-
اصول طراحی شبکه فاضلاب - قسمت اول
تاریخ انتشار : یکشنبه، ۰۲ اردیبهشت ۱۳۹۷
پیشگامان تاسیسات : مسئله بیرون راندن فاضلاب از محیط زیست انسان از زمانی به وجود آمد که مردم به زندگی گروهی روی آوردند . با پیدایش شهرها و گسترش شبکه های آبرسانی انسان برای پاکسازی و پاک نگهداری زندگی خویش ، بیرون راندن پساب های به دست آمده را پسندیده و لازم دید . پس از پیشرفت تکنیک شبکه های آبرسانی ساختن شبکه های دفع فاضلاب ها نیز مورد توجه قرار گرفت .
قدیمی ترین کانالیزاسیون را می توان در آثار تمدن هندیان مشاهده نمود . در این آثار که تاریخ آن ها به حدود 7000 سال پیش نسبت داده می شود . باقیمانده فاضلاب روهایی با دیواره آجری و یا سفالی برای هدایت فاضلاب های خانگی دیده می شود .
در خرابه های شهر بابل و نینوا نیز در جزیره کرت آثاری از مجراهای فاضلاب و آبریزگاههای همگانی دیده شده اند . در شهرهای یونان و رم قدیم آثار فاضلاب روهایی به قطرهای 2 تا 3 متر دیده می شوند که ساختمان آن ها را به 2000 سال قبل از میلاد نسبت می دهند . در اورشلیم آثار کانال های هدایت فاضلاب به بیرون شهر و جمع آوری آن در دریاچه های فاضلاب و حتی استفاده از فاضلاب به عنوان کود در کشاورزی دیده شده است که تاریخ ایجاد آن به حدود 3000 سال پیش می رسد . در شهر بمبئی باقیمانده گند ابرو هایی مشاهده می شود که ساختمان آن ها را به محدود 1900 سال پیش مربوط می دانند .تاحدود یک صد سال پیش گندابروها و به ویژه کانال های فرعی فاضلاب به صورت روباز ساخته می شدند . بعد از آشکار شدن اثر این قبیل کانال ها در بخش بیماری های واگیر ، کوشش به عمل آمد که تمام گندابروها و فاضلابروها در زیر زمین ساخته شوند . قرار گرفتن فاضلابروها در زیر زمین موجب شد که در پائین رفتن سطح آب زیرزمینی تاثیر نیکویی بنماید و این خاصیت نیز جز محاسن شبکه های جمع آوری فاضلاب قرار گیرد .کانال های اصلی شبکه جمع آوری فاضلاب ( اگو ) برای اولین بار در سال 1789 میلادی در شهر پاریس به طول 36 کیلومتر ساخته شدند .
شهر لندن پس از کشتاری که بیماری وبا در آن انجام داد و طی آن 25 هزار نفر تلف شدند در سال های 1832 تا 1848 دارای شبکه زیرزمینی جمع آوری فاضلاب شد .
هامبورگ در سال 1842 – برلین در سال 1852 و فرانکفورت در سال 1866 دارای شبکه کانالیزاسیون شدند .به طور کلی مسئله جمع آوری فاضلاب در جهان به اوایل قرن هجدهم مربوط می شود .
در ایران تا گذشته نزدیک مسئله دفع فاضلاب بسته به وضعیت سطح آب زیرزمینی به دو گونه حل می گردد :
الف ) شهرهایی که عمق سطح آب های زیرزمینی و نفوذ پذیری زمین نسبتا زیاد است . در این شهرها از روش سنتی یعنی چاه های جاذب جهت دفع فاضلاب استفاده می گردد .
ب ) شهرهایی که سطح آب زیرزمینی بالا و یا زمین از نفوذ پذیری کمی برخوردار است . در این شهرها به ناچار از زهکشهای طبیعی و یا ساختن فاضلابروهای موضعی و کوتاه ، فاضلابهای خانگی و سطحی را جمع آوری و بدون تصفیه به بیرون از شهر منتقل می کرده اند .در 20 – 30 سال اخیر در بعضی از شهرها نظیر اصفهان و اهواز اقدام به ایجاد شبکه جمع آوری فاضلاب گردید و هم اکنون طرح شبکه های جمع آوری فاضلاب در بسیاری از شهرهای ایران که در این مورد با مشکلات حادی روبرو هستند ، در دست تهیه و یا اجرا می باشد .
پروژه های شبکه های جمع آوری فاضلاب :
پس از احداث و برقراری شبکه تامین آب آشامیدنی ، پروژه بهسازی محیط جهت دفع فاضلاب بایستی احداث گردد . زیرا حاصل فعل و انفعالات انسانی و استفاده از شبکه های توزیع آب ، تولید آب کثیف و آلوده خواهد بود . پروژه های بهسازی محیط از پر هزین ترین پروژه ها می باشند . ( شبکه جمع آوری فاضلاب تهران 3000 میلیارد تومان ) و گذشته از آن پیاده کردن و احداث آن در یک مرحله بسیار مشکل می باشد . این گونه پروژه ها اغلب به صورت مرحله ای احداث می شوند .
برای انجام پروژه های انتقال و تصفیه فاضلاب و منطقه ای لازم است که اصول زیر مورد ملاحظه قرار گیرند :1- جمعیت نهایی شهر که باید از این امکانان استفاده نمایند .
2- اعتبار و پول موجود برای این هدف .
3- کیفیت فاضلابی که می بایست جمع آوری و تصفیه گردد .
4- مقادیر ریزش باران در هر منطقه .
5- میزان فاضلابی که قرار است تولید شود .
6- منابع مختلف تولید کننده فاضلاب .
7- تاسیسات کنونی دفع فاضلاب .
8- نقشه آتی منطقه .
9- روش های تصفیه .
10- گسترش آتی شهر .
مراحل مختلف خدمات مهندسی طرح های شبکه جمع آوری فاضلاب :
- فاز صفر ( مرحله شناسایی )
- فاز یک ( مرحله توجیهی )
- فاز دو ( مرحله تشریحی )
- فاز سه ( مرحله اجرایی )
- فاز مرحله بهره برداری و نگهداری از سیستم
الف ) مطالعات فاز صفر :
برای شروع مطالعات از فاز صفر استفاده می کنیم . این مرحله یک مرحله شناسایی است و در حقیقت یک بررسی کلی در جمع آوری اطلاعات و حدود و نیازهای طرح در این مرحله مشخص می شود .
در این مرحله خلاصه گزارش چند صفحه ای شامل خلاصه ای راجع به تعداد جمعیت ، میزان آب مصرفی ، مساحت عملیات و برآورد در مورد کل هزینه در فاز یک تهیه می گردد .
هزینه ها براساس سرانه حساب می شوند و هرچه جمعیت بیشتر باشد هزینه کمتر خواهد بود .
یعنی در جمعیت های کوچکتر هزینه به مراتب بیشتر است . در حال حاضر برای جمعیت های بالای 8 هزار نفر هزینه سرانه هشت هزار تومان می باشد ( سال 1373 )
گزارش تهیه شده در این مرحله بایستی قادر باشد به سوالات زیر پاسخ دهد :
- آیا ادامه مطالعات در مرحله بعدی قابل توجیه است ؟
- چه نوع مطالعات اضافی مورد نیاز است ؟
- برآورد هزینه ، ظرفیت و بازده تقریبی طرح چقدر است ؟
ب ) مطالعات فاز یک :
مطالعات فاز یک ، یک سری مطالعات مقدماتی است ، یک بررسی همه جانبه است و فاقد جزییات اجرایی است . مرحله ای است که با بررسی جزییات کافی امکان یا عدم اجرای گزینه های طرح اجرایی مورد بررسی قرار گرفته و در صورت تایید ، گزینه برتر انتخاب می گردد . توجیه بهداشتی ، فرهنگی نیز لازم است صورت گیرد .
مطالبی که در یک گزارش مرحله توجیهی مد نظر قرار می گیرد عبارتست از : هدف طرح ، جمع آوری کلیه اطلاعات و آمارهای موجود و تکمیل آن ها ، توصیف و تحلیل داده های موجود ، انجام مطالعات و آزمایش های لازم برای تعیین مشخصات لازم برای طراحی ، تهیه نقشه ، برآورد کلی ابعاد و حجم کار و هزینه برای روش های مختلف جمع آوری ، تامین هزینه اجرایی کار ، قابلیت اجرایی هر گزینه ، اثرات زیست محیطی ناشی از اجرا و بهره برداری طرح .پس از انجام مطالعات این مرحله است که می توان تصمیمات اصلی و تعیین کننده را درباره این طرح اتخاذ کرد . این مرحله شامل نکات زیر است :
- مطالعه و بررسی مشکلات و شرایط فعلی ( به طور خلاصه )
- ارائه نیازمندی های اصلی جهت تهیه طرح اجرایی
- ارائه مناسب ترین راه حل ممکن با توجه به امکانات فنی و اقتصادی
- ارائه برنامه ریزی دقیق با توجه به اولویت ها
- تعیین مبانی طرح و ابعاد فاضلاب روها و برآورد قیمت ها
- بررسی روش ها ، منابع مختلف اقتصادی برای سرمایه گذاری
- جمع آوری و بررسی اطلاعات و نقشه ها
- بررس جمعیت و نحوه توزیع آن
- بررسی و تعیین نیاز آبی و میزان پساب
- مطالعات هیدرولوژی و هواشناسی
- تهیه گزارش مبانی ( تصویب گزارش مبانی توسط کارفرما ) جهت :
• طراحی سیستم جمع آوری فاضلاب
• طراحی سیستم جمع آوری آب های سطحی
• طراحی سیستم تصفیه خانه فاضلاب
• طراحی سیستم تلمبه خانه فاضلاب
بعد از این مراحل ، گزارش بایستی توسط کارفرما تایید شود و این کار را کارفرما توسط کارشناس انجام می دهد و اگر مبانی آن توسط کارفرما تایید گردید طی نامه ای تایید آن اعلام می گردد تا مطالعات فاز 2 شروع گردد . این مرحله ( فاز ) باید بتواند به سوالات زیر پاسخ دهد :
1- آیا طرح ارزش اجرایی دارد ؟ در غیر این صورت چه گزینه ای برای اجرا مناسب است ؟
2- گزینه بهتر از بین گزینه ها کدام است ؟
3- برآورد هزینه و حجم سرمایه گذاری چقدر است ؟
ج ) مطالعات فاز دو :
این مطالعات در واقع تهیه طرح اجرایی است . در این مرحله با انجام نقشه برداری پروفیل طولی خیابان ها را مشخص می نماییم . تهیه مشخصات فنی مثل جمعیت و دبی و غیره ضروری است و نیز انجام آزمایش هایی برای اجرای عملیات .
گزارش فنی مرحله 2 شامل کلیه اطلاعات و نتایج حاصل از بررسی ها همراه با مبانی طراحی و اجرای کار است . اسناد و مدارک مناقصه در این مرحله تهیه می شود . جزییات نقشه ها ، شرایط پیمان ، و بررسی بیشتر شامل مراحل زیر نیز در این مرحله تهیه می گردد .
1- بررسی کامل در مورد مصالح ، وسایل منابع عملی مربوط به زمین شناسی ، هواشناسی ، آب آشامیدنی ، آب های زیرزمینی ، تامین و توزیع برق
2- انجام محاسبات فنی و تهیه نقشه های ترسیمی اجرایی و نهایی
3- تهیه مشخصات فنی عمومی و خصوصی طبق استاندارد مصوب سازمان برنامه وبودجه
4- تهیه جدول مقادیر کارها
5- تهیه برآورد هزینه عملیات براساس مقادیر کامل مختلف و سایر اطلاعات موجود برحسب انواع کار
6- گزارش نهایی مرحله دوم شامل کلیه اطلاعات و مدت لازم برای انجام پروژه و برنامه مالی و اجرای کار در مرحله سوم
7- تنظیم و تهیه اسناد و مدارک مناقصه مشتمل بر :
• شرایط مناقصه طبق نمونه مصوب سازمان برنامه و بودجه
• شرایط پیمان طبق نمونه مصوب سازمان برنامه و بودجه
• مشخصات فنی ، عمومی و خصوصی طبق نمونه های مصوب سازمان برنامه وبودجه
• کلیه نقشه های تفضیلی – اجرایی و نهایی ( برای تهیه پروفیل نقشه 2000/1 و 1000/1 و جهت انجام کار نقشه ( پلان ) 5000/1 بایستی تهیه گردد )• سایر اسناد و مدارک موجود مورد نیاز برای مناقصه
کارفرما بایستی مجددا این فاز را مطالعه کرده و آن را توسط کارشناسان خود تایید نماید .د ) مطالعات فاز سه :
این مرحله یک برنامه اجرایی توسط پیمانکار است و انجام مناقصه و نظارت در این مرحله صورت می گیرد . نظارت بر اجرا شامل نظارت عالی و نظارت معمولی کارگاهی است . ( نظارت عالی به عهده مهندس مشاور است که خود طرح و اجرا داده است )
این مرحله شامل 3 قسمت به شرح زیر می باشد .
1- انجام مناقصه و تعیین پیمانکار یا پیمانکاران
2- نظارت اجرای کار
3- نظارت در دوره نگهداری
برای انجام مناقصه غالبا پیمانکار با کارفرما مذاکره می کند و قرارداد می بندند .
** تعهدات کارفرما :
1- عملیات نقشه برداری به عهده کارفرما است
2- آزمایشات فنی که شامل ژنوفیزیک – آزمایشات آب و فاضلاب – آزمایشات خاک – آزمایشات ژنوتکنیک – همگی جز تعهدات کارفرما است .
ه ) مرحله بهره برداری و نگهداری از سیستم :
در این مرحله کارفرما موظف است که نظارت داشته باشد و مشاور بایستی در زمینه علمی کمک و راهنمایی نماید معمولا راه اندازی تصفیه خانه به عهده پیمانکار است .
گروه هایی که در طرح شبکه و اجرا دخالت دارند عبارتند از : کارفرما – مهندسین مشاور – پیمانکار و ارگان هایی چون سازمان حفاظت محیط زیست – مشاورین اقتصادی – وکیل حقوقی و . . .
کارفرما یک شخصیت حقوقی برای اجرای طرح است و در کل بانی طرح است . قراردادها را نیز کارفرما انجام می دهد و مهندسین مشاور مراحل فاز صفر و یک اجرا و نظارت را انجام می دهد .نقشه 2000/1 و 1000/1 و جهت انجام کار نقشه ( پلان ) 5000/1 بایستی تهیه گردد )
• سایر اسناد و مدارک موجود مورد نیاز برای مناقصه
کارفرما بایستی مجددا این فاز را مطالعه کرده و آن را توسط کارشناسان خود تایید نماید .