Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa đo thị ảnh hưởng triều cường (tiếp)

Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa đo thị ảnh hưởng triều cường.

2.  Lưu lượng dòng chảy trong cống kín

  Dòng chảy trong kênh là dòng chảy có mặt thoáng, tuy nhiên dòng chảy trong cống của  mạng lưới thoát nước, cống qua đường còn có chế độ dòng chảy đầy, chảy ngập, chảy có  áp. Dòng chảy trong cống là dòng chảy không đều và biến đổi theo thời gian. Tuy nhiên,  để  giảm bớt việc tính toán song vẫn đảm bảo đủ độ  chính xác trong thực hành, dòng  chảy trong cống mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt, dòng chảy thoát nước mặt do mưa,  sự thay đổi tính chất dòng chảy theo thời gian coi như không đáng kể, do vậy có thể xem  các yếu tố thủy lực thay đổi theo từng bước thời gian và gần với dòng chảy đều.

  Dòng chảy không đều trong cống có mặt thoáng được mô tả như Hình 1, phương trình  động lượng viết theo phương chẩy là công thức (2.1) hoặc (2.2 )

trong đó:

x = chiều dài dọc theo cống (m) .

A = diện tích mặt cắt ướt trong cống theo phương x (m² ) .

y = trục tọa độ vuông góc dọc theo phương x

h = chiều sâu dòng nước trong cống lấy theo phương y (m)

Q = lưu lượng chuyển qua mặt cắt A (M³ /s)

V = Q/A, vận tốc trung bình dòng chảy theo phương x (m/s)

Ý nghĩa của các thành phần trong công thức (2.1) và (2.2)

(1) = lưu lượng nước trong cống thay đổi theo thời gian nước chảy trong cống ở  trạng thái chảy không đầy cống, tức là lưu lượng đầu cống khác  lưu lượng cuối  cống 

(2) = vận tốc dòng chảy trong cống và diện tích mặt cắt ướt trong cống thay đổi   theo chiều dài cống

(3) = chiều cao dòng nước chẩy trong cống thay đổi theo phương dọc cống

(4) = độ dốc dọc cống

(5) = tổn thất năng lượng dòng chảy, phụ thuộc vào vận tốc và bán kính thủy lực

Tất cả các yếu tố  (1), (2), (3) liên quan, ảnh hưởng lẫn nhau, khi chiều cao lớp  nước trong cống thay đổi,  mặt cắt ướt trong cống thay đổi, vận tốc thay đổi theo.

Với công thức (2.4) quan niệm tính toán lưu lượng cho từng đoạn cống ứng với thời gian  ngay tại mặt cắt tính toán, độ đầy nước trong cống là hằng số.

Phương trình (2.4) có nhiều khuyết điểm khi tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước,  Hiện nay có 05 mô hình tính  lưu lượng nước trong cống:  sóng động học (Kinematic  wave),  phi quán tính (Noninertia),  sóng động lực tựa  ổn định (Quasi-steady dynamic  wave), sóng động lực (Dynamic wave), (xem bảng 2- tổng hợp các mô hình dòng chảy).

 Bảng 2 cho thấy việc sử dụng mô hình sóng động lực là mô hình toàn diện nhất về dòng  chảy trong mạng lưới cống, cho phép nước chảy ngược với độ dốc cống.

Cập nhật lần cuối: 5/22/2017 4:38:08 PM

• Gửi Email

• Bản in

• Về trang trước