تبطين القنوات Canal lining

الهندسة المدنيةالهندسة

3/10/2017
تبطين القنوات Canal lining
التبطين هو إكساء سطح القناة الترابي بمادة ثابتة غير نفاذة لتقليل فاقد الرشح

فوائد التبطين :

1- تقليل الفاقد المائي من الرشح
القناة المبطنة تكلف ضعف القناة الغير مبطنة ولكن في حالة وجود كميات كبيرة من الفاقد نتيجة للرشح، فإن عملية التبطين في مثل هذه الحالة تعطي مردود اقتصادي كبير، خاصة كونها توفر جزء كبير من الماء الذي عادة لا يقدر بثمن.
2- منع تغدق الأراضي الزراعية
يسبب عادة الرشح من القنوات ارتفاع الماء الأرضي في الأراضي الزراعية المحيطة بالقنوات، وهذا يؤدي إلى انتقال الأملاح القلوية لسطح التربة التي بدورها تجعل الأرض غير صالحة للزراعة. وهذه العملية تدعى تغدق (تشبع) الأراضي،
فتبطين القنوات يمنع الرشح ويحافظ على التربة الزراعية.
3- زيادة سعة القناة "زيادة سرعة تدفق المياة في القناة"
يمكن زيادة سعة القناة بواسطة التبطين، فالقناة التي يكون سطحها مبطن وناعم تبدي مقاومة أقل لجريان الماء فيها، فبالتالي يتدفق الماء بسرعة أكبر، أي أن التصرف يكون اكبر مقارنة مع القناة غير المبطنة،
وعادة تتم إعاقة تدفق المياه في القنوات غير المبطنة بواسطة الأعشاب النامية في أرضية القناة وجوانبها.
فالتبطين يزيد من سعة القناة، وبالتالي يقلل من مقطع القناة، وبذلك تكون أبعاد مقاطع القنوات في المشاريع الجديدة اقل، وبالتالي تقلل من الأعمال الترابية عند حفرها. وهذا يؤدي إلى الوفر الكبير في أعمال الحفر والردم وكذلك في المساحة الزراعية.
4- تقليص تكاليف الصيانة
إن القنوات غير المبطنة عادة تكون بحاجة إلى تكلفة عالية لديمومة عملها بشكل مناسب، وهذه التكاليف تشتمل على الترميمات والصيانة السنوية  وازالة المواد المترسبة والأعشاب والنباتات المائية
5-التخلص من أخطار الفيضانات
تتعرض القنوات غير المبطنة لمخاطر الفيضانات، خاصة عند حدوث انكسار في جوانبها، بينما تكون القنوات المبطنة بمواد متماسكة يصعب حصول مثل هذه الفيضانات.

أنواع التبطين

1- التبطين بتربة قليلة النفاذية:
وهذه عبارة عن مونه طينية تمنع التسرب بمقدار قد يصل إلى حوالي 80%، ومن عيوب هذه التربة بأنها تتشقق عندما تتعرض للجفاف، لذا فهي تلائم القنوات التي لا تعمل بالمناوبات , وغالبا تكون الخلطة عبارة عن رمل وطين.
طريقة التبطين بالطين:
- ترش التربة بالماء قبل وضع الطين
- تقسم أرضية القناة وجوانبها على هيئة مرعات أبعادها 4 متر بواسطة قطع خشبية في الاتجاه الطولي وتوضع خلطة الطين في كل مربع مع عمل فواصل تمدد
-  يغطى السطح بالرمل أو القش، ويبلل تماماً لمدة أسبوعين.
2- التبطين بالحجارة أو الطوب:
تعتبر هذه الطريقة من أقدم الطرق المستخدمة في أعمال التبطين، وهي تسمح بتدفق الماء بسرعات عالية قد تصل إلى 3 م/ث،
وقد يتم وضع الحجارة بدون خلطة وفي هذه الحالة تزيد مقاومة القناة للنحر ولكن هذا التبطين لا يمنع الترسب
وعند وضع خلطة بين الحجارة يمنع الترسب ولكن قد يتعرض التبطين في هذه الحالة لضغوط مائية الي الاعلي نتيجة وجود ماء محبوس أسفل التبطين لذلك يجب عمل فتحات كل متر بدون خلطة
3- التبطين بالخرسانة:
هذه أقوى طريقة للتبطين، لأنها يمكن أن تنقل الماء بسرعات عالية تصل إلى 3 م/ث، وهي تقلل من تكاليف إنشاء مقاطع القنوات كما تمنع نمو الأعشاب وتدوم لفترات طويلة قد تصل إلى 40 سنة أو أكثر.
وتنفذ عملية التبطين على هيئة مسطحات لا تزيد أبعادها عن 5 × 5 متر للحد من التشققات نتيجة التمدد والانكماش، وتملأ الفواصل بين المربعات بمادة من البيتومين والمطاط. وسمك الخرسانة يكون حوالي 10 سم، والميول الجانبية لا تزيد عن 1:1 ،
ويمكن عمل التبطين بالخرسانة باحدي الطرق التالية :
أ‌- التبطين بصب الخرسانة في الموقع: وهي أرخص طريقة للتبطين بالخرسانة، وفيها توضع الخرسانة مباشرة على تربة التأسيس، ونسبة الأسمنت إلى الحصى تساوي 1:7  ، على أن يكون 80% من الحصى يقل قطره عن 18 مم، وأكبر حجم فيه لا يزيد عن 37 مم. أما الرمل فيجب أن يكون متدرج في الحجم ونسبته إلى الحصى حوالي 40%.
ويتم تسليح الخرسانة بالحديد لمقاومة ضغوط التربة والمياة وكذلك لمقاومة الانكماش والتمدد والهبوط.
ب-التبطين برش الخرسانة على أسطح الأرضيات تحت ضغط  (ShotCrete): تستخدم هذه الطريقة لتبطين القنوات ذات التصرفات الصغيرة، ترش الأرضيات والجوانب بالخلطة إلى السمك المطلوب باستعمال المدفع الأسمنتي الذي يرش الخلطة تحت ضغط الهواء على شبكة من حديد التسليح موضوعة على تربة التأسيس  علي نسافات 15 سم في الاتجاهين، مع ترك فواصل للتمدد والانكماش، وسمك طبقة التبطين حوالي 5 سم،  هذا النوع من التبطين ملائم للقنوات التي تشق في أرض طبيعية.
ج‍- التبطين ببلاطات خرسانية سابقة الصب: هذا النوع يعد غير اقتصاديا في المشاريع الصغيرة، وهو أقل مقاومة لضغوط المياه وانتفاخ التربة، ولكنه غير مكلف من ناحية الصيانة والتصليح، كما أن عملية تنفيذه وصيانته لا تتطلب مهارات عالية أو معدات خاصة. فالبلاطات الجاهزة تصنع بسمك 5 سم، وطولها حوالي 50 سم.
4- التبطين بالبيتومين أو الإسفلت:
تمتاز هذه الطريقة بكونها مرنة ويسهل إصلاحها، وتتكون الخلطة من البيتومين والحصى والرمل المتدرج، وتوضع في أماكن التبطين بسمك 6 مم وهي في درجة حرارة مرتفعة، وهذا النوع من التبطين من أرخص الطرق، ولكنها لا تلائم الترب الطينية التي تتعرض للانكماش الشديد عند الجفاف وهي مناسبة للقنوات الصغيرة.
أما عيوب هذه الطريقة فهي:
- عمرها أقل من الخرسانة الإسمنتية
- لا تسمح بسرعات كبيرة (لا تزيد عن 1 م/ث)
- تتعرض للتلف نتيجة نمو بعض الأعشاب فيها
- تحتاج إلى صيانة مستمرة كل سنتين.
5- التبطين بالأغشية:
تبطن القنوات بأنواع مختلفة من الأغشية المطاطية أو البلاستيكية بسمك 1مم، توضع هذه الطبقات على أرضية وجوانب القنوات وتدفن نهاياتها بالتراب وترص في مكانها، وهذه الطبقات تتحمل أشعة الشمس الشديدة وثقل الأقدام، ولكن يفضل أن تغطى بطبقة من التربة بسمك 15 سم، وأحياناً تستخدم تحت الخرسانة لمنع التسرب.
6- التبطين بمواد تغلق مسامات التربة:
تعالج أرضية وجوانب القنوات بمواد صماء تمنع الرشح، وتجري عدة دراسات لغاية الآن لحقن هذه المواد مثل البنتونايت في المياه المتدفقة في القناة لغرض إغلاق مسامات التربة. ولكن هذه الطريقة لم تثبت نجاحها الدائم لغاية الآن، وهذه العملية قد تحدث تلقائياً بسبب وجود مواد السلت العالقة في الماء التي تغلق المسامات.
التبطين هو إكساء سطح القناة الترابي بمادة ثابتة غير نفاذة

فوائد التبطين :
- تقليل الفاقد المائي من الرشح
- منع تغدق الأراضي الزراعية
- زيادة سعة القناة
- تقليل تكاليف الصيانة
- تقليل أخطار الفيضانات

أنواع التبطين :
- التبطين بالتربة
- التبطين بالحجارة
- التبطين بالخرسانة
- التبطين بالبيتومين
- التبطين بالأغشية

في هذا المقال سنتعلم تفاصيل التبطين وجدواه الاقتصادية وخطوات التبطين وتفاصيل الخلطات وايجابيات وسلبيات كل طريقة
وظائفوظائف خاليةوظائف للمهندسينمطلوب مهندسينمطلوب مهندسين حديثي التخرجوظائف شركة مقاولاتوظائف مكتب استشاريمطلوب مهندسين مكتب فنيفرص عملمنح دراسيةتعليم اللغة الانجليزية