اقرأ في هذا المقال
ما هي بطانة القناة الخرسانية؟
يتم توفير بطانات القناة في القنوات لمقاومة تدفق المياه من خلال قاعها وجوانبها. حيث يمكن إنشاء هذه باستخدام مواد مختلفة مثل الأرض المضغوطة، الأسمنت، الخرسانة، البلاستيك، الصخور والطوب. حيث أن الميزة الرئيسية لبطانة القناة هي حماية المياه من فقدان التسرب.
بطانة القناة عبارة عن طبقة مانعة للتسرب يتم توفيرها لطبقة القناة وجوانبها لتحسين حياة القناة وقدرتها على تصريفها. حيث يمكن توفير 60 إلى 80% من المياه المفقودة من خلال التسرب في قناة غير مبطنة عن طريق تبطين قناة البناء.
أنواع بطانات القناة الخرسانية:
تصنف بطانات القناة إلى نوعين رئيسيين بناءً على طبيعة السطح وهما:
- بطانة من النوع الترابي.
- بطانة سطحية صلبة.
1. نوع البطانة الترابية:
يتم تصنيف طيور النوع الترابي مرة أخرى إلى نوعين وهما كالتالي:
- بطانة أرضية مضغوطة.
- بطانة التربة الأسمنتية.
1. بطانة أرضية مضغوطة:
بطانة الأرض المضغوطة تُفضل البطانات الأرضية المضغوطة للقنوات عندما تكون الأرض متاحة بالقرب من موقع البناء أو في الموقع. وإذا لم تكن الأرض قريبة للموقع، يصبح بناء بطانة أرضية مضغوطة أكثر تكلفة. حيث يقلل الضغط من أحجام مسام التربة عن طريق إزاحة الهواء والماء.
بصرف النظر عن تجنب جميع عيوب القناة غير المبطنة، تتمتع بطانة الأرض المضغوطة أيضًا بميزة توفير مقاومة منخفضة وبالتالي تقليل فقد الاحتكاك والحفاظ على منحدرات سطح الطاقة والمياه للقناة بأقل قدر ممكن. وهذا مفيد لأنه يعني أن منحدر القناة قد يكون أيضًا أصغر، للحفاظ على نفس التفريغ مقارنة بالقناة ذات فقد الاحتكاك العالي.
2. بطانة التربة الأسمنتية:
البطانة الأسمنتية للتربة تصنع بطانات التربة وَالأسمنت من خليط من التربة الرملية والأسمنت والماء، والتي تتصلب لتصبح مادة تشبه الخرسانة. حيث يجب أن لا يقل محتوى الأسمنت عن 2-8% من التربة من حيث الحجم. ومع ذلك، يتم أيضًا استخدام محتويات أسمنت أكبر. بشكل عام، يتم استخدام طريقتين لبناء بطانات التربة الأسمنتية.
1. طرق بناء بطانات التربة الأسمنتية:
- طريقة الخلط الجاف.
- طريقة خلط البلاستيك.
للحماية من التعرية والقوة الإضافية في القنوات الكبيرة، يتم أحيانًا تغطية طبقة الأسمنت بالتربة بالتربة الخشنة. كما يوصى بحماية بطانة التربة والأسمنت من الطقس لمدة سبعة أيام عن طريق نثر حوالي 50 مم من التربة أو القش أو أكياس الخيش فوقها والحفاظ على الغطاء مبللًا للسماح بمعالجة مناسبة. بينما يجب أن يستمر رش الماء لمدة 28 يومًا بعد التثبيت.
2. بطانات القناة ذات السطح الصلب:
وهي مقسمة إلى 4 أنواع وهم:
- البطانة الأسمنتية الخرسانية.
- بطانة من الطوب.
- بطانة بلاستيكية.
- البطانة الصخرية.
1. البطانة الأسمنتية الخرسانية:
البطانات الخَرسانية الأسمنتية تستخدم البطانات الخرسانية على نطاق واسع، مع فوائد تبرر تكلفتها العالية نسبيًا. كما أنها قوية ومتينة وغير منفذة نسبيًا وفعالة هيدروليكيًا. والبطانات الخرسانية مناسبة لكل من القنوات الصغيرة والكبيرة وسرعات التدفق العالية والمنخفضة. بينما تفي بكل غرض من البطانة. وهناك عدة إجراءات للتبطين باستخدام الخرسانة الأسمنتية:
- بطانة مصبوبة في الموقع.
- بطانة قصيرة.
- بطانة خرسانية مسبقة الصب.
- تبطين الملاط الأسمنتي.
2. بطانة الطوب:
في حالة تبطين الطوب، يتم وضع الطوب باستخدام ملاط أسمنتي على جوانب وقعر القناة. وبعد وضع الطوب، يتم توفير تشطيب ناعم على السطح باستخدام ملاط الأسمنت.
3. البطانة البلاستيكية:
البطانة البلاستيكية البطانة البلاستيكية للقناة هي تقنية مطورة حديثًا وتبشر بالخير. وهناك ثلاثة أنواع من الأغشية البلاستيكية التي تستخدم في تبطين القناة وهي:
- بولي يثريلِين قليل الكثافة.
- بولي يثريلِين عالي الكثافة.
- البولي فينيل كلورايد.
تتعدد مزايا توفير البطانة البلاستيكية للقناة حيث أن وزن البلاستيك ضئيل وسهل المناولة والانتشار والنقل ومحصن ضد التأثير الكيميائي وسرعة البناء. حيث ينتشر الفيلم البلاستيكي على الطبقة الفرعية المعدة للقناة. ولترسيخ الغشاء على الخنادق ذات الشكل (V) يتم تغطية الفيلم بغطاء حماية من التربة.
4. البطانة الجلمودية:
البطانة الصخرية هذا النوع من البطانات مبني من كتل حجرية مغطاة بالملاط. حيث أن الأحجار المجهزة بشكل صحيح غير متوفرة في الطبيعة. ويتم تلبيس الكتل الحجرية غير المنتظمة وتقطيعها حسب المتطلبات. بينما عند استخدام أحجار مكسوّة بشكل خشن للتبطين، يصبح السطح خشنًا مما قد يضع مقاومة كبيرة للتدفق.
من الناحية الفنية، سيكون معامل الصلابة أعلى. وبالتالي فإنّ البطانة الحجرية تقتصر على الحالة التي لا يكون فيها فقدان الرأس اعتبارًا مهمًا وحيث تتوفر الأحجار بتكلفة معتدلة.
مزايا بطانات القناة الخرسانية:
- تقليل التسرب.
- منع قطع المياه.
- زيادة منطقة القيادة.
- زيادة في سعة القناة.
- صيانة أقل.
- الأمان ضد الفيضانات.
1. الحد من التسرب:
الغرض الرئيسي من بطانات القناة الخرسانية هو تقليل خسائر التسرب. وفي بعض أنواع التربة، يكون فقد الماء الناتج عن التسرب في القنوات غير المبطنة حوالي 25 إلى 50% من إجمالي المياه الموردة. حيث أن تكلفة تبطين القناة باهظة ولكنها مبررة لجهودها في توفير معظم المياه من خسائر التسرب. بينما تبطين القناة ليس ضروريًا إذا كانت خسائر التسرب صغيرة جدًا.
2. منع قطع المياه:
يحدث تسجيل المياه بسبب الارتفاع الهائل في منسوب المياه الجوفية بسبب التسرب غير المنضبط في قناة غير مبطنة. حيث يؤثر هذا التسرب على منسوب المياه الجوفية المحيط ويجعل الأرض غير صالحة للري. لذلك، يمكن بالتأكيد منع مشكلة تسجيل المياه هذه من خلال توفير تبطين مناسب لجوانب القناة.
3. زيادة منطقة القيادة:
المنطقة المسيطر عليها هي المنطقة المناسبة لغرض الري. وقدرة تحمل المياه للقناة المبطنة أعلى بكثير من القناة غير المبطنة وبالتالي يمكن ري مساحة أكبر باستخدام القنوات المبطنة.
4. زيادة سعة القناة:
يمكن أن يؤدي تبطين القناة أيضًا إلى زيادة سعة القناة. حيث يكون سطح القناة المبطن أملسًا بشكل عام ويسمح بتدفق المياه بسرعة عالية مقارنة بالقناة غير المبطنة. كلما زادت سرعة التدفق، زادت سعة القناة وبالتالي ستزداد سعة القناة من خلال توفير البطانة.
على الجانب الآخر مع هذه الزيادة في السعة، يمكن أيضًا تقليل أبعاد القناة للحفاظ على السعة السابقة للقناة غير المبطنة ممّا يوفر تكلفة المشروع.
5. صيانة أقل:
صيانة القناة المبطنة أسهل من القنوات غير المبطنة. بشكل عام، توجد مشكلة الطمي في القناة غير المبطنة والتي تتطلب إزالتها نفقات ضخمة ولكن في حالة القنوات المبطنة، بسبب سرعة التدفق العالية، يتم نقل الطمي بسهولة بواسطة الماء.
في حالة القنوات غير المبطنة، هناك فرصة لِنمو الغطاء النباتي على سطح القناة ولكن ليس في حالة القنوات المبطنة. حيث يؤثر الغطاء النباتي على سرعة التدفق وقدرة القناة على حمل المياه. كما تمنع القناة المبطنة أيضًا تلف سطح القناة بسبب الفئران أو الحشرات.
6. السلامة ضد الفيضانات:
دائمًا ما تتحمل القناة الخطية الفيضانات بينما قد لا تقاوم القناة غير المبطنة، كما أن هناك فرصة لحدوث اختراق يؤدي إلى إتلاف القناة بأكملها وكذلك المناطق أو الحقول المحيطة. ولكن من بين جميع بطانات القناة الخرسانية جيدة ضد الفيضانات أو التدفقات عالية السرعة.
