Nước mưa
Máy tính thể tích ao lưu trữ (phương pháp hợp lý cải tiến)
Ao lưu trữ giữ lại nước mưa chảy tràn để công trình chỉ xả ra với lưu lượng không vượt quá mức cho phép. Phương pháp hợp lý cải tiến ước tính dung tích trữ cho một thời gian mưa; lặp lại với nhiều thời gian mưa khác nhau và lấy thể tích lớn nhất.
Công thức
Phương pháp hợp lý cải tiến: lưu lượng vào Q = CiA cho trận mưa kéo dài Td (Td ≥ tc). Lượng nước vào = 60 × Q × Td. Lượng nước ra được xấp xỉ bằng một tam giác tăng đến Qo trong thời gian Td + tc: 60 × Qo × (Td + tc)/2. Dung tích trữ V (ft³) = 60 × [Q × Td - Qo × (Td + tc)/2]. 1 acre-ft = 43,560 ft³.
Ví dụ minh họa
Dự án 5 acre (C = 0.8) với cường độ 30 phút là 3.0 in/hr, tc = 15 phút và lưu lượng xả cho phép 4 cfs: Q = 0.8 × 3 × 5 = 12 cfs. Dung tích trữ = 60 × (12 × 30 - 4 × 45 ÷ 2) = 60 × (360 - 90) = 16,200 ft³ = 0.372 acre-ft.
Giả định và giới hạn
- Áp dụng các giới hạn của phương pháp hợp lý (khu vực nhỏ, thường dưới khoảng 20 đến 200 mẫu Anh tùy cơ quan).
- Phải được lặp lại trên một dải thời gian với cường độ tương ứng; thời gian tới hạn cho dung tích lưu trữ lớn nhất.
- Nhiều địa phương yêu cầu biểu đồ thủy văn NRCS TR-55/TR-20, thể tích chất lượng nước và chiều cao an toàn (freeboard); đây chỉ là công cụ ước lượng sơ bộ.
- Chỉ dùng để ước tính. Kỹ sư chuyên nghiệp (PE) có giấy phép phải thiết kế và đóng dấu cho mọi cấu kiện kết cấu, móng hoặc liên quan đến an toàn sinh mạng.
Câu hỏi thường gặp
Lưu lượng xả cho phép là gì?
Thường là lưu lượng đỉnh trước khi phát triển cho cùng trận mưa thiết kế, do quy định thoát nước mưa địa phương ấn định. Một số cơ quan yêu cầu đỉnh lưu lượng sau khi phát triển phải thấp hơn trước khi phát triển.
Sự khác nhau giữa hồ điều tiết (detention) và hồ lưu giữ (retention) là gì?
Ao giữ nước (detention pond) xả nước chậm và khô hẳn giữa các trận mưa. Ao lưu trữ (retention, ao ướt) giữ một lớp nước thường trực và chỉ xả khi nước vượt mức đó, hoặc cho thấm xuống.
Tại sao phải lặp lại tính toán cho các thời gian mưa khác nhau?
Các trận mưa ngắn có cường độ cao nhưng khối lượng nhỏ; các trận mưa dài có khối lượng lớn hơn nhưng cường độ thấp hơn. Yêu cầu dung tích trữ đạt cực đại tại một thời gian tới hạn mà bạn tìm bằng cách thử nhiều giá trị.