بخشی از مقاله
آب ، مایه حیات
1-ذخيره آب
همانگونه كه پيش از اين اشاره شده است از يك سو مقدار مصرف شهري زير تآثير يك رشته نوسان قرار مي گيرند كه مهمترين آنها عبارتند از نوسان هاي سالانه ،نوسانهاي روزانه و نوسانهاي ساعتي و از سوي ديگر آب دهي منبع هاي طبيعي تهيه آب نيز به علت تغييرات فصلي و سالانه در مقدار بارندگي، به همراه دارند .
براي مطابقت دادن مقدار مصرف آب بامقدار آب موجوددر طبيعت هميشه نياز به تاسيساتي بنام منبع هاي ذخيره آب هست كه بتوانند در زمان پر آبي و يا كمي مصرف آب را در خود ذخيره نموده ودر زمان كم آبي ويا زيادي مصرف آنرا در اختيار مصرف كنندگان بگذارند .منبع هاي ذخيره بسته به نوع نوسان هاي مصرف انواع گوناگوني دارند .منبع هاي ذخيره فصلي كه غالباً در پشت سد ها ايجاد مي گردند جبرا ن نوسان دهاي فصلي و سالانه را نموده ،مصرف آب شهر ها و ابياري كشاورزي راتامين ميكنند. همچنين سفرهاي زير زميني منبع هاي طبيعي هستند كه با تغذيه ي مصنوعي آنها در سال هاي پر باران ، مي توان در سال هاي كم باران توسط چاه زني آب مورد نياز را دوباره از آنها برداشت نمود .
منبع هاي ذخيره اي كه در اين بخش مورد بررسي قرار مي گيرند براي تأمين نوسان هاي ساعتي و روزانه مصرف آب شهرها بكار مي روند . اين منبع ها غالباً بجز جبران نوسان هاي مصرف شهر كار تأمين فشار لازم در شبكه شهري را نيز انجام مي دهند . اين نوع منبع ها بنام منبع هاي بلند ناميده مي شوند .
براي ذخيره آب و تأمين فشار در شهرك ها و يا در ساختمان هاي بلند گاهي از منبع ها ي زير فشار نيز استفاده مي گردد كه مستقيماً توسط پمپي فشار درون آن در حد معيني ثابت نگهداري مي شود.
2-منبع هاي زميني هم تراز با ناحيه ي مصرف كننده ي آب
اين منبع ها تنها براي ذخيره آ”ب بكار مي رود . در مقياس كوچكتر
مي توان آب انبارهاي قديمي را و در مقياس بزرگ منبع هاي ذخيره آب شهرها را جزو و اين گروه دانست . براي آبرساني شهر بايد آب را از اين منبع ها بيك منبع بلند فرستاد و يا در شهرهاي بسيار كوچك و روستاها توسط پمپ و منبع زير فشار ، فشار آب رادر شهرك تأمين نمود . بنابراين ساختمان اين گونه منبع ها به ندرت پيش مي آيد . حجم اين منبع ها بسته به شدت نوسان آ”ب دهي منبع طبيعي تهيه آب و نوسان مصرف در شهر تعين مي گردند.
3- منبع هاي بلند
منبع هاي بلند بجز ذخيره آب فشار لازم در شبكه را نيز تأمين
مي كنند. براي تأمين ارتفاع لازم در اين منبع ها يا از بلندي ها و تپه ماهورهاي اطراف شهر استفاده مي گردد ( منبع هاي زميني بلند ) و يا با كمك پايه هايي فلزي و بتون آرمه منبع را در ارتفاع لازم مي سازند ( برج هاي آب).
جاي منبع ها – از نقطه نظر سيستم كار و موقعيت منبع ها نسبت به شهر چند حالت ممكن است رخ دهد .
حالت نخست – جاي تهيه آب يا تصويه خانه و نقطه مناسب براي ايجاد منبع در يك سوي شهر باشد . در اين صورت آب مانند شكل (6-1) از يك سو وارد منبع ذخيره شده و از سوي ديگر به شهر و جاي پخش آن جريان
مي يابد . در اين حالت لوله برداشت و لوله تغذيه جدا از هم مي باشند .
حالت دوم- جاي تهيه آب مانند شكل ( 6-2) در يك سو شهر وجاي مناسب براي ايجاد منبع همچون بلنديهاي طبيعي در سوي ديگر شهر قرار دارند در اين صورت بايد آب از درون شهر به سوي منبع جريان يابد . يعني هنگامي كه مصرف آب در شهر كم است آب اضافي از درون لوله هاي شهر به سمت منبع جريان مي يابد و هنگامي كه مصرف آب بيش از مقدار تهيه
مي باشد (نزديك ظهرها ) جريان آب از هر دو سو وارد شهر مي گردد . از اين رو لوله تغذيه و برداشت آب در منبع در اين حالت يكي بوده و جهت جريان آب در آن در ساعتهاي گوناگون شبانه روز تغيير مي كند .
حالت سوم – در مورد برج هاي آب در صورتي كه شهر شيب چنداني نداشته باشد از نظر تعادل در افت فشارها و كم شدن بلندي منبع مناسب ترين نقطه براي ايجاد آ”ن وسط شهر مي باشد . البته بايد توجه داشت كه انتخاب جاي برج آب در وسط شهر بيشتر از نظر شهر سازي و زيبايي شهر خوشايند نيست .
بلندي منبع – بلندي منبع بايد به اندازه اي باشد كه در شبكه لوله كشي شهر و در برابر همه خانه ها كمترين فشار آب لازم را براي مصرف كننده تأمين نمايد . اين كمترين فشار در جدول (3-7) با توجه به بلندي
ساختمان هاي موجود در شهر تعيين شده است . پس هر چه فاصله منبع تا آخرين مصرف كننده بيشتر و قطر لوله ها كمتر انتخاب گردند به علت زيادتر شدن افت فشار در مسير جريان آب ، لازم مي آيد كه بلندي منبع بيشتر گردد.
4– منبع هاي زميني آب
اين منبع ها در روي تپه هاي پيرامون ويا درون شهر ساخته مي شوند. بر اي ايمني بيشتر در برابر گرما و سرما و عوامل ديگر كوشش مي شود كه با خاك برداري از زمين اين منبع ها درون زمين ساخته شوند و گاهي نيز براي ايمني هاي نظامي در برابر حمله هاي هوايي و يا در نگهداري زيبايي طبيعت اين منبع ها را در دل تپه ها و كوه ها مي سازند.
الف- حجم و ابعاد منبع هاي زميني بلند –
حجم منبع هاي ارزاني نسبي ساختمان آنها و براي تامين بيشتر در برابر نارساهايي مانند از كار يا نوسانهاي پيش بيني نشده مربوط به رژيم تغذيه منبع ، بيشتر از حداقل لازم براي نوسانهاي مصرف شهر
بر مي گزينند .
حجم منبع زميني را بسته به بزرگي شهر دسته كم 50 تا 100 درصد
مصرف به روز شهر انتخاب مي كنند .[1] . در مقايسه با منبع هاي پايه دار (برج هاي آب ) و برخلاف آ”نها براي زياد كردن ايمني شهر اضافه گرفتن حجم منبع زميني تا دو سه برابر شبانه روز نيز تغيير چنداني در هزينه ساختمان آن ايجاد نمي كند . پس منبع هاي زميني با حجمي كمتر از 100 متر مكعب بندرت ساخته مي شود .
در تعيين حجم منبع هاي زميني بايد جمعيت 10 تا 25 سال آينده شهر مبناي محاسبه قرار گيرد و امكان گسترش آن را براي 50 سال آينده نيز
پيش بيني نموده .
بسته به بزرگي شهر بايد حجم ذخيره اي براي آتشنشاني نيز پيش بيني نمود و بر حجم منبع افزود . جدول (6-1) كمترين حجم منبع هاي زميني و مقدار حجم ذخيره هاي آتشنشاني را برابر استانداردهاي آلمان تعيين
مي نمايد .
با توجه به جدول نامبرده حجم منبع از رابطه (6-1) به دست مي آيد كه در آن Qdmax ( 6-1)
ماكزيمم مصرف شبانه روزي شهر برحسب متر مكعب و aدرصدي است كه از ستون دوم جدول (6-1) بدست مي آيد و Vf حجم رزروي است كه براي آتشنشاني بايد پيش بيني گردد . گودي آب در منبع هاي كوچك تا حجم 400 متر مكعب 5/2 تا 4 متر و در منبع هاي با حجم 400 تا 1500 متر مكعب 4 تا 5 متر و در منبع هاي بزرگ تا حداكثر 5/6 متر مي توان باشد . گودي زياد آب در منبع ها سبب ايجاد نوسان و فشار ناخوشايندي در شبكه لوله كشي شهر مي گردد .
اضافه حجم لازم جهت آتشنشاني
بر حسب متر مكعب حجم منبع بر حسب درصد
كل مصرف ماكزيمم روزانه جمعيت شهر به نفر
50 تا 200
300
350
350 100%
75%
60%
50% كمتر از 2000
3000 تا 5000
5000 تا 10000
جدول شماره 6-1-تعيين حجم منبع هاي بلند زميني
فاصله سقف منبع تا بلند ترين سطح آب در منبع نبايد از 30 سانتي متر كمتر گردد تا رسيدن هوا به آب درون منبع هميشه امكان پذير باشد .
ب – شكل منبع هاي زميني بلند –
اگر سطح زير مبنا براي ايجاد يك منبع ثابت فرض شود ، شكل دايره بزرگترين حجم را براي منبع بوجود مي آورد . پس از ديد اقتصادي بهتراست منبع هاي با حجم 300 تا 3000 متر مكعب را استوانه اي شكل بسازند . بجز آن از نظر مقاومت استاتيكي نيز شكل دايره اي اقتصادي تر مي باشد . در منبع هاي كوچكتر از 300 متر مكعب به علت افزايش نسبي هزينه قالب بندي دايره اي شكل و در منبع هاي بزرگتر از 3000 متر مكعب نيز به علت افزايش هزينه ساختمان سقف آنها طرح منبع هاي مستطيل ارزانتر مي گردند .
موضوع قابل توجه در طرح منبع ها اينست كه در حجم هاي بزرگتر از 100 مترمكعب بايد حجم مزبور دست كم به دو بخش تقسيم گردد تا بتوان هنگام شستشو و يا تعمير يك بخش ، از آب بخش ديگر براي آبرساني شهر استفاده نمود .
در منبع هاي استوانه اي ممكن است منبع را به دو منبع استوانه اي تو در تو مانند شكل (6-3) تبديل كرد كه محور هر دو يكي بوده و حجم هاي برابري بسازند . بدنه ي منبع هاي زميني را بايد در همه جهت ها با دوسه لايه قير گوني و يا عايق هاي ديگر عايق كاري نمود براي جلوگيري از اثر گرما و
سرما روي اين منبع ها را تا حدود يك متر خاكريزي مي كنند براي ايجاد جريان هوا در دريچه هايي در سقف منبع ها پيش بيني مي كنند . دهانه اين دريچه ها بايد تا نيم متر بالاتر از سطح زمين ادامه يابند تا امكان ورود آبهاي سطحي به منبع از ميان برود . روي دهانه هاي نام برده سقف شيرواني شكلي مي سازند كه مانع از ورود آب باران به درون منبع گردد.
ج – نكاتي درباره محاسبه هاي استاتيكي منبع هاي زميني بلند –
در محاسبه هاي استاتيكي بايد مقاومت ساختمان منبع در برابر ف
شار آب درون منبع و فشار خاك بيرون آن در حالت هاي گوناگون زير بررسي گردد:
حالت نخست – منبع پر از آب بوده و خاكريزي اطراف آن هنوز انجام نگرفته باشد .
حالت دوم – منبع خالي و خاكريزي اطراف آن انجام شده باشد .
حالت سوم – منبع پر از آب و خاكريزي اطراف آن انجام شده باشد .
