 | |
|
مقدمه
ويعتبر جزءًا لا يتجزأ من أنظمة إدارة المياه في المشاريع الزراعية والحضرية حيث يساعد الصرف تحت السطحي في صرف المياه الزائده عن حاجه المزروعات فى الأراضى الزراعيه ، أو حمايه المنشآت والبنيه التحتيه من الإنهيار بسبب تسريب مياه الأمطار خلال التربه.
ترجع فكره أنظمه الصرف تحت سطحى إلى التحكم فى مسار المياه الزائده ومنعها من التجمع فى أماكن غير مرغوب فيها ولا يتم ذلك إلا بإنشاء بعض الأنظمه التى سنتحدث عنها فيما بعد.
ما أهميه الصرف تحت السطحى؟
الصرف تحت السطحي له أهمية كبيرة في تحسين واستدامة كل من الأراضي الزراعية والبنية التحتية المدنية. وهنا سوف نعمل على تقسيم إستخدامات تلك النظام إلى قسمين:
أولا : فى مجال الصرف الزراعى.فهو يعمل على تصريف المياه الزائده عن حاجه المزروعات بعد عمليه الرى ويكثر إستخدامه فى كثير من المناطق الزراعيه فى مصر
- يحسن من تهوية التربة ويساعد على منع تراكم الأملاح الضارة داخل التربة.
- يساهم في الحفاظ على خصوبه التربه مما يزيد من الإنتاجية الزراعية بنسبه 25 %.
- يقلل من خطر تعفن التربة وتلف المحاصيل نتيجة تجمع المياه.
- تعزيز التدفق السريع للمياه الجوفية.
- التخفيف من تشبع التربة بالمياه وخفض منسوب المياه الجوفية.
إهمال التخطيط الجيد لشبكات صرف مياه الأمطار حول المبانى والبدرومات قد يكلفك كثيرا فى المستقبل فأنظمه الصرف المغطاه ستعمل على :
- حمايه أساسات المباني من تسريب المياه الزائده والتى قد تؤدى إلى ضعف وهبوط التربه أسفل الأساسات.
- تجب مخاطر التصدعات والشروخ فى الأساسات وحوائط البدروم والجراجات نتيجة تراكم المياه تحت السطح.
- تخفيف ضغوط المياه على الجدران الإستناديه والمستخدمه فى سند التربه وتشكيل مناسيب اللاندسكيب.
- حمايه البدرومات من تسرب المياه والرطوبة، مما يمنع الأضرار الناجمة عن تسرب المياه.
- منع تآكل الطرق والمباني والأساسات نتيجة تجمع المياه، مما يحافظ على سلامة البنية التحتية.
- زيادة ثبات الأرض وقواعد المباني عن طريق تقليل محتوى الرطوبة وإحداث نظام رطوبة أكثر استقرارًا
- منع تجمع المياه في المنخفضات الخاصه بمناطق التلال (ملاعب الجولف) بسبب التشكيلات وعدم إستواء السطح.
- تحسين وفلتره المياه مما يساهم في تقليل تلوث المياه الجوفية ،مما ينعكس إيجابًا على جودة المياه المستخدمة في معالجه مياه الصرف وإستخدامها مره أخرى.
لا فائده من إستخدام طبقات عزل قويه دون التخطيط الجيد لتصريف المياه.
أمثله على الصرف تحت السطحى ؟
تعددت أنظمه الصرف تحت السطحى ومنها :أولا : الصرف الفرنسى French drains
الهدف الرئيسي لهذا النظام هو التحكم في المياه السطحية أو الجوفية الضحلة قبل أن تتسبب في أي أضرار.
يستخدم على نطاق واسع في تنسيق الحدائق أو حول محيط العقارات لتحويل المياه بعيدًا عن المناطق التي قد تتعرض للفيضانات أو تجمع المياه.
غالبًا ما يتم تركيبه بعمق ضحل نسبيًا، مع مراعاة وجود ميول سطحية لتوجيه المياه الزائدة نحو طبقة الزلط ومنها إلى خط الصرف.
يتكون هذا النظام من خندق مليء بالحصى يحتوي على أنبوب مثقب على طول قاع الخندق. يمكن إضافة قماش ترشيح حسب نوع التربة لمنع الانسداد.عادةً ما يمتد النظام من منطقة مرتفعة إلى منطقة منخفضة، مما يسمح بتوجيه المياه بعيدًا عن المناطق الحساسة، غالبًا إلى بئر جاف أو منطقة تصريف آمنة أخرى.
يعمل النظام على تصريف المياه السطحية والمياه الجوفية الضحلة بفعالية، مما يساعد في منع الفيضانات وإدارة جريان مياه الأمطار حول المباني والمنشآت.
ثانيا :الصرف الستائرى Curtain drain
يتكون هذا النظام من مواسير مثقبه ومحاطه بالحصى وهو يشبه الصرف الفرنسي التقليدي، ولكنه لا يمتد إلى السطح وبدلاً من ذلك يتم تغطيته بالتربة، حيث يمكن زراعة العشب أو أي نباتات أخرى، بحيث يتم إخفاء الصرف .
يعمل النظام على تصريف المياه السطحية والمياه الجوفية الضحلة بفعالية، مما يساعد في منع الفيضانات وإدارة جريان مياه الأمطار حول المباني والمنشآت.
ثانيا :الصرف الستائرى Curtain drain
يتكون هذا النظام من مواسير مثقبه ومحاطه بالحصى وهو يشبه الصرف الفرنسي التقليدي، ولكنه لا يمتد إلى السطح وبدلاً من ذلك يتم تغطيته بالتربة، حيث يمكن زراعة العشب أو أي نباتات أخرى، بحيث يتم إخفاء الصرف .
الصرف الستائرى يهدف بشكل رئيسي إلى تحويل المياه الجوفية الضحلة بعيدًا عن مناطق محددة، مثل المناطق المحيطة بأنظمة الصرف الصحي أو أساسات المباني، وذلك عبر اعتراضها فوق الطبقات التربة المقيّدة (الصلبة وغير القابلة لتصريف المياه).
يُستخدم هذا النظام في المناطق التي تكون فيها المياه الجوفية قريبة من السطح أو حيث يوجد خطر تسرب المياه إلى الهياكل، مما قد يؤثر على وظائف أنظمة الصرف الصحي.
عادةً ما يتم تركيبه على أعماق متوسطة، فوق الطبقات التربة الصلبة، مع مراعاة الظروف الخاصة للتربة وموقع المشكلة.يتكون هذا النظام من خندق مليء بالحصى يحتوي على أنبوب مثقب في الأسفل، وغالبًا ما يكون مجهزًا ببطانة غير قابلة للنفاذ على الجانب الأعلى لضمان توجيه المياه بعيدًا عن المناطق التي تحتاج للحماية.
يعتبر هذا النظام فعالًا في منع وصول المياه إلى المناطق الحساسة ويستخدم بشكل واسع في المناطق ذات منسوب المياه الجوفية المرتفع أو التي تعاني من مشاكل خاصة بالمياه الجوفية، خاصة في البيئات السكنية والزراعية.
ثالثا : تصريف الزعنفه Fin Drain
ثالثا : تصريف الزعنفه Fin Drain
هو نوع من أنظمة الصرف المبتكرة التي تستخدم بشكل رئيسي في البنية التحتية المدنية مثل الطرق، المطارات، والجسور، وكذلك في بعض التطبيقات الزراعية.
وهو عباره عن ألواح مستطيله مثقبه مصنوعه من مواد مقاومه للمياه مثل البلاستيك ويتم تغطيتها بنسيج الجيوتكستايل (geotextile)توضع رأسيه على جسم الجدران الخرسانيه للبدروم مثلا وتسمح بإلتقاط وتجميع المياه من حول الجدران الخرسانيه ومن ثم تصريفها فى قنوات سفليه مجمعه إلى أقرب نقطه صرف .
من مميزاته
يُشبه نظام الصرف الفرنسي، لكن هدفه الرئيسي هو توزيع المياه على مساحات واسعة بدلاً من تخزينها في موقع محدد. يُستخدم عادة في الحدائق والملاعب للحد من تراكم المياه.
هذا النظام مصمم لتوزيع المياه المعالجة أو الزائدة بشكل متساوٍ عبر منطقة واسعة، بدلاً من تجميعها في مكان واحد. يُستخدم بشكل شائع في أنظمة الصرف الصحي وإدارة المياه الجوفية.
يتألف النظام من شبكة من الأنابيب المثقبة المدفونة تحت الأرض، التي تتيح توزيع المياه عبر نقاط متعددة، مما يسمح بتصريف المياه ببطء وعلى نطاق واسع.
يتم تصميم النظام لضمان توزيع المياه بشكل متساوٍ على طول الأنابيب، مما يمنع تشبع التربة بالمياه ويحافظ على جودتها.
من مميزاته
من مميزاته
- يمكن تطبيقه في مجموعة متنوعة من الأماكن، بدءًا من المشاريع المدنية الكبرى إلى المناطق الزراعية.
- نظرًا لأن النظام يُدفن عموديًا، فهو يوفر مساحة مقارنة بأنظمة الصرف التقليدية.
- يُعتبر بديلاً اقتصاديًا وفعالًا، خاصة في المناطق التي تحتاج إلى تركيب سريع وإدارة فعالة للمياه الزائدة.
يُشبه نظام الصرف الفرنسي، لكن هدفه الرئيسي هو توزيع المياه على مساحات واسعة بدلاً من تخزينها في موقع محدد. يُستخدم عادة في الحدائق والملاعب للحد من تراكم المياه.
هذا النظام مصمم لتوزيع المياه المعالجة أو الزائدة بشكل متساوٍ عبر منطقة واسعة، بدلاً من تجميعها في مكان واحد. يُستخدم بشكل شائع في أنظمة الصرف الصحي وإدارة المياه الجوفية.
يتألف النظام من شبكة من الأنابيب المثقبة المدفونة تحت الأرض، التي تتيح توزيع المياه عبر نقاط متعددة، مما يسمح بتصريف المياه ببطء وعلى نطاق واسع.
يتم تصميم النظام لضمان توزيع المياه بشكل متساوٍ على طول الأنابيب، مما يمنع تشبع التربة بالمياه ويحافظ على جودتها.
من مميزاته
- يمنع تجمع المياه في نقطة واحدة، مما يقلل من خطر الفيضانات وتشبع التربة.
- يحسن تصريف المياه في التربة، مما يعزز قدرتها على امتصاص المياه ويُحسن الظروف البيئية للزراعة والبناء.
- يحقق توزيعاً موحداً للمياه، مما يمنع تآكل التربة ويحافظ على استقرار الأرض.
- يُستخدم في تصريف المياه المعالجة من أنظمة الصرف الصحي اللامركزية، بتوزيعها في التربة المحيطة بشكل آمن وصحي.
- فعال في إدارة المياه الجوفية، مما يمنع تجمعها في نقطة معينة ويقي الأساسات والهياكل من التأثيرات السلبية.
- يطبق في الحقول الزراعية لضمان توزيع المياه الزائدة بشكل متساوٍ، مما يحسن توازن الرطوبة ويزيد من إنتاجية المحاصيل.
تطبيقات أنظمه الصرف تحت السطحى
أنظمة الصرف تحت السطحي لها مجموعة واسعة من التطبيقات عبر مختلف القطاعات، بما في ذلك الزراعة، البناء، والبنية التحتية الحضرية.التطبيقات الزراعية.
- الحقول الزراعية: تساعد أنظمة الصرف تحت السطحي في إزالة المياه الزائدة من التربة، مما يمنع التشبع المائي، ويحسن تهوية التربة، ويعزز نمو المحاصيل الصحي. هذا مهم بشكل خاص في المناطق التي تحتوي على تربة طينية ثقيلة أو المناطق المعرضة للفيضانات.
- إدارة مياه الري: يساعد الصرف تحت السطحي في التحكم في مستوى المياه الجوفية، مما يمنع تراكم الملوحة ويضمن أن تحصل المحاصيل على الكمية المثلى من المياه.
- حماية الأساسات: تُستخدم أنظمة الصرف تحت السطحي مثل المصارف المحيطية (مصارف البكاء) حول أساسات المباني لمنع تسرب المياه إلى البدروم والتسبب في أضرار إنشائيه.
- حماية أساسات المباني الكبيرة من تسرب المياه الجوفية وإدارة مياه الأمطار السطحية.
- في الساحات والحدائق الخاصه: تُستخدم أنظمة الصرف تحت السطحي مثل المصارف الفرنسيه (French drain) لمنع تراكم المياه، مما يمكن أن يؤدي إلى تآكل التربة وتعفن جذور النباتات وتكون برك المياه الراكده والتى فيها تتكاثر البعوض.
- الحدائق العامة والملاعب الرياضية: في المناطق الحضرية، تُستخدم أنظمة الصرف تحت السطحي للحفاظ على جفاف الحدائق وملاعب النجيل الطبيعى تمنع هذه الأنظمة التشبع بالمياه الذي يمكن أن يضر بالعشب ويجعل المناطق غير صالحة للاستخدام.
- ملاعب الجولف لما فيها من إختلاف فى المناسيب (تلال ومنحدرات) قد يساعد فى تجمع المياه دون صرفها.
- الطرق السريعة والشوارع: يُستخدم الصرف تحت السطحي لمنع تراكم المياه تحت أسطح الطرق، مما يمكن أن يؤدي إلى تلف الأرصفة وتقليل عمر الطرق. يتضمن ذلك استخدام أنابيب التصريف، والمصارف الفرنسيين، والمصارف الاعتراضية على طول الطرق.
- إدارة الأراضي الرطبة: يمكن استخدام أنظمة الصرف تحت السطحي للتحكم في مستويات المياه في الأراضي الرطبة المدارة، مما يدعم ظروف بيئية محددة أو يمنع تراكم المياه غير المرغوب فيه في المناطق المحيطة.
- مكافحة التآكل: في المناطق المعرضة لتآكل التربة، تساعد أنظمة الصرف تحت السطحي في إدارة تدفق المياه، مما يقلل من خطر الانهيارات الأرضية وتدهور التربة.
- الوقاية من الفيضانات: في المناطق الساحلية والمنخفضة، يُعتبر الصرف تحت السطحي ضروريًا لإدارة مستويات المياه الجوفية العالية ومنع الفيضانات، خاصة في المناطق التي تقع تحت مستوى سطح البحر أو المعرضة للعواصف.
- الاستقرار الهيكلي: تُثبت أنظمة الصرف تحت السطحي خلف الجدران الاستنادية وعلى طول الحواجز لتخفيف الضغط الهيدروليكي، مما يمنع فشل الجدران والتآكل.
توضح هذه التطبيقات تنوع وأهمية أنظمة الصرف تحت السطحي في إدارة المياه بفعالية عبر بيئات وصناعات مختلفة.
مقارنه بين الصرف السطحى وتحت السطحى
كلا النظامين الغرض منهما صرف المياه وحمايه سطح التربه من المياه الزائده ولكن لكل نظام إستخدماته حيث يتم إختيار كل نوع على حسب نوع التربه والتكلفه والتضاريس وغيره من الأمور.|
الصرف
السطحى |
الصرف تحت
السطحى |
|
|
|
المميزات |
|
|
العيوب |
بشكل عام، يُفضل استخدام نظام صرف مركب يجمع بين الصرف السطحي والصرف تحت السطحي للحصول على أفضل النتائج وأقصى إستفاده ممكنه.