Phương Pháp Tính Toán Thiết Kế Hồ Điều Hòa Cho Hệ Thống Thoát Nước Đô Thị

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

PHẦN MỞ ĐẦU

0.1. Tính cấp thiết của đề tài

0.2. Mục đích của đề tài

0.3. Phạm vi nghiên cứu

0.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

0.4.1. Cách tiếp cận

0.4.2. Phương pháp nghiên cứu

0.5. Kết quả dự kiến đạt được

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỒ ĐIỀU HÒA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DUNG TÍCH HỒ ĐIỀU HÒA

1.1. Khái niệm về hồ điều hòa

1.2. Tình hình sử dụng hồ tại các đô thị hiện nay tại một số đô thị tại Đồng Bằng Bắc Bộ

1.2.1. Thành phố Hà Nội

1.2.2. Thành phố Hải Phòng

1.2.3. Thành phố Hải Dương

1.2.4. Thành phố Hưng Yên

1.2.5. Thành phố Bắc Ninh

1.2.6. Nhận xét chung

1.3. Tổng quan các phương pháp xác định dung tích hồ điều hòa

1.3.1. Phương trình cơ bản

1.3.2. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa theo TCVN 7957 - 2008 (Phương pháp 1)

1.3.3. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa dựa trên đường quá trình lưu lượng vào và lưu lượng đỉnh tháo khỏi hồ

2. ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DUNG TÍCH THIẾT KẾ HỒ ĐIỀU HÒA

2.1. Tính toán xác định kích thước các tuyến cống và đường quá trình lưu lượng đến hồ

2.1.1. Xác định kích thước các tuyến cống

2.1.2. Xác định lưu lượng đến hồ từ lưu vực thoát nước

2.1.2.1. Xác định mô hình mưa thiết kế

2.1.2.2. Ứng dụng mô hình SWMM để mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy của lưu vực nghiên cứu

2.2. Xác định dung tích hồ điều hòa

2.2.1. Trường hợp 1: Lưu lượng Qb=1/3Qđ

2.2.1.1. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa theo tiêu chuẩn TCVN 7957 – 2008 (Phương pháp 1)

2.2.1.2. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa dựa trên đường quá trình lưu lượng vào và lưu lượng đỉnh tháo khỏi hồ (Phương pháp 2)

2.2.1.3. Phương pháp xác định dung tích hồ điều hòa dựa trên đường quá trình lưu lượng dạng hình tam giác (Phương pháp 3)

2.2.1.4. Xác định dung tích hồ điều hòa theo phương pháp hồi quy (Phương pháp 4)

2.2.1.5. Phương pháp xác định dung tích hồ điều hòa dựa trên quá trình dòng đến và đi (Phương pháp 5)

2.2.2. Trường hợp 2: Lưu lượng Qb=1/2Qđ

2.2.2.1. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa theo tiêu chuẩn TCVN 7957 – 2008 (Phương pháp 1)

2.2.2.2. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa dựa trên đường quá trình lưu lượng vào và lưu lượng đỉnh tháo khỏi hồ

2.2.2.3. Phương pháp xác định dung tích hồ điều hòa dựa trên đường quá trình lưu lượng dạng hình tam giác (Phương pháp 3)

2.2.2.4. Xác định dung tích hồ điều hòa theo phương pháp hồi quy (Phương pháp 4)

2.2.2.5. Phương pháp xác định dung tích hồ điều hòa dựa trên quá trình dòng đến và đi (Phương pháp 5)

2.3. So sánh kết quả và thảo luận

3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: CÁC BẢNG TÍNH TOÁN CHẠY SWMM KHI KHÔNG CÓ HỒ

PHỤ LỤC 2: CÁC BẢNG TÍNH TOÁN CHẠY SWMM KHI CÓ HỒ ĐIỀU HÒA VÀ BƠM TRONG TRƯỜNG HỢP Qb=1/3Qđ

PHỤ LỤC 3: CÁC BẢNG TÍNH TOÁN CHẠY SWMM KHI CÓ HỒ ĐIỀU HÒA VÀ BƠM TRONG TRƯỜNG HỢP Qb=1/2Qđ

I. Tổng quan về hồ điều hòa và các phương pháp tính toán

Hồ điều hòa đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nước đô thị, giúp điều tiết lưu lượng nước mưa, giảm ngập lụt và chi phí xây dựng. Các phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa bao gồm phương trình cơ bản, phương pháp theo TCVN 7957 - 2008, và phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện cụ thể của công trình thoát nước.

1.1 Khái niệm về hồ điều hòa

Hồ điều hòa là công trình giúp điều tiết lưu lượng nước mưa, giảm áp lực lên hệ thống thoát nước mưa. Ngoài chức năng chống ngập, hồ còn góp phần cải thiện môi trường và tạo cảnh quan đô thị. Việc sử dụng hồ tự nhiên hoặc nhân tạo phụ thuộc vào điều kiện địa lý và quy hoạch đô thị.

1.2 Tình hình sử dụng hồ tại các đô thị

Tại các đô thị như Hà Nội, Hải Phòng, và Hải Dương, hồ điều hòa được sử dụng để điều tiết nước mưa. Tuy nhiên, hiệu quả điều tiết còn hạn chế do bị bồi lắng, lấn chiếm, và thiếu công trình điều tiết. Tỷ lệ diện tích hồ so với diện tích đô thị còn thấp, ảnh hưởng đến khả năng giảm ngập lụt.

II. Phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa

Các phương pháp tính toán dung tích hồ điều hòa được áp dụng tùy thuộc vào đặc điểm của hệ thống thoát nước và điều kiện địa phương. Phương pháp theo TCVN 7957 - 2008 sử dụng công thức Makop, trong khi phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng tập trung vào việc xác định diện tích giữa đường lưu lượng vào và ra.

2.1 Phương pháp theo TCVN 7957 2008

Phương pháp này sử dụng công thức Makop để tính toán dung tích hồ, dựa trên lưu lượng mưa và thời gian dòng chảy. Hệ số K được xác định dựa trên tỷ lệ giữa lưu lượng nước mưa điều tiết và lưu lượng tính toán. Phương pháp này phù hợp với các trạm bơm có công suất lớn.

2.2 Phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng

Phương pháp này xác định dung tích hồ bằng cách tính diện tích giữa đường lưu lượng vào và ra. Đây là phương pháp trực quan, giúp đánh giá chính xác khả năng điều tiết của hồ. Tuy nhiên, nó đòi hỏi dữ liệu chi tiết về lưu lượng nước mưa.

III. Ứng dụng và đánh giá các phương pháp

Việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả của hồ điều hòa trong hệ thống thoát nước đô thị. Các phương pháp được đánh giá dựa trên độ chính xác, khả năng ứng dụng thực tế, và chi phí triển khai. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng mang lại hiệu quả cao trong điều kiện đô thị phức tạp.

3.1 Đánh giá hiệu quả các phương pháp

Phương pháp theo TCVN 7957 - 2008 phù hợp với các trạm bơm lớn, trong khi phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng hiệu quả hơn trong việc điều tiết nước mưa tại các khu vực đô thị có địa hình phức tạp. Việc kết hợp các phương pháp giúp tối ưu hóa thiết kế hồ điều hòa.

3.2 Ứng dụng thực tế tại thị trấn Nho Quan

Nghiên cứu áp dụng các phương pháp tính toán tại thị trấn Nho Quan, tỉnh Ninh Bình, cho thấy phương pháp dựa trên đường quá trình lưu lượng mang lại hiệu quả cao trong việc giảm ngập lụt. Kết quả này khẳng định tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp phù hợp với điều kiện địa phương.

Nghiên Cứu Và Đánh Giá Các Phương Pháp Tính Toán Thiết Kế Hồ Điều Hòa Cho Hệ Thống Thoát Nước Đô Thị