مرجع تخصصی آب و فاضلاب

محل استقرار پمپاژ آب برحسب شرائط محل متغیر بوده و اغلب در محل برداشت آب (چاه، چشمه، رودخانه) می باشد. از نظر كلی باید محل استقرار پمپ را با درنظرگرفتن خطر طغیان رودخانه و یا خطر استغراق، قرارداده و گذشته از آن باید در مقابل خطرات ناشی از ریزش محل و رطوبت نامناسب و یخبندان محافظت نمود. در داخل محوطه ایستگاه پمپاژ و در كف ساختمان آن شیب 1% منظور نمود و برای هركدام از ماشین آلات موجود، پی و پایه مجرائی درنظر گرفته می شود.
با علم به اینكه ایستگاههای پمپاژ معمولاً در گودترین نقاط شهر واقع می شود، باید تدابیری برای جلوگیری از خرابی تلمبه خانه ها در اثر ورود آبهای سطحی حاصل از بارندگی درنظر گرفت.
در مواردیكه محل تلمبه خانه در داخل شهر است باید ساختمان آن از نظر وضع ظاهری، نظیر منازل مسكونی اطراف بوده و منظره ناخشایندی ایجاد نگردد.

الف- محل ایستگاه پمپاژ وقتی منبع تغذیه چشمه باشد:
درصورتیكه محل برداشت آب چشمه باشد چند حالت زیر مطرح می گردد:

۱- در صورتیكه ارتفاع چشمه ها از ارتفاع مخزن ذخیره بیشتر باشد آب در اثر نیروی ثقل به منبع تغذیه هدایت شده و احتیاجی به عمل پمپاژ نخوهد بود، كه در اغلب روستاهای دارای چشمه این پدیده در سهولت كار آبرسانی آن محل كمك زیادی خواهد نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع سدها:
سدهای خاکی:

سدهای خاکی مصالحشان را از همان منطقه احداث و یا نواحی نزدیک تأمین می کنند ، و اصولاً دارای هسته رسی می باشند . رس بر اثر تماس با آب مانع نفوذ و انتقال آب و رطوبت می گردد و مانند نوعی عایق رطوبتی عمل می کند . اگر عمده مصالح تشکیل دهنده سد خاکی یکسان باشند ، سد را همگن می گویند و در غیر اینصورت ناهمگن. اگر کل سد خاکی از رس باشد سد خاکی همگن است ، اما اگر هسته مرکزی سد رس باشد و دور هسته مرکزی را با سنگهای دانه درشت پر کرده باشند ، سد غیر همگن محسوب می شود. از نظر تحلیل و آنالیز این نوع سدها بسیار حساس می باشند و در عین حال از نظر اجرا و پیاده سازی ساده تر می باشند.اجرای این سد در رودخانه های عریض ساده تر است. مصالح این سد اعم از ریز دانه و درشت دانه بایستی در دسترس باشد. این سدها برای زمینهایی نامناسب  از نظر مقاومت مناسب ترین نوع سد می باشند.

سدهای سنگریز:

این سدها خودبخود غیر همگن می باشند و حتماً باید یک بافت آب بند در مرکز آن قرار گرفته باشد. شکل این سدها درست مانند سد ناهمگن خاکی با هسته رسی می باشد با این تفاوت که در مرکز سد به جای رس از سنگ ریزه نفوذ ناپذیر استفاده می شود و در دور تا دور سد سنگریزه های دشت تر ریخته می شود. در برخی موارد رویه سد را به جای سنگریزه با بتن می پوشانند که در آنصورت دیگر نیازی به هسته آب بند نمی باشد. اینگونه سدها اغلب از نوع بلند می باشند. این نوع سد در برابر زلزله بسیار مقاوم هستند . سنگهای ریخته شده برای سد بایستی خاصیتهایی از قبیل جذب کم آب ، سایش کم ، مقاومت فشاری بالا و در برابر سرد و گرم شدن مقاومت خوبی داشته باشند.

سدهای بتنی وزنی:

این سدها عمدتاً کوتاه هستند و ارتفاع آنها بین 15 تا 20 متر می باشد ، این سدها به دلیل وزن زیادی که با بتن برای آن بوجود می آورند بر اثر فشار آب حرکت نمی کند و از جای خود تکان نمی خورد. در این نوع سد سرریز شدن آب مشکلی ایجاد نمی کند . این سدها در دره های عریض ساخته می شوند . این نوع سد در برابر تغییر درجه حرارت  نیز هیچگونه حساسیتی ندارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب زيرزميني كه از سطح زمين ناشي مي‌شوند
•نفوذ آب‌هاي آلوده :
آبدهي بيشتر چاه‌هاي بهره‌برداري‌كننده از آبخوان، توسط نفوذ آب‌هاي سطحي حمايت مي‌شود (شكل 1). در حقيقت، بيش از نيمي از آبدهي چاه مستقيما از ورود آب‌هاي سطحي مجاور تامين شود كه ممكن است آلوده باشند. با مهاجرت آب درون زمين، مقداري از مواد حذف يا رقيق مي‌شوند، مخصوصا كه جريان آب از ميان فيلترهايي، مانند شن وماسه، يا مواد زيستي (مواد آلي) عبور مي‌كند. اگر جريان از (سوراخ‌هاي) بازشدگي‌هاي بزرگ، مانند سوراخ‌هايي كه در آبخوان‌هاي كربناتي هستند، عبور كند احتمالا تصفيه صورت نمي‌گيرد. كلرايد، نيترات، و چندين تركيب آلي، كه اكثرا متحرك هستند، بصورت آزادانه با آب حركت مي‌كنند، و با فيلتراسيون حذف نمي‌شوند.
مثال‌هايي از تفكيك منابع آب زيرزميني با فيلتراسيون ذكرشده براي آبهاي سطحي آلوده، گسترده و زياد هستند. در موارد زيادي، آلودگي ناشي از دفع مستقيم پساب‌هاي صنعتي و شهري درون جريان آب است، كه سپس درون آبخوان مجاور وارد مي‌شود. در شرايط هيدرولوژي مانند اين، ممكن است چندين ماه يا حتي سال لازم باشد تا آلاينده‌ها به چاه برسند.
•مكان دفع مواد پسماند مايع و جامد :
يك دليل آلودگي آب‌هاي زيرزميني دفع مواد پسماند بطور مستقيم درون سطح زمين، است. مانند كودهاي كشاورزي، لجن‌ها، زباله‌ها، و پسماندهاي صنعتي. اين زباله‌ها ممكن است بصورت تپه‌هاي مجزا باشند يا در سطح زمين پخش شوند. اگر زباله‌ها شامل مواد قابل حل باشند، مي‌توانند نفوذ كنند. مسايل مشابه مي‌تواند در مجاورت گونه‌هاي مختلف انبار ذخيره‌سازي رخ دهد.
•ذخيره‌سازي در انبارها، پسماندها، و مواد فاسد :
شايد مثال اوليه‌ي آلودگي ناشي از انبارهاي ذخيره‌سازي در آبهاي زيرزميني، مخازن حفاظت نشده‌ي نمك يخ‌زدائي (كلرايد كلسيم يا سديم) است، كه معمولا با ماسه مخلوط شده و براي نگهداري در بسياري از بزرگراه‌ها استفاده مي‌شود. نمك به سرعت حل مي‌شود و نفوذ مي‌كند يا با رواناب جاري مي‌شود. متوسط اندازه‌ي انبارهاي ذخيره‌سازي ممكن است دربرگيرنده‌ي 150 تا 250 تن نمك، با افزودني‌هايي مانند نمك اسيد فروسيانيك داراي تركيبات آهن، و نمك اسيد فروسيانيك سديم، و شايد فسفات و نمك اسيد كروميك براي كاهش خوردگي، باشد (Williams، 1984).
انبارهاي ذخيره‌سازي ديگر شامل زغال سنگ، سنگ معدن فلزي، فسفات‌ها، و سنگ گچ، است. سنگ‌هاي معدني سولفيد فلزي و زغال سنگ، زمانيكه در معرض هوا قرار مي‌گيرند، ممكن است تشكيل اسيد خشك بدهند، و در نتيجه‌ي كم شدن pH آب، ممكن است مواد افزودني معدني يا ديگر مواد تشكيل دهنده‌ي زمين، حل شوند.
پسماندها، كه شامل سنگ معدني با درجه‌ي بسيار پايين تصفيه، هستند، كه ممكن است آب‌هاي اسيدي توليد كنند. آنها معمولا با تالاب‌هاي مورد استفاده براي دفع زباله‌هاي معدني ناشي از پاكسازي و اشباع از سنگ معدن، در ارتباط هستند. به عنوان يك قانون كلي، تالاب‌هاي پسماند بودن پوشش هستند، و هنگاميكه با دوغاب پر مي‌شوند، آزاد (رها) مي‌شوند؛ آنها ممكن است به عنوان منابع اسيد، فلزات، مواد جامد محلول، و راديواكتيويته، بكار روند.
مواد پسماند يا باقيمانده كه در طي حفر معدن توليد شده‌اند، مواد فاسد ناميده مي‌شوند. بيش از يك قرن، مواد فاسد سولفيد آهن غني شده، به عنوان منبع اصلي زه‌كشي معدن اسيد در زمين‌هاي زغال‌سنگ شرقي و در معادن سولفيد فلزات، بكار گرفته شد.
•انبارهاي زباله و آشغال :
درطي دو دهه‌ي گذشته، محققان ديدگاه جدي در مورد اثرات زيست‌محيطي انبارهاي موقتي، داشته‌اند. رواناب‌هايي كه در ميان تفاله‌هاي آشغال نفوذ مي‌كنند، يك مجموعه‌ي گسترده از مواد بيولوژيكي و شيميايي را جمع‌آوري مي‌كند. سيالات حاصل، يا مايعات ناشي  از عبور از زباله‌ها، ممكن است مواد معدني بسيار زيادي جمع كنند، و نفوذ كنند، كه برخي از مواد تشكيل دهنده‌ي آن ممكن است تجزيه يا حذف نشوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه (کانال)هاي روباز : آبراهه هاي روباز از معمولترين روش هاي انتقال آب به شمار مي آيند. اين آبراهه ها در شبکه آبياري کانال و در شبکه زهکشي ، زهکش ناميده مي شوند. در آبراهه هاي روباز آب فقط در امتداد شيب زمين حرکت مي کند و به همين دليل کانال ها معمولاً در بالاترين قسمت زمين ساخته مي شوندتا آب بتواند از طريق کانال وارد مزرعه شود.
کانال پوشش نشده(فرسایشی):
اين کانال معمول ترين نوع کانال به شمار مي ايند که بر روي زمين حفر مي شوند و خاک هاي حفاري شده به منظور تشکيل خاکريز کنار کانال مورد استفاده قرار مي گيرد. 
کانال پوشش شده (غیر فرسایشی):
کانال ها را مي توان از مصالح مختلفي چون خاک رس کوبيده شده، بتن، آجر ، آسفالت و ورقه هاي (pvc) پوشش داد. در اين صورت از رشد علف هاي هرز، فرسايش خاک، نفوذ ، ديواره و ... جلوگيري کرده و بازده انتقال آب را افزايش داده ايم. 
خطوط لوله :
گاهي در بعضي از سيستم هاي آبياري به جاي کانال هاي روباز و يا به جاي قسمتي از آنها از لوله استفاده مي شود، دلايل اين کار عبارتست از :
- کم کردن تلفات آب ناشي از نشت و تبخير
- عدم رويش علف هاي هرز
- کنترل بهتر بر نحوه توزيع آب
- اشغال زمين کمتر در سيستم آبياري
- جنبه هاي بهداشتي و کيفيت آب 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب ‌های زيرزمينی
در صورت حركت آب در چرخه‌ي هيدرولوژيك، كيفيت آن در پاسخ به اختلافات محيط‌هايي كه از ميان آن عبور مي‌كند، تغيير مي‌كند. اين تغييرات ممكن است طبيعي يا ساخته‌ي دست بشر باشد؛ در برخي موارد، مي‌توان آنها را كنترل كرد، در موارد ديگر نمي‌توان چنين كاري كرد، اما در بيشتر موارد مي‌توان آنها را به منظور محدود كردن تغييرات مضر كيفي آب، مديريت كرد.
كيفيت بيولوژيكي، شيميايي، و فيزيكي آب ممكن است در محدوده‌ي وسيعي قرار بگيرد. در حقيقت، اغلب تشخيص منشا (طبيعي يا ساخته‌ دست بشر) مشكلات كيفي آب ناممكن يا خيلي دشوار است. كيفيت طبيعي در نوع و مقدار مواد محلول و نامحلول كه آب با آنها در تماس است، منعكس مي‌شود. عموما آب سطحي داراي مواد جامد حل‌شده‌ي كمتري نسبت به آب‌هاي زيرزميني است، با اين حال در بسياري زمانها كه رواناب آب زيرزميني منبع اصلي جريان‌هاي سطحي است، كيفيت آب سطحي وزيرزميني يكسان است. در مورد رواناب سطحي، جريان‌ها ممكن است شامل مقادير زياد مواد معلق و، در بعضي شرايط، مقادير زياد جامدات حل‌شده، باشند. با اين حال، اكثرا در طي نرخ‌ های بالای جريان‌های سطحي، غلظت مواد معدني محلول كم است.
اگرچه كيفيت مواد شيميايي آب در سطح يا آبخوان‌های كم عمق (سطحی) از يك زمان به بعد در يك محدوده‌ مناسب قرار مي‌گيرد، در آبهاي زيرزمينی عميق‌تر، حداقل در مقياس محلي كه آبخوان تحت پمپاژ قرار نمي‌گيرد، توسط خصوصيات فيزيكي و شيميايي تقريبا ثابت، مشخص مي‌شوند. به عنوان يك قانون كلي، مواد جامد محلول با عمق و زمان، و فاصله‌ي كه آب در زمين طي مي‌كند، افزايش مي‌يابند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مخازن توزيع آب (Distribution tank)

در سيستم های آبرسانی برای اجتماعات مختلف با استفاده از مخازن توزيع برای مقاصدی چون ذخيره سازی آب، متعادل سازی جريان يكنواخت تغذيه(ورودی) و جريان نايكنواخت مصرف(خروجی) و نيز تامين و متعادل سازی فشار، طراحی و احداث میشود.

مخازن از نظر موقعيت نسبت به سطح زمين به دو دسته تقسيم بندی می شوند:

الف) مخازن زمينی: كه بر روی زمين به صورت مدفون و غير مدفون ساخته می شود.

ب) مخازن هوايی: روی پايه ها نصب می شود.

مخازن توزيع از نظر موقعيت نسبت به سطح منطقه مصرف كنندگان به طور كلی به دو دسته تقسيم بندی می شوند:

انواع مخزن

 الف ) مخزن سطحی (Surface   reservior): در اين نوع مخزن اختلاف ارتفاع چندانی با سطح منطقه مصرف كنندكان وجود ندارد و معمولا ً در سطح زمين احداث م‍ی شود.

ب) مخزن مرتفع : (Elevated reservoir) اين نوع مخزن بالاتر از سطح منطقه مصرف كنندگان قرار می گيرد. در مخازن مرتفع، اختلاف ارتفاع لازم بين مخزن و سطح منطقه مصرف كنندگان توسط پايه های بتنی يا فلزی (به صورت مخزن پايه دار يا هوايي) و يا تپه ماهورهای داخل و اطراف شهر (به صورت مخزن زمينی) تامين می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تکنیک های حفاری     

 آشنایی

تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند. تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترین گمانه‌ها در چین حفر شده و سیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف، اقطار و در سنگهای گوناگون، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.

انواع روشها و تکنیکهای حفاری

حفاری شوئیدنی (Wash boring)

این حفاری برای بدست آوردن نمونه‌های خاک، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار می‌رود.

روش حفاری :

بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب می‌شود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدایت می‌کند.

 مزایا :

نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.

 محدودیتها :

اجرای عملیات، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونه‌ها می‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.

مته دورانی (Ratary drill)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نكات ایمنی که در عملیات حفر چاه     

در عملیات چاه‌کنی تا عمق 5 متر، وجود حداقل دو نفر و با افزایش عمق چاه، حداقل وجود 3 نفر برای ادامه عملیات الزامیست، با شروع حفر انباری چاه یک نفر کمک کلنگ‌دار به افراد گروه اضافه می‌شود. برای حفاظت کارگران از خطر ریزش اطراف چاه، باید در محل ایستادن کارگران تخته یا الوارهای زیرپایی با مقاومت و پهنای کافی گذاشته شود. برای جلوگیری از سقوط خاک و سنگ به داخل چاه، دور دهانه باید آستانه‌ای به عرض حداقل 15 سانتیمتر با مصالح مقاوم تعبیه گردد.

مقنی قبل از ورود به چاه برای عملیات چاه‌کنی، باید طناب نجات را به کمک کمربند ایمنی مخصوص به خود بسته باشد.

در مواردی که نوع مصالح استخراج شده از حفاری چاه به صورتی است که کلاه و سپر حفاظتی تکافو نمی‌کند، باید در فواصل مناسب از دیواره میله چاه پناهگاههایی تعبیه شود که در صورت لزوم مقنی در این محلها مستقر شود.

 خاک حاصل از کندن چاه، نباید به فاصله کمتر از 2 متر از کناره‌های چاه ریخته شود به نحوی که احتمال ریزش آن به داخل چاه وجود نداشته باشد.

 در صورتی که احتمال کمبود اکسیژن در اعماق چاه وجود داشته باشد، باید نسبت به تعبیه وسایل مناسب برای هوادهی به داخل چاه اقدام شود، این وسایل باید به تجهیزات ایمنی لازم برای جلوگیری از خطر برق‌گرفتگی مجهز شده باشند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب