ارزيابي سيستم‌هاي جمع‌آوري و هدايت آبهاي سطحي در بهبود تردد عابرين

جعفر ستایش ولی پور

 عضو هئیت علمی دانشگاه

 setayesh_valipour@yahoo.com

نادر احمدزاده بهروز

 کارشناس ارشد راه وترابری

nader_ahmadzade@yahoo.com

چكيده

از آنجا كه سيستم جمع آوري آبهاي سطحي هنوز به عنوان مساله مهمي در طراحي راه‌ها در نظر گرفته نشده و مشكلات ناشي از آن به وضوح در سطح شهرها ديده مي‌شود لذا شايسته است كه بر اين معضل اهميت خاصي داده شود. هر ساه در شهرها هزینه های زیادی صرف ترمیم و تعویض شبکه ابهای سطحی میگردد. در اين مقاله سعي بر اين شده است تا با ارزيابي و مقايسه سيستم‌هاي جمع‌آوري آبهاي سطحي در سطح شهرها اعم از بزرگراه‌ها ويا خيابان‌هاي دسترسي و غيره، سيستمي ارائه شود تا در اجرا و طراحي شبكه‌ راههاي داخل شهري بهترين گزينه باشد.بهترین گزینه نوع سیستم جمع اوری ابهای سطحی با بررسی انواع سیستم ها(سيستم لوله‌اي،‌كانالهاي رو باز، كانالهاي  رو بسته) و عملکرد انها در شهری چون تهران ، سیستم لوله ای پیشنهاد شده است. در طرح جامع شهرها همچون شهر تهران، توصيه مي‌گردد كه جويهاي موجود روباز فعلي، با قطعات پيش ساخته بتني پوشانده شود. هر چند در طرح جامع براي توسعه آتي سيستم لوله توصيه شده، ولي اين سيستم نمي‌تواند بصورت مجزا از ساير قسمتهاي شهر، در يك پروژه اجرا گردد. سيستم كانالهاي سرپوشيده، با وضع موجود شبكه آبهاي سطحي شهرها ( مانند تهران ) انطباق بيشتري نسبت به لوله داشته و فاقد بسياري از معايب سيستم رو باز است و لذا استفاده از اين سيستم توصيه مي‌گردد. همچنین در این مقاله ادغام شبكه فاضلاب و آبهاي سطحي در طرح جامع شهرها بررسی شده ونتیجتا" این طرح كاملاً مردود شناخته شده است .

واژه های کلیدی: سيستم لوله‌اي،‌كانالهاي رو باز، كانالهاي  رو بسته

1- مقدمه

سيستم جمع‌آوري و دفع آبهاي سطحي مي‌تواند با شبكه فاضلاب ادغام شده و يا دو سيستم مجزا براي آبهاي سطحي با فاضلاب خانگي پيش بيني شود. ادغام شبكه آبهاي سطحي با فاضلاب خانگي اگر چه باعث كاهش مخارج شبكه مي‌گردد، اما هزينه ساخت و هزينه بهربرداي از تصفيه خانه فاضلاب را به نحو قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌دهد. در طرح جامع شهرها نيز ادغام شبكه فاضلاب و آبهاي سطحي كاملاً مردود شناخته شده است.[1] لذا ذيلاً سيستم‌هاي گوناگون شبكه جمع‌آوري و دفع آبهاي سطحي بصورت مجزا از شبكه فاضلاب مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در كانالهاي انتقال آب معمولاً‌از كانالهاي با قطع ذوزنقه‌اي و در سيستم‌هاي انتقال فاضلاب غالباً از مجاري با مقطع دايره‌اي استفاده مي‌شود.

2-کلیات

   2-1- جمع آوري و دفع آبهاي سطحي از طريق شبكه لوله‌

در اين روش آبهاي سطحي، از طريق شبكه لوله در اين روش آبهاي سطحي سواره رو و پياده رو از طريق كانيوو به دريچه‌هاي ورود آب باران هدايت و سپس وارد شبكه لوله كه در زير سطح خيابان تعبيه شده‌اند مي‌گردد.

    2- 1-1- مزايا: مزایاي اين سيستم كه در اغلب شهرها‌ي بزرگ دنيا انجام شده است به شرح زير است: 

- دفع زباله و آشغال توسط اهالي به داخل سيستم امكان پذير نبوده و از نظر بهداشت محيط،‌ سيستم مناسبي است.

  -  مقطع هيدروليكي و سرعت جريان آب در آن بهتر از كانال مستطيلي مي‌باشد.

- از آنجا كه لوله‌ها در زير عمق يخبندان مدفون مي‌باشند، در تقاطع‌ها موجب ناهمواري و عوارض نامطلوب در سطح آسفالت نمي‌گردند.

- فضاي اضافي از سطح پياده‌رو يا سواره رو اشغال نمي‌گردد.

- براي تردد عابرين بخصوص معلولين و اشخاص كهنسال مناسب مي‌باشد.

- لزومي به تبعيت شيب لوله‌ها از شيب طولي خيابان نبوده و در نتيجه خط پروژه خيابان با آزادي بيشتري مي‌تواند انتخاب شود.

2- 1-2- معايب: متقابلاً معايب و مشكلات اين سيستم به شرح زير است:   

- در نگهداري آن بايد دقت شود و به اكيپ نگهداري آموزش‌هاي لازم جهت مراقبت از سيستم داده شود.

- در فصول بارندگي كم، لازم است كه  معابرسطح شهر شستشو شود تا از رسوب گذاري در لوله‌ها جلوگيري به عمل آيد.

پاك نمودن لوله‌هاي با قطر كم با گوي‌ها مخصوص و روشهاي فني بايد صورت گيرد.

- در صورت انسداد لوله‌ها با توجه به دفني بودن آنها مخارج بازسازي سنگين خواهد بود.

2-2-جمع آوري و دفع آبهاي سطحي از طريق كانالهاي رو باز:

در اين روش كانالها‌ي آبرو عمدتاً روباز بوده و فقط در نقاط ضروري از قبيل تقاطع خيابانها و يا پل عابر پياده و ... بصورت رو بسته اجرا مي‌گردد.(مطابق شکل1 )

اين روش گرچه از نظر صرف هزينة‌ ساخت كانال از ساير روشها ارزانتر است و همچنين تميز كردن آن آسانتر است، اما داراي عوارض نامطلوبي به شرح زير مي‌باشد:

1.       در خيابانها باعث كاهش سطح پياده‌رو مي‌گردد بخصوص در خيابانهاي فرعي كه عرض پياده‌رو آن 12 الي 3 متر مي‌باشد و اين كاهش عرض با در نظر گرفتن فضاي سبز كاملاً محسوس و نامطلوب است.

2.   با توجه به عوارض محدوده مورد طراحي در صورتيكه عرض كلي پياده‌رو به علت جوي روباز تعريض گردد. مخارج عملياتي      خاكي افزايش خواهد يافت.

3.      غالباً جوي‌ها به محل تخليه زباله توسط عابرين كسبه و اهالي تبديل شده وباقي ماندن مواد در جوي باعث آلودگي تعفن و محل تخم‌گذاري حشرات مي‌گردد.

4.  تغيير ابعاد و يا سر پوشيده شدن آن در موارد ضروري باعث متغير بودن عرض پياده‌رو مي‌گردد.

5.    ايمني تردد عابرين پياده به خصوص اشخاص كهنسال و معلولين مختل مي‌گردد.

6.   عبور كاميونها و يا جوي‌ها از عرض خيابان در محل تقاطع، ايجاد عوارض نامطلوب در اين نقاط مي‌نمايد.

7.   بعلت رو باز بودن كانال، وجود زباله در كانالها در زير پل‌ها باعث انسداد جريان آب مي‌گردد.

8.   امكان يخزدگي كانال وجود دارد.

9.   خطرات احتمالي براي عابر پياده در محل‌هايي كه كانال عميق مي‌شود.

    مزاياي سيستم فوق، در امكان استفاده از آن به عنوان كانالهاي آبياري درختان مجاور پياده‌رو و نيز ارزانتر بودن نسبت به ساير سيستمها مي‌باشد]4[.

شکل1:کانال روباز در کنار سواره روها

2-3-جمع‌آوري و رفع آبهاي سطحي از طريق كانالهاي رو بسته

معمولاً كانالهاي سرپوشيده با سطح مقطع كوچك بصورت درجا و يا با قطعات پيش ساخته غير بتن آرمه(شکل3و2) و در پوش بتن آرمه(شکل3) اجرا مي‌گردد و كانالهاي بزرگ بصورت تمام بتن آرمه طراحي مي‌شود (شکل 4). اين كانالها كه در كنار راههاي اصلي طراحي مي‌گردند مي‌بايست براي دبي 5 ساله طراحي مي‌شوند. ] 5 [

مزاياي اين گزينه به شرح زير مي‌باشد:

1. دفع زباله و آشغال توسط اهالي به داخل سيستم عملي نبوده و از نظر بهداشت محيط، سيستم مناسبي است.

2. فضاهايي از سطح پياده‌رو و يا سواره رو اشغال نمي‌گردد.

3. براي تردد عابرين بخصوص اشخاص كهنسال و معلولين مناسب مي‌باشد.

4. به علت قابل برداشت بودن درپوش‌هاي بتني در پياده‌رو، لايروبي اين سيستم آسانتر از سيستم لوله مي‌باشد. لايروبي كانالهاي زير سواره از طريق در پوشهاي فلزي امكان پذير مي‌باشد(مطابق شکل2ا)

شکل2:کانال سرپوشیده درکنار بزرگراه ورامپها(غیر مسلح)

شکل3:کانال سرپوشیده درکنار سواره روها(غیر مسلح)

شکل4:کانال سرپوشیده درکنار بزرگراه ورامپها(مسلح)

شکل5:کانال سرپوشیده در زیر بزرگراه ورامپها(تمام بتن آرمه)

3- نتيجه‌گيري

 (انتخاب گزينه مناسب سيستم جمع‌آوري و دفع آبهاي سطحي)

در طرح جامع شهرها همچون شهر تهران، توصيه مي‌گردد كه جويهاي موجود روباز فعلي، با قطعات پيش ساخته بتني پوشانده شود. هر چند در طرح جامع براي توسعه آتي سيستم لوله توصيه شده، ولي اين سيستم نمي‌تواند بصورت مجزا از ساير قسمتهاي شهر، در يك پروژه اجرا گردد. سيستم كانالهاي سرپوشيده، با وضع موجود شبكه آبهاي سطحي شهرها ( مانند تهران ) انطباق بيشتري نسبت به لوله داشته و فاقد بسياري از معايب سيستم رو باز است و لذا استفاده از اين سيستم توصيه مي‌گردد.

تيپ كانالهاي سر پوشيده و مقطع آنها بستگي به نوع معبر ومقدار دبي روان آب دارد. در خيابانها دسترسي كه داراي پياده‌روهاي نسبتاً كم عرض مي‌باشند، بهتر است اين كانالها در زير سواره رو احداث گردند و در پوش چدني يا فلزي براي هدايت آبهاي سطحي خيابان به داخل كانال تعبيه شده‌است.

مزيت اسقرار كانال در زير سواره رو در اين است كه در پياده‌روها لطمه‌اي به فضاي سبز كنار خيابان وارد نخواهد آمد .البته در صورت نياز به لايروبي اين كانالها به ناچار بخشي از سطح خيابان مي‌بايست موقتاً بدين كار اختصاص يابد.

در بدنه بزرگراهها و رامپ‌هاي تقاطع‌ها كه بايد از درجه ايمني بالاتري برخوردار باشند و نيز در كناره سواره‌رو آنها فضاي كافي وجود دارد. اين كانالها در زير پياده‌رو احداث مي‌گردند و روان آبهاي سطحي بدنه بزرگراه و رامپ‌ها از طريق كانيو و به داخل اين كانالها هدايت مي‌گردند.

4-مراجع:

    [1]مطالعه جامع سيستم جمع‌آوري آبهاي سطحي تهران، سازمان مشاور فني مهندسي شهرداري تهران، 1376

     [2]مقصودي نصرت اله، كوچك زاده صلاح، هيدروليك كانالها، جلد اول انتشارات دانشگاه تهران 1373

[3]-Chow, V,T.open channel hydraulhcs,MCGraw Hill,New York

[4]  علی نقی محسنی، بررسی روشهای طراحی هندسی در معابر پیاده شهری سمینار کارشناسی ارشد، گروه راه وترابری ، دانشگاه آزاد اسلامی تهران واحد جنوب ، 1382 

[5]  نريماني، گرشاسب، طرح هندسي راه، انتشارات دانشگاه تهران 1380