الصرف الصحي

It has been suggested that this article be merged into Storm drain. (Discuss) Proposed since June 2024.

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Drainage" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2007) (Learn how and when to remove this message)

الصرف هو الإزالة الطبيعية أو الاصطناعية للمياه السطحية والمياه الجوفية من منطقة بها فائض من المياه. يمكن للصرف الداخلي لمعظم الترب الزراعية منع التشبع الشديد بالمياه (الظروف اللاهوائية التي تضر بنمو الجذور)، ولكن العديد من الترب تحتاج إلى تصريف اصطناعي لتحسين الإنتاج أو لإدارة إمدادات المياه.

كانت حضارة وادي السند تمتلك أنظمة صرف صحي وتصريف. وكانت جميع المنازل في المدن الكبرى في هارابا وموهينجو دارو تتمتع بإمكانية الوصول إلى مرافق المياه والصرف الصحي. وكانت مياه الصرف الصحي تُوجَّه إلى مجاري الجاذبية المغطاة ، والتي كانت تصطف على جانبي الشوارع الرئيسية. ^[1]

يعود الفضل في اختراع الصرف بالأنابيب المجوفة إلى السير هيو دالريمبل، الذي توفي عام 1753. ^[2]

تتضمن أنظمة تصريف مياه الأمطار الجديدة مرشحات الجيوتكستايل التي تحتفظ بحبيبات التربة الدقيقة وتمنعها من المرور إلى البالوعة وانسدادها. الجيوتكستايل هي أقمشة نسيجية صناعية تم تصنيعها خصيصًا لتطبيقات الهندسة المدنية والبيئية . تم تصميم الجيوتكستايل للاحتفاظ بجزيئات التربة الدقيقة مع السماح للماء بالمرور. في نظام الصرف النموذجي، يتم وضعها على طول خندق يتم ملؤه بعد ذلك بمواد حبيبية خشنة : الحصى أو الأصداف البحرية أو الحجر أو الصخور . ثم يتم طي الجيوتكستايل فوق الجزء العلوي من الحجر ثم يتم تغطية الخندق بالتربة. تتسرب المياه الجوفية عبر الجيوتكستايل وتتدفق عبر الحجر إلى فتحة تصريف. في ظروف المياه الجوفية المرتفعة، يتم وضع أنبوب بلاستيكي مثقب ( PVC أو PE ) على طول قاعدة البالوعة لزيادة حجم المياه المنقولة في البالوعة.

بدلاً من ذلك، يمكن التفكير في نظام تصريف بلاستيكي مُصنَّع مسبقًا من البولي إيثيلين عالي الكثافة ، والذي غالبًا ما يشتمل على منسوجات أرضية أو ألياف جوز الهند أو مرشحات خرقة . أصبح استخدام هذه المواد أكثر شيوعًا بشكل متزايد بسبب سهولة استخدامها، حيث إنها تلغي الحاجة إلى نقل ووضع مجمعات الصرف الحجرية، والتي تكون دائمًا أكثر تكلفة من الصرف الصناعي وبطانات الخرسانة.

على مدى الثلاثين عامًا الماضية، أصبحت الجيوتكستايل ومرشحات البولي فينيل كلوريد ومرشحات البولي إيثيلين عالي الكثافة أكثر وسائط ترشيح التربة استخدامًا. فهي رخيصة الإنتاج وسهلة التركيب، مع خصائص يتم التحكم فيها من قبل المصنع والتي تضمن أداء ترشيح طويل الأمد حتى في ظروف التربة الطينية الدقيقة.

أنشأت المرافق العامة في سياتل برنامجًا تجريبيًا يسمى مشروع البدائل لحافة الشارع. يركز المشروع على تصميم نظام "لتوفير الصرف الذي يحاكي المناظر الطبيعية قبل التطوير بشكل أوثق من أنظمة الأنابيب التقليدية". ^[3] تتميز الشوارع بالخنادق على طول جانب الطريق، مع تصميم المزروعات في جميع أنحاء المنطقة. يسمح التركيز على الأرصفة غير المقيدة بتدفق المياه بحرية أكبر إلى مناطق السطح القابل للنفاذ على جانب الشوارع. وبسبب المزروعات، لا تذهب مياه الجريان السطحي من المنطقة الحضرية كلها مباشرة إلى الأرض، ولكن يمكن أيضًا امتصاصها في البيئة المحيطة. تشير المراقبة التي أجرتها المرافق العامة في سياتل إلى انخفاض بنسبة 99 في المائة في مياه العواصف التي تغادر مشروع الصرف. ^[3]

لقد خضعت أنظمة الصرف الصحي لمراجعة بيئية واسعة النطاق في الماضي القريب ^{[ متى؟ ]} في المملكة المتحدة. تم تصميم أنظمة الصرف الصحي الحضرية المستدامة (SUDS) لتشجيع المقاولين على تركيب نظام صرف صحي يحاكي بشكل أوثق التدفق الطبيعي للمياه في الطبيعة. منذ عام 2010، أصبح التخطيط المحلي والحيوي في المملكة المتحدة ملزمًا بموجب القانون بوضع أنظمة الصرف الصحي الحضرية المستدامة في الاعتبار في أي مشاريع تطوير تكون مسؤولة عنها.

الصرف بالفتحات هو نظام تصريف بالقنوات مصمم للتخلص من الحاجة إلى تركيب أنظمة أنابيب أخرى بالتوازي مع الصرف، مما يقلل من التأثير البيئي للإنتاج بالإضافة إلى تحسين تجميع المياه. الفولاذ المقاوم للصدأ ، والقنوات الخرسانية ، وPVC وHDPE كلها مواد متاحة للصرف بالفتحات والتي أصبحت معايير صناعية في مشاريع البناء.

المهندس المدني هو المسؤول عن الصرف الصحي في مشاريع البناء، وخلال عملية البناء، يقوم بوضع جميع المستويات اللازمة للطرق ومزاريب الشوارع والصرف الصحي وقنوات المياه والمجاري المشاركة في عمليات البناء .

يعمل المهندسون المدنيون ومديرو البناء جنبًا إلى جنب مع المهندسين المعماريين والمشرفين والمخططين ومساحي الكميات والقوى العاملة العامة، فضلاً عن المقاولين من الباطن. عادةً، تمتلك معظم الولايات القضائية مجموعة من قوانين الصرف التي تحكم إلى أي مدى يمكن لمالك الأرض تغيير الصرف من قطعة الأرض الخاصة به.

تتضمن خيارات الصرف لصناعة البناء ما يلي:

• الصرف النقطي، الذي يعترض المياه عند الوديان (النقاط). تتصل الوديان بأنابيب الصرف تحت سطح الأرض، لذا يلزم الحفر العميق لتسهيل هذا النظام. يلزم دعم الخنادق العميقة على شكل ألواح أو دعامات أو دعائم.
• تصريف القنوات، والذي يعترض المياه على طول مجرى القناة بالكامل. يتم تصنيع تصريف القنوات عادةً من الخرسانة أو الفولاذ أو البوليمر أو المركبات. معدل اعتراض تصريف القنوات أكبر من الصرف النقطي وعادةً ما يكون الحفر المطلوب أقل عمقًا.

عادة ما يأتي الفتح السطحي لتصريف القنوات على شكل شبكات (بوليمر أو بلاستيك أو فولاذ أو حديد) أو فتحة واحدة (فتحة تصريف) تمتد على طول سطح الأرض (عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ أو الحديد).

تحتاج الهياكل الاحتجازية الأرضية مثل الجدران الاحتجازية أيضًا إلى مراعاة تصريف المياه الجوفية أثناء بنائها. تُبنى الجدران الاحتجازية النموذجية من مادة غير منفذة، والتي يمكن أن تسد مسار المياه الجوفية. عندما يتم إعاقة تدفق المياه الجوفية، تتراكم الضغوط المائية الهيدروستاتيكية على الجدار وقد تسبب أضرارًا كبيرة. إذا لم يتم تصريف ضغط المياه بشكل مناسب، فقد تنحني الجدران الاحتجازية وتتحرك وتتكسر، مما يتسبب في انفصال اللحامات. يمكن أن يؤدي ضغط الماء أيضًا إلى تآكل جزيئات التربة، مما يؤدي إلى وجود فراغات خلف الجدار وحفر بالوعة في التربة أعلاه. يمكن أن تشمل أنظمة تصريف الجدران الاحتجازية التقليدية مصارف فرنسية أو أنابيب تصريف أو فتحات تصريف . لمنع تآكل التربة، يتم تثبيت أقمشة مرشح الجيوتكسيل مع نظام الصرف.

يشير الصرف في المزارع إلى تنفيذ أنظمة تصريف فعالة مصممة خصيصًا لحاويات النباتات أو الأواني. يعد الصرف المناسب أمرًا بالغ الأهمية في المزارع لمنع التشبع بالمياه وتعزيز نمو النبات الصحي. يتضمن تصريف المزارع دمج فتحات الصرف أو طبقات الصرف أو أنظمة الصرف المتخصصة لضمان تسرب المياه الزائدة من المزارع. يساعد هذا في منع تعفن الجذور وتراكم المياه وغيرها من المشكلات التي يمكن أن تؤثر سلبًا على صحة النبات. من خلال توفير الصرف المناسب في المزارع، فإنه يدعم النمو الأمثل للنبات ويساهم في النجاح العام لمشاريع البستنة أو المناظر الطبيعية. ^[4]

تتضمن خيارات الصرف للزارعة ما يلي:

• تُستخدم مصارف السطح عادةً لإدارة جريان المياه من الأسطح المعبدة، مثل الأرصفة ومواقف السيارات. وتتصل أحواض التجميع، التي تجمع المياه والحطام، بأنابيب تحت الأرض تحمل المياه بعيدًا عن الموقع. ^[4]
• من ناحية أخرى، تم تصميم المصارف تحت السطح لإدارة المياه التي تتسرب إلى التربة تحت سطح الزراعة. المصارف الفرنسية ، وهي خنادق مملوءة بالحصى مع أنابيب مثقبة في الأسفل، هي النوع الأكثر شيوعًا من المصارف تحت السطح. تُستخدم أيضًا مصارف الخنادق ، وهي مماثلة ولكنها أضحل وأوسع، في بعض المواقف. ^[4]

قد تحتاج تربة الأراضي الرطبة إلى الصرف لاستخدامها في الزراعة . في شمال الولايات المتحدة وأوروبا، أدى التجلد إلى إنشاء العديد من البحيرات الصغيرة ، والتي امتلأت تدريجيًا بالدبال لتكوين المستنقعات . تم تجفيف بعض هذه البحيرات باستخدام الخنادق المفتوحة والخنادق لتكوين الأراضي الموحلة ، والتي تستخدم في المقام الأول للمحاصيل ذات القيمة العالية مثل الخضروات .

كان أكبر مشروع من هذا النوع في العالم قيد التنفيذ منذ قرون في هولندا . كانت المنطقة الواقعة بين أمستردام وهارلم ولايدن ، في عصور ما قبل التاريخ ، عبارة عن مستنقعات وبحيرات صغيرة. تسبب قطع العشب ( استخراج الخث ) والهبوط وتآكل الشاطئ تدريجيًا في تكوين بحيرة كبيرة واحدة، وهي هارلمميرمير ، أو بحيرة هارلم. سمح اختراع محركات الضخ التي تعمل بالرياح في القرن الخامس عشر بتصريف بعض الأراضي الهامشية. ومع ذلك، كان لابد من انتظار تصميم مضخات بخارية كبيرة واتفاقيات بين السلطات الإقليمية لتصريف البحيرة النهائي. تم القضاء على البحيرة بين عامي 1849 و 1852، مما أدى إلى إنشاء آلاف الكيلومترات ^{المربعة} من الأراضي الجديدة.

قد يكون منسوب المياه في السهول الساحلية ودلتا الأنهار مرتفعًا موسميًا أو دائمًا ، ويجب تحسين الصرف إذا كان من المقرر استخدامها للزراعة. ومن الأمثلة على ذلك منطقة زراعة الحمضيات في الغابات المسطحة في فلوريدا بالولايات المتحدة. بعد فترات هطول الأمطار الغزيرة، يتم استخدام مضخات الصرف لمنع تلف بساتين الحمضيات من التربة الرطبة بشكل مفرط. يتطلب إنتاج الأرز التحكم الكامل في المياه، حيث يجب غمر الحقول أو تجفيفها في مراحل مختلفة من دورة المحصول. كانت هولندا أيضًا رائدة في هذا النوع من الصرف من خلال تجفيف الأراضي المنخفضة على طول الشاطئ ودفع البحر للخلف حتى يتم توسيع الأمة الأصلية بشكل كبير.

في المناخات الرطبة، قد تكون التربة مناسبة للزراعة باستثناء أنها تصبح مشبعة بالمياه لفترات قصيرة كل عام، بسبب ذوبان الثلوج أو الأمطار الغزيرة . التربة التي تتكون في الغالب من الطين سوف تمرر المياه ببطء شديد إلى الأسفل، وفي الوقت نفسه تختنق جذور النباتات لأن الماء الزائد حول الجذور يمنع حركة الهواء عبر التربة.

قد تحتوي التربة الأخرى على طبقة غير منفذة من التربة المعدنية، تسمى بالتربة الصلبة ، أو قد تكون طبقات صخرية غير منفذة نسبيًا تحت التربة الضحلة. يعتبر الصرف مهمًا بشكل خاص في إنتاج فاكهة الأشجار . قد تكون التربة الممتازة غارقة بالمياه لمدة أسبوع من العام، وهو ما يكفي لقتل أشجار الفاكهة وتكلفة إنتاجية الأرض حتى يمكن إنشاء بدائل. في كل من هذه الحالات، يحمل الصرف المناسب دفعات مؤقتة من الماء لمنع تلف المحاصيل السنوية أو الدائمة .

غالبًا ما تتم زراعة المناطق الأكثر جفافًا عن طريق الري ، ولا يعتبر الصرف ضروريًا. ومع ذلك، تحتوي مياه الري دائمًا على معادن وأملاح ، والتي يمكن تركيزها إلى مستويات سامة عن طريق التبخر والنتح . قد تحتاج الأراضي المروية إلى عمليات غسل دورية بمياه الري والصرف المفرطة للسيطرة على ملوحة التربة .

• الوسائط المتعلقة بالصرف الصحي في ويكيميديا ​​كومنز
• تعريف كلمة تصريف في القاموس على ويكاموس