ویژگی های شبکه آبرسانی

[Mohammad Aref 120451]

یک شبکه آبرسانی ، عبارت است از مجموعه ای وسیع از یک سری لوله که با اتصالاتی نظیر سه راه، چهار راه، زانو، تبدیل، درپوش و همچنین شیرآلاتی نظیر برداشت عمومی، شیرهای قطع و وصل، فشار شکن، کنترل و آتش نشانی به هم مربوط می شوند. به طوری که پس از ورود آب از یک نقطه، از نقاط دیگر نیز قابل برداشت باشد.

شبکه توزیع، قلب شبکه آبرسانی شهر محسوب می شود. شبکه توزیع مناسب، بایستی مطابق با موازین زیر باشد:

• ظرفیت شبکه به حدی باشد که بتواند حداکثر جریان آب در یک ساعت را توزیع کند.
• هنگام موارد اظطراری، ظرفیت لوله در حدی باشد که بتواند آب مورد لزوم اطفای حریق را فراهم سازد.
• فشار آب به قدری باشد که آب در منازل و ساختمان ها جریان یابد.
• ارتفاع مخزن اصلی آب به گونه ای باشد که حداقل فشار درآن وجود داشته باشد. به طورکلی، شیب هیدرولیکی خطوط لوله بین ۱ تا ۴ درصد در حداکثر جریان آب باشد.
• تعمیر و نگهداری شبکه توزیع، ساده و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
• چنانچه به تعمیر یاتعویض خط لوله نیازباشد، شبکه توزیع بتواند آب را از طریق خط لوله ای غیر از لوله معیوب به مصرف کنندگان برساند.

اهمیت شبکه آبرسانی

شبکه لوله کشی، قسمتی از تاسیسات آبرسانی شهری است که وظیفه رساندن آب را به مصرف کنندگان بر عهده دارد. شبکه پخش آب در شهر، حدود ۵۰ تا ۹۰ درصد کل هزینه تاسیسات آبرسانی را به خود اختصاص می دهد. شبکه ها تابع چگونگی زندگی مردم، گسترش جمعیت در آینده، وضعیت جغرافیایی محل از نظر پستی و بلندی هستند.

در برخی موارد، دو شبکه توزیع آب در شهرهای بزرگ در نظر می گیرند. یکی شبکه توزیع آب مشروب و دیگری شبکه توزیع آب برای مصارف عمومی، صنعتی و تفریحی.

سامانه های شکلی شبکه آبرسانی

شبکه پخش یا توزیع آبرسانی شهر می تواند به تبع رویکردهای توسعه از الگوهای هندسی یا شکل های متنوعی برخوردار باشد. غالباً الگو یا سامانه شکلی شبکه آبرسانی (توزیع) در تطابق با الگوی شبکه راه های مربوط تجسم عملی پیدا می کند. در کلیات می توان سامانه های شکلی شبکه آبرسانی (توزیع) شهر را به سه دسته طبقه بندی نمود. هر یک از این سه دسته خود می توان به زیر دسته ها و شبه دسته های دیگری تقسیم شود. ذیلاً با محوریت سه دسته اصلی به تبیین ویژگی های هر کدام پرداخته می شود. سه دسته کلی عبارتند از: شاخه ای، حلقوی و مختلط.

سامانه شاخه ای / انشعابی

سامانه انشعابی یا شاخه ای، ساده ترین نوع شبکه آبرسانی به شمار می رود. این شبکه از یک سری خطوط لوله مستقیم تشکیل یافته است که از طرفین این لوله ها، لوله های دیگری منشعب می شود. جریان آب در آن ها همیشه یک طرفه و از سوی شاخه بزرگ تر به سوی شاخه کوچک تر است. در روستاها و شهرهای کوچک، از این نوع شبکه استفاده می شود.

مزایای سامانه شاخه ای

• محاسبات گذرحجمی (دبی) و همچنین فشار در نقطه، به نسبت دقیق خواهد بود و روش محاسبه نیز ساده تر می باشد.
• تعداد شیرهای قطع و وصل جریان در خطوط، کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه اقتصادی تر است.
• قطر لوله اصلی سامانه شاخه ای، براساس تعداد جمعیت محاسبه می شود و در نتیجه یک روش اقتصادی و مقرون به صرفه می باشد.

معایب سامانه شاخه ای

• وقتی یک شکستگی در خط اصلی لوله ایجاد می شود. قسمت اعظمی از شهر بدون آب می ماند.
• ممکن است نقاط کور در انتهای خطوط آبرسانی وجود داشته باشد، که به علت عدم استفاده، آب در آن نقاط راکد بماند و پس از مدتی که استفاده از آن قسمت آغاز می شود، آب بوی نامطبوعی دارد.
• آب قابل مصرف برای آتش نشانی محدود خواهد بود زیرا آب شهر فقط با یک شاخه اصلی تامین می گردد.
• آب هنگام حرکت به هر نقطه‌ای از سامانه لوله کشی، با افت فشار رو به رو خواهد شد.

سامانه حلقوی/ مداری

در سامانه حلقوی یا مداری، به منظور مشروب ساختن یک شهر یا یک نقطه، محل مورد نظر به شبکه های مختلف نقسیم می شود. چنانچه انتهای شاخه های شبکه شاخه ای را به همدیگر وصل کنیم، شبکه حلقوی به دست می آید شبکه های حلقوی، کاربرد مطمئن تری دارند و در اغلب طرح های آبرسانی شهری به کار گرفته می شوند.

این شبکه ها، عیب های شبکه شاخه ای را ندارند، ولی هزینه ساخت آن بیشتر است. در شبکه حلقوی، امکان دسترسی یکسان برای همه مردم فراهم می گردد. قبلاً محاسبه آن بسیار مشکل به نظر می رسید، ولی امروزه با استفاده از نرم افزارهای (برنامه های) کامپیوتری، این مشکل حل شده است. برای طراحی شبکه لازم است که توپوگرافی، شکل دان به شبکه و نقاط هم فشار بر روی نقشه ترسیم شوند.

محاسن سامانه حلقوی

• آب از دو سو وارد شبکه شده و در یک نقطه جمع نمی شود که باعث تعفن و بوئی نامطبوع آب گردد.
• می توان هنگام طرح و محاسبه این نوع شبکه ها، برای مسایل هیدرولیکی که در خطوط لوله و تقاطع ها به وجود می آید، چاره ای اندیشید.
• چنان که در یکی از حلقه ها یا مدارها، اختلال یا خرابی (نظیر شکستگی یا نشت) به وجود آید، بقیه قسمت های شبکه دچار نارسایی و بی آبی نخواهند شد.
• هنگامی که آتش سوزی در محل در حال گسترش است، به منظور اطفای حریق، این امکان وجود دارد که بتوان کلیه شیرهای مسیر را قطع نمود تا آب در مسیر آتش سوزی متمرکز گردد.

 معایب سمانه حلقوی

• از نظر قیمت تمام شده، این نوع لوله کشی گران تمام می شود و مقرون به صرفه نیست.
• محاسبات مربوط به قطر لوله ها، تعیین فشار در نقاط مختلف و تعادل افت فشار (نظیر ارتفاع در تقاطع ها) مشکل است وناچار حل معادلات پیچیده ای در شبکه های لوله کشی خواهیم بود.
• تعداد شیرهای مصرفی نسبت به سایر سامانه های لوله کشی بیشتر خواهد بود.

سامانه مختلط / درهم

ساخت شبکه های حلقوی خیلی گران تمام می شود و همیشه به صرفه اقتصادی نیست. لذا در عمل برای شبکه لوله کشی آب شهرها از هر دو سامانه حلقوی و شاخه ای استفاده می شود. شبکه های مختلط، یک لوله اصلی یا شاه لوله دارند که مسیر آن در راه های سواره قرار می گیرد و معمولاً لوله های فرعی در پیاده روها قرار دارد. این سامانه، یکی از رایج ترین روش های کاربرد سامانه شبکه بندی آب در شهرها می باشد.

دسته بندی سامانه های شکلی شبکه آبرسانی

همانطور که توضیح داده شد، شکل حلقوی در مقایسه با دو شکل دیگر شبکه آبرسانی پاسخ دهنده تر است. بنابراین در اکثر استانداردهای جهانی، از جمله استاندارد انجمن شهرسازی آمریکا (A.P.A) استفاده از این سامانه توصیه می گردد.

شبکه حلقوی اگر لوله ای به علت تعمیر ناشی از شکستگی یا نگهداری از سامانه بهره برداری خارج شود، آب از جهات دیگر به داخل شبکه توزیع هدایت می شود. در کل باید از کاربرد شبکه شاخه ای اجتناب شود. زیرا شدت جریان و فشار آب در هنگام بروز حوادث نظیر بروز آتش سوزی کاهش یافته و در عین حال به نزول کیفیت نیز می انجامد. شبکه شاخه ای همچنین می تواند فشار آب عملیات ریزش آب تحت فشار و آبرسانی در طول تعمیر یا نگهداری اساسی را با مشکل مواجه کند. استفاده از فرم شاخه ای برای شبکه آبرسانی آبادی های کوچک غیر منطقی نیست. اما، شبکه توزیع حلقوی بهترین و پاسخ دهنده ترین است.

منبع: کیمیافکر بزرگ