تحقیق آب

مقدمه

آب یکی از گرانبها ترین منابع طبیعی موجود در کره زمین است . بدون وجود آب ، زندگی مفهوم خارجی نخواهد داشت نه تنها زندگی انسان وابسته به آب است بلکه تمام موجودات و رشد آنها نیاز اساسی به آب دارند .

تاریخ آب رسانی از روزگاری آغاز شد که بشر زندگی گروهی را برگزید . لذا برای تأمین آب خود اولین شهرها در کنار رودخانه هایی مانند نیل ، دجله ، فرات ،…ساخته و در جاههایی که دسترسی به آب رودخانه ها امکان پذیر نبود بشر برای تأمین آب خود ، اقدام به حفر چاهها کرد و چون همه آبهایی که در دسترس بودند از لحاظ کمی و کیفی جوابگوی نیاز انسان نبود ، بشر به فکر جابجا کردن آب افتاد و تکنیک آبرسانی بوجود آمد .

در ارتباط با کاربردهای طبیعی (رودخانه ها و دریاچه ها ) در آبرسانی شهرها ،نخستین بار در سال 1301 ایجاد شبکه های لوله کشی شهرهای ایران مورد بررسی قرار گرفتند و شهرهای آبادان ، مشهد ، بیرجند لوله کشی شدند . برای تهران از سال 1303تا 1329 بررسیهایی انجام گرفت و در اواخر سال 1329تا سال 1334 کارهای لوله کشی شهر تهران ادامه پیدا کرد و با گشایش اولین تصفیه خانه در جلالیه تهران مورد بهره برداری قرار گرفت .

مصرف آب در شهرستان بروجرد :

مصرف روزانه آب در شهرستان بروجرد ، بالغ بر شصت هزار متر مکعب در روز و در فصل تابستان است که این مقدار آب از چند حلقه چاه که تعداد آن در حال حاضر در حدود 19 حلقه است .

که بیشتر آنها از نوع چاههای آرتزین می باشد . این نوع چاهها به گونه ای   هستند که آب دارای فشار مناسبی برای آبرسانی به یک شهر نیست از پمپهای عمودی خاصی که توضیح داده خواهد شد استفاده می شود .

منطقه نصیر آباد واقع در جنوب شهرستان بروجرد می باشد که دارای 22 حلقه چاه است که فقط از 3 حلقه از چاههای این قسمت بهره برداری می شود .

یکی دیگر از منابع تولید آب ششهرستان بروجرد ، سرچشمه ای است خارج از شهر که در اطراف غرب قرار دارد که سرچشمه ونایی (VENAEE) نام دارد .تولید این سرچشمه بالغ بر 19200 متر مکعب در روز است و ب این اساس ،تولید چاههای شهرستان بروجرد در یک روز برابر مقدار زیر است :

                                                                  41800 = 19200 – 60000

تولید آب از 19 حلقه چاه  = تولید آب سرچشمه ونایی – مصرف روزانه آب

منابع ذخیره آب در شهرستان بروجرد :

حجم منابع آ‎ب این شهرستان در حدود 23460 متر مکعب می باشد که این مقدار حجم را 7 منبع تشکیل می دهد .

سه منبع ، بالایی تپه ای بیرون شهر است . دیواره 2 تا از منابع از جنس بتون و جنس دیگری از نوع سنگ می باشد که از دوتای دیگر بزرگتر و حجیمتر می باشد . این منبع در حدود 60 سال پیش توسط فرانسوی ها طراحی و ساخته شد .حجم منبع سنگی در حدود 10000 متر مکعب و دو تای دیگر یکی 2000 و دیگری 15/1469 متر مکعب می باشد . این منابع را سرچشمه ونایی تغذیه می کند .

یکی دیگر از منابع ذخیره آب ، منبع ابراهیم آباد که در شمال شهرستان بروجرد قرار دارد ، می باشد که این منبع ، خود شامل دو منبع مجزا می باشد و حجم هر کدام 2500 متر مکعب است . این منبع از جنس بتون است .یکی دیگر از منابع شهرستان بروجرد ، منبع شهرک اندیشه است که مانند منبع ابراهیم آباد از دو منبع تشکیل شده و هر کدام دارای حجمی برابر 2500 متر مکعب می باشد .

الکتروپمپ های آب

الکتروپمپهای عمودی دارای ابعاد و قدرتهای مختلفی هستند و همگی دارای دو قسمت می باشند :

الف ) الکتروموتورها :

یک موتور الکتریکی بسیار قوی ، مقدار زیادی جریان و ولتاژ را مصرف کرده و نیروی مکانیکی بسیار زیادی تولید می کند .

سوراخهای بسیار کوچکی روی الکتروموتورها وجود دارد که کاربرد خاصی دارند .

یکی برای ورود آب به درون آنها برای خنک کردن آنهاست و دیگری برای خروج بخار آب از درون آنها هنگام بخار شدن آب درون آنها هنگامی که دمای درون الکتروموتور بالا می رود .

پمپ ها :

نیروی مکانیکی که از الکتروموتور حاصل می شود ، توسط یک شافت به پمپ منتقل شده و آب را به درون خود کشیده و با فشار بالا به بیرون پرتاب می کند . ساختار فیزیکی آنها تقریباً شبیه به یکدیگر و تفاوت آنها فقط در تعداد طبقات آنهاست که در هر طبقه آن یک پروانه وجود دارد .

هر چه تعداد طبقات بیشتر باشد ، دبی کتر و ارتفاع انتقال آب بیشتر می باشد و هر چه تعداد طبقات کمتر باشد ، دبی بیشتر و ارتفاع انتقال آب کمتر می باشد .

برای استفاده از الکتروپمپها به منظور خروج آب از چاهها ، عملیات خاصی انجام می شود ابتدا به عمق 150 متر خاکبرداری شده و تا عمق 50 متری از لوله محافظ مشبک استفاده می شود تا دیواره این حفره تخریب نشود . این پمپها در عمق 35 متری از سطح زمین قرار می گیرد .

قدرت پمپها :

قدرت پمپها از 18تا 110 کیلووات ساعت رده بندی می شوند که متناسب با کاربردشان در موارد مختلف مورد استفاده قرار می گیرند .

تمامی پمپها دارای قدرت زیادی می باشند و برق زیادی مصرف می کنند و هنگامی که روشن می شوند ، انرژی زیادی و مصرف ولی هنگام خاموش شدن ، ضربه ای به نام ضربه قوچ که حاصل برگشت آب می باشد به پره های آن وارد می شود  به همین دلیل ، عمر پمپهایی که کمتر از بقیه خاموش و روشن می شوند بیشتر است .

چاهها :

سوراخی است که معمولاً به صورت عمودی در زمین می کنند تا آب زیر زمینی از راه درزها و شکاف سنگهای زمین در آن تراوش می کند .

دسته بندی چاهها :

می توان از دیدگاههای گوناگون دسته بندی کرد .

A )ازنظر وضع طبیعی زمین : از این نظر چاهها به دو گروه تقسیم بندی می شوند:

الف ) چاههای نشتی (معمولی ) : آب در این چاهها به صورت آزاد جریان می یابد و سطح  آب در چاهها پیش از برداشت آب از آن همتراز با آب زیرزمینی مجاور آن است . آب این نوع چاه توسط پمپ به سطح زمین می رسد .

ب) چاههای آرتزین و نیمه آرتزین : در این چاهها آبهای زیرزمینی با فشار وارد می گردد و سطح آب در چاه پیش از برداشت بالاتر از سطح آب در سفره آب زیرزمینی مجاور آن است .

B) از نظر نوع و جنس زمین :

الف ) چاههای آبرفتی : این گونه چاهها در زمینهای آبرفتی در لایه های شن و ماسه آبدار ساخته می شوند .

ب) چاه های غیر آبرفتی : در زمینهای غیر آبرفتی یا در سنگهای شکافدار ساخته می شود .

C ) از نظر کف چاه در سفره آب زیرزمینی :

الف) چاههای کامل : این چاهها تا کف لایه آبده کنده می شود و آب می تواند فقط از دیواره آنها تراوش کند .

چاههای ناقص : که تا کف سفره آب زیرزمینی کنده می شوند که آب می تواند علاوه بر دیواره ها از کف آن نیز تراوش کند .

D  ) از نظر عمق :

الف ) چاههای کم عمق : این چاهها غالباً به صورت دستی با قطر های cm 80 تا  چند متر ساخته می شود . عمق آنها در حالت معمولی تا 20 متر می رسد و برای عمقهای بیشتر بسته به عمق چاه و ویژگیهای محلی و مقدار گازهای زیرزمینی ، کم کم کار کردن انسان بدون تزریق هوای فشرده به درون چاه مشکل می شود و استفاده از تأسیسات هوای فشرده نیز معمولاً اقتصادی نیست .

2) چاهای عمیق : عمق آنها بیشتر از 20 متر است و در کندن آنها از ماشینهای گوناگون چاه کنی استفاده می شود و قطر آنها از 20 سانتیمتر تا 2/1 متر تغییر می کند.