Susza: Wybuduj studnię chłonną i oblicz jej wydajność

Na wykonanie studni chłonnej, bez względu na jej głębokość, musisz uzyskać pozwolenie wodnoprawne.

Studnia chłonna wykonywana jest z betonowych kręgów. Przykrycie studni stanowi płyta nastudzienna z włazem żeliwnym typu lekkiego o średnicy DN 600 mm. Obsypana jest z zewnątrz warstwami żwiru i piasku, które stanowią czynną powierzchnię filtracyjną. W dnie studni ułożono trzy warstwy filtru: żwir, piasek gruby i średni oraz piasek drobny o grubości po 10 cm każda. Następnie rurami drenarskimi oczyszczone wody opadowe i roztopowe odprowadzane są do ziemi. Jakość wprowadzanych wód nie powinna przekraczać dopuszczalnych norm wskaźników zanieczyszczeń.

Zdolność chłonna studni określa ilość wody, która może wsiąknąć ze studni w ziemię w określonym czasie. Zależy ona nie tylko od przekroju poprzecznego studni i przepuszczalności gruntu, ale także od wysokości napinającego słupa wody oraz od rodzaju i grubości poszczególnych warstw składowych studni chłonnej wpływającej w sposób decydujący na przepływ wody przez filtr w kierunku pionowym. Zdolność chłonną studni podaje się w m³/s. Są 4 rodzaje studni chłonnych:

• Typ 1 – głębokość wody w tego typu studni (hs) znajduje się całkowicie w warstwie przepuszczalnej powyżej swobodnego zwierciadła wody gruntowej;

• Typ 2 – ta studnia charakteryzuje się tym, że głębokość wody w studni hs znajduje się w warstwie nieprzepuszczalnej o miąższości równej głębokości studni lub większej, przy zwierciadle swobodnym wody gruntowej poniżej dna studni;

• Typ 3 – tzw. swobodne zwierciadło wody gruntowej w tej studni znajduje się na wysokości H w środku studni, a poziom wody w studni wynosi hs. Ten rodzaj studni położony jest w dwóch warstwach gruntu: w warstwie nieprzepuszczalnej oraz w warstwie przepuszczalnej (przebijającej warstwę nieprzepuszczalną);

• Typ 4 – ta studnia znajduje się z kolei całkowicie w warstwie nieprzepuszczalnej. Poziom wody gruntowej sięga do wysokości H wewnątrz studni. Efektywnoś

• tego typu studni jest niepewna z uwagi na działanie sił naporu dążącej do wyrównania poziomów zwierciadła wody w studni.

Zdolność chłonną studni typu 2 oblicza się ze wzoru:

Q_f = 4 × π × r × h_s × k_f [m³/s]

gdzie:

Qf – zdolność chłonna studni [m³/s]

r – promień studni [m]

hs – głębokość wody w studni liczona od jej dna [m]

kf – współczynnik przepuszczalności gruntu nasyconego = 0,30 m/h = 0,00008333 [m/s]

Q_f = 4 × 3,14 × 0,8 m × 1,95 m × 0,00008333 m/s = 0,001633 m³/s

Q_f = 0,001633 m³/s × 3600 s = 5,8788 m³/h

Q_f = 5,8788 m³/h × 24 h = 141,09 m³/d

Wydajność jednej studni wynosi: 141,09 m³/d.