مبانی طراحی شبکه های جمع آوری و انتقال فاضلاب

Foundations network designed to collect and transfer sewage

مقدمه :
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 فاضلابروهایی 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 کانالهای 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 گندابروهایی 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 جزء 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 درجهان به اوائل 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 شناسائی )
–    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 شناسائی 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 جزئیات اجرائی است . مرحله ای است که با بررسی جزئیات کافی امکان یا عدم اجرای گزینه های طرح اجرائی 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 اجرائی کار ، قابلیت اجرائی 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 وشرایط فعلی ( به طور خلاصه )
–    ارائه نیازمندی های اصلی جهت تهیه طرح اجرائی
–    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 فاضلابروها 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 تائید شود و این کار را کارفرما توسط کارشناس انجام می دهد و اگر مبانی آن توسط کارفرما تائید گردید طی نامه ای تائید آن اعلام می گردد تا مطالعات فاز 2 شروع گردد . این مرحله ( فاز ) باید بتواند به سوالات زیر پاسخ دهد :
1-    آیا طرح ارزش اجرائی 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 اجرائی است . در این مرحله با انجام نقشه برداری پروفیل طولی خیابان ها را مشخص می نمائیم . 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 . جزئیات 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 نهائی
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 مشتعمل 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 ارگانهایی 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 .

برای دیدن ادامه مطلب فایل پیوست شده را دانلود کنید: