Tính toán cống thoát nước mưa: phân tích các tính năng thiết kế quan trọng

Một công trình kỹ thuật được thiết kế để thu và thoát nước mưa (tan chảy) được gọi là cống thoát nước mưa.Đây là một trong những cấu trúc quan trọng phục vụ mục đích kinh tế và kỹ thuật, là một trong những yếu tố không thể thiếu của các tòa nhà dân cư, thương mại và công nghiệp.

Một yếu tố quan trọng trong quá trình thi công là tính toán thoát nước mưa. Việc xây dựng hệ thống một cách “mù quáng” có nguy cơ làm ngập lụt hoặc làm khô các khu vực cảnh quan cũng như phá hủy cấu trúc đất.

Trong bài viết chúng tôi trình bày, các loại cống thoát nước mưa được phân tích chi tiết và mô tả các phương pháp xây dựng chúng. Các nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế hệ thống thoát nước khí quyển được nêu ra. Những khuyến nghị có giá trị cho việc xây dựng được đưa ra.

Phân loại các loại cống thoát nước mưa

Thực tiễn xây dựng các loại công trình khác nhau cho thấy việc sử dụng ba loại hệ thống, mỗi loại khác nhau về phương pháp thu thập và loại bỏ các sản phẩm kết tủa:

1. Dựa trên các kênh và khay mở (mương).
2. Dựa trên giếng và đường ống kín (đã đóng).
3. Dựa trên một giải pháp kết hợp (hỗn hợp).

Dự án đầu tiên được thực hiện trên thực tế bằng cách xây dựng các kênh nối các khay thoát nước với nhau và cuối cùng là thoát nước thu được ra ngoài lãnh thổ dự kiến.

Tất cả các yếu tố thoát nước mưa này đều có mối liên hệ mở với môi trường. Việc xây dựng các cấu trúc như vậy đòi hỏi một lượng tài nguyên và vật liệu tương đối nhỏ.

Hệ thống thoát nước mưa kiểu kín cần được coi là tiên tiến hơn về mặt thiết kế. Tại đây đang xây dựng các đường thoát nước ngầm cũng như hệ thống cửa dẫn nước mưa - bể chứa trung gian đặc biệt.

Hệ thống thoát nước mưa kiểu mở trong thiết kế công nghiệp. Các yếu tố cấu trúc chính là các khay bê tông, trên đó đặt các tấm kim loại dạng lưới. Đề án thoát nước mưa mở cho việc xây dựng nhà ở tư nhân được xây dựng theo nguyên tắc tương tự.

Nước thu được sẽ được thải qua mạng lưới đường ống được đặt và giấu dưới lòng đất. Theo quy định, các sản phẩm thu được từ lượng mưa trong khí quyển sẽ được thải đến các cơ sở xử lý và sau đó vào vùng nước của các hồ chứa tự nhiên.

Phương án thứ ba là cống thoát nước mưa hỗn hợp. Nó được xây dựng trên cơ sở các bộ phận lắp đặt được thiết kế cho cả hệ thống mở và chôn.

Việc thiết kế hệ thống thoát nước mưa hỗn hợp được thực hiện dựa trên tính hợp lý trong việc vận hành hệ thống tại từng khu vực riêng lẻ. Mặt tài chính của việc thực hiện nó đóng một vai trò quan trọng trong quyết định lựa chọn phương án kết hợp.

Riêng hệ thống mương (máng) để thu gom và tiêu thoát nước mưa cần được chú trọng. Hệ thống thoát nước mưa này, cùng với sơ đồ sản xuất đơn giản, được đặc trưng bởi hoạt động phổ quát.

Mương thoát nước mưa có ưu điểm là ngoài chức năng thoát nước mưa còn có thể đóng vai trò cung cấp độ ẩm cho cây trồng nông nghiệp. Đây cũng là một lựa chọn xây dựng tiết kiệm so với các dự án khác

Nhờ thiết kế mương, không chỉ có thể tổ chức thoát nước mưa khá hiệu quả. Hệ thống tương tự có thể được sử dụng thành công như một công trình thủy lợi, chẳng hạn như cho nhu cầu của một trang trại hộ gia đình (dacha).

Những gì được tính đến khi tính toán?

Đối với từng công trình xây dựng tư nhân (diện tích khai thác trên lãnh thổ), việc thiết kế riêng phương án thoát nước mưa là điều bình thường.

Tuy nhiên, cơ sở luôn được lấy là giải pháp điển hình cho các công trình xây dựng thoát nước mưa đạt tiêu chuẩn. Các giải pháp điển hình theo mặc định liên quan đến việc sử dụng các tính toán kỹ thuật trước khi bắt đầu xây dựng hệ thống.

Các tính toán được thực hiện dựa trên SNiP và có tính đến các yếu tố đặc trưng sau của một khu vực và đối tượng cụ thể:

• lượng mưa hàng năm;
• tính chất của đất;
• diện tích đối tượng;
• khối lượng nước thải;
• diện tích thoát nước cần thiết.

Ngoài thông tin về khối lượng trầm tích được thải ra, bạn có thể lấy thông tin khác bằng cách liên hệ với dịch vụ thời tiết địa phương. Và lượng sản phẩm mưa thải có điều kiện được tính bằng công thức, trong đó diện tích vùng thoát nước và thông số cường độ của lượng mưa này được lấy làm dữ liệu tính toán.

Dạng toán học của công thức:

M = (A * 20) * S * k,

Trong đó tương ứng:

• M - khối lượng nước thải;
• MỘT – cường độ mưa trong vòng 20 phút;
• S – diện tích thoát nước (đối với mái cũng + 30% tổng diện tích tường công trình);
• k - hệ số hấp thụ độ ẩm của vật liệu.

Vật liệu của đối tượng thường là tấm lợp (k=1); kết cấu bê tông và nhựa đường (k=0,9); đất (k=0,75); đá dăm, sỏi (k=0,45).

Đặc điểm thiết kế hệ thống

Lượng mưa trong khí quyển được loại bỏ khỏi mái nhà thông qua hệ thống thu gom nước mưa. Đây là các đường ống đứng bên ngoài được đặt dưới các điểm cuối của máng nhận nước. Đổi lại, máng nhận được gắn dọc theo chu vi của khu vực mái nhà dưới mép dưới của lớp phủ.

Việc thu gom nước mưa (nước tan) từ khu vực mái nhà được thực hiện trước hết bằng máng xối. Các bộ phận cấu trúc này được gắn dọc theo mép dưới của mái che và liền kề với ống đứng ở điểm thấp nhất của độ dốc. Tiếp theo, nước được dẫn qua đường ống đến bể thu mưa

Trên mái bằng, hệ thống thoát nước đi thẳng vào ống đứng. Với sơ đồ này, các đường ống thoát nước thường được gắn thẳng đứng bên trong các tòa nhà và các ổ cắm phía trên của chúng được đưa ra mái nhà và không thể thiếu với tấm thảm lợp. Trên mái bằng của nhà riêng, cho phép có một phễu thoát nước.

Nếu ngôi nhà sử dụng các ống nâng bên trong có ổ cắm mở thì thiết kế của chúng phải đảm bảo khả năng thoát nước tan chảy vào hệ thống thoát nước sinh hoạt vào mùa đông. Đường thoát nước phải được trang bị phớt nước. Dựa trên số liệu tính toán về khối lượng nước tiêu thụ, đường kính của đường ống để xây dựng cống thoát nước mưa được chọn.

Bảng chọn ống cho ống nâng:

Chất liệu ưu tiên làm ống thoát nước bên trong là nhựa, xi măng amiăng, gang. Ống thiếc và ống nhựa thường được sử dụng để xây dựng hệ thống thoát nước mưa bên ngoài.

Khi lắp đặt đường trục ngang phải duy trì độ dốc tiêu chuẩn (không nhỏ hơn 0,005 m và không quá 0,15 m trên 1 m chiều dài đường dây).

Các dự án thoát nước mưa xây dựng nhà ở tư nhân thường liên quan đến việc sử dụng ống nhựa để lắp đặt đường ống dẫn điện tuyến tính. Đây là lựa chọn đáng tin cậy nhất, nhưng kinh tế nhất. Tuy nhiên, thiệt hại thường xuyên ở các khu vực riêng lẻ sẽ làm mất đi mọi khoản tiết kiệm được.

Trong trường hợp bảo trì, cần phải cung cấp cho việc lắp đặt các cuộc kiểm tra và vệ sinh. Trên các ống cống thoát nước mưa, việc kiểm tra được thực hiện trong phạm vi ranh giới của tầng dưới của tòa nhà.

Để tính toán lưu lượng của khay thoát nước mưa tuyến tính, bạn cần tính đến diện tích của đối tượng được xử lý, số lượng độ dốc về phía các kênh và hệ số hấp thụ nước được áp dụng để bao phủ lãnh thổ. Ngoài những dữ liệu này, bạn cũng cần tính toán mặt cắt thủy lực của khay.

Nguyên tắc chung khi bố trí cống thoát nước mưa

Chủ sở hữu nhà riêng hoàn toàn có khả năng xây dựng các công trình thông tin liên lạc để thu và thoát nước mưa (tan chảy) bằng chính đôi tay của mình. Sau khi hoàn thành tất cả các tính toán và mua các vật liệu cần thiết, họ bắt đầu bố trí hệ thống thoát nước mưa.

Bước đầu là đào rãnh thoát nước trên địa bàn theo quy hoạch. Rãnh được đưa tới các vị trí đặt ống thoát nước (ống thoát nước). Để quy hoạch hệ thống hộ gia đình tư nhân, độ sâu rãnh 300-500 mm là đủ.

Khi đào rãnh, hãy tính đến độ dốc của đường ống (hoặc khay) trong tương lai về phía bể chứa trung tâm. Đáy rãnh hoàn thiện được đầm chặt bằng cách đầm và phủ một lớp cát sông (cao ít nhất 200 mm)

Tại các vị trí dưới ống thoát nước, các hố được đào để dẫn nước mưa vào và lắp đặt. Các thành phần hệ thống này là các thùng chứa hình chữ nhật có thể tích nhỏ (5-10 lít).

Để lắp đặt giếng kiểm tra và giếng quay, nên sử dụng công nghiệp làm sẵn hộp đựng bằng nhựa hoặc làm vật đúc từ bê tông polyme. Tùy chọn đầu tiên đắt hơn nhưng dễ cài đặt và bảo trì hơn.

Các cửa hút nước mưa được sản xuất công nghiệp thường được bổ sung các giỏ thu gom rác thải lớn. Các mảnh vụn tự nhiên chắc chắn sẽ chảy vào cống thoát nước mưa cùng với dòng nước mưa.

Một trong nhiều thiết kế thoát nước mưa hiện có. Vật liệu sản xuất – nhựa. Sự lựa chọn tối ưu cho các dự án bất động sản tư nhân. Những thùng chứa như vậy thường được bổ sung thêm giỏ lọc để bẫy các mảnh vụn lớn

Dựa trên công nghệ xây dựng cống thoát nước mưa (mở hoặc đóng) đã chọn, các khay được đặt trong rãnh hoặc đường ống polyme.

Nếu bạn đang làm một hệ thống thoát nước dạng khay đơn giản có lối thoát ra bãi cỏ gần đó, bạn nên xem xét các nguy cơ xói mòn đất có thể xảy ra ở các khu vực thoát nước. Các bộ phận lắp đặt khép kín tại các mối nối phải được bịt kín.

Thông tin liên lạc được thu thập theo cách này phải được kết nối với bể lưu trữ chung hoặc bộ thu của mạng tập trung.

Bạn cũng nên lưu ý xây dựng bể lọc cát ngay trước khi vào bể chứa chung. Và đừng quên lắp đặt giếng kiểm tra. Việc lắp đặt chúng là cần thiết trên các đoạn đường cao tốc dài hơn 10 mét, cũng như ở những vị trí trong sơ đồ nơi hình thành các lối rẽ trong đường thoát nước.

Phương pháp xả nước thu được

Một nhiệm vụ nghiêm túc đối với chủ sở hữu bất động sản ngoại thành là thoát nước mưa được thu trên toàn bộ diện tích khu đất.

Nếu không có hệ thống liên lạc tập trung gần nhà, chỉ còn hai lựa chọn để giải quyết vấn đề này:

1. Thu gom vào bể đặc biệt và sử dụng sau đó để tưới tiêu;
2. Xả nước từ hồ chứa xuống đất hoặc vào khu vực tự nhiên.

Lựa chọn đầu tiên được coi là hợp lý, với điều kiện là có cơ sở tưới nước trên lãnh thổ của ngôi nhà. Trong trường hợp này, bạn sẽ cần một thiết bị đơn giản (trạm bơm gia đình) để bơm nước từ bể chứa rồi cung cấp cho các khu vực tưới tiêu.

Sơ đồ thoát nước mưa thu gom vào lòng đất. Một trong những kế hoạch khả thi dành cho chủ sở hữu nhà ở nông thôn.Hiệu quả xét về mặt tốc độ loại bỏ thấp, tuy nhiên nếu sử dụng ở diện tích nhỏ thì phương án này khá phù hợp.

Lựa chọn thứ hai đi kèm với những khó khăn lớn. Di chuyển xuống đất là một quá trình tốn thời gian. Thời gian nở bao lâu tùy thuộc vào khả năng hút ẩm của đất. Ở các khu vực cứu trợ khác nhau, hệ số bão hòa độ ẩm của đất có thể khác nhau đáng kể.

Để chuyển sản phẩm cống thoát nước mưa sang các khu vực tự nhiên (“để cứu trợ” hoặc “đến cảnh quan”), một kế hoạch bổ sung sẽ phải được thực hiện. Sơ đồ này bao gồm một hồ chứa trung tâm và hệ thống xử lý nước ngầm, ví dụ, trường lọc.

Sơ đồ đầu ra “cứu trợ” hoặc “cảnh quan” đi kèm với những khó khăn trong việc xây dựng các mô-đun xử lý. Cả hai phương án đều cần có sự chấp thuận của cơ quan môi trường.

Thông thường, chủ sở hữu tài sản (lô đất) phải liên hệ với các tổ chức sau để được phê duyệt:

1. Cục Giám sát Tự nhiên.
2. Cục Thủy sản.
3. Văn phòng Quy định Người tiêu dùng.
4. Quản lý lưu vực và nước.
5. CGMS.

Đối tượng phê duyệt có nghĩa là “Dự thảo tiêu chuẩn mô tả quy trình xả thải”. Dựa trên một dự án như vậy, giấy phép sẽ được cấp cho phép xả chất ô nhiễm “vào cảnh quan” hoặc “giảm nhẹ” và đưa ra quyết định về việc cung cấp một vùng nước.

Xả nước từ cống thoát nước mưa “đến cứu trợ” hoặc “ra cảnh quan”. Các kế hoạch như vậy không được quy định dưới bất kỳ hình thức nào bởi các tài liệu SNiP.

Việc thực hiện các phương án như vậy một cách bất hợp pháp có nguy cơ bị phạt tiền cao và việc xử lý hợp pháp cần có sự chấp thuận của cơ quan chức năng.

Các dự án bất động sản tư nhân theo truyền thống bao gồm các mạng lưới thông tin liên lạc khác cùng với hệ thống thoát nước mưa. Thoát nước sinh hoạt và hệ thông thoat nươc cũng là một phần của giao tiếp gia đình. Nguyên lý hoạt động của chúng khác rất ít so với hoạt động của cống thoát nước mưa, trong đó chủ sở hữu nhà riêng thường thấy khả năng sử dụng các mạng lưới này.

Trong khi đó, việc kết hợp thoát nước mưa với hệ thống thoát nước thải sinh hoạt bị SNiP cấm. Việc cấm kết hợp các loại hệ thống thoát nước khác nhau là do các yếu tố hiển nhiên.

Như vậy, với điều kiện nước mưa được xả vào hệ thống thoát nước sinh hoạt và có tính đến cường độ mưa cao thì mức thoát nước thông thường sẽ tăng lên nhiều lần.

Ngập các giếng đang hoạt động dẫn đến tắc nghẽn nước thải sinh hoạt và phân. Bùn cặn và mảnh vụn tự nhiên chảy vào hệ thống nước thải sinh hoạt. Kết quả là sau cơn mưa tiếp theo, ban tổ chức công trình sẽ phải vệ sinh hệ thống.

Việc kết hợp cống thoát nước mưa với cống thoát nước chính có nguy cơ dẫn đến kết quả tai hại. Tràn hệ thống thoát nước do vi phạm tải trọng thiết kế dẫn đến ngập úng nền công trình.

Lũ lụt thường xuyên làm gián đoạn cấu trúc của đất, gây ra sự dịch chuyển của các khối móng, xói mòn nền móng dưới cấu trúc nguyên khối và trong tương lai có thể dẫn đến phá hủy công trình.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Những video hữu ích sẽ mở rộng tầm nhìn của bạn về mục đích và lắp đặt cống thoát nước mưa.

Video số 1. Thoát nước mưa trong nhà riêng - từ thiết kế đến lắp đặt:

Video số 2. Công nghệ công nghiệp:

Các khâu thiết kế và tính toán kỹ lưỡng hệ thống thoát nước mưa là một phần không thể thiếu trong quá trình xây dựng nhà riêng. Một thiết kế thoát nước mưa được cân nhắc kỹ lưỡng và tính toán chính xác có nghĩa là độ bền của cấu trúc và môi trường thoải mái cho cư dân ở đó.

Bạn có muốn cho chúng tôi biết về cách bạn lắp đặt hệ thống thoát nước mưa trên ngôi nhà mùa hè của riêng mình không? Bạn có muốn cung cấp thông tin hữu ích và đăng ảnh về chủ đề của bài viết? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới.