Download - 8 VAJA - Tok Vode v Drenazne Cevi
2012-2013
OG
GO
8. VAJA
1/3
TALNE DRENAŽE
Količina vode, ki jo moramo odvesti s talno drenažo je enaka količini vode, ki steče v odpadke, povečana za količino vode, ki nastane z razgradnjo odpadkov.
Tako kot v primeru drenažnega sloja na pokrovu deponije se tudi tukaj vodni tok razdeli na dva dela: tok skozi tesnilni sloj in horizontalni drenažni odtok. Horizontalni drenažni odtok in tok skozi tesnilni pokrov sta povezan problem, vendar ju pogosto ločimo na:
• tok vode v drenažne cevi ob zanemarljivem toku skozi tesnilni sloj in • tok vode skozi tesnilni sloj pri konstantni višini vode (hdmax)
1 Tok vode v drenaže
Tok vode v drenaže je odvisen od oblike dna deponije in od razporeditve drenaž. Na sliki 1 vidimo 2 različna primere oblike dna deponije.
Slika 1: Primeri postavitev drenaž.
Tok vode v drenaže lahko rešimo s pomočjo tokovnih mrež vendar za enostavne primere obstajajo analitične rešitve. Za poenostavitev problema pogosto uporabimo Dupuitovi poenostavitvi:
• vodni potencial je neodvisen od globine - ekvipotencialne črte so vertikalne in tokovnice so horizontalne
• hidravlični gradient je enak naklonu gladine podzemne vode.
dH dH
idL dx
= ≈ (1)
Zadnja predpostavka velja le za primere, ko je hidravlični gradient majhen.
2012-2013
OG
GO
8. VAJA
2/3
1.1 Ravno dno
Slika 1: Tok vode v horizontalno drenažo. Levo dejansko stanje, desno računski model (Reddi, 2003).
Izpeljava (Hooghoudtova ena čba):
( )1m
dhQ Aki h k
dx= = ⋅
(2)
Vendar Q zaradi infiltracije variira:
dQI
dx=
(3)
Kjer je I infiltracija vode. Upoštevamo da je razdalja do maksimalne višine oziroma razvodnice 0.5 S. Pretok je tako:
( )0,5Q I S x= − (4)
Enačbo (4) vstavimo v enačbo (2) in integriramo:
2 2
2 2 2S x h
I x k
− = (5)
Upoštevamo robne pogoje:
max
(0)
( / 2)
( )
w
w
h H d
h S H d
h S H d
= += +
= + (6)
in dobimo zvezo:
( )2 2 2
max max
42 2w w
kS H H dH dH
I= − + −
(7)
Če je d in Hw enak nič, dobimo enačbo:
2 2max 4
IH S
k= (8)
2012-2013
OG
GO
8. VAJA
3/3
1.2 Rebrasto dno z drenažami na dnu
Podobno lahko izpeljemo enačbo tudi za rebrasto dno (Moore, 1980):
22
max 12
/
tan
S c m mH m c
c c
c I k
m α
= + − +
==
(9)
Kjer je m naklon dna deponije.
Naloga 1: Za primer, ko je količina vode, ki jo mora drenaža odvesti kar enaka količini vode, ki preteče skozi vegetacijski pokrov (PERC) določi potrebne razdalje drenaž. Privzemi višino drenažnega sloja 0,5 m in vodoprepustnost drenaže 1 10-3 m/s.
Naloga 2: Za primer, ko je količina vode, ki jo mora drenaža odvesti kar enaka količini vode, ki preteče skozi vegetacijski pokrov (PERC) določi potrebne razdalje drenaž. Privzemi višino drenažnega sloja 0,5 m, vodoprepustnost drenaže 1 10-3 m/s ter rebričasto dno deponije z naklonom m=0.035.