3. Режими роботи інфільтраційних басейнів
Інфільтраційні басейни можуть працювати в різних режимах.
На великих добре обладнаних установках штучного поповнення підземних вод подача води в інфільтраційні басейни виконується по складному графіку. Робочий цикл басейну, який експлуатується на складному режимі складається з 5 періодів:
t1 – це затоплення дна басейну тонким шаром. В цей період фільтраційні витрати збільшуються від Q1 до Q2 , або підтримуються постійним рівними Q2, а глибина води в басейні до кінця періоду встановлюється на відмітці Н1.
t2 – поповнення басейну від Н1 до граничних відміток Н3 при постійних фільтраційних витратах Q.
t3 – збереження не змінного рівня Н3 при поступовому зменшенні фільтраційних витрат.
t4 – спорожнення басейну за час, якого відбувається зниження рівня від Н3 і витрат на кінець періоду Т3 до нуля.
t5 – період очищення басейну.
В сукупності весь період експлуатації басейну називається фільтроциклом (Т) і він розраховується:
Після чергового очищення в басейні капітального типу подаються звичайно відносно малі витрати, які становлять 1/5-1/4 частину максимальної. Це робиться для того, щоб в перший період роботи басейну, коли дно його ще не закольматоване, уникнути проникання у водоносний шар великої кількості забруднень. Зменшені проти максимального, але поступово збільшені витрати подаються протягом 10-15 діб, інколи 25-30 діб.
Відмінною особливістю режимів роботи басейнів полегшеного типу є подача в них у перший період постійних, інколи великих витрат, тому тривалість цього типу відносно не велика.
Гранична глибина води в басейні визначається його конструкцією, початкові і максимальні витрати – встановленими правилами експлуатації. Для басейнів в середньо- та крупнозернистих пісках, які характеризуються коефіцієнтами фільтрації від 10-20 до 60-80 м/добу, максимальні питомі (на одиницю площі басейну) витрати води і швидкість інфільтрації звичайно лежать у межах 1-3 м/добу
Рис. 1.13. Режими роботи інфільтраційних басейнів:
Для басейнів у дрібнозернистих пісках і супісках розмір максимальних швидкостей інфільтрації може бути зменшений до 0,5 м/добу.
У гравійно-галькових відкладах швидкість інфільтрації може досягати значно більших величин (до 20-30 м/добу та вище).
Після підняття води до граничного рівня протягом певного часу басейни працюють при постійній глибині наповнення. Величина подачі води і швидкість інфільтрації при цьому зменшуються. Коли вони досягають неприпустимо малого з практичного погляду розміру, подача води в басейні припиняється і починається спрацювання рівня води до спорожнення басейнів. Після чого здійснюється їх очищення.
Інфільтраційні басейни можуть експлуатуватися також на спрощених режимах Нм= сonst (швидкого наповнення або Q= сonst при постійній подачі.
Перший режим (рис. 1.13, б) характеризується подачею в басейн одразу після очищення збільшених витрат води, що призводять до швидкого досягнення гранично можливих рівнів Нм .
Робота на режимі швидкого наповнення може бути доцільною при наявності на дні басейну дрібнозернистих пісків(грунтів, які не можуть кольматуватися на значну глибину), а також в тих випадках, коли пуск басейну в експлуатацію приурочено до періоду настання негативних температур.
Другий режим характеризується введенням у басейн протягом всього робочого періоду постійних витрат води Q (рис. 1.13,а).
Робота в такому режимі супроводжується повільним і рівномірним підняттям рівня води в басейні. До кінця робочого періоду цей рівень досягає допустимого для басейну максимуму Нм .