جمع آوري و دفع آبهاي سطحي از طريق كانالهاي روباز
در اين روش كانالها ي آبرو عمدتاً روباز بوده و فقط در نقاط ضروري از قبيل تقاطع خيابانها و يا پل عابر پياده و به صورت رو بسته اجرا مي گردد.
اين روش گرچه از نظر صرف هزينه ساخت كانال از ساير روشها ارزانتر است و همچنين تميز كردن آن آسانتراست، اما داراي عوارض نامطلوبي به شرح زير مي باشد:
-در خيابانها باعث كاهش سطح پياده رو مي گردد بخصوص در خيابانهاي فرعي كه عرض پياده رو آن 12 الی 3 متر مي باشد و اين كاهش عرض با در نظر گرفتن فضاي سبز كاملاً محسوس و نامطلوب است.
-با توجه به عوارض محدوده مورد طراحي در صورتيكه عرض كلي پياده رو به علت جوي روباز تعريض گردد مخارج عملياتي خاكي افزايش خواهد يافت.
-غالباً جوي ها به محل تخليه زباله توسط عابرين كسبه و اهالي تبديل شده و باقي ماندن مواد در جوي باعث آلودگي تعفن و محل تخم گذاري حشرات مي گردد.
-تغيير ابعاد و يا سر پوشيده شدن آن در موارد ضروري باعث متغير بودن عرض پياده رو مي گردد.
انواع ساختمان و سازه های انتقال آب
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
طراحی کانال (آبراهه) ها
کانالهائى که بدنه آنها با بتن يا مواد سخت ديگر ساخته شده باشد بهنام کانالهاى غيرفرسايشى ناميده مىشوند. ابعاد اين کانالها بر اساس فرمولهاى جريان يکنواخت، و در نظر داشتن کارائى هيدروليکى بهدست مىآيد.
حداقل سرعت مجاز
حداقل سرعت مجاز در کانالهاى غيرفرسايشى به سرعتى گفته مىشود که
مىبايست در کانال تأمين شود تا مواد معلقى که همراه آب وجود دارند در
کانال تهنشين نشوند. همچنين اين سرعت اجازه ندهد جلبکها و گياهان آبزى
مشابه د کانال استقرار يافته و رشد نمايند. رسوب سيلت و مواد معلق در
کانال و يا رشد جلبکها باعث مىشود که کانال از نظرسطح مقطع تغيير شکل
بدهد و جريان آب از حالت يکنواخت خارج شود. تجربه نشان داده است که حداقل
سرعت در کانالهاى غيرفرسايشى حدود ۶/۰ تا ۹/۰ متر در ثانيه است.
معادله مانينگ که سرعت آب توسط آن محاسبه مىشود نشان مىدهد که سرعت
تابعى از شيب کف کانال است و چون شيب کانال بسته به شيب زمينى است که
کانال درآن ساخته مىشود بنابر اين مهندس طراح بايد کنترل کند که آيا شيب
زمين مىتواند چنان سرعتى را در کانال ايجاد کند از حداقل سرعت مجاز کمتر
نباشد يا خير؟
بهترين مقطع هيدروليکى
معادلههاى تجربى که در طراحى کانالها استفاده مىشود- مانند معادله
مانينگ - مىبايست در ارتباط با توازن بين نيروهاى ثقلى که آب را به جلو
حرکت مىدهد، و نيروهاى مقاومت بدنه کانال، که باعث کندى حرکت آب مىشود،
باشد. کاراترين کانال از نظر انتقال آب کانالى است که به ازاء سطح مقطع
مشخص کوچکترين محيط خيش شده را داشته باشد. در هر شکل هندسى کاراترين
کانالى که بتواند مقدار بيشترى آب را از خود عبور دهد بهترين مقطع
هيدروليکى گفته مىشود.
هيدروليک کانال (آبراهه) های روباز
(معادله ۱): y1 + Z1 + (V12) / 2g = y2 + Z2 + (V22) / 2g + (hf)1-2
در اين معادله:
y = عمق جريان نسبت به کف آبراهه (ديمانسيون، L)
Z = رقوم ارتفاعى کف آبراهه نسبت به سطح مقايسه (ديمانسيون، L)
V = سرعت جريان (L/T)
hf = افت اصطکاک (L)
و انديسهاى ۱ و۲ نشاندهنده موقعيت نقاط ۱ و ۲ و علامت ۲-۱ نشاندهنده فاصله بين نقاط ۱ تا ۲ مىباشد. اين معادله مشابه معادله جريان در لولههاى تحت فشار مىباشد. با اين تفاوت که در آن بهجاى فشار (P/y) در مورد لولهها، عمق آب نوشته شده است.
بتن کانال های آب و فاضلاب
تعریف: ماده افزودنی واترپروف مایع بتن، ترکیبی است با ذرات بسیار ریز نامحلول در آب که پس از اختلاط با بتن در کل حجم آن گسترده می شود. به دلیل آبگریز بودن این مواد از نفوذ آب و مواد شیمیایی و سولفاتها جلوگیری کرده دوام بتن در برابر شرایط مختلف جوی افزایش می یابد. دیوارهای حائل، کانالهای آب، تونل ها، پل ها ، حوضچه ها
مهمترین علت عدم مقاومت بتن در مقابل نفوذ آب و سایر عوامل شیمیایى نداشتن فشردگى لازم و وجود خلل و فرج در بتن مى باشد. وجود چنین ضعفهایى در بتن نه تنها باعث نفوذ آب در آن و آببندى نشدن منابع و مخازن ساخته شده با چنین بتنى مى گردد بلكه نفوذ املاح شیمیایى مانند سولفاتها و كلرورها و تركیب این مواد با اجزاء تشكیل دهنده بتن باعث گسترش تركها و ایجاد خرابى و خلل و فرج بیشتر مى گردد.
افزودنى واترپروف با ایجاد فشردگى بیشتر در بتن مقاومت آن را در مقابل نفوذ آب و سایر املاح شیمیایى تا چند برابر افزایش داده و به علت كاهش میزان آب مصرفى از ایجاد فضاهاى خالى و منافذ ریز و همچنین ترك خوردگى بتن جلو گیرى مى نماید .
موارد مصرف:
ضرورى براى كلیه بتن هاى مصرفى در استخرهاى آب و فاضلاب ، سدها و ساخت بتنهاى نفوذناپذیر .
موارد کاربرد:
در سد سازی ومنابع هوایی وزمینی ساخته شده از بتن ، استخرها، سازه های بتنی که لازم است آببندی گردد.
درجاهائی که شرایط یخبندان و ذوب حاکم می باشد.
جهت ساخت بتن هاي نفوذناپذير و ملاتهاي كه آب بند بودن آنها الزامي است
جهت جلوگيري از نفوذ محلولهاي شيميايي
جهت آب بندي مخازن ؛ استخرها ؛ سدها و تونل ها
فونداسيون اسكله هاي دريايي
پوششهاي كف
بتنهاي پيش ساخته
انواع ملاتها و پلاسترهاي سيمان
كانالها ؛ آبروها
تاسيسات فاضلاب
هرجا كه بتن آب بند مورد نياز باشد
آبگیری از رودخانه با دریچه
آبگیری از رودخانه ها با دریچه
دریچه هایی که در آبگیری از رودخانه ها به کار برده می شوند و بر دو نوع اند:
1- دریچه های کشوئی (slide gates)
2- دریچه های قطاعی (Radial gates)
دریچه های کشوئی
این دریچه ها بطوزی که از اسمشان پیدا است در داخل کشوئی به طور عمودی رفت و امد می نمایند. وشامل قسمتهای زیر هستند :
1- کشو
کشو معمولا ازاهن پروفیل U است که در داخل بتن یا مصالح ساختمانی دیگر به طور قائم کار گذاشته می شود. ابعاد این آهن پروفیل به تناسب ارتفاع دریچه و فاصله پایه ها از روی محاسبه بدست می اید.
در بعضی از سدهای بزرگ به جای آهن پروفیل برای هدایت دریچه ها ازریل آهنی سرتاسری استفاده می شود وقرقره دریچه روی ریل حرکت می کند.
2- دریچه (Gate)
ممکن است با توجه به ابعاد و فاصله بین پایه ها از چوب با فلز ساخته شوند. دریچه های چوبی در ابعاد کوچک با ارتفاع حداکثر2 تا3 متر می باشند.عرض دریچه های چوبی 1تا3 متر و ضخامت آنها بین 10 تا 30 سانتیمتر می باشد. برای ابعاد بزرگتر ، معمولا دریچه های فلزی معمول است که ابعاد ان ها از طریق محاسبه و با توجه به فلزی که در ساختمان آنها بکار برده می شود به دست می آیند.معمولا برای ساخت دریچه ها ، از فولاد استفاده می شود.کارخنجات سازنده برای ار بین بردن خطر زنگ زدن ، فولاد را با قشری از مواد زنگ نزن می پوشانند.بعلاوه رنگ ضد زنگ نیز روی پوشش ضد زنگ می زنند.