تصميم وتنفيذ شبكات الصرف الزراعي: الدليل الشامل للمهندسين والمزارعين

الدليل الشامل للصرف الزراعى لصرف المياه الزائده
Agriculture drainage guide (Installation steps)

أنظمة الصرف تحت السطحي أو مايسمي بشبكات الصرف الزراعي من العناصر الحيوية في تصميم وتنفيذ المساحات الخضراء، حيث تساهم في تحسين كفاءة استخدام المياه، وحماية النباتات من الغمر، والحفاظ على استقرار التربة. وعلى الرغم من أن خطوات التنفيذ قد تختلف تبعًا لنوع النظام المستخدم ومساحة الموقع وطبيعة التربة، إلا أن هناك مجموعة من الخطوات العامة التي تُشكل أساس عملية التنفيذ الناجحة.

أولاً: دراسة الرسومات (Drawings Study).

تُعد دراسة الرسومات التنفيذية المرحلة الأولى والأساسية لضمان تنفيذ المشروع بكفاءة عالية وتحقيق أفضل النتائج. تبدأ هذه العملية بمراجعة دقيقة للرسومات التصميمية (IFC) بهدف التأكد من توافقها مع متطلبات المشروع وخلوّها من التعارضات، ثم يتم الانتقال إلى إعداد الرسومات التشغيلية (Shop Drawings)، والتي تتضمن تفاصيل فنية أدق وتُستخدم كمرجع أساسي أثناء التنفيذ الفعلي. تشمل الرسومات التشغيلية الخاصة بشبكات الصرف والعناصر ذات الصلة ما يلي:
  1. تحديد نوع المواسير المستخدمة، مع تحديد أقطارها بدقة، وتوضيح الميول المطلوبة، وأماكن القطع والتوصيلات (Fittings).
  2. تحديد مواقع نقاط التنظيف (Cleanouts) اللازمة لأعمال الصيانة الدورية المستقبلية.
  3. تحديد مواقع المناهل الرئيسية (Manholes) لشبكة الصرف، مع مراعاة سهولة الوصول وسرعة التفريغ.
  4. إعداد مساقط أفقية توضّح توزيع شبكة المواسير طبقًا للرسومات التصميمية، وفقًا لأحد الأنماط التالية: الشبكة المتوازية (Parallel)، الشبكية (Grid)، شبكة عظام السمك (Herringbone).
  5. إعداد قطاعات رأسية (Cross Sections) توضّح بالتفصيل كلا من ترتيب طبقات الردم، سمك كل طبقة، مواقع تركيب المواسير بدقة، سمك طبقة الزلط أسفل المواسير لضمان الحماية والثبات.

ثانيًا: معاينة الموقع العام (Site Overview).

تُعد معاينة الموقع خطوة أساسية تسبق بدء التنفيذ، وتهدف إلى فهم طبيعة الأرض والتأكد من جاهزيتها للعمل. تبدأ هذه المرحلة بزيارة ميدانية للموقع، تتضمن جولة استكشافية دقيقة لتحديد التضاريس، والتأكد من خلو المنطقة من أية معوقات قد تؤثر سلبًا على التنفيذ، مثل:الأشجار أو المزروعات القديمة، الردميات، أية عوائق إنشائية أو بيئية أخرى تحتاج إلى إزالة أو معالجة مسبقة.

بعد الانتهاء من المعاينة، يتم تحليل الكميات والمواد المطلوبة، ويُباشر إعداد طلب الشراء (Purchase Request) تمهيدًا لاعتماده من الجهات المعنية. تشمل هذه المرحلة ما يلي:

  • تحديد أنواع المواسير المستخدمة، مع اختيار الأقطار المناسبة حسب التصميم المعتمد.
  • حصر دقيق لأنواع القطع (Fittings) المطلوبة، مع تحديد عدد كل نوع لضمان توافرها وقت التنفيذ.
  • تحديد نوع لفائف الجيوتكستيل (Geotextile)، مع توضيح الوزن النوعي المطلوب بوحدة جم/م²، حسب طبيعة الاستخدام.
  • تحديد حجم الزلط (Gravel Size) المناسب، مع تحديد نسبة التدرج الحجمي لضمان تحقيق أفضل أداء في عمليات الردم والصرف.

ثالثًا: مرحلة التنفيذ (Execution).

تبدأ مرحلة التنفيذ بأخذ ميزانية شبكية لكامل المسطح، لتحديد مناسيب التأسيس لشبكة الصرف بدقة وربطها بـ الصفر المعماري المعتمد في المشروع. يجب أن تتم أعمال الحفر لتنفيذ نظام التصريف تحت السطحي طبقًا للأبعاد والمناسيب والأعماق المبينة في المخططات التنفيذية والمواصفات الخاصة، مع ضرورة اتخاذ جميع الاحتياطات اللازمة لسند أجناب الحفر في الأعماق الكبيرة، واستخدام معدات الحفر المناسبة حسب طبيعة التربة.

  • متطلبات وأبعاد الخندق:
  1. يجب ألا يقل عرض الخندق في جميع الحالات عن القطر الخارجي للمواسير + 10 سم من كل جانب.
  2. الحد الأدنى لعرض الحفر هو 25 سم في جميع الحالات، لضمان سهولة التنفيذ واستيعاب جميع الطبقات المطلوبة.
  3. يجب أن تكون أبعاد الخندق كافية لتمديد: مواسير الصرف تحت السطحي، طبقة الزلط (المرشح الركامي)، نسيج الجيوتكستيل وذلك بما يتوافق مع ما تنص عليه الرسومات والمواصفات الفنية الخاصة.
  • إعداد قاع الخندق:
  1. يتم تسوية قاع الخندق بدقة وفق الميول المحددة في المخططات، لضمان التصريف الفعّال.
  2. يجب أن يُؤمَّن قاعدة استناد قوية وثابتة لعناصر التصريف (الكراسي).
  3. بعد التسوية، يتم تنفيذ طبقة من الردم الركامي (زلط) بسمك لا يقل عن 5 سم، لتشكيل القاعدة السفلية قبل بدء تركيب المواسير.
أعمال الرفع المساحي وتحديد نطاق العمل


البدء فى توقيع مناسيب وعمق الحفر لخنادق الصرف

التنفيذ في التربة من الصنف (A4, A5,A6-7 ) وفقا لمواصفات ال AASHTO.

  • عمل ميزانيه شبكيه بعد إنتهاء أعمال الحفر للخنادق (Trenches).
  •  وضع القماش الجيوتكس بكامل محيط الحفره مع الحفاظ على مسافه التداخل (Overlapping) بين قطع القماش (يفضل ألا تقل مسافه التداخل عن 30 سم دون الحاجه إلى شد) ،وبحيث يستوعب كافة عناصرشبكة التصريف والماده المرشحة (الزلط والجيوتكستايل).
  • كما يجب أن يتم فرد الأنسجة على طول شبكة التصريف بحيث يتم تأمين تداخل لا يقل عن 30 سم بين القطع المتجاورة، وان يكون التداخل بإتجاه جريان المياه (لتفادى أى نقاط ضعف فى التراكب والتداخل).
  • يجب إزالة كافة المواد المفككة والغريبة وأى مواد قد تلحق ضرراً بالنسيج الأرضي مـن قـاع الحفر قبل المباشرة بفرده .
  • كما يجب أن يتم فرد مواد النسيج الأرضي وتمديد المواسيروالوصلات وفرد مواد الطبقة المرشحة بطريقة تضمن عدم إلحاق أى أضرار بالنسيج الارضي مثل الثقب او التمزق ، وعندما يلاحظ مثل تلك الاضرار يجب على المقاول التعديل في طريقة العمل او المواد المستخدمة، واستبدال قطع النسيج المتضررة وفرد قطع جديدة سليمة فوق القطع المتضررة .
  •  بعد فرد النسيج الأرضي يتم فرد مادة الطبقة الركامية المرشحة (بسمك لا يقل عن 5 سم أسفل المواسير) مع مراعاة عدم إلحاق أى أضرار بالنسيج الأرضي والحفاظ على ثباته في موقعه.
فرش نسيج الجيوتيكستايل وفرد طبقه ركام الترشيح
  • يُعتبر وضع المواسير المثقبة مُغطاة بطبقة من الجيوتكسيل (Geotextile) خطوة أساسية في ضمان كفاءة نظام الصرف. هناك بعض المصانع التي تقدم المواسير مغلفة بالفعل بهذه الطبقة الجاهزة للاستخدام. ترجع أهمية استخدام نسيج الجيوتكستيل إلى أنه يساعد النظام على عدة جوانب هامة لتحسين الأداء وجودة التنفيذ، مثل:
  1. منع انسداد نظام الصرف بالرمال والرواسب (Prevent Clogging)، مما يضمن تدفق المياه بشكل مستمر دون تعثر.
  2. الفلترة للمياه (Filtration) بشكل فعال، مما يحسن من جودة المياه ويقلل من تراكم الشوائب في النظام.
  3. تعزيز متانة المواسير (Reinforce) لضمان استدامة الشبكة وتحملها للأحمال المختلفة على المدى الطويل.
  4. فصل طبقة الزلط عن الردم بالرمال (Separation) بشكل دقيق، مما يساهم في الحفاظ على كفاءة النظام وتقليل خطر انسداده.
  • يجب تمديد انابيب شبكة التصريف تحت السطحي ووصل قطعها المختلفة وتنفيذ مخارج ونهايات شبكة التصريف تحت السطحية طبقًا للمواقع والميول والمناسيب المبينة في المخططات والمواصفات الخاصة و حسب الجهات المصنعة،
  • توصيل المواسير معا بالقطع اللازمه (يمنع إستخدام أكواع 90 درجه لعدم إنسداد المواسير)
  •  يجب ان تكون الجهة المثقبة من المواسير من الأعلى، ويجب تنظيف كافة المواسير والوصلات والنهايات والمخارج قبل تمديدها ووصلها (إتباع الرسومات فى تنفيذ أماكن القطع وأماكن Cleanouts) ،(يمكن وضع الثقوب من أسفل فى حاله الإستخدام لغرض خفض منسوب المياه الجوفيه - مرفق صوره) .
  • يمكن أن تكون الثقوب دائريه او شرائح مستطيله مع مراعاه عدد الثقوب والمسافات البينيه على محور المواسير (إتبع المواصفات القياسه الخاصه بالمواسير المثقبه )
  • لا يسمح بالردم فوق المواسير ووصلات الشبكة قبل فحصها ومعاينتها والموافقة عليها من قبل المهندس.
  • تركيب مواسيرغير مثقبه (Solid) فى نهايات الخطوط توصيلا بالمناهيل
  •  يجب ان يتم فرد الطبقة المرشحة في طبقات لا يزيد سمكها الأقصى على 15 سم حول الأنابيب وعلى كامل عرض الخندق الدك الخفيف، ويجب مراعاة عدم إلحاق أى أضرار بتمديدات المواسير أو بالأنسجة مع الأرضية.
  • بعد استكمال تنفيذ شبكة الصرف وتنفيذ طبقة المرشح الركامية وانهائها حتى المناسيب المبينة على المخططات وفي المواصفات الخاصة، يجب استكمال تغليف الطبقة المرشحة بالنسيج الارضي المفرود سابقا بتامين التداخل المطلوب.

تركيب خطوط مواسير ذات الثقوب واستكمال الزلط اعلى المواسير

إستكمال أعمال الردم بالرمال على طبقات لا يزيد سمك الطبقه على 10 سم والدك حتى الوصول إلى 95 % من الكثافة الجافة القصوى.
  • عندما تقع تمديدات المصارف تحت السطحية ضمن مناطق تنفيذ طبقات الرصف، يجب تنفيذ اعمال طبقات الرصف بأسرع ما يمكن، وعدم ترك خنادق الصرف تحت السطحية مكشوفة مدة تزيد على ثلاثة ( 3 ) أشهر بعد تنفيذ أعمال شبكات الصرف تحت السطحية واعادة الردم وعندما تزيد المدة على ذلك يجب ازالة طبقات اعادة الردم التي تلوثت بالتربة واعادة الردم بمواد جديدة مقبولة فنيا .
  • اما عندما تقع هذه التمديدات خارج الطريق فيجب تنفيذ طبقة من الردم  بالتربه بسمك 30 سم بإستخدام تربة من الصنف A3, A4, A5, A7 ، في الجزء العلوي من الخندق لمنع تسرب المياه السطحية الى المصرف مع تشكيل السطح كما هو مطلوب بلوحات التصميمه  (Grading).
  • البدأ فى أعمال تركيب خطوط مواسير الرى الرئيسيه والفرعيه وأماكن المحابس (Irrigation Works) .
  • البدء فى أعمال زراعه الأشجار والنخيل  أولا ثم زراعه الشجيرات والنجيل (Planting).

شكل انماط التوزيع خطوط الصرف قبل وبعد الزراعة

رابعا: التنسيق بين الأعمال المختلفه (Coordination)

ضروره عمل التنسيق اللازم مع مختلف التخصصات الأخرى على سبيل المثال :-

  • يجب الإنتهاء من إنشاء وتنفيذ جميع الأعمال والتى منسوب تأسيسها أعمق من خطوط الصرف التحت السطحى.
  • دراسه مخارج (clean out) حتى لا تتعارض مع أماكن أعمده الإناره أو ممرات المشاه أو أعمال تركيب الفرش.
  • دراسه أماكن الأشجار والنخيل بحيث لا تكون أعلى خطوط الصرف مباشره .
  • دراسه ميول خطوط الصرف جيدا بحيث لاتقل الميول عن 1-2 % (يمكن أن تختلف حسب التصميم)

خامسا: أعمال حصر الكميات (Quantity Survey)

  • بالإستعانه بالميزانيات قبل الحفر وبعده نستطيع معرفه كميات الحفر والردم للأعمال الترابيه .
  • بعد تركيب المواسير يتم حصر أطوال المواسير وأعداد القطع المستخدمه .
  • عن طريق أطوال خنادق الحفر وسمك طبقه الزلط يمكن معرفه كميات الزلط .
  •  بمعلوميه أطوال الخنادق وبالإستعانه بالقطاعات المرسومه يمكن معرفه مسطحات لفائف الجيوتكستايل .

سادسا: تسليم أعمال إختبارالشبكه (Testing)

  • نبدأ بعمل إختبار تدفق للمياه بعد الإنتهاء من التركيب، للتأكد من أن المياه تتدفق بشكل صحيح من خلال النظام إلى منطقة التصريف (المناهيل).
  •  يجب أن تكون جميع المواد المستخدمة في أنظمة الصرف تحت السطحي متوافقة مع المعايير الدولية والمحلية، مثل معايير ASTM أو ISO.

سابعا: أعمال الصيانه الدوريه (Maintenance)

  • الصيانة والمتابعة عن طريق وضع جدول صيانة دوري مثل تنظيف الأنابيب وفحصها للتأكد من عدم وجود إنسدادات.

طريقه لف القماش على المواسير وتسليحها بالسلك
Astral GeoRex

بإتباع هذه الخطوات، يمكنك تنفيذ نظام تصريف جيد وفعال لضمان تصريف المياه الزائدة بشكل صحيح ومنع تجمعها في المناطق غيرالمرغوب فيها.

المواصفات القياسيه لعناصر الصرف تحت السطحى (Standard Specifications).

مواد الصرف تحت السطحي تُستخدم لضمان تصريف المياه الجوفية أو المياه الزائدة من التربة بطريقة فعّالة وآمنة ولذلك يجب إتباع المواصفات القياسيه للمواد المستخدمة في أنظمة الصرف تحت السطحي.

الأنابيب المثقبة (Perforated Pipes).

  • يمكن تنفيذ اعمال شبكة التصريف تحت السطحية باستخدام الانابيب الخرسانية او الفخارية او الحديدية او البلاستيكية PVC 
  • تنص المواصفات الخاصة على استخدام انابيب مثقبة، فان تثقيب الانابيب يجب ان يتم بثقوب دائرية او على شكل شقوق طبقًا للمواصفات الخاصة.
  • ويجب ان تتراوح اقطار الثقوب الدائرية في الانابيب البلاستيكية بين (5-10) مم في (4) صفوف متناظرة بالنسبة لمحور الانبوب، والا يزيد البعد بين الثقوب المتجاورة في الصف الواحد على 10 سم من المحور الى المحور
  •  اما فتح الشقوق فيتم في صفين(2) موازيين للمحور ويتراوح عرض الشق بين واحد ونصف الى ثلاثة (3-1.5 ) مم وطول الشق (25-40) مم، والمسافة بين الشقوق ( 20-30 ) ضعف عرض الشق.
  •  اما في الانابيب المعدنية فان تنفيذ الثقوب الدائرية او الشقوق يجب ان يتم طبقا لمواصفة 36 AASHTO ويجب فتح الثقوب قبل تغطية ومعالجة الانابيب.

أنواع المواسير المثقبه (الصلبه والمرنه )
 Types - Perforated Pipe

ركام المصارف تحت السطحية - مادة المرشح  (Crushed Stone Aggregate)

  • يجب تنفيذ طبقة المرشح المحيطة بأنابيب الصرف تحت السطحي من المواد الركامية حرة التصريف التي تسمح بمرور المياه وتمنع تسرب حبيبات التربة الى الانابيب.
  • ان تكون طبقة المرشح المحيطة بأنابيب الصرف تحت السطحي من الركام المكسر او الطبيعي النظيف والمقاوم للماء.
  •  كما يجب الا تقل الكثافة الكلية للركام عن (2.35) جرام/سم3
  •  والا تزيد نسبة امتصاص الماء على 2.5 %
  •  والا تزيد نسبة التاكل حسب اختبار لوس انجلوس على 40 % ل( 500 ) دورة.
  • يجب ان تحقق المواد المستخدمة التدرج المناسب للسماح بمرور المياه ومنع تسرب حبيبات التربة،
  •  يجب عند اختيار التدرج التحقق من ذلك بالعلاقات التالية، او اية علاقات ومتطلبات اخرى تنص عليها المواصفات الخاصة

الأنسجة الأرضية (Geotextile)

يجب ان تكون الانسجة الارضية مطابقة للانواع والمواصفات المنصوص عليها في المواصفات الخاصة والمخططات ووثائق العقد الاخرى. يتم إجراء العديد من اختبارات الجودة على الأنسجة الأرضية المستخدمة في الصرف تحت السطحي، بما في ذلك:

  • اختبار نفاذية الماء عن طريق قياس قدرة النسيج على السماح للمياه بالتدفق من خلاله.
  • اختبار قوة الشد وقدرته على مقاومة التمزق.
  • اختبار المتانة وقياس قدرة النسيج على مقاومة التآكل والتمزق.
  • اختبار المقاومة للعناصر الكيميائية الموجودة في التربة والمياه.
  • اختبارات الوزن لتحديد وزن لكل متر مسطح كمؤشر على كثافه النسيج.
تشوين ركام الترشيح وتجهيز قماش الجيوتكستايل

مخارج الصرف تحت السطحية (Subsurface drain outlets).

  •  تنفيذ نهايات ومخارج المصارف تحت السطحية من الاكواع والانابيب والوصلات باستخدام نفس المواد المستخدمة في تنفيذ شبكة التصريف.
  • ويجب الا يقل قطرها على 10 سم، كما يجب ان يتم وصلها مع انابيب الشبكة ومع بعضها باستخدام المواد وبالطريقة الموصى بها من الجهة المصنعة والمعتمدة لوصل انابيب الشبكة، مع مراعاة ان المخارج والنهايات يجب ان تكون غير مثقبة.
تعليقات