Quản lý nước mưa với TRUEGRID

[system]

Khi cường độ mưa tăng cao và ngập úng đô thị trở nên phổ biến hơn, ngày càng có nhiều người quan tâm hơn đến việc hiểu rõ hơn về Quản lý Nước mưa là gì.

Ngập úng đô thị là sự ngập lụt đất đai hoặc tài sản trong môi trường xây dựng, đặc biệt là ở các khu vực có mật độ dân số cao, do mưa lớn vượt quá khả năng của hệ thống thoát nước mưa hiện tại.

Tôi không phải là Kỹ sư, và bài viết này không được thiết kế để cung cấp tư vấn chuyên nghiệp, nhưng nó có thể giúp bạn hướng dẫn đúng để đạt được tư vấn chính xác. Thông tin dưới đây được cung cấp để hỗ trợ những người không phải là chuyên gia về thoát nước, những người liên quan đến TRUEGRID, một tổng quan ngắn gọn về thuật ngữ thoát nước và cung cấp các ví dụ cơ bản về cách tính toán được thực hiện.

Thiết Kế Đô Thị Nhạy Cảm với Nước (WSUD): là thiết kế hồ chứa giữ nước, hồ chứa trên công trình, đầm nước xây dựng hoặc ao, hồ chứa thoát nước sinh học, lưu trữ nước mưa và hệ thống thấm.

Các chuyên gia thoát nước sử dụng nhiều phần mềm để phát triển thiết kế WSUD chính xác cho cả yêu cầu quy định về Lượng nước và Chất lượng nước mưa. Các hệ thống này bao gồm:

1. MUSIC: có thể mô phỏng nhiều thiết bị xử lý để xác định cách tốt nhất để thu hồi và tái sử dụng nước mưa, loại bỏ chất ô nhiễm, và giảm tần suất thoát nước. Với MUSIC, bạn có thể đánh giá thiết bị xử lý này để đạt được mục tiêu WSUD và quản lý chu kỳ nước tích hợp (IWCM).
   • Mô phỏng hệ thống thoát nước đô thị từ lô đất cá nhân đến quy mô khu vực.
   • Ước tính tiềm năng thu hồi và tái sử dụng nước mưa và hiểu về ảnh hưởng lên luồng và chất lượng nước ở hạ lưu.
   • Mô phỏng chất ô nhiễm, bao gồm rắn lơ lửng, phosphorus toàn bộ và nitơ toàn bộ.
   • So sánh mục tiêu về lượng nước, chất lượng và chi phí/lợi ích của các tùy chọn xử lý khác nhau, như hố thoát, hệ thống giữ nước sinh học, bể nước mưa, đầm nước.
   • Thiết kế các đề xuất phát triển đô thị đáp ứng tiêu chuẩn WSUD.
   • Ban đầu, MUSIC cho phép tính toán Node áp dụng cho một số hệ thống hoặc loại cống cụ thể, nhưng việc sử dụng Nodes tiêu chuẩn bây giờ bị khuyến cáo và các chuyên gia thủy lực bây giờ cần phải thực hiện tính toán của họ.
     
2. DRAINS: DRAINS cho phép người dùng thiết kế và phân tích hệ thống thoát nước mưa, tạo đồ thị và bảng tóm tắt, và tạo bản vẽ dài ống cống.
3. InSite Water: là một công cụ quản lý nước tích hợp và đánh giá thoát nước dành cho các dự án quy mô nhỏ (dưới 10.000 mét vuông) tại Úc cần câu trả lời thiết kế nhanh chóng và chính xác. Nó giúp tối ưu hóa giải pháp thiết kế để quản lý thoát nước mưa, đánh giá theo Chính sách Thiết kế Đô thị Nhạy cảm với Nước (WSUD) và các tiêu chí hiệu suất của Hội đồng đã thỏa thuận.
4. SQIDEP (Giao thức Đánh giá Thiết bị Cải thiện Chất lượng Nước thoát nước mưa): Stormwater Australia là người quản lý của một quy trình đánh giá độc lập được ngành công nghiệp xây dựng để xác minh hiệu suất của thiết bị và công nghệ cải thiện chất lượng nước mưa. Sau khi thiết bị và công nghệ đã được đánh giá độc lập theo SQIDEP, kết quả được cung cấp cho Stormwater Australia. Nếu thiết bị đã vượt qua đánh giá, chúng có thể nhận được tem chứng nhận của Stormwater Australia.

Nhiều Hội đồng Địa phương và các bên liên quan trong ngành công nghiệp hiện đang yêu cầu xác minh SQIDEP trước khi chấp thuận lắp đặt thiết bị thoát nước.

Nước mưa đô thị phải được quản lý như một nguồn lực và để bảo vệ nước nhận được, sử dụng các nguyên tắc khuyến khích kết quả để thúc đẩy việc giữ nước mưa tại chỗ.

Quy trình thiết kế WSUD này được chia thành 2 tiêu chí - Lượng và Chất lượng.

Quản lý Nước Mưa - Lượng:Các dự án nên được thiết kế sao cho tốc độ xả nước không tăng lên do dự án, trừ khi được Hội đồng phê duyệt theo Chiến lược thoát nước kết hợp toàn bộ lưu vực. Điều này sẽ xem xét các sự kiện bao gồm sự kiện 1% AEP (Xác suất Vượt quá Hàng Năm), hay còn gọi là sự kiện mưa hàng năm với cường độ mưa 100 năm.

Để đo lường xả nước, bạn cần xác định Thể tích mưa cần được quản lý và Tốc độ dòng mưa từ bề mặt.

1. Thể Tích:a. Thể tích ban đầu được tính từ cường độ mưa cho sự kiện 1 trong 10 năm rơi vào khu vực.b. Tính toán tỷ lệ thẩm thấu của đất - nếu có.c. Bạn cần quản lý thể tích nào?
2. Dòng:a. Tốc độ dòng được giả định từ diện tích không thấm.b. Sử dụng giá trị tiêu chuẩn - 20 lít/giây.c. Hồ chứa Detention được xây dựng để bảo vệ hệ thống ngoại vi khỏi dòng 1 trong 100 năm.d. Luôn có nước dư, và bạn cần xem xét cách quản lý thời gian xả hồ chứa.

Phương pháp HỢP LÝ được đặc biệt chú ý ở đây vì nó phù hợp với thiết kế phân khu nhỏ nơi các dòng lớn không được dự kiến.

Q = CIA/360Q là tỷ lệ dòng thiết kế mét khối mỗi giâyI là cường độ mưa mm/giờ, Q1, Q10 và Q100 nằm trong các biểu đồ tiêu chuẩn cho số cường độ mưa. Ví dụ, cường độ mưa Q10 cho Brisbane là 70 mm mỗi giờ.A là diện tích tính bằng ha chia thành các lưu vực khác nhau như tòa nhà, lối đi, cỏ, v.v.C là hệ số thoát nước từ bề mặt không thấm - ví dụ, bê tông có C là 1, TRUEGRID mô phỏng mặt đất tự nhiên và sẽ được gán C là 0.1, giá trị thấp nhất.

Ví dụ, cho một căn nhà tiêu chuẩn:Nhà 200m2 trên khu đất 600m2 với 100m2 sàn cứng và 300m2 cỏ ở Brisbane.V = 600m2 nhân 70mm/giờ = 42m3 nướcQ = Nhà và sàn cứng (1 * 0.07 * 300) cộng cỏ (0.1 * 0.07 * 300) / 360= (21 + 2.1) / 360= 0.06417m3 mỗi giây.Nếu trang web ban đầu là toàn bộ cỏ, thì Q = 0.01167 và sự khác biệt cần được quản lý. Cũng có một số thẩm thấu tự nhiên vào đất sẽ giảm thể tích.

Bạn cần giữ nước cho sự kiện 1 trong 100 năm. Quan trọng nhấn mạnh rằng một ARI là 100 năm không có nghĩa là sự kiện chỉ xảy ra một lần mỗi 100 năm. Trên thực tế, đối với mỗi năm, có 1% cơ hội (1 trong 100 cơ hội) rằng sự kiện (trong ví dụ này là 70mm trong 1 giờ) sẽ được bằng hoặc vượt quá (một hoặc nhiều hơn một lần).

Việc sử dụng xác suất vượt quá hàng năm (AEP) để mô tả khả năng của một lượng mưa cụ thể được ưa chuộng vì nó truyền đạt xác suất hoặc khả năng tồn tại của mỗi năm. Ngược lại, ARI là một thuật ngữ dễ hiểu nhầm.

Một cách đơn giản, trong trường hợp trên, bạn cần giữ thể tích dòng tạo ra bởi 70mm/giờ hoặc 42m3 dựa trên hệ số dòng 1.

Làm thế nào TRUEGRID giúp trong việc giữ nước?Bằng cách thay thế sàn cứng trên bằng TRUEGRID, nó thay đổi hệ số dòng từ 1 xuống dưới 0.1. Làm chậm tốc độ dòng tăng thời gian cần thiết để nước chảy khỏi trang web giảm yêu cầu giữ nước.

Loại vật liệu được đặt trong và dưới TRUEGRID cũng có thể giữ nước mưa. Sỏi góc có 40% không gian trống, vì vậy trong ví dụ trên nếu đường lái xe được xây dựng trên lớp cơ sở sỏi 150mm với TRUEGRID được đổ sỏi phủ lên trên, diện tích không gian trống sẽ là 100m2 x 200mm x 40% = 8m3 nước giữ lại.

Tài liệu tham khảo: TRUEGRID Work in all climates and Soils.pdf giúp xác định dung tích giữ lại của nó.

Quản lý Nước Mưa - Chất lượng:Chất lượng đề cập đến việc giảm chất ô nhiễm tập trung trong nước mưa khi chảy qua bề mặt cứng để chảy vào sông, hồ và biển.

Nhựa đường, bê tông hoặc các bề mặt không thấm khác tập trung hydrocacbon từ ô tô, chất thải thú cưng, nitơ và các chất ô nhiễm khác qua hệ thống thoát nước mưa. Những chất ô nhiễm này sau đó được đưa trực tiếp từ bề mặt vào hệ thống thoát nước, sông, và đập.

Để giải quyết vấn đề này, các dự án phải cung cấp các thiết bị xử lý để chất ô nhiễm được lọc và loại bỏ thông qua bioremediation, trước khi chúng đến nước ngầm, hồ và sông.

Một hồ chứa giữ nước có thể đồng thời là hồ chứa lọc sinh học xử lý nước mưa khi nước chảy qua.

Tính toán cho việc xử lý dựa trên diện tích bắt giữ, tốc độ dòng và hệ thống xử lý cần thiết. Đây là nơi MUSIC và SQIDEP hoạt động.

Đối với các tòa nhà cao tầng, có thể là một hệ thống xử lý như SPEL dưới đây.

Hoặc có thể là một hồ chứa xử lý như hồ chứa giữ nước trên các dự án thương mại lớn như mô tả dưới đây.

Làm thế nào TRUEGRID hỗ trợ trong lĩnh vực xử lý nước?Bề mặt có khả năng thấm cao của TRUEGRID (98%) và chất lựa chọn tạm thời giữ lại nước mưa và mô phỏng đất tự nhiên bằng cách cho phép nước thẩm thấu vào tầng dưới đất với lưu lượng cao chảy ra hệ thống thoát nước ngoại vi.TRUEGRID không tập trung chất ô nhiễm như các bề mặt cứng khác, tạo điều kiện cho một đường cong xử lý đồng đều hơn. Nó giữ lại các kim loại nặng rơi xuống, ngăn chúng rửa đi xuống dòng nước và tích tụ không cố ý trong môi trường. Trong khoảng trống trống rỗng, vi sinh vật tự nhiên phân giải dầu ô tô, chỉ còn lại ít hơn khí carbon và nước, theo báo cáo trong "Hiệu suất lượng và chất lượng nước mưa từ lâu dài của hệ thống nền đường thấm dầu của Benjamin O. Brattebo và Derek B. Booth*" (một nghiên cứu kéo dài 6 năm ở Mỹ về Hệ thống Đường Thấm Nhựa).Phối hợp với https://johnconnor.stormupdated.com.au/, TRUEGRID đã phát triển một nút MUSIC, cho phép khách hàng sử dụng Sản phẩm TRUEGRID để tạo Ra Báo cáo WSUD tuân thủ & Mô hình MUSIC có thể sử dụng để đạt được các phê duyệt của cơ quan quản lý.