaùc ñònh vaân toác nöôùc chaûy trong coáng : Ta coù : wc : Dieän tích nöôùc chaûy trong coáng xaùc ñòmh nhôø ñoà thò 7-4 trong "Soå Tay Thieát Keá Ñöôøng OÂToâ " döïa vaøo quan heä giöõa hai tæ soá : hc/d = 0.729/1.5 = 0.486 Þ Vaäy wc = 0.39 x 1.52 = 0.88 (m2). Þ Vc = 2.5/0.88 = 2.84 (m/s) c) Tính toaùn khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng : Vôùi ñoä doác ic = 1% ta caàn phaûi so saùnh vôùi ik Ta coù Vôùi KK : Heä soá ñaëc tröng löu löôïng xaùc ñònh theo baûng 7-20 trong "Soå Tay Thieát Keá Ñöôøng OÂ Toâ " theo tæ soá Ta coù maø Kd = 24 x d8/3 = 24 x 1.58/3 = 70.76 Do ñoù KK = 0.58 x 70.76 = 41.04 Þ % Þ ic > ik do ñoù coáng laøm vieäc nhö doác nöôùc. hcv chieàu cao coáng cöûa vaøo. Khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa coáng laø : m3/s Vaäy ta coù Qc = 2.897 m3/s > Qtk = 2.5 m3 /s neân ñaûm baûo ñieàu kieän thoaùt nöôùc cuûa coáng . + Ñoä cao neàn ñöôøng laø : Hn > H + 2D + 0.5m = 1.458 + 2*(*d) + 0.5 = 2.26 m. So vôùi ñaùy coáng (neàn ñaát töï nhieân). + Chieàu daøi coáng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Chieàu daøi coáng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: LC = Bn + 2.x + 2D Trong ñoù: Bn = 12 m : Chieàu roäng neàn ñöôøng. D = 0.2 ÷ 0.5 (m). Vaäy chieàu daøi coáng laø : LC = 12 + 2 x 0.75 + 2 x 0.2 = 13.9 m. => Choïn Lc = 14 m. Baèng caùch tính töông töï ta tính ñöôïc khaåu ñoä cuûa taát caû caùc coáng ñòa hình coù treân tuyeán. Tröôøng hôïp caùc coáng caáu taïo ta khoâng caàn tính toaùn thuûy löïc cuûa coáng vaø mieäng coáng cöûa vaøo ñöôïc choïn daïng bình thöôøng .caùc coáng naøy ñöôïc ñaët caùch nhau töø 300 ñeán 500 m treân neàn ñöôøng ñaøo vaø neàn ñaép döôùi 0.6 m ñeå thoaùt nöôùc trong raõnh doïc ra ñòa hình . d) Tính toaùn xoùi vaø gia coá sau coáng: - Trong tröôøng hôïp chaûy töï do, doøng nöôùc ra khoûi coáng chaûy vôùi vaän toác cao ôû sau coâng trình. Do ñoù phaûi thieát keá haï löu coâng trình theo toác ñoä nöôùc chaûy V = 1.5*Vo - Chieàu daøi gia coá Lgc sau coáng neân laáy baèng 3 laàn khaåu ñoä coáng. Vôùi caàu nhoû thì chieàu daøi aáy tính töø meùp haï löu keát caáu nhòp. Lgc = 3*d - Chieàu saâu töôøng choáng xoùi xaùc ñònh theo coâng thöùc. bt = hxoùi + 0.5 hxoùi : Chieàu saâu xoùi tính toaùn tính theo coâng thöùc Trong ñoù : b : Khaåu ñoä coâng trình H : Chieàu cao möïc nöôùc daâng Baûng keát quaû tính xoùi Khaåu ñoä coáng H (m) Vo (m/s) V (m/s) Lgc (m) hxoùi (m) Æ = 2.0 1.912 3.52 5.28 6 1.32 Æ = 1.5 1.458 2.84 4.26 4.5 1.01 Æ = 1 0.79 1.96 2.94 3 0.55 Baûng choïn loaïi coâng trình thoaùt nöôùc phöông aùn I Stt Lí trình Loaïi coâng Trình Coáng – Caàu Q (m3/s) V (m/s) Hd (m) Hnñ (m) Soá Löôïng Khaåu Ñoä Chieàu Daøi 1 C2 Coáng troøn 1 2.00 14 5.04 2.97 1.77 2.9 2 C14 Coáng troøn 1 1.50 14 2.10 2.41 1.2 2.3 3 C53 Coáng troøn 2 2.00 14 8.78 2.76 1.58 2.9 4 C59 Caàu 1 7+2*1 20 58.49 0.992 3.97 5.14 5 C67 Coáng troøn 1 2.00 14 4.50 2.84 1.64 2.9 6 C74 Coáng troøn 1 1.50 14 2.50 2.84 1.458 2.3 Baûng choïn loaïi coâng trình thoaùt nöôùc phöông aùn II Stt Lí trình Loaïi coâng Trình Coáng – Caàu Q (m3/s) V (m/s) Hd (m) Hnñ (m) Soá Löôïng Khaåu Ñoä Chieàu Daøi 1 C24 Coáng troøn 1 2.00 14 3.94 2.65 1.48 2.9 2 C59 Caàu 1 7+2*1 20 58.49 0.992 3.97 5.14 3 C67 Coáng troøn 1 2.00 14 4.50 2.84 1.64 2.9 4 C74 Coáng troøn 1 1.50 14 2.50 2.84 1.458 2.3 4.7 TÍNH TOAÙN RAÕNH THOAÙT NÖÔÙC : 4.7.1 Coâng duïng cuûa raõnh: - Raõnh doïc duøng ñeå thoaùt nöôùc möa töø maët ñöôøng vaø dieän tích löu vöïc ñoå veà raûnh. Khi tính toaùn ta döïa treân. - Bình ñoà traéc ngang : xaùc ñònh ñöôïc phaàn dieän tích löu vöïc nöôùc chaûy veà raõnh caên cöù vaøo traéc doïc vaø bình ñoà ta xaùc ñònh ñöôïc nöôùc chaûy veà raõnh laø : F = 0.104 Km2. 4.7.2 Yeâu caàu khi thieát keá raõnh: - Tieát dieän vaø ñoä doác raõnh phaûi ñaûm baûo thoaùt nöôùc ñöôïc vôùi löu löôïng tính toaùn vaø kích thöôùc hôïp lyù, loøng raõnh khoâng phaûi gia coá baèng nhöõng vaät lieäu ñaét tieàn maø coù theå söû duïng ñöôïc nhöõng vaät lieäu taïi choå. - Ñoä doác cuûa raõnh trong moïi tröôøng hôïp phaûi choïn ñeå toác ñoä nöôùc chaûy trong raõnh khoâng nhoû hôn toác ñoä ban ñaàu laøm caùc haït phuø sa laéng ñoïng. - Ñoä doác loøng raõnh khoâng ñöôïc thieát keá < 0.5% trong tröôøng hôïp ñaëc bieät coù theå 0.3% nhöng chieàu daøi raõnh khoâng ñöôïc quaù 50 m - Meùp ñænh cuûa raõnh daãn nöôùc phaûi cao hôn möïc nuôùc chaûy trong raõnh laø 0.20m. 4.7.3 Tính toaùn löu löôïng thieát keá: - Löu löôïng nöôùc töø löu vöïc tuï nöôùc taäp trung veà raõnh ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc E.V Boân - da - koáp: Q = y(h-z)mFn.K.d.g Trong ñoù : y : Heä soá ñòa maïo phuï thuoäc vaøo ñoä doác loøng suoái vaø ñòa hình tra baûng (7 -13)“soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ” laáy y = 0.047 h : Chieàu daøy möa (mm) ño möa trong 30 phuùt xaùc ñònh ñöôïc h = 40mm tra baûng (7 -6) “soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ”. Z : Heä soá ñaët tröng löu vöïc : ñòa hình coù nhieàu coàn ñaát, rôm raùc tra baûng (7 - 7)”soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ” laáy z = 22 mm n : Caùc heä soá thay ñoåi tuøy theo (h-z) vaø F, laáy theo baûng (7 – 14) vaø (7- 15)”soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ” ñöôïc (h – z) = 106 vaø n = 1. K : Heä soá xeùt ñeán ñoä nhaùm cuûa raõnh , tra baûng (7 – 16) “soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ” laáy K = 1.1 phuï thuoäc vaøo ( md = 50 vaø ms = 7 ) d : Heä soá chieát giaûm doøng chaûy do ao hoà, ñaàm laày ( laáy d = 1) g : Heä soá phaân boá möa khoâng ñeàu. Tra baûng (7 – 8) “soå tay thieát keá ñöôøng oâtoâ” laáy g = 0.97 Töø ñoù ta coù löu löôïng laø. Qtk = 0.047 x 1061 x 0.1041 x 1.1 x 1 x 0.97 = 0.55 m3/s 4.7.4 Choïn raõnh hình thang: - Söû duïng caùc coâng thöùc vaø xem nöôùc chaûy trong raõnh laø ñeàu. - Vaän toác nöôùc chaûy trong raõnh ñöôïc xaùc ñònh : - Khaû naêng thoaùt nöôùc cuûa raõnh ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : Qr = w x V Trong ñoù : n : heä soá nhaùm trong loøng raõnh tra baûng (6 – 4) STTKÑ laáy n= 0.020 y : heä soá trong coâng thöùc CeâZy (laáy = 1/6) ir : ñoä doác loøng raõnh tính vôùi ( ir = 2.4 % ). R : baùn kính thuûy löïc . m : maùi doác taluy cuûa raõnh . ( laáy m1 = m2). Trong ñoù : w : tieát dieän nöôùc chaûy trong raõnh . c : chu vi öôùt. h0 : chieàu saâu nöôùc chaûy trong raõnh . h : chieàu saâu raõnh h > h0 + 0.2 mVôùi b= 0.4 (m) ; ho = 0.4 (m). b : chieàu roäng ñaùy raõnh ta tính ñöôïc: (m) Þ (m/s) w = (b + mho)ho = (0.4 + 0.4 x 1)0.4 = 0.32 (m2) Qr = w x V = 0.32 x 2.73 = 0.8736 (m3/s) So saùnh vôùi Qtk ta thaáy Qr > Qtk do ñoù raõnh baûo baûo khaû naêng thoaùt nöôùc . Do coù boá trí coáng caáu taïo vaø raõnh ñænh ( ôû nhöõng choå söôøn doác lôùn) keát hôïp vôùi quy trình TCVN 4054 -98 toâi ñeà nghò thieát keá raõnh ñænh hình daïng coù kích thöôùc cuï theå nhö sau: B = 0.4 m; ho = 0.4 m; b= 1.2 m * Gia coá raõnh: Vôùi nhöõng ñoaïn raõnh coù ñoä doác i = (1¸3)% thì gia coá baèng caùch laùt coû treân lôùp moùng leøn chaët . Vôùi nhöõng ñoaïn raõnh coù ñoä doác i = (3¸5)% thì gia coá baèng caùch laùt ñaù hoäc .