مرجع تخصصی آب و فاضلاب

 مواد و وسايل لازم:

«روغن يا گريس ـ لام شيشه‌اي ـ قطره چكان»

روش كار:

 يك لام شيشه‌اي را گرفته و نصف سطح آن را به روغن يا گريس آغشته مي‌كنيم. با قطره چكان چند قطره آب روي قسمت روغن كشيده و چند قطره آب روي قسمت بدون روغن بريزيد. چه چيزي مشاهده مي‌شود؟ دليل چيست؟

 مواد و وسايل لازم:

«دستمال كاغذي ـ بشر بزرگ ـ سوزن يا تيغ ـ مايع ظرفشويي»

روش كار:

 درون بشر آب ريخته، تيغ يا سوزن را روي تكه‌اي از دستمال كاغذي قرار داده و به آرامي روي سطح آب رها مي‌كنيم، بعد ازمدتي دستمال كاغذي خيس شده و ته‌نشين مي‌شود. ولي تيغ يا سوزن در سطح آب شناور مي‌ماند. چرا؟ چگالي آب و فولاد را مقايسه كنيد. آيا با توجه به اين چگالي‌ها تيغ يا سوزن فولادي مي‌بايست در آب شناور شود يا خير؟ دليل بياوريد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نیزار ترجمه واژه wetland است. نیزارها زمینهایی هستند که در بخشی از سال یا کل سال مرطوب می‌باشند. رایجترین تعریف نیزارها را انجمن ماهی و حیات وحش آمریکا ارائه داده است:

نیزارها زمینهای انتقالی بین سیستم‌های خاکی و آبی هستند که در آنها سطح آب معمولا در سطح یا نزدیک سطح زمین قرار دارد یا زمین با آب کم عمقی پوشانده شده است. اساسا تمام نیزارها دارای خاکی هستند که به صورت دوره‌ای با آب پوشانده یا اشباع می‌شود. این خاکها به عنوان خاکهایhydic شناخته می‌شوند وگیاهانی که به این خاکها خو کرده‌اند آبدوست (hydrophyte) نامیده می‌شوند.

نیزارها بسته به گیاهان موجود در آنها،شرایط آب و موقعیت جغرافیایی با نامهای مختلفی نامگذاری شده‌اند مثل :Swamps,Marshes,Bogs,Sloughs(1)
به خاطر اینکه نیزارها میزان بالاتری فعالیت زیستی در مقایسه با سایر اکوسیستمها دارند، می‌توانند بسیاری از آلاینده‌های مرسوم را تغییر شکل دهند و فاضلاب متعارف را به محصولات بی ضرر یا مواد مغذی حیاتی که برای فعالیتهای زیستی مورد نیازند،تبدیل کنند.به دلیل اینکه نیزارها از انرژیهای طبیعی محیطی مانند نورخورشید، باد، خاک،گیاهان وحیوانات در کار تصفیه استفاده می‌کنند، به مواد شیمیایی نیاز ندارند وکمترین انرژی سوختهای فسیلی مورد نیاز بوده در نتیجه نیزارها یکی از کم‌هزینه‌ترین سیستمهای تصفیه می‌باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بشر به علت احتیاج به آب که یک ماده حیاتی پر ارزش است ، در هر شرایطی به جستجوی آن اقدام نموده و به آن دسترسی پیدا کرده است . بدون شک ایرانیان باستان اولین کسانی بوده اندکه در حفر چاه و قنات پیش قدم بوده اند.

چاه:

به سوراخ استوانه ای شکل عمودی یا مایل که در زمین حفر شده است چاه گفته می شود . در این صورت روشن است که هرگونه سوراخ استوانه ای شکل حفر شده در زمین ، یعنی از چاه های جذبی فاضلاب گرفته تا چاه های اکتشافی که امروز تا 16 کیلومتری زیر سطح زمین ادامه می یابد،چاه گفته می شود. قدیمی ترین چاه در دنیا چاه یوسف در نزدیکی قاهره است که در قرن نوزدهم قبل از میلاد مسیح تا عمق 90 متری ، در سازند سخت حفر شده است.

اولین چاه عمیق در ایران در سال 1315 در نزدیکی تهران حفر شد.

چاه های آب را بسته به عمق ، روش حفر و استفاده که از آن ها ب عمل می آید به انواع زیر تقسیم می کنند:

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سرريز سيفوني عبارتست از مجراي بسته به شكل U معكوس كه تاج آن در سطح نرمال قرار مي گيرد . هنگامي كه سطح آب در مخزن بالاي سطح نرمال قرار بگيرد ، جريان از روي سرريز به شكل جريان آزاد رود گذر خواهد بود . عمل سيفوني شدن موقعي شروع مي شود كه هواي روي تاج مجرا خارج شود و جريان ادامه يابد .

غالب سرريزهاي سيفوني از 5 جزء اصلي تشكيل شده اند ، دهانه ورودي ، ران رويي ، گلوگاه يا مقطع كنترل ، ران زيرين و مجراي خروجي .
معمولاً براي جلوگيري از ادامه عمل تخليه ، به هنگامي كه سطح آب مخزن به تراز نرمال ميرسد ، از يك مجراي هوادهي كه عمل سيفون را متوقف مي سازد ، استفاده مي شود . در غير اينصورت ، سيفون آنقدر به عمل تخليه ادامه خواهد داد تا هوا وارد دهانه ورودي شود . براي جلوگيري از ورود آشغال و يخ و ... به داخل سيفون ، دهانه ورودي را به ميزان قابل توجهي پا‌يينتر از سطح نرمال درياچه قرار مي دهد . افزون بر آن ، با اين عمل از تشكيل گردابها نيز در مدخل كه ممكن است سبب پايين آمدن راندمان كار سيفون شود ، جلوگيري به عمل مي آيد .
براي اتصال دهانه ورودي قائم به گلوگاه از ران فوقاني به صورت يك تبديل همگرا استفاده مي شود ، معمولاً گلوگاه يا مقطع كنترل داراي سطح مقطع مستطيلي است و در بالاترين قسمت خم زيرين سيفون قرار مي گيرد . ادامه خم زيرين به يك لوله قائم يا مايل وصل مي شود كه ران زيرين را تشكيل مي دهد . اغلب همانطور كه در شكل نشان داده شده است ، ران زيرين بر روي شيب معكوس قرار مي گيرد ، اين امر سبب خواهد شد كه عمل هواگيري با تشكيل يك پرده جريان كه سرتاسر ران زيرين را مي پوشاند به خوبي انجام پذيرد .
از سرريز سيفوني نيز مي توان در سدهاي خاكي استفاده نمود . به علت وجود فشارهاي منفي ، لازم است لولـه به اندازه كافي سخت باشد تا بتواند نيروهاي مخرب را تحمل نمايد . اتصالات بايد كاملاً آب بندي شوند و اقدامات لازم براي جلوگيري از ترك خوردگي لولـه كه ممكن است در نتيجه حركت و يا نشست خاكريز حاصل شود ، بعمل آيد . براي جلوگيري از كاهش فوق العاده فشار مطلق و نزديك شدن به حد كاويتاسيون ، كل افت بار در سيفون نبايد از 6 متر تجاوز كند .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سرريز ريزشي مجهز به بار شكن

از اين نوع سرريزها در مواردي استفاده مي شود كه بخواهيم ، بدون ساختن حوضچه آرامش ، آب را از يك ارتفاع زياد به ارتفاع كمتري منتقل كنيم . در اين سرريزها پايه هاي بار‌شكن مي تواند بصورت مانع عمل كند و سبب استهلاك انرژي آب شود . بدين ترتيب آب در مسير حركت خود داراي سرعت نسبتاً كمي خواهد بود . سرعت خروجي كم و اقتصادي بودن را مي توان ، بدون توجه به بلندي آبشار ، از محاسن اين نوع سرريزها دانست.

 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سرريز آبرو يك شكل خاصي از سرريزهايي است كه آبراهه تخليه آنها بصورت تونل و يا مجاري سر پوشيده است . سرريز زير گذر از يك مجرا كه از بدنه يا تكيه گاه هاي سد عبور ميكند تشكيل مي گردد . مقطع مجراي زير گذر مي تواند به شكل دايره اي ، مربعي ، مستطيلي ، يا نعل اسبي ساخته شود .
تفاوت سرريز آبرو با سرريز مجهز به دهانه سقوط ، در اين است كه دهانه ورودي آنها شكل قائم و يا مايل دارد و شيب كف آنها در سرتاسر مسير تقريباً يكنواخت است و محدوديتي ندارد دهانه ورودي سرريز مي تواند داراي لبه هاي تيز و يا مدور باشد و كانال تقرّب سرريز ممكن است ديواره هاي موازي و يا واگرا داشته باشد . كف كانال تقرب سرريز ممكن است مسطح و يا داراي يك شيب دلخواه باشد . هرگاه دهانه سرريز آبرو مستغرق نباشد ، سيستم همانند كانال باز عمل خواهد كرد . ممكن است دهانه سرريز مستغرق باشد ، ولي روزنه ورودي طوري تنظيم شده باشد كه آبرو پر نشود . در اينصورت سرريز ، مانند يك سرريز با دهانه سقوط يا يك سرريز شوت كه كنترل روزنه اي بر آنها حاكم است ، عمل خواهد كرد . هنگامي كه عمل هواگيري منظور شده و جريان در آبرو بصورت پر است ، عملكرد آن شبيه سرريز سيفوني خواهد بود . هرگاه از سرريز آبرو بصورت سرريز سيفوني استفاده شود . بايد به نقاط ضعف سرريز هاي سيفوني ( اشاره شده در بخش سرريزهاي سيفوني ) توجه كرد .
اگر سرريزهاي آبرو در شيب تند قرار گرفته و جريان در آن بصورت پر باشد ، فشار در طول مرزها ي آبروكاهش مي يابد و ممكن است به حالت منفي در آيد . در صورتيكه فشار منفي زياد باشد ، خطر پديدة كاويتا‌سيون در سطح آبراهه زياد مي شود و امكان انهدام آن وجود خواهد داشت . در صورتيكه در مناطق با فشار منفي چنين تركها و حفره هايي بوجود آيد ، ممكن است كه خاك اطراف آبرو را به داخل خود بكشد . بنابراين براي سيستمهاي با ارتفاع زياد كه ممكن است ايجاد فشار منفي قابل توجهي در آبرو نمايد ، نبايد از اين گونه سرريزها استفاده كرد . افزون بر آن ، گذر از جريان آزاد به جريان تحت فشار با ارتعاشات زيادي همراه است كه با افزايش اختلاف ارتفاع بين ابتدا و انتهاي آبرو ، بر ميزان آن افزوده مي شود . به اين دلايل نبايد از سرريزهاي فوق براي مواردي كه افت هيدروليكي از 5 /7 متر تجاوز مي كند ، بهره جست .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سرريز نيلوفري ( لا له اي)

سرريز نيلو فري ( سرريز با دهانه سقوط ) معمولاً در سدهايي كه در درة باريك اجرا شده‌اند و يا داراي شيب تند تكيه گاه مي باشد ، بكار مي روند . همچنين در مواردي كه تونل ها و گالريهاي انحراف با قطر كافي در اختيار باشد ، مي توان از اين نوع سرريزها استفاده كرد . يكي ديگر از نكات مثبت اين سرريزها اين است كه با ارتفاع نسبتاً كم مي توان به ظرفيت ماكزيمم آن نزديك شد . اين خصوصيت مي تواند در مواردي كه حداكثر جريان خروجي از سرريز بايد محدود باشد ، مفيد واقع شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب