رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه راه – ساختمان، معماری، عمران

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

مجله گرین رودس (راه های سبز)

بخش تکنولوژی های رویه

اهداف

بهبود کیفیت و کنترل جریان فاضلاب های سطحی از طریق بکارگیری تکنولوژی های رویه نفوذپذیر.

اعتبارات مورد نیاز

استفاده از سنگفرش یا رویه (متخلخل) نفوذ پذیر جهت کنترل و عمل آوری دست کم ۵۰% از ۹۰ درصد حجم رواناب حاصل از بارندگی متوسط سالیانه، با غلظت کل مواد جامد معلق(TSS) 25 میلی گرم بر لیتر یا کمتر.

جزئیات

روش توسعه کم اثر (LID) برای کنترل فاضلاب های سطحی باید در محدوده و بودجه پروژه، لحاظ شود، برای عملی نمودن این اعتبار، باید رویه نفوذپذیر با یک طراحی قابل اجرا و مدیریت عملی بهتر در نقشه مدیریت فاضلاب های سطحی، درنظر گرفته شود. این به این معنی است که مطالعات امکان سنجی تکمیل شده برای روش توسعه کم اثر PR-8 به وضوح باید نشان دهد که رویه نفوذپذیر (از هر نوع) برای استفاده در پروژه مناسب است.

[توجه : روش توسعه کم اثر (Low impact development) یا مخفف آن (LID) یک روش طراحی و مدیریتی در توسعه شهری برای مدیریت آب های جاری باران می باشد که در کشورهای اروپایی و کانادا استفاده می شود.]

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

مستندات

• کپی گزارش زهکشی یا هیدرولوژی و کمک گرفتن از محاسبات، حوزه بهبود یافته و درصد بهبودی بدست آمده را نشان می دهد. این نوشتار ممکن است شامل بخشی از الزامات ثبت شده روش توسعه کم اثر PR-8 باشد، اما محاسبات مربوط به رویه نفوذپذیر، حوزه ها، و ترازهای بهبود باید برای این موضوع برجسته گردد.

• کپی طرح اختلاط رویه نفوذ پذیر. طرح اختلاط باید موارد فهرست شده زیر را دارا باشد:

  • نام تکنولوژی نفوذپذیری، اگر استفاده شود (به عنوان مثال سنگفرش، چمن پوش و غیره)

  • کل تُناژ رویه موجود در پروژه، شامل بتن سیمان پرتلند و بتن آسفالتی (اختلاط داغ، گرم و سرد)

  • کل حفره های هوا موجود در اختلاط (یا جزئیات حفره های تولید شده در سنگفرش با توجه به روش اجرای آن)

  • کل تُناژ رویه نفوذپذیر استفاده شده

• کپی از طرح نگهداری در محل برای رویه نفوذ پذیر.

• عکس رویه نفوذ پذیر نصب شده در این پروژه.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

روش و رویکرد

دنبال نمودن تعدادی از این طرح های کلیدی و تعمیر و نگهداری اعضا، بیشینه عملکرد رویه نفوذپذیر را نشان خواهد داد. (اداره حفاظت از محیط زیست پنسیلوانیا: PDEP ، ۲۰۰۶) 

عناصر طراحی

• بکارگیری یک طرح اختلاط برای رویه با قابلیت نفوذپذیری چشمگیر (> 8 اینچ بر ساعت).

• بکارگیری زیراساس با درجه بندی آزاد با دست کم ۴۰% فضای خالی (به طور معمول سنگدانه شسته).

• طراحی سطح رویه و اساس سنگی به طور مناسب جهت بارهای طراحی ترافیک.

• اطمینان از قرار گیری زیر اساس غیر متراکم

• بکارگیری ژئوتکستایل بافت نشده (nonwoven geotextile) در زیر لایه ها.

[توجه : ژئوتکستایل که به آن زمین پارچه، بافته اجرائی، پارچه ساختمانی، فیلتر پارچه ای، پارچه مصنوعی و …گفته میشود، صفحات نفوذ پذیری هستند که از الیاف پلی استر یا پلی پروپیلن به دو صورت کلی بافته نشده Nonwoven و بافته شده Woven ساخته می شود.]

• استفاده از سطح بستر پایین نفوذپذیر برای جلوگیری از جمع شدن آب

• عدم قرارگیری در شیب های ترافیکی با درجات بیشتر از > 5% (بدون طراحی دقیق).

• تامین سرریز مثبت فاضلاب های سطحی از بستر ها.

• عدم قرارگیری بستر پایین در پرشدگی متراکم؛ پر شدن با سنگ، تا جایی که لازم باشد.

• جلوگیری از رسوب گذاری در طول مراحل ساخت.

• آستر نمودن بستر با ژئوتکستایل بافت نشده.

• فراهم نمودن شبکه لوله های سوراخدار در طول بستر پایین برای توزیع جریان آب.

• منظور کردن سه سپر پاشنه در بین بستر پایین و سفره آب زمینی بالای فصلی و دو پاشنه برای سنگ بستر.

• قرار دادن بسترهای نفوذپذیر در خاک های بالا دست در صورت امکان.

• تلاش جهت فراهم نمودن تعمیر و نگهداری دوره ای آسان برای مالکان در روند طراحی. مناطق رویه باید قابل دسترس بوده و شیب تدریجی برای سازگاری با استاندارد نگهداری وسایل نقلیه داشته باشد.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه از مسدود شدن

• مکش کردن رویه دو بار در سال ( یا همزمان با فصل بارش).

• حفظ بخش های کاشت شده مجاور رویه.

• زدودن سریع هر خاکی که بر رویه تهنشین می گردد.

• عدم اجازه به انجام عملیات ساختمانی، انبار و دپوی خاک و غیره بر سطح بدون حفاظ رویه.

• تمیز نمودن ورودی های تخلیه آب به سطح بستر دوبار در سال.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

جارو نمودن برف و یخ زمستانی

• نظارت کردن مستمر رویه نفوذ پذیر در زمستان. به طور کلی سیستم متخلخل رویه عمل آوری مورد نیاز کمتر و بهتر را در مقایسه با رویه های استاندارد فراهم می آورد.

• عدم استعمال مواد ساینده مانند ماسه یا خاکستر در مجاورت رویه متخلخل.

• قرار دادن تیغه برف روب به مقدار کمی بالاتر نسبت به رویه های معمول.

• استفاده از نمک در صورت لزوم؛ بهرحال ، بخاطر داشته باشیم که نمک ها نفوذ خواهند کرد، لذا ضدیخ های آلی ترجیح داده می شود.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

نگهداری و تعمیرات   

• سطح رویه نفوذپذیر را مسدود نکنید.

• مناطق آسیب دیده با مساحت کمتر از ۵۰ فوت مربع را با رویه متخلخل یا استاندارد وصله کنید.

• مناطق آسیب دیده با مساحت بیشتر از ۵۰ فوت مربع را با رویه نفوذپذیر تایید شده، وصله کنید.

مثال: انواع رویه های نفوذپذیر

آسفالت متخلخل

آسفالت متخلخل در حدود سال ۱۹۷۰ ساخته شد، تا حد زیادی شبیه به آسفالت غیر متخلخل می باشد به غیر از ریزدانه های آن (ماسه و خاک بسیار ریزدانه) که حذف شده است، خارج نمودن حفره های هوای اضافی که ریز دانه ها می باشند. این فضای باقیمانده برای جاری شدن و جمع شدن آب از طریق آن می باشد. دانه های بزرگ نیز برای بالا بردن فضا های خالی استفاده شده اند. آسفالت به طور کلی با تعداد کم حفره های هوا، طراحی می شود، به طور معمول ۴% از کل حجم مخلوط، و جهت آنست که لایه بیندر بتواند مقداری جابجایی داشته باشد. لایه بیندر تا مدت ها پس از اینکه رویه ریخته شد، تا حدودی نرم باقی می ماند، و گاهی در جهت این حفره های خالی حرکت می کند، که آنرا جابجایی می نامند. در گذشته مشکلاتی با آسفالت متخلخل اولیه وجود داشت، مثلا لایه بیندر به طرف فضاهای خالی بیشتری جابجا می شد، مسیر حرکت آب مسدود می شد. این مشکلات با استفاده از مواد افزودنی و لایه های بیندر اضافی بهتر شده اند. (گروه محیط زیست و منابع طبیعی کارولینای شمالی، ۲۰۰۷؛ هون داریس، ۲۰۰۵)

مواد افزودنی و لایه های بیندر اضافی اغلب برای افزایش ویژگی های آسفالت متخلخل مورد استفاده قرار می گیرند. پلیمر ها از جابجایی لایه بیندر به سوی فضا های خالی جلوگیری می کنند. الیاف پلیمر مسلح به پیوستگی مخلوط کمک می کند.(هون داریس، ۲۰۰۵)

بتن متخلخل

بتن متخلخل بسیار مشابه آسفالت متخلخل، ریز دانه های آن جهت ایجاد فضای خالی حذف شده است. بتن متخلخل نیز در دهه ۷۰ ساخته شد. بتن سیمان پرتلندی (PCC) به طور معمول با سنگدانه های درشت(شن) ریز دانه ها(ماسه)، آب، سیمان، و مواد افزودنی دلخواه ساخته می شود. در بتن متخلخل ریزدانه ها تا حد زیادی کاهش یافته و یا به کلی حذف شده اند. پانزده تا بیست و پنج درصد (۱۵-۲۵%) فضای خالی ممکن است به دست آید، با نرخ جریان متوسط در حدود ۴۸۰ اینچ بر ساعت. (هون داریس، ۲۰۰۵) شکل ظاهر بتن سیمان پرتلندی (PCC) متخلخل به طور کلی خشن تر از بتن غیرمتخلخل می باشد. پس از اتمام کار ممکن است در طول روند احداث یک لایه غیر قابل نفوذ بر روی سطح ایجاد گردد و لذا برای جلوگیری از این اتفاق، توجه و نظارت در روند احداث ضروری است.

سنگفرش بلوکی

سنگفرش بتنی، یا بلوک های سنگی متخلخل ، واحدهای بهم پیوسته ای هستند که تا حدودی نفوذپذیر می باشند. آب از فاصله بین هر بلوک نشت می کند. این فاصله ها می تواند با شن یا چمن پر شده، و نشت آب را به خوبی عرضه کند. فضای خالی (قسمت های باز) سنگفرش ها به مقدار ۱۳- ۱۵% می باشد(هون داریش، ۲۰۰۵). بلوک های سنگی به طور معمول در مناطق کم ترافیک، مانند مسیرهای پیاده رو یا سواره رو، و مناطقی که نصب آنها راحت باشد، استفاه می شوند. شکل ۲-۳ را مشاهده کنید.

سایر رویه های نفوذ پذیر 

سایر رویه های نفوذ پذیر شامل مصالح سنگی با دانه بندی آزاد، چمن مصنوعی و چمن مسلح می باشد.

مصالح سنگی با دانه بندی آزاد. مصالح سنگی با دانه بندی آزاد برای حذف ریزدانه ها، به صورت شسته می باشند و معمولا متشکل از تکه های هم اندازه و گوشه دار هستند. این دانه بندی باعث می شود که تراکم نشست کم شده، و فضا های خالی ممکن است تا ۴۰% مصالح را تشکیل دهند. مصالح سنگی با دانه بندی آزاد بسیار نفوذ پذیر می باشد. این نوع از اساس دانه بندی تمایل شدیدی به جداشدن داشته و لذا برای خنثی کردن این تمایل، باید فواصل کوتاه در طی تولید، حمل، و جاگذاری در نظر گرفته شود. خیس کردن سنگ به طور منظم در طی روند پایین ریختن و  متراکم کردن، مصالح را پایدارتر نگه می دارد.

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

عدم تناسب مصالح نیمه نفوذپذیر برای ترافیک جاده ای

برای این منظور، انتظار نداریم که تعداد زیادی از پروژه های راه سبز از عرشه های الوار، لاشبرگ های  چوبی، پوسته ها یا چمن ساخته شده باشند. این مصالح ممکن است در یک پروژه به عنوان بخشی از طرح توسعه کم اثر(به منظور کاهش سطوح غیر قابل نفوذ موجود، مانند پیاده رو های بتن معمولی) نصب شوند؛ با این حال، قسمت های ساخته شده با این مصالح جزو نقاط این بحث به حساب نمی آیند.

مصالح نرم. مصالح روکش نرم، مانند لاشبرگ های چوبی و پوسته های خرد شده، معمولا برای ترافیک پیاده استفاده می شوند. حفره های فضای خالی زیاد، نفوذپذیری خوبی را می دهد، و این نوع مصالح مزایای زیبایی شناسی بسیار خوبی را ارائه می دهند.

عرشه های الواری. عرشه ها سهولت حرکت از میان مناطق باتلاقی یا نواحی ماسه ای را میسر می سازند که درعین حال سازه هایی با اثر محیطی بسیار پایین را به وجود می آورند. همچنین سازه های چوبی ظاهر طبیعی و حس زیبایی شناسی خوبی دارند.

تحقیق

رویه های نفوذپذیر یک فن آوری توسعه کم اثر می باشد که می تواند به عنوان یک قسمت از طرح جامع مدیریت فاضلاب های سطحی جاده ای بکار گرفته شود. برای توصیف یک سیستم سازه ای نفوذپذیر که دارای حفره های اضافی بیشتر در مقایسه با سطوح هموار معمولی مانند بتن یا آسفالت می باشد، عبارت های «نفوذپذیر» ، «متخلخل» یا «نشت پذیر» که بکار گرفته شده اند، می توانند به جای یکدیگر مورد استفاده قرار بگیرند. برای طراحی طرح فاضلاب های سطحی ، نیاز به نفوذپذیری می باشد به طوریکه عدد منحنی (CN) برای قسمت های فرش شده با این مصالح کمتر از سطوح فرش شده معمول گردد. برای مخلوط های ترکیبی، مانند آسفالت و بتن، به طور کلی این به معنای طراحی عمده جهت افزایش نسبت فضای خالی مخلوط یعنی ریز دانه کمتر، درشت دانه بیشتر یا وارد کردن هوا در طی اختلاط می باشد.

چگونگی کارکرد رویه های نفوذ پذیر

با توجه به افزایش نسبت فضا های خالی، آب از طریق سطح منتقل شده و اجازه (۱)نفوذ ، (۲) تبخیر را پیدا کرده، در حالی که سطوح معمولی این کار را انجام نمی دهند. (NCDWQ ، ۲۰۰۷) بنابراین سطح رویه نفوذ پذیر تبدیل به یک بازیگر فعال در چرخه هیدرولوژیکی می شود: بارش باران و برف آب شده را از طریق خاک به آب های زیرزمینی منتقل می کند. بنابراین، رویه های نفوذ پذیر اگر به صورت مناسب طراحی ، ساخته و نگهداری شوند، می توانند تبدیل به بخشی از سیستم نفوذ فاضلاب های سطحی گردند. این به این معنی که عناصر کلیدی رویه ها باید به صور زیر در نظر گرفته شوند: (۱) ظرفیت هیدرولیکی دراز مدت برای مصالح، و (۲) ظرفیت نفوذپذیری  مصالح بکار رفته برای لایه اساس. (شهر سیاتل، ۲۰۰۸)

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

مباحث موجود

داده های عملکردی کیفی و کمی فاضلاب های سطحی برای رویه های نفوذپذیر نسبتا پراکنده بوده، مخصوصا برای داده های دراز مدت. داده های عملکردی «دراز مدت» (۶ ساله) برای چهار رویه مختلف نفوذپذیر و سیستم های توری تقویت شده چمنی که در پارکینگ های شهری بسیاری در غرب واشینگتن نصب شده اند، در دسترس می باشد از براتیبو و بوث (۲۰۰۳). بسیاری از اینها ابتدا توسط بوث و لیویت(۱۹۹۹) در سال ۱۹۹۷ آزمایش شده اند. خاک های سایت به جهت جدا نمودن هدایت هیدرولیکی رویه، ماسه با هدایت هیدرولیکی بالا می باشد. این دو مطالعه به میزان قابل توجهی یا به طور کامل کاهش رواناب سطحی برای شرایط طوفان زمستانی حتی در درازمدت را نشان می دهد، به جز در یک حالت که دوباره توسط براتیبو و بوث اندازه گیری شده: طوفان ۷۲ ساعته که چهار میلی متر جریان آب سطحی را بوجود آورده است.

مزایای رویه های نفوذپذیر

رویه های نفوذپذیر مزایای بسیاری در هر دو زمینه عملکردی و زیبایی دارند. این مزایا (انجمن آبخیزداری رودخانه چارلز، ۲۰۰۸) عبارت اند از:

• رواناب فاضلاب های سطحی، حجم کل آب و نرخ جریان را کاهش می دهد.

• رواناب را بهبود می بخشد، شامل کاهش دمای آن می شود.

• تراوش آب های زیرزمینی و بازپرشدن آنها را افزایش می دهد.

• کنترل سیلاب های محلی را فراهم می کند.

• کیفیت آبراه های سطح محلی را بهبود می بخشد.

• فرسایش خاک را کاهش می دهد.

• نیاز به زیرساخت های سنتی فاضلاب های سطحی را کاهش می دهد، که ممکن است هزینه های کلی پروژه را کم کند.

• در حالت خیس شدن، ضدلغزشی بودن را افزایش می دهد.

• پخش شدن آب در مناطق ترافیکی را کاهش می دهد.

• با توجه به ترک خوردگی و کمانش کمتر در اثر چرخه های انجماد-ذوب، عمر نواحی فرش شده را در آب و هوای سرد افزایش می دهد.

• نیاز به استفاده از نمک و ماسه را در طول زمستان با توجه کم شدن یا نداشتن یخ سیاه، کاهش می دهد.

• نیاز به برف روبی کم می باشد.

• آلودگی آبهای زیرزمینی را کاهش می دهد.

• ایجاد سبز (چمن زمین پوش، سایه چتر درختان و غیره).

• خنک سازی تبخیری را فراهم می آورد.

• رویه های متخلخل حجم فاضلاب های سطحی را کاهش داده، باز پرشدن و کنترل نرخ اوج را افزایش داده، و کیفیت بالای آب برون رفت را بدست می دهند.

• آلاینده ها حذف می شود: مواد معلق جامد تا ۸۵% ، ۳NO [اکسید نیتروژن] تا میزان ۳۰٪ ، و فسفر کل تا  ۸۵٪ کاهش می یابد.(PDEP، ۲۰۰۶)

رویه/ سنگفرش نفوذپذیر

ملاحظات هزینه ای

با سیستم رویه نفوذپذیر، ممکن است سیستم های فاضلاب های سطحی سنتی کمتر شده و یا به طور کامل کنار گذاشته شوند. این ممکن است هزینه چرخه عمر کلی پروژه را به مقدار قابل توجهی کاهش دهد. هزینه به سیستم انتخابی بستگی دارد و بسیار متغییر است. یک مسیر عبوری با دانه بندی شن شسته که ممکن است در برخی از نواحی عابر پیاده، مناسب باشد بسیار ارزان خواهد بود و دارای هدایت هیدرولیکی بسیار بالا می باشد (هون داریس، ۲۰۰۵). برای سطح مسیرها، آسفالت نفوذپذیر بسیار گرانتر از آسفالت سنتی می باشد. جزئیات پروژه نیز به میزان قابل توجهی مقدار هزینه را دیکته می کند، و باید به صورت جداگانه درنظر گرفته شود. (EPA ، ۲۰۰۰) 

المان های طراحی

به طور کلی طراحی سازه های نفوذپذیر شامل یک سطح نفوذپذیر مانند آسفالت یا بتن سیمان پرتلندی بر روی یک لایه اساس از ریزدانه می باشد، که به تصفیه آب کمک نموده، و شن با دانه بندی یکنواخت، آب را با نفوذ از داخل خود به زمین زیر سازه، ذخیره می کند. لایه اساس خاکی غیرمتراکم به شدت توصیه می گردد، و روش های ساخت و سازی که تاکید می گردد، برای باز پرنمودن آب های زیرزمینی حیاتی هستند. (CRWA ، ۲۰۰۸)

ملزومات تعمیر و نگهداری

تعمیر و نگهداری منظم برای رویه های نفوذپذیر توصیه می گردد. این ممکن است شامل چمن گزاری دوباره، ریختن شن، و تعمیرات کوچک دیگر شود. نگرانی های معمول دیگر برای حفظ و نگهداری رویه های نفوذپذیر به زیبایی آنها، شرایط برف و یخبندان و پیشگیری و تعمیر گرفتگس آنها می باشد.

پیشگیری از انسداد

بیشتر به طور معمول، تعمیر و نگهداری از سازه های نفوذپذیر به جاروکردن مکشی، شستشوی با فشار، یا دمیدن هوا برای پاک کردن خرده آشغال ها می باشد. مکش توصیه می شود (PDEP ، ۲۰۰۶). بسته به محل، ممکن است نیاز به ۲ تا ۴ بار در سال باشد (CRWA ، ۲۰۰۸). می توان از طریق تعمیر و نگهداری روزمره مناسب از مناطق گیاه کاری شده، تمیز نمودن لکه های خاک، ذخیره سازی و عمل آوری با ملاحظه خاک، پوشاندن رویه های نفوذپذیر اجرا شده در طی عملیات ساخت و ساز و تمیز کردن زهکش های خروجی دست کم دو بار در سال یا به طور فصلی از گرفتگی جلوگیری کرده و یا آنرا کاهش داد (PDEP ، ۲۰۰۶).  طراحی مناسب، مانند طراحی برای زهکشی آب از سطح متخلخل رویه، احتمالا از گرفتگی جلوگیری می کند. این مانع ورود خرده آشغال ها به رویه می شود درحالیکه اجازه نشت آب باران به خاک زیری را می دهد(PDEP ، ۲۰۰۶).

نگهداری زمستانی

نگهداری زمستانی برای رویه های نفوذپذیر ساده تر ازرویه های معمولی است زیرا افزایش حفره های هوا و احتباس حرارت در بستر سنگ زیر رویه سبب فراهم نمودن شرایط آب شدن بهتر برف می شود، که منجر به کاهش برف و مشکلات یخ می گردد. باید از مواد ساینده مانند ماسه که ممکن است باعث گرفتگی موضعی گردد، در کنار رویه متخلخل و روی آن اجتناب نمود. برف روبی باید با احتیاط انجام شود، تیغه برف روب در حدود یک اینچ بالاتر از حد نرمال آن قرار گیرد. ممکن است نمک استفاده گردد؛ به هر حال، مواد ضد یخ آلی غیر سمی ترجیح داده می شوند چراکه آب آلوده به طور مستقیم به سوی سفره آب زیرزمینی خواهد رفت.

تعمیرات

تعمیر سازه های زهکش برای ادامه کار سیستم همانطور که  طراحی شده، دارای بالاترین اولویت می باشد. به احتمال زیاد، تعمیرات سازه رویه اساسا محدود به مناطقی می شود که ممکن است به علت خاک نرم نشست کند. ممکن است این مناطق با رویه های استاندارد یا نفوذپذیر وصله گردند. گودال ها با توجه به عدم وجود چرخه های انجماد-ذوب، که در رویه های معمولی وجود دارد، به ندرت مشکل ساز می شوند. اندود های آب بندی استفاده نمی گردد، چرا که سبب خثی شدن مزایای رویه نفوذپذیر می شود.