خزانات التوازن والتوزيع

يتم إنشاء خزانات التوازن والتوزيع لأهداف مختلفة منها: تخزين المياه، التوازن بين الجريان الداخل والخارج، توازن الضغط وتأمين الضاغط المطلوب. يجب على المهندس البيئي فهم أسس وأهداف إنشاء الخزانات بالإضافة إلى شروط عملها وطرق الحساب الهيدروليكي للشبكات الحاوية على خزان أو أكثر. فيما يلي باختصار سنوضح:

1.   أنواع الخزانات في شبكات الإمداد بالمياه.

2.   الهدف من إنشائها.

3.   المعايير التصميمية لخزان التوازن.

4.   حساب سعة خزان التوازن.

أنواع الخزانات في شبكات الإمداد بالمياه

تقسم الخزانات حسب توضعها بالنسبة لسطح الأرض إلى:

1.   خزانات أرضية وتكون على سطح الأرض مدفونة أو نصف مدفونة.

2.   خزانات ذات قاعدة تتوضع على قواعد مرتفعة عن سطح الأرض.

أما حسب شكلها نجد الخزانات اسطوانية الشكل والخزانات المكعبة ومستطيلة الشكل.

الهدف من إنشاء الخزانات في شبكات الإمداد بالمياه

1.   بهدف تخزين المياه وبالتالي يجب أن تؤمن مخزون مياه الحريق، ومخزون التوازن الذي يستوعب الفائض من المياه في ساعات الاستهلاك الأدنى ويعوض النقص الحاصل في ساعات الاستهلاك الأعظمي، ومخزون احتياطي بحيث يتم تأمين المياه اللازمة للاستهلاك في حال قطع الإمداد بالمياه من المنبع الأساسي.

2.   بهدف تأمين الضاغط اللازم وبالتالي يجب أن يتم تأمين توازن الضاغط كمثال على ذلك يتم وضع خزان التوازن بالقرب من المناطق ذات الاستهلاك الكبير للمياه من الشبكة وبالتالي يقلل من التباينات في الضاغط الناتجة عن تباين الاستهلاك، كما يجب زيادة الضاغط في النقاط البعيدة عن الشبكة.

كمثال على ذلك يتم وضع خزان التوزيع في النقاط البعيدة عن محطات الضخ في الشبكة أو عن الخطوط الرئيسية وبذلك يتم تحسين ضاغط المياه في تلك المناطق ومن الممكن استخدام مضخات دعم أيضاً في مثل هذه الحالات، ويجب أيضاً أن يتم توازن الضاغط في المضخات حيث توضع الخزانات بالقرب من محطات الضخ ومن شأن ذلك تنظيم عملية الضخ لأعلى درجة وتسهيل اختيار المضخات.

المعايير التصميمية لخزان التوازن

1.   دخول المياه يكون من الأعلى وخروجه يكون من الأسفل بالجهة المقابلة لدخوله وبأبعد نقطة عن نقطة التغذية.

2.   يزود أنبوب التغذية بسكر إغلاق.

3.   يزود الخزان بسكر فواشة لتحديد مستوى ارتفاع الماء فيه.

4.   يزود أنبوب التصريف بسكر إغلاق.

5.   الحد الأدنى لارتفاع الماء في الخزان لا يقل عن ضعفي قطر أنبوب التصريف لمنع دخول الهواء في أنبوب التصريف.

6.   ارتفاع أنبوب التصريف عن قاع الخزان لا يقل عن ١٥سم لمنع دخول الرواسب في أنبوب التصريف.

7.   يزود الخزان بفتحة لتفريغ الماء بشكل كلي لأغراض التنظيف والغسيل وتجهز الفتحة بأنبوب للتفريغ مزود بسكر إغلاق ويكون قاع الخزان يميل باتجاه فتحة التفريغ.

8.   يجهز الخزان بهدار يحافظ على الحد الأدنى الفاصل بين سقف الخزان وأعلى ارتفاع لسطح الماء فيه وهذا الحد هو ٣٠سم بحيث يكون قطر الهدار أكبر أو يساوي قطر أنبوب التغذية، وهذا الهدار لا يتم تصريفه إلى الشبكة المطرية أو الشبكة العامة إنما يبقى باحتمال عودة مياهه إلى الخزان.

الملحقات والسكورة لنظام الخزان

1.   سكر إغلاق على أنبوب التغذية.

2.   سكر فواشة عند مدخل أنبوب التغذية.

3.   سكر تخلية الهواء موجود في سقف الخزان ومجهز بوسائل منع دخول الحشرات والأمطار والملوثات إلى الخزان.

4.   تجهيزات مراقبة مستوى سطح الماء في الخزان.

5.   يزود السقف ومحيط الخزان بشعاع ١٥متر بميول تصريف تمنع دخول الجريانات السطحية إلى الخزان.

حساب سعة خزان التوازن

1.   حجم مخزون الحريق: تحتفظ عادة خزانات المياه النقية باحتياط المياه الخاص بإطفاء الحريق الذي يفترض أن يستمر ثلاث ساعات.

2.   حجم المخزون الاحتياطي: يتأثر هذا الحجم بعدة عوامل منها عدد مصادر التغذية، وعدد خطوط نقل المياه من المصدر المائي إلى محطة المعالجة أو خزانات التوزيع، واحتمالية تخريب خطوط المياه، وجودة تنفيذها.