دانلود مقاله آب

ذخیره آب
همانگونه که پیش از این اشاره شده است از یک سو مقدار مصرف شهری زیر تآثیر یک رشته نوسان قرار می گیرند که مهمترین آنها عبارتند از نوسان های سالانه ،نوسانهای روزانه و نوسانهای ساعتی و از سوی دیگر آب دهی منبع های طبیعی تهیه آب نیز به علت تغییرات فصلی و سالانه در مقدار بارندگی، به همراه دارند .

برای مطابقت دادن مقدار مصرف آب بامقدار آب موجوددر طبیعت همیشه نیاز به تاسیساتی بنام منبع های ذخیره آب هست که بتوانند در زمان پر آبی و یا کمی مصرف آب را در خود ذخیره نموده ودر زمان کم آبی ویا زیادی مصرف آنرا در اختیار مصرف کنندگان بگذارند .منبع های ذخیره بسته به نوع نوسان های مصرف انواع گوناگونی دارند .منبع های ذخیره فصلی که غالباً در پشت سد ها ایجاد می گردند جبرا ن نوسان دهای فصلی و سالانه را نموده ،مصرف آب شهر ها و ابیاری کشاورزی راتامین میکنند.

همچنین سفرهای زیر زمینی منبع های طبیعی هستند که با تغذیه ی مصنوعی آنها در سال های پر باران ، می توان در سال های کم باران توسط چاه زنی آب مورد نیاز را دوباره از آنها برداشت نمود .

منبع های ذخیره ای که در این بخش مورد بررسی قرار می گیرند برای تأمین نوسان های ساعتی و روزانه مصرف آب شهرها بکار می روند .

این منبع ها غالباً بجز جبران نوسان های مصرف شهر کار تأمین فشار لازم در شبکه شهری را نیز انجام می دهند .

این نوع منبع ها بنام منبع های بلند نامیده می شوند .

برای ذخیره آب و تأمین فشار در شهرک ها و یا در ساختمان های بلند گاهی از منبع ها ی زیر فشار نیز استفاده می گردد که مستقیماً توسط پمپی فشار درون آن در حد معینی ثابت نگهداری می شود.

2-منبع های زمینی هم تراز با ناحیه ی مصرف کننده ی آب
این منبع ها تنها برای ذخیره آ”ب بکار می رود .

در مقیاس کوچکتر
می توان آب انبارهای قدیمی را و در مقیاس بزرگ منبع های ذخیره آب شهرها را جزو و این گروه دانست .

برای آبرسانی شهر باید آب را از این منبع ها بیک منبع بلند فرستاد و یا در شهرهای بسیار کوچک و روستاها توسط پمپ و منبع زیر فشار ، فشار آب رادر شهرک تأمین نمود .

بنابراین ساختمان این گونه منبع ها به ندرت پیش می آید .

حجم این منبع ها بسته به شدت نوسان آ”ب دهی منبع طبیعی تهیه آب و نوسان مصرف در شهر تعین می گردند.

3- منبع های بلند
منبع های بلند بجز ذخیره آب فشار لازم در شبکه را نیز تأمین
می کنند.

برای تأمین ارتفاع لازم در این منبع ها یا از بلندی ها و تپه ماهورهای اطراف شهر استفاده می گردد ( منبع های زمینی بلند ) و یا با کمک پایه هایی فلزی و بتون آرمه منبع را در ارتفاع لازم می سازند ( برج های آب).

جای منبع ها – از نقطه نظر سیستم کار و موقعیت منبع ها نسبت به شهر چند حالت ممکن است رخ دهد .

حالت نخست – جای تهیه آب یا تصویه خانه و نقطه مناسب برای ایجاد منبع در یک سوی شهر باشد .

در این صورت آب مانند شکل (6-1) از یک سو وارد منبع ذخیره شده و از سوی دیگر به شهر و جای پخش آن جریان
می یابد .

در این حالت لوله برداشت و لوله تغذیه جدا از هم می باشند .

حالت دوم- جای تهیه آب مانند شکل ( 6-2) در یک سو شهر وجای مناسب برای ایجاد منبع همچون بلندیهای طبیعی در سوی دیگر شهر قرار دارند در این صورت باید آب از درون شهر به سوی منبع جریان یابد .

یعنی هنگامی که مصرف آب در شهر کم است آب اضافی از درون لوله های شهر به سمت منبع جریان می یابد و هنگامی که مصرف آب بیش از مقدار تهیه
می باشد (نزدیک ظهرها ) جریان آب از هر دو سو وارد شهر می گردد .

از این رو لوله تغذیه و برداشت آب در منبع در این حالت یکی بوده و جهت جریان آب در آن در ساعتهای گوناگون شبانه روز تغییر می کند .

حالت سوم – در مورد برج های آب در صورتی که شهر شیب چندانی نداشته باشد از نظر تعادل در افت فشارها و کم شدن بلندی منبع مناسب ترین نقطه برای ایجاد آ”ن وسط شهر می باشد .

البته باید توجه داشت که انتخاب جای برج آب در وسط شهر بیشتر از نظر شهر سازی و زیبایی شهر خوشایند نیست .

بلندی منبع – بلندی منبع باید به اندازه ای باشد که در شبکه لوله کشی شهر و در برابر همه خانه ها کمترین فشار آب لازم را برای مصرف کننده تأمین نماید .

این کمترین فشار در جدول (3-7) با توجه به بلندی
ساختمان های موجود در شهر تعیین شده است .

پس هر چه فاصله منبع تا آخرین مصرف کننده بیشتر و قطر لوله ها کمتر انتخاب گردند به علت زیادتر شدن افت فشار در مسیر جریان آب ، لازم می آ‎ید که بلندی منبع بیشتر گردد.

4– منبع های زمینی آب
این منبع ها در روی تپه های پیرامون ویا درون شهر ساخته می شوند.

بر ای ایمنی بیشتر در برابر گرما و سرما و عوامل دیگر کوشش می شود که با خاک برداری از زمین این منبع ها درون زمین ساخته شوند و گاهی نیز برای ایمنی های نظامی در برابر حمله های هوایی و یا در نگهداری زیبایی طبیعت این منبع ها را در دل تپه ها و کوه ها می سازند.

الف- حجم و ابعاد منبع های زمینی بلند –
حجم منبع های ارزانی نسبی ساختمان آنها و برای تامین بیشتر در برابر نارساهایی مانند از کار یا نوسانهای پیش بینی نشده مربوط به رژیم تغذیه منبع ، بیشتر از حداقل لازم برای نوسانهای مصرف شهر
بر می گزینند .

حجم منبع زمینی را بسته به بزرگی شهر دسته کم 50 تا 100 درصد
مصرف به روز شهر انتخاب می کنند .[1] .

در مقایسه با منبع های پایه دار (برج های آب ) و برخلاف آ”نها برای زیاد کردن ایمنی شهر اضافه گرفتن حجم منبع زمینی تا دو سه برابر شبانه روز نیز تغییر چندانی در هزینه ساختمان آن ایجاد نمی کند .

پس منبع های زمینی با حجمی کمتر از 100 متر مکعب بندرت ساخته می شود .

در تعیین حجم منبع های زمینی باید جمعیت 10 تا 25 سال آینده شهر مبنای محاسبه قرار گیرد و امکان گسترش آن را برای 50 سال آینده نیز پیش بینی نموده .

بسته به بزرگی شهر باید حجم ذخیره ای برای آتشنشانی نیز پیش بینی نمود و بر حجم منبع افزود .

جدول (6-1) کمترین حجم منبع های زمینی و مقدار حجم ذخیره های آتشنشانی را برابر استانداردهای آلمان تعیین می نماید .

با توجه به جدول نامبرده حجم منبع از رابطه (6-1) به دست می آید که در آن Qdmax ( 6-1) ماکزیمم مصرف شبانه روزی شهر برحسب متر مکعب و aدرصدی است که از ستون دوم جدول (6-1) بدست می آید و Vf حجم رزروی است که برای آتشنشانی باید پیش بینی گردد .

گودی آب در منبع های کوچک تا حجم 400 متر مکعب 5/2 تا 4 متر و در منبع های با حجم 400 تا 1500 متر مکعب 4 تا 5 متر و در منبع های بزرگ تا حداکثر 5/6 متر می توان باشد .

گودی زیاد آب در منبع ها سبب ایجاد نوسان و فشار ناخوشایندی در شبکه لوله کشی شهر می گردد .

جدول شماره 6-1-تعیین حجم منبع های بلند زمینی فاصله سقف منبع تا بلند ترین سطح آب در منبع نباید از 30 سانتی متر کمتر گردد تا رسیدن هوا به آب درون منبع همیشه امکان پذیر باشد .

ب – شکل منبع های زمینی بلند – اگر سطح زیر مبنا برای ایجاد یک منبع ثابت فرض شود ، شکل دایره بزرگترین حجم را برای منبع بوجود می آورد .

پس از دید اقتصادی بهتراست منبع های با حجم 300 تا 3000 متر مکعب را استوانه ای شکل بسازند .

بجز آن از نظر مقاومت استاتیکی نیز شکل دایره ای اقتصادی تر می باشد .

در منبع های کوچکتر از 300 متر مکعب به علت افزایش نسبی هزینه قالب بندی دایره ای شکل و در منبع های بزرگتر از 3000 متر مکعب نیز به علت افزایش هزینه ساختمان سقف آنها طرح منبع های مستطیل ارزانتر می گردند .

موضوع قابل توجه در طرح منبع ها اینست که در حجم های بزرگتر از 100 مترمکعب باید حجم مزبور دست کم به دو بخش تقسیم گردد تا بتوان هنگام شستشو و یا تعمیر یک بخش ، از آب بخش دیگر برای آبرسانی شهر استفاده نمود .

در منبع های استوانه ای ممکن است منبع را به دو منبع استوانه ای تو در تو مانند شکل (6-3) تبدیل کرد که محور هر دو یکی بوده و حجم های برابری بسازند .

بدنه ی منبع های زمینی را باید در همه جهت ها با دوسه لایه قیر گونی و یا عایق های دیگر عایق کاری نمود برای جلوگیری از اثر گرما و سرما روی این منبع ها را تا حدود یک متر خاکریزی می کنند برای ایجاد جریان هوا در دریچه هایی در سقف منبع ها پیش بینی می کنند .

دهانه این دریچه ها باید تا نیم متر بالاتر از سطح زمین ادامه یابند تا امکان ورود آبهای سطحی به منبع از میان برود .

روی دهانه های نام برده سقف شیروانی شکلی می سازند که مانع از ورود آب باران به درون منبع گردد.

ج – نکاتی درباره محاسبه های استاتیکی منبع های زمینی بلند – در محاسبه های استاتیکی باید مقاومت ساختمان منبع در برابر فشار آب درون منبع و فشار خاک بیرون آن در حالت های گوناگون زیر بررسی گردد: حالت نخست – منبع پر از آب بوده و خاکریزی اطراف آن هنوز انجام نگرفته باشد .

حالت دوم – منبع خالی و خاکریزی اطراف آن انجام شده باشد .

حالت سوم – منبع پر از آب و خاکریزی اطراف آن انجام شده باشد .

حالت چهار م – در مورد منبع هایی که از دو قسمت و یا بیشتر تشکیل شده باشند باید یک منبع را پر از آب و بقیه را خالی و خاکریزی اطراف آنها را نیز انجام گرفته فرض نمود در منطقه های زلزله خیز باید اثر نیروهای عرضی ناشی از زمین لرزه را برای جلوگیری از ترک های بعدی در منبع در محاسبه دخالت داد .

در طرح منبع های استوانه ای شکل کاربرد روش بتن پیش تنیده هزینه ساختمان را کاهش می دهد .

درمورد بار مرده روی سقف بجز وزن قسمت بتن آرمه ، وزن یک متر ارتفاع خاک اشباع شده از آب و نیز وزن برف باید مورد توجه قرار گیرند .

د- سیستم تغذیه و برداشت آب از منبع های زمینی بلند – در کنار منبع های زمینی پیش بینی اتاقک فرمان لازم می باشد .

در این اتاقک شیرهای مربوط به لوله های آبرسانی به منبع ، برداشت آب از منبع در حالت معمولی و در حالت آتش نشانی و بالاخره شیر خالی کردن و شستشوی منبع کار گذاشته شوند .

مانند شکل (6-3) نقطه ی برداشت آب و نقطه ی ورود آب در منبع ها باید طوری پیش بینی گردند که هیچگاه آب در منبع به حالت ایستاده و مرده باقی نماند .

حرکت و تغییر آب حتی برای بخش ذخیره آتش نشانی هم باید اجرا گردد .

در شکل های (6-1) و (6-2) روشی که می توان به بوسیله ی آن آب ذخیره شده برای مواقع آتش نشانی را مرتباً عوض نمود نشان داده شده است .

نقطه ورود آب باید 20 سانتیمتر بالاتر از بلند ترین سطح آب د رمنبع باشد .

سوپاپ برداشت آب Rدر منبع ها باید 20 تا 30 سانتیمتر بالاتر از کف منبع قرار گیرد تا مواد ته نشین شده د رمنبع وارد لوله آ‎برسانی شهر نگردد .

کف منبع باید به سمت یک نقطه (چاهک شستشو) و یا یک امتداد (مجرای زه کش ) 1 تا 2 درصد شیب داشته باشد .

در انتهای شیب باید لوله ای برای خالی کردن آب منبع هنگام شستشوی آن و بیرون آوردن گل و لای از آن پیش بینی گردد.

5- برج های آب (منبع های پایه دار ) این منبع ها از فولاد و یا بتن آرمه ساخته شده و روی پایه هایی قرار می گیرند .

بلندی آنها فشار لازم در شبکه پخش آب و حجم آنها