4. Визначення продуктивності відкритих інфільтраційних басейнів

Розрахунки витрат басейнів прийнято виконувати за залежностями, які отримано на основі вирішення відповідних фільтраційних завдань, для застосування розрахункового методу необхідно мати дані про властивості , призначеної для використання води (каламутність, гранулометричний склад суспензії, склад і проникність грунтів). Основи інфільтраційних басейнів конструктивні особливості басейнів та заданий режим їх експлуатації.

Основним завданням розрахунку інфільтраційних басейнів є визначення швидкості фільтрації з урахуванням площі басейнів фільтраційної витрати, яка буде надходити у водоносний шар в кожний період їх роботи, тривалості кожного періоду і загальній кількості води за фільтроцикл (віддача басейну) та побудувати розрахункові графіки Q=f(t) або V=f(t) та H=f(t).

ШППВ передбачається здійснити за допомогою інфільтраційних басейнів капітального типу з підпірними стінками (m=0) при їх експлуатації в складному режимі.

Вихідні дані.

Варіант 1.

1. Ширина по дну басейну В=55м.

2. Довжина басейну L=320м.

3. Мутність води, що поступає в басейн М=23т/м³.

4. Швидкість фільтрації на початку першого періоду V₁=0,2м/добу.

5. Швидкість фільтрації в кінець першого періоду V₂=q₂=1,55м/добу.

6. Глибина води в басейні протягом 3 періоду Н₃=3,0м.

7. Коефіцієнт фільтрації плівки k_п=0,0016 м/добу.

8. Об’ємна маса скелету плівки γ_сп=0,8г/м³.

9. Гряземісткість піску G=0,58кг/м².

10. Фільтраційний опір сильно закальматованого шару піску

Ф₁=0,8діб.

11. Коефіцієнт фільтрації чистого піску k₁=30м/добу.

12.Висота капілярного підняття чистого піску Н_к=0,2м.

13. тривалість фільтроциклу Т=180діб.

14. Тривалість п’ятого періоду Т₅=10діб.

1. Знаходимо параметр А:

кг/(м²добу)

2. Знаходимо площу дна басейну:

м²

3. Знаходимо тривалість 1 періоду роботи басейну:

діб

4. Знаходимо значення вакууму у підошві закальматованого шару піску та глибину води в басейні в кінці 1 періоду роботи басейну:

м

м

5. Визначаємо об’єм води, яка профільтрується в грунт протягом 1 періоду роботи:

м³

При Н₂=0 – W_БН2=0.

6. Знаходимо тривалість роботи 2 періоду басейну та його віддачу:

діб

м³

7. Визначаємо тривалість роботи 3 періоду басейну:

діб

м⁶/добу

м⁶

Даємо наближену оцінку в кінці 3 періоду:

м

м/добу

Згідно формули:

м.

. При визначенні товщина дуже закальматованого шару піску повинна прийматись за дослідними даними. В 1 наближені її допустимо приймати для крупнозернистих пісків 5 см, для середньозернистих – 3 см, для мілко зернистих – 1 см. Приймаємо - 3 см.

Для басейнів з непроникними укосами визначаємо параметр х за формулою:

м³

В нашому випадку m=0, тоді a визначається наступним чином:

діб

діб

діб

8. Визначаємо значення швидкості фільтрації для деяких моментів роботи 3 періоду роботи басейну:

Т, діб	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	94
Vi, м/добу	1	0,94	0,9	0,86	0,82	0,79	0,76	0,74	0,71	0,69	0,68

9. Визначаємо віддачу басейну за 3 періоди його роботи:

м³

10. Визначаємо віддачу басейну за 4 періоди його роботи:

м³

11. Визначаємо середню швидкість інфільтрації за весь фільтроцикл із співвідношення:

м/добу