لوله مشبک چاه
آوریل 2, 2024 2024-07-21 11:12لوله مشبک چاه
لوله مشبک چاه
لولههای مشبک چاه آب، که به عنوان اسکرین هم نیز شناخته میشوند، نوعی لوله هستند که برای زهکشی آب از سفرههای زیرزمینی استفاده میشوند. این لولهها جنسهای مختلفی دارند و دارای شیارها یا سوراخهایی در طول لوله هستند که به آب اجازه میدهد تا از طریق این لوله به داخل چاه نفوذ کند.
این مقاله به بررسی استانداردهای لولههای مشبک (اسکرین) در چاههای آب میپردازد. انتخاب لوله مشبک یا مشبککاری لوله جدار چاه باید با در نظر گرفتن تمام اطلاعات مربوط به ویژگیهای زمینشناسی سازند آبخوان انجام شود. طول لوله مشبک یا مشبککاری به ضخامت و ویژگیهای هیدروژئولوژیکی آبخوان بستگی دارد تا حداکثر راندمان چاه تضمین شود.
فیلم زیر مربوط به یک ماکت آبزیرزمینی (سند باکس) است که در کارگاه شرکت آبتین توسعه بیکران طراحی شده است. در این نمای نزدیک، دانههای گراول پشت لوله جدار جانسون به وضوح قابل مشاهده هستند. نکته قابل توجه این است که میزان بازشدگی منافذ لوله مشبک متناسب با ابعاد گراول انتخاب میشود تا از عبور دانههای گراول از لوله مشبک جلوگیری شود.
کاربرد لوله مشبک
- هدایت آب به داخل چاه
- جلوگیری از ریزش دیواره آبخوان
- جلوگیری از جریانهای آشفته (turbulent flow) به منظور افزایش آبدهی و عمر چاه
مزایای استفاده از لوله مشبک
- افزایش راندمان چاه
- افزایش عمر چاه
- کاهش احتمال پرشدگی چاه با رسوبات
جنس لوله مشبک چه میتواند باشد؟
جنس لولههای مشبک چاه (اسکرین) میتواند از مواد مختلفی باشد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب جنس مناسب به عوامل مختلفی مانند عمق چاه، کیفیت آب، خوردگی، بودجه و نیازهای پروژه بستگی دارد.
این نوع لولهها از جنس فولاد یا استیل ساخته میشوند و برای تمامی انواع چاهها مناسب هستند.
لولههای مشبک غیرفلزی در مقابل خورندگی مقاوم هستند و به دو دسته PVC و UPVC تقسیم میشوند. لوله PVC شکنندهتر از UPVC است، به همین دلیل کاربرد محدودتری دارد و برای چاههای کمعمقتر استفاده میشود. در مقابل، لولههای مشبک UPVC استحکام لازم برای نصب در چاههای تا عمق 250 متر را دارند. لولههای مشبک پلی اتیلن یکی دیگر از انواع لولههای غیرفلزی هستند که کاربرد محدودتری دارند.
چه قطری برای لوله مشبک مناسب است؟
قطر لولههای مشبک چاه آب یکی از عوامل مهم در طراحی و ساخت چاه آب است. انتخاب قطر مناسب برای لوله مشبک به عوامل مختلفی مانند دبی حداکثر چاه، سرعت عمودی مجاز جریان آب، عمق چاه و نوع پمپ مورد استفاده بستگی دارد.
- قطر لوله مشبک باید به گونهای باشد که سرعت عمودی جریان آب از 1.22 متر بر ثانیه بیشتر نشود. سرعت بیشتر از این مقدار میتواند باعث خوردگی لوله، افزایش اصطکاک و کاهش راندمان چاه شود.
- در چاههای عمیقتر، به دلیل افزایش فشار آب، استفاده از لولههای مشبک با قطر کوچکتر مناسبتر است.
- نوع پمپ مورد استفاده نیز بر قطر لوله مشبک اثرگذار است. در صورت استفاده از پمپهای شناور عمقی، قطر لوله مشبک باید به گونهای باشد که پمپ به راحتی داخل آن جای گیرد.
در صورت همسطح یا پایینتر بودن عمق نصب پمپ از لوله مشبک، نسبت حداقل قطر داخلی لوله مشبک به قطر پمپ باید مطابق جدول زیر باشد. این جدول برگرفته از استاندارد AWWA-A100-20 مربوط اتحادیه امور آب ایالات متحده آمریکا میباشد.
بیشترین قطر پمپ | حداقل قطر لوله جدار چاه | ||
اینچ | میلیمتر | اینچ | میلیمتر |
4 | 101.6 | 6 | 152.4 |
5 | 127 | 8 | 203.2 |
6 | 152.4 | 10 | 254 |
8 | 203.2 | 12 | 304.8 |
10 | 254 | 14 | 355.6 |
12 | 304.8 | 14 | 355.6 |
14 | 355.6 | 16 | 406.4 |
طراحی مشبک چاه
بیشترین نوع مشبکی که در کشور ما استفاده میشود، مشبک ساده است. مشبک ساده به صورت شیارهای عمودی برروی لوله جدار چاه ایجاد میشود. ضخامت شیارها از دو میلیمتر تا هشت میلیمتر متغیر است ولی عمدهی شیارها با سایز چهار میلیمتر استفاده میشود. این شیارها به صورت کارخانهای با دستگاه سنگ برش ایجاد میشود. البته برخی موارد به صورت دستی با هواگاز نیز در محل سایت (چاه) ایجاد میشود.
در طراحی مشبک، چه مشبک ساده و چه سایر انواع مشبکها باید به نکاتی توجه شود که در زیر به آنها اشاره میشود.
مهمترین نکته در طراحی مشبک، این است که جریان آب ورودی به چاه از طریق مشبک، به صورت جریان آرام باشد. یعنی تعداد مشبکها، نوع مشبکها و فاصلهی بازشوی مشبک (ضخامت) باید به گونهای باشد که جریان به سرعت آرام وارد چاه شود. اگر تعداد مشبکها کم و غیر استاندارد باشد و جریان به صورت آشفته (متلاطم) و یا رودخانهای باشد، ممکن است مشکلاتی برای چاه بوجود آید. جریان متلاطم سبب میشود ماسه و ریزدانهها سوار بر جریان، حرکت کنند و به داخل چاه مهاجرت کنند. در اثر ماسهدهی و شولاتیشدن چاه، مشکلات عدیدهای بوجود میاید که در مقالهی دیگر به آن پرداخته شده است.
نکتهی دیگر اگر هنگام حفاری به لایهی ریزدانه برخورد کردید، در صورت امکان، در آن عمق از لوله مشبک استفاده نکنید مگر اینکه تمامی لایهها به صورت ریزدانه باشند و یا اینکه تنها لایهی آبدار همان لایه باشد.
معمولا تعداد ردیفهایی که در هر دور لوله مشبک میشود، 10 تا 12 ردیف برای لولههای 10 اینچ تا 14 اینچ است. طول هر شیار مشبک از 22 سانتیمتر تجاوز نمیکند. معمولا چهل سانتیمتر از ابتدا و انتهای لوله بدون مشبک است و سپس مشبکها شروع میشود. در یک شاخهی دوازده متری لوله، حدود 22 ردیف مشبککاری صورت میپذیرد. یعنی اگر 10 ردیف در یک دور مشبک داشته باشیم، در شاخه 220 عدد مشبک خواهیم داشت.