ملخصات بحوث التخرج لكلية الهندسة

[د.فالح العمره]

بحث عن فحص الاهتزازات والاجهادات في ريش الضاغطات الهوائية للتوربينات الغازية

بحث مقدم لنيل درجة الماجستير في الهندسة الميكانيكية من جامعة الملك عبد العزيز

المهندس : عبدالرحيم صالح أخميمي

ملخص البحث

تعتبر الريش من أهم الأجزاء وأغلاها ثمنا في التربينات الغازية ، ونظرا لحدوث عدد من الانهيارات في ريش الضواغط في محطات القوى بمدينة جده مما حتم بالضرورة فحصها للتعرف على المشكلة . وباختصار فان المشكلة تتركز في دراسة أسباب تلف وكسر الريش بعد عمر مقداره 7826 ساعة بدلا من العمر الافتراضي والمتوقع ب 60000 ساعة عمل . ولقد حصل انهيار أخر لريشة محرك ضاغط أخر في فبراير عام 1988 وبعد خدمة حوالي 6680 ساعة خلال مدة مقدارها ثلاث سنوات , ولوحظ أيضا وجود بعض الاهتزازات الغير مرغوب فيها . وقد تم في هذا البحث إعداد برنامج لفحص الخواص الديناميكية لريش الصف الثاني للضاغطات تجريبيا ونظريا وعدديا . ، كما تم دراسة الاجهادات الناتجة عن ظروف التحميل وكذلك الناتجة عن الاهتزازات الحرجة خلال هذا البحث . لقد بنى الفحص التجريبي على أساس تثبيت ريشة الضاغط على محرك التربينة وتعريضه للاهتزاز في الاتجاه السيني . بينما استخدمت نظرية الأعمدة للدراسة النظرية آخذا في الاعتبار الانحناء واللي وميل الريش , لذلك تم استخدام برنامج العناصر المحددة للتحليل العددي لهذه المشكلة مستعملا عنصر أزيوبارا ميتري ثلاثي درجات حرارية لكل نود . ولقد تطابقت النتائج تماما في الثلاث طرق المستخدمة . وتم أيضا تحليل الاجهادات لريش الضاغطات باستخدام طريقة العناصر المحدودة حيث استخدم برنامج حاسب آلي يدعى NISA في إيجاد توزيع الاجهادات في المتجهات X , Y, Z وكذلك الاجهادات الرئيسية . وبجانب ذلك تم إيجاد الاجهادات الناتجة عن النظريات المختلفة للانهيارات مثل نظرية أقصى إجهاد قص ونظرية فون مايس وكذلك نظرية الاكتاهيدال . وكما تم حساب الاجهادات الناتجة عن التحميل أي من قوى ضغط الهواء المؤثر وكذلك قوة الطرد المركزية . وتدل النتائج أن أقصى إجهاد يحدث عند جذر الريشة على سطح الامتصاص و قيمتها تتقارب مع اجهادات التحميل للمادة . كما تم حساب الاجهادات الناتجة عن الاهتزازات الحرجة ووجد أن هذه الاجهادات وفي الاتجاهات X , Y, Z كبيرة جدا وقد تصل إلى أضعاف أقصى قوة تحمل لمادة الريشة .

[د.فالح العمره]

التهوية الطبيعية في المنازل التقليدية ذات الفناء الداخلي في المنطقة الوسطي من المملكة العربية السعودية

" Natural Ventilation in Traditional Courtyard Houses in The Central Region of Saudi Arabia ".

Abstract

Global warming, air pollution and consumption of the unsustainable energy resources are part of the most important issues world wide. The concern in Saudi Arabia for these issues is growing and the government is trying to rationalize energy consumption in every sector. The need to introduce new techniques to reduce energy consumption is essential and one possible way is the use of passive designs such as natural ventilation.

The traditional life style in Saudi Arabia used natural ventilation in all house types. In the deserts of the Arabian Peninsula, tents used to be ventilated by removing its side walls. In the central region, mud courtyard houses use the courtyard with the triangular openings on the external elevations of the house for ventilation. In the western region, the Rowshan was the main ventilation device, and in the eastern region wind towers were used. This thesis is concerned with the system used in traditional mud courtyard houses in the central region. This system, which existed in houses up to 200 years old, combined with the use of thermal mass construction, was very effective in achieving comfort in this hot dry region of the country.

A field trip to this region revealed 15 different shapes and arrangements for these triangular openings. Field measurements of the thermal performance and ventilation rates were carried out in 9 different case studies. The effect of the thermal mass walls was clear during these measurements. The tested spaces had low ventilation rates, which gave clear understanding of the way these houses work

Wind tunnel and computer simulation programs were used to simulate thermal and ventilation conditions in the house. The results of these simulations show that the combination of thermal mass and low ventilation rates provide a thermally comfortable indoor space.

The reduction in energy consumption and the use of natural ventilation in modern houses requires the willingness of the people. A survey was carried out in Saudi Arabia in the form of a questionnaire to assess people’s attitude to natural ventilation and energy consumption. The findings of this survey showed that the Saudis are aware of the issues and are willing to use natural ventilation to reduce energy consumption.

The reuse of traditional building techniques in modern houses will give the benefits of the past with today’s technology.


for more information please Visit Web site of Dr. Osama

http://dr-osama.8m.com/abstract.htm

[د.فالح العمره]

مركز المدينة المنورة للعلم والهندسة

البحوث



سعادة المهندس/ عارف سمان حفظه الله

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته أشكركم على رسالتكم الرقيقة، وقد سررت بموقعكم الرائع والطموح، وفيما يلي ملخص رسالة الماجستير التي تخصني في الهندسة الكهربائية والحاسبات، آمل إدراجه ضمن باب البحوث في موقعكم، واسأل الله لكم التوفيق والسداد أخوكم/ عصام عبدالقادر كوشك

A Microcontroller-Based Video Switcherxml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-comfficeffice" />



Essam Abdulkader H. Koshak


ABSTRACT






A new tool is needed in the classroom that provides the sharing of screens from the teacher’s computer to the students’ screens and vice versa. The objective of this project is to design and implement a microcontroller-based video switcher. The desired video switcher is to be applied in a computer classroom video system that satisfies the need for a system to control several video switches. These video switches control the computer monitor’s video signals in a computer classroom to provide screen sharing between the instructor’s computer (station) and students’ computers.



The concerned screen sharing can be categorized in three different operating modes controlled by the teacher’s station. First, Individual Teaching (Stand-alone Mode): Every student sees his own screen. Second, Group Teaching (Learning Mode): Every student sees the teacher’s screen. Third, Evaluation and Testing Mode: The teacher sees selected student’s screen. The VGA PC video standard is the most widely used video standard and therefore it is considered in this project.



A better way to ensure flexibility of switching an array of inputs and outputs from the computer screens in the classroom is by using crosspoint switches. The VGA lines coming from a PC video adapter basically consists of five lines: red, green, blue and horizontal and vertical synchronizing signals. Since the VGA line consists of two groups, analog and digital, therefore two different types of crosspoint switches are utilized in this project. One being an analog (video) crosspoint switch for the RGB lines and the other is a digital crosspoint switch for the synchronizing lines. This thesis expounds on the methodical optimization of the design of the two crosspoint switches. These switches are implemented and controlled by a pre-defined program using a microcontroller for connecting and disconnecting these VGA lines.




The microcontroller sends programmed control signals to change the status of each switch in the switcher to achieve the desired operating mode based on commands issued from the keypad. The system is designed, implemented and tested to work with 5 PCs. It provides the three operating modes and can be upgraded for more PCs.





لمزيد من المعلومات : الرجاء الاتصال ب:

المهندس : عصام كوشك

بريد : e@koshak.net

موقع : http://koshak.net

[د.فالح العمره]

تحلية المياه المالحة

بحث مقدم من المهندس الطالب: مفتاح سريح

mof-2000@maktoob.com

مقدمه

يعد الماء ذلك السائل العجيب القاعدة الأساسية التي تقوم عليها الحياة فوق الأرض فعلي المياه قامت أولي الحضارات البشرية وحيثما وجد الماء وجدت الحضارات ونظراً للتزايد الهائل في عدد السكان وارتفاع المستوي المعيشي والتطور الصناعي والزراعي مما أدي إلي تلوث المياه ومصادره المحدودة ، ونتيجة لقلة مصادر المياه العذبة في كوكب الأرض برزت مشكلة النقص الحاد للمياه العذبة ولقد أجريت العديد من الدراسات والبحوث حول مستقبل الوضع المائي والبحث عن مصادر مائية جديدة غير المصادر التقليدية التي منها علي سبيل المثال تحلية المياه المالحة فكما نعلم وبالذات نحن سكان الجماهيرية العظمي أننا نعتمد علي مصدر وحيد للمياه العذبة وهو المياه الجوفية ، فهي مصدر محدود وبالتالي فإنه يفترض علينا القيام بالدراسات اللازمة والأبحاث الضرورية في كيفية الاستفادة من مياه البحر القريبة منا .

وعلي ضوء ذلك قامت الجماهيرية العظمي بتنفيذ عدد من المشاريع التي تضمن توفير الاحتياجات اللازمة من المياه ومن ضمن هذه المشاريع محطات التحلية المختلفة في الجماهيرية علي سبيل المثال ( محطة تحلية الخمس - زليتن -تاجوراء - مصراته ....... الخ ) وكذلك مشروع النهر الصناعي العظيم الذي أعطي صورة علي مدي استغلال الموارد المائية المتاحة بصورة جيدة وفعالـة ((1)) .

تعريف تحلية المياه :

هي تحويل المياه المالحة إلى مياه نقية من الأملاح صالحة للاستخدام . ويتم ذلك عبر طرق عديدة للتحلية ((2)) .

اختيار مصدر المياه :

توجد العديد من أنواع مصادر المياه علي كوكب الأرض غير انه يمكن إجمالها في ثلاثة صور تضم :

مياه الأمطار والمياه السطحية والمياه الجوفية ومن الأهمية بمكان معرفة خصائص المصدر وكمية المياه به ومدي إمكانية ايفائة بالكميات المطلوبة من المياه واستمرارية المصدر وطاقته الانتاجيه ونوع المياه به وقرب المصدر أو بعده من منطقة الاستهلاك ورغبة جمهور المستهلكين في استخدام المصدر .

وتستخدم مياه الأمطار بطرق مباشرة أو غير مباشرة بواسطة المواطنين وتعتمد كمية المياه التي يمكن الحصول عليها علي شدة الأمطار وعلي زمن هطولها وفترة الهطول والعوامل المناخية المؤثرة علي الأمطار وطريقة تجميع المياه وحفظها وسبل الاستخدام ومظاربها ونوعية المياه المجمعة أما المياه السطحية فتشكل النسبة الكبرى في الحصول علي المياه وتضم في مجملها الأنهار والبحيرات والبرك والأنهار الصغيرة والخيران الموسمية والدائمة والبحار وتتفاوت كمية المياه بالمصدر طبقا لنوع المصدر وكمية الأمطار الهاطلة بالمنطقة ومقدار الجريان السطحي وطبغرافية وجيولوجية وجغرافية المنطقة والظروف المناخية المحيطـة والنسبة المصرح باستغلالها من هذه المياه لا سيما وغالبا ما تشترك العديد من الدول في مصدر من مصادر المياه وتحدد الاتفاقيات الثنائية والمشتركة كمية المياه التي ممكن أن تستغل وعادة فان استغلال المياه السطحية تحكمه نوع المياه ودرجة التلوث الموجودة وإمكانية تنقيتها بالموارد والإمكانيات المحلية المتاحة ومدي مواكبة التنقية للتشريعات المنظمة للاستخدام ولابد من توخي الحذر واخد الحيطة عند استخدام المياه السطحية لتفادي مشاكل التلوث بها ولعدم مضاعفة الملوثاث الموجودة أو الإتيان بأخرى تصعب أزالتها من المصدر ولابد من أخد العوامل الصحية في الحسبان عند تصميم وإجازة وإنشاء المشاريع التنموية تعتبر المياه الجوفية من افضل مصادر للاستهلاك نسبة إلى نوع المياه وجودتها مقارنة بالمياه السطحية خاصة عند غياب التلوث وعند وجود الكميات الكافية من المخزون الجوفي أما عملية اختيار المصدر المائي الملائم فتتم بالاعتماد علي عوامل مؤثرة ومتداخلة فيما بينها مثل درجة القبول للمصدر من قبل جمهور المستهلكين ،وكمية ونوع المياه بالمصدر ، وسبل استخدام المصدر ، وتكلفة الإنتاج والتوزيع ، وقرب المصدر من منطقة الاستهلاك والطاقة المستهلكة ، وجودة التقنية المحلية الملائمة وأساليب التدريب ، وجود العمالة ومتطلبات التشغيل والصيانة والترميم ، وإمكانية التنمية والزيادة علي المدى القصير والطويل كما ويمكن استخدام اكثر من مصدر للإيفاء بالاحتياجات وتعتمد النسبة المئوية لاستخدام كل مصدر علي العوامل الاقتصادية والفنية والبيئية وعوامل التقنية في المقام الأول .

وأخيراً نستخلص أنه يجب علي المصمم أن يقوم بالاختيار المناسب لمصدر المياه وذلك بأن يكون هذا المصدر ملماً بالعديد من المواصفات التي يجب أن تتوفر فيه فعلي سبيل المثال نوعية مائه وعمره الافتراضي .... الخ ((2))





عوامل اختيار الطريقة المناسبة للتحلية :



أولا : نوعية مياه البحر ( تركيز الأملاح الذائبة الكلية) :

تصل كمية الأملاح الكلية المذابة إلى درجات مختلفة فعلي سبيل المثال في مياه الخليج العربي تصل إلى حوالي 56000 جزء من المليون في الخبر كما أنها تتراوح ما بين 38000 إلى 43000 جزء من المليون في مياه البحر الأحمر بمدينه جده .

ثانياً : درجة حرارة مياه البحر والعوامل الطبية المؤثرة فيه :

ويجب مراعاة ذلك عند تصميم المحطات حيث أن المحطة تعطي الإنتاج المطلوب عند درجة الحرارة المختارة للتصميم بحيث لو زادت أو انخفضت درجة الحرارة عن هذا المعدل فإن ذلك يؤثر على كمية المنتج بالزيادة أو النقصان أما العوامل الطبيعية المؤثرة فتشمل المد والجزر وعمق البحر وعند مأخذ المياه وتلوث البيئة .

ثالثاً : تكلفة وحدة المنتج من ماء وكهرباء :

وذلك بمتابعة أحدث التطورات العالمية في مجال التحلية وتوليد الطاقة للوصول إلى أفضل الطرق من الناحية الاقتصادية من حيث التكلفة الرأسمالية وتكاليف التشغيل والصيانة . ((3))







وصف مبسط لمحطة تحلية :

يبدأ دخول مياه البحر إلى مآخذ مياه البحر من خلال مصافي وذلك لمنع الشوائب من الدخول إلى مضخات مياه البحر التي تقوم بدورها بضخ مياه البحر إلى المبخرات . هذا ويتم حقن مياه البحر بمحلول هيبوكلوريد الصوديوم عند مآخذ مياه البحر أي قبل دخولها المبخرات وذلك لمعالجتها من المواد البيولوجية العالقة بها . ويتم تجهيز هذا المحلول في خزانات ومن ثم يتم حقنه خلال مضخات بمعدلات حسب الطلب .

يوجد بمآخذ مياه البحر لوحات توزيع القوى الكهربائية التي تغذي المضخات وغيرها بالكهرباء ، كما يوجد أيضا أجهزة القياس والتحكم اللازمة لهذه المعدات . هذا ويتم انتقال مياه البحر بعد ذلك إلى المبخرات والتي تتكون من عدة مراجل يتم خلالها تبخير مياه البحر ومن ثم تكثيفها وتجميعها .

وبالنظر إلى ما يحدث للعمليات المتتابعة المياه لحظة دخولها المبخرات وحتى الحصول على المياه العذبة نجد أنه يتم إضافة بعض الكيماويات منها ( البولي فوسفات ) إلى مياه البحر قبل دخولها المبخرات وذلك لمنع الترسبات (القشور SCALES ) داخل أنابيب المكثفات والمبادلات الحرارية كما نجد أن مياه البحر هذه تمرر على أجهزة تسمى بنوازع الهواء وذلك للتخلص من الغازات المذابة بمياه البحر كما يتم تسخين مياه البحر بواسطة مبادلات حرارية تعمل بالبخار وتسمى ( مسخنات المياه المالحة ) . هذا ويلزم للمبخرات أنواع متعددة من المضخات منها ما يلزم لتدوير الماء الملحي داخل المبخرات ومنها ما يلزم لتصريف الرجيع الملحي إلى قناة الصرف ومنها ما يلزم لضخ الماء المنتج إلى محطة المعالجة الكيماوية . شكل ( 1 )











هذا وبعد ضخ الماء المنتج إلى محطة الكيماوية والتي يتم فيها معالجة المياه المنتجة بالمواد المختلفة مثل الكلور وثاني أكسيد الكربون والجير حتى يصبح حســب المواصفات المطلوبة عالمياً يتم نقله من محطة المعالجة الكيماوية إلى الخزانــات الكبيرة التي تمـد الشبكـة بالمـاء الصالـح للشـرب ((4)) .



إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات التحلية:

عادة ما يتم استغلال جزء من البخار المنتج من محطات التحلية في عملية إنتاج الطاقة الكهربائية لتغذية احتياجات محطة التحلية والمجمع السكني ومحطات الضخ وعليه يتم تصدير باقي الطاقة المنتجة من هذه المحطة إلى الشبكة الكهربائية .

وبالنظر إلى محطة توليد الكهرباء نجد أنها تتكون أساساً من مجموعة من الغلايات تقوم بتحميص البخار المنتج من محطة التحلية والتوربينات البخارية الموصلــة بالمولدات التي تنتج الطاقة الكهربائية . هذا وتشتمل المحطة على بعض المعـدات المساعدة ومضخات وزانات وقود وأنظمة مكافحة الحريق وبطاريات كهربائية لإمداد الأجهزة الضرورية بالطاقة عند حدوث إي خلل بالشكة ، هذا بالإضافة إلى الحاسب الآلي الذي بواسطته يمكن السيطرة على جميع أجهـزة القيــاس والتحكم والمراقبة لكافة معدات المشروع . ((5)) شكل ( 2 )





تحلية المياه تعني إنتاج مياه تصلح للاستهلاك الإنساني من مياه مالحة مثل / مياه البحار أو مياه عالية الملوحة ((3)) .

درجات تركيز المواد الصلبة الذائبة لعدد من أنواع المياه

( 29-30-31)





نوع المياه
المواد الصلبة الذائبة الكلية ( ملجم / لتر )
مياه مالحة 1500 إلى 12000

مياه البحر (منطقة الشرق الأوسط ) 5000

مياه البحر ( بحر الشمال ) 35000




كما وأن تحلية المياه تعني الطرق التي تتطلب طاقة لفصل الماء والأملح الموجودة في الماء الخام . ويتم الإيفاء بالطاقة المطلوبة من وحدات معينة مصممة لهذا الغرض . ويمكن إتمام تحلية المياه بطرق عديدة منها التقطير ، والتجمد ، والتناضح العكسي والديلزة . ويبين شكل (3) أهم الطرق المستخدمة في عمليات تحلية الماء والتي يمكن تلخيصها في عمليات حرارية وعمليات قدرة . وتشمل الطرق الحرارية تلك الوحدات التي تأخذ ما تحتاجه من طاقة في شكل شغل ، ومثال لهذه الوحدات التناضح العكسي ، والفصل الغشائي الكهربائي ( الديلزة ) ، والتجمد

تعتبر عملية التقطير من وحدات تحلية المياه والتي يتم فيها فرز الأملاح بالغليان في أوعية مناسبة لتنتج مسارين . أحد المسارين تقل فيه المواد الصلبة الذائبة ويسمي بمسار الماء النقي ، والآخر يحتوي علي بقية المواد الصلبة الذائبة ويسمي مسار المحلول الملحي المركز . ومن ثم يتم تكثيف البخار للحصول علي الماء النقي .

ومن محاسن هذه الطريقة لتحلية الماء :

التخلص من الجراثيم والكائنات الحية الدقيقة الضارة الموجودة في الماء الخام من بكتريا و فيروسات وبروتوزوا وغيرها .
التخلص من المواد الصلبة غير الطيارة التي يمكن أن تتواجد في الماء الخام مثل الغازات الذائبة كغاز ثاني أكسيد الكربون والأمونيا ( النوشادر ) .
الفكرة الأساسية لعمليات التقطير تكمن في رفع درجة حرارة المياه المالحة إلى درجة الغليان وتكوين بخار الماء الذي يتم تكثيفه بعد ذلك إلي ماء ومن ثم معالجته ليكون ماء صالحا للشرب أو الري . وطريقة التقطير تعتمد أساسا علي التغير في حالة المادة . وعادة يحتاج إلي وحدتي مبادلات حرارية ، أحدهما لتبخير الماء الخام لبخار ، والآخر ليساعد البخار علي التكثيف . ويبين الشكل ( 4 ) وحدة التقطير التليدية . وتتراكم المواد الصلبة علي أسطح المبادلات الحرارية لتكون الترسبات . ومن هذه الترسبات :
- ترسبات بلورات صلدة Hard Crystalline .، وتلتصق بأسطح المبادلات الحرارية .وهذا النوع يمكن إزالته بطرق طبيعية مثل النحت أو الحفر

- ترسبات نتجت من محلول المادة والتي تناقص ذوباناتها مع زيادة درجة الحرارة .

ترسبات بللورية كثيفة وتكون متحدة ومترابطة بصورة جيدة بسطح المعدن
ويمكن تقسيم الترسبات إلى الأنواع التالية :

ترسبات قلويــة
ترسبات غير قلوية
كما أن هذه الترسبات تصعب إزالتها لأنها لا تذوب في الأحماض المعدنيـة وربما أدت إلى وقف وحدة التقطير . ومن أنسب الطرق العملية لتقليــل مشاكل ترسبات كبريتات الكالسيوم تشغيل الوحدة علي درجة حرارة تقل عن 120 درجة مئوية لمنع تراكم المترسبات .

ومن الطرق المتبعة للتخلص من المترسبات إضافة حامض لإزالة أيونــات الكربونات من الماء قبل إدخاله إلي وحدة التقطير وكما يمكن إزالة المترسبات بالنظافة بالكريات الإسفنجية ( تسمي طريقة تابوراج نسبة لصانع ) وهنا يتم استخدام كريات مرنة من الإسفنج لها قطر أكبر من قطر أنابيـب جهــاز التقطير ومن الطرق المستخدمة أيضا لإزالة المترسبات تلك التي تعتمد علـي إزالة العناصر المكونة للترسب مثـل أيونـات الكالسيـوم والمغنيسيــوم والبيكربونات والكبريتات وتتم إزالة هذه الكربونـات بإضافة أحماض لإزالة البيكربونات وتبادل الكاتيونات عبر الراتنج لإزالة أيونات الكالسيوم وإضافة مركب كربونات الجير والماغنسيوم لترسيب أيونـات الكالسيـوم وأيونات البيكربونات كما ويمكن استخدام الأغشية المتنقاه للأيونات لتمرير الأيونات أحادية التكافؤ عبر الغشاء ومنع الأيونات ثنائية التكافؤ من العبـور مثــل أيونات الكالسيوم والماغنسيوم والكبريتات .

وهناك التقانات الميكانيكية والطبيعية لتجـنب الترسيب حيث تضاف مواد ناعمة للمحلول فوق المشبع لإيجاد سطح يزيد من نمو البلورات ومثال لهذه المواد كربونات الكالـسيوم وكبريتات الباريوم وهيدروكسيد الماغنسيوم والحبيبات الزجاجية وغيرها من المواد .

وتوجد أنماط عديدة من طرق التقطير التي تزيد فيها وحدات التقطير ويتم غلي الماء في الوحدة الأولى تحت ضغط عالي إلى أن يتم التبخر في الوحدة الأخيرة تحت الضغط العادي ويبين شكل (5) مخطط عام لوحدات التقطير والمعالجات المبدئية المطلوبة .



طرق التقطيــــر : نذكر منها بعض الطرق المهمة :

1- التقطير العادي :

يتم غلي الماء المالح في خزان ماء بدون ضغط . ويصعد بخار الماء إلى أعلى الخزان ويخرج عبر مسار موصل إلى المكثف الذي يقوم بتكثيف بخار الماء الذي تتحول إلى قطرات ماء يتم تجميعها في خزان الماء المقطر . وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة.

2- التقطير الومضي متعدد المراحل :

اعتماداً على الحقيقة التي تقرر أن درجة غليان السوائل تتناسب طردياً مع الضغط الواقع عيها فكلما قل الضغط الواقع على السائل انخفضت درجة غليانه . وفي هذه الطريقة تمر مياه البحر بعد تسخينها إلى غرف متتالية ذات ضغط منخفض فتحول المياه إلى بخار ماء يتم تكثيفه على أسطح باردة ويجمع ويعالج بكميات صالحة للشرب . وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الكبيرة (30000 متر مكعب أي حوالي 8 ملايين جلون مياه يوميا ) . شكل (6 )





3- التقطير بمتعدد المراحل ( متعدد التأثير ):

تقوم المقطرات المتعددة التأثيرات بالاستفادة من الأبخرة المتصاعدة من المبخر الأول للتكثيف في المبخر الثاني . وعليه ، تستخدم حرارة التكثيف في غلي ماء البحر في المبخر الثاني ، وبالتالي فإن المبخر الثاني يعمل كمكثف للأبخرة القادمة من المبخر الأول ،وتصبح هذه الأبخرة في المبخر الثاني مثل مهمة بخار التسخين في المبخر الأول. وبالمثل ، فإن المبخر الثالث يعمل كمكثف للمبخر الثاني وهكذا ويسمى كل مبخر في تلك السلسة بالتأثير. انظر شكل ( 7 )





4-التقطير باستخدام الطاقة الشمسية :

تعتمد هذه الطريقة على الاستفادة من الطاقة الشمسية في تسخين مياه البحر حتى درجة التبخر ثم يتم تكثيفها على أسطح باردة وتجمع في مواسير .

معظم طرق التقطير التقليدية تستهلك الطاقة المستمدة من الوقود والكهرباء لعملها . غير أن الطاقة الشمسية يمكن أن تستغل في أجهزة التقطير رغم أنها تعتبر طاقة من درجة اقل . ومن محاسن نظام التقطير المستخدم للطاقة الشمسية ما يلي:

هو نظام مبسط .
معظم القوى العاملة والمواد المستخدمة في وحدات التقطير الشمسي يمكن أن تكون محلية .
معظم الترميم والإصلاح يمكن أن يتم بعمال غير مهرة .
وجهاز التقطير عبارة عن حوض محكم مصنوع من الفولاذ المجلفن ويبين الشكل( 8 ) وحدة التقطير الشمسي .

ورغم أن الطاقة الشمسية لا محدودة ومستمرة ومتجددة غير أن تكلفة إنشاء الوحدة باهظة مما يعوق استخدام هذه الطريقة بالإضافة إلى عدم الحصول على الطاقة الشمسية على مدار اليوم واعتماد هذه الطاقة على عوامل الطقس والمناخ السائد زيادة على ذلك أثر تغير الموسم عليها .



5-التقطير بطريقة البخار المضغوط .:

بينما تستخدم وحدات التقطير متعدد التأثير والتبخير الفجائي مصدر بخار خارجي للتسخين كمصدر أساسي للحرارة ، فإن التقطير بانضغاط البخار – والذي يختصر عادة إلى التقطير بالانضغاط –يستخدم بخاره الخاص كمصدر حراري بعدما يضغط هذا البخار . وفي هذه الطريقة ، يمكن الحصول على اقتصادية عالية للطاقة . ولكن ، من الضروري الحصول على الطاقة الميكانيكية باستخدام ضاغط ( أو أي شكل للطاقة المستفادة بأجهزة أخرى مثل ضاغط الطارد البخـاري( steam-ejector compressor). وبرغم اختلاف هذه العملية للتقطير عن العملية المثالية فأنه يلزم التنويه بأن مصادر حرارية كم هو الحال في عمليات التقطير الأخرى والتي نوقشت في الفصل الحالي.

يسخن ماء البحر مبدئيا في مبادل حراري أنبوبي مستخدما كلا من الماء الملح والماء المطرود والماء العذب الخارجي من الوحدة ثم يغلى ماء البحر داخل أنابيب المقطر . وتضغط الأبخرة ، ثم ترجع إلى المقطر حيث تتكثف خارج الأنابيب مما يوفر الحرارة اللازمة لعملية الغليان . وتسحب الغازات غير القابلة للتكثيف من حيز البخار والتكثيف بوساطة مضخة سحب أو طارد بخاري أيهما يلائم.

ويعتبر الضاغط هو قلب وحدة التقطير. فإذا لم تضغط الأبخرة فإنه لا يمكنها التكثف على الأنابيب الحاملة لماء البحر المغلي لأن درجة حرارة تكثيف البخار النقي عند ضغط معين تقل عن درجة حرارة غليان الماء الملح عند هذا الضغط . فمثلا ، إذا كان ضغط البخار 1 ضغط جوي ، فإن بخار الماء يتكثف عند درجة 100 م ، ولكن ماء البحر بتركيز مضاعف يغلي عند حوالي 101م . وحتى يتسنى للأبخرة التكثف عند درجــة حرارة 101م ، فإنه يلزم على الأقل لهذه الأبخرة أن تضغط إلى ضغط 1.03 ضغط جوي. انظر شكل ( 9 )









ثانيا التحلية باستخدم طرق الاغشية

التناضح العكسي :

OSMOSIS ( الإسموزية العكسية) :

التناضح أو الإسموزية كلمة اشتقت من الكلمة الإغريقية OSMOS والتي تعني النبض والتناضح هو عبارة عن انتقال المذيب عبر غشاء شبه مسامي إلى المذاب.

تعتبر عملية التناضح العكسي حديثة بالمقارنة مع عمليتي التقطير والديلزة حيث تم تقديمها تجاريا خلال السبعينات . وتعرف عملية التناضح العكسي على أنها فصل الماء عن محلول ملحي مضغوط من خلال غشاء . ولا يحتاج الأمر إلى تسخين أو تغيير في الشكل .

ومن الناحية التطبيقية يتم ضخ مياه التغذية في وعاء مغلق حيث يضغط على الغشاء ، وعندما يمر جزء من الماء عبر الغشاء تزداد محتويات الماء المتبقي من الملح . وفي نفس الوقت فإن جزءا من مياه التغذية يتم التخلص منه دون أن يمر عبر الغشاء . وبدون هذا التخلص فإن الازدياد المطرد لملوحة مياه التغذية يتسبب في مشاكل كثيرة ، مثل زيادة الملوحة والترسبات وزيادة الضغط الأسموزي عبر الأغشية . وتتراوح كمية المياه المتخلص منها بهذه الطريقة ما بين 20 إلى 7 % من التغذية اعتمادا على كمية الأملاح الموجودة فيها .

ويتكون نظام التناضح العكسي من الآتي شكل ( 10 ) :

معالجة أوليـــــة .
مضخة ذات ضغط عال .
مجمع أغشيـــــة .
معالجة نهائية ( أخيـرة ).






والمعالجة الأولية مهمة لأن مياه التغذية يجب أن تمر عبر ممرات ضيقة أثناء العملية ، كذلك يجب إزالة العوالق ومنع ترسب الكائنات الحية ونموها على الأغشية . وتشمل المعالجة الكيمائية التصفية وإضافة حامض أو مواد كيميائية أخرى لمنع الترسيب.

والمضخة ذات الضغط العالي توفر الضغط اللازم لعبور الماء من خلال الأغشية وحجز الأملاح . وهذا الضغط يتراوح ما بين 17 إلى 27 بارا

( 250 – 400 رطل على البوصة المربعة ) لمياه الآبار و 45 إلى 80 بـــارا

( 800 – 1180 رطل على البوصة المربعة ) لمياه البحر .

ويتكون مجمع الأغشية من وعاء ضغط وغشاء يسمح بضغط الماء عليه كما يتحمل الغشاء فارق الضغط فيه . والأغشية نصف المنفذة قابلة للتكسر وتختلف في مقدرتها على مرور الماء العذب وحجز الأملاح . وليس هناك غشاء محكم إحكاما كاملا في طرد الأملاح ، ولذلك توجد بعض الأملاح في المياه المنتجة .

وتصنع أغشية التناضح العكسي من أنماط مختلفة . وهناك اثنان ناجحان تجاريا وهما اللوح الحلزوني والألياف / الشعيرات الدقيقة المجوفة . ويستخدم هذين النوعين لتحلية كل من مياه الآبار ومياه البحر على الرغم من اختلاف تكوين الغشاء الإنشائي ووعاء الضغط اعتمادا على المصنع وملوحة الماء المراد تحليته .

أما المعالجة النهائية فهي للمحافظة على خصائص الماء وإعداده للتوزيع . وربما شملت هذه المعالجة إزالة الغازات مثل سلفايد الهايدروجين وتعديل درجة القلوية.

وهناك تطوران ساعدا على تخفيض تكلفة تشغيل محطات التناضح العكسي أثناء العقد الماضي هما : تطوير الغشاء الذي يمكن تشغيله بكفاءة عند ضغوط منخفضة ، وعملية استخدام وسائل استرجاع الطاقة . وتستخدم الأغشية ذات الضغط المنخفض في تحلية مياه الآبار على نطاق واسع.

وتتصل وسائل استرجاع الطاقة بالتدفق المركز لدى خروجه من وعاء الضغط . ويفقد الماء أثناء تدفقه المركز من 1 إلى 4 بارات ( 15 – 60 رطل على البوصة المربعة ) من الضغط الخارج من مضخة الضغط العالي ، ووسائل استرجاع الطاقة هذه ميكانيكية وتتكون عموما من توربينات أو مضخات من النوع الذي بوسعه تحويل فارق الضغط إلى طاقة محركة .

ومن محاسن التناضح العكسي : ((5))

تحلية الماء المالح بفصل المواد الصلبة الذائبة .
تقلل من درجة تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية للماء الخام بنسبة إزالة تصل إلى 99 % .
تتخلص من المواد الحيوية والمواد الغروانية من الماء بنسبة إزالة تصل إلى 98 % .
إزالة الخلايا الميكروبية من بكتيريا وفيروسات وغيرها بنسبة إزالة كلية .
إزالة معظم المواد الصلبة العضوية بنسبة إزالة قد تصل إلى 97 %.
ولرفع كفاءة عملية التحلية بالتناضح العكسي فلابد من ممارسة تهيئة أو معالجة مسبقة PRETREATMENT تضـم إزالة العكارة للتخلص من المواد الصلبة العالقة والحديد والمنجنيز لمنع تأكسدها ، وإزالة المواد التي تساعد على تكوين ترسبات كربونات الكالسيوم وغيرها من الترسبات على سطح الغشاء ، وهنا يتم إضافة حمض لتحقيق منع الترسب .

ولرفع كفاءة عملية التناضح العكسي لا بد من الاختيار الجيد للغشاء المناسب طبقاً للخواص التالية :

يحتوي الغشاء على درجة عالية للأمـــــلاح .
لا بد من وجود فيض الماء المناسب لإتمام الانسياب .
لا بد أن يكون الغشاء سهل التشييد في وحدات الفرز الغشائي .
لا بد أن يتحمل الغشاء الضغط الواقع عليـــه .
لا بد أن تكون للغشاء متانة ميكانيكية جيــدة .
لا بد أن يعيش الغشاء لفترة مناسبــــة .
لا بد أن يحتوي الغشاء على مدى تشغيلي كبير للأيونات الموجودة في الماء الخام والضغط ودرجة الحرارة ومقاومة التفاعلات الكيميائية والحيوية ويمكن أن يعمل في ظروف مختلفة .
لا بد أن يكون سعر الغشاء مناسب ورخيص .
لا بد أن يأتي الغشاء بمشاكل التآكل والرائحة وتسهل نظافته .


2- الفرز الغشائي الكهربائي (الديلزة):

عُرفت الديلزة الكهربائية تجارياً منذ الستينات ، أي عشر سنوات قبل التناضح العكسي . أسلوب تكلفة فعال لتحلية مياه الآبار المالحة وفسح المجال للاهتمام في هذا الشأن .

عملية الفرز الغشائي الكهربائي ( الديلزة ) يتم فيها توصيل الأيونات من محلول إلي آخر عبر غشاء انتقالي للأيونات تحت جهد تيار كهربائي . وعادة يتكون جهاز الفرز الغشائي الكهربائي من صفوف تبادلية من أغشية انتقاء شوارد موجبة وأغشية انتقاء شوارد سالبة يمر خلالها تيار كهربائي . وتفضل الأغشية من بعضها البعض بحشايا gaskets لتكون حجرات يمر خلالها المحلول كما موضح في شكل (11) ، { 10 ، 29 ، 33 } ويتم إنشاء الأغشية بحيث أنها تسمح بمرور الأيونات المنتقاة ، وهذه الأيونات تتبع من المواد المذابة في الماء لتكون الشوارد الموجبة والشوارد السالبة ، ويتم في عملية الفرز الغشائي جذب الأيونات التي تحمل الشحنة الكهربائية المغايرة .

أما كفاءة التيار لحمـل الشحنات المضادة فتتراوح بين 85 إلـي 95 بالمائة وفي محلول من ملح الطعام يحمل التيار ما يقارب 60 بالمائة من أيونات الكلوريد و 40 بالمائة من أيونات الصوديوم ، وعليه فهناك ما يقارب 25 إلي 35 بالمائة من أيونات الكلوريد لا بد من نقلها إلي السطح الفاصل للغشاء والمحول بواسطة الانتشار والحمـل . وعليه فإ ن هذا القصور في كمية الإلكتروليت المحمول إلي السطح الفاصل بواسطة التوصيلية الكهربائية تعادل كمية الألكتروليت المحمولة للسطح الفاصل بواسطة الإنتشار.

عُرفت الديلزة الكهربائية تجارياً منذ الستينات ، أي عشر سنوات قبل التناضح العكسي . أسلوب تكلفة فعال لتحلية مياه الآبار المالحة وفسح المجال للاهتمام في هذا الشأن .

وتعتمد تقنية الديلزة الكهربائية على الأسس العامة التالية .

أغلب الأملاح الذائبة في الماء متأينة إيجابيـا (CATHODIC) أو سلبيـا ً ( IONIC) .
هذه الأيونات تنجذب نحو القطب الكهربائي (ELECTRO )حسبما تحمله من شحنة كهربائية ( ELETRIC CHARGE ) .
يمكن إنشاء أغشية تسمـح انتقائياً بمرور الأيونـات حسـب شحنتها الكهربائية ( سالبة أو موجبة ) .
إن محتويات الأيونات الذائبة في المحلول الملحي مثل الصوديوم ( +) الكلور أيد (-) الكالسيوم (++) والكربونات (--) تظل منتشرة في الماء لتتولى معادلة شحناتها الخاصة . وعند توصيل الأقطاب الكهربائية إلى مصدر تيار خارجي ، مثل البطارية المتصلة بالماء ، فإن الأيونات تتجه نحو الشحنات المعاكسة لشحناتها والموجودة في المحلول ، وذلك ممن خلال التيار الكهربائي الساري في المحلول سعياً وراء التحييد ( NEUTRALIZATION ) . ولتتم تحليـة المياه المالحة من خلال هذه الظواهر فإن الأغشية التي تسمح بمرور أيونات من نوع واحد فقط ( وليس النوعين ) توضع بين قطبين كهربائيين ، على أن يتم وضع هذه الأغشية بطريقة متعاقبة ،أي غشاء واحد لانتقاء الأيونات ذات الشحنة الموجبة السالبة ، مع ضع لوح فاصل بين كل غشاءين يسمح بانسياب الماء بينهما ويشكل أحد اللوحين الفاصلين قناة تحمل مياه التغذية والمياه المنتجـة ، بينهما يشكـل اللوح الفاصل الأخر قناة تحمل مياه الترجيع . وحيث أن الأقطاب الكهربائية مشحونة وتناسب مياه التغذية المالحة عبر اللوح الفاصل بزاوية مستقيمة على القطب ، فإن الأيونات تنجذب وتتجه القطب الإيجابي . وهذا يؤدي تركيز أملاح قناة الماء المنتج . وتمر الأيونات ذات الشحنة السالبة خلال الغشاء الانتقائي لها ولكنها لا تستطيع أن تمر خلال الغشاء الخاص بالأيونات الموجبة والذي يقفل خطها وتبقي للأيونات السالبة في الماء المالح ( الرجيع ) . وبالمثل فإن الأيونات الموجبة تحت تأثير القطب السلبي تتحرك في الاتجاه المعاكس من خلال الغشاء المنتقي للأيونات الموجبة إلى القناة ذات الماء المركز في الجانب الآخر ، وهنا يتم اصطياد الأيونات الموجبة حيث أن الغشاء التالي ينتقي الأيونات السالبة ويمنع أي تحرك نحو القطب . وبهذا الأسلوب يتم إيجاد محلولين أحدهما مُركز والآخر قليل التركيز بين الغشاءين المتعاقبين المتجاورين. وهذان الفراغان المحتويان من قبل الغشاءين ( واحد للأيونات السالبة ولآخر للموجبة ) يسميـان خلية . ويتكون زوج الخلية من خليتين حيث يهاجر من إحداهما الأيونات ( الخلية المخففة للمياه المنتجة ) وفي الأخرى تتركز الأيونات ( الخلية المركزة لمياه الرجيع ) .

وتتكون وحدة الديلزة الكهربائية من عدة مئات من أزواج الخلايا مربوطة مع بعضها البعض بأقطاب كهربائية تسمى مجمع الأغشية . وتمر مياه التغذية متحاذية في آن واحد عبر ممرات من خلال الخلايا لتوفير انسياب المياه المنتجة المحلاة كما يمر الماء المركز من المجمع .

واستناداً على تصميم النظام فإنه يمكن إضافة المواد الكيمائية في المجمع لتخفيف الجهد الكهربائي ومنع تكوين القشور .

وتتكون وحدة الديلزة الكهربائية من العناصر الأساسية التالية :

مرفق المعالجة الأولية .
مجمع الأغشيـــة .
مضخة تدوير ذات ضغط منخفض .
إمداد طاقة للتيار المباشر ( مقوم – RECTIFIER ) .
معالجـة نهائيـة .


يجب معالجة مياه التغذية منذ البداية لمنع المواد التي تعرق الأغشية أو تسد القنوات الضيقة في الخلايا من الدخول إلى مجمع الأغشية . ويتم تدوير مياه التغذية من خلال المجمع بواسطة مضخة ذات ضغط ضئيل للتغلب على مقاومة المياه أثناء عبورها للممرات الضيقة . وغالباً ما يركب مقوم لتحويل التيار المتذبذب إلى تيار مباشر يتم تزويده للأقطاب من خارج مجمعات الأغشية .

وتشمل المعالجـة النهائيـة ( الأخيرة) تثبيـت الماء وتجهيـزه للتوزيع ، والتي ربما تتضمن إزالة الغازات مثل سلفايد الهيدروجين أو تعديل درجـة القلويـة .


** تقنية الديلزة الكهربائية المعكوسة **

منذ مطلع السبعينات قدمت إحدى الشركات الأمريكية علمية الديلزة الكهربائية المعكوسة على أساس تجاري . وتقوم وحدة الديلزة الكهربائية المعكوسة عموماً على الأسس ذاتها التي تقوم عليها وحدة الديلزة الكهربائية ، غير أن كلاً من قناتي الماء المنتج والماء المركز متطابقتان في التركيب الإنشائي ، وعلى فترات متعددة من الساعة الواحدة تنعكس قطبية الأقطاب كما ينعكس الانسياب آنياً بحيث تصبح القناة المنتجة هي قناة المياه المركزة وقناة المياه المركزة هي قناة المياه المنتجة ، والمنتجة هي المعاكس عبر مجمع الأغشية وبمجرد انعكاس القطبية والانسياب فإن كمية وافية من المياه المنتجة تنصرف حتى يتم غسيل خطوط مجمع الأغشية ويتم الحصول على نوعية المياه المرغوبة . وتستغرق عملية الغسيل هذه ما بين 1-2 دقيقة ثم تستأنف عملية إنتاج المياه . ويفيد انعكاس العملية في تحريك وغسيل القشور والمخلفـات الأخـرى في الخلايا قبل تراكمها وتسببها لبعض المعضلات ( الانسداد مثلا ) . والغسيل يسمح للوحدة بالتشغيل بقليل من المعالجة الأولية ويقلل اتساخ الأغشية . ((6))

الفكرة الأساسية ....

تعتمد عملية إزالة ملوحـة الميـاه بالتجميـد علـى الحقيقة الثابتة أن بلورات الثلج المتكونة بتبريد ماء ملح تكون خالية من الملح ، مما يجعل هناك تشابها بين هذه العملية وعملية التقطير التي تنتج بخارا خاليا من الأملاح من محلول من الماء الملح.هذا التشابه يظهر فقط من ناحية خلو الناتج في كلتا العمليتين من الأملاح ولكنهما بالطبع يختلفان من الناحية العملية حيث تتم عملية التقطير عند درجة حرارة أعلى من الدرجة المحيطة بينما تتم عملية التجميد عند درجة حرارة أقل من الدرجة المحيطة . هذا الاختلاف في درجة حرارة التشغيل ، في كلتا العمليتين يؤثر على تصميم الأجهزة والمعدات الخاصة بكل عملية، إذ يراعي في تصميم عملية التقطير تقليل كمية الحرارة المفقودة من وحدة التقطير إلى الجو المحيط ، بينما يراعي في تصميم عملية إزالة الملوحة بالتجميد التقليل من كمية الحرارة المكتسبة بوحـدة التجميـد من الجـو المحيـط . وأهم عيوب إزالة ملوحة المياه بالتجميد هي المشاكل الناجمة عن نقل وتنقية الثلج ، وأهم مميزاتها التقليل من الترسب والتآكل إذ يتم التشغيل عند درجات حرارة منخفضة نسبيا .

وتعتمد عملية إزالة ملوحـة الميـاه بالتجميـد وتصميم معداتها على القواعد الأساسية المعروفة والأجهزة الخاصة بتنقية التبريد ، ولكن بعد تعديلها لتناسب إزالة ملوحة المياه بالتجميد .



وتنقسم عملية إزالــة ملوحـة الميـاه بالتجميـد إلى طريقتين :

التجميد المباشر والتجميد غير المباشر .

التجميد المباشر :

يبين شكل (7 – 1) الفكرة الأساسية لعملية التجميد المباشر والذي يعرف بعملية زارشين Zarchin process (أيضا يعرف بعملية التفريـغ والتبخير الفجائي Vacuum-flash process)). ولقد تم إجراء الكثير من التعديلات على هذه الطريقة بشركة كولت إندستريز ColtIndustries بمدينة بلـويت بولاية ويسكونسـون الأمريكية. وفي هذه العملية ، يدخل ماء البحر بعد تبريده في المبادل الحراري إلى برج التجميد (المبلور crystallizer) حيث يكـون الضغط داخل البرج ما بين 3 و 4 مم زئبق ( حوالي 0.005 ضغط جوي ) مما يسبب التبخير الفجائي لجزء من ماء البحر . وتسحب الحرارة اللازمة للتبخير من الجزء المتبقي من ماء البحر ، مما يسبب هذا الجزء ( درجة التجميد حوالي - 1,9 درجة مئوية لماء البحر النقي وحوالي 3,8 درجة مئوية لما البحر ذي التركيز ضعف التركيز العادي). وتعطى المجمدات الحديثة معدلات بلورة في حدود مـن

1 إلى 1,5 طن من الثلج لكل ساعة ولكل متر مكعب من حجم المبلور .

ومن دراسة احتياجات الطاقة الحرارية ، يتضح أن إزالة ملوحة المياه بالتجميد تحتاج إلى حوالي 80 سعرا حراريا لإنتاج كيلو جرام واحد مـن الثلج ، بينما تحتاج إزالة ملوحة المياه بالتبخير إلى حوالي 600 سعر حراري لإنتاج كيلو جرام واحد من البخار . وعليه ، فإن الحرارة المستخدمة لإنتاج كيلو جرام واحد من البخار تكفي لإنتاج 7,5 كيلو جرام من الثلج . ولكن يراعى في حالة الإعذاب بالتجميد ضرورة غسل الثلج الناتج للتخلص من الأملاح الدقيقة المصحوبة مع البلورات ، والتي قد تمثل 50 % من وزن البلورات .

وتعتبر طريقة غسل الثلج بتمريرة عكس تيار من ماء الغسيل يسري إلى اسفل , من أكفأ الطرق لغسل البلورات من الملح إذ تفقد كمية محدودة جدا من المياه العذبة أثناء عملية الغسيل . ويوجد حاليا أعمدة غسيل ذات كفاءه عالية وحجم صغير , حيث تتم عملية الغسيل في عمود ذي ضغط عال نسبيا ومغمور كليا بالسائل . ويتم سريـان كل من الماء الملح المـركز والماء العذب خلال مبادل حراري لتبريد ماء البحر مبدئيا .

التجميد غير المباشر

تستخدم هذه الطريقة مبردا ذا ضغط جزئي أعلى بكثير من الضغط الجزئي للماء حتى يمكن التغلب على العيوب الناتجة من انخفاض الضغط الجزئي للماء عند درجة التجمد ، مما يسبب انخفاض كثافة بخار الماء ، وبالتالي يزداد حجم البخار الذي يلزم إزاحته ، هذا بالإضافة إلى الحاجة إلى جهاز محكم للتفريغ . وبالطبع ، يجب أن يختار المبرد بحيث لا يكون دوابا في الـماء حتى تسهل عملية الفصل . وتتوافر هذه الصفات في مبردات مختلفة تستعمل في هذا المجال مثل البيوتان والمواد العضوية المفلورة fluorinated organics ، مثل فريون 114 . ويبين شكل (7-3) رسما توضيحيا لعملية التجميد غير المباشر باستخـدام البيوتان . وتبلغ درجة حرارة غليان البيوتان عند الضغط الجوي – 0.5 م مما يجعلها قريبة جدا من درجة حرارة تجمد الماء . ويدخل كل من سائل البيوتان وماء التغذية إلى المجمد ، حيث الضغط أقل بقليل من الضغط الجوي ، مما يسبب غليان البيوتان بعد أن يأخذ الحرارة اللازمة للتبخير من الماء بتحويلة إلى ثلج . ويتكون 1.15 طن من الثلج بتبخير طن واحد من البيوتان ( الحرارة اللازمة لتبخير البيوتان عند درجة – 3م حوالي 91 سعر / كجم ) . ويتم غسل مزيج الثلج والماء الملح بكمية صغيرة من تيار معاكس من الماء العذب ، بينما يذهب معظم بخار البيوتان إلى الضاغط رقم 1 حيث يضغط الى ضغط أعلى من الضغط الجوي بقليل . وفي المصهر ، يتم التلامس ما بين البيوتان من الضاغط والثلج ، مما يسبب انصهار الثلج مع تكثف بخار البيوتان إلى سائل البيوتان ، ثم يتم فصل الماء عن البيوتان في المصفق decanter نتيجة لاختلاف الكثافة ( 1 و 0.6 على التوالي ) . ويتم إرجاع سائل البيوتان إلى المجمد ، بينما يخرج الماء العذب من وحدة إزالة الملوحة بعد استخدامه لتبريد ماء البحـر في مبادل حراري . وتستخدم عملية الفريون 114 طريقة الانصهار غير المباشر بدلا من الانصهار بالتلامس المباشر ( التي يستخدمها البيوتان ) مما يقلل تلوث الثلج المذاب بسائل التبريد. ويمر جزء صغير من بخار البيوتان إلى الضاغط رقم 2 حيث يضغط إلى ضغط أعلى من الضغط الناتج من الضاغط رقم 1 . ويمرر البخار الناتج من الضاغط رقم 2 الى مكثف بالمياه حيث يتكثف بخار البيوتان الى سائل ويعود الى المجمد . وتعتبر هذه الدورة الإضافية للبيوتان بمثابة التبريد المساعد اللازم لتعويض الحرارة المتسربة الى وحدة إزالة الملوحة حتى يمكن المحافظة على درجات حرارة باردة متواصلة .

هل تعلم عن المياه

* أن المياه المتاحة للشرب تمثل أقل من 1% من المياه في الكرة الأرضية؟

* أن الولايات المتحدة تستهلك 338 بليون غالون يوميا منها 300 بليون غالون غير معالجة تستخدم للزراعة وأغراض صناعية معينة؟

* أن غالونا واحدا من الغازولين يمكن أن يلوث 750.000 غالون من المياه؟

* أن صناعة السيارة بما فيها الإطارات تستهلك أكثر من 39.000 غالون من المياه؟

* أن الإنسان يمكن أن يعيش لمدة شهر بدون غذاء إلا أنه لا يستطيع العيش أكثر من 5 - 7 أيام بدون ماء؟

* أن المحيطات تغطي 71% من سطح الأرض؟

* أنه عند فتح صنبور المياه أثناء تنظيف الأسنان يتم استهلاك 12 غالونا، في حين أنه عند إغلاقه يتم استهلاك نصف غالون؟

* أنه عند فتح صنبور المياه أثناء الحلاقة يتم استهلاك 20 غالونا، في حين أنه لو أغلق يتم استهلاك غالون واحد فقط؟

* أن ترشيد استهلاك الماء أثناء الاستحمام يوفر 21 غالونا (عند إغلاق الصنبور أثناء تنظيف الجسم)؟

* أن الصنبور الذي يسرب الماء يهدر 7 غالونات في اليوم؟

* أن استخدام الدلو في تنظيف السيارات والمكانس في تنظيف الفناء الخارجي بدلا من الخرطوم يوفر الكثير، حيث يهدر الخرطوم 10 غالونات في الدقيقة؟

*أن استخدام النباتات المحلية يوفر الكثير من المياه، حيث يكون استهلاكها أقل بكثير من الثيل وغيره من النباتات والزهور المستوردة، إضافة إلى تحمل النباتات المحلية للحرارة العالية. وباستخدام طرق التنقيط المختلفة واختيار أبرد الأوقات للري يتم التوفير في المياه ويعطي استفادة قصوى من كل قطرة؟



تطهير المياه

عملية تطهير المياه تعني قتل أو إزالة الجراثيم الضارة من السائل المعالج وتختلف عملية التطهير عن التعقيـم إذ يتـم في الأخيرة قتل جميع الكائنات الدقيقة بما فيها الأنواع الضارة والمسببة للأمراض . يتم تطهير المياه أو السائل النهائي من الفضلات السائلة بإضافة مادة مطهرة لأحد الأسباب التالية :

قتل الجراثيم الضارة بالصحة العامة .
إزالــة الأمونيــا .
أكسدة المـواد غيـر العضويـة مثل كبريتيـد الهايدروجيـن ، والحديد Fe++ والمنجنيز Mn++ لتسهيل إزالتها .
الماء أساس الحياة وجزء لا يتجزأ من تكوين أي كائن حي. الماء له صفات فيزيائية وكيميائية فريدة تجعل منه مادة عجيبة لا بديل عنها في حياتنا. من أهم ما يتصف به الماء أنه يتواجد في الطبيعة على الحالات الفيزيائية المختلفة الغازية ( بخار الماء ) والسائلة ( الماء السائل ) والصلبـة ( الثلـج ) وله في ذلك دورة مائية في الطبيعة متميزة ينتقل خلالها من حالة إلى أخرى. تساهم الدورة المائية في إمدادنا بالمياه العذبة باستمرار على هيئة أمطار وثلوج وتعويضها عن المياه التي تم استهلاكها والتي استخرجت من باطن الأرض أو من مجاري الأنهار أو غيرها من المصادر. وبالرغم من أن المياه تغطي غالبية سطح الأرض فإن المياه العذبة لا تشكل سـوى 2.5% تقريباً من إجمالي كمية المياه على كوكب الأرض وهي موزعة بين مياه متجمدة في القطبين وقمم الجبال وبعضها يجري على سطح الأرض والباقي مخزن تحت سطح الأرض مكوناً المياه الجوفية.

المياه تصنف حسب احتوائها على أملاح ذائبة فالمياه المالحة ( مياه البحر ) تحوي حوالي 35000 مليجرام من الأملاح الذائبة في كل لتر، والمياه العذبة تتراوح كمية الأملاح الذائبة بها من 100 إلى 1000 مليجرام في كل لتر. ويقع بين المياه العذبة والمياه المالحة، المياه شبه المالحة أما المياه النقية فهي التي لا تحتوي على الأملاح الذائبة ولا يمكن الحصول عليها في الطبيعة ولكن تحضر صناعياً لغرض استخدامها في بعض المجالات الصناعية والمختبرات.

يعتمد تعريفنا للمياه الجيدة على مدىملاءمتها للغـرض المستخدمـة من أجله وليس على مدى احتوائها على الأملاح فعلى سبيل المثال لا تعتبر المياه الخالية من الأملاح جيدة للشرب كما أن مياه الشرب تختلف من ناحية الطعم أو المذاق حسب نوعية الأملاح الذائبـة حتى لو كانت تحوى نفس الوزن من الأملاح الذائبة.

الماء العذب الصالح للشرب لم يعد بالسلعة الرخيصة الثمن التي يمكن أن نتحصل عليها بالمجان من الطبيعة. فمع تفاقم مشاكل تلوث البيئة المائية في العالم سواء كانت جوفية أو سطحية وحتى في المناطق التي لديها موارد مائية كبيرة أصبح من المفروض علينا أن ننفق أموالاً طائلة لتوفير مياه صحية صالحة للشرب وذلك بمعالجة المياه لإزالة الملوثات المختلفة وتعقيمها للتخلص من الميكروبات التي تسبب الأمراض أو استجلابها من مناطق بعيدة تتوفر بها مياه جيدة إلى المناطق العمرانية والصناعية. كما اعتاد الناس في جميع أنحاء العالم على استهلاك المياه المعبأة في القوارير لغرض الشرب بسبب عدم جودة إمدادات مياه الشرب بالمدن في كثير من الأحيان.

أخي القارئ قد لا تدرك مدى التكاليف التي ينفقها المجتمع في سبيل أن تصلك المياه إلى بيتك أو مقر عملك، ولكن ليس هذا المهم في نظري، ولكن الأهم أن تدرك أن مواردنا المائية محدودة جداً وأننا قد نصنف من أفقر مناطق العالم من ناحية توفر موارد مائية طبيعية متجددة لتلبي احتياجاتنا المتزايدة وأن ندرك إن قطرة الماء التي نضيعها هدراً تعني أننا نحرم الأجيال القادمة حقها في الحصول على مياه طبيعية نقية. أعتقد أخي القارئ أن أجدادنا كانوا أكثر حرصاً منا في المحافظة على الموارد المائية وفي استخدام الطرق والوسائل الملائمة ولعل من أهم هذه الوسائل جمع مياه الأمطار المتساقطة على سطح المبنى السكني وتجميعهـا في خزانات أرضية ( الماجن ) بحيث توفر مصـدراً لمياه الشرب والطهي للأسرة بكاملها طول أيام السنة بالمناطق التي يزيد سقوط الأمطار بها على 150 مليمتر في السنة. إن مبدأ الترشيد في استهلاك المياه لم يعد موجهاً لاستهلاك المياه في المنازل فقط ولكن أصبح ذا أهمية كبيرة في مجال النشاط الصناعي بتبني استخدام التقنيات العلمية الملائمة التي تستهلك كميات قليلــة من المياه في العمليات الصناعية المختلفة. وهذا أيضاً ينطبق على النشاط الزراعي سواء من ناحية اختيار طرق وأساليب ومعدات الري أو نوعية ومساحـات المحاصيل الزراعيـة وهذا يندرج تحت تطبيق سياسة التخطيط والإدارة المتكاملة للموارد المائية على المستوى الوطني. كما أنـه من أهم الوسائـل المرجوة في تحقيـق غايتنا لترشيد استهلاك المياه هو تفعيل دور المدارس ووسائل الإعلام المختلفة في الدعوة وباستمرار للتذكير بأهمية الاقتصاد في استهلاك المياه والتأكيد على أهمية تعاون الجميع في المحافظة على أساس الحياة.

©موقع مركز المدينة للعلم والهندسة -

[د.فالح العمره]

مصادر الفضلات والمخلافات السائلة وطرق جمعها


بحث مقدم من الأخ: مفتاح سريح

mof-2000@maktoob.com



مقـدمـــة :

إن التجميع و التخلص من الفضلات السائلة من مصادر إنتاجها هام علي الصحة العامة وتلافي حدوث مخاطر لاتحمـد عقباها وتختلف مصادر الفضـلات السائلة باختلاف استخدام المياه وتتنوع بتنوع الإنتاج الزراعي و الصناعي و التجاري و استعمال المياه في المنازل للغسيل والنظافة الشخصية وغيرها من أنماط الاستهلاك .

ومن الازم العمل علي تجميع وتوصيل مياه الصرف الصحي والحمأة السائلة بسرعة ألي محطات معالجتها‘ أو نقاط التخلص النهائي منها بأرخص السبل المتاحة ، لغاية معالجتها أو تحويلها آلي نواتج أخري غير ضارة ولاتشكل خطر علي الآنسات آو مونتجاتة أو حيواناته أو ممتلكاته . ويستحسـن إيصال المخلفات السائـة آلي نقاط العاجة بسرعة اللازمة للحيلولة دونما حدوث الحالات الهوائية ،آو تغير في خواص الفضلات أو إنتاج الغازات ذات الروائح النتنة ‘من أساليب المتبعة وترحيل الفضلات السائلة أساليب بدائية يتم فيها استخدام الإنسان أو الحيوان ‘وهذه ينصـح بتركهـا وينبغي القضاء عليها بأضرارها ومساوئها الكثيرة و التعددة علي الفرد وعلي المجتمع المحيط . وهنالك طرق ظخ أو تجميع الفضلات آليا ، تم نقلها بالمركبات ووسائل النقل المحددة آلي نقاط المعالجة و التخلص النهائي . وينبغي أن تراقب هذه الأساليب مراقبتاً دقيقة . وأن يتم تثقيف العاملين وتوعيتهم الصحية لكي لا ينتقل التلوث أو الخطر الصحي من الفضلات آلي مسار الأنسان أو يجد طريقة آلي السلسلة الغذائية بالطرق المباشرة وغير المباشرة . ويحت الذين الإسلامي الحنيف علي النظافة وتجنب التلوث وعلي سبيل المثال( ورد في السنة النبوية الشريفة وفي صحيح 216 عن ابني عباس رضي الله عنة قال – مر النبي " ص" بحائط من حيطان المدينة أو مكة فسمع صوت انسانين يعذبان في قبورهما فقال النبي " ص " يعذبان وما يعذبان في كبير ثم قال بلا ، كان أحدهما لا يستتر من بوله ‘ وكان الآخر يمشي بنميمة ثم دعا بجريدة فكسرها كسرتين ‘ فوضع علي كل قبر كسرة ‘ فقيل له يا رسول الله لم فعلت هذا ؟ قال لعله أن يخفف عنهما ما لم تيبسا.

الصرف الصحي

يتم الصرف الصحي بواسطة أنابيب أو قنوات تسمي مجار ير" مجاري " الصرف الصحي من ضمن شبكة المجاري ويعرف المجرور علي أنة أنبوب أو ماسورة أو قناة في الغالب الأعم مغلقة غير أنها ليست ممتلئة لحمل الحمأة والفضلات السائلة ومن أهداف المجاري ما يلي :

1= جمع الفضلات السائلة ونقلها ألي نقاط المعالجة أو نقاط التخلــص النهائي .

2= المحافظة علي الصحة العامة ورفاهية المنطقة المأهولة بالسكان أو بمشاريع التنمية .

وتقود المناحي الاقتصادية آلي اختيار أحد نظم المجاري المتبعة وهي النظام المنفصل والنظام الموحد و النظام شبة الموحد .

أ/ نظام المجاري الصحـة المنفصــل :

ويستخدم نظام المجارى الصحية المنفصل لجمع ونقل الفضلات المنزلية والتجارة والصناعة وفى هدا النظام يتم التخلص من المياه السطحية surface water ومياه السيل و الأمطار وبواسطة مجاري مياه الأمطار . أما الفضلات السائلة والحمأة المنزلية والتجارة والصناعة فيتم التعامل معها بواسطة مجاري أخرى تسمي المجاري الصحية .

أنظر شكل رقم ( شكل 1 ) .

ومن محاسن هذا النظــام :
1/ نظام اقتصادي إذ يستعمل مجارى ذات أحجام صغيرة .

2/ صرف الفائض من المياه .

3/ كمية الفضلات السائلة و الحمأة الداخلية للمعالجة قليلة .

4/ تقل التكلفة مقارنة بنظام المجاري الموحد عندما يحتاج آلي ضخ الفضلات .

أما مساوئ النظام فتظم آلاتي :
1/ يحتاج آلي أضافه وقشط للأوساخ وهذه عملية مكلفة والاحتياج لنظافة ناتج من صعوبة التأكد من وجود سرعة التنظيف الذاتية في المجرور عدا عندما يتم استخدام ميل كبير .

2/ يحتاج آلي تنائية السباكة بالمنزل كما وأن وجود شبكتين للمجاري في الطريق تقود آلي زحمة المرور وتأخيرة وربما قادت منع المرور عند القيام بعمليات الترميم والإصلاح .

3/ تكلفة شبكتن أو نظامين من المجاري أكثر من تكلفة نظام واحد .

ب/ النظام الموحـد للمجــاري :

وفي النظام الموحد للمجاري يقوم نفس المجرور بحمل ونقل الفضلات السائلة المنزلية والتجارية و الصناعية بالإضافة آلي المياه السطحية ومياه السيل ومياه الأمطار .

ومن محاسن هذا النظــام :
1/تقوم مياه الأمطار بتخفيف الحمأة مما يساعد في سهولة معالجتها في محطات المعالجة .

2/تقلل مياه الأمطار من اقتصاديات المعالجة .

3/تساعد المياه في النظافة والكشط المستمر للأوساخ المترسبة في المجاري .

4/المجاري أكبر في حجمها مما يساعد علي نظافتها.

5/يقلل النظام من السباكة المنزلية ويتفادي تصميمه علي شبكتين انظر شكل( 2 ).

ج / النظام شبـه المنفصــل :

وهذا النظام خليط بين النظامين السابقين بحيث يقوم نظام شبكة المجاري باستقبال الفضلات السائلة وجزء من مياه الأمطار والسيول والمياه السطحية ( مثلا المياه المجمعة من أسطح المنازل والتي تجد طريقها آلي الشبكة ويقوم جزء آخر من النظام بنقل الجزء المتبقي من مياه الأمطار والسيول والمياه السطحية . أنظر شكل ( 3 )



وقد يقود سوء الاستخدام للمصارف الصحية آل مشاكل عديدة منها :
1.الانفجـارات .

2.حدوث الحرائق .

3.الانسدادات ( من جراء الشحوم والدهون والزيوت أو الأحمال القاعية وغيرها من الأوساخ ).

4. الإعطاب والخلل ( مثلا من جراء دفق الفضلات الحارقة أو الأكالة ومن جراء التحميل الزائد أو التوصيلات غير القانونية أو تلوث المياه أوالتعرض للمعالجة بالدفق الفائض أو إدخال الفضلات غير القابلة للتفسخ ) .

ولعمل تصميم جيد مناسب لشبكة المجاري فلابد من القيام بدراسات للفحص والاستقراء فيما يتعلق :بالنواحي الطبغرافية والجيولوجية والجغرافية والهيدرولوجية والهيدرولوكية للمنطقة .
1.بخواص المياه السطحية والجوفية ( مثلا النفاذية ومستوي المياه الجوفية والتسرب ومعامل الدفق السطحي وغيرها من العوامل المؤثرة .

2.بشبكة المجاري الحالية وما بها من قصور أو مشاكل أو عيوب ومدي تحملها للامتداد مستقبلاً .

3.بإمدادات المياه (من كمية الاستهلاك والنسبة المئوية الداخلة لشبكة المجاري ) .

4.بقطاع الخدمات الأخرى بالمنطقة (مثل وضع شبكة المياه وخطوط إمدادات الكهرباء وخطوط الهاتف والميكروف وأنابيب الغاز وعرض الشارع وحالته من سفلته وغيرها .

5.بالصناعات القائمة والمتوقعة .

6.بالسكان ( الكثافة السكانية والنمو والمواليد والوفيات والهجرة والزمن التصميمي مع الخطة الرئيسية ) .

7.بالرصد الجوي والبيانات الهيدرولوجية المتعلقة بأقصى وأدني متوسط للأمطار ودفق الأنهار ومستوي البحر والتيارات السائدة والرياح والرطوبة والحرارة والتبخر .

8.بتاريخ المنطقة وحدوث كوارث طبيعية مثل الزلازل والبراكين وغيرها .

9.بالبيانات السياسية والقوانين المؤثرة علي توصيلات المجاري ومعدلات الدفق وجهات الاختصاص .

10.بالبيانات الاقتصادية .

11.بالبيانات العامة الأخرى مثل السياحة وإعداد الاستخدام والدوران غيرها . ويمكن تقسيم المسوحات والفحوصات الإستقرائية إلي محاور محددة مثل :

1.المحور الطبيعي : المتعلق بطبغرافية المنطقة وخرط المدينة ووجود شبكة مجاري حالية والإمتدادات المستقبلية والمناطق الأثرية والتاريخية ومناطق التراث .

2.المحور التنمية : ويتعلق بالسكان بالمنطقة ونوع التنمية السائدة وأهم الخطوط القومية بالمنطقة .

3.المحور السياسي : ويتعلق بالحدود السياسية والاتفاقيات وبروتوكولات الخدمات وقوانين المتعلقة بالمعالجة المبدئية للفضلات الصناعية وتلك المتعلقة بإعادة الاستخدام والدوران وتلك المتعلقة بصرف المجاري المائية وغيرها من قوانين وأنماط استخدامها وطريقة تطبيقها والجهات الصادرة منها وكيفية تغييرها لتتناسب والتغيرات الطارئة في المجتمع والدراسات والبحوث .

4.المحور المالي : الأطوار التي يمكن أن يمر عليها مشروع الصرف الصحي هي :

التحاليل الأولية : ( وتشمل التقنية والاقتصاد والآثار البيئية )
مرحلة التصميم
الإنشاء والتشييد
التشغيل والصيانة




معدل دفق الفضلات السائلة إلي شبكة المجاري :

يتغير معدل دفق الفضلات السائلة آلي المجرور يوميا . فمثلا غالبا يكون معدل الدفق في المناطق السكنية قليل في الصباح الباكر يصل أعلاه بين السادسة آلي الثامنة صباحا عندما يتأهب الناس للذهاب آلي مقر العمل ثم يصل أعلاه مرة أخري بين الساعة الرابعة والسادسة مساءا عندما يعود الناس من العمل أو يستيقظون من قيلولة ما بعد الظهر كما مبين في الشكل ( 4 ) .

أما الدفق الصافي من المنشآت الصناعية والتجارية فعادة يحدث معظمه أثناء ساعات النهار بمعدل ثابت ولتحديد معدل دفق الفضلات يبني التقدير علي أقصي استخدام للمياه أو يبني علي الكثافة السكانية آو يحسب علي عدد المباني أو طبقا لتوصيلات المحتاجة لتوصيلات المنازل وعند حساب كميات الدفق الداخلة للمجرور لابد من إضافة أي مياه تجد طريقة إليه من خلال التشققات في الأنابيب أو الوصلات المعطوبة أو عبر التوصيلات المتقاطعة أو خلال غرف التفتيش غير جيدة التصميم أو عبر غطاء غرفة التفتيش المغمور أو من التوصيلات المنزلية غير الجيدة أو من المصارف غير القانونية .

وأنواع الدفق التي يجب أخدها بالاعتبار عند التصميم تضم :

أقصي معدل دفق : يجب ألا تزيد السر عات والقوي الهيدرولوكية عن تلك المحددة طبقا لخواص وأحمال المواد المصنوع منها المجرور .
أقل معدل دفق : وهذا حرج وهام لتحديد الميل المسطح المسموح به للأنبوب المجرور بحيث تكون السرعة مناسبة لمنع ترسب المواد غير العضوية أو المواد الصلبة العالقة أو تراكم الزيوت والشحوم والدهون علي جدران المجرور .
تصميم المجرور : تحوي معايير التصميم إيجاد سعة الأنبوب وأقل وأقصي ميل وارتفاعات مناسيب الدفق والتغيرات في حجم الدفق ويمكن آن تبني الحسابات أما علي أساس الدفق الذي يملأ كل مقطع الأنبوب ( دفق كامل ) أو علي أساس أن الدفق يملأ جزء من مقطع الأنبوب ( دفق جزئي ) .وبالنسبة للدفق الكامل يمكن إيجاد حجم وميل المجرور باستخدام المعدلات المعادلات . أما بالنسبة للدفق الجزئي فيمكن إيجاده باستخدام رسم العناصر الهيدرولوكية الموضحة علي الشكل رقم ( 5 ) للأنابيب الدائرية وعند استخدام رسم العناصر الهيدرولوكية لابد من استخدام معادلة ماننج أو رسم بياني معادلة ماننج لإيجاد حالة المجرور الممتلئ ثم توجد النسبة بين أي عنصرين هيدرولوكين كما يمكن الرجوع إلى الجدول رقم (1) للأنابيب ذات الدفق الجزئي .


يمكن تلخيص أهم نقاط تؤخذ في الاعتبار عند تصميم المجاري علي النحو التالي :
1.تحدد حدود المنطقة الرافدة لأي حسابات لقطاع خطوط المجاري ويمكن إيجاد المساحة السحطية بواسطة ممساح ويضرب مقدار المساحة في معامل السيل لإيجاد المساحة الرافدة الداخلة في التصميم .

2.يوجد عدد السكان من حاصل ضرب المساحة الرافدة في الكثافة السكانية .

3.يقدر زمن التركيز للقطاع ثم يتم إيجاد دفق السيل .

4.يوجد ارتفاع وميل وقطر المجرور ، وسعة وسرعة الدفق ويمكن أن تؤخذ أقطار المجرور الممتلئ كما يلي :

يؤخذ قطر 150 ملم لتوصيلات المنازل .

يؤخذ قطر 200 ملم للمجاري السطحية .

يؤخذ قطر 520 إلى 300 ملم لمجاري السيل والأمطار .

5.تحسب بيانات الدفق تم يتحقق من زمن التركيز المفترض ويصحح إذا اقتضي الأمر .

6.يتم تصميم الإنشاءات الهامة مثل المضخات وأحواض المكث .

7.يتم إنشاء المجاري بعمق مناسب تحت سطح الأرض لتستقبل الفضلات السائلة من المنطقة الرافدة .

8.يتم تحديد فاقد الطاقة .

9.عندما لا تسمح الارتفاعات بالانسياب تحت قوي الجاذبية ليلجأ إلى الضخ .

10.يعمل علي إن يكون حجم وميل المجاري مناسبة لتحمل الدفق بسرعة مناسبة تمنع تسرب المواد الصلبة وتقوم بالنظافة الذاتية .و بالنسبة لتوصيل المنازل يؤخذ الميل ليساوي 2 % وأقل ميل يؤخذ ليساوي 1% .

11.لا يوضع المجرور الصحي في نفس الأخدود مع أنابيب المياه للمحافظة لصحة العامة ويتم اختيار المجرور في الشارع بنأً علي نوعة وعرض الشارع .

12.توضع غرف التفتيش علي نقاط ملتقى المجاري الصحية وعلي نقاط التغير في الميل عدا عند المناطق المنحية وعلي مناطق تسهل عملية النظافة و الصيانة عند الطواري .

13.لا توضع غرف التفتيش في المناطق المنخفضة وتصمم بحيث لاتسمح بنفاذ المياه السطحية .

14.يعمل علي أن يكون المجرور مستقيماً بين نقاط التفتيش.

15.توضع غرف التفتيش علي مسافات 90 إلى 150 مترا ولمسافات 150 آلي 300 متر للمجاري الكبيرة .

16.عادة يوضع المجرور بالقرب من منتصف الشارع أو الطريق لكي يخدم مجرور واحد المنازل في كلا الجانبين منة عدا الشوارع العريضة .

17.توضع المجاري في الشوارع العريضة خارج حافة الرصيف

والممر الجانبي آو تحت الممر الجانبي .

18.تمنع زراعة الأشجار و الشجيرات واقامة الأسوار و الجدران السائدة وغيرها من العوائق الأرضية والتي يمكن أن تتداخل مع منفذ خط المجاري .

19.التهوية القصرية للمجرور تعتبر عملا خاصاً يستخدم لحل مشكلة معينة .

20. يستخدم عمق المجرور المناسب ليخدم الدفق القادم من المنطقة الرافدة وليمنع رجوع الفضلات السائلة من خلال نقاط الارتباط ويعمل علي ألا يقل أعلي المجرور عن المتر الأذني أرضية الطابق السفلي (العنبر أو البدروم ) الذي يخدمة .

21. تصمم المجاري نات القطر 375 ملم لدفق الكامل " ممتلئة " وتصصمم المجاري الكبيرة القطر لدفق الجزئي لتكون ممتلئة آلي ثلاثة أرباعها .

22. تصمم غرف التفتيش لتسمح بنفاد إلى المجرور للمراقبة وأجراء أعمال الصيانة ويعمل علي أن تحدت أقل تدداخل مع هايدروليكيا المجرور وأن تدوم طويلاً وعادتاً تكون غير نافذة للماء وتتحمل ضغط الأحمال .

عند الاختيار والمفاضلة بين الأنابيب التي تصلح للمجاري ينبغي موازنة الفوائد والقيود والمحدات . ومن أهم العوامل التي تحكم عملية الاختيار والمفاضلة بين المواد الصنع منها الأنابيب ما يلي :
1-نوع الاستخدام المزمع .

2-خواص الفضلات السائلة .

3-حالات الجرف والتحات والتآكل الكيميائي والحيوي .

4-متطلبات التشييد .

5-خواص الأنابيب وخواصها وأوزانها .

6-متطلبات الدفق .

7-التسرب أو التخلل لداخل المجرور .

8-العوامل الاقتصادية من سعر التكلفة والتشييد .

وهناك العديد من المواد المستخدمة لصناعة أنابيب المجاري ويمكن تقسيمها إلى :
1. أنابيب صلبة مثل الخرسانة وحديد الزهر.

2. أنابيب مرنة مثل الحديد المطلى والفولاذ .

3.أنابيب اللدائن الحرارية .

4.أنابيب بلاستيكية صلدة بالحرارة مثل المونة البلاستيكية المسلحة .

التآكل في المصارف الصحية :
تعتبر البيئة داخل المجرور بيئة تآكل عندما يتم إنتاج غاز كبريتيد الهايدروجين . ومن الأتار الضارة وغير المستحبة لكبريتيد الهايدروجين مايلى :


إنتاج الروائح الكريهة.
مخاطر لعمال النظافة والصيانة والترميم .
تأكل المجاري غير المحمية والمصنعة من مواد أسمنتية أو مواد معدنية
ربما اضر بالمعالجة إذا أنة يؤثر علي الحمأة النشطة ويزيد من متطلبات الكلور . و إنتاج كبرتيد الهايدروجين في محطات المعالجة يقود إلى شكوى الجمهور .
إنتاج غاز كبريتيد الهايدروجين .


و الرسم الموضح في الشكل رقم ( 6 )يوضح رسم تخطيطي لتأكل المصرف الصحي .

ويبين الجدول رقم ( 2 ) أثر بعض الملوتاث في المصارف السطحية .

مصادر الفضلات السائلة

1. فضلات منزلية :

وهذه تضم التصاريف المنزلية والتجارية وتصاريف المؤسسات والمنشآت ومتيلاتها .

2.فضلات صناعية :

وهذه تضم تصريف الصناعات وتتغير طبقاً و حجم وطبيعة المصنع المعين والعوامل المؤثرة علي الإنتاج .

3..التسرب والأنصباب :

وهذا يتعلق بالمياه التي تجد طريقها من الأرض آلي شبكة المجارى عبر طرق متعددة كما وتظم مياه الأمطار التي يتم تصريفها آلي الشبكة .

4..مياه أمطار :

وهذه تتعلق بمياه أمطار الهاطلة ومن تم مياه السيول .



معالجة الفضلات والمخلفات السائلة

مقدمة ::

تعرف الفضلات السائلة بأنها عبارة عن خليط من السوائل أو المياة الحاملة للأوساخ والتي تتم صرفها من المنازل و المؤسسات والمناطق التجارية والصناعية ‘ مع المياة الجوفية والسطحية ومياة اظلمطار التي ربما وجدت طريقها أليها .

ومياة المجاري والحمأة عبارة عن محلول مخلوط ربما لوث بيئة الأنسان من مياة وهواء وتربة وطعام ومسكن .وعلية فلا بد من معالجة هذة الفضلات وأتباع الأساليب المتلي لتخلص النهائى منها وذلك بغية تجنب أى مشاكل صحية او اجتماعية محتملة ويمكن ايجاز المشاكل والمخاطر المتعلقة بعدم أنتهاج طرق التخلص من الفضلات السائلة كالأتي :

1.تؤتر الفضلات السائلة علي نوع المياة الطبيعية ونلك بأنتاج الطعم البغيض والروائح الكريهة والغازات الضارة متل تانى أكسيد الكربون وكبرتيد الهيدروجين والميتان .

2.تحتوى الفضلات السائلة على ميكروبات والجراتيم قد تسببت الأمراض كما وربما نجم من المركبات العضوية المستحدثة بعض الأتار الفسيولوجية على المدي الطويل .

3. ربما أتت الحمأة والاوساخ بالمنظفات التابتة كيمائياً والمبدات وغيرها من المواد والمركبات السامية .

4.تنتج الحمأة كميات من المواد الصلبة التى تتراكم في قاع المسطحات المائية التى ربما أترتت سلبياً على نوعهذة المياة .

5.تؤتر الزيوت والشحوم الموجودة في بعض المخلفات السائلة على المناظر خاصة فى المناطق الساحلية والمناطق الترفيهية وتمنع الأستخدام الأمثل لمناطق السياحة وألاستحمام كما تؤتر سلبياً على عمليات المعالجة الحيوية .

6.ربما أتت الحمأة ومياة المجارى بمشاكل التخمة للبحريات وماشاكلها ونلك بزيادة درجات تركيز مواد التغدية النباتية في المسطحات المائية ويبين شكل (7)محتويات الحمأة .

معالجة الفضلات السائلة ::

تنقسم وحدات معالجة الفضلات السائلة علي حسب حجمها إلى :

(ا) وحدات صغيرة : وتستخدم هذة الوحدات لمعالجة الفضلات السائلة المتعلقة بالمنشأت الفردية أو لمجموعة صغيرة من السكان . وعادة تعمل هذة الوحدات كوحدات معالجة وتخلص نهائى وتوضع في إصدار الفضلات وعادة تستخدم هذة الطريقة لمعالجة الفضلات السائلة في الريف والقري والدساكر ومنازل الأفراد .

(ب)وحدات كبيرة: وهذة الوحدات تعمل على معالجة والتخلص من الفضلات السائلة الصادرة من مجموعات كبيرة من السكان وعلية فيتم جمع الحمأة من عدد مناطق لتجد طريقها الى محطة المعالجة الرئسية وغالباً تعالج هذة المحطات المخافات السائلة في المدن .

أسباب معالجة الفضلات السائلة :

من أهم الأسباب لأتمام معالجة الفضلات السائلة مايلى :

1-منع أوتقليل الملوثات التى ربما وجدت طريقها لمصدر المياة السطحية أو الجوفية .

2-منع إنتشار الأمراض المعدية بأزالة أو قتل الجراتيم الموجودة فى الفضلات السائلة و الحماة.

3-موازنة الحمأة لمنع حدوت المخاطر الصحية .

4-الحد من إنتاج الروائح الكريهة وغيرها من المكدرات .

5-إعادة إستخدام ماء التصريف الخارج من محطات المعالجة وإعادة إستخدام الحمأة و النواتج الثانوية من وحدات المعالجة .

وعامة تنقسم وحدات المعالجة الى :
1.عمليات موحدة وتحكمها القوي الطبيعية .

2.معالجة موحدة وتحكمها التفاعلات الحيوية والكيمائية .

ويعطى الشكل رقم (8) فكرة عامة عن بغض وحدات المعالجة فى المحطات .

أقسام طرق المعالجة :
أ.طرق طبيعية : وفى هذة الطرق فأن نظام المعالجة يتم بفضل عمل قوى ذات خواص طبيعية متل قوى الجادبية الأرضية . وأمثلة لهذة الطرق توجد فى : الخلط والطفو و الترسيب و الترشيح .

ب.طرق كيميائية : وفى هذة الطريقة يتم تهيئة الملوتات ومن ثم إزالتها بأضافة بعض المواد والمركبات الكيميائية ويترتب على ذلك تفاعلات لها نواتج ثانوية ثابتة وغازات . ومتال هذة الطرق : إنتشار الغازات والأمتصاص و التطهير و الترسيب والأكسدة الكيميائيين .

ج.طرق حيوية أو بيولوجية :ويتم بفضل هذة الطرق إزالة الملوتات بالتفتت والتحلل الحيوى والأنشطة البيولوجية وعادتاً تستخدم هذة الطرق لأزالة المواد العضوية الغروية والذلئبة القابلة لتفسخ وبذالك يتم تحويل هذة المواد الى مواد أخرى تابتة ونواتج التحليل إما غازات ( تجد مسارها الى الغلاف الجوى ) أو خلايا حية ( يمكن إزالتها بالترسيب ) أو مواد صلبة عالقة من جراء عمليات التلبد وبفضل الأنزيمات التى تنتجها ااكائنات الحية الدقيقة (ويمكن أزالتها بالترسيب ) وأمثلة هذة الطرق الحمأة النشطة ومرشحات النضيض وبرك موازنة الحمأة .

مراحل معالجة الفضلات في مياة المجاري :
تعالج الفضلات والنفيات الالمحملة علي ثلات مراحل وهى:

1.. المعالجة الاولية :

وتتضمن الغربلة الألية " الميكانيكية " والتؤسيب لفصل المواد الصلبة وتتكون من الرمل والحصى وقطع العظام والحبوب وبقايا عمل القهوة والشاي وهى تعتبر مواد غير عضوية .

وأما المواد العضوية الكبيرة مثل بقايا الطعام وبعض المواد الصلبة الأخري التى لها سرعة ترسيب أوكثافة نوعية أكبر من المواد الصلبة العضوية المتواجدة فى الفضلات السائلة ولايستحب أدخال هذة الرواسب لوحدات المعالجة التانوية ونلك لأنها ربما تسببت فى تأكل كبير لأجزائ الوحدات الميكانيكية . وتعتمد أزالة وفصل هذة الرواسب عن بعضها على فرق الكثافة النوعية بين المواد الصلبة العضوية والأخري غير العضوية وغالبأتكون هذة الرواسب قليلة المحتوي العضوي وغير ضارة في المحطات جيدة التصميم والتشغيل وقد تكون قد وصلت نسبة المواد العضوية في هذة الرواسب الى 50% عند حدوت عطل بأجهزة الشى الذي يؤدي الى خطر كما وزان الرواسب النظيفة يمكن أستخدامها لأعمال الردميات أما بنسبة الى لرواسب الملوتة فلابد من أستخدام الردم الصحى أو الحرق الصحي في بقعة مناسبة وبشروط ملائمة أن نوع الرواسب غير العضوية يختلف طبقاُ لحالة النظام التصلريفي أو المجارير وكمية مياة الأمطار ونسبة السوائل الصناعية . ونسبة الى ان الأوساخ تحتوى على العديد من مقاسات الرواسب فلابد من تحديد أصغر حبيبة يمكن أزالتها بوحدة الأزالة . ولقد أختيرت الحبيبة التى لها سرعة ترسيب 0.03 م/ث . وغالبية أجهزة الرواسب غير العضوية تعمل لكى تترسب تلك الحبيبة ‘ غير أن لها سرعة أمامية تحول دون ترسب المواد العضوية .

وتكون هذة السرعة الأمامية أو سرعة دفق السائل فى الجهاز فى حدوث 0.03 م/ث . وبالنسبة لجهاز الترسيب فأن حبيبة التصميم يمكن ترسيبها فى الحوض أنا كانت نسبة العمق الى الطول في المعادلة ..

h/l =10

حيث : h . أرتفاع حوض ترسيب المواد غير العضوية ( م).

l. طول حوض ترسيب المواد غير العضوية (م).

وعملياً تؤخد نسبة أكبر ونلك لوجود اندفاق المطرب في فتحة الدخول أو الخروج وربماوصلت نسبة العمق الى الطول الى تلك الموضحة في المعادلة .. h/l=25

أن أحواض الرواسب غير العضوية تعتمد عاى فرق الكثافة النوعية بين المواد العضوية الصلبة وغير العضوية لضمان فصلهما . ويفترض أن كل الحبييبات تترسب طبقاُلقانون نيوتن كما موضح في المعادلة ..

V=(4g(as-a)* d/3CD)/2

حيت : V.سرعة الترسيب (م/ث).

g.عجلة الجادبية الأرضية (م/ث2).

as.كثافة الحبيبات الصلبة (كجم/م3).

a.كثافة السائل (كجم/م3).

d.قطر الحبيبة (م).

CD.معامل الجذب.

CD=0.34+(3/Re0.5)(24/Re)

حيث : Re.رقم رينوار.

وعلية فأن رواسب الأحواض غير العضوية لها الخصائص الأتية :

سرعتها تابتة عبر المجري .
تعمل بسرغة أمامية تقدر 0.3 م/ث .
لهانسبة طول إلى أرتفاع 0.1 وعملياً تؤخد نسبة الطول الى الأرتفاع لتساوى 25 نسبة لتدفق المطرب فى المدخل والمخرج .
لها نسبة عرض الى أرتفاع تعادل2.
أما بالنسبة لعملية التخلص من الأوساخ الناتجة من الجهاز فإذا كان التلوث قليل فيتم حرقها في الموقع . أما تلك الأوساخ الملوثة فيمكن غسلها ومن تم استخدامها في الردم الصحي . أو يتم تصريفها في المسطحات المائية .و أوساخ غير المنظفة ربما احتوت على 50% مواد عضوية مما يؤهلها لأن تستقطب الحشرات و الهوام ‘ كما أن لها رائحة نفادة غير محببة.

ويبين الجدول رقم (2) المعايير الأساسية لتصميم جهاز إزالة الرواسب غير العضوية.

2..المعالجة الثانوية.

وتعتمد علي التحلل البيولوجيى للمواد العضوية وتهدف المعالجة الثانوية للفضلات و المخلفات السائلة إلي :

تختر وإزالة المواد الغروية الصلبة الغير قابلة لترسيب .
موازنة المواد العضوية.
تقليل نسب المواد العضوية الموجودة فى الحمأة .
تخفيض مواد تغدية (مثل النيتروجين والفسفور ) في الحمأة .
يتم التفتيت الحيوى للمواد العضوية بخليط غير متجانس من البكتريا والكائنات الحية الدقيقة . وتقوم الكائنات الدقيقة بتحليل المواد العضوية أمافي بيئة هوائية أو لاهوائية أو أختيارية .

وتتم الأكسدة الأهوائية في وجود الأكسجين وتعمل المواد العضوية كمصدر لطاقة وممول للكربون وتخليق الخلية الحية وتتم التفاعلات المبينة أدناة عند وجود المادة العضوية :

مادة عضوية + أكسجين ـــبكتريا(تخليق خلايا جديدة +طاقة حركية +نواتج ثانوية ( تاني أكسيد الكربون ‘ الماء ‘ الكبريتات ‘ الفوسفات ‘النتراث ‘النتريث )

ويتم التحليل الحيوى للمواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأكسجين الحر ‘ غير أنة يستفاد من ألأكسجين المتحد مع مركبات مثل النتريث والنترات والكبريتات طبقاً لتفاعل المذكولر في المعادلة أذناة :

مواد عضوية (مكونة من كربون ‘هايدروجين‘أكسجين‘نيتروجين‘كبريت)ـــبكتريا الأحماض) تخليق خلايا جديدة +طاقة +أحماض عضوية +كحول .

ويقال أنتاج ألاحماض العضوية من الرقم الهايروجينى ممايقود الى

بناء بكتريا الأحماض المكونة لها وتحل محلها بكتريا الميتان . وهذة الخيرة تقوم بتكوين خلايا جديدة كما مبين في المعادلة التالية :

الكحول ـــ بكترياالميثان) تخلبق خلايا جديدة + نواتج ثانوية ( ميتان ‘كبرتيد الهيدروجين ‘ تانى أكسيد الكربون ‘ماء )

تقوم بعض أنواع البكتريا بتحويل المواد الغير عضوية وأكسدة ألامونيا . أذ تقوم البكتريا المنترتة بتحويل الأمونيا الى بيتريت ومن تم تقوم البكتريا المنترتة بأكسدة النيتريت المتكون إلى نترات كما ممثل في المعادلات التالية :

2NH4+3O2------>2NO-2 + 2H2O 4H+

2NO-2 + O2----->2NO-3



طرق و تقانة المعالجة الثانوية ::
تنقسم الطرق المستخدمة في المعالجة الثانوية بصورة عامة الى :

1..طرق النمو المرتبط ::

يحتوى النمو المرتبط علي مجموعة من أنماط المعالجة الثانوية . وفي هذا النوع من نظم المعالجة فأن الكائنات الحية تكون مرتبطة أو متبتة بسطح أو وسط صلب . وهذا يعنى أن الكائنات الحية تتم تغديتها .

وتعمل العديد من العوامل لتلامس المواد العضوية الكائنات الحية الدقيقة . وأمثلة لطرق النمو المرتبط مرشح النضيض و الأقراص الملامسة الدوارة .

2. طرق النمو العالق ::

وفي هذا النوع من أنماط المعالجة الحيوية فأن الكائنات الحية الدقيقة لها حرية الحركة داخل المفاعل بمعنى أن الكائنات الحية الدقيقة تبحت لوحها عن غدائها ومن أمثلة هذة الطرق الحمأة النشطة وأخدود الأكسدة وبرك التهوية والهضم الهوائي .

3.طرق المعالجة بالنمو العالق ::



الحمأة النشطة :
طريقة الحمأة النشطة أما مستمرة أو شبة مستمرة ويتم فيها المعالجة الحيوية والهوائية لمياة المجاري . كما ويتم في هذة الطريقة الأكسدة للمواد الكربو هيدراتية وعملية النترتة . وتعتمد هذة الطريقة علي ثهوية الفضلات السائلة بتلبيد النمو الحيوي ومن تم يتم فصل المياة المعالجة من النمو الحيوي وتمتل بعض الكائنات الحية المثكاترة في الحمأة النشطة الفضلات تخرج مع التصريف المنبتق وبعضها الأخر يستمر داخل النظام أنظر شكل ( 8 ) .

ويتم بفضل هذة الطريقة التخلص من الفضلات الأتية :

1.المركبات العضوية النائبة أو الغروانية القابلة لثفتيث .

2.المواد الصلبة العالقة وغير المترسبة .

3.بعض المركبات والمكونات الأخري التي يمكن أن تمتص أوتمتز بهذة الطريقة .

4.بعض المواد الغدائية متل الفسفور ومركبات النيتروجين .

5.وبعض المواد العضوية المطهرة .

طرق التهوية عند المعالجة بؤاسطة الحمأة النشطة :
توجد طرقتان أساسيتان لأتمام أضافة الهواء أو الأكسجين لأحواض التهوية .



التهوية الفقاعية أو التهوية بأنتشار :وتعمل هذة الطريقة لأظافة الهواء عن طريق ألة هواء ضاغطة .
التهوية السطحية : أما في أحواض التهوية سطحية و الميكانيكية فتعرض المخلفات السلئلة (علي شكل صفائح أو شرائح رقيقة ) للهواء حيت يتم أمتصاص الأكسجين ويتم تغير الصفائح المعرضة للهاء أتباعأً عن طريق فرش دوارة أو ألات خلط.

المؤترات علي طريقة الحمأة النشطة :
من أهم العوامل المؤترة علي طريقة الحمأة النشطة ما يلي :

1.دفق ونوع الفضلات السائلة : يمكن التحكم الجزئى في مواصفات وعدم تبات نوع وكمية والحمأة و الفضلات السائلة عن طريق وتصميم وتشغيل محطات التجميع كما يمكن أستخدام وحدات موازنة منفصلة لبغض الفضلات السائلة .

2.زمن مكت الفضلات السائلة: من أن يكون زمن المكث الهيدروليكى طويل ليزيد من فعالية النظام من الحمولة ويفضل أن يكون زمن المكث بين اربعة الى ثمانية ساعات .

3.حجم الحمأة والتحميل : وهذة تعتمد علي نسبة الغذاء مقارنة بكمية الكائنات الحية الدقيقة الموجودة .

ويبين شكل رقم ( 9 ) ملخص عام لطريقة الحمأة النشطة .

4.طرق المعالجة بالنمو المرتبط أو المتصل :

تستخدم نظم النمو المرتبط في تلك المفاعلات التى يؤدي فيها للفضلات السائلة لتلامس الكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بأسطح الوسط الترشيحي لمفاعلات ومرشح النضيض نوع من المعالجة بالنمو المرتبط ويتكون من طبقة محشوة بواسط ترشيحي مكون غالباص من الصخور او اللدائن ويمكن تقسيم مرشحات النضيض إلى نوغين بنأً علي شكل الملاشح أو درجة التحميل العضوي بة فمثلاً بالنسبة لشكل يوجد النوع الدائري للمرشحات الصغيرة والنوع المستطيل لتلك كبيرة السطح .

ويبين الشكل رقم ( 10 ) رسم كركوري لمرشح النضيض

طرق المعالجة بالنمو العالق والنمو المرتبط :
برك موازنة الأوساخ :
عبارة عن تجويف كبير أو خندق ضحل (طبيعي أو صناعي ) تتقلب الفضلات والحمأة حيت تعالج حيوياَ مما يؤدي إلى موازنتها وقتل معظم الجراثيم المسببة للأمراض يبين شكل رقم (11) رسم توضح لبكرة موازنة حمأة اختيارها وتكون الطبقة العليا للبكرة الاختيارية ذات بيئة هوائية بفضل الأكسجين الناتج من الطحالب ولدرجة أقل بفضل أكسجين الهواء الجوي المحيط بها . أما في باطن البركة الاختيارية وتتكون منطقة لا هوائية نسبة لتبات الأحمئة فيها .

أقسام برك موازنة الأوساخ :

ويتم تقسيم برك موازنة الحمأة طبقاً لنشاط الحيوي السائد داخل البركة إلى الأتي ::

برك لا هوائية : وتستقبل البرك اللاهوائية الفضلات السائلة والحمأة التي بها تحميل أكبر من المواد العضوية أو بها كمية كبيرة من المواد الصلبة وهذا يعني أن الحمأة الداخلة إلي البركة لم تتلقي معالجة بالترسيب الابتدائي وتساعد هذه البرك علي ترسيب المواد الصلبة كما وتقوم بمعالجة الجريئة للحمأة . ثم يؤخذ التصريف الخارجي من البركة اللاهوائية إلى بركة أخري اختيارية وعادة يتراوح عمق هذه الأنواع من البرك بين 2 إلى 3 متر وتمكث فيها الحمأة لمدة تتراوح بين 5 إلى 10 أيام تتم فيها معالجتها بالكائنات الحية اللاهوائية ( أي تلك التي لا تحتاج إلى الأكسجين المذاب للتكاثر والنشاط الحيوي )
برك اختيارية : وتستقبل هذه البرك الحمأة من المجاري أو من تصريف البرك اللاهوائية وتمكث فيها الحمأة لمدة تزيد عن 10 أيام ومن ثم تجد طريقة تبخر أو لبركة نضج وهذا النوع من البرك هو الغالب في معالجة المحطات السائلة ويتراوح عمق البركة الاختيارية بين 1 – 1.5 متر وتتم فيها معالجة المواد العضوية بالكائنات الدقيقة الاختيارية ( هوائية ولا هوائية علي حد سواء )
برك النضوج " برك الهوائية " : وتستقبل هذه البرك التصريف المعالج والخارج من البرك الاختيارية ليمكث بها بين مدة تتراوح بين 5 – 10 أيام بغية تحسين النوع وتلافي المخاطر وعادة تصمم البرك بعمق لا يتجاوز المتر . تسحب الحمأة المعالجة من البرك لحوض تبخر أو يتم استخدامها للأغراض الزراعية أو تستغل لتربية الأسماك والطيور ويتم تفتيت المواد العضوية في هذه البرك بالكائنات الحية الدقيقة الهوائية وإن برك النضوج يمكن أن تأتي بتصريف جيد من النواحي البكترولوجية .
محاسن ومساوئ برك موازنة الحمأة :

من محاسن برك موازنة الحمأة :

التكاليف الأولية أقل من تلك لمحطة تستخدم نظام آلي .
تكاليف التشغيل والصيانة قليلة .
يمكن تنظيم التصريف الخارج من البركة ومواكبته للتشريعات في الأوقات الحرجة من العام .
لا يتأثر نظام المعالجة كثيراً بتصميم شبكة المجاري .
يسهل تشغيل برك الموازنة .
ومساوئ استخدام برك الموازنة تحوي :

الحاجة لأرض كبيرة لإنشاء وتشييد البركة
التحلل الحيوي الغير جيد لبعض المخلفات الصناعية مثل تلك الناتجة من صناعة الألبان والقشدة والزبدة .
الازدياد في الرقعة الصناعية والعمران والصناعة ربما وصل إلى موقع البركة وتبرز حينها مشاكل الرائحة .
مشاكل الرائحة تنجم من جراء زيادة الأحمال أو من طبيعة الفضلات اللازم معالجتها .
غالبا لا يواكب نوع التصريف الخارج التشريعات خاصة فيما يتعلق بالمواد الصلبة العالقة .
عادة في برك الموازنة تصلح في الاستخدام للمن الصغيرة ذات الأعداد السكانية إلى أو تقل عن 10.000 نسمة ولا يتوقع أن تزداد بها أو تتكثف الصناعات ومن المفضل أن تكون الأرض ذات جغرافية منسابة ويفترض وجود الموقع المناسب للبركة ، ولا بد من التشغيل الجيد للبركة وعمل الإصلاح والصيانة المناسبة لتفادي مشاكل الروائح الكريهة وتوالد الذباب والبعوض مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الصيانة ومما يؤدي إلى تكاثر الطحالب وتكوين طبقات الزبد والأوساخ والحماة علي سطح البركة وتتكاثر البكتيريا في سائل البركة وتعمل علي تفتيت المواد وتقوم الطحالب بالاستفادة من هذه المفتتات ( مستخدمة الطاقة الشمسية ) لتخليق الخلايا الجديدة وانتاج الأكسجين .

وتنقص كفاءة البركة عندما يصل ارتفاع الأوساخ داخلها إلى أكثر من ثلث العمق التصميمى وربما أدت الحمأة المتراكمة إلي انسداد المخرج الشيء الذي يتطلب معه تفريغ البركة وإزالة ما بها من حمأة و أوساخ وتعتمد عملية نظافة البركة علي الظروف المحلية وعوامل المناخ ونوع البركة .

بعد الانتهاء من المعالجة الثانوية يمكن صرف المياه وتغذية الأنهار بها ، علي أن لا يقل تخفيفها عن 1 إلى 8 مرات ويجب ألا يكون

(BOD ) أقل من عشرين ملجم / لتر ، ولا يتوفر الماء اللازم للتخفيف في كثير من الحالات لذلك تمرر المياه عادة عبر مرشح رملي يزيل نسبة كبيرة من المواد الصلبة المعلقة وينخفض بذلك ( BOD ) حتى 10 ملجم / لتر أو أقل .

3..المعالجة المتقدمة ( الثلاثية ) ::

بدأ في الآونة الخيرة في بعض الدول المتقدمة القيام بمرحلة إضافية لمعالجة المياه الناتجة عن المراحل الأولية والثانوية سابقة الذكر وليست الغاية من هذه العمليات التحسين الإضافي للمياه الناتجة فحسب استبدال المعالجات الحيوية بطرق الكيميائية و الفيزيائية و إنما تهدف أيضاً إلى تحسين هذه المياه الناتجة بحيث تصبح صالحة لشرب من قبل الأنسان من جديد .وهي الغاية المثلي لهذه المعالجات المتقدمة .

إن الحاجة المستمرة للبحث عن مصادر المياه في معظم البلدان المزيد من الأبحاث في هذا المجال التي نهدف ألي الوصول إلى حالة تستطيع بها استخدام و إعادة استخدام كميات المياه ذاتها في حلقة مغلقة (( الانتقال بالماء من الحالة النقية بالمنزل إلى المجاري تم معالجته معالجة تامة ليصبح صالحاً للاستعمال المنزلي من جديد ...وهكذا.))

ففي بعض الدول الأفريقية التي تشكو من قلة المياه يتم استخدام نسبة كبيرة من المياه المعالجة بشكل متقدم لتغذية خزانات مياه الشرب في المدن ..وتكون الغاية الرئيسية لهذه المرحلة هي الإزالة التامة للمواد الملوثة الكمياوية والحيوية من المياه بما فيه إزالة المركبات الفوسفاتية والنيتروجنية و أملاح غير العضوية المنحلة وغيرها من الملوتاث .

1.. إزالة المركبات النيتروجينية :

يتواجد النيترجين العطوى في المياه الملوثة . إما في شكل أمونيا أو في شكل لاعضوي أي نترات منحلة وتهدف المعالجةإزلتها معاً وتتم عملية إزالة النشادر أو النترات بطرق محدودة لازالت تواجة مصاعب فنية عديدة ونتطرق هنا إلى الطريقـة التـي أتبثث نجاحـاً في الوقت الحاضر وهي تتضمن تعديلاً علي طريقة الأحوال النشطة بحيث يتم إرجاع (اختزال ) النترات إلى غاز نيتروجين الحر وتبدو الطريقة بسيطة من حيت المبدأ ولكنها تحتاج إلى ضبط دقيق . ففي مصنع الأحوال النشطة يتحول النشادر إلى نترات في خزان التهوية تم تضاف إلى المياه مواد حافزة فعالة مثل الكحول المثيلى . وتحت هذه الظروف فإن الكائنات الحية الموجودة في الوحل النشط تستهلك أولا الأكسجين المنحل تم نحصل بعد ذلك علي الأكسجين من إرجاع النترات فينطلق علي هيئة غاز حر ويفصل بعد ذلك الوحل ويعاد إلى خزان تهوية المياه في بداية الخط . وقد استخدم علماء آخرون طريقة أخري لنزع النشادر بواسطة الهواء بزيادة قيمة PH حتى 10.8 وعندها يتحول النشادر المنحل إلى نشادر غير متأين ( جزئي ) يمكن نزعه بتيار هواء خالي من النشادر وبما أن النشادر ينحل جيدا في الماء فإنه يستوجب استخدام أحجام كبيرة من الهواء لنزع النشادر تصل إلى حوالي 3000 ضعف من حجم الماء السائب كما يجب أن يكون برج التماس مصمم بشكل خاص للقيام بهذه المهمة أنظر شكل ( 12 ) ، ( 13 ) .

وفي كلتا الحالتين لابد من إرجاع قيمة الأس الهيدروجيني PH للمياه إلى حالة التعادل 7 تقريبا ومن الممكن هنا استعمال ثاني أكسيد الكربون الناتج عن تحويل الأوحال إلى رماد أو أي وسيلة أخري مناسبة وفي الوقت الحاضــــر يصاحب هذه الطريقة لنزع الأمونيا ( النشادر ) مشكلتان فنيتان ترتبط الأولي بترسيب كربونات الكالسيوم في البرج علي هيئة أوحال لينة يمكن إزالتها بتيار مائي قوي أما إذا كانت هذه الرواسب قاسية فلابد من اتباع إجراءات اكثر تعقيدا أما المشكلة الثانية بزيادة انحلال الأمونيا في الماء عند انخفاض درجة الحرارة في الخارج وبسبب هذه المشكلة الأخيرة فقد تم التوجه نحو التبادل الأيوني كعملية بديلة لإزالة الأمونيوم وتنشط هذه المبادلات بين فترة و أخرى بمعاملتها بمحلول قلوي رخيص الثمن مثل هيدروكسيد الكالسيوم .

2. إزالة المركبات الفوسفاتية :

تتم هذه العملية بسهولة نسبية وهي تتضمن إضافة أملاح الحديد أو الحديدي أو الكالسيوم في مرحلة مناسبة للمعالجات السابقة ( ففي السويد ) تزال جميع أنواع الفوسفات المنحلة باستعمال كبريتات الأمونيوم في معالجة ثالثية وتضاف أملاح الألمونيوم بكميات محسوبة تماما لنتاج المعالجة الثانوية مع الأوحال النشطة ثم توضع المياه في خزان ترسيب مع تحريك خفيف وتنقص بذلك محتويات الفوسفات في الماء المعالج من 8 ملجم / لتر إلى 1 ملجم / لتر .

ويضاف أحيانا أكسيد الكالسيوم في مرحلة الترسيب الأولي فيترسب الفوسفات مع الوحل علي شكل هيدروكسيد ابيتيد .

وتزيد هذه العملية قيمة PH الوسط إلى حوالي 9.5 وهي قلوية مقبولة يمكن تعديلها بثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأكسدة الحيوية في الأوحال النشطة كما أن إضافة أكسيد الكالسيوم يوفر القلوية اللازمة لنزع النشادر بالقرقرة حيث يمرر تيار هوائي مضغوط داخل المحلول حتى يخلط جيدا بمقدار عالي من الأكسجين ، ولكن من الضروري في هذه الحالة التأكد من تعديا المياه قبل استخدامها أو طرحها في الأنهار .

3. الحصول علي مياه الشرب :

لابد من القيام بعدة إجراءات قبل السماح باستخدام مياه المعالجة الثالثية المتقدمة وتوزيعها علي المنازل وتتلخص هذه الإجراءات فيما يلي :

إزالة الفيروسات والميكروبات الأخرى : مع أن الكلور شائع للتعقيم العام من البكتيريا الضارة فإن إزالة الفيروسات أصعب بكثير ويستخدم لها الغرض كميات كبيرة من الفحم الفعال حيث يمرر الماء خلال الفحم الفعال الحبيبي الناعم وذلك قبل إضافة الكلور الصافي المعقم ويجب ألا تقل فترة التماس بين الماء والكلور عن ساعة مع العلم بأن الإزالة التامة للبكتيريا ممكنة ولكن الأمر ليس كذلك بالنسبة للفيروسات .
إزالة المواد العضوية : يفضل دوما إزالة هذه المواد بأكبر نسبة ممكنة قبل إعادة استعمال المياه واستخدامها للشرب من جديد .
إزالة المكونات غير العضوية : إن إزالة الصوديوم والكلوريد تكون أكثر صعوبة من غيرها وتتطلب إزالة هذه المكونات اللاعضوية طرقـــاً متطورة لتحليل المياه المالحة ( الملوثة ) كالتحليل الكهربائي والإحلال العكسي واستخدام المبادلات الأيونية والتقطير الحراري العادي ويحدد العامل الاقتصادي من ناحية التكلفة باختيار هذه الطريقة أو تلك .
إن طريقة الإمتزاز علي الفحم الفعال تعتبر مفيدة لإزالة الطعم والرائحة من المياه المعالجة بالرغم من التكلفة المالية الإضافية ويمكن إعادة تنشيط هذا الكربون بين فترة وأخري وذلك بتسخينه في معزل عن الهواء حتى درجة 950 درجة مؤية ففي هذه الدرجة يتخلص من الشوائب وتكون كمية الفحم الضائعة صغيرة لا تتجاوز بضعة أجزاء من المائة .

وفي مدينة أوهايو الأمريكية يمرر حوالي 38000 م3 من الماء في اليوم علي الفحــم الفعـال بعـد مرحلة المعالجة الأولية والثانوية والمتقدمة لتحسين الطعـم والرائحة وهذا يمكن تعقيم المياه بالأوزون أو الماء الأكسجيني بدلا من الكلور ذو الطعم غير المستحب .

تحتوي المياه الطبيعية و كذلك المياه المعالجة بغية الإفادة منها مجدداً علي أيونات معدنيـــة منحلة عديدة وكذلك عنصري (( الحديد و المنجنيز )) وبالرغم من أن بعضها ضروري لصحة الإنسان وللحياة اليومية عموماً فإن التركيز العالية لبعض هذه الأيونات والعناصر أو وجودها أحياناً حتى بتراكيز صغيرة يكون ضاراً بالصحة ويمنع استخدامها قبل التخلص من هذه الأيونات والعناصر أو خفض تركيزها حتى تصبح مقبولة وتحدد هذه التراكيز المقبولة المنظمات العالمية للصحة أو الهيئات الصحية في كل قطر . ومن هذه العناصر البور و الكوبالت و النحاس و المنجنيز و الموليبدن و النيكل والسيلكون و الفاناديوم و التوتياء و الحديد وغيرها . . وبالرغم من أن وجودها بتراكيز ضئيلة في العمليات الحيوية المعقدة فإن وجودها بتراكيز عالية يؤدي إلى أخطار شديدة علي الحياة ذاتها في الكائن الحي .

وقد تحتوي المياه الطبيعية أو المعالجة علي أثار من عناصر أخري مثل الزرنيخ و الرصاص و الكادميوم و الزئبق و السلنيوم و الفضة و القصدير وهي مصنفة تحت العناصر السامة التي لا يجوز أن تتجاوز تراكيزها قيما ضئيلة جداً في مياه الشرب .

..ويوضح الشكل رقم ( 14 ) مخطط يبين معالجة مياة المجاري ..

وبذلك تعالج مياه الصرف الصحي والمجارى العمومية معالجة كيميائية التي تحتوي علي الفضلات السائلة بالطرق السابقة ثم تعاد استخدامها في ري بعض الأراضي وبالتالي نحد من الزيادة السريعة لاستهلاك المياه النقية ويتوقف استخدام مياه الصرف الصحي في الزراعة على مستوى المعالجة فلابد أن يكون معالجة متقدمة وهى عبارة عن استخدام نظام من 4-3برك أكسدة ثم بركة غير هوائية مدتها يومان بحيث لا تقل مدة مياه الصرف الصحي في مجموعة برك الأكسدة عن عشرون يوماً وبذلك يمكن الوصول إلى كفاءة 99ر999 % تقريباً في التخلص من البكتريا ، وكفاءة تصل إلى100% في التخلص من الطفيليات و بالتالي نستفاد من مياه الصرف بدل من كونها عبئ على تلوث البيئة.

[د.فالح العمره]

الطاقة الشمسية
بحث مقدم من الإخ: أسامة ابراهيم الزعلوك
جامعة ناصر الأممية قسم الهندسة الميكانيكية


مقدمة :

إن القلق من تلوث هواء المدن ومن المطر الحمضي وتسرب النفط والمخاطر النووية وارتفاع حرارة الأرض يحث على إعادة تفحص بدائل الفحم والنفط والطاقة النووية ، وعلى الرغم من أن مصادر الطاقة البديلة ليست خالية من التلويث عموماً ، فإنه يوجد مجال واسع من الخيارات التي يكون ضررها البيئي أقل بكثير من مصادر الطاقة التقليدية .

إن أفضل التقنيات الواعدة هي التي تسخر طاقة الشمس حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للإشعاعات الشمسية إلي طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية جديدة ومتطورة وهو صناعة إستراتيجية باعتبارها مصدراً طاقوياً مستقبلياً سيكون له الأثر الأكبر في المحافظة على مصادر الطاقة التقليدية ولأغراض أهم واستغلال أثمن علاوة على أن مصدر طاقته مجاني ولا ينضب ونظيف ودون مخلفات أو أخطار .

تعريف الخلايا الشمسية :

إن الخلايا الشمسية هي عبارة عن محولات فولتضوئية تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر إلي كهرباء ، وهي نبائظ شبه موصلة وحساسة ضوئياً ومحاطة بغلاف أمامي وخلفي موصل للكهرباء .

لــقد تم إنــماء تقنيات كثيرة لإنـتــاج الخلايـا الشمسيـــة عبر عــــمــليات متسلسلة من المعالجات الكيميائية والفيزيائية والكهربــائيـــة عـــلى شكــل متكاثف ذاتي الآليــــة أو عالي الآلية ، كمـــا تـم إنماء مــــواد مختلفـــة من أشبــاه الموصلات لتصنيع الخلايـــا الشمسية على هيئة عناصر كعنصر السيليكون أو على هيئة مركبات كمركب الجاليوم زرنيخ وكربيد الكادميوم وفوسفيد الأنديوم وكبريتيد النحاس وغيرها من المواد الواعدة لصناعة الفولتضوئيات .

ميكانيكية تيار الخلايا الشمسية :

الخلية الشمسية للتطبيقات الأرضية هي رقاقة رفيعة من السيليكون مشابة بمقادير صغيرة من الشوائب لإعطاء جانب واحد شحنة موجبة والجانب الآخر شحنة سالبة مكونة ثنائياً ذا مساحة كبيرة .

تولد الخلايا الشمسية قدرة كهربائية عندما تتعرض لضوء الشمس حيث الضوئيات ( الفوتونات ) والتي يحمل كل منها كماً طاقوياً محدداً يكسب الإلكترونات الحرة طاقة تجعلها تهتز حرارياً وتكسر الرابط الذري بالشبكة بالمادة الشبه موصلة ويتم تحرير الشحنات وإنتاج أزواج من الإلكترون في الفراغ . تنطلق بعد ذلك حاملات الشحنة هذه متجهة نحو وصلة الثنائي متنقلة بين نطاقي التوصيل والتكافؤ عبر الفجوة الطاقوية وتتجمع عند السطح الأمامي والخلفي للخلية محدثة سريان تيار كهربي مستمر عند توصيل الخلية بمحمل كهربي وتبلغ القدرة الكهربية المنتجة للخلية الشمسية عادة واحد وات.

أنواع الخلايا الشمسية التجارية :

تم تصنيع خلايا شمسية من مواد مختلفة إلا أن أغلب هذه المواد نادرة الوجود بالطبيعة أولها خواص سامة ملوثة للبيئة أو معقدة التصنيع وباهظة التكاليف وبعضها لا يزال تحت الدراسة والبحث وعليه فقد تركز الاهتمام على تصنيع الخلايا الشمسية السيليكونية وذلك لتوفير عنصر السيليكون في الطبيعة علاوة على أن العلماء والباحثين تمكنوا من دراسة هذا العنصر دراسة مستفيضة وتعرفوا على خواصه المختلفة وملاءمته لصناعة الخلايا الشمسية المتبلرة ومتصدعة التبلر .

1- الخلايا الشمسية السيليكونية المتبلرة :

تصنع هذه الخلايا من السيليكون عبر إنماء قضبان من السيليكون أحادي أو عديد التبلر ثم يؤرب إلي رقائق و تعالج كيميائياً وفيزيائياً عبر مراحل مختلفة لتصل إلي خلايا شمسية .

كفاءة هذه الخلايا عالية تتراوح بين 9 – 17 % والخلايا السيليكونية أحادية التبلر غالية الثمن حيث صعوبة التقنية واستهلاك الطاقة بينما الخلايا السيليكونية عديدة التبلر تعتبر أقل تكلفة من أحادية التبلر وأقل كفاءة أيضاً .

2- الخلايا الشمسية السيليكونية الأمورفية ( متصدعة التبلر ) :

مادة هذه الخلايا ذات شكل سيليكوني حيث التكوين البلوري متصدع لوجود عنصر الهيدروجين أو عناصر أخرى أدخلت قصداً لتكسبها خواص كهربية مميزة وخلايا السيليكون الأمورفي زهيدة التكلفة عن خلايا السيليكون البلوري حيث ترسب طبقة شريطية رقيقة باستعمال كميات صغيرة من المواد الخام المستخدمة في عمليات قليلة مقارنة بعمليات التصنيع البلوري . ويعتبر تصنيع خلايا السيليكون الامورفي أكثر تطويعاً وملاءمة للتصنيع المستمر ذاتي الآلية .

تتراوح كفاءة خلايا هذه المادة ما بين 4 – 9 % بالنسبة للمساحة السطحية الكبيرة وتزيد عن ذلك بقليل بالنسبة للمساحة السطحية الصغيرة وإن كان يتأثر استقرارها بالإشعاع الشمسي .

والشكل (1- أ) يوضح نسبة إنتاجية العالم من المسطحات ذات الخلايا الشمسية أحادية التبلر ، عديد التبلر . والشكل (2- ب) يوضح نماذج من الخلايا الشمسية والمنتجات الملحقة بها .



الشكل ( 1- ب ) الشكل ( 1 – أ )

نماذج من الخلايا الشمسية والمنتجات الملحقة بها نسبة إنتاجية العالم من المسطحات

تطبيقات الخلايا الشمسية :

تركز الاهتمام على إدخال الفولتضوئيات كمصدر للطاقة المتجددة في التطبيقات الأرضية بغية تطوير التقنية ووسائل الاستخدام في قطاع السكن والصحة والتعليم والصناعة والزراعة والنفط وغيرها في الاستخدامات

الفولتضوئيات الجذابة اقتصادياً وفي المناطق المعزولة والنائية حيث تنقص تكلفة شبكات الكهرباء العامة وتساعد في الإنماء الاقتصادي والتطوير الاجتماعي المحلي .

والمسطحات الفولتضوئية هي مصدر القدرة الكهربية لهذه التطبيقات ، حيث يتكون المسطح من عدة خلايا (متصلة معاً بصفائح سلكية معدنية ) مغطاة بملف من البلاستيك الحراري مثل أسيتات فينيل إيثيل أو غيره وآخر من التدلار لحمايتها من الأشعة فوق البنفسجية ومغلقة بصفيحة زجاجية من الأمام وطبقة واقية تعمل كقاعدة إنشائية من الزجاج أو من الألياف الزجاجية أو الخزف الصيني عند الخلف مركب عليها صندوق وصلة كهربائية ومحاط بإطار معدني .

وهذه المسطحات يعوّل عليها بتطرف كمصدر طاقة كهربائية لأن ليس لها أجزاء متحركة وذات عمر طويل يتراوح من 15 إلي 35 سنة و أمان للبيئة ، كما تضفي على المباني شكلاً معمارياً جميلاً والشكل (2) يوضح الإنتاج الإقليمي للمسطحات ويوضح الشكل (3) الإنتاج العالمي للمسطحات .



الشكل ( 2 )

الإنتاج الإقليمي للمسطحات



الشكل ( 3 )

الإنتاج العالمي للمسطحات

ويمكن تصنيف وتحديد التطبيقات الأرضية وفق القدرة الكهربائية علي النحو التالي :-

* تطبيقات ذات قدرة منخفضة :

وتشمل الأجهزة والمنظومات التالية :

- الحاسبات والألعاب الإلكترونية والساعات .

- أجهزة الإذاعة المسموعة وشاحنات وسائط القدرة المنخفضة .

* تطبيقات ذات قدرة متوسطة :

وتشمل المنظومات التالية :

الإنارة – أجهزة الإذاعة المرئية – ثلاجات اللقاح والأمصال – إشارات المرور والإنذار – مراوح الأسقف ( التهوية ) – هواتف الطوارئ – شاحنات السياج الكهربي .

حيث يشحن السياج المحاط بالمزارع وأماكن تربية الحيوانات لمنعها من الاقتراب منها .

* تطبيقات ذات قدرة متوسطة وعالية :

ضخ المياه – محطات اتصالات الموجات السنتيمترية – محطات الأقمار الصنـــــاعية الأرضية – الوقاية المهبطية لحماية أنابيب النفط والغاز والمنشآت المعدنية من التآكل – تغذية شبكة الكهرباء العامة .

كلفة كهرباء الخلايا الشمسية :

تتراوح تكلفة الوات ذروة في الأسواق العالمية ما بين 8 إلي 10 دولارات بـــالنسبة للــدول المستوردة بينما تصل تكلفة الوات ذروة بالنسبة للتطبيقات ذات القدرة المتوسطة والقدرة المتوسطة و العالية إلي 30 دولار و تزيد هذه التكلفة وفق التصميم و أجهزة التحكم والتخزين الساكن و الإلكترونـات المساعدة إلا أن تكلفة الـوات ذروة بالنسبة للقدرة العاليــة (المحطات الكهـروشمسية ذات سعة الميجاوات) تقل قليلاً عن 20 دولار .

إن الاقتصاديات الحالية لتطبيقات ومنظومات الخلايا الشمسية وبعضها فعال التكلفة وبعضها الآخر غير ذلك وهي صورة ديناميكية تماماً حيث الأسعار و انخفضت خلال العقد الماضي والشكل (4) يوضح

دليل تكلفة الوات ذروة بالنسبة للدول المصنعة .



الشكل ( 4 )

دليل تكلفة الوات ذروة

الشركات العالمية المصنعة للخلايا الشمسية :

الشركات العالمية العاملة في هذا المجال كثيرة من بينها شركة سولار الألمانية – الفواتوات الفرنسية – اتيار سولار في إيطاليا – كرونار في يوغسلافيا – استروبور في كندا – وهيليودينايكا في البرازيل .

وشركات عديدة في الولايات المتحدة واليابان وهناك شركات متعددة الجنسيات أيضاً .

والجدول (1) يوضح توزيع عدد بعض الشركات المصنعة .



الجدول ( 1 )

توزيع الشركات التجارية المصنعة

الاستثمارات العالمية في مجال الطاقة الشمسية :

تستثمر الدول المصنعة أموالاً طائلة في مجال الخلايا الشمسية وذلك على مستوى البحث والتطوير والتطبيق بغية الوصول إلي تخفيض أسعارها وزيادة كفاءتها وتسهيل طرق إنتاجها وجعلها واعدة للإنتاج والتطبيق الموسع والجدول رقم (2) يوضح استثمارات بعض الدول في مجال مشاريع الخلايا الشمسية .





الجدول ( 2 )

الاستثمارات الوطنية في مجال الخلايا الشمسية

كما تسعى هذه الدول الصناعية جادة من خلال مراكز البحث والتطوير إلي تخفيض تكلفة الوات ذروة إلي 0.5 أو 1 دولار مع سنة 2000 ولا غرابة في ذلك فقد كانت تكلفة الوات ذروة 300 – 350 دولار في الخمسينــات حين كـان هذا المجـال مقصوراً على أبحاث الفضاء .

وعليه فإن الأرقام المشار إليها في ميزانية الإنفاق ومبالغ الاستثمارات إنما تدل على ما توليه الدول المتقدمة من اهتمام بالغ لامتلاك الفولتضوئيات لها خاصة وأن المصادر التقليدية آخذة في النضوب بالإضافة إلي ضمان استحواذها على الأسواق العالمية لمنتجات الفولتضوئيات .

استثمارات الطاقة الشمسية في الوطن العربي :

يدرك العاملون في مجال الطاقة أن الأراضي العربية هي من أغنى مناطق العالم بالطاقة الشمسية ويتبين ذلك بالمقارنة مع بعض دول العالم الأخرى ولو أخذنا متوسط ما يصل الأرض العربية من طاقة شمسية وهو 5 كيلو واط – ساعة / متر مربع / اليوم و افترضنا أن الخلايا الشمسية بمعامل تحويل 5 % وقمنا بوضع هذه الخلايا الشمسية على مساحة 16000 كيلو متر مربع في صحراء العراق الغربية ( وهذه المساحة تعادل تقريباً مساحة الكويت ) و أصبح بإمكاننا توليد طاقة كهربائية تساوي 10 4 × 400 ميجا واط – ساعة في اليوم ، أي ما يزيد عن خمسة أضعاف ما نحتاجه اليوم وفي حالة فترة الاستهلاك القصوى .

ومن البديهي أيضاً أن طاقتنا النفطية ستنضب بعد مائة عام على الأكثر وهو أحسن المصادر للطاقة وذلك لعدم وجود كميات كبيرة من مادة اليورانيوم في بلداننا العربية بالإضافة إلي تكلفة أجهزة الطاقة وتقدم تكنولوجيتها خلال السنوات الخمسين الماضية و إمكانية عدم اللحاق بها وهو ما جعلنا مقصرين في استثمارها و نأمل أن لا تفوتنا الفرصة في خلق تكنولوجيات عربية لاستغلال الطاقة الشمسية وهي لا زالت في بداية تطورها .

إن لاستعمال بدائل الطاقة مردودين مهمين أولهما جعل فترة استعمال الطاقة النفطية طويلة وثانيهما تطوير مصدر للطاقة آخر بجانب مصدر النفط الحالي .

ومن التجـارب المحدودة لاستخدامات الطاقة الشمسية في البلاد العربية ما يلي :

1- تسخين المياه والتدفئة وتسخين برك السباحة بواسطة الطاقة الشمسية أصبحت طريقة اقتصادية في البلدان العربية وخاصة في حالة تصنيع السخانات الشمسية محلياً .

2- تعتبر الطاقة الشمسية أحسن وسيلة للتبريد حيث أنه كلما زاد الإشعاع الشمسي كلما حصلنا على التبريد وكلما كانت أجهزة التبريد الشمسي أكثر كفاءة ، ولكن تكلفة التبريد الشمسي تكون أعلى من السعر الحالي للتبريد بثلاثة إلي خمس أضعاف تكلفته الاعتيادية ويعود السبب لارتفاع التكلفة لمواد التبريد الشمسي ومعدات تجميع الحرارة وتوليد الكهرباء .

ولو استعرضنا البحث والتطبيقات السارية للطاقة الشمسية في الوطن العربي لتبين لنا أن استخدام السخانات الشمسية أصبح شيئاً مألوفاً في بعض البلدان العربية بينما بقيت صناعة الخلايا بصورة تجارية متأخرة في جميع البلدان العربية بسبب تكلفة إنشاء المصنع الأولية و إتباع سياسة التأمل القائلة ( يجب الانتظار ريثما تنخفض الكلفة ) .

إن معظم التجارب الميدانية والمختبرية لاستغلال الطاقة الشمسية في الوطن العربي لا تزال في مراحلها الأولى ويجب تنشيطها و الإكثار منها و لو استعرضنا ما تقوم به دول العالم في هذا المجال و بخاصة الدول المتقدمة صناعياً والتي لا تملك خمس ما تملكه الدول العربية من الطاقة الشمسية لوجدنا أن بريطانيا وحدها تنفق على مشاريع الطاقة الشمسية ما يعادل جميع ما تنفقه الدول العربية مجتمعة وينطبق هذا على عدد العاملين في مجالات الطاقة المتجددة حيث يعمل في فرنسا ضعف اللذين يعملون في جميع الدول العربية في هذه المجالات .

اقتصاديات الطاقة الشمسية :

تعتبر تكلفة المواد الأولية لأجهزة استخدام الطاقة الشمسية أهم عائق يحول دون استخدامها بالإضافة إلي المساحة الكبيرة المطلوبة لوضع هذه الأجهزة المجمعة لأشعة الشمس غير المركزة و بالرغم من كل هذه العوامل فهناك بعض الاستخدامات للطاقة الشمسية تعتبر اقتصادية في الوقت الحاضر ، منها تسخين المياه والاستعمالات الأخرى في المناطق النائية مثل توليد الكهرباء وضخ المياه وتحلية المياه والإشارات الضوئية والبث اللاسلكي والحماية الكاثودية وغيرها .

ومن الضروري قبل احتساب تكلفة واقتصاديات الطاقة الشمسية أن نعلم نوع التطبيق الشمسي بالإضافة إلي مواصفات المكان أي هل منطقة نائية أو قرب مدينة أو في داخل المدينة ؟ ويجب معرفة فترة التشغيل اليومية وهل هناك حاجة إلي تخزين الطاقة أم لا ؟ وهل هناك حاجة إلي الصيانة ومدى تكرارها ؟ .

ومن المعلوم بأن معظم البلدان العربية تدعم أسعار الكهرباء المولدة بالمشتقات النفطية لمواطنيها ولا بد من أخذ هذا الدعم في الاعتبار عند مقارنة تكلفة توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية .

و إذا أخذت جميع هذه العوامل في الحسبان و اتبعت الطرق الصحيحة لاستغلال و استخدام هذا النوع من الطاقة بشكل اقتصادي ومحاولة تطويرها إلي الشكل الأفضل قد يؤدي إلي انخفاض تكلفة الوات الواحد المنتج منها .

بعض مشاكل استخدام الطاقة الشمسية :

إن أهم مشكلة تواجه الباحثين في مجالات استخدام الطاقة الشمسية هي وجود الغبار ومحاولة تنظيف أجهزة الطاقة الشمسية منه وقد برهنت البحوث الجارية حول هذا الموضوع أن أكثر من 50 % من فعالية الطاقة الشمسية تفقد في حالة عدم تنظيف الجهاز المستقبل لأشعة الشمس لمدة شهر .

إن أفضل طريقة للتخلص من الغبار هي استخدام طرق التنظيف المستمر أي على فترات لا تتجاوز ثلاثة أيام لكل فترة وتختلف هذه الطرق من بلد إلي آخر معتمدة على طبيعة الغبار وطبيعة الطقس في ذلك البلد .

أما المشكلة الثانية فهي خزن الطاقة الشمسية والاستفادة منها أثناء الليل أو الأيام الغائمة أو الأيام المغبرة ويعتمد خزن الطاقة الشمسية على طبيعة وكمية الطاقة الشمسية ، و نوع الاستخدام وفترة الاستخدام بالإضافة إلي التكلفة الإجمالية لطريقة التخزين ويفضل عدم استعمال أجهزة للخزن لتقليل التكلفة والاستفادة بدلاً من ذلك من الطاقة الشمسية مباشرة حين وجودها فقط ويعتبر موضوع تخزين الطاقة الشمسية من المواضيع التي تحتاج إلي بحث علمي أكثر واكتشافات جديدة .

ويعتبر تخزين الحرارة بواسطة الماء والصخور أفضل الطرق الموجودة في الوقت الحاضر . أما بالنسبة لتخزين الطاقة الكهربائية فما زالت الطريقة الشائعة هي استخدام البطاريات السائلة ( بطاريات الحامض والرصاص ) وتوجد حالياً أكثر من عشر طرق لتخزين الطاقة الشمسية كصهر المعادن والتحويل الطوري للمادة وطرق المزج الثنائي و غيرها .

والمشكـلة الثـالثة في استخدامات الطاقة الشمسية هي حدوث التـآكل في المجمعـات الشمسيــة بسبب الأمـلاح الموجودة في الميــاه المستخدمــة في دورات التسخــين وتعتبر الــدورات المغلقـة واستخـــدام مــاء خـال من الأملاح فيها أحسن الحلول للحد من مشكلة التآكل والصدأ في المجمعات الشمسية .

المقترحات و التوصيات :

إن البحث والمثابرة في إيجاد بدائل للطاقة الأحفورية ما هو إلا جزء مكمل لاستمرارية دور الدول العربية كدول مصدرة للطاقة والحفاظ على المستوى الاقتصادي الذي تنعم به هذه الدول الآن ومن أجل مواكبة بقية دول العالم في هذا المجال ، يقترح مراعاة التوصيات التالية :

1- الدعم المادي والمعنوي وتنشيط حركة البحث في مجالات الطاقة الشمسية.

2- القيام بإنشاء بنك لمعلومات الإشعاع الشمسي ودرجات الحرارة وشدة الرياح وكمية الغبار وغيرها من المعلومات الدورية الضرورية لاستخدام الطاقة الشمسية .

3- القيام بمشاريع رائدة وكبيرة نوعاً ما وعلى مستوى يفيد البلد كمصدر آخر من الطاقة وتدريب الكوادر العربية عليها بالإضافة إلي عدم تكرارها بل تنويعها في البلدان العربية للاستفادة من جميع تطبيقات الطاقة الشمسية .

4- تنشيط طرق التبادل العلمي والمشورة العلمية بين البلدان العربية وذلك عن طريق عقد الندوات واللقاءات الدورية .

5- تحديث دراسات استخدامات الطاقة الشمسية في الوطن العربي وحصر وتقويم ما هو موجود منها .

6- تطبيق جميع سبل ترشيد الحفاظ على الطاقة ودراسة أفضل طرقها بالإضافة إلي دعم المواطنين اللذين يستعملون الطاقة الشمسية في منازلهم .

7- تشجـيع التعاون مع الـــدول المتقدمــة في هـذا المجال والاستفــادة من خبراتهــا على أن يكـون ذلك مبنيــاً على أســاس المســاواة والمنفعة المتبادلة .

المراجع





1- مجلة الطاقة و الحياة

مـجـلــة عـلمـيـة تـقـنـيـة – العـدد الـرابـع – الربيع ( مارس ) 1995 ف – تصدر عن مكتب المعــلومات ودراسات الطاقة / اللجنة الوطنية للطاقة .

2- كتاب الطاقة و تحديات المستقبل

تأليف إيهاب صلاح الدين – المكتبة الأكاديمية .









الـــفــهــرس

الموضوع

المقدمة

تعريف الخلايا الشمسية

ميكانيكية تيار الخلايا الشمسية

أنواع الخلايا الشمسية التجارية

تطبيقات الخلايا الشمسية

كلفة كهرباء الخلايا الشمسية

الشركات العالمية المصنعة للخلايا الشمسية

الاستثمارات العالمية في مجال الطاقة الشمسية

استثمارات الطاقة الشمسية في الوطن العربي

اقتصاديات الطاقة الشمسية

بعض مشاكل استخدام الطاقة الشمسية

المقترحات والتوصيات

المراجع

[د.فالح العمره]

تجربة كلية الهندسة بجامعة الملك عبد العزيز

في تعريب العلوم الهندسية

د. عـبـد الحي محمد رضـوان

كلية الهندسة - جامعة الملك عبدالعزيز
ص.ب 80204 جــدة 21589

E-mail: aradhwan@kaau.edu.sa

aradhwan@yahoo.com





مستخلص : تعتبر قضية تعريب التعليم الجامعي أحد الركائز الهامة التي تقوم عليها أساليب التطوير التربوي في الجامعات العربية ، والتي تجد اهتماماً خاصاً من كافة المسؤولين في المجالات التعليمية . ذلك أن اللغة العربية هي في الواقع لغة التدريس والبحث العلمي حسبما تقتضي به النظم واللوائح في مؤسسات التعليم الجامعي ، وأن الاستثناء الممنوح لبعض البرامج التعليمية في المجالات العلمية والتطبيقية للتدريس باللغات الأجنبية يأتي كإجراء مرحلي ريثما تتوفر الظروف الملائمة لتعميم نظام التعليم باللغة العربية في تلك الجامعات.

لقد استشعرت كلية الهندسة بجامعة الملك عبدالعزيز مسئولياتها نحو استخدام اللغة العربية في التدريس والبحث العلمي في الكلية ، وذلك إيماناً منها بأهمية هذا النشاط العلمي الهام لما ينطوي عليه من ترسيخ لمبادئ العقيدة الإسلامية وحرصاً من الجميع على تأصل الفكر والثقافة العربية.

سوف تعرض هذه الورقة تجربة كلية الهندسة بجامعة الملك عبدالعزيز في ترجمة وتعريب الكتب الهندسية حيث توضح فيه الأهداف وما تحقق به من إنجاز .

لقد أعدت كلية الهندسة برنامجاً لتعريب كتب العلوم الهندسية ، انطلقت أهدافه من العديد من المبادئ الرئيسية التي تمثلت في إحياء نشاط التأليف والترجمة باللغة العربية بين صفوف أعضاء هيئة التدريس لإكسابهم المهارات والخبرات الضرورية في هذا المجال العلمي الهام ، وتدريبهم على استعمال اللغة العلمية العربية والتعرف على أصول وقواعد تلك اللغة والخوض في استعمالاتها وأساليبها حتى تتوفر لهؤلاء الأساتذة الخبرة اللازمة لممارسة التدريس والبحث العلمي باللغة العربية . ومن خلال هذا النشاط سعت الكلية لتوفير الكتب والمراجع الدراسية المرافقة للأصول الإنجليزية لتعين طلاب الكلية في مراحلهم وتخصصاتهم العلمية المختلفة للرفع من قدراتهم العلمية والتحصيلية والنهوض بكفاءتهم الاستيعابية . كما استهدفت الكلية من نشاط تعريب العلوم الهندسية المساهمة في إثراء المكتبة العربية بالكتب والمراجع الهندسية العربية . وكان من أهم ما أولته الكلية العناية بموضوعات الترجمة ووضع مشروعات معاجم المصطلحات العلمية في المجال الهندسي لتكون عوناً للدارسين والباحثين للوقوف على أساليب وضع المصطلحات العلمية ، وذلك بالتعرف على معرفة الأصول والمعايير اللغوية السليمة لترجمة المصطلحات ووضعها ثم السعي لتوحيدها كمبدأ لا غنى عنه لمسيرة التعريب .

لقد استطاعت هذه الكلية أن تحقق بفضل الله ثم بالدعم المتواصل من المسئولين بالجامعة إنجازاً رائداً من خلال نشاط تعريب العلوم الهندسية الذي تبنته ، حيث بلغت مشروعات التأليف والترجمة والتعريب ما يربو على الخمسين مشروعاً ، اكتمل نشر العديد منها حتى الآن ، وتظل البقية الباقية قيد الإعداد والنشر لترى النور قريباً بحول الله وقوته .

__________________________________________________ _



*قدمت في ندوة " تعميم التعريب وتطوير الترجمة في المملكة العربية السعودية " مركز الترجمة - جامعة الملك سعود في 2-3/6/1419هـ . تم تحديث الإحصائيات في رمضان 1422هـ.



مقدمة :



لقد أضحى موضوع التعريب من الموضوعات الأساسية التي تهتم بها الجامعات ومؤسسات التعليم والبحث العلمي في البلدان العربية لما للتعريب من دور بارز وهام في تطوير مناحي الحياة العامة والإسهام البناء في تأصيل الفكر العربي . وقد نبعت فكرة النهوض بالتعريب في المجالات العلمية انطلاقاً من أحاسيس الأمة العربية ومسئولياتها نحو الأجيال الجديدة ، حيث طفق الجميع يشحذون الهمم والعزائم لتكثيف الجهود لبناء صرح التعريب في جميع مجالات المعرفة وخاصة ما يرتبط منها بالنواحي الهندسية .



وقد وضعت مبادئ وأطر عامة للنهوض بالتعريب من أهمها :

1. اعتبار قضية تعريب التعليم الهندسي قضية حضارية يرتبط بها بقاء الأمة وتأصيل فكرها .

2. ترسيخ مبدأ الابتكار والإبداع في مجالي التقنيات والتصنيع كهدف نهائي بتوفير المعلومات باللغة العربية

3. تنويع مصادر الأخذ من التقنيات العالمية المتطورة وجعلها في متناول الباحث العربي .

4. الإسهام الجاد لتطوير القدرات الكامنة للغة العربية في المجالات الهندسية من خلال إيجاد المصطلحات التقنية الدقيقة التي تستوعب ما يستجد من مفاهيم ومعارف في حقل هذه المجالات .

5. المساهمة في تحقيق الارتباط الوثيق بين المهنيين و الفنيين والعمال المهرة بتوحيد قاعدة التخاطب بينهم بغية إنجاز المشاريع الهندسية في مختلف القطاعات الصناعية بمستوى رفيع من الجودة والأداء .

6. إحلال اللغة العربية في المركز اللائق بها في المحافل الدولية كمنظمات الأمم المتحدة بوكالاتها المتخصصة في العلوم والتقنيات وأكاديميات اللغات العالمية الأخرى .



أهداف برنامج تعريب العلوم الهندسية بكلية الهندسة - جامعة الملك عبدالعزيز :



لقد كان من أهداف كلية الهندسة بجامعة الملك عبدالعزيز بجدة ، منذ نشأتها في العام الجامعي 1394/1395هـ ، أن تتخذ من اللغة العربية لغة للتعليم ، والبحث العلمي ، ولغة للتأليف، والنشر لكافة المواد الدراسية وفي سائر الأقسام العلمية بالكلية . وبالإضافة لما يحققه هذا الهدف من مساعدات فعّالة للطلاب ، بتحسين مستوى الفهم والاستيعاب ورفع المحصلة التعليمية لديهم ، فإنه كذلك يرفع من مكانة لغة الضاد ، ويزيد من قدراتها العلمية وثروتها اللغوية . وهو أقل ما يجب علينا عمله كعرب ومسلمين نحو لغتنا ، لغة القرآن الكريم والحضارة الإسلامية .

وهكذا انطلقت فكرة برنامج تعريب العلوم الهندسية في العام الجامعي 1399/1400هـ لإعداد الكتب والمراجع الدراسية باللغة العربية تأليفاً أو ترجمة ، بالإضافة إلى وضع بعض معاجم المصطلحات الفنية المتخصصة التي تساعد الباحثين في إيجاد المصطلح العلمي المناسب باللغة العربية كلاً في تخصصه وقد تمثلت أهداف البرنامج فيما يلي :-



1. حصر الجهود القائمة في مجال التعريب الهندسي داخل المملكة وخارجها للاستنارة بها في وضع برنامج التعريب بالكلية .

2. وضع الخطة الزمنية الملائمة لتعريب المقررات الدراسية بأقسام الكلية المختلفة بدءاً بالمقررات العامة بالكلية .

3. المساهمة في وضع معاجم المصطلحات الفنية وترجمة أمهات الكتب الهندسية العالمية والدوريات العلمية الهندسية بغية إثراء حركة التعريب بمفهومها الواسع .

4. تحفيز الجهود العلمية لأعضاء هيئة التدريس الناطقين باللغة العربية وتشجيعهم على تأليف وترجمة الكتب العلمية في المجالات الهندسية المختلفة .

5. التخطيط والسعي لتطبيق تجربة تدريس المناهج الدراسية في الكلية باللغة العربية عند الفراغ من تعريب المقررات الخاصة بذلك .

6. تنسيق التعاون المشترك في مجال تعريب العلوم الهندسية بين كليات الهندسة بجامعات المملكة بهدف توثيق التكامل في هذا الميدان الهام على المستوى الوطني منعاً للازدواجية وتلافياً لتبديد الطاقات المتاحة .

7. العمل على دعم مكتبة كلية الهندسة بتزويدها بالمواد المنشورة باللغة العربية وخاصة في مجال الكتب والمراجع ومعاجم المصطلحات التقنية ودوريات البحوث العلمية وغيرها .

8. السعي لإيجاد الترابط والتعاون العلمي مع المؤسسات والهيئات العربية والعالمية التي تعني بقضايا اللغة العربية عموماً والمرتبط منها بالتعليم الهندسي بشكل خاص على - سبيل المثال مجامع اللغة العربية ، المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم ، ومنظمة اليونسكو الدولية .



إنجازات برنامج تعريب العلوم الهندسية :



يوضح الجدول رقم (1) إنجازات برنامج تعريب العلوم الهندسية موزعاً وفقاً للأقسام العلمية ومراحل الإنجاز المختلفة ، حيث تم بعون الله ، ثم بالدعم المادي والمعنوي من المسؤولين بالجامعة إعداد مشاريع مرحلية متتابعة بلغ مجموعها خمسة وخمسين مشروعاً .







جدول رقم (1) إنجازات برنامج تعريب العلوم الهندسية
الإجمالي مشاريع قيد الإنجاز
مشاريع قيد التحكيم
مشاريع قيد استيفاء ملاحظات التحكيم
مشاريع بالمجلس العلمي
مشاريع ترجمة تم إنجازها وتحتاج لموافقة الناشر
مشاريع قيد الطباعة
مشاريع تم طباعتها
القسم العلمي

معجم
كتاب
معجم
كتاب
معجم
كتاب
معجم
كتاب
معجم
كتاب
معجم
كتاب
معجم
كتاب


10
1



1
2



2
1


3
هندسة مدنية
10
1
1



3



4



1
هندسة كهربائية وهندسة حاسبات

5









1


1
3
هندسة الإنتاج وتصميم النظم الميكانيكية

7









1



6
الهندسة الحرارية وتقنية تحلية المياه

2










1
1


هندسة الطيران

5

1



1



1


1
1
الهندسة الكيميائية وهندسة المواد

4
1
1











2
الهندسة الصناعية

4









2



2
الهندسة النووية

3











1

2
هندسة التعدين
2













2
الرياضيات الهندسية

2




1








1
العمارة
1











1


عمارة بيئة
55
3
3


2
6



11
2
3
2
23
الإجمالي



ويلخص الجدول رقم (2) أعداد المشاريع موزعة وفقاً لمراحل الإنجاز ، كما يبين الملحق المرفق أسماء مشروعات برنامج تعريب العلوم الهندسية من كتب ومعاجم موزعة وفقاً لمراحل الإنجاز .

جدول رقم (2) ملخص لأعداد مشاريع برنامج تعريب العلوم الهندسية

موزعة وفقاً لمراحل الإنجاز



المجموع
معجم
كتاب
البيان

25
2
23
مشــــاريع صدرت

5
2
3
مشــــاريع تحت الطبع

-
-
-
مشاريع بالمجلس العلمي

11
-
11
مشـــــاريع ترجمة

8
2
6
مشاريع قيد استيفاء

ملاحظات التحكيم

-
-
-
مشاريع قيد التحكيم

6
3
3
مشاريع قيد الإنجاز

55
9
46
الإجـمــــالــي




لقد تم توزيع المطبوعات الصادرة عن البرنامج إلى جهات متعددة داخل وخارج المملكة ونخص بالذكر كليات الهندسة والجامعات ومراكز البحوث والمكتبات والوزارات والمؤسسات المختصة ، وقد تلمست الكلية أهمية هذا النتاج وفوائده من خلال الآراء التي بعثت بها الجهات المسئولة وذوي الاختصاص ، وكذلك ظهر الأثر الإيجابي للكتب المعربة الموضوعة بين أيدي الطلاب ككتب مساعدة للمقررات الدراسية باللغة الإنجليزية ، حيث لقيت هذه الكتب استحساناً ملموساً من الأقسام العلمية ومن الطلاب الذين يعانون الكثير ويبذلون جهداً ووقتاً إضافياً في فهم المادة العلمية عن طريق اللغة الأجنبية .

وتعتبر هذه المنجزات إغناءً للمكتبة العربية بمجموعة جديدة من الكتب العلمية ومعاجم والمصطلحات الفنية المتخصصة .



بعض الصعوبات التي تواجه برنامج تعريب العلوم الهندسية :



1-عدم توفر المصطلحات العربية الموحدة بصفة عامة ، وفي بعض التخصصات الهندسية قد لا يتوفر المصطلح أصلاً ، وبالتالي يقع العبء على الباحث لاشتقاق أو نحت مصطلح جديد .

2-عملية نشر كتاب أو معجم تستغرق فترة طويلة وذلك للأسباب التالية :

أ- طول فترة إعداد الكتاب أو المعجم لعدم تفرغ عضو هيئة التدريس وقد تستمر عدة سنوات .

ب- عملية التحكيم قد تستغرق أكثر من سنة .

جـ- عملية استيفاء ملاحظات المحكمين من قبل المعربين أو المترجمين قد تستغرق أكثر من سنة .

د - عرض الكتاب أو المعجم على مجالس الأقسام العلمية المختصة ومن ثم عرضها على مجلس الكلية وبعد ذلك على المجلس العلمي بالجامعة وقد تحتاج هذه الدورة إلى أكثر من سنة .

هـ- تحال الكتب أو المعاجم إلى مركز النشر العلمي وتستغرق فترة طويلة حتى يأتي دورها ومن ثم يتم البدء في عملية المراجعة و النشر وقد تصل مدة الانتظار حتى الطباعة النهائية عدة سنوات .

3-عدم إعطاء الوزن المناسب لتأليف أو ترجمة الكتب أو إعداد المعاجم عند تقدم عضو هيئة التدريس للترقية العلمية.

4-تأخر الحصول على موافقة الناشر أو المؤلف لترجمة كتاب وقد يطلب صاحب الأذن مبالغ كبيرة للسماح بالحصول على حقوق ترجمة أحد الكتب الهندسية ، ويوجد بالكلية مجموعة من الكتب المترجمة توقف طباعتها لهذا السبب .

5-إعادة تشكيل فريق التأليف أو الترجمة لأسباب مختلفة ، منها انتهاء عقد عضو هيئة التدريس بالجامعة أو تركه العمل بها .

6-عدم وجود تنسيق فعلي بين مراكز التعريب والترجمة على مستوى المملكة أو على مستوى الوطن العربي .

7-عدم وجود خبرة كافية بقواعد وأصول الترجمة لدى بعض أعضاء هيئة التدريس .



عوامل نجاح عمليات تعريب العلوم الهندسية :



1. توفير الدعم المعنوي والمادي من الجهات المسئولة .

2. توفر العنصر البشري من أعضاء هيئة التدريس القادر على تحمل هذه المسئولية والمؤمن بمقدرة اللغة العربية لغة القرآن الكريم في نقل العلوم الهندسية العالمية اليها وإيجاد المصطلح العربي المناسب .

3. تشجيع أعضاء هيئة التدريس على المشاركة في برنامج تعريب العلوم الهندسية تأليفاً وترجمة وأخذ مساهماتهم في مجال التعريب بعين الاعتبار عند تقدمهم للترقيات العلمية .

4. توحيد الجهود المبذولة في مجال التعريب على مستوى الوطن العربي والتنسيق بين الهيئات المختلفة والتي تهتم بهذا الموضوع .

5. الاهتمام بموضوع توحيد المصطلح العلمي المناسب كلما أمكن ذلك ووضع الأسس العلمية الاختيار هذا المصطلح .

6. حث المسؤولين بالمكتبات العلمية وكليات الهندسة على اقتناء كل ما يصدر من كتب هندسية معربة لتشجيع أصحابها إثراء المكتبة العربية بها .

7. تطوير القدرات البشرية الكامنة في الهيئة التدريسية ووضع الخطط والبرامج التي تنهض بالمسئوليات العلمية لهذه الهيئة من رفع كفاءتها وتدريبها لتواكب مسيرة التعريب الصاعدة .

8. الاهتمام بموضوع نشر وطباعة الكتب العلمية المؤلفة والمترجمة ووضع النظم الملائمة للإسراع بصدور تلك الكتـب .

9. الاستفادة من معطيات الترجمة المعانة آلياً (Computer Aided Translation) وتشجيع البحوث العلمية في هذا المجال الهام .

10. العمل على استحداث قاعدة بيانات في مجال الترجمة والاستفادة من خبرات مراكز المعلومات على المستويين المحلي والعالمي لمساندة هذا النشاط .







وعلى مستوى المملكة يمكن اقتراح ما يلي:



1. أن يتم إنشاء مراكز للتعريب والترجمة في الجامعات وأن يصبح هناك جهة تنسيقية مثل مكتبة الملك فهد الوطنية لتنظيم عملية الترجمة والتعريب بين الجهات المختلفة في المملكة بما في ذلك الجامعات والكليات التقنية والمؤسسات الأخرى من ذوي الاهتمام بموضوع الترجمة والتعريب ، وذلك منعاً للازدواجية .

2. أن تزود مراكز التعريب والترجمة بوسائل حديثة (شبكة حاسبات) ويتم استخدام برامج الترجمة والتي ظهرت بصورة مكثفة في الآونة الأخيرة مما يسهل ويقلل مجهود الباحثين .

3. تدعيم هذه المراكز مادياً ومعنوياً لدفع عجلة الترجمة والتعريب بالمملكة .

4. التركيز على قضية المعاجم والمصطلحات وتوحيدها على نطاق المملكة ثم نطاق منطقة الخليج العربية .

5. تشجيع وحث الكفاءات الوطنية على المساهمة في موضوع الترجمة كل في تخصصه ومنح حوافز مادية مجزية على ذلك .

6. الاستفادة من تجارب مجامع اللغة العربية والجامعات ومراكز البحث العلمي والمؤسسات والشركات لإثراء المكتبة العربية وليستفيد منها طلاب العلم والمعرفة سواء كان هذا التوزيع عن طريق الإهداء أو التبادل أو البيع بمبالغ رمزية .

7. وضع خطة متكاملة لموضوع الترجمة والتعريب يتم تنفيذها مرحلياً وفقاً لأولويات التنمية بالمملكة .



المراجع



1-حول برنامج تعريب العلوم الهندسية - كلية الهندسة - جامعة الملك عبدالعزيز - جدة - مركز النشر العلمي بالجامعة- رمضان 1416 هـ .

2-التقرير السنوي عن برنامج تعريب التعليم الهندسي - كلية الهندسة - جامعة الملك عبدالعزيز - جدة - 1402/1403هـ .

3-التقرير السنوي عن برنامج تعريب التعليم العلوم الهندسية - كلية الهندسة - جامعة الملك عبدالعزيز - جدة 1404/1405هـ .

4-سليمان الطيب ، محمد نور فطاني " أهمية تعريب التعليم الهندسي " - السجل العلمي للمؤتمر الهندسي السعودي الأول - جدة 1405هـ .

5-حمدي عبدالرحمن " تجربتان رائدتان من تجارب تعريب العلوم " - السجل العلمي للمؤتمر السنوي الثاني لتعريب العلوم - جامعة الأزهر - القاهرة 1996م .





مــلحـــق


الملحق وهو عبارة عن مشاريع برنامج تعريب العلوم الهندسية
موزعة حسب مراحـل الإنجـاز




مــلحـــق



مشاريع برنامج تعريب العلوم الهندسية
موزعة حسب مراحـل الإنجـاز



‌أ- مشاريع اكتمل إعدادها وطبعت بمطبعة الجامعة وجرى توزيعها ووضعت بين أيدي الطلاب وفي مكتبات الجامعة ووزع عدد منها على الجهات المختصة في المملكة والبلدان العربية و هي:



1. كتاب مدخل الهندسة - تأليف نخبة من أساتذة الجامعات الأمريكية تحت إشراف معهد بروكلين التقني - ترجمة أ.د. سليمان الطيب محمد وآخرون .

2. معجم مصطلحات علم المواد - تحقيق أ.د. نبيل عبدالسلام هارون .

3. كتاب الخواص الهندسية للتربة وطرق قياسها - تأليف جوزيف بولز – ترجمـة د. أياد عبدالمجيد الزيدي .

4. -كتاب مقدمة لهندسة ميكانيكا الموائع - تأليف أ.د. مصطفى محمد السيـد وآخرون .

5. كتاب أساسيات هندسة الإنتاج - تأليف أ.د. أحمد فؤاد راشد وآخرون .

6. تمارين الرسم الهندسي - تأليف أ.د. راغب محمد البدراوي وآخرون .

7. معجم مصطلحات هندسة الإنتاج (الأجزاء الأول والثاني والثالث) - إعداد أ.د. أحمد فؤاد راشد وآخرون .

8. كتاب العمارة في الحضارة الإسلامية - تأليف د. عبدالقادر محمد صـالح ريحاوي .

9. كتاب محطات الإعذاب النووية - تحليل نظمها ومعوليتها - تأليف د. ابراهيم اسماعيل كتبي .

10. كتاب الطاقة مصادرها - وتحويلها - تأليف أ.د. جعفر عبدالرحمن صباغ .

11. كتاب الاحتمالات والإحصاء - تأليف د. محمد غالب مدني .

12. كتاب النظم الهندسية لإعذاب المياه المالحة - تأليف أ.د. مصطفى محمد السيد وآخرون .

13. كتاب أساسيات انتقال الحرارة - تأليف أ.د. قدري أحمد فتحي فتح الله وآخرون .

14. كتاب النماذج الحسابية للنظم الحرارية الشمسية - تأليف أ.د. مصطفى محمد السيد وآخرون.

15. كتاب هندسة التبريد وتكييف الهواء - تأليف أ.د. مصطفى محمد السيد وآخرون .

16. كتاب مبادئ الفيزياء النووية وتقنيتها - تأليف د. بسام محمد داخل وآخرون .

17. كتاب مقاومة المواد - تأليف د.س.أي جريجوري - ترجمة أ.د. أياد عبدالمجيد الزيدي وآخرون.

18. كتاب أسس الهندسة الصناعية - تأليف أ.د. عبدالرزاق أبو النور وآخرون .

19. كتاب التفاضل والتكامل - تأليف د. بسام سليم شاكر وآخرون.

20. كتاب مبادئ هندسة التعدين - تأليف د. س. أي. جرجوري

ترجمة أ.د. محمود علي درويش وآخر .

21. كتاب تطبيقات الحاسبات الإلكترونية في الهندسة المدنية - تأليف أ.د. أياد عبدالمجيد الزيدي وآخر.

22. كتاب أسس صب المعادن - تأليف أ.د. أحمد فؤاد راشد وآخرون.

23. كتاب هندسة التعدين - تأليف أ.د. ممدوح يوسف حسين وآخرون.

24. كتاب مباديء هندسة المواد - تأليف د. عثمان محمد داوود وآخرون.

25. كتاب مباديء الاقتصاد الهندسي – تـأليف أ.د. مصطفى محمد الأدريسي وآخـرون.







ب- مشاريع اكتمل إعدادها وتقييمها وهي تحت الطبع :



.

1. كتاب الطاقة في تصاميم البيئة بالمناطق الجافة - تأليف د. عبدالمحسن محمود فرحات وآخرون .

2.كتاب تفجير الصخور - تأليف مجموعة من أعضاء هيئة التدريس –

ترجمة أ.د. محمود علي درويش وآخرون .

3. معجم مصطلحات هندسة النقل- تحقيق د. عبدالرحيم حمود الزهراني وآخر.





4. كتاب التحريك الهوائي في هندسة الطيران - تأليف أ.د. محمد عبدالله غازي وآخرون .

5. معجم مصطلحات علوم هندسة الطيران – تحقيق أ.د. محمود نديم نحـاس وآخرون .



جـ - مشاريع ترجمة تحتاج إلى موافقة الناشر وهي :



1. كتاب الكترونيات القوى والتحكم - تأليف أس. ك. داتا - ترجمة أ.د. السيد عبدالحي البدويهي وآخرون .

2. كتاب المدخل إلى الهندسة النووية تأليف لا مارش - ترجمة أ.د. سمير عبدالمجيد الزيدي .

3. كتاب أساسيات الهندسة الكهربائية - تأليف أ. أيه. فيت جرالد وآخرون - ترجمة أ.د. سليمان الطيب محمد وآخرون .

4. كتاب الطاقة النووية - تأليف ريموند ماري - ترجمة أ.د. وليد حسين أبو الفرج وآخر .

5. كتاب التحليل التطبيقي بالعناصر المحددة - تأليف لاري جيز سيجرلند - ترجمة أ.د. فيصل فؤاد وفا وآخرون .

6. كتاب أساسيات تصميم أجزاء الماكينات - تأليف روبيرت جوفينال - ترجمة أ.د. أحمد خيري عبداللطيف محمد وآخرون .

7. كتاب نظم التحكم الحديثة - تأليف ريتشارد س دورف - ترجمة د. أحمد إبراهيم اسكندراني وآخرون.

8. كتاب تحليل نظم الطاقة الكهربائية - تأليف تشارليس جروس - ترجمة أ.د. سليمان الطيب محمد وآخرون .

9. كتاب مقدمة الديناميكا الحرارية في الهندسة الكيميائية (الجزء الأول) - تأليف جي. إم. سميث وأخر - ترجمة د. فيصل إبراهيم اسكندراني وآخرون.

10. كتاب أسس تحليل التقنية الأرضية - تأليف أ. س. دون وآخرون - ترجمة أ.د. محمد نور ياسين فطاني وآخرون .

11. كتاب محركات الاحتراق الداخلي - إعداد أ.د. سمير السيد علي وآخرون .





د- مشاريع قيد استيفاء ملاحظات المحكمين وهي :



1- كتاب أصول القياسات الهندسية

تأليف أ.د. علي محمد علي رشدي وآخرون .

2- كتاب مدخل نظرية ونظم الاتصالات الكهربائية

تـأليف أ.د. سعيد الخـامي وآخر .

3- كتاب تحليل المنشآت - تأليف واين وي هيش

ترجمة أ.د. سليمان ابراهيم النوري وآخرون .

4- كتاب مقدمة الحاسبات الإلكترونية

تأليف د. غسان محمد صديقي وآخرون .

5- معجم مصطلحات العمارة والعمران

تحقيق د. فاروق عباس مفتي وآخرون .

6- كتاب حساب الإنشاءات - تأليف د. جعفر أحمد النوراني وآخرون
7- كتاب مباديء الكيمياء الحديثة

تأليف د. عثمان محمد داوود وآخرون .

8- معجم مصطلحات الهندسة المدنية

تحقيق أ.د. محمد نور ياسين فطـاني وآخرون .







هـ- مشاريع قيد الإنجاز :



1. معجم مصطلحات الهندسة الصناعية

تحقيق أ.د. مصطفى محمد الأدريسي وآخرون .

2 .معجم مصطلحات الهندسة الكهربائية

تحقيق د. فؤاد محمد أمين دهلوي وآخرون .

3 .معجم مصطلحات هندسة التقنية الأرضية

تحقيق أ.د. محمد نور ياسين فطاني

4. كتاب بحوث العمليات

تأليف أ.د. مصطفى محمد الأدريسي وآخرون .

5. كتــاب أسـاسيات الهندسة الكيميـائية (الجزء الأول)

تــأليف دافيد أم- هيميلبو . ترجمة د. عبدالرحمن داعوس وآخرون

6. كتاب حل المسائل - طرائق وخوارزميات –

تأليف د. فؤاد محمد أمين دهلوي وآخر .

[د.فالح العمره]

المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي



د .علاء التميمي

دكتوراه هندسة انشائية

خبير انشائي-دائرة التخطيط-أبو ظبي-الامارات العربية المتحدة

alaaltamimi@yahoo.com



تتوارد أسئلة عديدة لدى الناس خاصة بعد سماعها وبشكل قد يكون مستمرا من وسائل الإعلام المختلفة ووقوع زلازل في مناطق مختلفة من العالم … هل ان احتمال تعرض منطقة الخليج العربي لوقوع زلازل موجود وهل المنطقة في مأمن من خطر الزلازل .

سأحاول في هذه الأمسية وبشكل مقتضب وبدون الدخول في تفاصيل علمية لا يفهمها سوى المختصين مع الحفاظ بنفس الوقت على سرد الحقائق العلمية … الإجابة على السؤالين أعلاه … وقبل الإجابة علينا أن نستعرض معا بعض المفاهيم والمصطلحات لنكون قادرين معا على استنباط الإجابة .


1. القرآن والزلازل

2. أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية

3. أنواع الزلازل وأسبابها

4. هل يمكن التنبؤ بقوة وشدة الزلازل وما هي احتمالية حدوث الزلازل

5. هل الهزات الأرضية تحدث الان أكثر من الماضي

6. الإجابة على سؤالنا الرئيسي عن المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي





1-القرآن والزلازل

ذكر اسم الزلزال في الآيات التالية :

سورة البقرة آية 214

سورة الحج آية 1

سورة الأحزاب آية 11

سورة الزلزل آية 1

سورة الطارق آية 13

سورة النبأ آية 7

سورة الحديد آية 25



سورة البقرة :

{ أم حسبتم أن تدخلوا الجنة ولما يأتكم مثل الذين من خلو من قبلكم مستهم البأساء

والضراء وزلزلوا حتى يقول الرسول والذين أمنوا معه متى نصر الله ان نصر الله قريب }

.



سورة الحج :

{ يا أيها الناس اتقوا ربكم ان زلزلة الساعة شيء عظيم } .



سورة الأحزاب :

{ هنالك ابتلى المؤمنون وزلزلو زلزالا شديدا } .



سورة الزلزلة :

{ إذا زلزلت الأرض زلزالها وأخرجت الأرض أثقالها } .



سورة الطارق :

{ والأرض ذات الصدع } .



سورة النبأ :

{ ألم نجعل الأرض مهدا والجبال أوتادا } .



سورة الحديد :

{ لقد أرسلنا رسلنا بالبينات وأنزلنا معهم الكتب والميزان ليقوم الناس بالقسط

وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب ان

الله قوي عزيز } .





2- أصل الحركات الأرضية ومفهوم الهزة الأرضية

قبل التطرف إلى ما هي الهزة الأرضية لابد لنا أن نتعرف على الأرض التي نعيش عليها :

قطر الكرة الأرضية 12750 كيلو متر

تكون من ثلاثة طبقات هي :

القشرة الخارجية Crust

الحجاب Mantle

المركز Core

يمكن لنا مقارنة هذه التكوينات الأرضية مع تكوينات البيضة المسلوقة حيث تكون القشرة الخارجية صلبة (Crust) وقليلة السمك مقارنة مع أعماق الطبقات الأخرى . عمق القشرة الخارجية للأرض تحت المحيطات لا تزيد عن 5 كيلومتر أما عمق القشرة الأرضية تحت القارات فهو متغير وبحدود 30 كيلومتر كمعدل أما عمق القشرة الأرضية تحت الجبال العالية كجبال الألب مثلا فتصل إلى عمق 100 كيلومتر وهنا لابد أن نذكر الآية الكريمة في سورة النبأ حيث يقول الله تعالى { عما يتسائلون عن النبأ العظيم الذي هم فيه مختلفون ، كلا سيعلمون ثم كلا سيعلمون ، ألم نجعل الأرض مهادا والجبال أوتادا }

.

القشرة الأرضية كقشرة البيضة هشة Brittle وقابلة للكسر ، تحت القشرة الأرضية يمتد ما يعرف بالحجاب Mental وهو عبارة عن صخور متوسطة الصلابة ذات درجة حرارة عالية تمتد بحدود 2900 كيلومتر وتتميز هذه المنطقة على أن صخورها تحتوي على الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم بكمية أكبر من صخور القشرة الخارجية وان درجة حرارة الصخور تزداد بازدياد العمق ويمكن لنا تشبيه طبقة بالحجاب بطبقة الزلال (الطبقة البيضاء) في البيضة المسلوقة .

يحتوي مركز الأرض Core على صخور معدنية كالحديد والنيكل بشكل يزيد عن مرتين عما هو موجود في صخور منطقة الحجاب ولابد أن نشير للآية 25 من سورة الحديد { وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس } . مركز الأرض يتكون من طبقتين ، المنطقة الأولى الخارجية يعمق 2200 كيلومتر وهي عبارة عن منطقة مائعة Liquid أما منطقة المركز الداخلية فهي بعمق 1250 كيلومتر فتكون من منطقة صلبة .



الجزء الخارجي من طبقة الحجاب Mental أبرد وأكثر صلابة من الجزء الداخلي ويدعى القشرة الأرضية فوقه بـ Lithosphere ( الجزء اليابس من الأرضي) وهو مشتق من الكلمة اليونانية Lithos أو الحجارة Stone .

طبقة Lithosphere تكون ذات سمك قليل تحت المحيطات ومناطق البراكين وهي بعمق لا يقل عن 80 كيلومتر . هذه المنطقة Lithosphere قد تكسرت إلى ما يعرف حاليا بالكتل والصفائح الأرضية Plates التي يقع عليها القارات والمحيطات الموجودة .

يعتقد العلماء وجود طبقة تحت Lithosphere في منطقة الحجاب Mental تعرف بـ Asthenosphere وهي مشتقة من كلمة Asthenes اليونانية التي تعني Weak بالإنجليزية أو المنطقة الضعيفة . تتكون هذه المنطقة من صخور حارة مائعة متحركة ، يمكن لنا أن

نتصور أن منطقة Lithosphere تطفو فوق طبقة Asthenosphere .

مما تقدم يمكن لنا أن نقول أن القشرة الأرضية ليست خاملة بل هي كائن هي متحرك فالقشرة الأرضية وأعماق الأرض بحركة دائمة . الصخور تحت منطقة Lithosphere تتحرك بشكل دائري يمكن لنا تشبيهه بحركة الماء المغلي في القدر صعودا ونزولا حيث يصعد الماء الحار إلى سطح القدر ثم ينتشر ويبرد ثم يغوص للأسفل حيث يتم تسخينه مرة ثانية ويصعد للأعلى وهذه الدورة تعاد وتعاد .

هذا يدعونا للتساؤل من أين تكتسب الأرض حرارتها تكتسب الأرض حرارتها من مصدرين :

المصدر الأول ما يعرف بتناقص النشاط الإشعاعي (Radio Active Decay )

المصدر الثاني ما يعرف بالحرارة المتبقية ( Residual heat )

تناقص النشاط الإشعاعي عملية طبيعية Spontaneous يجري خلالها تغيير في مكونات الذرات لتنتج عناصر جديدة وكما يحدث في التفاعلات النووية مما ينتج عنها تحرر طاقة على شكل حرارة عالية تبرد عند صعودها إلى القشرة الأرضية . أما الحرارة المتبقية Residual heat هي حرارة تزامنت مع تكون قبل 4600 مليون سنة والتي نتجت من امتزاج واختلاط مخلفات كونية Cosmic Debris نتج عنها ما يعرف بالأرض .

فهمنا للحقائق أعلاه يدلنا على حقيقة الصفائح الأرضية Tectonic Plate تتحرك حاليا وقد تحركت في الماضي لكن الأسباب وكيف تتحرك فتوجد نظريات متعددة لا نود الدخول بها تفصيليا .

كلمة Plate تعني كتلة كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة . أما كلمة Tectonic فهذا يعني كيفية تكون أو بناء سطح الأرض من كتل كبيرة وصلبة من الصخور الصلدة حيث يعتقد العلماء أن القارات الحالية هي عبارة عن تصدع كبير أصاب القارة العظمى Super Continent والتي أدت إلى تكون القارات الحالية نتيجة لقوى الأرض الداخلية وأن هذه القارات تتباعد بشكل مستمر .

اعتمدت نظريـــة (Plate Tectonics) على ما سبقتها من نظريــات وهي نظرية حركـــة القارات (Continental Drift) ونظرية (Sea Floor Spreading) تباعد قيعان البحر .

بموجب نظرية Continental Drift للعالم الألماني Wegner عام 1912 فان القارة العظمى كانت تسمى Pangea التي تصدعت قبل 200 مليون سنة إلى قارتين واحدة في شمال خط الاستواء Laurasia والثانية جنوب خط الاستواء تدعى Gondwana Land .ثم تقسمت إلى صفائح رئيسية (Plates) وصفائح شبه رئيسية ( Sub - Plates) . معظم هذه الصفائح والكتل تتحرك نحو الأجزاء الباردة من منطقة (Mantle) في القشرة الأرضية بمعدل (5-10) ما عدا الصفيحة الإفريقية كونها كانت مركز القارة العظمى (Pangea) التي تصدعت إلى القارات الحالية . ولابد هنا أن نعود مرة ثانية للقرآن الكريم حيث قال الله تعالى في الآية 13 من سورة الطارق { والأرض ذات الصدع } .

أما نظرية تباعد البحار (Sea- Floor Spreading) فتعتمد على تكون قشرة جديدة للأرض (Crust) في قاع المحيطات تؤدي إلى دفع وتحرك القشرة الجديدة بعيدا من منطقة التكون .

تنقسم القشرة الأرضية حاليا إلى سبعة كتل أو صفائح Plates رئيسية والى 20 صفيحة

ثانوية حيث تمثل الحدود بين هذه الكتل أو الصفائح مناطق النشاط الزلزالي والبركاني

.

1- الصفيحة الأوروبية الآسيوية Eurasian Plate

2- صفيحة المحيط الهادئ Pacific Plate ( تحت المحيط)

3- صفيحة أمريكا الشمالية North American Plate

4- صفيحة أمريكا الجنوبية South American Plate

5- الصفيحة الأسترالية الهندية Australian-Indian plate

6- صفيحة القطب الجنوبي Antarcilica Plate

7- الصفيحة الأفريقية African Plate



وأهم الصفائح الثانوية هي :

1- الصفيحة الفلبينية

2- الصفيحة العربية

3- صفيحة الكاريبي

4- صفيحة البحر الأسود

5- صفيحة الأناضول



تتحرك كل كتلة باتجاه معني حيث نلاحظ وجود حركة تباعدية أو حركة تقربية أو حركة تماسية . تمثل مناطق الاحتكاك بين الصفائح المناطق الرئيسية لانتشار الزلازل .



نلاحظ أن الصفيحة العربية والأفريقية تتحركان في جهة الشمال والشمال الشرقي والغربي بسرعة (3سم/سنة) وفي طريقهما على عدة صفائح صغيرة وهذا الضغط يؤدي إلى الزلازل الشديدة الشائعة في تركيا وإيران وشمال العراق ومنطقة أرمينيا السوفيتية علما أن أوروبا وأمريكا تبتعد بمعدل 5سم /سنة .



تعرضت دول المنطقة العربية لحركة زلزالية قوية مدمرة في :

العراق سنة 1007 م - 1666 م

فلسطين سنة 1034 م / 1202 م / 1759 م / 1927 م

سوريا سنة 1042 م / 1201 م / 1872 م

تركيا سنة 1268 م / 1458 م / 1688 م / 1822 م / 1939 م / 1942 م /1944 م

1953 م / 1957 م / 1966 م / 1976 م / 1999 م

إضافة إلى مواقع أخرى في مصر والمغرب والجزائر الزلازل السابقة وشدتها تستدعي دراسة الواقع الجيولوجي للمنطقة العربية . حيث ان الكتلة أو الصفيحة العربية Arabic Plate ( تشمل العراق وسوريا والأردن وفلسطين ودول مجلي التعاون الخليجي واليمن إضافة إلى كامل الخليج العربي ) . تقع هذه الكتلة بين الصفيحة الأور آسيوية والصفيحة الإفريقية حيث يمثل البحر الأحمر .

الحد الفاصل بين الصفيحة العربية والصفيحة الإفريقية كذلك يمثل خليج العقبة الحد الفاصل بين الصفيحة العربية وشبة صفيحة سيناء (Sub-Plate) الذي يمتد شمالا إلى وادي عربة ثم البحر الميت ووادي الأردن والبقاع حتى جبال طوروس وفالق شمال الأناضول في تركيا علما أن منطقة خليج العقبة من المناطق النشطة زلزاليا وقد وقعت العديد من الهزات الأرضية في هذه المنطقة خلال التاريخ .



يقع الخليج العربي بكامله ضمن الصفيحة العربية وتكون الحدود الجنوبية الغربية لإيران والحدود العراقية الإيرانية هي ما يحد الصفيحة العربية من الشرق .

يقع بحر العرب ضمن الصفيحة العربية وتكون الصفيحة الأسترالية الهندية هي الحدود الجنوبية للصفيحة العربية .

عندما تتحرك الطبقة الخارجية للقشرة الأرضية بشكل عشوائي ومفاجئ وغير منتظر وعادة لفترة زمنية قصيرة جدا … تعرف ما حدث بالزلازل .

عادة ما يكون مركز الزلزال في جوف الأرض ويسمى Hypo Center حيث تشير كلمة Hypo إلى معنى تحت أما مركز الزلزال السطحي ( المسقط العمودي على مركز الزلزال الجوفي ) فيدعى Epi Center حيث تشير كلمة Epi إلى معنى خارجي .

وعادة ما تتأثر المنطقة المجاورة لمركز الزلزال السطحي بالهزة الأرضية أو الزلزال . عندما يكون بعد مركز الزلزال الجوفي عن سطح الأرض قليلا تكون الاهتزازات حول مركز الزلزال السطحي قوية وتقل هذه القوة مع تباعد المسافة . الطاقة التي ولدت الزلزال تقاس بما يعرف بقوة الزلازل Magnitude ، عندما يكون بعد مركز الزلزال عميقا في جوف الأرض تكون الاهتزازات في مركز الزلزال السطحي أقل شدة الا أن المنطقة المتأثرة بالهزة تكون كبيرة المساحة . تنبعث الموجات عابرة الطبقات الجيولوجية حتى تصل سطح الأرض حيث تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وتوصف القوى السطحية الناشئة والملاحظة من قبل المراقب بشدة الزلزال Intensity وسيتم التطرق تفصيليا لقوة الزلزال وشدته لاحقا .

يقع المركز الجوفي للزلازل على أعماق مختلفة فعلى سبيل المثال كان عمق زلزال أغادير في الجزائر عام 1960 ثلاثة كيلومترات أما العمق الجوفي لزلزال الأصنام في الجزائر عام 1980 فكان تسعة كيلومترات وفي زلزال أرمينيا عام 1989 عشرة كيلومترات وأكبر عمق جوفي يصل إلى 700 كيلومتر ، لكن من دراسة الزلازل في العالم نلاحظ أن نسبة كبيرة حوالي 85% منها عبارة عن زلازل سطحية أي بعمق لا يتجاوز 65 كيلومتر .



3- أنواع الزلازل وأسبابها :

1- الزلازل التكوينية TECTONIC EARTHQUAKE

وهي الزلازل التي تحدث في مناطق الاحتكاك والاتصال بين الصفائح المختلفة وتمثل 90% من مجموع الهزات الأرضية .

نتيجة لحركات هذه الصفائح تتشكل القشرة الأرضية من جبال وتضاريس لذا دعيت الزلازل التكوينية .

2- الزلازل البركانية

تحدث نتيجة للتخلخل الحادث من تصاعد الغازات والحمم من جوف الأرض وعادة ما تحدث في أعماق المحيطات .

3- الزلازل الانهيارية

تنشأ هذه الزلازل من أثر انهيار بعض الفجوات أو الكهوف الموجودة ضمن القشرة الأرضية وذلك نتيجة لذوبان الصخور الملحية أو الكلسية وذلك بفعل المياه الجوفية … غير أن هذا النوع من الزلازل قليل الحدوث للغاية .

4- الزلازل الاصطناعية

وهي الزلازل الناتجة لتخريب الوضع الطبيعي للتربة نتيجة النشاطات الإنسانية

المختلفة كتجارب التفجيرات النووية أو ملأ الخزانات الكبيرة خلف السدود .

كما حدث في سد koyna بالهند حيث ترافقت عملية إملاء الخزانات إلى حدوث زلازل وتصدع السد وقتل 177

شخص في 10/12/1968 .

0 في صحراء نيفادا الأمريكية … حيث نتج عن تفجير نووي تحت سطح الأرض حدوث

زلزال قوي بتاريخ 19/12/1968 .



الأمواج الزلزالية :

عند حدوث الزلزال تنتشر موجات زلزالية تقسم إلى ما يلي :

1- الموجات الزلزالية الحجمية تحدث في أعماق الأرض وهي على نوعين :

أ) الموجات الأولية Primary Wave (P) Ware أو الموجات الطولية تؤدي إلى حدوث انضغاط وتباعدات في الوسط وبشكل متتابع وتنتشر من خلال تغير حجم الوسط المحيط وتنتشر بسرعة كبيرة (7-8) كم /ثانية .

ب) الموجات الثانوية Secondary Wave (S) Wave أو الموجات العرضية أو موجات القص

وتكون حركة الوسط متعامدة مع الاتجاه الطولي وتنتشر من خلال تغير الشكل . ولا تستطيع المرور في الأوساط السائلة أو الغازية وتنتشر بسرعة (4-5) كم / ثانية .



2- الموجات السطحية

عندما تصل الموجات الحجمية إلى سطح القشرة الأرضية تتحول طاقة الزلازل إلى موجات

سطحية لا تدخل التربة الا بأعماق قليلة جدا وهي على نوعين :

أ) موجات أفقية تسمى موجات Raylieih R - Wave وهي تشابه موجات الماء .

ب) موجات عمودية تسمى موجات لوف Love L - Wave وتشابه تحرك الأجسام الغاطسة في الماء صعودا ونزولا ويعزى لهذه الموجات السبب الأغلب في حدوث تصدع المنشآت .



كما لاحظنا فان الموجة الأولية P-Wave أسرع من الموجة الثانوية L - Wave لذلك فإنها تصل لمحطة الرصد الزلزالي ومن خلال الفرق الزمني لوصول الموجتين فانه يمكن تقدير بعد بؤرة الزلازل عن محطة الرصد الزلزالي .



4- قياس الهزة الأرضية EARTHQUAKE EFFECTS (G.R.P)

المقياس العملي الأول المستخدم لقياس الهزات الأرضية تم استنباطه من قبل عالم الجيولوجيا الأمريكي Charles Richter عام 1935 في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا California Institute of Technology ، لذلك لازال العالم يستخدم اسمه بمقياس ريختر ومختصره ML أي Magnitude Local .

مقياس ريختر ليس جهاز بل هو معادلة رياضية يؤدي تطبيقها إلى حساب كمية الطاقة المتحررة نتيجة للهزة الأرضية والرقم الناتج يبين قوة الهزة الأرضية Magnitude والذي يعتمد على سعة الموجة Amplitude المسجلة على جهاز Seismograph . مقياس ريختر عبارة عن معادلة لوغارتمية أي أن كل درجة تشير إلى الطاقة المتحررة تزيد عشرة أضعاف عن سابقاتها فالدرجة السابقة أكبر عشر مرات من الدرجة السادسة وأكبر بمائة مرة من الدرجة الخامسة.

* كلمة (Seismos) يونانية تعني بالعربية الموجة (Wave) .



معادلة ريختر تستخدم القيمة المسجلة على جهاز Seismograph للإزاحة Displacement على الأرض في موقع الجهاز ثم تصحح هذه الإزاحة ومقدار التصحيح يعتمد على البعد بين جهاز Seismograph وموقع الهزة الأرضية . عرف أول جهاز لقياس الهزات الأرضية في الصين عام 132 م حيث أقيم تمثال متكون من 8 رؤوس يمثل كل رأس تنين مفتوح الفم متجه إلى الاتجاهات الثمانية الرئيسية داخل كل فم يوجد كرة وتحت كل تنين يوجد تمثال لضفدعة مفتوحة الفم لاتجاه التنين . عند حدوث الهزة الأرضية فان كرة أو أكثر تسقط من أفواه التنين في فم الضفادع . تشير الكتابات العينية إلى أن هذا الأسلوب سجل هزات أرضية على بعد 600 كم ولا يزال أسلوب عمل هذا الجهاز سرا لحد الآن ولكن ربما كان هناك نوع من رقاص الساعة تتحكم في الكرات داخل رؤوس التنين .

مقياس ريختر يمكن استخدامه عندما لا تزيد المسافة عن Seismograph وموقع الهزة الأرضية عن 600 كم . عند تجاوز هذه المسافة فان العلماء يستخدمون مقياس آخر يدعى Moment Magnitude - MW أو Surface Magnitude - MS أو Body Magnitude - MB .

هزة أرضية قيمتها أقل من 2.00 بمقياس لا يتم الشعور بها من قبل الإنسان والهزات الأرضية ذات قيمة أقل من (5) بمقياس ريختر هي هزات متوسطة Moderate وتأثيرها محدود جدا على المنشآت وعادة ما تحدث 1500 هزة في الأرض للهزات ذات قيمة (5) أو أكثر كل سنة .



لأغراض المقارنة فان هذه أرضية قيمتها خمسة على مقياس ريختر تطلق طاقة مكافئة للطاقة المتحررة من انفجار 10000 طن من مادة T.N.T وهي ما تعادل الطاقة المتحررة من انفجار القنبلة النووية في هيروشيما .

عندما تكون قيمة الهزة (6) بمقياس ريختر أو أكثر فان الهزة الأرضية تعتبر هزة كبيرة Major .

أكبر هزة أرضية سجلت لحد الآن قيمتها 9.5 بمقياس ريختر حدثت في شيلي بتاريخ 23/5/1960 والطاقة المتحررة من هذه الهزة تزيد مليون مرة عن الطاقة المتحررة من القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما خلال الحرب العالمية الثانية .

للمعلومات فان الزلزال الذي قوته سبعة تنطلق منه طاقة تساوي 31 مرة تقريبا أكبر من الزلزال الذي قوته ستة و 31×31 أي بحدود (1000 ) مرة أكبر من طاقة الزلزال الذي قوته خمسة ، علما أن زلزال بقوة ثمانية أو أكثر يحدث بمعدل مرة واحدة فقط كل سنة.



شدة الهزة (INTENSITY) I :

يبين هذا المقياس مدى تأثير الهزة الأرضية على الإنسان والمنشآت والطبيعية . توجد عدة مقاييس عالمية مستخدمة في أمريكا واستراليا واليابان إلى آخره .

كل المقاييس تعتمد على مدى الإحساس كإيقاظ النيام أو هل حدثت أضرار … الخ وعادة ما يدرج المقياس إلى 12 درجة وكما يلي :

الدرجة التأثيرات

I لا يشعر به الناس ولكنه يسجل على Seismograph

II يشعر به سكان البنايات العالية

III يشعر به الناس داخل البنايات وتهتز الأبواب كمرور سيارة مسرعة ليلا

IV تهتز الأبواب والشبابيك بشدة داخل البنايات

V يشعر به جميع الناس وتتساقط الأشياء المعلقة

VI أضرار بسيطة وتتحرك قطع الأثاث

VII تبدأ الأبنية سيئة البناء بالهدم

VIII يحدث فزع وتتصدع الأبنية

IX يحدث رعب ويؤدي إلى أخاديد في الأرض

X يحدث رعب ويؤدي إلى انهيارات كبيرة في الأبنية

XI يحدث رعب ويؤدي إلى أخاديد واسعة في الأرض وتحطم الأنابيب تحت الأرض

XII الأشياء تتطاير في الهواء ودمار شامل وترى التموجات على سطح الأرض

بالمقارنة بين درجة قوة الهزة (Magnitude) وشدة الهزة (Intensity) نستنتج بأن لزلزال ما قوة واحدة إلا أن شدا ته مختلفة تبعا للمنطقة المتأثرة . من ناحية إقامة المنشآت الهندسية نعتمد شدة الهزة (I) كمقياس مناسب لوصف الزلزال لان شدة الهزة تأخذ بالاعتبار عوامل الانهيار الناجم عن الزلزال إضافة إلى إمكانية مقارنة الأضرار مع الهزات السابقة في الموقع .





5- النذير الزلزالي :

يهتم المختصون حاليا بدراسة ظاهرة ( النذير الزلزالي) التي تسبق الهزة الأرضية من

خلال دراسة ورصد.

1- التغيرات في مستوى المياه الجوفية تحت سطح الأرض حيث لوحظ أن مستوى الماء في

الآبار والينابيع يتغير بشكل مفاجئ ارتفاعا أو انخفاضا عن مستواه الاعتيادي كما انه

يصبح عكرا Cloudy وذو درجة حرارة أعلى من الاعتيادي .

2- تغير مستوى مياه البحر والمحيطات وارتفاع الأمواج المائية لعشرات الأمتار .

3- حدوث تغيرات بالخصائص الفيزياوية للقشرة الأرضية كالمنناطيسية والجاذبية حيث

لوحظ أن المغناطيس يفقد قوته على الجذب بشكل مؤقت خلال الهزة الأرضية وهذه الظاهرة

تعزز نظرية حدوث تغيير في مجال الكهرومغناطيس للأرض Earth Electronic Field .

4- انبعاث غازات من جوف الأرض مثل غاز الرادون وتحرر شحنات كهربائية في الجو ناتج

من الضغط العالي المسلط على الصخور Intense Pressure on Crystalline Rock .

5- حصول هزات أرضية خفيفة ( 2-2.5) درجة حسب مقياس ريختر وبشكل يومي تقريبا وهو ما

لا يشعر به الإنسان بل يسجل من قبل المراصد الزلزالية علما أن حدوث مثل هذه الزلازل الضعيفة بأوقات متباعدة مفيدة حيث تمتص الاجهادات المسلطة على الفوالق الأرضية مانعة لتجمع اجهادات كبيرة تؤدي إلى حدوث زلزال قوي .. وهذا ما حدث في تركيا قبل الهزة الأرضية المدمرة في أغسطس 1999 حيث تم تسجيل هزات ضعيفة يومية استمرت لمدة تقارب الشهر قبل حصول الهزة المدمرة .

6- متابعة تصرفات بعض الحيوانات ( الكلاب وبعض الطيور والحيوانات البحرية ) .



تحسس الحيوانات للهزات الأرضية :

هناك الكثير من الدراسات التي تشير إلى أن الحيوانات لها القابلية على تحسس بعض الأمور لا يستطيع الإنسان أن يتحسس بها حتى باستخدام الأجهزة التكنولوجية المتطورة فللحيوانات قابلية على الإدراك الحسي بمجال يزيد عن ما يملكه الإنسان مع تطوره العلمي علما أن قابلية هذه الحيوانات لا يمكن تبريرها علميا بشكل واضح باستخدام المعلومات العلمية المتوفرة حاليا . توجد تقارير علمية موثقة على قابلية الكلاب على توقع حدوث الزلازل قبل فترة قصيرة من وقوعه . حيث لوحظ في أحد المختبرات العلمية التي كانت تحتوي على عدد من الفئران الهادئة … إلى اضطرابها بشكل مفاجئ ومحاولتها الخروج من أقفاصها ولمدة تزيد عن (5) دقائق قبل حدوث زلزال قوته (5.2) مقياس ريختر مما أدى إلى اهتزاز المبنى بشكل عنيف .

وتم استخدام تحسس الحيوانات للهزات الأرضية بشكل علمي فقد نجحت الصين في 4 شباط 1975 على إفراغ مدينة Haicheny قبل عد ساعات من حدوث هزة أرضية شدتها (7.2) مقياس ريختر … وكان قرار إخراج سكان المدينة مبني على ملاحظة المسئولين للتصرفات الغريبة للحيوانات ، من المعلوم أن 90% من المنشآت والأبنية قد دمرت تماما خلال الهزة الأرضية ولم تحدث أية خسائر في الأرواح لسكان المدينة البالغ عددهم 90.000 نسمة .

هذه التجربة لم تنقذ الصين من عدم إمكانية التنبؤ بهزات أرضية أخرى حدثت بعد هذا التاريخ … حيث تصرفت الحيوانات بشكل غير طبيعي … ولكن الهزة لم تحدث . الشيء المهم في الموضوع أن ما حدث في مدينة Haicheny يشير إلى أن حدوث الهزات الأرضية لا يكون دائما مفاجئا بل تسبقه إشارات تحذيرية على الإنسان .



حاول العلماء تفسير أسباب تحسس الحيوانات وهناك العديد من النظريات . أحد التقارير هو قابلية الحيوانات على سماع أمواج صوتية لا يسمعها الإنسان مما يعني أن الحيوانات تسمع بتكسر الصخور في جوف الأرض خلال تراكم الضغط على الطبقات الصخرية وقبل حركة الصخور وحدوث الزلزال .

التفسير الثاني هو التغير في المجال المغناطيسي للأرض Earth Magnetic Field حيث أن بعض الحيوانات تعتمد بتمييزها الاتجاهات على المجال المغناطيسي للأرض وهي حساسة لأي تغير في هذا المجال ( علما أن العلماء يعلمون أن تغيرا في المجال المغناطيسي يحدث عادة قرب مركز الزلزال السطحي Epicenter مما يؤدي إلى اضطراب الحيوان وفقده التحسس بالاتجاهات ) .

تمتلك الأرض مجال مغناطيسي عكس القمر أو المريخ وعادة تفقد أية مادة خوصها المغناطيسية عندما تتعرض لدرجة حرارة حالية تزيد عن 500  م وهو ما موجود داخل الأرض التي تبلغ الحرارة فيه إلى 4300 م . هذا يعني وجود طريقة لحصول الأرض على هذا المجال المغناطيسي وهو نشوء تيار كهرباء Electrical Current متحرك خلال حركة طبقات الحديد من الطبقة الخارجية لمركــز الأرض حرارة4300م إلى طبقة مانتال Mantle التي تبلغ أقل حرارة عند سطحها الخارجي 1000  م مما يؤدي إلى نشوء تيارات حمل كهربائية Convention Electrical Current وهذا إثبات غير مباشر لوجود طبقة مائعة في جوف الأرض .

ولكون هذه الحركة عشوائية فان أقطاب جذب الأرض تتغير خلال العصور حيث لوحظ ان موقع القطب الشمالي والجنوبي الحالي عمرها 20000 سنة فقط وهذا ما تم ملاحظته عند فحص طبقات التربة خلال العصور حيث تمحورت الطبقات باتجاه المجال المغناطيسي خلال كل حقبة تاريخية .

التفسير الثالث هو أن الحيوانات تستطيع التقاط الترددات الواطئــة للإشارات الالكترومغناطيسيـــة Low- Frequency Electromagnetic Signals الناتجة عن تكسر الصخور في جوف الأرض والممتدة على طول الفوالق Faults وهناك بحث علمي قامت به عالمة أمريكية تدعى Marsha Adams أدت إلى تصنيع متحسس Sensor يستطيع قياس الترددات الواطئة للإشارات الالكترومغناطيسية مما يسمح لها (حسب قولها) على تحسس هذه الترددات وبحدود 90% من الدقة .



أين تحدث الهزة الأرضية ؟

من دراسة الإحصائيات الزلزالية في منطقة ما … تبين أن بعض الزلازل تتكرر في خلال فترة معينة نتيجة لتراكم الإجهاد عبر السنين وبعد أن يصل مقدار الإجهاد إلى المنطقة التي لا تتحملها القوة على جانبي الفالق المستدير مما يؤدي إلى حدوث زلزال شديد . أن أي تدخل أو إضافة عامل آخر ( كالعامل البشري) قد يجعل من تكرار مثل تلك الزلازل بحكم زيادة اختلال التوازن الطبيعي للمنطقة ونقصد العامل البشري التدخل والتعامل مع الطبيعة بشكل مفرط مثل بناء المشاريع الضخمة العمرانية ، الصناعية ، المائية (السدود) أو إجراء التفجيرات الجوفية ( كتجارب التفجيرات النووية ) .



من المؤكد أن هزة أرضية تحدث الآن في مكان ما بالعلم قد تكون الهزة الأرضية ضعيفة لا يتم الشعور بها إلا من خلال أجهزة الرصد الزلزالي وقد تكون أقوى بحيث تهز الشبابيك والأبواب وتزيح الأثاث من مكانه أو قد تكون من القوة بحيث تدمر الأبنية والجسور وإحداث إصابات بين الناس .

تسجل المراصد الزلزالية بحدود 700 زلزال محسوس سنويا لكن من حسن الحظ ان غالبية هذه الهزات تقع في مناطق غير مأهولة تحت سطح المحيطات أو في السلاسل الجبلية النائية … لكن هناك هزات أرضية تقع في أماكن مأهولة ومن الجدير بالذكر أن 90 مدينة في العالم يصل تعداد سكانها إلى أكثر من مليوني نسمة تقع في مناطق نشطة زلزاليا .



لكن علينا الانتباه على أن ليست كل الهزات الأرضية تحدث في المناطق النشطة زلزاليا وقد سجل التاريخ حصول العديد من الهزات الأرضية في أماكن تصنف بمناطق مستقرة جيولوجيا ولعل أهم حدث قريب زلزال وادي المسسبي في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1812 حيث يعتبر أعنف زلزال عرفته أمريكا الشمالية بقوة 8.7 مقياس ريختر ولا يزال أسباب حدوثه من المسائل الغامضة ولا يوجد تفسير علمي جيولوجي مقنع لهذا الزلزال لحد الان مما يعطي مؤشرا على ضرورة دراسة احتمالية تعرض أي منطقة في العالم للهزات الأرضية .



دورة الهزات الأرضية

1- Quiescence - فترة هدوء , Building Up of Energy - يحدث بأشهر أو سنين


2- Precursory Activity - النشاط الأولى الهزات الابتدائية


3- Foreshocks - تسبق الهزة بأيام


4- Main Shock - الهزة الأساسية تحدث خلال ثواني


5- After Shock - الهزات اللاحقة تحدث بعد الهزة بأيام وأسابيع


6- Adjustment Activity - تكيف النشاط الزلزالي يمتد لسنين أو قرون


7- Quiescence Again - فترة هدوء جديدة





هل الهزات الأرضية تحدث الان أكثر من الماضي ؟

حد العالم خلال سنة 1999 بعدد من الزلازل الكبرى يفوق العدد المعتاد كما إنها خلفت من القتلى ضعف المستوى المتوسط السنوي .

قتل 22 ألف في العام الماضي منهم 17 ألف في مدينة أزميت التركية التي هزها زلزال بلغت قوته 7.4 درجة على مقياس ريختر....

خلال شهر أب/أغسطس الشهر الثامن وأدناه أهم الزلازل التي حدثت خلال عام 1999 .



التاريخ الدولة القوة ( ريختر ) عدد القتلى
25/1/99 كولومبيا 6.3 1200
17/8/99 تركيا 7.4 17000
12/11/99 تركيا 7.1 1400
20/9/99 تايوان /الصين 7.6 2400
المجموع 22000


يبلغ متوسط القتلى الناجمة عن حوادث الزلازل سنويا في مختلف أنحاء العالم بحدود عشرة آلاف سنويا .

أسوأ أعوام القرن العشرين كان عام 1975 حيث قتل 255000 شخص في الصين ( مقاطعة تانجثان ) :

يشهد العالم عادة نحو 18 زلزال رئيسي ( تتراوح قوتها بين ( 7.0 - 7.9 ) درجة وزلزالا واحدا قويا (ثماني درجات أو أكثر ) في العالم .



يلاحظ أن عام 1999 لم يشهد زلزالا قويا لكن 20 زلزال رئيسي هزته علما أن أكبر عدد للزلازل الرئيسية والقوية حدث عام 1943 والذي بلغ 41 زلزال .

يحدث سنويا الملايين من الزلازل لكن كثيرا منها لا يرصد لبعد أماكنها أو ضعفها الشديد وكخلاصة فان نشاط الزلازل ليس في ارتفاع لكن أصبح بمقدور الإنسان رصد أكبر عدد من الزلازل الأضعف بفضل التقدم العلمي والتكنولوجي ولوجود 4000 محطة رصد زلزالي في العالم متربصة فيها بالكمبيوتر والأقمار الصناعية مقارنة بـ 350 محطة رصد زلزالي عام 1931 وبدون وسائل اتصالات .

7- المخاطر الزلزالية في منطقة الخليج العربي

من الأمور المفرحة إن دولة الإمارات العربية ستقوم بفتح مركز للرصد الزلزالي في إمارة الفجيرة ليكون جاهزا خلال هذه السنة . مازالت إمكانية استشعار الزلزال محدودة جدا الا أن مستوى توقع الزلزال الذي توصل إليه الخبراء يسمح في الأقل باتخاذ احتياطات مناسبة لتقليل المخاطر ومنها .

• تقوية المباني الحالية .

• استخدام أساليب هندسية جديدة لتصميم وتنفيذ المباني .

• التدريب على عملية مواجهة الكوارث وعمليات الإجلاء السريعة لتقليل الخسائرالبشرية .



مما تقدم يمكن القول انه لا يمكن توقع حدوث الزلزال لكن يمكن القول باحتمالية وقوعه وهذا يستدعي وجود خطة طويلة المدى هدفها استنباط كافة الوسائل التي تساعد على تقليل أثار الهزة الأرضية في حالة حدوثها والتي لها علاقة بالتخطيط العمراني واستخدام أساليب بناء معينة … الخ .

ولدينا حالة معاصرة لما حدث في اليابان وتركيا خلال السنين الأخيرة … حيث يقع البلدان في منطقة نشطة زلزاليا … حيث قامت اليابان باتخاذ كافة الإجراءات الضرورية من الالتزام بعمليات قواعد البناء وحماية خطوط المياه والكهرباء لمنع تلوث مياه الشرب واتساع الحرائق وبالتالي انتشار الأمراض والأوبئة بعد تعرضها للزلزال … مما يجعل الخسائر محدودة جدا بالرغم من الهزات الأرضية القوية .

أما في تركيا ( وهي مثال لدول أخرى في المنطقة ) حيث حدث فيها أربعة هزات أرضية قوية تزيد عن (7) بمقياس ريختر خلال الأعوام 1939-1944 ثم حدثت هزة كبيرة خلال عام 1960 وأخرى في عام 1992 أدت إلى مقتل الآلاف من الأشخاص … رغم كل هذه التحذيرات نلاحظ سقوط الآلاف من القتلى وتفشي الأمراض والأوبئة في زلزال عام 1999 حيث لم يتم اتخاذ أي إجراء طويل المدى كخطة طوارئ… حتى كودات البناء لم يتم مراجعتها لتلافي أضرار الهزة الأرضية حيث يلاحظ أن القسم الأكبر من الأبنية المتهدمة هي لعمارات سكنية شيدت حديثا مما أدى إلى سحق ساكنيها وهي بكل الأحوال خسائر غير مبررة ، ما حدث في زلزال تركيا الأخير في أغسطس 1999 درس قاسي يجب أن نتوقف عنده ونتبسط الدروس المستفادة منه في وضع أي خطة مستقبلية

*القيت المحاضرة في المنتدى الثقافي-نادي ابو ظبي السياحي في 18\2\2000

[د.فالح العمره]

دليل تدقيق المخططات الهندسية للمباني السكنية والتجارية
أهداف الدليل :
رفع المستوى الفني والتصميمي لمخططات البناء .
المحافظة على التراث المعماري المحلي .
إيضاح الشروط والتعليمات والأنظمة المتعلقة بالبناء .
تسهيل مهمة مهندسي البلدية وسرعة إنجاز أعمالها وتوحيد الأسس التي يجري العمل بها .
ملخص إجراءات الحصول على ترخيص البناء :
إرفاق الاستمارة الخاصة بطلب ترخيص البناء ومعها المستندات التالية :
صورة من صك الملكية مع الأصل للمصادقة .
صورة من البطاقة الشخصية الخاصة بالمالك .
ملف لحفظ الأوراق الموضحة أعلاه .
إصدار القرار المساحي من قبل البلدية موضحاً به حدود الأرض والشوارع المحيطة والمجاورين واتجاه الشمال ، ومساحة البناء المسموح بها والارتدادات والمناسيب والارتفاعات المطلوبة ، وكذلك أي اشتراطات خاصة بالبناء وتعليمات أي جهات معنية أخرى .
المخططات الابتدائية معتمدة من مكتب هندسي أو استشاري .
المخططات النهائية معتمدة من مكتب هندسي أو استشاري .
( يفضل تقديم المخططات النهائية للمشروع على نسخة C . D لحفظها في أرشيف البلدية ) .

مراجعة وتدقيق المخططات الهندسية
أولاً الأعمال المعمارية :
يجب توضيح جميع الأبعاد والمناسيب واتجاه الشمال على جميع المخططات المعمارية بمقياس رسم مناسب .

المخططات المعمارية المطلوبة .
الدراسات التحليلية للمشروع ( تحليل الموقع – أنظمة البناء ).
مخطط الموقع العام موضحاً عليه حدود الأرض وموقع البناء ونسبته والمجاورين ، ومواقف السيارات والمداخل والمخارج ، وعروض الشوارع والارتدادات والمناسيب المختلفة للأرضيات المحيطة بالمبنى .
المساقط الأفقية للأدوار المختلفة موضحاً عليها جميع الأبعاد والمناسيب ومقياس الرسم وجداول التشطيبات اللازمة.
كامل واجهات المبنى موضحاً عليها الارتفاعات وأنواع مواد النهو الخارجي .
قطاعات معمارية توضح الأفكار التصميمية على أن يكون أحدها ماراً بالدرج ، وتوضح على هذه القطاعات المواد المستخدمة لتشطيب الأرضيات والأسقف والحوائط وكذلك الأبعاد والمناسيب .
التفاصيل المعمارية اللازمة ( مثل تفاصيل السلالم والأرضيات والحمامات …… الخ ) .
مراعاة المتطلبات الخاصة للمباني ذات الطبيعة الخاصة حسب رؤية البلدية (مثل المناظير والمجسمات) .
ـ مراجعة التصاميم المعمارية :
يتم مراجعة التصاميم المعمارية وفقاً للاعتبارات التالية :
مطابقة التصميم للمعايير الخاصة بأنظمة البناء ( الارتفاعات – الاستخدام- الارتدادات - نسبة البناء - مواقف السيارات المطلوبة ).
ملائمة المداخل والمخارج للمبنى مع حركة السير في الشوارع المحيطة .
تدقيق شامل لمساحات وعروض كل من الفراغات الداخلية والممرات والسلالم والأبواب والنوافذ وغيرها وإبداء الملاحظات عليها .
توفير الإضاءة الطبيعية والصناعية وكذلك التهوية لكافة الفراغات .
مراجعة الواجهات من حيث الشكل الجمالي لها والمواد المستخدمة والألوان بما يتلاءم مع الطابع المعماري للمنطقة أو المدينة التي تقع بها .
مراعاة اشتراطات السلامة ( إطفاء الحريق ـ الإنذار بالحريق.. الخ ) .
التأكد من مطابقة المعماري مع الإنشائي ( المحاور والأبعاد ـ مواقع الأعمدة … الخ ) .
مراعاة المتطلبات الخاصة بذوي الاحتياجات الخاصة ( المعوقين ) .
مراعاة استخدام العوازل الحرارية حسب التعليمات المنظمة لذلك .
توفير الخصوصية للمجاورين .
ثانياً الأعمال الإنشائية :
يجب توضيح جميع الأبعاد والمناسيب ومقياس الرسم على جميع المخططات .

المخططات الإنشائية المطلوبة :
المخططات الإنشائية للأساسات والميد والجدران الاستنادية والأعمدة موضحاً عليها المحاور والأبعاد والتفاصيل اللازمة .
مخططات تسليح أسقف الأدوار المختلفة والسلالم مع جداول التسليح والتفاصيل التي تشمل القطاعات المختلفة والأبعاد وتسليحها وكيفية توزيع الحديد .
مخططات الخزان الأرضي والخزان العلوي شاملة تفاصيل تفريد حديد التسليح وكذلك العزل المائي .
مخططات خزان الصرف الصحي ( البيارة ) شاملة تفاصيل تفريد حديد التسليح وكذلك العزل المائي .
مخططات الأسوار شاملة تفاصيل حديد التسليح .
التفاصيل الإنشائية اللازمة على أن تكون شاملة الأبعاد وتفاصيل التسليح.
المذكرة الحسابية وتقرير دراسات التربة للمباني التي يزيد عدد أدوارها عن أربعة والمبانى التجارية .
الملاحظات الإنشائية مع تحديد إجهاد الخرسانة التصميمي ، وكذلك إجهاد الخضوع لحديد التسليح والأحمال الحية والميتة وعدد أدوار المبنى واستعمال الأدوار المختلفة ، وأية ملاحظات إنشائية أخرى مطلوبة لتدقيق وتنفيذ المخططات .
مراجعة التصاميم الإنشائية :
يتم مراجعة التصاميم و المذكرة الحسابية للمخططات الإنشائية والتأكد من وجود جميع الرسومات والتفصيلات الإنشائية بمقياس رسم مناسب وفقـاً لما يلي:
التأكد من توفر الاشتراطات الخاصة بالتربة ومراجعـة تصاميم الأساسات لمعرفة إجهاد التربة الموجود ومقارنته بالمسموح به ، ونوع وعمق التأسيس ، والاحتياطات الخاصة بعزل الأساسات في حالة ارتفاع منسوب المياه الجوفية .
مطابقة المخططات الإنشائية مع المخططات المعمارية ، والتأكد من أن جميع المتطلبات المعمارية قد أخذت في الاعتبار (المحاور والمناسيب والواجهات ... الخ ) .
التأكد من توفر جميع التفاصيل الإنشائية ولوحات محاور الأعمدة وجداول التسليح .
التأكد من توفر الملاحظات الإنشائية مثل إجهاد الخرسانة التصميمي ، وإجهاد الخضوع لحديد التسليح وطريقة عزل القواعد ، واستخدام الحديد المكسي بالأيبوكسي في حالة الاحتياج لذلك ، وغيرها من الملاحظات (مثل الغطاء الخرساني ، والمسافات بين قضبان حديد التسليح الرئيسية ، وكذلك المسافة بين الكانات ... الخ ) .
مراجعة المذكرات الحسابية والتأكد من مطابقة التصميم للمواصفات السعودية أو المواصفات الأخرى المعمول بها ، وتتم التصاميم الإنشائية وفقاً لما يلي :
1 - دراسة اتزان المنشأ تحت تأثير الأحمال الحية والميتة والرياح والزلازل وغيرها .
2 – دراسة كفاية جميع القطاعات الإنشائية للهيكل الإنشائي للمبنى تحت تأثير جميع الأحمال المعرض لها المبنى ، وذلك طبقاً لمتطلبات الكود السعودي للتصميم ( أو أي كود عالمي في حالة عدم توفر الكود السعودي ) .
3 – ضمان كفاءة الاستخدام Service Ability (مثل عدم حدوث شروخ تزيد عن الحدود المسموح بها بالمواصفات ، أو حدوث انحناءات كبيرة أو اهتزاز البلاطات عند السير عليها أو رشح الخزانات ) .
4 – العناية بأختيار الخرسانة المناسبة ( مثل الخرسانة الكثيفة أي ذات إجهادات عالية ، وضمان كفاية الغطاء الخرساني لحماية حديد التسليح من الصدأ ، العزل ، مقاومة الحريق ... الخ ) .
5 – التأكد من جميع أعمال عزل الرطوبة لتجنب رشح المياه وأي عوامل أخرى قد تؤثر على استخدام المنشأ .
6 – العناصر الإنشائية المطلوب مراجعتها :
- البلاطات والأعصاب والسلالم ، القشريات ، الأشكال الأخرى .
- الكمرات والميدات العميقة والشدادات .
- الأعمدة وجدران القص والجدران المسلحة التي توجد حول الأدراج والمصاعد .
- القواعد المنفصلة ، القواعد المستمرة ، اللبشة ، الجدران الاستنادية ، الخوازيق و هامات الخوازيق .
- الخزانات السفلية والعلوية وخزان الصرف الصحي ( البياره ).
7 - التأكد من أن القيم التي تم حسابها قد دونت بدقة على المخططات حسب المواصفات السعودية ، وفي حالة عدم توافر المواصفات السعودية يمكن الاستعانة بالمواصفات العالمية .
يراعى عند مراجعة المخططات والتفاصيل الإنشائية ما يلي :
1 – مخطط المحاور والأعمدة :
- مقياس الرسم (يجب ألا يقل مقياس الرسم لمخطط المحاور والأعمدة عن 1/100ولتفاصيل الأعمدة عن 1/10) .
- الأبعاد ومطابقتها مع المعماري .
- أبعاد مراكز الأعمدة بالنسبة للمحاور .
- أبعاد ومواقع الجدران الخرسانية مثل جدران القص وجدران الدرج والمصاعد الخرسانية والجدران الاستنادية .
- تسمية الأعمدة والمحاور .
- أماكن فواصل التمدد .
- جـداول الأعمـدة وتفاصيلهـا ( أبعـاد العمود وشكله ، التسليح الطولي ، الكانات …. الخ ) .
2 – مخططات الأساسات :
- إسقاط أبعاد القواعد ( مع إعطاء الأبعاد بين المركز والمحاور في اتجاهين متعامدين لوصف وضعها ) .
- تسميات القواعد مع محاورها .
- جداول القواعد .
( أبعاد القواعد المسلحة والعادية ، التسليح بالاتجاه الطولي والعرضي ، الحديد بشكل صندوقي بالاتجاهين والملاحظات ) .
- تفاصيل القواعد ( مسقط وقطاعين متعامدين ) .
- تفاصيل القواعد المشتركة والمستمرة إن وجدت مع تفاصيلها ( قطاعات وتفريد حديد التسليح ) .
- الشدادات بين القواعد إن وجدت مع تفاصيلها ( قطاعات وتفريد حديد التسليح )
- تسمية الميدات ( كمرات الربط ) على مستوى القواعد في حالة أخذ مقاومة الزلازل ، أو أي أسباب أخرى في الاعتبار مع التفاصيل اللازمة .
- تسميات الميدات العادية مع التفاصيل اللازمة .
- جداول الشدادات والميدات العميقة ( كمرات الربط ) على مستوى القواعد والميدات العادية .
( أبعاد القطاع ، التسليح السفلي ، التسليح المكسح ، التسليح العلوي ، الكانات ، الملاحظات ) .
- بادئ السلالم والأشاير .
- تفاصيل التسليح والأبعاد في حالة وجود قواعد مشتركة أو لبشة أو جدران استنادية مع مراعاة وجود الشناكل والكراسي وفواصل التنفيذ وفواصل التمدد .
- الملاحظات الإنشائية ( إجهاد الخرسانة العادية والمسلحة التصميمي ، وإجهاد خضوع حديد التسليح ، وإجهاد التربة ومنسوب التأسيس ... الخ ) .
3 – مخططات الأسقف :
1 – البلاطات العادية :
- سماكة البلاطات .

- امتداد البلاطات .
- تسليح البلاطات السفلي بالاتجاهين القصير والطويل (فرش وغطاء ) .
- تسليح البلاطات العلوي .
- تخفيض منسوب البلاطات في الحمامات والمطابخ بما لا يقل عن 15 سم أو حسب الحاجة إذا كان هناك مناسيب مختلفة ( مطابقة المعماري مـن حيث المناسيب ) وذلك لزوم أعمال الصرف .
- قطاعات في البلاطات المحيطة أو أي بلاطات أخرى لها تشكيل خاص مثل البلاطات الكابولية ( الأبعاد والتسليح) .
2 – الأعصاب ( الهوردي ) :
- تسمية الأعصاب .
- جدول التسليح ( العرض ، الارتفاع الكامل ، سماكة البلاطة العلوية ، التسليح العلوي والسفلي والكانات ) .
- التفاصيل ( الشكل والأبعاد ، تسليح البلاطة العلوية بالاتجاهين ، التسليح السفلي والعلوي والكانات ، الغطاء الخرساني ، مقياس الرسم لا يقل عن 1/100 للمساقط الأفقية و 1/10 للتفاصيل ) .
3 – الكمرات :
- تسمية الكمرات ( مع ملاحظة استخدام رموز للكمرات الساقطة تختلف عن تلك المستخدمة في الكمرات المدفونة في النظام الهوردي ) .
- جدول التسليح ( العرض ، الارتفاع ، السماكات ، التسليح العلوي والسفلي والمكسح والكانات ) .
- التفاصيل من حيث القطاع وتفريد الحديد ( الشكل والأبعاد، تسليح البلاطة العلوية بالاتجاهين ، التسليح السفلي العدل والمكسح والتسليح العلوي ، الكانات في القطاع الواحد ، الغطاء الخرساني ، تفريد الحديد ويظهر به كل نوع من أسياخ التسليح ومكان التكسيح وتشكيل نهايات الأسياخ ومكان ركوب التسليح وأقطار ثني الحديد ، وكذلك تغير المسافات بين الكانات بالقرب من وصلات الأعمدة مع الكمرات ، مقياس الرسم ) .
- تفاصيل في الكمرات ذات التشكيل الخاص ( الأبعاد ، التسليح ، مقياس الرسم ) .
4 – الفتحات في بلاطات السقف :
- مكان الفتحات وشكلها وأبعادها .
- تسليح محيطها .
5 – السلالم :
- مواقعها في المسقط وأبعادها .
- سماكات بلاطاتها وتسليحها الطولي والعرضي وكانات أدراجها .
- تفاصيلها وقطاع فيها وتفريد حديدها ومناسيبها ومقياس الرسم .
6 – القشريات وجدران القص والكمرات العميقة أو أي تشكيلات أخرى :
- سماكاتها وأبعادها وتسليحها .
- تفاصيلها الإنشائية ( أبعادها ، القطاعات ، التسليح وتفريده، شبكات التسليح ، الشناكل، الغطاء الخرساني ، مقياس الرسم ) .
- الملاحظات الخاصة بها وبتنفيذها .
7 – القطاعات التفصيلية :
- جميع القطاعات اللازمة لاستكمال وصف السقف من الناحية الإنشائية .
8 – المناسيب :
- توضيح مناسيب السقف .
- بسطات الأدراج .
- الخزانات العلوية والسفلية .
- سترة السطح ( الدروة ) .
- الأشكال المشكلة للواجهات .
- المناسيب الأخرى إن وجدت ومدى امتداد مسطحاتها .
الملاحظات الإنشائية :
1 – أنواع المواد المستعملة ( أنواع حديد التسليح ، أنواع الخرسانات ، أنواع الأسمنت 000 الخ ) ، نوع الحديد في حالة المباني الحديدية .
2 – الملاحظات الخاصة بمعالجة الخرسانة أثناء وبعد الصب ، ومدة المعالجة والمواد المضافة للخرسانة ، واستعمال الهزاز ، والمعالجة بالماء أو ما يعادله بعد الصب ، وفترة المعالجة ، وموعد فك الشدة مع ملاحظة الاشتراطات الخاصة بتصنيع الخرسانة وتركيبها في الأجواء الحارة أو الباردة.
3 – الملاحظات الخاصة بعمل التسليح ( مكان التكسيح ، امتداد الحديد العلوي في الحقول المجاورة ، قطر بكرات الثني ، طول الركوب ، الثغرات اللازمة لدخول الهزاز ، ربط حديد التسليح والكراسي والشناكل في حالة وجود شبكة تسليح مع إعطاء قطرها وكثافة استعمالها ، سماكة الغطاء الخرساني ) .
4 – ملاحظات أعمال الشدة الخشبية ( تشكيل الشدة حسب المناسيب وتشكيل الواجهة ، رفع الشدة في البحور الكبيرة ، معالجتها قبل الصب مثل تنظيفها و طليها بمواد تفصل الخرسانة عنها عند الفك بسهولة ، موعد فك الشدة ) .
5 – أية ملاحظات أخرى لها علاقة بالتنفيذ بشكل خاص .
التفاصيل الأخرى :
1 – تفاصيل الخزانات العلوية والسفلية والمسابح ( قطاعين في اتجاهين متعامدين ، أبعاد الكراسي ، الشناكل ، التسليح يتشكل دائماً من شبكتين ، ولكل شبكة الغطاء الخرساني ، تشكيل فاصل التنفيذ ، الخرسانة العادية ، العزل عن الرطوبة ، المانع المائي ، الملاحظات الإنشائية الخاصة ، المواد المضافة للخرسانة من أجل الحصول على خرسانة كثيفة .... الخ ).
2 - تفاصيل خزان الصرف الصحي ( البيارة ) وخزان التحليل إن وجد .
3 - تفاصيل العناصر الخاصة ( مثل المئذنة أو الجدران الخرسانية أو الاستنادية أو اللبشة أو المحراب أو الواجهات إذا كان فيها تعقيد أو أي عناصر أخرى مطلوبة لتنفيذ المشروع ) .
4 – نوع الحديد المستخدم ( إجهاد الخضوع ) في حالة المباني الحديدية مع ذكر الإجهاد التصميمي الذي تم التصميم على أساسه ، وكذلك تفاصيل الحماية من الحريق والمواد المستخدمة في ذلك .
5 – مواصفات اللحام والمسامير المستخدمة في وصلات المباني الحديدية وقطاعاتها والإجهاد التصميمي لها .
ثالثاً الأعمال الصحية :
يجب توضيح الأبعاد ومقياس الرسم لجميع المخططات .

المخططات الصحية المطلوبة :
مخطط عام موضحاً عليه مناسيب الشوارع والمواسير الخاصة بالتمديدات وغرف التفتيش وربطها بالمبنى مع التصريف العمومي .
المساقط الأفقية لخطوط المواسير وأقطارها وجميع الوصلات وزاوية انفراجها من وإلى خزانات المياه العلوية والسفلية .
مخطط الأعمال الصحية موضحاً عليه مختلف أنواع التركيبات والمواسير المستخدمة وأقطارها إلى خزان الصرف الصحي .
مخطط تفصيلي لغرف تفتيش ملحقات المواسير والغطاءات .
مخطط للسطح موضحاً عليه ميول تصريف الأمطار وأماكن التصريف وأقطار الأنابيب المستعملة بها واتجاه الصرف .
مخطط تصريف السيول ومياه الأمطار .
التفاصيل اللازمة للأعمال الصحية .
مراجعة التصاميم الصحية :
يتم مراجعة التصاميم والتأكد من مطابقتها للمواصفات القياسية السعودية أو العالمية المعتمدة وفقاً لما يلي:
مراعاة أن تكون مواقع خزانات المياه الأرضية بعيدة عن مصادر التلوث كخزانات الصرف الصحي وغرف التفتيش ، وأن تكون مرتفعة عنها بما يسمح أن يكون اتجاه سير المياه السطحية من الخزان إلى البيارة وليس العكس ، وأن تكون مجاورة للسور ما أمكن .
تناسب سعة خزان المياه مع حجم المبنى أو عدد الشقق والسكان المستفيدين بحيث لاتقل سعة الخزان عن 12م3 للمبنى المؤلف من وحدتين ، وتزداد حسب حجم المبنى .
عمل هبوط صغير بقاع الخزان بمقاس 50×50سم وعمق 25سم أسفل ماسورة سحب المياه من الخزان.
استخدام الأسمنت المقاوم للأملاح والكبريتات في بناء الخزانات تحت الأرضية مع وضع مواد مانعة للرشح إلى خلطة خرسانة القاعدة والجدران والسقف .
طلاء جدران وأرضيات الخزانات بمادة تمنع تسرب المياه ومراعاة ألا تكون خطرة على الصحة العامة .
طلاء جدران وأرضيات الخزانات بمادة مانعة لتكون الطحالب ، ويراعى أن تكون غير سامة .
أن يعلو قاع الخزان العلوي عن سطح المبنى مسافة كافية لضمان كفاية ضغط المياه المناسب للاستخدام .
نوع المواسير المستخدمة والتركيبات الصحية .
درجة الضغوط في المواسير .
موقع خزان الصرف الصحي ( في حالة عدم وجود شبكة صرف صحي) داخل فناء المبنى وتحت منسوب المبنى .
التمديدات الصحية الداخلية والخارجية وميول المواسير وأقطارها وغرف التفتيش ومواقعها .
خطوط التهوية وارتفاعاتها عن مستوى سطح المبنى.
رابعاً الأعمال الكهربائية :
المخططات الكهربائية المطلوبة :
يتم مراجعة المخططات الكهربائية للتأكد من وجود مخطط خاص لكل من فروع الأعمال الكهربائية بمقياس رسم مناسب وفقاً لما يلي :
مخطط توزيع وحدات الإضاءة مستقل لكل دور من أدوار المبنى .
مخطط توزيع القوى ( برايز عادية ، مكيفات ، مراوح ، سخانات ).
مخطط الهاتف وهوائي التلفزيون وشبكة الاستدعاء ( خارجي / داخلي ) والساعات.
مخطط لشبكة إنذار الحريق ( حسب أهمية المبنى ) .
مخطط شبكة تأريض المبنى .
مخطط لمانعة الصواعق ( حسب الحاجة ) .
مخطط لوحات التوزيع .
مخطط مسار الكابلات .
المخططات الأحادية ( Riser Diagram ) لكل نظام من الأنظمة المستخدمة في المبنى .
مراجعة التصاميم الكهربائية :
يتم مراجعة المخططات الكهربائية والتأكد من مطابقتها للمواصفات القياسية السعودية أو العالمية المعتمدة وفقاً لما يلي :
مراجعة جداول الرموز الكهربائية ومطابقتها على التصميم ( جداول الأحمال ) .
تدقيق حسابات شدة الإضاءة .
حساب أحمال الدوائر الكهربائية ومطابقتها على التصميم ( جداول الأحمال ) .
مراجعة حساب الفقد في الجهد وملاحظة ألا يزيد هبوط الجهد عن 2.5 ٪ من لوحة التغذية حتى أبعد نقطة في المبنى .
مراجعة أحمال المحولات الكهربائية ( إن وجدت ) .
التأكد من بيانات اللوحات الكهربائية الفرعية والعمومية ومطابقتها للأحمال ( سعات القواطع الرئيسية والفرعية ، مقاطع الأسلاك والكابلات ، وجود المحايد والأرضي ) .
التأكد من نظام تغذية المبنى بالتيار الكهربائي ( الجهد ، عـدد الأطوار ، الفازات ، الذبذبة ) حسب المناطق ( سكنية / صناعية ) .
التأكد من اشتمال التصميم على وسائل الحماية الكهربائية الأساسية ضد ( زيادة الحمل ، التسرب الأرضي ، انخفاض الجهد ) .
مطابقة ترقيم الدوائر الكهربائية مع أرقام القواطع الفرعية بلوحات التوزيع الكهربائية .
التأكد من كتابة إرشادات تمديد ماسورة الهاتف العمومية حسب تعليمات الجهة المختصة.
التأكد من وجود رسومات إيضاحية لبيان كيفية تنفيذ وإنشاء شبكة التأريض .
التأكد من وجود رسومات إيضاحية لبيان كيفية تنفيذ وإنشاء شبكة مانعة الصواعق .
خامساً الأعمال الميكانيكية :
المخططات الميكانيكية المطلوبة :
يتم مراجعة المخططات الميكانيكية للتأكد من وجود مخطط خاص لكل من فروع الأعمال الميكانيكية بمقياس رسم مناسب وفقاً لما يلي :
مخطط توزيع وحدات التكييف أو أي أجهزة ميكانيكية مستقلة لكل دور من أدوار المبنى .
مخطط لمسارات وأحجام مجاري التكييف المركزي .
مخطط توزيع القوى ( برايز عادية ، مكيفات ، مراوح ، سخانات ).
مخطط لشبكة ونظام إطفاء الحريق ( حسب أهمية المبنى ) .
مراجعة التصاميم الميكانيكية :
يتم مراجعة المخططات الميكانيكية والتأكد من مطابقتها للمواصفات القياسية السعودية أو العالمية المعتمدة وفقاً لما يلي :
مراجعة جداول الرموز الميكانيكية وجداول الكميات ومطابقتها على المخططات .
تدقيق حسابات التكييف المركزي والتهوية وأية أعمال ميكانيكية أخرى .
حساب أحمال الخدمات الميكانيكية ومطابقتها على التصميم ( جداول الأحمال ) .
مطابقة ترقيم مفاتيح التشغيل للمعدات أو الوحدات الميكانيكية بلوحات التشغيل على الأرقام.
التأكد من كتابة الإرشادات العمومية حسب التعليمات .
التأكد من وجود رسومات إيضاحية لبيان كيفية تنفيذ المعدات والوحدات أو الأجهزة الميكانيكية .
نموذج استمارة تدقيق المخططات

[فتى الوادي]

لاهنت يا فالح العمره وبيض الله وجهك على الموضوع