زهکشی خاک یک فرایند طبیعی است که در آن آب در اثر نیروی جاذبه و از طریق خاک، از داخل و خارج خاک حرکت می کند. زهکش یکی از اجزای چرخه هیدرولوژیک جهانی است و نهرها و رودخانه ها مجاری زهکشی توسعه یافته طبیعی هستند که از طریق آنها مقداری آب هنگام انتقال باران در نهایت به اقیانوس ها به سطح زمین می رسد. این فرآیند طبیعی همچنین آبی را فراهم می کند که از قنات، چشمه، جریان ریزش و شارژ مجدد آب خوان ها پشتیبانی کند. هنگامی که آب از خاک خارج می شود، هوا به فضای قبلی اشغال شده توسط آب منتقل می شود. این فرایند هوا دهی نامیده می شود. هوا دهی کافی خاک برای حفظ ریشه های سالم گیاهان و بسیاری از ارگانیسم های مفید که در خاک زندگی می کنند و برای تنفس به اکسیژن نیاز دارند، حیاتی است. با تغییر نسبت آب و هوا در خاک در نتیجه زهکشی خاک ، توانایی خاک در تأمین حمایت و کشش برای حیوانات و وسایل نقلیه (قابلیت تردد) با تغییر مقاومت خاک با محتوای آب تغییر می یابد

عملکرد لوله زهکش فاضلابی

خروج آب های زیرزمینی و سطحی با کمک پمپاژ از یک منطقه به منظور جلوگیری از مزاحمت این آب اضافی و زیان ناشی از آن را به‌طور زهکشی می‌گویند. زهکشی به طور عمده در زمین های زراعتی، کشاورزی و ورزشی انجام می شود. فرآیند زهکشی سرعت عملیات خروج آب را بهبود می بخشد.

انواع لوله زهکش

لوله زهکش سوراخ دار، پلاستیکی و لوله زهکش مشبک را می توان از انواع لوله ها نام برد.

لوله زهکشی پلاستیکی:

اکثر انواع متداول شامل لوله زهکش pvc  و ABS هستند زیرا به همین منظور از چدن و ​​خاک رس مشابه استفاده می کنند. برخی از ویژگی های آنها دوام بیشتری دارند. لوله فاضلاب پلاستیکی به دلیل سبک بودن، مقرون به صرفه بودن، در دسترس بودن و سهولت نصب، ماده مورد نظر برای لوله کش های DIY نیز می باشد. یک مزیت اضافی این است که پی وی سی یا ABS می تواند به راحتی به لوله سفالی یا چدنی (با ابزارهای در دسترس) بدون محدود کردن جریان آب متصل شود.

لوله زهکشی چدنی:

یکی از بهترین خواص لوله چدن مقاومت است. اگرچه این نوع لوله فاضلاب امروزه معمولاً با خانه های قدیمی ارتباط دارد، اما همچنان می توانید آن را در بسیاری از خواص جدید پیدا کنید.
درست مانند هر چیزی که از چدن ساخته شده باشد، این نوع لوله های فاضلاب نیز سنگین هستند، اما می توانند در مدت زمان طولانی زنگ بزنند.

لوله زهکشی سفالی:

اگر چدن در معرض نفوذ ریشه های درخت باشد، خاک رس حتی بدتر است. برخلاف آهن یا پلاستیک، لوله فاضلاب ساخته شده از خاک رس تمایل دارد اتصالی داشته باشد که آب آن تنگ نباشد. بنابراین یک دروازه کامل برای نفوذ ریشه ها و یافتن منبع خوبی از آب و رطوبت ایجاد می کند.

مهندسی زهکشی

در مهندسی زهکشی، تخلیه خاک ممکن است تعیین کند که کدام نوع گیاهان در یک منطقه بهترین رشد را دارند. بسیاری از خاک های کشاورزی برای بهبود یا تداوم تولید و یا مدیریت منابع آب به زهکشی مناسب نیاز دارند. زهکشی خاک ضعیف (باعث ایجاد مناطق با آب) اغلب با بررسی رنگ خاک قابل شناسایی است. در مناطقی که دوره اشباع طولانی تر است، می تواند نقاطی را اشغال کند از نظر رنگ از ماتریس خاک متفاوت هستند. زهکشی خاک ممکن است استفاده انسانی از منابع را محدود کند. در شبکه آبیاری و زهکش، زهکشی ضعیف تأثیرات اجتماعی و اقتصادی در پی دارد. با استفاده از روش های زهکشی سطحی و زیرزمینی می توان زهکشی خاک را تسریع کرد. زهکشی سطحی آب اضافی را از سطح خاک مستقیماً به جریان ها هدایت می کند و در نتیجه مقدار آب را به داخل و احتمالاً از طریق خاک کاهش می دهد. زهکشی زیر سطحی که توسط گودال ها و لوله های تخلیه تهیه می شود، آب را از داخل خاک مستقیماً به نهرها جمع می کند و هدایت می کند.

زهکشی در زمین های ورزش

خاک های مخصوص چمن ورزشی باید از نظر مقاومت و چسبندگی خوبی برای ایمنی و عملکرد ورزشکاران داشته باشند. خاک هایی که به راحتی متراکم می شوند، دارای مقدار کمی مواد آلی هستند، از نظر مواد مغذی و ظرفیت نگهداری آب ضعیف و زهکشی خاک ضعیف برای چمن های ورزشی مناسب نیستند. بهبود دراز مدت در خصوصیات خاک را می توان با لباس پوشیدن به دست آورد. تراکم باعث شکسته شدن ساختار خاک و کاهش منافذ فضای تبادل هوا می شود که برای رشد ریشه و فعالیت میکروبی لازم است. همچنین میزان و سرعت نفوذ آب به خاک را کاهش داده و از طریق پروفیل خاک پراکنده می شود.گرم شدن خاکهای مرطوب در بهار مدت بیشتری طول می کشد و می توان جوانه زنی بذر را به تأخیر انداخت.

دلایل استفاده از زهکشی زیرزمینی

زهکشی زیرزمینی ممکن است بهترین انتخاب باشد. در اینجا فقط چند دلیل وجود دارد که:
۱) زیبایی شناسی
ساده ترین و بارزترین دلایل انتخاب نصب زهکشی زیرزمینی این است که در مقایسه با سایر اشکال زهکشی قابل مشاهده، لوله پلاستیکی دفن شده چشم شما را در خانه قرار نمی دهد. بردن این شلوغی اضافی است.
۲)  یک راه حل امن تر
اگرچه به نظر می رسد که نگهداری زهکشی خاک در سطح زمین آسان تر است و در بسیاری از موارد نیز چنین است، اما در مقایسه با امنیتی که زهکشی زیرزمینی ایجاد می کند، کم رنگ است. به لطف عایق بندی طبیعی، لوله کشی شما در اثر آب و هوا آسیب کمتری می بیند و همچنین کمتر در معرض عناصر قرار می گیرد.

قطر و اندازه می تواند از چهار اینچ تا ۱۷ فوت باشد. اگرچه می توان لوله بتنی را به اشکال مختلف ساخت، اما پنج شکل استاندارد وجود دارد: دایره ای، بیضوی افقی، بیضوی عمودی، قوسی و مستطیل شکل. شکل لوله انتخاب شده برای یک پروژه به توپوگرافی سایت، اهمیت بازدهی هیدرولیکی و سازه ای، فرسایش و رسوب در کانال مسیر و هزینه بستگی دارد. در بیشتر مواقع، شکل لوله ترجیحی آن است که جریان زهکشی طبیعی را درحداقل تغییر نگه دارد.

کاربرد لوله های بتنی در صنعت تصفیه آب و فاضلاب

ابعاد مختلف لوله های بتنی فاضلابی برای جمع آوری خطوط و انتقال آب و فاضلاب و حتی پمپاژ فاضلاب کاربرد بسیاری دارد. لوله بتنی برای جمع آوری فاضلاب، و در قطرهای تا ۲۰۰ میلی متر به کار می‌رود. این لوله‌ها برای جمع آوری آب فاضلاب و آب باران مناسب است.

تخلیه آب به هنگام طوفان: یک لوله تخلیه بتنی آب طوفان اضافی را از یک منطقه به منطقه دیگر منتقل می کند و از جمع شدن آب یا جاری شدن سیل جلوگیری می کند. در هنگام طوفان های شدید، آب ممکن است با سرعت بالا از طریق آن به حرکت در بیاید، به همین دلیل مهم است که قدرت کافی برای مقاومت در برابر این  نیرو عظیم داشته باشد.

 فاضلاب: لوله بتنی عمدتا از اثرات عوامل محیطی در امان است و زنگ نمی زند، خم نمی شود و نمی سوزد. به همین دلیل از سالها قبل در سیستم های فاضلاب از این لوله استفاده می شود.

 آبشارها: آن ها در مناطقی قرار می گیرند که آب باید زیر سازه های ساخته شده جریان داشته باشد، مانند زیر جاده ها.

انواع لوله‌های بتنی

لوله بتنی در دو نوع ساده و مسلح ساخته می‌شود. بتن مسلح ترکیبی از سیمان، سنگدانه و آب است که در آن فولاد جایگذاری شده است. قطر لوله‌های بتنی ساده در ایران محدود به ۶۰۰ میلی‌متر است با این حال این نوع، تا قطر ۹۰۰ میلی‌متر هم قابل تولید است.

افزودنی های بتن در لوله بتنی

مواد افزودنی برای استفاده در لوله بتنی عبارت است از : بتن، آب، سنگدانه ها، سیمان هیدرولیکی و تقویت الیاف، به عنوان مواد تشکیل دهنده یک مخلوط سیمانی برای تغییر حالت جدید مخلوط، استفاده می شود. برخی مواد دارای خواص سخت شده و این گزینه قبل یا حین مخلوط شدن به آن اضافه می شود. به خاطر داشته باشید که هیچ نوع مخلوطی از هر نوع و مقداری را نمی توان جایگزین عملکرد بتن خوب دانست مواد افزودنی کاهش دهنده آب (نرم کننده ها) مواد افزودنی تسریع کننده ها بازدارنده های خوردگی مواد افزودنی هوا-گیرنده مواد روان کننده یا سورفاکتانت انواع مختلفی از مواد افزودنی شیمیایی می باشند  که می توانند به روش های مختلفی برای اصلاح خواص شیمیایی و فیزیکی بتن عمل کنند.

مشخصات لوله پایپ جکینگ

لوله بتنی پایپ جکینگ، که عموماً در قطرهای کوچکتر به عنوان ریزتنظیم نامیده می شود، روشی برای نصب خطوط لوله بتنی زیرزمینی، مجاری و آبریز است. جک های هیدرولیکی قدرتمندی برای فشار دادن لوله های طراحی شده مخصوص به زمین از پشت لایه همزمان با حفاری در داخل آن استفاده می شود. این روش هنگام حفر تونل، یک خط لوله انعطاف پذیر، ساختاری، ضد آب و منقضی شده را فراهم می کند. طیف وسیعی از سیستم های حفاری مکانیکی و کنترل از راه دور موجود است. لوله ها در محدوده ۱۵۰ تا ۳۰۰۰ میلی متر با استفاده از سیستم مناسب قابل نصب هستند. تلرانس ساخت و ساز با سایر روش های تونل زنی قابل مقایسه است و روش پایپ جکینگ به طور کلی نسبت به سیستم های جایگزین به تراز کمتری نیاز دارد. پشتیبانی زمینی شایسته ای ایجاد کرده و حرکت بالقوه زمین را کاهش می دهد. روشهای حفاری مکانیکی مشابه روشهای دیگر استفاده از تونل زنی است. برای انواع مختلفی از شرایط زمینی می توان از سپر، حفاری و پشتیبانی از صورت استفاده کرد.

به منظور نصب خط لوله بتنی با استفاده از این روش، چاله های رانش و پذیرایی، معمولاً در موقعیت چاله ها ساخته می شوند. ابعاد و ساخت یک گودال رانش با توجه به نیازهای خاص هر درایو متفاوت است و صرفه اقتصادی یک عامل اصلی است. اندازه گودال ها با توجه به روش های حفاری متفاوت استفاده می شود، اگرچه در شرایط خاص می توان کاربرد این موارد را کاهش داد.

لوله بتنی در قطرهای مختلف تا ۲۰۰ میلیمتر بریا جمع آوری آب و فاضلاب و آب باران مناسب می باشد. لوله بتنی به دلیل داشتن ماده ای ماندگار و قابل استفاده، دارای سابقه و شهرت خوبی است. سیستم های فاضلاب بتنی مدرن در اواسط قرن نوزدهم و هنگامی که مردم از نیاز به سرویس بهداشتی برای کنترل شیوع بیماری آگاه شدند، ظهور کردند. اولین استفاده از لوله بتنی در ایالات متحده، نصب در فاضلاب بود که در سال ۱۸۴۲ در نیویورک ساخته شده است. سایر شهرها نیز از این روش پیروی کرده و خطوط لوله بتنی را در نیمه دوم قرن نوزدهم نصب کردند. بسیاری از این خطوط  امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرند. از نقاط عطف توسعه می توان به تولید اولین لوله تقویت شده در سال ۱۹۰۵، اختراع لوله پیش تنیده در دهه ۱۹۳۰ و ساخت اولین لوله پیش تنیده استوانه ای در سال ۱۹۴۲ اشاره کرد.

قطر و اندازه می تواند از چهار اینچ تا ۱۷ فوت باشد. اگرچه می توان لوله بتنی را به اشکال مختلف ساخت، اما پنج شکل استاندارد وجود دارد: دایره ای، بیضوی افقی، بیضوی عمودی، قوسی و مستطیل شکل. شکل لوله انتخاب شده برای یک پروژه به توپوگرافی سایت، اهمیت بازدهی هیدرولیکی و سازه ای، فرسایش و رسوب در کانال مسیر و هزینه بستگی دارد. در بیشتر مواقع، شکل لوله ترجیحی آن است که جریان زهکشی طبیعی را درحداقل تغییر نگه دارد.

کاربرد لوله های بتنی در صنعت تصفیه آب و فاضلاب

ابعاد مختلف لوله هاب بتنی فاضلابی برای جمع آوری خطوط و انتقال آب و فاضلاب و حتی پمپاژ فاضلاب کاربرد بسیاری دارد. لوله بتنی برای جمع آوری فاضلاب، و در قطرهای تا ۲۰۰ میلی متر به کار می‌رود. این لوله‌ها برای جمع آوری آب فاضلاب و آب باران مناسب است.

تخلیه آب به هنگام طوفان: یک لوله تخلیه بتنی آب طوفان اضافی را از یک منطقه به منطقه دیگر منتقل می کند و از جمع شدن آب یا جاری شدن سیل جلوگیری می کند. در هنگام طوفان های شدید، آب ممکن است با سرعت بالا از طریق آن به حرکت در بیاید، به همین دلیل مهم است که قدرت کافی برای مقاومت در برابر این  نیرو عظیم داشته باشد.

 فاضلاب: لوله بتنی عمدتا از اثرات عوامل محیطی در امان است و زنگ نمی زند، خم نمی شود و نمی سوزد. به همین دلیل از سالها قبل در سیستم های فاضلاب از این لوله استفاده می شود.

 آبشارها: آن ها در مناطقی قرار می گیرند که آب باید زیر سازه های ساخته شده جریان داشته باشد، مانند زیر جاده ها.

انواع لوله‌های بتنی

لوله بتنی در دو نوع ساده و مسلح ساخته می‌شود. بتن مسلح ترکیبی از سیمان، سنگدانه و آب است که در آن فولاد جایگذاری شده است. قطر لوله‌های بتنی ساده در ایران محدود به ۶۰۰ میلی‌متر است با این حال این نوع، تا قطر ۹۰۰ میلی‌متر هم قابل تولید است.

افزودنی های بتن در لوله بتنی

مواد افزودنی برای استفاده در لوله بتنی عبارت است از : بتن، آب، سنگدانه ها، سیمان هیدرولیکی و تقویت الیاف، به عنوان مواد تشکیل دهنده یک مخلوط سیمانی برای تغییر حالت جدید مخلوط، استفاده می شود. برخی مواد دارای خواص سخت شده و این گزینه قبل یا حین مخلوط شدن به آن اضافه می شود. به خاطر داشته باشید که هیچ نوع مخلوطی از هر نوع و مقداری را نمی توان جایگزین عملکرد بتن خوب دانست مواد افزودنی کاهش دهنده آب (نرم کننده ها) مواد افزودنی تسریع کننده ها بازدارنده های خوردگی مواد افزودنی هوا-گیرنده مواد روان کننده یا سورفاکتانت انواع مختلفی از مواد افزودنی شیمیایی می باشند  که می توانند به روش های مختلفی برای اصلاح خواص شیمیایی و فیزیکی بتن عمل کنند.

مشخصات لوله پایپ جکینگ

لوله بتنی پایپ جکینگ، که عموماً در قطرهای کوچکتر به عنوان ریزتنظیم نامیده می شود، روشی برای نصب خطوط لوله بتنی زیرزمینی، مجاری و آبریز است. جک های هیدرولیکی قدرتمندی برای فشار دادن لوله های طراحی شده مخصوص به زمین از پشت لایه همزمان با حفاری در داخل آن استفاده می شود. این روش هنگام حفر تونل، یک خط لوله انعطاف پذیر، ساختاری، ضد آب و منقضی شده را فراهم می کند. طیف وسیعی از سیستم های حفاری مکانیکی و کنترل از راه دور موجود است. لوله ها در محدوده ۱۵۰ تا ۳۰۰۰ میلی متر با استفاده از سیستم مناسب قابل نصب هستند. تلرانس ساخت و ساز با سایر روش های تونل زنی قابل مقایسه است و روش پایپ جکینگ به طور کلی نسبت به سیستم های جایگزین به تراز کمتری نیاز دارد. پشتیبانی زمینی شایسته ای ایجاد کرده و حرکت بالقوه زمین را کاهش می دهد. روشهای حفاری مکانیکی مشابه روشهای دیگر استفاده از تونل زنی است. برای انواع مختلفی از شرایط زمینی می توان از سپر، حفاری و پشتیبانی از صورت استفاده کرد.

به منظور نصب خط لوله بتنی با استفاده از این روش، چاله های رانش و پذیرایی، معمولاً در موقعیت چاله ها ساخته می شوند. ابعاد و ساخت یک گودال رانش با توجه به نیازهای خاص هر درایو متفاوت است و صرفه اقتصادی یک عامل اصلی است. اندازه گودال ها با توجه به روش های حفاری متفاوت استفاده می شود، اگرچه در شرایط خاص می توان کاربرد این موارد را کاهش داد.

زهکشی خاک یک فرایند طبیعی است که در آن آب در اثر نیروی جاذبه و از طریق خاک، از داخل و خارج خاک حرکت می کند. زهکش یکی از اجزای چرخه هیدرولوژیک جهانی است و نهرها و رودخانه ها مجاری زهکشی توسعه یافته طبیعی هستند که از طریق آنها مقداری آب هنگام انتقال باران در نهایت به اقیانوس ها به سطح زمین می رسد. این فرآیند طبیعی همچنین آبی را فراهم می کند که از قنات، چشمه، جریان ریزش و شارژ مجدد آب خوان ها پشتیبانی کند. هنگامی که آب از خاک خارج می شود، هوا به فضای قبلی اشغال شده توسط آب منتقل می شود. این فرایند هوا دهی نامیده می شود. هوا دهی کافی خاک برای حفظ ریشه های سالم گیاهان و بسیاری از ارگانیسم های مفید که در خاک زندگی می کنند و برای تنفس به اکسیژن نیاز دارند، حیاتی است. با تغییر نسبت آب و هوا در خاک در نتیجه زهکشی خاک ، توانایی خاک در تأمین حمایت و کشش برای حیوانات و وسایل نقلیه (قابلیت تردد) با تغییر مقاومت خاک با محتوای آب تغییر می یابد.

لوله زهکش

لوله زهکش سوراخ دار، پلاستیکی و لوله زهکش مشبک را می توان از انواع لوله ها نام برد.

لوله زهکشی پلاستیکی:

اکثر انواع متداول شامل لوله زهکش pvc  و ABS هستند زیرا به همین منظور از چدن و ​​خاک رس مشابه استفاده می کنند. برخی از ویژگی های آنها دوام بیشتری دارند. لوله فاضلاب پلاستیکی به دلیل سبک بودن، مقرون به صرفه بودن، در دسترس بودن و سهولت نصب، ماده مورد نظر برای لوله کش های DIY نیز می باشد. یک مزیت اضافی این است که پی وی سی یا ABS می تواند به راحتی به لوله سفالی یا چدنی (با ابزارهای در دسترس) بدون محدود کردن جریان آب متصل شود.

لوله زهکشی چدنی:

یکی از بهترین خواص لوله چدن مقاومت است. اگرچه این نوع لوله فاضلاب امروزه معمولاً با خانه های قدیمی ارتباط دارد، اما همچنان می توانید آن را در بسیاری از خواص جدید پیدا کنید.
درست مانند هر چیزی که از چدن ساخته شده باشد، این نوع لوله های فاضلاب نیز سنگین هستند، اما می توانند در مدت زمان طولانی زنگ بزنند.

لوله زهکشی سفالی:

اگر چدن در معرض نفوذ ریشه های درخت باشد، خاک رس حتی بدتر است. برخلاف آهن یا پلاستیک، لوله فاضلاب ساخته شده از خاک رس تمایل دارد اتصالی داشته باشد که آب آن تنگ نباشد. بنابراین یک دروازه کامل برای نفوذ ریشه ها و یافتن منبع خوبی از آب و رطوبت ایجاد می کند.

مهندسی زهکشی

در مهندسی زهکشی، تخلیه خاک ممکن است تعیین کند که کدام نوع گیاهان در یک منطقه بهترین رشد را دارند. بسیاری از خاک های کشاورزی برای بهبود یا تداوم تولید و یا مدیریت منابع آب به زهکشی مناسب نیاز دارند. زهکشی خاک ضعیف (باعث ایجاد مناطق با آب) اغلب با بررسی رنگ خاک قابل شناسایی است. در مناطقی که دوره اشباع طولانی تر است، می تواند نقاطی را اشغال کند از نظر رنگ از ماتریس خاک متفاوت هستند. زهکشی خاک ممکن است استفاده انسانی از منابع را محدود کند. در شبکه آبیاری و زهکش، زهکشی ضعیف تأثیرات اجتماعی و اقتصادی در پی دارد. با استفاده از روش های زهکشی سطحی و زیرزمینی می توان زهکشی خاک را تسریع کرد. زهکشی سطحی آب اضافی را از سطح خاک مستقیماً به جریان ها هدایت می کند و در نتیجه مقدار آب را به داخل و احتمالاً از طریق خاک کاهش می دهد. زهکشی زیر سطحی که توسط گودال ها و لوله های تخلیه تهیه می شود، آب را از داخل خاک مستقیماً به نهرها جمع می کند و هدایت می کند.

زهکشی در زمین های ورزش

خاک های مخصوص چمن ورزشی باید از نظر مقاومت و چسبندگی خوبی برای ایمنی و عملکرد ورزشکاران داشته باشند. خاک هایی که به راحتی متراکم می شوند، دارای مقدار کمی مواد آلی هستند، از نظر مواد مغذی و ظرفیت نگهداری آب ضعیف و زهکشی خاک ضعیف برای چمن های ورزشی مناسب نیستند. بهبود دراز مدت در خصوصیات خاک را می توان با لباس پوشیدن به دست آورد. تراکم باعث شکسته شدن ساختار خاک و کاهش منافذ فضای تبادل هوا می شود که برای رشد ریشه و فعالیت میکروبی لازم است. همچنین میزان و سرعت نفوذ آب به خاک را کاهش داده و از طریق پروفیل خاک پراکنده می شود.گرم شدن خاکهای مرطوب در بهار مدت بیشتری طول می کشد و می توان جوانه زنی بذر را به تأخیر انداخت.

دلایل استفاده از زهکشی زیرزمینی

زهکشی زیرزمینی ممکن است بهترین انتخاب باشد. در اینجا فقط چند دلیل وجود دارد که:
۱) زیبایی شناسی
ساده ترین و بارزترین دلایل انتخاب نصب زهکشی زیرزمینی این است که در مقایسه با سایر اشکال زهکشی قابل مشاهده، لوله پلاستیکی دفن شده چشم شما را در خانه قرار نمی دهد. بردن این شلوغی اضافی است.
۲)  یک راه حل امن تر
اگرچه به نظر می رسد که نگهداری زهکشی خاک در سطح زمین آسان تر است و در بسیاری از موارد نیز چنین است، اما در مقایسه با امنیتی که زهکشی زیرزمینی ایجاد می کند، کم رنگ است. به لطف عایق بندی طبیعی، لوله کشی شما در اثر آب و هوا آسیب کمتری می بیند و همچنین کمتر در معرض عناصر قرار می گیرد.