عمده ترین عوامل آسیب رسان به لاینینگ کانالهای آبیاری

لاینینگ کانالهای آبیاری

آب بعنوان مهمترين سرچشمه حيات، نقش اساسي در زندگي انسان ايفا نموده و افزايش روز افزون جمعيت و نياز به علمي‌تر شدن روشهاي كشاورزي‌، محققان را بر آن داشته تا همواره راه‌ حلهاي جديد جهت حفظ منابع موجود ارائه نمايند. نظر به اهميت مسئله كاهش مصرف بي‌رويه آب، روشهاي نويني جهت حفظ منابع آب پيشنهاد شده است. يكي از اين روشها، لاینینگ کانالهای آبیاری و اجرای پوشش بتنی [مقاله] جهت کانال است. ساخت كانالهاي آبياري نيازمند در نظر گرفتن بسياري از تكنيكهاي مهندسي از جمله ايجاد دانه‌بندي مناسب مصالح، كنترل ارزش ماسه‌اي، تامين ضخامت مورد نياز پوشش بتني كانال و متناسب با ابعاد آن، كوتاه نمودن فاصله زمانيِ تریمِ برم‌ها تا اجراي پوشش بتني كانال، ايجاد اختلاط مناسب مصالح مورد نياز جهت ساخت بتن، شابلون‌بندي صحيح، ايجاد درزهاي انقباض و آب‌بند نمودن آن با مواد پركننده مناسب، ايجاد درز انبساط و آب‌بند نمودن آن با واتر استاپ و يا مواد مناسب درزبند، كنترل درزهاي اجرايي و رعايت بسياري ديگر از استانداردها مي‌باشد.

تمامي اين فعاليت‌هاي مهندسي به منظور كاهش تلفات آبي صورت مي‌گيرد و ايجاد اختلال در روند صحيح ساخت كانالهاي آبياري برابر خواهد بود با شروع نشت آب از كانال كه اين پديده مي‌تواند اولين گام جهت ايجاد ترك در بتن و نهايتا تخريب تدريجي كانال آبياري و برم كانال گردد. حداقل خسارتي كه نشت آب به پشت پوشش بتني كانال وارد مي‌نمايد، ايجاد تلفات آبي، شسته شدن خاك برم، ايجاد زمينه تورم براي خاكهاي مستعد و نهايتا ترك خوردگي و شكست لاينينگ است.

نفوذ آب كانال به پشت پوشش بتني از راه ترك و شكستگي صورت مي‌پذيرد. عوامل بسيار زيادي در ايجاد ترك و شكست لاينينگ دخالت دارد كه از جمله مي‌توان به فشار آب زيرزميني، فشار آب محبوس شده، شستگي خاك بِرم كانال، تورم خاك مجاور پوشش بتني و نيز وجود خاكهاي واگرا، روانگرا و رمبنده در مجاورت پوشش بتني اشاره نمود. كليّه عواملي كه به حركت خاك و شستگي پشت پوشش بتني منتهي مي‌شود، ناشي از مجاورت آب با خاك مجاور لاينينگ است و در صورتي كه عواملي نامتعارف همچون نامطلوب بودن مصالح بكار گرفته شده و فشار آب زيرزميني وجود نداشته باشد، بيشترين عامل تخريب كانالهاي آبياري، تورم، وجود تركهاي ناشي از انقباض بتن و ناكارآمد بودن مواد آب‌بند اجرا شده است.

امروزه شبكه‌هاي آبياري مدرن با صرف هزينه‌هاي بسيار زياد و به منظور استفاده بهينه از منابع آبهاي سطحي و همگام با توسعه كشاورزي، صنعت و رشدِ جمعيتِ روستايي و شهري اجرا مي‌گردند. بديهي است انجام مطالعات فني، اجتماعي و غيره در خصوص اجراي چنين طرحها جهت بهره‌برداري بهينه از آنها تعيين كننده خواهد بود و هر چه اين مطالعات با كيفيت و دقت بالاتري صورت پذيرد مسلماً بهره‌برداري از طرحهاي فوق با راندمان بالاتر و هزينه‌هاي نگهداري كمتر انجام مي‌گيرد.

حتما بخوانید  دانلود جزوه اصول مهندسی زهکشی (خلاصه ای از کتاب زهکشی دکتر علیزاده)

با توجه به بررسی اسناد موجود در خصوص کیفیت لاینینگ های اجرا شده و همچنین مشاهدات صورت گرفته در این خصوص، می‌توان بطور مجزا مشکلات موجود در اين زمینه را بصورت ذیل دسته بندی نمود:

در صورتیکه خاک زمین طبیعی دارای رس با قابلیت تورم بالا بوده خصوصا اگر این معضل در خاك بكار رفته جهت ساخت برم نيز وجود داشته باشد این امر باعث خواهد شد تا علاوه بر مشکلات ناشی از تورم، شاهد محبوس شدن آب در بسیاری از نقاط بوده که این دو عامل از مهم ترین عوامل شکست لاینینگ کانالهای آبیاری می‌باشد.

وضعیت بتن‌ریزی در شیبهای تند (با توجه به اینکه بتن‌ها از بالا به پایین ریخته می‌شود)، پیچیده تر بوده و خلل و فرج بیشتری به هنگام بتن ریزی در پوشش بتنی کانال بوجود خواهد آورد. همچنین تند بودن شیب جداره موجب خواهد شد تا فشار بیشتری از طرف خاک به پوشش بتنی کانال وارد آید.

در مناطقی که ساحتمان خاک، عمدتا از خاکهای روان و ماسه ای تشکیل شده باشد در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی در این مناطق، تقارن زمانی این دو مسئله بطور همزمان سبب روان شدن خاکها در محدوده ساخت کانال بوده و خالی شدن پشت پوشش بتنی کانال کانال از مشکلات بارز این همزمانی خواهد بود. همچنین چنانچه درصد املاح موجود در آب زیرزمینی از حد استاندارد و متعارف تجاوز نماید خسارات ناشی از این پدیده بر روی کیفیت سطح پوشش بتنی کانال قابل مشاهده است.

عدم بهره‌گیری از مصالح مناسب در ساخت لاينينگ کانال است سبب ایجاد سطح نامناسب در پوشش بتنی کانال خواهدد شد.

وجود بارباکانهای ناقص یا اسیب دیده و فاقد درپوش مناسب سبب ورود آب درون کانال به زیر عرض کف شده و تجمع آب در این محدوده موجب آب شستگی مصالح کف خواهد شد.

عدم اجرای محلّ صحیح درز انقباض موجب ظهور درز و ترکهای افقی در فواصل نزدیک به درز انقباض خواهد شد.

لایننینگ درز انقباض کانال چمران

وضعیت نامناسب درزهای انقباض در کانال چمران (خوزستان)

عدم ایجاد مکانی جهت تخلیه زه‌آبهای تجمع یافته نیز در افزایش میزان و شدت آسیب دیدگیهای لاینینگ موثر بوده و همچنین عدم رعایت چگونگی پیوستگی بین برم و یا خاک طبیعی با پوشش بتنی کانال از دلایل مهم آسیب رسان به نقاط مختلف لاینینگ در طول کانال خواهد بود.

حتما بخوانید  شبیه سازی حرکت آب در مدل HYDRUS

تخلیه ناگهانی کانال از آب (به هر دلیل و منطق) پس از آبگیری موقت باعث بروز یک خلأ نیرو در داخل کانال گردیده و فشارهای هیدرولیکی خارجی بر جداره کانال افزایش یافته و باعث شکست و یا ایجاد ترک در برخی از نقاط می گردد.

وجود چند نوع خاک با قابلیتهای متفاوت (زمین طبیعی و برم کانال) در مجاورت پوشش بتنی موجب تغییر فشار از سوی خاک، با توجه به رفتارهای متفاوت آب بر پوشش بتنی کانال می شود. همچنین اين تغییر باعث تغییر در نحوه حرکت آب در یک مکان خاص بوده و باعث افزایش فشار هیدرولیکی آب در محل تلاقی این خاکهای متفاوت خواهد شد

عدم اجرای به هنگام شفته آهک در حد فاصل بین برم و دستک کانال و یا کاربرد شفته آهکهای نامرغوب نیز موجب رشد علف هرز از میان درزهای اقباض و برخی سطوح خاص در لاینینگ شده و به مرور زمان تخریب لاینینگ را در پی خواهد داشت.

شفته آهک لاینینگ

کاربرد شفته آهک نامناسب در کانال چمران (خوزستان)

هرگز نمي‌توان يك عامل خاص را بعنوان مشكل اصلي ايجاد آسيب به لاينينگ اعلام نمود و حتي درصورتيكه يك آزمايش عميق و كارشناسانه در خصوص عوامل ايجاد آسيب به لاينينگ كانال انجام گيرد، باز هم نمي‌توان نتايج حاصل از آن آزمايش را براي ديگر كانالهاي آبياري تجويز نمود زيرا عوامل آسيب رسان به پوشش بتني، با تنوع بي‌شمار رفتار آب، خاك و آب ـ خاك مواجه مي‌باشند. برخي از عواملي كه مي‌تواند به پوشش بتني كانالهاي آبياري آسيب وارد آورند بشرح ذيل مي‌باشد:

تورم خاك؛ فشار آب زيرزميني؛ آبشستگي خاك، فيلتر زير لاينينگ و مصالح بدنه؛ آبشستگي خاك برم؛ تخليه ناگهاني كانال از آب؛ اختلاط نامناسب مصالح؛ كاركرد نامناسب پيمانكار؛ انقباض بتن؛ محل نامناسب درزهاي انقباض؛ عدم استفاده از مواد درزبند مناسب؛ رشد علفهاي هرز ميان درزهاي انقباض ومحل ترکها و شکستهای پوشش بتنی کانال که  سست شدن خاك زير لاينينگ را به همراه دارد؛ نامناسب بودن شيوه بهره‌برداري و نگهداري؛ وجود خاكهاي نامتعارف در پشت پوشش بتني كانال؛ خزش بتن و ساعت نامناسب آب اندازي كانال.

با توجه به نتایج آزمایشات، بازدیدهای صحرایی، مطالعه مقالات و کتب مربوطه، مصاحبه با کارشناسان ذیربط و همچنین تحقیقات انجام شده در رابطه با اين مقاله می‌توان نتیجه گرفت که تورم و فشار آب زیرزمینی از مهم ترین عوامل آسیب رسان به پوشش بتنی کانال محسوب شده و مناسب‌ترین روش جهت ساخت کانالهای آبیاری، استفاده از خاک مناسب در ساخت برم ها و کنترل فشار آب زیرزمینی وارد بر پوشش بتنی کانال می‌باشد.

حتما بخوانید  کتاب جامع طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار

با توجه به گستردگی تحقیقات انجام شده بدیهی است که می بایست اقداماتی بسیار فراتر از این مقاله جهت رفع کامل مشکل آسیب دیدگی پوشش بتنی کانال انجام شود. پیشنهادات ذیل به منظور کاهش این مشکل  بوده و نیاز است تا در این زمینه، تحقیقاتی بسیار تخصصی‌تر صورت گیرد.

استفاده از لاینر جهت ساخت کانالهای آبیاری؛
حذف درزهای انقباض و استفاده از مواد افزودنی استاندارد جهانی؛
استفاده از خاکهای مناسب که دارای کمترین عوامل آسیب رسانی به بتن باشد.
پیوستگی عملیات ساخت کانال و حداقل تأخیرات ممکن جهت تکمیل پروژه مربوطه
استفاده از ژئوممبران بجای پوشش بتنی کانال در مناطق تحت حفاظت
در صورت نیاز به اجرای درز انقباض، از ماشین آلات مربوطه استفاده گردد.
از مواد آب بند مناسب و متناسب با شرایط منطقه استفاده شود.
یک فاصله منطقی و محاسبه شده بین خاک نامتعارف برم با پوشش بتنی کانال ایجاد گردد.
شرایط تخلیه مداوم آب زیرزمینی در زمان ساخت کانال به محل غیر قابل بازگشت ایجاد شود.
از فیلترهای مناسب با شرایط فیزیکی و شیمیایی آب زیرزمینی منطقه عملیات ساخت کانالهای آبیاری در اطراف لترالها استفاده شود.

بررسی هایی که تا کنون در زمینه ارزیابی عوامل آسیب رسان به لاینینگ بعمل آمده گویای این نکته است که علیرغم نگارش دهها کتاب، صدها مقاله و هزاران پژوهش ویژه در این زمینه، این موضوع همچنان نیازمند کنکاش و درایت بیشتر توسط جامعه علمی کشور می‌باشد. تعيين علت آسيب، از مهمترين عوامل مهار و كنترل آن محسوب مي‌گردد. ارزيابي حدود آسيب، تعيين علت آسيب و ارزيابي چگونگي مقابله با اين معضل، قدم‌هاي اوليه مهار آسيب تلقي شده و توجه به اين مهم باعث مي‌شود تا كانالهاي آبياري داراي پوشش بتني، بيشترين كاربرد و آب هدايت يافته توسط اين كانالها، بيشترين راندمان را داشته باشد. چنانچه نتیجه تحقیقات مشخص می سازد، بسیاری از عوامل آسیب دیدگی کانالهای آبیاری، مشترک بوده و امکان اینکه این آسیبها به لاینینگ یا پوشش بتنی کانالها وارد نشود، با رعایت استانداردهای مربوطه میسر است. در این سیاهه تلاش گردید تا عمده‌ترین عوامل تکرار شونده در خصوص آسیب رسانی به پوشش بتنی کانال شناسایی شود به آن امید که نتایج حاصل از آن در ساخت دیگر کانالها مورد توجه قرار گيرد.

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *