Model numeryczny do określania rozkładu wilgotności w gruncie pod drenażem rozsączającym ścieki

Słowa kluczowe: model numeryczny, drenaż rozsączający ścieki, wilgotność

Streszczenie:

W artykule przedstawiono metody badawcze i analizę uzyskanych wyników badań rozkładu wilgotności gruntu pod drenażem rozsączającym ścieki z modelu fizycznego i modelu numerycznego. Do badań rozkładu wilgotności gruntu, w laboratorium skonstruowano mo-del fizyczny ciągu drenażu rozsączającego, który był obiektem badań terenowych [Kalenik 2002]. Model ten składał się z dwóch niezależnych układów ramowych: statywu zbiornika gruntowego oraz łoża, po którym przesuwał się wózek z zainsta-lowanymi urządzeniami do pomiarów wilgotności gruntu. Wymiary bryły gruntu znajdującej się w zbiorniku gruntowym były następujące: długość – 113 cm, wyso-kość – 56 cm, szerokość – 5 cm. Do pomiaru wilgotności zastosowano mikrofalo-wy miernik, działający w oparciu o zasadę równoczesnego pomiaru zmiany ampli-tudy i fazy fali elektromagnetycznej, która przechodzi przez badane punkty profilu gruntowego. Zastosowana do badań metoda, jest szybka, dokładna oraz wielokrot-na, ponieważ nie wymaga niszczenia struktury badanego gruntu. Do budowy modelu numerycznego zastosowano oprogramowanie opraco-wane przez Z. Srokę i B. Wosiewicza obejmujące trzy moduły: preprocesor (GENMESH), moduł obliczeniowy (FINENA) oraz postprocesor (IZOGRAF) [Wosiewicz, Sroka 1992]. Umożliwia on analizę dwuwymiarowego (w przekroju pionowym) ustalonego w czasie przepływu wody w gruncie. Uwzględnia on filtra-cję w strefie aeracji i saturacji. Badania rozkładu wilgotności gruntu wykonano dla hydraulicznego obcią-żenia jednostkowego drenażu rozsączającego ścieki q = 0,028 md-1. Po porówna-niu rozkładu izolinii wilgotności gruntu stwierdzono, że model numeryczny w za-dowalającym stopniu odzwierciedla warunki fizyczne rozsączania ścieków z drenażu rozsączającego ścieki w grunt. Przedstawiony model numeryczny można z powo-dzeniem stosować do symulacji rozkładu wilgotności gruntu pod drenażem rozsą-czającym ścieki i do obliczania maksymalnego poziomu zwierciadła wód grunto-wych podczas pracy drenażu rozsączającego ścieki. Wykorzystanie modelu numerycznego na etapie projektowania drenażu roz-sączającego ścieki, umożliwi dokładne rozpoznanie rozkładu wilgotności gruntu, jaki wystąpi w jego obrębie i na jaką wysokość podniesie się zwierciadło wody gruntowej pod drenażem rozsączającym ścieki. Pozwoli to na sprawdzenie, czy nie zostanie zmniejszona wymagana odległość (1,5 m) od poziomu rozsączania ście-ków do najwyższego poziomu wód gruntowych w trakcie jego eksploatacji.

Cytowanie:

Kalenik M. 2009, vol. 6. Model numeryczny do określania rozkładu wilgotności w gruncie pod drenażem rozsączającym ścieki. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2009, vol. 6/ 04