سعود الملك جامعةوالزراعة األغذية علوم كلية

الزراعية الهندسة قسم

اآلبار اهيدروليك والمضخات

هزر 437

عواد سعيد أ.د.فوزي

هـ1427

0

هزر437 المقرر موضوعات الجوفية المياهالحاملة الطبقات في الجريان أنواع

التصميمي اآلبار تصرفاآلبار من التصرف تقدير طرقوتصرفها اآلبار ماء مستوى على التداخل تأثير مدى

اآلبار: تصميم التأثير دائرة قطر نصف تحديد

وصيانتها: اآلبار وتشغيل اختيار الحفر اكتمال بعد األولي الضخالنوعية السعة اختيارثابت ضخ بمعدل اآلبار اختياراآلبار تنظيف طرقالتشغيل. طرق

المضخات: هيدروليكيا المضخة رفع

المضخة أجزاء من المائي الفاقدالمضخات اختيار المضخات، أداء قوانين

المضخات: أنواع المياه لرفع الالزمة المضخات قدرات

والغاطسة والعميقة التربينية المضخاتأداؤها. منحنيات

الضخ: محطات ومواصفاتها. الضخ محطة مكونات

واختيارها: وصيانتها وتشغيلها المضخات تركيب المضخات في الشائعة المشاكل

الالزمة الصيانة أنواعالتصميمية. المواصفات حسب المضخات اختيار

الحاسوبية: التطبيقات الحاسوب. باستخدام والمضخات اآلبار على تطبيقات

الجوفية المياه

ترسبات وفي الصخور مسام في الموجود الماء على يطلق مصطلح يستخدم ال المياه من النوع هذا أن من وبالرغم. تماما المتشبعة المناطق

المياه أن إال ، األرض سطح على المتوفر الماء مثل واسع نطاق على من العديد وفي. الريفية المناطق في المياه مصادر أهم أحد تمثل الجوفية

بل للشرب، الصالحة المياه من مخزون أكبر الجوفية المياه تشكل المناطق في وحتى. والمحلية الصناعية ولألغراض الري لمياه األوحد المصدر تعد

.عديدة ألغراض الجوفية المياه من كبير كم استخراج يتم الرطبة، المناطق سطح على الموجودة المياه على الجوفية المياه تفضل عام وبوجه

كما لألمراض، المسببة الطفيليات جراء من للتلوث تعرضا أقل ألنها األرض

1

درجة ذات أنها إلى باإلضافة األرض سطح تحت طفيف بعد على توجد أنها لسنين تعرضت التي تلك حتى المناطق من العديد في ومتوافرة ثابتة حرارة. الشديد الجفاف من عديدة

كميات رشح من مباشر بشكل الضحلة الجوفية المياه معظم تتكون أما. السطح تلي التي الطبقة إلى الذائبة والثلوج األمطار مياه من صغيرة آلالف راكدة فتظل التربة مسام تمسكها فقد الغور البعيدة الجوفية المياه

. السنين لماليين بل األمالح من كبيرة كميات على يحتوي المياه من النوع هذا وبعض

تكونها أثناء بها المحيطة الصخور أمسكتها مالحة بحر مياه تكون وقد المذابة البيئات أغلب في الغور البعيد المالح الماء أن غير. الزمان قديم منذ

. الصخور تكون عند المحصور الماء ذلك يمثل وال ببطيء ينتقل الجيولوجية الجوفية المياه من قليلة كميات تنتج فقد البركانية المناطق في أما

تلي التي الطبقة من األعمق الجزء في المنصهرة النارية الصخور كتل من كميات تكون ساخنة، عيون بها توجد التي المناطق في وحتى. السطح

من ٪1 نسبة من أقل عام بوجه المنصهرة الصخور مصدرها التي المياه. السطح على المتدفق الساخن الماء مجموع

الجوفية المياه حركة أو الصخور نفاذية أساس على الجوفية المياه حركة معدل يتحدد

أن كما الماء، مستوى انحدار معدل وكذا المياه هذه تحوي التي الترسبات حركة معدل ويعد. النهر مجرى انحدار على يعتمد النهر مياه تدفق معدل ببضعة الغالب في وتقدر السطح، مياه من سرعة أقل الجوفية المياه

خصائص أهم أحد البطيئة الحركة هذه وتعد ،اليوم في قليلة سنتيمترات ومتوافرة األرض في موجودة ستظل أنها يعني ذلك ألن الجوفية المياه

طريقها تأخذ أن قبل استخدامها لإلنسان يمكن بحيث نسبيا طويلة لفترات الجوفي الماء يتحرك فقد للماء، الحافظة الطبقات توافرت فإذا. البحر إلى.مترات الكيلو بمئات تقدر لمسافة مصدره من

:الجوفية المياه أصل وذلك العالم، في كلها للمياه األساسي المصدر والثلوج األمطار تعد

فوق يتدفق أن إما موقعه في يستغل ال الذي المائي التساقط من الجزء وهكذا. الجوفي الماء موارد من فيزيد باطنها إلى يتسرب أو األرض سطح

السطحية المياه من كل مصدر هي تستعمل ال التي الثلوج أو األمطار فإن االحتياجات ولكافة وللصناعة والتسرب للري الالزمة الجوفية والمياه

.األرضية الكرة سطح على والحياتية البشرية في العذبة للمياه الرئيسي المصدر األرضية المياه دورة تمثل

الكرة سطح ارباع ثالثة تغطي التي المحيطات بمياه تبدأ فإنها الطبيعة، الشمس ألشعة نتيجة المائية األسطح هذه من المياه تتبخر حيث األرضية، وبفعل السحب، مكونة الجوي الغالف في المتصاعدة األبخرة وتتجمع

بالتكاثف السحب تأخذ التكاثف حبيبات وبوجود الباردة الهوائية التيارات حيث وثلوج، وبرد امطار هيئة على األرض إلى أخرى مرة المياه وتسقط

فإنه االثاني القسم أما والبحيرات، والوديان األنهار إلى منها قسم يجري

2

في يستمر آخر وجزء النباتات جذور منطقة في السطحية التربة في يتغلغل لتغذي األرضية الجاذبية تأثير تحت الجذور منطقة أسفل إلى التغلغل

أخرى مرة تظهر المياه فهذه. الجوفية المياه تكون أو األرضية الخزانات إلى السطحية المياه مع األرض سطح على تجري ينابيع هيئة على

.جديد من الهيدرولوجية الدورة لتبدأ المحيطات مقترنة الجيولوجية التكوينات بعض في أيضا الجوفية المياه وتوجد

التفاعالت لبعض نتيجة قليلة بكميات أيضا توجد كما تكوينها، بوقت المصاحبة المياه في الحال هو كما األرض سطح تحت تحدث التي ةالكيميائي

كانت التي األبخرة انطالق مع مباشرة تنتج حيث البركانية، لألنفجارات سطح إلى وصولها قبل تبرد عندما المنصهرة الصخور داخل محبوسة

.األرض ألغراض الجوفية المياه على رئيس بشكل المملكة في الزراعة تعتمد

ــاه سقوطها، ومواعيد كمياتها انتظام وعدم األمطار لندرة وذلك ، الري فالمي األرض، بــاطن إلى النفــاذة الطبقــات خالل من المتسربة المياه هي الجوفية

األمطــار وتعد الجوفيــة، الخزانات بذلك مكونة صماء طبقة فوق تتجمع حيث األنهـار مثل الســطحية الميــاه إلى باإلضافة المياه لهذه الرئيس المصدر هي الرغم وعلى األرض، لباطن المتسربة الفائضة الري مياه من أو البحيرات أو

لتمتلئ تعــود فإنها الجوفية الخزانات من المياه هذه استغالل من ــا من تلقائيالمصادر. هذه نفس

فإن لذلك مياه، بدون مستحيلة واالجتماعية االقتصادية التنمية تعتبر على تقتصر ال تأثيرات المياه، قطاع في القرار صانعو يتخذها التي للقرارات

شروط األهمية من الدرجة وبنفس أيضا تشمل بل فحسب االقتصادية األبعاد اقتصادية أبعاد من الشروط بهذه يرتبط وما وبقاءه وصحته اإلنسان سالمة

الماضي في المياه على اإلنسان طلب كان ولقد واجتماعية، بالنسبة قليال على التأثير ضعيفة التكنولوجية قدراته كانت وحين المتوافرة لمصادرها

لمختلف المائية االحتياجات تلبية في مشكلة ثمة هناك تكن ولم البيئة،االستعماالت.

القدرات وتنامي المياه استهالك وزيادة السكان تزايد فإن اليوم أما ظهور إلى جميعها أدت قد البيئة على سلبي نحو على المؤثرة التكنولوجية

المياه أهمية تتضح هنا البيئة. ومن وتلوث المياه استعماالت على التنافسالبيئة. حماية في يلعبه الذي الرئيس الدور وخاصة لإلنسان بالنسبة

الساقط معدل على تعتمد السنوي معدلها في واضح هو وكما كمية بين الفرق هي المياه هذه كمية أن القول يمكن وللسهولة المطري،

هذه من الطبيعي التصريف مياه وكمية المائية الطبقات تغذي التي المياه 0الطبقات

جوفية مائية بثروة تتمتع المملكة بأن والدراسات األبحاث أوضحت كبيرة المعنون الكتاب راجع الموضوع هذا حول المعلومات من )للمزيد جدا الباسط والمياه-السعودية-عبد الزراعة خضر/ وزارة سنابل "سبع

الخطيب(.

الجوفي التخزين وعيوب مزايا  

3

المزايا بعض له الــري ألغــراض الجوفية الميــاه اســتغالل أن شك اليلي: كما بإيجاز تلخيصها ويمكن العيوب، وبعض

المزايا: في الحال هو كما ضخمة منشآت إقامة إلى الجوفية المياه تحتاج ال

فيه تتــوفر خــاص موقع اختيار إلى إنشاؤها يحتاج ال التي السطحية الخزانات منســوب خفض على الجوفية الميــاه اســتنزاف يســاعد كما ،خاصة شــروط الشــرب، أو الــري في اســتعمالها أولهما غرضــين، تخدم فهي وذلك سطحهااألرضي. الماء منسوب خفض أي الباطني، الصف في تساعد وثانيهما

العيوب: تكون المياه ملوحة درجة من أعلى الجوفية المياه ملوحة درجة غالبا

جيولوجية دراسة إلى يتطلب الجوفية الميـــاه اســـتغالل أن كما الســـطحية، صــعوبة على عالوة وســمكها، للميــاه الحاملة الطبقــات نوعية لتحديد مكثفةــتي الصــناعية األعمال إنشاء تعذر بسبب الجوفية المياه مسار في التحكم الحركتها. تحكم

الجوفية المياه تواجد مناطق للتربة، البينية الفراغات بين األرض طبقات في الجوفية المياه تتواجد

التالية: المناطق في المياه هذه تواجد مناطق تحديد ويمكن

التهوية: منطقة -مياه1 الجوفية، المياه منسوب حتى األرض سطح من المنطقة هذه تمتد

بفعل الحقلية الســعة عن الفائضة الميــاه تترشح المنطقة هذه مسام وخالل ويطلق التشــبع، منطقة تصل أن لغاية األســفل إلى األرضــية الجاذبية أحيانــا

من النوع هذا على يعتمد أن يمكن وال الرشح، مياه التهوية منطقة مياه علىالري. لمشاريع التخطيط عند المياه

التشبع: -منطقة2 الطبقة حتى الجوفية المياه سطح منسوب من المنطقة هذه تبدأ

وتــدعى بالمــاء، مليئة المنطقة هذه في التربة فراغات جميع وتكون الصماء، الطبقــات من مكونة عــادة وتكــون للميــاه، الحاملة بالطبقــات المنطقة هذه

بالحصى. المخلوطة الرملية الطبقات من تكون أو مختلفة بأحجام الرملية

المتصلة: غير الفجوات -منطقة3ــتي المنطقة وهي ــبع، منطقة تلي ال ــاه فيها تتواجد التش ــكل المي بش

ــوب هيئة على متقطع أو االســتفادة ويتعــذر الصــخور، فجــوات بعض في جيالمنطقة. هذه من المياه هذه استغالل

حركة في تتحكم الشعرية الخاصية قوى فإن الجوفية المياه حالة في الناجمة واالحتكاك الجاذبية قوى فإن الجوفية المياه حالة في بينما الماء،

المياه. وكمية واتجاه وحركة سرعة في تتحكم المياه حركة عن

4

الجوفية الخزانات أنواعالتالية: األنواع إلى الهيدرولوجية حدودها حسب الجوفية الخزانات تنقسم

الخازنة: أ-الطبقات التربة مسامات بين وحركته الماء بدخول تسمح التي الطبقات هي

ــتي فيها ــتفاد أن يمكن وال ــاه من يس ــاه فيها المختزنة المي لكافة جوفية كمياألغراض.

الخازنة: غير ب- الطبقات تسمح وال الماء تخزن أن يمكنها ال نفاذة غير جيولوجية تكوينات هي

.الغرانيت( صخور )مثل متصلة مسامات على تحتوي ال ألنها بحركته

كتميه: ج- تكويناتــات هي ــير مســامية جيولوجية تكوين ــاذة، غ خــزن على القابلية لها نف

إنتاجيتها بقلة وتتصف بســهولة، طبقاتها ضــمن بحركته تسمح ال ولكنها الماءالطينية(. الطبقات )مثل الماء من

غــير المكونــات وجــود حسب الخازنة الطبقــات تنقسم عــام وبشــكل إلى موقعها حسب وكـــذلك التربة طبقـــات داخل وجودها عـــدم أو النفـــاذة

التالية: األنواع

غLLLLير الحLLLLرة الحاملة الطبقLLLLات) الحLLLLرة الجوفية الخزانLLLLات :المحصورة(

أي صماء، طبقة تعلوها أن دون أعلى من للمياه الحاملة الطبقة تكون يكــون الخزان أن أن كما (،1)شــكل تغـذيتها بمصــادر مباشر بشــكل متصــال

الموجـودة الميــاه بظروف يتأثر الطبقات هذه في الموجود الحر الماء سطح الــري قنــوات أو األنهــار من بــالقرب مستواه يرتفع فهو األرض، سطح علىالمصارف. من بالقرب المنسوب وينخفض العالية المناسيب ذات

حر جوفي لخزان : مقطع1شكلاالرتوازية- الحاملة )الطبقات المحصور الجوفي الخزان

المحصورة(: الضغط تحت المياه تحتجز التي النفاذة الجيولوجية التكوينات هي

هذه مثل في الماء يرتفع قد (،2)شكل نفاذتين غير طبقتين بين االرتوازي كان إذا األرض سطح إلى يرتفع أوقد العليا الطبقة مستوى فوق الطبقات الضغط مقدار على يعتمد البئر في الماء ارتفاع ومقدار كافيا، الضغط

5

الصماء الطبقة

نفاذة طبقةالجوفية المياه سطح

سطحية مياه أو األمطار مياه

عند الماء ارتفاع بمقدار يتأثر الضغط وهذا الطبقة، في المتوفر االرتوازيالحاملة. للطبقة المغذي الماء مصدر

محصور جوفي لخزان : مقطع2شكل

المحصور: شبه الجوفي الخزان

ــاذة الطبقة تعلو الجوفية الخزانات من النوع هذا في شــبه طبقة النفصماء. طبقة األسفل وفي صماء

معلقة: طبقة ــا ــاذة الحاملة الطبقة تتخلل أحيانـ ــافة معين عمق عند النفـ ولمسـ

نحو المــاء حركة تمنع أو تعيق الــتي النفــاذة غــير التكوينــات بعض محــدودةــات تدعى بل حاملة تكوينات تعد ال وهذه األسفل، إلى الصماء الطبقة الطبق .(3)شكل المعلقة أو الجاثمة

الجوفية المياه تغذية هــذا إعــادة يتم االســتهالك حاجة عن فائضة ســطحية ميــاه تــوفر عند

ــاه لتغذية األرض باطن إلى الفائض ــة، المي بواســطة إما العملية وتتم الجوفي خلفها الميــاه لحجز الصــغيرة الســدود بعض بإنشــاء أو ترشــيح أحواض تهيئة داخل للتغلغل للمــاء للســماح ممكنة زمنية فــترة ألطــول األرض سطح على

األرض.

:3 شكل مقطع لخزان

معلقة تكوينات على يحتوي جوفي

اآلبار هيدروليكية بعض وضع من بد ال اآلبار بهيدروليكية تتعلق معادالت الستنتاج

يلي: ما الفرضيات هذه ومن ذلك، تحقيق على تساعد التي الفرضيات

6

معلقة طبقة

الطبقة الصماء

طبقة نفاذة

سطح المياه الجوفية

أمطار أو مياه تغذية سطحية

نفاذة طبقةالصماء الطبقة

األرض سطح

.أفقي يكون البئر نحو المياه - تدفق1.بالكامل للمياه الحاملة الطبقة البئر - تخترق2 الطبقة مقطع في األماكن جميع في ( ثابتT) األستنقال - معامل3 جميع وفي الحاملة

.األوقات .دارسي قانون استخدام ويمكن طباقي - الجريان4

اآلبار من التصرف تقدير طرق الحرة الجوفية الخزانات مياه

التربة خالل من الرشح بواسطة البئر من المستنزف الماء عن يعوض المستقر الجريان حالة في البئر من المستنزف والتصرف أفقية، بصورة

Steady State Flowاألسطوانية األسطح أحد خالل الجريان معدل يعادل يمكن ،Y وارتفاعها2x قطرها اسطوانة أخذنا فلو (،4 )شكل بالبئر المحيطة

دارسي قانون بتطبيق األسطوانة هذه سطح خالل من التصرف مقدار إيجادالتالي: بالشكل

حرة حاملة لطبقة : مقطع4 شكل للمياه

محصورة( )غير الجوفية

(1) ………………………………………….…………………………Q =

A.V

يساوي: األسطوانة سطح مساحة ولكن(2……).……………………………………...………………………..

A xY2

يساوي: الهيدروليكي والميل(3…)..……………………………………………….

.…………………… Idydx

يلي: ما على ( نحصل1) المعادلة ( في3 و2) المعادالت عن بالتعويض

7

rw

rw

re

he

Y2YY1hw

x1

x2

x

(4……)... ..…………………………………………………… Q = kdydx

.2xY

تصبح الحاملة الطبقة حدود كامل ( لتأخذ4) للمعادلة التكامل وبإجراءالمعادلة:

(5......................).............................................dxx

kQ

YdYx

x

Y

Y

1

2

1

2 2

.

التكامل بعد التالي الشكل المعادلة تأخذ إذن(6..............................)... .......................... ln

xx

1

1

kQ

Y Y22

12

:"Thiem ثيم معادلة" وتدعى يلي كما تصبح ترتيبها إعادة وبعد

(7............................)................................... Q kxx

Y Y

ln 2

1

22

12

مقدار لتسجيل مراقبة آبار وجود المعادلة هذه لحل يتطلب الحالة هذه وفي وتكلفة، جهد إلى يحتاج أمر وهذا ( ،T1 , T2) من كل لقياس فيها الهبوط ، المراقبة آبار عن االستغناء يمكن بحيث المعادلة هذه تطوير تم وعليه

:"Dupuit ديبوي "بمعادلة التالية المطورة المعادلة وتدعى

(8...................................)............................. Q krr

h he

w

e w

ln

2 2

( وارتفاعre) البئر تأثير دائرة قطر نصف معرفة المعادلة هذه لحل يستلزم.الضخ بدء قبل الحاملة الطبقة ( فيhe) الماء

االرتوازية( )المياه المحصور الجوفي الخزان مياه الطبقة سمك من فقط البئر نحو الحالة هذه في الماء يتدفق

االرتفاع متساوية بالبئر المحيطة األسطوانات تكون وبهذا (،D) المحصورة (،2 Dx) ( يساويx) قطرها نصف اسطوانة سطح مساحة أن أي (،5)شكل

خالل من البئر نحو التصرف إيجاد يمكن دارسي قانون وباستخداميلي: كما األسطوانة

(9..............)................................................................Q = KIA

التصرف: ويكون(10.............)..................................……................

Q k dYdX

Dx .2

8

يلي: كما تصبح المعادلة ترتيب وبعد(11...............................)...................….………….....

dxx

kDQ

dY2

المعادلة لطرفي التكامل بإجراء(12.........…................)......…………………............

التكامل: إجراء بعد التالي الشكل المعادلة تأخذ(13.............................)....…..……….............. ln

xx

kDQ

Y Y2

12 1

2

:"Thiem ثيم معادلة" وتدعى يلي كما تصبح ترتيبها إعادة بعد أو (14.............)....…………………...........................

Q kDxx

Y Y 2

2

1

2 1

ln

وعليه مراقبة، آبار وجود المعادلة هذه لحل يتطلب الحالة هذه وفي وتدعى المراقبة، آبار عن االستغناء يمكن بحيث المعادلة هذه تطوير تم

:"Dupuit ديبوي "بمعادلة التالية المطورة المعادلة

(15...…………...............................................) Q kDrer

h h

w

e w 2

ln

(re) البئر تأثير دائرة قطر نصف معرفة األمر يستلزم المعادلة هذه ولحل(.he) الضخ بدء قبل الحاملة الطبقة في البيزومتري الضغط ومقدار

9

حاملة لطبقة . مقطع5 شكل للمياه

الجوفية)ارتوازية( محصورة

الجوفية الخزانات مياهعمودي بتصرف المعززة الحرة

الفائضة الري مياه من أو األمطار مياه من اآلبار تتغذى أن يمكن أو المطر معدل يكون أن شرط على األفقية، للتغذية باإلضافة عمودية تغذية إذا أيضا التغذية تحصل أن ويمكن للتربة، الحقلية السعة من اكبر الري

السفلي. ولكي الطبقات خالل من لألعلى ثابت رشح إلى التربة تعرضت بمياه أو األمطار بمياه المعززة اآلبار من التصرف لحساب معادلة نستنتج

بأن نفترض الري محصورة(، غير )طبقة بالكامل الحاملة الطبقة تخترق بئرا (dx) يساوي عرضها رأسية شريحة ولنأخذ (،R) يساوي تغذيتها معدل وأن مقدار حساب فيمكن (،6)شكل الصماء الطبقة إلى الماء سطح من تمتد

مساحة في التصرف معدل بضرب للتغذية نتيجة البئر نحو التصرفالتالية: بالطريقة البئر حول الشريحة

( تساوي:Aالبئر) حول الشريحة مساحة (16...........)............................................................… 2xdx

A=

يساوي: البئر نحو المتجه المطر نتيجة الشريحة هذه فوق التصرف إذن(17..............)......................................................... dq= -

2xdx.R

المعادلة لهذه التكامل وبإجراء (18...........).............….......................................

dq xdx R 2 .

يلي: كما المعادلة تصبح التكامل بعد(19........).................................................................q= - x2R+C

10

he

Y2YY1D

x1

x2x

rerw

لطبقة . مقطع6 شكل حرة الجوفية للمياه حاملة

)غير

محصورة(

الحدودية الشروط هذه وبتطبيق ، q = Q تكونx = 0 تكون وعندما في القيمة هذه عن نعوض ثم ، q = C أن ( أيC) الثابت قيمة على نحصل

التالي: بالشكل ( فتصبح19) المعادلة (20........)................................................................q= - x2R+Q

من البئر نحو التصرف مقدار إيجاد يمكن دارسي قانون من ولكن ( منx) مسافة عند ارتفاعها يكون والتي بالبئر المحيطة األسطوانة خاللالتالية: ( بالطريقةY) يساوي البئر

(21...........)...........................................................q xkY dYDx

2

على: ( نحصل21) ( و20) المعادلتين وبتساوي(22..................................).......................... x R Q xkY

dYDx

2 2

dY بـ المعادلة طرفي نضربdX:

(23.......)................................................. xRdx Q dxx

kYdY2

يلي: ( كما23-2) المعادلة تصبح الحدودية الشروط حسب التكامل وبإجراء(24..............)...…….…..................

(25.................)......………...........

R x Q x kY

r

r

rr

h

he

w

e

w

e

w22 2ln

11

rw

heY

hw

x

QQ+dQ

re

(26.....................).....…….....

R

r r Qrr

k h he we

we w2

2 2 2 2ln

بتغذية معـزز بـئر من التصــرف معادلة إيجاد يمكن المعادلة ترتيب إعادة بعديلي: كما رأسية

(27..........……………...............) Q krr

h h Rk

r re

w

e w e w

ln

2 2 2 2

2

اآلبار في الماء مستوى على التداخل تأثير مخــروط يتقــاطع بحيث البعض بعضــها من قريبة آبــار عدة حفر تم إذا المــاء مســتوى على يــؤثر ذلك فــإن اآلخر مع منها لكل الماء سطح انخفاض

تصرفاتها. مقدار وعلى فيها ( عندZt) المتداخلة لآلبار الماء مستوى في الكلي الخفض تقدير يمكن

مقدار تقدير يمكن أي العكس، أو معلومة، اآلبار تصرفات كانت إذا نقطة أي عند الماء مستوى في معلوم. فاالنخفاض االنخفاض مقدار كان إذا التصرف

على موجودة آبار عدة من التصرف عن الناتجة التأثير دائرة ضمن نقطة أي هذه من بئر كل عن الناتج الخفض مجموع يساوي( 7 )شكل مستقيم خط

التالية: بالعالقة عنه التعبير ويمكن اآلبار،

(28..…………………………………………………)Zt = Z1 + Z2 + Z3 +…….Zn

أن: حيثZt اآلبار مجموعة من الناتج الماء مستوى في الكلي = الخفض

المتداخلةz1+z2+z3+zn2و 1 البئر من الناتج الماء مستوى في الكلي = الخفض

n و3و

التدفق حالة في نقطة أي عند الماء منسوب في الخفض مقدار تقدير يمكنالتالية: للحاالت المستقر

الجوفي الماء منسوب خفض على اآلبار تداخل تأثير يبين : مقطع7شكل

المحصورة الطبقات

12

BB

سطح األرض

طبقة صماءطبقة صماء

طبقة حاملة

Q3Q2Q1

منحني الخفض Q3 نتيجة

D

منحني الخفض Q2 نتيجة

منحني الخفض Q1 نتيجة

الخط البيزومتري قبلالضخ الخفض

الكلي

(29.)..... ...............................................أن: حيث

riرقم البئر من = المسافة (iإلى ) الخفض مقدار حساب المطلوب النقطة (Ztعندها)

reiرقم البئر تأثير دائرة قطر = نصف (I )Qiرقم البئر من = التصرف (i)

hiالخفض حساب المطلوب النقطة عند الصماء الطبقة عن الماء = ارتفاع فقط البئر لذلك نتيجة عندها

محصورة غير طبقة(30.........................................................)

التالي: بالشكل المعادلة عن التعبير يمكن أو(31....................................................................)h h Ci e i 2

يساوي: الناتج والخفض(32 .………………………….......................................... )Zi = he - hi

( نحصل32) المعادلة منhi قيمة ( عن33) المعادلة في التعويض بعد إذنيلي: ما على

(33.................................................)...............

يساوي: المحددة النقطة عند الكلي الخفض مقدار يكون وبالتالي(34...............................................)

اآلبار تصرف على التداخل تأثير مقدار إليجاد التالية ( المعادالتMuskat) مسقاط العالم اقترح

المتداخلة: اآلبار من التصرف

)االرتوازية( المحصورة الطبقات( أ متشابهين بئرين حالة - في1 والضخ متساوية، أقطارهما أن ) أي تماما

) تساوي مسافة وتفصلهم الوقت( ، بنفس فيهما الماء مستوى وانخفاضB:)

(35.......................................................)

Q QkD h h

rr B

e w

e

w

1 2 2

2

ln.

13

متشابهة آبار ثالثة حالة في -2 (B) مسافة اآلخر عن الواحد تفصل تمامااألضالع: متساوي مثلث تشكل ومواقعها

(36................................................)

متشابهة آبار ثالثة حالة - في3 خط ( وعلىB) مسافة تفصلها تمامايلي: كما الخارجية اآلبار في التصرف مستقيم: يكون

(37....................................)

Q QkD h h

Br

rB

Br

Br

rr

e ww

e

w w

e

w

1 3

2

22

ln

ln ln ln ln

يساوي: الوسطى البئر من التصرف

(38.........................................)

QkD h h

Br

rB

Br

Br

rr

e ww

e

w w

e

w

2

22

22

ln

ln ln ln ln

فيساوي: اآلبار هذه من الكلي التصرف أما

(39.................................................................)Qt = Q1 + Q2 + Q3

1مثـال من بئر كل وقطر م،15 سمكها محصورة طبقة في ثالثة آبار حفرت

األضالع متساوي مثلث اآلبار بين المسافة شكلت سم،10 يساوي اآلبار هذه م،400 يساوي بئر كل تأثير دائرة قطر ونصف م،12 يساوي الضلع وطول ،

الماء منسوب في الخفض ومقدار م/يوم،20 الحاملة الطبقة نفاذية ومعامل الخفض نسبة أيضا وأوجد بئر، كل من التصرف م. أوجد2 يساوي بئر كل فيالثالثة. اآلبار لتداخل نتيجة التصرف في

14

Q1

Q2Q3

B B

B

B BQ2 Q3Q1

الحLل: rw=10/5 = 5cm = 0.05m

k=20m/day D=15m re=400m B=12m

يساوي: البئر في الخفض مقدار s=he-hw=2m

على: ( نحصل37) المعادلة باستخدام

ديبوي معادلة من إيجاده يمكن التداخل تأثير بدون بئر كل من التصرف أما( كم15-2 رقم )معادلة المحصورة للطبقات

يلي: ا

تساوي: التداخل نتيجة التصرف في النقص نسبة تكون إذن

%.

.

419.73 235 76

419.73100 4383%

( يكونB) يساوي ضلعه طول مربع شكل ىعل آبار أربعة حالة - في4يلي: كما التصرف

15

Q2

Q3B

B

Q1

Q4

B

B

(40.........................................)

Q Q Q QkD h h

rB

e w

e1 2 3 4 4

3

2

2

ln rw

اآلبار من التصرف يكون األربعة اآلبار وسط في موجودة بئر هناك كانت وإذايلي: كما الزوايا في

(41...)

وذلك الحرة الطبقات تناسب كي تعديلها يمكن السابقة المعادالت.(hw)2/2D بمقدارhw وعن2/2D(he) بمقدارhe قيم عن بالتعويض

الحاملة للطبقة البئر اختراق6 جزئيا تقدير معادالت استنتاج في عليها اإلستاد تم التي الفرضيات إن أساسا مبنية كانت والمحصورة الحرة الحاملة للطبقات اآلبار من التصرف

يخترق عديدة حاالت هناك ولكن ، الحاملة الطبقة كامل يحترق البئر أن على الطبقة البئر لحل السابقة المعادالت استخدام يمكن ال لذا (،5)الشكل جزئيا عن النتائج يعبر ال الحالة هذه مثل في الناتج لكون اآلبار من النوع هذا

األبعاد ثالثية تكون الجزئي االختراق حالة في الماء حركة ألن وذلك الواقع، العالم اقترح الكامل. ولقد االختراق من اكبر التصرف وكمية البئر، نحو

الجزئي: االختراق لحاالت التالية المعادالت(Kozeny) كوزيني

محصورة( )غير الحرة -الطبقات1اآلتية: بالمعادلة جزئيا الطبقة يخترق بئر من التصرف عن يعبر

(42....................................) Q

k h h

rr

rh

hhp

e w

e

w

w

s

s

e

2 2

1 72 2ln

.cos

16

B

Q1

Q4

B

B

Q2

Q3B

Q5

من النوع هذا في األرضي الماء سطح انخفاض مقدار عن التعبير ويمكنالتالية: بالمعادلة اآلبار

(43..............................................)

المحصورة - الطبقات2

(44...................................) Q

kh h hrr

rh

hDp

s e w

e

w

w

s

s

21 7

2 2

ln.cos

هي: األرضي الماء منسوب انخفاض تقدير ومعادلة(45.......................................)

أن: حيثQpالحاملة الطبقة تخترق التي البئر من = التصرف جزئياheالضخ قبل األرضي الماء أسفل الحاملة للطبقة الكلي = العمقhsالماء سطح تحت الفعلي البئر = عمقh2heأفقية مسافة عند الصمـاء الطبقـة فوق األرضي الماء سـطح = ارتفـاع

.he ضعف يساوي بمقدار البئر عن تبعد

)ب( )أ(

الحاملة الطبقة تخترق : آبار8شكل ب( طبقة) حرة طبقة)أ( جزئيامحصورة

البئر نحو الكروي الجريان-7 ففي (،9)شكل فقط العلوية الصماء الطبقة قمة أحيانا البئر يخترق

hs مقدار يكون الحالة هذه مثل الحاالت من تعتبر الحالة وهذه صفر، مساويا مثل ( منQs) التصرف تقدير يمكن وعليه ، الجزئي االختراق من الخاصة

التالية: المعادلة من اآلبار هذه

(46............................................................) Q k r h hsý w e w 2 .

تم ولقد الطبقة كامل تخترق التي اآلبار من التصرف معادلة ايجاد سابقاالتالي: بالشكل

17

2he

h2he

hs

hwhe

QpQp

2rw 2rw

hw hs D

2he

(47..............................................................)

QkD h h

rr

e w

e

w

2

ln

كامل تخترق التي اآلبار من التصرف إلى نسبة الكروي التصرف وبمقارنةيلي: ما على نحصل الطبقة

(48..............................................)

QQ

kr h hkD h h

rr

rrr

Ds w e w

e w

e

w

we

w

22

ln

ln =

التالي: الشكل ( تأخذ48) المعادلة ترتيب وبعد(49.................................................................)Q

QrD

rr

s w e

w

.ln

اآلبار في الكروي : الجريان9 شكل

مثLLال: يساوي الحاملة الطبقة قمة فقط ( يخترقrw) بئر قطر كان إذا

الطبقة وسمك متر،100 ( يساويre) التأثير دائرة قطر ونصف سم،10 إلى بالنسبة البئر هذا من التصرف نسبة أوجد متر،20 ( يساويD) الحاملة

الطبقة. كامل يخترق بئريلي: ما على ( نحصل49) المعادلة باستخدام

أقل تكون اآلبار من النوع هذا إنتاجية بأن يعني وهذا من كثيرا وهذا مرة،30 بمقدار أقل تكون المثال هذا وفي األخرى، اآلبار من التصرف

غيرها. من اقل تكون اآلبار هذه كفاءة بأن بوضوح يبين

18

Dhwhe نصف قطر

التأثير

طبقة غير نفاذة

2rw

Q

الجوفية المياهب خاصة مصطلحات بشــكل تدفقه أثنــاء الحر المــاء ســطح يتــدرجاالنخفاض: مخروط.1

البئر نحو شعاعي األعلى، إلى قاعدته مخــروطي شــكل بــذلك مكونــااالنخفاض. بمخروط الجوفية للمياه الحر السطح شكل ويسمى

للمياه االستاتيكي السطح منسوب بين الفرق هواالنخفاض: .2الضخ. بئر داخل المياه ومنسوب الجوفية

يمكن الــتي الحــرة أو المجتذبة الميــاه حجم هيالنوعية: الحصيلة.3التربة. حجم وحدة من استنزفها

الــذي البــئر من المســتنزف التصــرف هيللبLLئر: النوعية السLLعة.4 يحدث واحدة. وحدة قدره انخفاضا

الوحدة عرضه مقطع من يمر الذي التصرفاألستنقال: معامل.5 يساوي المياه سطح انحدار يكون عندما الحاملة الطبقة عمق كل من

واحدة. وحدة من المساحات وحدة من سحبها يتم التي المياه حجمالخزن: ثابت.6

الحر الجوفي الماء سطح تخفيض يتم عندما الحاملة الطبقة عمق كلواحد. متر مسافة

اآلبار تصميماآلبار تصميم أهداف بمثابة البئر ويعتبر للبئر، األولي التصميم يوضع البئر موقع تحديد بعد

المجرى وهذا السطح، إلى الحاملة الطبقة من الماء ينقل مجرى أو قناةكي: تصميمه يجبالمنسوب في انخفاض أقل مع كفاءة بأقصى إنتاجية أعلى يعطي.1الحاملة. الطبقة وخصائص الضخ محطة مع التصرف يتناسب.2الرمل. من وخالية التلوث من ومحمية جيدة مياه نوعية ينتج.3 سنة(.50) < التكلفة مع يتناسب بما البئر عمر يعظم.4البعيد والمدى القصير المدى على معقولة تكلفة.5

التي المحدد الموقع بيانات نوعية إلى للبئر النهائي التصميم يخضع ثابت، منشأ إيجاد هو البئر لتصميم الشامل االختبار. والهدف بئر من أخذت للماء ويسمح مضخة، لتركيب يكفي مكان وفيه وكفؤ طويلة، لفترة ودائم

من خالي ويكون جهد بدون البئر إلى الحاملة الطبقة من لالنتقال األرضي في المواد وتعفن البكتيري النمو ويمنع المطلوبة، والنوعية وبالكمية الرملالبئر.

اآلبار تصميم في هامة اعتبارات بئر حفر اكتمال بعد وضعها يتم حفرها وطريقة اآلبار تصميم تفاصيل

هناك االختبار، حفر أثناء المقطع خالل من التربة طبقات وتحديد االختبار باالعتبار، أخذها الحفار على يجب البئر تصميم تخص كثيرة أمور

التالية: األمور بخصوص تؤخذ والقرارات

19

البئر عمق.1البئر نوع.2)قطرها( وسمكها حجمها المصفاة، مادة.3المياه مآخذ تصميم.4التكوين تسرب مانع.5والصيانة المراقبة.6

اآلبار في االستثمار فائدة من يعوض قد مناسب بشكل اآلبار لتصميم المبدئي االستثمار إن

التالية: األمور خالل يتناسب بما الالزمة االحتياجات يلبي الماء لتجهيز دائم مصدر توفير.1

الحاملة. الطبقة قابلية معوالملوثات. الرسوبيات من خالية جيدة مياه نوعية.2للبئر. االفتراضي العمر زيادة.3وصيانته. البئر تشغيل تكلفة خفض.4البئر. أداء مراقبة سهولة.5

البئر حفر مقاول اختيار الكثير تعرف أن بد ال ةالالزم المواد واختيار للحفر المقاول اختيار عند

الحفر مقاول مع العمل أن يمكن وبهذا البئر، تنفذ وكيف العمل طبيعة عنالتصميم. حسب الالزم رالبئ على الحصول لضمان

من العمل هذا في كافية خبرة ذو األكفاء نالمقاولي أحد اختيار يفضل أو المقاول اآلبار. يقوم لحفر المحلية السلطات من ومجاز المنطقة، نفس

توفير في يفيد وهذا المنطقة، في فعليا القائمة لآلبار أولي بمسح المستفيديلي: ما حول هامة معلومات

المياه. ونوعية للبئر النمطية اإلنتاجية.1عندها. التوقف يمكن التي الطبقات أي.2البئر. حفر في إتباعها يمكن التي والطرق األنماط.3الحفر. قبل ما البئر من المتوقعة المقبولة المعدالت.4

الماء فيه يجد الذي العمق مسبقا يحدد أن المقاول على دائما يتعذر ليس والتي المؤشرات بعض توضح المجاورة اآلبار فأن لذا المناسب، من البيانات هذه تتوفر أن يمكن الدول بعض أكيدة. في تكون بالضرورة

البيانات وهذه البسيطة، الرسوم بعض مقابل المختصة الرسمية الجهات ونوعيته، المياه على احتوائها في المحتملة الطبقة تحدد قد تقييمها بعد

أداء حول ومعرفتهم خبرتهم عن المجاورة اآلبار أصحاب باستشارة ينصحمياها. نوعية تغير ومدى وصيانتها آبارهم

البئر موقع اختيار

20

وعند وأدائه، البئر سالمة على يؤثر قد البئر موقع اختيار قرار أن المستقبلية الخطط تطور باالعتبار يؤخذ أن يجب الموقع بدائل دراسة

الوقود، وخزانات التخزين ومظالت الحظائر في كالتوسعات للمساحة موقع تحدد التي الرسمية الجهات من الموضوعة التعليمات مراعاة ويجبالبئر.

المحيط حول األعلى من إما البئر إلى الملوثات معظم تدخل األسفل إلى تنفذ قد األخرى الملوثات أو الصحية المياه للغالف، الخارجي

األرض، لسطح العليا الطبقات خالل من الحاملة الطبقات إلى وتدخل والطبقات للبئر المحتمل التلوث لمنع لحماية وضعت التالية والمواصفات

من: للتأكد الحفر ومسئول المستفيد ةمسؤولي فهي الحاملة،

والمراقبة، واالختبار، التنظيف، ألغراض البئر إلى الوصول إمكانية.1التصليح. وإجراء والصيانة

لمنع اإلمكان بقدر عنه بعيدا متجه البئر حول األرض ميل أن من التأكد.2المتجمع. الماء من نحوه سطحي جريان أي

التلوث مصدر من اإلمكان بقدر وبعيد الميل بأعلى البئر أن من التأكد.3المائية. والمسطحات الحظائر، وساحات كالبيارات، المحتمل

الفعلية، الضخ محطة سوى مبنى بأي متصل البئر يكون ال أن يجب.4 تجمع لتالفي الخارج نحو متجهة تهويتها تكون أن يجب المحطة وهذه

المتكونة. الخطرة السامة الغازاتحفرة. في البئر موقع يكون ال أن يجب.5

البئر موقع الختيار النمطية تاالعتبارا) الحفر طريقة اختيار يتم كي الموقع خواص بدائل تحليل بيج

drilling)ما على تشتمل البئر لموقع النمطية فاالعتبارات البئر، تصميم و يلي: وتقدير تقييم الضروري من البئر موقع دراسة : فيالماء تقييم.1

منه. لالستفادة المتوفر ياألرض الماء طريقة على الموقع هيدرولوجية تؤثر : قدالمنطقة هيدرولوجية.2

على باالعتماد تحديدها يمكن اآلبار أو البئر البئر. مكان إنشاء إلى باإلضافة البئر من بالقرب تكون قد مواقع من تاريخية معلومات

ومعدالت التشغيل، المحلية. ساعات الهيدرولوجية الخصائص معرفة الضاغط ومجموع الماء ضخ على تؤثر التي اآلبار وتداخل الضخ،

اآلبار. بين مسافات تحديد في هامة عناصر تعد الكلي الديناميكي التالمس على باألساس األرضي الماء نوعية : تعتمدالمياه نوعية.3

بعض في ولكن بها، تمر التي ةالجيولوجي والتكوينات الماء بين من كال معرفة إلى يحتاج وهذا المياه، هذه اإلنسان يلوث الحاالت المعدالت وتأثير الرديئة المياه لنوع الرأسية والحدود النطاق

البد يكون قد االختبار منطقة الملوثات. وانتقاء انتقال على المقترحة يأخذ أن يجب اآلبار المقبولة. تصميم الحاملة الطبقات التحديد منه

بإحكام. التلوث مناطق غلق باالعتبار

21

ومنها البئر تصميم ىعل الجغرافية العناصر : تؤثرالموقع جغرافية.4والصرف. الموقع طبوغرافية

الالزمة هي م30 × 20 المساحة تكون : قدالموقع مساحة.5 النظر يعاد أن يجب ولكن البئر وصيانة المضخة وتركيب لإلنشاء

المساحة تكون األخرى. قد األمور بعض باالعتبار لألخذ بالمساحة لمساحة األدنى الحد مثل المحلية الظرف ببعض تأثرتا وشكلها ، الزيت نقل خطوط باالعتبار األخذ المعوقات. ويجب وبعض الموقع،

لوضع أكبر لمساحة الحاجة تكون قد المنزلية المياه تجهيز حالة وفيللتنقية. معدات تركيب أو مائية خزانات

األدنى الحد عن الموقع مساحة زيادة عن الناتجة التكلفة زيادة الصيانة أعمال إتباع خالل ومن اإلنشاء بأعمال التوفير من تعوض دق

فالمكان البئر، لحفريات أوسع مساحة توفر األكبر السهلة. المواقع وملحقاته، الحفارة رأس تغيير يجعل قد الضيق أو المنتظم غير

صعبة عملية الماء دخول وأنابيب والحصى، المساعدة، والمعداتومكلفة.

من البئر قرب باالعتبار األخذ : يجبللموقع الوصول سهولة.6 عام وبشكل البيارات، أو الصحية والمجاري الكهرباء خطوط

المجاري خطوط عن تفصلها مسافة تتطلب الصحية التعليمات الحالية البيارات من متر150 إلى100 و متر،50 األقل على الصحية

هناك للموقع، الوصول ةوسهول الزراعية والمصارف المستقبلية أو تحدد العالم بلدان بعض في الرسمية الجهات أو البلدية من تعليمات

يلي: كما األخرى المواقع عن البئر لمسافة األدنى الحد10البيارة من م50األرضي. الماء نحو المتجه الصحي الصرف مناطق من م100الصحية المستنقعات من م50الوقود خزانات من م2يعمل أو معزول الخط كان إذا العلوية الكهرباء خطوط من م

ما أو بأنبوب مجهز غير البئر كان إذا م6 أقل. و أو واط750 بـللبئر. تابعة منشآت هناك كان أذا م12و ذلك، شابه

500م وتعليمات بقوانين اإللمام : يجببها المعمول األنظمة

تصميم على تؤثر قد ألنها المحلية واألعراف الرسمية الجهاتالبيئية(. التقيدات أو بها، المسموح الضخ البئر)معدالت

الحفر طريقة اختيار في هام عامل : وهذاللحفر ماء توفر.7 كميات إلى تتطلب الدوارة الحفر طريقتي كال والتصميم. تقنيات

المكعبة األمتار من مئات عدة إلى تصل قد الشرب ماء من كبيرة بينما األخرى، األعمال إلى باإلضافة الحفر، عملية خالل ساعة لكل

الهواء باستخدام والحفر السلكية كالطريقة األخرى الحفر طرقأقل. الماء من كميات عادة تتطلب

الحفر عمليات تخلفالسائلة: الحفر مخلفات مع التعامل.8 وهذا السائلة، المخلفات من كبيرة كميات الدوارة الطريقة خاصة

من بالتخلص يسمح المكان كان وإذا لخزنه، واسع مكان إلى يتطلب

22

لجمع مخصصة أماكن نحو بالتدفق الصلبة بالمواد المحمل السائل السائل، لنقل التفريغ شاحنات تستخدم الريفية المناطق الطين،في

للغاية. مكلفة الطريقة وهذه المختلفة بأنواعها الحفر عملياتالموقع: في الضوضاء مستوى.9

حفر يتطلب وقد للبئر، المجاورين للسكان مزعجة ضوضاء تحدث خطرة أثارا عنه ينتج قد الحفر عن التوقف ألن متواصلة أعمال البئر إنها إال الحفر عن الناجمة األصوات لكبح طرق البئر. وهناك على

موقع يتعدى ال أن يجب الصوت بأن التعليمات كانت إذا خاصة مكلفةالبئر.

البئر أجزاءعلى: ويشتمل التنفيذ مكتمل البئر أجزاء ( أهم10) الشكل يوضحالسطحي. التلوث من عليه للحفاظ البئر أعلى في خرسانية صبة.1 الماء لنقل مجرى وتوفير الحفرة لتقوية الضخ بأنبوب محيط أنبوب.2

البئر. مدخل منالبئر. ومصفاة الحفرة، بفتح يسمح البئر مدخل.3وملحقاتها. الضخ محطة.4

بئر أجزاء يبين . مقطع10 شكلالبئر عمق

23

تؤخذ حيث االختباري، البئر حفر خالل التكوينات أعماق المقاول يحدد الجيولوجية التكوينات من المختلفة لألعماق والصخور التربة من عينات أن للحفار يمكن المعلومات هذه ضوء وعلى البئر، سجالت في وتدون الحفارين الماء. وبعض لتجهيز قابليتها ومدى الحاملة الطبقات على يتعرف المعلومات من المزيد لتوفير كاما بأشعة أو الكهربائية االختبارات يجرون

أكثر معلومات يعطي وهذا الحاملة، الطبقات وتحديد التربة تتكوينا عن الطبقة قعر لغاية البئر يحفر الحاملة. وعادة الطبقة موقع عن صحة

إنتاجية أعلى ولتأمين الحاملة الطبقة معظم الستغالل يسمح مما الحاملة،البئر. من

)قطرها( وسمكها حجمها المصفاة، مادة.1 األمور دراسة بعد عادة يتم البئر(casing) تغليف ونوع قطر تحديد

التالية:الحاملة الطبقة خصائصالبئر أداء على تؤثر التي الهيدروليكية العواملالحفر طريقةالتكلفة

كافي فراغ ويعطي المضخة لتغليف يكفي كبير التغليف يكون أن يجب النوع من مستستخد التي المضخة كانت كفء. فإذا وتشغيل للتركيب

األقل على الداخلي الغالف مدخل قطر يكون أن يجب الغاطسة بدرجة أكبر األقل على للغالف األدنى القطر يكون أن ويوصى سم،10.16 المضخة بين الفراغ كان فكلما للمضخة، الخارجي القطر من واحدة

المستقبل. في أسهل المضخة وإصالح الصيانة عملية تكون أكبر والغالف و الحديد وهما للغالف المستخدمة المادة من شائعين نوعين يوجد

حأصب البالستك غالف إما يصدأ، ولكنه األقوى هو الحديد فالغالف البالستك، عام للصدأ. بشكل لمقومته باالستخدام شيوعا أكثر األخيرة الفترة في

يكون أن ويجب ملوثة، وغير حديثة تكون أن يجب الغالف أنواع جميع بالستك من وليس األصلية البالستيك مادة من مصنوع البالستيكي الغالف

المياه آبار وإنشاء حفر في المستخدمة للمواد بالنسبة وكذلك التصنيع، معادملوثة. وغير حديثة تكون أن يجب

أن يجب وسمكه، الغالف ألقطار تفاصيل االحترازية التعليمات توضح بعض من الموضوعة القياسية المواصفات مع متطابقة اآلبار أغلفة تكون

مثل: المنظمة دوليا بها المعترف العلمية الجهات أو الرسمية الجهاتوالمواد. لالختبار األمريكية الجمعية أو للمقاييس الكندية

المياه مآخذ تصميم.2 ذو غالف أو مصفاة خالل من البئر نحو الحاملة الطبقة من الماء يتحرك

بأشكال بفتحات وتجهز تصنع عادة الدائرية. والمصفاة أو الطولية الفتحات مع مياه كمية أقصى بدخول تسمح بحيث وتصمم متشابهة، وأحجام منتظمة

الغير الحديد من المصنعة والمصافي التكوينات، رسوبيات من يمكن ما أقل نسبيا القابلية وله قوية ألنها المستخدمة األنواع أكثر هي للصدأ قابل

مختلفة فتحات بأحجام مصنعة المياه. وهي عن الناتج الصدأ لمقاومة

24

كالمجهزة للغالف المختلفة واألنواع الحاملة، الطبقات تناسب وأشكال مباستخدا فتحاتها عمل تم المبطنة أو دائرية فتحات أو طولية بفتحات مجهزة بالستيكية أنابيب توفر على عالوة العمل، لهذا قاطعة أدوات

المصنع. من مسبقا بالفتحات بمسافات الغالف محيط على توزع الدائرية أو المستطيلة الفتحات

المساحة مقدار يقلل بدوره وهذا المصفاة، فتحات من أكثر متباعدة بالحجم متفاوتة والفتحات البئر، إلى بالدخول للماء للسماح المفتوحة وهذا تخريمها، طريقة على يعتمد وهذا خشنة حواف لها يكون أن واحتمال

التكوين. رواسب دخول من يمنع ال وقد البئر في الماء دخول من يحد النوع سيستخدم إذا فيما ويقرر الحفرة بتفحص الحفر مقاول يقوم

تكلفة، أكثر خيار المصفاة بأن علما بفتحات، المجهز الغالف أو المصفاة كالرمل، رخوة مادة تحتوي الحاملة الطبقة كون حالة في ضروري ولكنه

بفتحات المجهز الغالف يستخدم أن ويمكن ناعم، رملي حصى أو والحصى الحصى مثل صالبة أكثر الحاملة الطبقة تكوين يكون عندما مبطن أو طولية

أو الغالف بين االختيار يتم أن صخرية. وبعد مكونات أو الصلب الرملي القرارات تؤخذ مبطن أو دائرية بفتحات المجهز الغالف أو المصفاةيلي: ما بخصوص

الطولية الفتحات حجمللطبقة المعرضة الدائرية للفتحات أو للمصفاة الكلية المساحة

الحاملةالحاملة الطبقة ضمن الفتحات أو المصفاة وضع

إلى ينخفض ال الضخ عند البئر في الماء مستوى أن على التأكيد يجب من الحاملة الطبقة يمنع ذلك ألن الدائرية، أو الطولية الفتحات أعلى أسفل

البئر. إنتاجية وتقل البكتيريا نمو يعزز وبالتالي األوكسجين إلى التعرض

الطولية الفتحات حجم الكفاية فيه بما صغيرة الطولية الفتحات أحجام تكون أن يجب

الرسوبيات. الفتحات دخول وتمنع البئر إلى الماء لدخول بسهولة للسماح الحاملة الطبقة في التربة مادة حبيبات حجم على تعتمد المختارة الطوليةالمنتجة.

من ٪60 لـ تسمح بحيث الفتحات حجم يختار الحفر مقاول وعادة والـ )تطوير( البئر، تنمية مرحلة خالل منها المرور من الحاملة الطبقة مادة طبيعي فلتر بمثابة ستكون والتي الخشنة المواد على تشتمل المتبقية 40٪

الغالف. في الموجودة الدائرية الفتحات حولللمصفاة الكلية المساحة يكون بينما وقطره، الغالف طول على للفتحات الكلية المساحة تعتمد

البئر. تزداد غالف قطر خالل من يحدد القطر يكون متغير المصفاة طول المصفاة قطر مضاعفة متناسبة، غير ولكنها الغالف قطر بزيادة البئر إنتاجية

٪.20 يعادل بما فقط البئر سعة من يزيد بفتحات المجهز الغالف أو المصفاة مساحة مقدار حساب يجب

إلى بسرعة الحاملة الطبقة من الماء دخول عدم لضمان دائرية أو طولية

25

إلى لبالدخو للماء سمحت كلما أكبر الفتحات مساحة كانت وكلما البئر، يؤدي بينما ،لالدخو أثناء الماء ضغط في قليل نقص مسببة أقل، لبمعد البئر

التقشر. مشاكل إلى بسرعة الماء تدفق بعد األرضي الماء في المذابة المعادن تراكم نتيجة يحدث التقشر

تغلق لذلك ونتيجة المصفاة، أو الغالف على وترسبها المحلول من خروجها تقل وبالتالي المعدل، بنفس البئر إلى الدخول من الماء يتمكن وال الفتحات

إلى مباشرة المجاورة الحاملة الطبقة في البينية والفراغات البئر، إنتاجيةاإلنتاجية. من تقلل أن يمكن التي دقيقة بمواد أيضا تغلق قد الفتحات

البئر قطر تحديدــئر، قطر تحديد في االقتصــادي العامل يتحكم ــادة الب يقلل القطر فزي

ــاك الهيدروليكية الفواقد من ــول من ويقلل باالحتك ــفاة، الالزم الط للمص تســبب قد ولكنها التصــرف مضــاعفة إلى تؤدي ال القطر مضاعفة أن كما

ــادة ــراعى10 حــوالي إلى تصل قد التصــرف في طفيفة زي أن أيضا ٪. وي القطر يكون من الميــاه ضخ في تسـتخدم قد الـتي المضخة لحجم مناسباالبئر.

المصفاة طول مصــنوعة وهي مخرمــة، غير أنابيب من البئر من العلوي الجزء يتكون

الحاملة الطبقة تخــترق الــتي األنابيب أما المغلفن، الصلب مادة من عادة المــاء بدخول تسمح كي مخرم محيطها سطح ألن المصفاة فتدعى للمياه

تصــرف تقليل أو زيادة في هام دور البئر. وللمصافي داخل إلى خاللها منالتالية: التصرف معادلة واقع للمصفاة الالزم الطول حساب ويتم البئر،

(50 …….……………………………………………………………) A .Vf= Q

أن: حيثQللبئر التصميمي = التصرف آمان كعامل ٪25 إليه مضافاVfالمصفاة ثقوب خالل من الماء لتسرب بها المسموح =السرعة

المتمثلة بالمصفاة المحيطة التربة نوعية على السرعة هذه وتتوقف الرمال حالة في سم/ث5 بين ما النفاذية قيمة تتراوح وعادة ،k بالنفاذية بواســطة الســرعة تقدير يمكن و الخشنة، للرمال سم/ث100 و الناعمة

التالية: الوضعية المعادلة

(51………………………………………………………………)Vf=65 k1/3

A= ــادلي بشــكل )الفتحــات( الموزعة الثقــوب مســاحة ــوب على تب أنب في عادة وتؤخذ المصفاة،

الكلية المساحة من ٪20 حدود

26

(52.…………………………………………………………) A=0.2 DL

Dالمصــفاة أنبــوب =قطرL الالزم المصــفاة =طــولk الحاملة الطبقة =نفاذية

الحصى غالفــمك المصفاة أنابيب حول الحصى من غالف يوضع 7.5 عن يقل ال بس

ــئر أســفل في المصــفاة نهاية من مــتر5 وبعمق ســم، نهايته أعلى وإلى الببقليل.

التكوين تسرب مانع قطر يكون عادة ، فيه ملوثة منطقة تكون من البئر يحمي التسرب منع

ما المسافة على ويطلق تركيبه، تم الذي الغالف من بقليل أكبر البئر حفرة تلوث أي لمنع بإحكام غلقها يجب وهذه البئر، حلق فراغ والغالف الحفرة بين

المائي. المصدر وتلويث األسفل إلى االنتقال من سطحي نفاذة غير بمادة مليء الحلقي الفراغ يكون نأ التعليمات بعض تتطلب الفراغ يملئ غيرها عن المنتجة الطبقة ولعزل البنتونايت، أو كاالسمنت

األرض. سطح إلى المخرمة المنطقة فوق من مباشرة الحلقي

البئر أعمال من االنتهاء الموقع في والمعدات البئر حفر من االنتهاء فيه يتم الذي الوقت في

البئر يصبح أن قبل الحفر مقاول يكملها أن يجب أعمال عدة هناك الزالتالتالية: األعمال تنفيذ عن مسئول فهو لالستخدام، جاهزا

البئر تنميةالبئر تعقيماإلنتاجية اختبار إجراء

البئر تنمية

المناطق من الحفر وسائل الرسوبيات إزالة عملية هي البئر تنمية قابلية من يزيد أن شأنه من وهذا مباشرة، للفتحات والمجاورة المحيطة

الغرض لهذا الحاملة. يستخدم الطبقة من اإلنتاجية ويعظم الماء إلنتاج البئر عادة المستفيض، والضخ والغسل، والحقن، النفاث، الدفق منها طرق عدة

المواد تغرف أو وتضخ الفتحات خالل من مرارا ويسحب الغاز أو الماء يحقن العملية وهذه التكوينات، من إليه انتقلت والتي البئر في المتجمعة الدقيقة

األكبر والمواد نقيا، ويصبح الدقيقة المواد من الماء خلو لغاية باستمرار تكرر الطولية والفتحات المصفاة، حول طبيعية الفلتر من طبقة مكونة ىتبق حجما

الدائرية. أو جزيئات أي من بطبيعتها خالية الحاملة الطبقات تكوينات كون حالة في

الفلتر من طبقة وضع الضروري من يكون قد الفلتر لتشكيل نسبيا خشنة البئر، تنمية يمكن كي الفتحات أو المصفاة حول الفلتر االصطناعي. يوضع

27

ناعم رمل على الحاملة الطبقة تحتوي عندما ضرورية الطريقة وهذهالحجم. في ومتجانسة منفردة وحبيبات الفتحات حجم مع الفلتر مادة الحبيبات حجم تتوافق أن المهم من النمطية البئر. والطريقة من إنتاجية أعلى على للحصول للمصفاة الطولية % من85 أن بحيث للمصفاة الطولية الفتحات حجم اختيار هي المتبعةالمصفاة. خارج المتبقية المادة

اإلنتاجية اختبار إجراء المعلومات ألنه مهم فهو الضخ اختبار يدعى ما وغالبا اإلنتاجية اختبارالتالي: لتقييم الحفر مقاول تساعد االختبار هذا أثناء عليها المتحصل

البئر من الماء يضخ عنده الذي المعدلالمضخة توضع عنده الذي العمق

الماء إزالة الحفر مقاول على يجب البئر وتنمية الحفر من االنتهاء بعد الماء إلزالة مضخة استخدمت األقل. فإذا على ساعتين لمدة البئر من

توقف ساعتين وبعد مستواه، انخفض كلما الماء منسوب قياس فيمكن تؤخذ الماء، منسوب رجوع وتسجيل مراقبة عملية وتبدأ المياه إزالة عملية

الماء منسوب لغاية أو ساعتين لفترة محددة زمنية فترات عند القياساتاألصلي. منسوبه % من90 إلى يعود

يضخ معدل أي عند اإلنتاجية اختبار من االنتهاء بعد الحفر مقاول يقرر من أقل األرضي الماء منسوب يخفض أن دون الحاملة الطبقة من الماء

المضخة. مآخذ من أخفض أو الفتحات وقمة الحاملة للطبقة العليا الحدود أو إلى مساوية البئر في تركيبها تم التي المضخة سعة تكون أن يجب

أن دون زمنية لفترة الماء يجهز أن للبئر يمكن الذي المعدل من أقل معدل يعتبر المعدل المضخة. وهذا مآخذ من أقل إلى المستوى ينخفض

اآلمن. الضخ هذا وإعادة البئر، ألداء جيد مقارنة مستوى اإلنتاجية اختبار يحدد

ظروف في تغير أي لتقييم بياناته تستخدم أن يمكن المستقبل في االختبارالبئر. صيانة موعد ويحدد البئر

البئر تعقيم بمـــادة الجديـــدة اآلبـــار تعقيم الحفر مقـــاول من التعليمـــات تتطلب

ــئر. في الموجــود المــاء حجم حسب الالزم التركــيز ويحسب الكلــورين، الب البئر في موجود ماء لتر لكل الكلورين من ملجم200 التركيز يكون أن يجب

ــترك أن ويجب ــ ســاعة12 عن تقل ال لمــدة بداخله ي البكتيريا أن من دللتأكــدات تركيب بعد ينفذ الكلورين بمادة عليها. والتعقيم قضي قد الموجودة مع

.اإلنتاج حالة في البئر جعل وقبل الضخ

اآلبار تنظيف من التخلص بقصد تنفيــذها إتمــام بعد الشــوائب من البــئر تنظيف يتم ميــاه على الحصــول لغاية التنظيف عملية وتســتمر الحفــر، عملية مخلفــات

خالية التالية: الطرق بإحدى شوائب أية من تماماالتصميمي. التصرف من وربع مرة يساوي تصرف ضخ.1

28

فترات على الحاملة الطبقات داخل إلى عكسية بصورة المياه دفع.2 بمصــفاة المحيطة الطبقة خلخلة العملية هــذه تســبب متقطعــة،

البئر. إلى العكسي االتجــاه في البــئر فوهة من المضــغوط الهــواء ضخ.3

داخل ثانية الميــاه تعــود الضغط توقف فعند للمياه، الحاملة الطبقة وتكــرر البــئر خــارج تضخ ثم والشــوائب، الرمــال معها حاملة البــئر

البئر. ينظف أن إلى العملية مساوي بقطر مكبس باستعمال.4 ــئر، الداخلي للقطر تقريبا وعند للب

المصفاة من المياه تنضغط المكبس هبوط الحاملة للطبقة خارجــاــاه، ــاه ترتفع المكبس صــعود وعند للمي ــئر داخل إلى المي حاملة الب

البئر. خارج إلى تضخ التي الناعمة الحبيبات معها

وصيانتها اآلبار حفر طرق

لإلنسان بالنسبة ضروريا أمرا تعتبر القديمة العصور منذ اآلبار كانت وجزءا لسد الجوفية بالمياه تجهزه األساسية، وفعالياته حياته من متمما

المائية الموارد في شحة من تعاني التي المناطق في خصوصا احتياجاته وما كانت سقوطها. فاآلبار ومواعيد األمطار معدالت في وتذبذب السطحية

مصدرا تزال وذلك والرفاه للطمأنينة ورمزا والحياة المياه مصادر من حيويا.لإلنسان بالنسبة رفيعة وأهمية منزلة من به تتمتع لما

المنزلية للمياه كمصدر األخيرة األوانة في اآلبار استعمال يقتصر ولم اآلبار استخدام إلى تعداه بل فحسب الصناعية ولألغراض والري والزراعية

تغدق من والحد الزراعية األراضي وصرف األرضي الماء منسوب خفض في المالحة المياه تقدم على وللسيطرة الجذور منطقة عند )تشبع( التربة

المياه وخزن الحاملة الطبقات تغذية إلعادة كوسيلة الستخدامها باإلضافةالحاجة. عن الفائضة السطحية

الجوفية، المياه الستغالل وتنميتها أهميتها على اآلبار حفر حجم ويدل من بأكثر األمريكية المتحدة الواليات في اآلبار حفر مقاولي عدد يقدر حيث

حوالي ويحفرون حفارة22.000 من أكثر بتشغيل يقومون أالف عشرة مجموع من ٪25 حوالي تمثل الجوفية المياه بأن علما سنويا، بئر750.000

األمريكية. الواليات في المائية الموارد العذبة المياه من ٪97 من أكثر تمثل الطبيعة في الجوفية والمياه

المتاحة العذبة المياه من ٪3 من اقل وأن األرضية، الكرة في المتوفرة تحت المختزنة المياه تمثل الجوفية والبحيرات. فالمياه األنهار في توجد

المياه إلى باإلضافة عديدة قرون خالل تجمعت وقد األرض، سطحالسنوية. األمطار لسقوط نتيجة المترشحة

العصور، مر على للمياه هاما مصدرا زالت وما الجوفية المياه كانت لقد قام حيث الميالد، قبل ما عصور إلى الجوفية المياه استغالل ويرجع

الجوفية، مصادرها من المياه على للحصول اآلبار بحفر نوالصينيي المصرين بل محدودا استغاللها ظل فقد آنذاك المتوفرة اإلمكانيات لمحدودية ولكن تتوفر ال التي القاحلة الصحراوية المناطق بعض في محصورا يكون ويكادسطحية. مياه مصادر فيها

29

تزايد فقد الحاضر وقتنا في الحفر أدوات في الكبير التطور مع ولكن واالعتماد العالم أنحاء جميع في السكان تزايد مع الجوفية المياه استخدام

المتزايدة. المائية االحتياجات لسد عليها

اآلبار أنواع وهما الحفرة، بقطر يعرف نوع وكل اآلبار، من رئيسيين نوعين يوجد

العميقة. واآلبار عميقة الغير اآلبار

عميقة الغير اآلبار ما وغالبا قليلة األرضي الماء إنتاجية تكون عندما عادة اآلبار هذه تنشأ

عادة م. وتنشأ30 من أقل تكون عادة األرض، سطح من قريبة تكون اآلبار هذه وتكتمل ،(Rotary Bucket Auger) الدوارة البريمة طريقة باستخدام

الشكل. طولية بفتحات مجهزة المصفاة تركيب بعد عادة سم( ،50-45) كبير قطرها كون هو اآلبار من النوع هذا فوائد أحد أن

الطلب فترة خالل استخدامه يمكن للماء كخزان تعمل يجعلها مما السنوي المطر على يعتمد كونه هو النوع هذا استخدام عيوب أما القصوى،

الصيف في طويلة جفاف فترات ويتبعه يحدث قد الماء فعجز تغذيته، فيالشتاء. فصل خالل اإلنجاد لفترات ويمتد

العميقة اآلبار سم،20-10 عادة وتتراوح أصغر، أقطارها تكون العميقة اآلبار

مئات عدة إلى تصل وقد اآلبار، من األول النوع مع بالمقارنة جدا وعميقة مصادر من للتلوث احتمالية أقل تكون عادة المنتجة األمتار.والطبقة من

عليه يعتمد مصدر اآلبار هذه من الماء يكون للعمق. كما نتيجة السطح وتستخدم الموسمية، الجوية بالظروف تأثرا أقل ألنه ذلك في والسببهما: النوع هذا في للحفر طريقتين

الدوارة Rotaryالسلكية Cable tool

يلي: ما إلى حفرها من الغرض حسب اآلبار تصنيف يمكنو الجوفية المياه عن البحث أجل من استكشافية: تحفر آبار.1الجوفية المياه استغالل أجل من : تحفرإنتاجية آبار.2 المائي المستوى تذبذبات مراقبة أجل من مراقبة: تحفر آبار.3

إجراء لغاية وتستعملالضخ. تجارب.4صناعيا الجوفية المياه تغذية بغرض التغذية: تحفر آبار.5 أو الزراعية النفايات مياه من التخلص أجل من الصرف: تحفر آبار.6

أو الصناعيةالتربة. تغدق لمنع األرضي الماء منسوب تخفيض

30

وعلى المياه تجهيز من الهدف على البئر إنشاء طريقة اختيار ويعتمد وعمق األرضــية للطبقــات الجيولوجية الظــروف وعلى المطلوبة المياه كمية

.االقتصادية العوامل وعلى الجوفية المياه

أعماقها حسب أقسام ثالثة إلى اآلبار تقسيم يمكن عام وبشكل وهي:

هذه ومثل مترا،30 و20 بين ما أعماقها تتراوح التي وهيضحلة: آبار.1 أجهزة باستعمال أو البسيطة اليدوية بالطرق حفرها يتم أن يمكن اآلبار

حفر عملية فإن الميكانيكية الطاقة توفرت وإذا بدائية، يدوي ومعداتكبيرة. بسهولة إتمامها يمكن الضحلة اآلبار هذه مثل

متر.50 و30 بين ما أعماقها تتراوح التي اآلبار وهيمتوسطة: آبار.2 أحيانا تصل وقد متر50عن أعماقها تزيد التي اآلبار وهيعميقة: آبار.3

وتتراوح حفارات، بواسطة عادة وتحفر متر،1000 من أكثر إلىذلك. عن تزيد لربما أو سنتمتر30 و15 بين ما العادة في أقطارها

والمتوسطة الضحلة اآلبار حفر طرق على نسبي بشكل العمق متوسطة أو الضحلة اآلبار حفر تكاليف تعتمد

توفر إمكانية عدم أو وإمكانية العمال، وأجور النقل، وتكاليف األرض، طبيعة و12 بين ما تتراوح األعماق كانت إذا عامة الميكانيكية. وبصورة المعدات

تكلفة، وأقل أسرع يكون الميكانيكية بالمعدات حفرها إتمام فإن متر15 البسيطة الطرقب الحفر عملية تكون فقد ذلك عن األعماق قلت إذا حين في أن كما الصالبة، من كبيرة درجة على الصخور تكن لم إذا خاصة تكلفة اقل قد الحجارة أو الطابوق مثل المتوفرة المحلية المواد من البئر جدران بناء

يمكن مستوردتين. كما ومصفاة تغليف أنبوبة وضع من تكلفة أقل يكون تزداد بحيث مناسب قطر أي إلى البسيطة بالطرق المحفورة البئر توسيع

داخل الماء رشح معدل كون حالة في البئر داخل الترشيح سطح مساحةجدا. بطيء البئر

أو البسيطة بالطرق محفورة دائما الضحلة اآلبار تكون أن يشترط وال بواسطة أو البريمة بواسطة كذلك إنشائها يمكن ولكن الميكانيكية، الطرق الصخرية المواد تزال ثم كبير، ضغط تأثير تحت األرض داخل تدفع أنابيب أو الغرض لهذا مناسبة أدوات باستعمال األنابيب هذه داخل الموجودة اللبية

هيدروليكية. بطرق

البسيطة بالطرق المحفورة اآلبار حالة في أقطارها وتتراوح دائري مقطع ذات اآلبار هذه تكون ما غالبا

أحيانا تصل لربما أو متر15 و5 بين ما اكبر بكميات المياه لتوفير استعمالهاالتالية: العوامل على النوع هذا من البئر قطر تحديد ويعتمد متر،30 إلى

.البئر عمق.1

31

.الحفر طريقة.2.للمياه الحامل التكوين طبيعة.3.للماء البئر عطاء معدل.4

خاصة العتبارات وذلك اصغر، أقطار ذات تكون نسبيا العميقة فاآلبار في الماء تحرك معدل يكون الداخلية. وعندما البئر جدران بناء بتكلفة

من وذلك نسبيا كبير البئر قطر يكون بأن ينصح فإنه بطيئا المائي التكوين ولضمان جهة، من البئر داخل يرشح لكي للماء كافية فرصة توفير أجل

ذلك إلى أخرى. وإضافة جهة من البئر داخل الماء من احتياطية كمية توفير دخول حركة من تقلل وبالتالي البئر داخل يرشح الذي الماء سرعة من تقلل

البئر. في الرمل األرض سطح من تبدأ له جدران ببناء البئر جوانب ودعم تقوية ويجب البئر جدران أو الدعامة صلب. وهذه صخري تكوين إلى تصل أن إلى

أو األحجار باستخدام أو الطابوق باستخدام أما بناءها يمكن الداخلية اآلبار من األنواع هذه معظم وفي وتكلفتها، المواد توفر حسب اإلسمنت

أن إلى قائمة الجوانب هذه تظل ألن يكفي حد إلى صلبة البئر جوانب تكون دعامات وضع من بد فال أخرى حاالت في أنه إال تماما، الحفر عملية تنتهي عملية تقدم مع تدريجيا الجدران بناء يتم أن إلى تسندها للجوانب مؤقتة

من بدء يتم الداخلية الجدران أو الدعامة بناء فإن عامة الحفر. وبصورة الجدران هذه عليه ترتكز الذي الصلب الصخر إلى يصل حتى األرض سطح بحدوث تسمح األرض سطح من القريبة الصخور كانت إذا أمادائم. بشكل إلى تصل حتى أسفل إلى تمتد أن يجب البئر جدران دعامة فإن للماء تلوث لمرور يسمح ال بحيث باإلسمنت الصخر تغطية يجب أنه أو مأمون، عمقالبئر. ( إلى ) الملوثة الضحلة المياه

المتماسكة الصخور في اآلبار إنشاء هذه جوانب تكسر ثم صغير، قطر ذات مركزية حفرة بحفر البدء يتم

ذلك المطلوب. بعد البئر لقطر مساويا قطرها يصبح أن إلى تدريجيا الحفرة هذه وتتكرر األولى، الحفرة قاع في المركز في أخرى صغيرة حفرة تحفر

المطلوب. البئر عمق إلى الوصول يتم أن إلى مرات عدة العملية الموجودة والفواصل الشقوق من االستفادة يجب الحفر عملية وأثناء على الصخور كانت الحفر. وإذا عملية تسهيل في تساعد ألنها الصخور في

من المتفجرات استخدام إلى اللجؤ أحيانا يتم فإنه القساوة من كبيرة درجة القاسية. وإجراء الصخور تكسير في تساعد عملية وهي البئر، حفر أجل

ومخططة منظمة بصورة تتم أن يجب المتفجرات باستخدام الحفر عملية يتقدم ثم رالبئ مركز في نقطة من التفجير عملية تبدأ بحيث جيد بشكل المركز من البداية نقطة تفجير وعملية الجوانب، إلى تدريجيا ذلك بعد العمل

تميالن أكثر أو حفرتين عمل يفضل كان وإن واحدة، رأسية حفرة بعمل تتم بطارية باستخدام التفجير عملية تمت وإذامتقابلين. اتجاهين في أسفل إلى

واحدة ثانية يليه والذي تفجير كل بين يفصل بحيث بالتتابع تتم أن فيجب وبعد أوال، المركز نقطة يفجر الذي الزر على يضغط أنه بمعنى األقل، على الخارج إلى تليها التي الشحنة يفجر الذي الزر على يضغط واحدة بثانية ذلك

وهكذا.

32

ففي الصخور، الختالف تبعا المستعملة المتفجرة المواد أنواع وتختلف والنايس الجرانيت مثل الصالبة المتوسطة والصخور الصلبة الصخور حالة

٪92) متفجر جيالتين ( أو نيتروجلسرين ٪62) الجلجنايت استخدام يمكن المتآكل الجرانيت مثل صالبة أقل الصخور كانت إذا أما (، نيتروجلسرين

يفضل فإنه الصالبة القليلة الرملية األحجار أو له المشابهة والصخور ٪75 ) 1 رقم الديناميت من اقوى المتفجر الديناميت. فالجيالتين استخدام

٪.15 بنسبة منه أقوى الجلجنايت أن كما ٪،50 ( بمقدار نيتروجلسرين أنواع باقي عن يفضل االستعمال المأمون المتفجر والجيالتين

الديناميت من أخف وزنه أن كما ، االقتصادية الناحية من األخرى المتفجرات يتفتت بينما يتأثر، أن دون طويلة لفترة الماء تحت حفظه ويمكن ،1 رقم

تعطيه مما بالستيكية مادة هو للماء. والجلجنايت بمالمسته الديناميت في يوضع حفرة أو تجويف أي يمأل بحيث المطلوب، بالشكل تشكيله خاصيةداخلها.

شحنات استخدام دون البسيطة بالطرق اآلبار حفر معدل يختلف الماء يدخل عندما الحفر معدل يختلف كما الصخور، نوع باختالف متفجرة

منه التخلص يمكن فإنه قليل دخوله معدل كان فإذا الحفر، أثناء البئر إلى وعندما مستمر، بشكل الحفر عملية فيه تسير الذي الوقت في النزح بعملية استعمال الضروري من يصبح فإنه كبير الداخلي االنسياب معدل يكون

يفضل فإنه جدا كثيرة المياه كميات كانت إذا الماء. أما من للتخلص مضخة ه حد عند الماء سطح مستوى يكون عندما الجفاف موسم في الحفر إتمام

نزح عملية في االستمرار يمكن فإنه مضخة توفر عدم حالة وفي األدنى، بناء عملية يتبعها ثم متواصلة، ساعة48 أو24 لمدة البسيطة بالطرق الماء

البناء مواد تكون أن يجب ذلك إتمام يمكن وحتى البئر، لجدران سريعةالعمل. لهذا وجاهزة متوفرة

البئر جدران بناء وكذلك منه العلوي للجزء خاصة ضرورية اآلبار جدران بناء عملية تعد من العمال وتحمي الردم من البئر تحفظ ألنها الصالبة، قليلة الصخور في

أثناء والطمأنينة األمان لهم وتوفر العمل أثناء عليهم البئر جوانب سقوطالبئر. داخل أعمالهم تأديتهم

الجدران مادة أنواع جدران إنشاء في البناء خشب الحاالت من كثير في يستخدمالخشب:.1

مرور مع بسرعة يتلف أنه إال االستعمال، وسهل الثمن رخيص فهو البئر، وبالتالي إتالفه، على يعمل الذي األبيض للنمل جيدا موطنا ويصبح الزمن عليها ويضفي المياه يلوث غير طعما مستساغا طبيعي. ولكن غير ولونا أو أخرى مواد توفير يتم أن إلى مؤقت بشكل الخشب استعمال يمكن

لعوامل مقاومة أكثر الخشب جعل دائمة. ويمكن كدعامات يستخدم مواد أي أو الماء لتأثير مقاومة معينة بدهانات طالئه طريق عن التحللواقية. أخرى

33

تتم فقد البئر، جدران لبناء العادي الطابوق يستعملالطابوق:.2 كما األرض، سطح إلى الوصول يتم حتى أعلى إلى القاع من البناء عملية تقدم أثناء وذلك أسفل إلى أعلى من أي عكسي بشكل البدء يمكن العميقة اآلبار حفر أثناء المفضلة هي األخيرة الحفر. والطريقة عملية

الحصول يمكن فإنه اآلبار جدران بناء في الطابوق استعمل نسبيا. فإذا بد ال البئر وجوانب الطابوق بين فراغ وجد فإذا ، للبئر جيد شكل على حالة في أنه البئر. إال لماء تلوثا يحدث ال حتى بشدة ويحكم يحشى وأن تصبح النقل عملية فإن البئر منطقة من بالقرب طابوق مصنع توفر عدم

التكاليف. باهظة

اآلبار في الحواجز من مختلفة أنواع تستخدمالبناء: حواجز.3 يتكون الحواجز هذه أنواع أجله. وأبسط من تعمل التي الغرض حسب

اإلسمنت ( أو5 )شكل الحديد أو الخشب من مسطحة حلقة من أنها حيث ذاته، البئر جدار لبناء الحواجز هذه مثل وتستعمل المسلح،

عمليات أثناء الجدران وسند لدعم تستخدم أو والمتانة، بالقوة البئر تزود حديدية بحافة مزودة الشكل أسطوانية الحواجز هذه الحفر. وتكون

أسفل. إلى حركتها لتسهيل السفلى نهايتها عند قاطعة

جدران بناء أعمال في البناء أحجار أيضا تستخدم البناء: حجر.4 المناطق من الغرض لهذا المالئمة األحجار هذه جمع ويمكن البئر،

الجدران. وتمتاز بناء في لتستعمل وتشكيلها البئر موقع من القريبة من المياه رشح على تساعد مما العالية مساميتها في األنواع هذه بعض لتجمع نتيجة صالبة تزداد بأن قابلية لها أن جيد. كما بشكل خاللها

فيها. الحديد أوكسيد رواسب

في بكثرة الجدران من األنواع هذه تستعملالفخارية: األنابيب.5 كبيرة. ويتم األنابيب هذه أقطار وتكون أمريكا، خاصة األقطار، بعض في اإلسمنت أعلى. ويستعمل إلى األسفل من عادة األنابيب هذه وضع ومأمونا، نظيفا يكون التغليف من النوع هذا فإن ببعض، بعضها ربط

بالمواد قورنت ما إذا مناسبة تكون تكلفته أن طويلة. كما لفترة ويدوم األنابيب هذه جدار )ثقوب( في الفتحات بعض عمل األخرى. ويمكن

من دخوله تعذر إذا الجوانب من البئر إلى الماء دخول عملية ليسهلالقاع.

: الخرسانة.6 اآلبار، لتغليف المتبعة الطرق أفضل أحد الخرسانة تعد األسطوانات تستخدم كما طويلة، لفترة ويدوم قوي ألنه وذلك

الضحلة، اآلبار بناء في مترين إلى واحد متر أقطارها تبلغ التي الخرسانية حتى إنزالها ويمكن مسلحة، تكون عندما وديمومة قوة أكثر وتكونمالئمة. األرض طبيعة كانت إذا متر20 - 15 أعماق

لتغليف الحديد من مختلفة أنواع الماضي في استعملت لقدالحديد:.7 بأنه الحديدية األسطوانات التكاليف. وتمتاز باهظة بالطبع وهي اآلبار

34

األرضي، الماء منسوب تحت وكذلك المفككة األرض في إدخالها يمكنباهظة. النائية األماكن إلى نقلها وتكاليف ثمنها أن إال

التماسك( ) ضعيفة المفككة الصخور في اآلبار إنشاء سهلة غير اآلبار حفر عملية تكون التي الضعيفة األراضي في تماما

المياه منسوب أسفل إلى عمقها يمتد التي خاصة الحفر أثناء انهيارها يمكن المتحركة، والرمال الرملية، التربة الصخور هذه مثل األرضية. وتشمل

الحفر عملية ماء( تتم وجود )عدم الجافة األراضي حالة الطين. وفي وكذلك آلة استعمال من بد فال األرضي الماء منسوب تحت وأما العادية، بالطرق

ومضخة. ميكانيكية حفر غير صخور داخل متر10 يتعدى ال حفره المطلوب العمق كان فإذا

تنفيذ الشكل. ويمكن في مبين هو كما العمل إنجاز يمكن فإنه متماسكة توفر عدم حالة وفي جهة من الرخيصة الكافية العمالة توفر حالة في ذلك

الوصول . وعندأخرى جهة من سريع بشكل البئر جدران لبناء الالزمة المواد إلى الصلب الصخر هذا من البئر جدران بناء يمكن فإنه الصلب الصخر إلى

أو الخشب مثل متوفرة أخرى مادة أي أو الطابوق بواسطة أما أعلىالحديدية. األسطوانات أو الخرساني الطابوق

العميقة اآلبار حفر طرق من بد ال إذ البسيطة، الطرق باستعمال تتم أن يمكن ال العميقة اآلبار حفر

أنسب اختيار الغرض. ويتوقف لهذا متطورة ومعدات حفر آالت استخدامالتالية: العوامل على الطرق هذه

.حفرها المطلوب البئر عمق.1.البئر إنشاء طريقة.2االقتصادية. التكلفة.3.البئر قطر.4.التلوث من البئر حماية طريقة.5.البئر إنشاء من الهدف.6

وهما: رئيسيين، قسمين تحت العميقة اآلبار حفر طرق جميع تدرج أن يمكنالدوارة. الحفر وطرق والدق بالسلك الحفر طرق

والدق بالسلك الحفر طريقة الحفر ريشة وإسقاط برفع الطريقة هذه في اآلبار حفر عملية تتم

ومنتظم. وتكون متكرر بشكل الحفر ثقب في الثقيلة الشكل األسطوانية سلك بواسطة الريشة رفع عملية وتتم قاطعة، بنهاية مزودة الريشة هذه بمحرك تدار بأسطوانة ومتصل الحفر برج قمة على مثبتة بكرة فوق يمر

إلى الريشة رفع للطاقة. وعملية مصدر أي أو الزيت أو البخار يستخدم المتماسكة الصخور وتفتيت تحطيم إلى تؤدي تسقط وتركها األعلى

لتصبح بالماء والمفتتة المحطمة المواد خلط على أيضا تعمل كما والهشة، للطبقة الوصول عدم حالة في البئر إلى الماء يضاف إذ رخو، طين هيئة على

35

آلخر آن من المفتتة المواد هذه إزالة ويتم المواد، هذه خلط لغرض الحاملةشفاط. أو مضخة بواسطة إما

ورافعة البئر، فوق منتصبة عمودية شبه سارية من الحفر برج يتكون ألطوال تسمح كافية بصورة عالية وتكون متحركة، ودعامة األسالك متعددة

بين ما ارتفاعها ويتراوح البئر، خارج ترفع ألن واألنابيب األدوات من مجموعة نقل مركبة على مثبتة المجموعة هذه تكون ما وغالبا تقريبا، متر15 و9

أداة تتكون ( كما8 ) شكل سريع بشكل آخر إلى موقع من نقلها ليتموهي: ، رئيسية أجزاء أربعة من التقطيع

.الحفر رأس.1 .الحفر ساق.2.الحفر رجاجات.3.الحبل جلبة.4

الحفر رأس ويقوم خاصة، بوصالت البعض ببعضها األجزاء هذه تربط بزيادة الحفر ساق يقوم حين في البئر قاع إلى سقوطه عند الصخور بتفتيت أما رأسي، بشكل الحفر اتجاه حفظ نفسه الوقت في يساعد كما الثقل

مادة في ينغرس عندما الحفر رأس رجرجة على فتعمل الحفر رجاجات الرفع بسلك السابقة األجزاء وصل ويتم ثانية، مرة رفعها ويصعب صخرية

بخط الريشة يحمل الذي السلك ويسمى الحبل، جلبة طريق عن والتنزيل سنتمتر. يتم3 و2 بين ما يتراوح بقطر مبرومة أسالك من الحفر. ويتكون

الحفر سلك تدوير ويتم دقة/دقيقة،60 -20 بمعدل الريشة وإسقاط رفع مع دائم بشكل البئر قعر يدق أن مستديرة. ويجب حفرة تكوين من ليتمكن

.االحتكاك تأثير لتقليل الريشة لتبريد البئر إلى الماء إضافة في االستمرار وعلى الحفر ريشة وقطر وزن وعلى الصخر نوع على الحفر سرعة وتعتمد

سرعة تصل أن العملية. ويمكن الخبرة وعلى ةالتدقيقي في الدقات عدد الصخور في أما اليوم، في أمتار عدة إلى المتماسكة المواد في الحفر

حفر أسالك لزم البئر عمق زاد أقل. وكلما أو متر نصف إلى فتصل الصلبة الحفر حبال وإدخال لتحريك الالزم الزمن وزاد إضافية

متر،2000 و1000 بين ما العملي العمق ويتراوح التغليف، مواسير ودفع هذه فإن عام وبشكل الحقلية، والظروف األجهزة نوع على يعتمد وهذا

متر.600 إلى عمقها يصل التي اآلبار في تستعمل ال الطرق تكون ولكنها المتماسكة، التكوينات في ضرورية ليست التغليف عملية

منع على تعمل أنها كما األرض، سطح من القريبة األجزاء في ضرورية في البئر. أما داخل السطحية والمياه الضحلة المياه رشح أو دخول

البئر لحفظ التغليف عملية إجراء الضروري فمن المتماسكة غير التكوينات أو الطين حفر في البئر أسفل إلى التغليف مواسير دفع ويجب ،االنهيار من الحصى تكوينات في البئر تغليف ويجب هذا ، األخرى الرخوة المواد في

والرمال. الحفر بطريقة قورنت ما إذا رخيصة بالدق الحفر عملية تكاليف تعد

إليه الوصول يمكن الذي والعمق أطول، وقت إلى تحتاج أنها إال ،ألدوراني محدودا، يكون الطريقة هذه في بئر أي حفر عند المهم من فإنه وعموما

المضخة أجزاء مع تتداخل ال بحيث البئر فوهة على أرصفة عمل عميق سم15 لغاية البئر في رأسي بانحراف يسمح كما تشغيلها، سهولة لتؤمن

36

الصخرية الطبقات حالة في االنحراف تعديل الممكن ومن متر،30.5 لكل ثم المحيطة الصخور لبعثرة القاع عند المتفجرات باستعمال وذلك الصلبة،رأسي. بشكل الحفر متابعةالتالية: األجزاء من الحفر برج يتكون

. متر15 و9 بين ما ارتفاعها البئر فوق منتصبة عمودية شبه سارية.1 .األسالك متعددة رافعة.2.متحركة دعامة.3.البرج عليها مثبت مركبة.4

ألدوراني الحفر طريقة لولبي، بشكل تدور حفارة باستعمال البئر حفر يتم الطريقة بهذه

تكون دائرية مسننة دواليب عدة من الحفر ريشة وتتكون مخروطي شكال ريشة ربط ويتم برعمي، بشكل مصنوعة مرنة كاربيدية بنتوءات وتنتهي 60 و30 بين ما تتراوح بسرعة وتدار المجوفة الحفر أنبوبة أسفل في الحفر سارية أو رافعة من الحفر برج ويتكون البئر، داخل الدقيقة في دورة

بفعل الحفر عملية وتتم ، ومحرك الحفر فتات لرفع ومضخة دوارة ومنضدة التكوينات فوق دورانها أثناء المسننة الدواليب تسببه الذي والطحن التكسيرالبئر. داخل الواقعة المختلفة

إلى يوجه الحفر سائل من قوي تيار بواسطة الحفر فتات إزالة يتم من السائل هذا الريشة. ويتكون إلى ليصل الحفر قضيب خالل من أسفل ويقلل الريشة تبريد على يعمل حيث والماء، الطين أو البتونايت من خليط

عبر األعلى إلى المحطمة الصخرية القطع برفع ويقوم احتكاكها تأثير من استعمال إعادة ويمكن الحفر، أنبوب وبين البئر جدران بين الفارغة المنطقة

الصخري الفتات من تخليصه بعد أخرى مرة وضخه المتدفق الحفر طين جدار على طيني غشاء تكوين على يعمل الحفر سائل أن فيه. كما الموجود

أنابيب استعمال عن ويغني البئر جدار انهيار منع على يساعد مما البئرالحفر. أثناء التغليف

فإذا الحفر، عملية على الكبير راألث الحفر فتات سائل للزوجة أن إلى الصخري الفتات صعود عملية تعرقل فإنها عالية السائل لزوجة كانت

مما الحفر، ريشة حول المفتتة الصخرية المواد تجمع يسبب وهذا األعلى،عملها. تعرقل وبالتالي الدوران سرعة في نقصان عنه ينتج

وحجم شكل وعلى الصخور صالبة على أيضا الحفر سرعة وتعتمد عليها، المسلط الكلي الوزن وعلى دورانها وسرعة الحفر ريشة ونوعية ألدوراني الحفر أجهزة البئر. وتعد أسفل وضغطه الحفر سائل خواص وعلى

تحتاج والدق. ولكنها بالسلك الحفر أجهزة مع بالمقارنة الثمن وغالية معقدةوأكثر. سم45 إلى المحفورة البئر قطر يصل أن ويمكن أطول وقت إلى

الحفر طريقة تدعى ألدوراني الحفر طريقة تشبه أخرى طريقة وهناك باستثناء األولى الطريقة عمل تشبه وهي (،14 )شكل العكسي ألدوراني

األسفل باتجاه يتم الضخ أن المعاكس.أي باالتجاه تكون الحفر سائل دورة ريشة خالل األعلى إلى ويرتفع البئر وجدار الحفر أنبوب بين الفراغ خالل

تصل أقطار ذات آبار حفر على المقدرة لها الطريقة وهذه الحفر، وأنبوبالمتماسكة. غير التكوينات في سم122 حوالي إلى

37

البئر وتجهيز إكمال وتأمين الجوفية المياه الستقبال تهيئتها يجب البئر حفر من االنتهاء بعد

اإلنتاجية للبئر الجوفية المياه دخول يتم وحوله. وعادة التغليف داخل دخولها خاصة. وتعمل مصاف خالل من أو مشرحة أو مثقبة تغليف أنابيب خالل من إلى الدخول من الناعمة والمواد الرمال منع على والمصافي األنابيب هذه

الهشة والطبقات التكوينات في المحفورة اآلبار في ضرورية وهي البئر، التكوينات في المحفورة اآلبار في ضرورية وغير الناعمة، الحبيبات ذات

البئر إلى الجوفية المياه دخول يتم حيث الثابتة، الجدران ذات المتماسكة في أخرى فتحات أية من أو الشقوق ومن الطبيعية المسامات من اإلنتاجية التكوين، البئر لحماية ضروريا يعتبر السطح من بالقرب التغليف بأن علما

التلوث، من من اإلنتاجية البئر لحماية ضروريا التغليف يكون ما وغالبا من مصنوعة بمواسير اإلنتاجية البئر . وتغليفوانخسافها الجدران سقوط ما منها كثيرة، أغراض له األسبست أو النحاس من أو الفوالذ من أو الحديد

يلي:.الحفر انهيار منع.1.البئر داخل فيه المرغوب غير الماء دخول تجنب.2.السطحية التربة إلى البئر من الجيد الماء تسرب منع.3.الماء مع البئر جوانب من التربة اختالط تجنب.4

ونوعيتها المصافي مختلفة وأطوال أقطار لها مثقبة اسطوانة أو أنبوبة هي المصفاة والحبيبات الرمال دخول من تقلل أو وتمنع البئر إلى المياه بدخول تسمح

الغرض نفس يؤدي جميعها أن إال مختلفة بأنواع المصافي الناعمة. وتوجد نوعية على اإلنتاجية اآلبار في استخدامها المراد المصفاة نوع ويعتمد تقريبا، معدن من مصنوعة المصافي تكون أن يجب العموم الجوفية. وعلى المياه ثقل تحمل على وقادرة طويلة تكون أن , ويجب والتآكل للصدأ مقاوم

عالية. مرونة ذي معدن من وتكون األنابيب

اآلبار ميمروت صيانة وتقل الزمن مرور مع ضئيلة مائية كميات وتعطي اآلبار بعض تفشل قد

تسد أن لبعضها ويمكن كفاءتها، من يصبح لذا الضخ، استمرارية مع جزئيا اآلبار في اإلنتاج تراجع مشكلة فإن وعموما لها، دورية صيانة عمل الضروري

التالية: األسباب إلى يعزى

أ- التصميم: الهيدرولوجية للظروف التصميم مطابقة عدم من المشاكل معظم تنشأ

يلي: ما تتضمن والتي.البئر تصميم مع الضخ معدالت مالئمة عدم.1.للبئر التصميمي العمر مع يتالءمان ال والتصميم الضخ معدل.2.البئر تصميم مع الضخ معدالت مالئمة عدم.3

38

ب- اإلنشاء: .بدقة أعماقها وتحديد المنتجة الطبقات على التعرف في الفشل.5.الحفر ثقب وعمودية استقامة عدم.6.جيد بشكل التغليف أنابيب وصالت وتلحيم ربط عدم.7.البئر تغليف أنابيب تسميت عملية في أخطاء.8 بفعل الحفر أثناء المنتج التكوين في الشقوق أو الفجوات انسداد.9

.الحفر سائل لسائل المكونة المواد مع البئر إلى السطح من البكتريا بعض دخول.10

.الحفر

والتطوير ج- التنمية.البئر وتطوير تنمية في فعالة غير طرق استخدامالكيماوية. للمواد خاطئ استخدام

وتلف تآكل إلى بالتالي تؤدي قد العوامل هذه جميع فإن العموم وعلىاآلبار. كفاءة من يقلل مما التغليف ومواسير والمصافي المضخة

اآلبار وإصالح معالجة طرق المشكلة تفاقم قبل اآلبار إنتاجية انخفاض مشكلة معالجة يمكن

اآلبار في تحدث التي المشاكل تقسيم يمكن وعليه الحالة، معرفة بعد وذلكوهما: رئيسيين، قسمين إلى

هجر إلى ذلك يؤدي وقد التآكل، مشكلة مثل عالجها يصعب مشاكل.1.البئر

داخل النــاعم الطمي أو الرمل دخول مثـل عالجهــا يمكن مشاكل.2 المشاكل الشوائب. أو بعض ظهور مع المياه لون تغير أو البئر

التي المشاكل من ٪80 تمثل التي التقشير عمليات عن الناجمة كما تلخيصها فيمكن واإلصالح المعالجة طرق اآلبار. أما في تحدثيلي:

الميكانيكية الطرق أو لتنظيفها البئر من التغليف ومواسير المصافي تسحب الطريقة بهذه

عالوة ومكلفة، صعبة الفنية الناحية من وهي البئر، إلى إعادتها ثم استبدالها نفس إلى ثانية تتعرض سوف الطريقة بهذه المعالجة البئر أن على

المصافي تعالج الطريقة هذه ألن الزمن، مرور مع السابقة المشاكل مواد تعالج وال للمضخة السفلية واألنابيب المسدودة التغليف ومواسير

وتلف تآكل حالة في وخاصة الحاالت بعض في أنه إال المائية، الطبقة سحبها من بد ال فإنه السفلى المضخة وأجزاء التغليف ومواسير المصافي .استبدالها أو إصالحها ومحاولة ميكانيكيا

كهربائية شحنة وضع بواسطة ميكانيكيا التقشير معالجة أيضا ويتم من تنافرها إلى فتؤدي السلت جزيئات من جزيء كل على ومتماثلة طفيفة ساعة.24 لمدة إحاللها بعد البئر خارج تضخ ثم البئر، في وتسقط بعضها

39

الكيماوية الطرق المضخة وأجزاء التغليف ومواسير المصافي معالجة عملية وهي

من إخراجها بدون األخرى الكيماوية والمواد الحوامض باستعمال المسدودة ولكل ميكانيكية، أو بيولوجية أو كيمياوية ألسباب يحدث قد فالتقشير البئر،

به. خاصة معالجة طرق األنواع هذه من

الهيدركلوريك: بحامض - المعالجة1 الكالسيوم كربونات) الكربونية القشرة وإزالة معالجة يمكن

تسبب ( التي الحديد وهيدروكسيدات وأكسيدات والمغنيسيوم في تراجعا هذا يعمل حيث جدا، المركز الهيدروكلوريك حامض باستعمال البئر إنتاجية

عملية إجراء البئر. وقبل إلى إضافته عند الرواسب تحليل على الحامض تضاف الحامض إضافة وقبل التصرف، وعمود المضخة رفع يجب المعالجة

وبعد باألحماض، المعادن لتآكل مانعة كيمياوية مواد وهي المثبطات بعض المياه. ويمكن لتنظيف البئر من الحوامض بقايا إزالة يجب المعالجة إتمامذلك. إلى األمر تطلب إذا البئر لنفس مرات لعدة المعالجة إعادة

بالبوليفوسفات: - المعالجة2 المعالجة في المضغوط القاعدي أو ألحامضي البوليفوسفات يستعمل

هذه تعمل حيث المتماسكة، غير الطبقات في المحفورة اآلبار وإصالح الرمل مثل الناعمة الرواسب وإزالة وتفكيك تحريك على بسرعة المادة

الرواسب بعض لمعالجة استعمالها والغرويات. ويمكن والطمي واألتربة االستمرار مع كامل يوم حوالي الفوسفات إبقاء الناعمة. ويجب الحديدية

ن المختلفة اآلبار تطوير طرق باستعمال الماء وإثارة التحريك عملية في أكثر تكون أن يمكن والفوسفات بالحوامض المزدوجة المعالجة بأن علما

القشور. إزالة في فاعلية

اسيتك الهيدروكسي - حامض3 إذابة ويمكنه سامة أبخرة وله التآكل، يسبب ال سائل عضوي حامض وهو

الحديد قشور على ممتاز بشكل ويعمل البكتيريا ويقتل المعدنية القشور في المعدن أيونات ويحفظ يذيب فهو الحديد، بكتريا مشاكل ومعالجةالحامض. مفعول انتهاء بعد حتى القشور ترسيب إعادة ويمنع السائل

باألحماض، المعالجة عند مراعاتها يجب التي العامة القواعد بعض وهناك وهي:.الواقية والقفازات المالبس استعمال.1 الحامض في الماء إضافة وعدم الماء في ببطء الحامض إضافة.2 .أبدا مقابل في أو البئر من المفتوح الجزء في الحامض استعمال.3

.المصافي .البئر من المستعمل الحامض ضخ يجب.4

بالكلور - المعالجة4 والفوسفات، بالحوامض المعالجة بعد عادة بالكلور اآلبار معالجة تتم في البئر لوضع الكيمياوية المعالجة مراحل من النهائية المرحلة وتعد

40

الحديد، بكتريا من معينة أنواع قتل في كبيرة فاعلية له الكلور ألن الخدمة، يستعمل البكتريا. كما ويرقات الكبريت معالجة في أيضا ويستعملالبكتريولوجي. التقشير إلزالة البوتاسيوم برمنجنات

بالتفجيرات المعالجة المتماسكة الطبقات في المحفورة اآلبار في الطريقة هذه تستخدم

المتماسك الرملي الحجر طبقات في المصافي رواسب أنواع ولجميع التفجير، أشكال احد هو االهتزازي والتفجير الصلب، الجيري الحجر وطبقات

يسمح بحيث مرتبة صغيرة شحنات إلى المتفجرة المواد تقسيم فيه يتم إذ ليعطيها ومتسلسل سريع بشكل بتفجيرها التفجير اهتزازيا. ومواد تأثيرا

الديناميت يفضل وعادة والنترجلسين، والديناميت الجالتين هي المستخدمةخطورة. أقل ألنه النتروجلسرين مادة على

الضحلة اآلبار حفر أثناء تتبع أو تراعى أن يجب التي اإلرشادات أهم أما يلي: فيما تلخيصها فيمكن والعميقة

مجال في للعاملين السالمة في العامة اإلرشادات إتباع أهمية توضيح :اآلبار حفر

غرض ألي أو تنظيفها أجل من دخولها قبل القديمة اآلبار اختيار يجب.1 وجود تبين فإذا الضارة، أو السامة الغازات من خلوها من للتأكد آخر

فيها. النزول قبل تهويتها يجب فإنه بها ضارة غازات خوذة ارتداء مع الحفر عمليات أثناء للجسم واقية مالبس ارتداء يجب.2

اليدين. وقفازات الواقية الرأس أي في واإلغفال السهو ألن الحفر، عمليات أثناء الدائم واالنتباه الحذر.3

الحوادث. وقوع إلى يؤدي قد لحظة محتملة أخطارا تسبب ال بحيث آمنة بطريقة الحفر أبراج تصمم أن يجب

الحفر. أثناء للعمال مثل: األعمدة، المستخدمة، اآللة من الخطيرة األجزاء وقاية يجب.4

والسيور.... والتروس، والبكرات، والوصالت،القص. أو الضغط خطر عنها ينجم قد نقطة أي وقاية يجب.5 القياسية للمواصفات المستخدمة الواقيات مواصفات تطابق أن يجب.6

.السعودية على التحذيرية والرموز والتعليمات واإلشارات العالمات وضع يجب.7

أن والصيانة. ويجب التشغيل عمال على خطورة فيها التي اآللة أجزاءالسعودية. القياسية للمواصفات مطابقة السالمة إشارات تكون

خاصة آمنة أماكن في كالمتفجرات الخطرة المواد توضع أن يجب.8 تحت الحاجة عند تستخدم أن على عليها المدونة التعليمات حسب

مواقع في تحذيرية عالمات توضع أن يجب كما مختصين، خبراء إشرافالعمل.

لكي وبعده الحفر أثناء البئر جوانب ودعم تقوية يجب الضحلة اآلبار في.9فيه. العاملين على الجدران تنهار ال

وبعده. الحفر أثناء اآلبار مياه تلوث لمنع الالزمة جرأتاال اتخاذ.10

41

محكمة بأغطية المكتملة اآلبار تزود أن يجب.11 األشخاص سقوط من منعاالمياه. تلوث احتمالية من والتقليل العبث، من أو

الخاصة المدني الدفاع تعليمات وإتباع مراعاة يجب تقدم ما إلى باإلضافةاآلبار. في السقوط من للوقاية بالسالمة

مالحظاتبحوالي يقدر م1975 لغاية السعودية في المحفورة اآلبار عدد

69409.هـ1406 و1402 عام بين ما السعودية في اآلبار حفر معدل

. بئر/سنة3348 كانيقدرون األمريكية المتحدة الواليات في الحفر مقاولي عدد

22000 من أكثر بتشغيل يقومون مقـاول10000 من بأكثر.حفارة

750.000 األمريكية المتحدة الواليات في اآلبار حفر معدل بئر .سنويا

الديناميت يتأثر أن دون طويلة لفترة الماء تحت حفظه يمكن( الماء( مالمسة عند تيتفت

بأي تشكيلية خاصية تعطيه مما بالستيكية مادة هو الجلجنايت مطلوب شكل

اآلبار الغازات في1. سامة غازات على القديمة اآلبار تحتوي غالباالكربون وأكسيد ثاني رئيسي بشكل الغازات هذه تشمل.2العالية لكثافته اآلبار قيعان في الكربون وأكسيد ثاني يتجمع.3 المغطاة العميقة اآلبار في خاصة يتجمع.4 جزئيا التنفس ضيق الغاز هذا يسبب.5 الموت وأحيانا الحفر أثناء التهوية من نوع توفر يجب.6 الحفارين حياة على حرصا مصباح أو شمعة بإنزال الكربون وأكسيد ثاني وجود من التأكد يمكن.7

البئر في غازيالصيانة ألغراض دخولها قبل الطريقة بهذه القديمة اآلبار اختيار يجب.8

على أكثر أو مترا15 أعماقها تبلغ التي القديمة اآلبار تحتوي ما غالبا

الموت. وتشمل إلى أحيانا تؤدي لربما أو صحية إضرارا تسبب سامة غازات في دائما يتواجد الذي الكربون أوكسيد ثاني رئيسي بشكل الغازات هذه

العالية للكثافة كنتيجة اآلبار قيعان في التجمع إلى يميل والذي الجوي الهواء ال والتي جزئيا، المغطاة العميقة اآلبار في خاص بشكل هذا نسبيا. ويحدث

إثناء للحفارين تنفس ضيق يسبب الغاز وهذا الطبيعية، التهوية لها تتوفر توفر يجب السبب ولهذا متر،30 عن أعماقها تزيد التي اآلبار بحفر قيامهم

العمال حياة على حرصا العمق المتوسطة اآلبار حفر أثناء التهوية من نوعالعميقة. لآلبار بالنسبة أساسيا مطلبا التهوية هذه توفر ويصبح

شمعة بإنزال البئر في الكربون أوكسيد ثاني وجود من التأكد ويمكن الضوء وهج خف أو الشعلة انطفأت فإذا البئر، داخل غازي مصباح أو موقدة

42

فإنه حال كل الثقيلة. وعلى الغازات من خطيرة كميات وجود ذلك فمعنى ألي أو تنظيفها أجل من دخولها قبل الطريقة بهذه القديمة اآلبار اختيار يجب

النزول قبل تهويتها يجب فإنه بها ضارة غازات وجود تبين فإذا آخر، غرضفيها. ماء مثل: استعمال مختلفة، بطرق الكربون أوكسيد ثاني إزالة ويمكن

األعلى إلى متوهج نار جمر به وعاء تحريك أو البئر، في رمل نثر أو الجير، أو المورقة األشجار فروع من حزمة ورفع إنزال أو البئر، داخل أسفل وإلى

الطرق هذه جميع ببعضها. إن المربوطة األكياس أو األعشاب من حزمةالبئر. داخل هوائيه تيارات توليد على تعمل داخل هواء ضخ عادة يفضل فإنه المناسبة اإلمكانيات توفرت إذا ولكن يدوية مروحة باستعمال أو مرن، مطاطي خرطوم بواسطة مضخة من البئر داخل الهواء ينقل سم10 قطره بأنبوب متصلة سم30 إلى قطرها يصلالبئر.

أوكسيد ثاني إزالة اآلبار الكربونطرق من داخل الهوائية التيارات لتحريك التالية الطرق إحدى استخدام يمكن

البئرالجير ماء استعمال.1البئر في رمل نثر.2البئر داخل واألسفل األعلى إلى متوهج نار جمر فيه وعاء تحريك.3األعشاب من حزمة أو المورقة األشجار فروع من حزمة ورفع إنزال.4ببعضها المربوطة األكياس أو.5

والعميقة الضحلة اآلبار حفر أثناء السالمة في العامة األرشاداتالسالمة في العامة اإلرشادات إتباع على التأكيد.1 السامة الغازات من خلوها من للتأكد دخولها قبل القديمة اآلبار اختيار.2الحفر. عمليات أثناء والقفازات والخوذة الواقية المالبس ارتداء.3 اإلغفال أو السهو وعدم الحفر عمليات أثناء الدائم واالنتباه الحذر.4 إثناء للعمال إخطارا تسبب ال بحيث آمنة بطريقة الحفر أبراج تصميم.5

الحفر. والتروس والبكرات األعمدة مثل الالت من المتحركة األجزاء وقاية.6

والسيور السعودية القياسية للمواصفات الواقيات مواصفات تطابق أن يجب.7 القص أو الضغط خطر عنها ينجم قد نقطة أي وقاية.8 أجزاء على التحذيرية والرموز والتعليمات واإلشارات العالمات وضع.9

اآللة أماكن في الكيماوية والمواد كالمتفجرات الخطرة المواد وضع.10

عليها. المدونة التعليمات حسب آمنة إشراف تحت الحاجة عند الخطرة المواد تستخدم أن يجب.11

العمل مواقع في تحذيرية عالمات وضع - يجب12 مختصين خبراءالخطرة. المواد استخدام عند

43

وبعده الحفر أثناء الضحلــة اآلبار جوانب ودعم تقويــة يجب.12فيه. العاملين على الجدران تنهار ال لكي

وبعده. الحفر أثناء اآلبار مياه تلوث لمنع الالزمة اإلجرأت اتخاذ.13 محكمة بأغطية المكتملة اآلبار تزود أن يجب.14 سقوط من منعا

المياه. تلوث احتمالية من والتقليل العبث، من أو األشخاص

الخاصة المــدني الــدفاع تعليمــات وإتبــاع مراعاة يجب تقدم ما إلى باإلضافةاآلبار. في السقوط من للوقاية بالسالمة

التغليف أغراضالحفر انهيار منع

فيه المرغوب غير الماء دخول تجنبالبئر من الجيد الماء تسرب منع

الماء مع البئر جوانب من التربة اختالط تجنب

اآلبار وترميم صيانة تسد أو تفشل قد الزمن مرور مع كفاءتها وتقل اآلبار بعض جزئيا

التالية: األسباب إلى يعزى اآلبار في اإلنتاج فتراجع الضخ، واستمرارية

أ- التصميم: الهيدرولوجية للظروف التصميم مطابقة عدم من المشاكل معظم تنشأ

يلي: ما تتضمن والتيالبئر تصميم مع الضخ معدالت مالئمة عدم

للبئر التصميمي العمر مع يتالءمان ال والتصميم الضخ معدلالبئر تصميم مع الضخ معدالت مالئمة عدم

ب- اإلنشاء: بدقة أعماقها وتحديد المنتجة الطبقات على التعرف في الفشل

الحفر ثقب وعمودية استقامة عدمجيد بشكل التغليف أنابيب وصالت وتلحيم ربط عدم

البئر تغليف أنابيب تسميت عملية في أخطاء سائل بفعل الحفر أثناء المنتج التكوين في الشقوق أو الفجوات انسداد

الحفرالحفر سائل مع البئر إلى السطح من البكتريا بعض دخول

والتطوير ج- التنميةالبئر وتطوير تنمية في فعالة غير طرق استخدامالكيمياوية للمواد خاطئ استخدام

ومواسير والمصافي المضخة وتلف تآكل إلى تؤدي قد العوامل هذه جميعاآلبار. كفاءة من يقلل مما التغليف

44

المضخات هيدروليكا

ــتي الزراعية الوحدات في الري نظام مكونات أهم من المضخة تعد ال تعتمد معظم في تســتخدم الميكانيكية فالمضــخات الميــاه، رفع على أساسا

ــدان ــالم بل ــتي الع ــري على تعتمد ال ــة، في ال ــتعمال انتشر ولقد الزراع اس األمتــار، عشــرات إلى المياه رفع في العالية كفاءتها بسبب بكثرة المضخات

كفاءتها. ومدى الحصانية قدرتها حسب وذلك أو البــئر من المــاء بســحب تقوم ميكانيكية وحدة عن عبارة والمضخة

المــاء إيصــال المــراد المنــاطق إلى معين بضــغط ودفعه التجميع حــوض من داخلي. احــتراق ذو أو كهربــائي محــرك من قــدرتها المضــخة إليها. وتســتمد

بداخله يحتــوي حجــرة(، أو )غالف متحــرك غــير جسم من المضــخة وتتكــون األعلى من الفــراغ ويتصل الســحب، بــأنبوب الجــانب من متصل فــراغ على

ــأنبوب بعملية المروحة وتقــوم المضــخة جسم خــارج المــاء لــدفع الطــرد ب. الخارج إلى ودفعها البئر من المياه سحب

المــاء ورفع المضــخة عمل في األساسي المبــدأ هو الجــوي والضــغط 10 يعادل والذي مربع، كغم/سنتمتر1 يساوي الجوي فالضغط األعلى، إلى هو الجوي الضغط فإن الواحد. لذا المربع السنتمتر على الماء عمود من متر

مــتر.10 عن يزيد ال الرتفــاع السحب أنبوب داخل الماء رفع إلى يؤدي الذيــاء يرتفع ال العملية الناحية ومن ــثر الم ــتر8 من أك ــزء فقدانه نتيجة م من ج

واألنابيب. المضخة بجدران الماء احتكاك بسبب الطاقة

أساسية مفاهيمــروع قبلو ــيح في الش ــواع توض ــخات، المختلفة األن من بد ال للمض

ــرف ــطلحات بعض على التع ــدة المص ــتي المفي ــاعد ال كيفية تفهم على تس .كفاءة وبأعلى تكلفة بأقل محدد بعمل للقيام الالزمة المضخة نوع اختيار

المضــخة مركز بين الرأســية المسافة هواالستاتيكي: السحب -عمود1الحوض. في أو البئر في الماء وسطح

المضــخة مركز بين الرأســية المســافة هواالسLتاتيكي: الطرد -عمود2الماء تفريغ وفتحة

ســطح بين الرأســية المســافة مجمــوع هوالكلي: االستاتيكي -العمود3 + االســتاتيكي الســحب عمــود يساوي أنه أي تفريغه، وفتحة الماء مصدراالستاتيكي. الطرد عمود

المــاء بين االحتكــاك نتيجة الفاقد مقــدار هوباالحتكLLاك: الفقد -عمود4 الطولية. بالوحدات الفاقد ويقدر واألنابيب، المضخة وجدران

ســرعة إلى يتحــول الذي للضغط المناظر العمود : وهوالسرعة -ضاغط5 الضاغط هذا ويزداد الطرد، أنبوب نهاية من أو األنابيب بداخل الماء اندفاع

السرعة. زادت كلماــود يســاوي (: وهوH) الكلي الLLديناميكي -الضLLاغط6 االســتاتيكي العم

الكلي قيمته وعلى الســرعة، وضــاغط باالحتكــاك الفقد عمــود له مضــافاالالزمة. المضخة قدرة تقدر

45

الكلي الديناميكي الضاغط : عناصر11شكل

المضخات أنواع ما تتراوح المضخات، أصناف من العديد السعودية األسواق في تتوفر

وعمود كبير تصرفها وأخرى مرتفع رفعها وعمود صغير تصرفها مضخات بينــذه أهم منخفض. ومن رفعها ــناف هـ ــخات األصـ ــاردة المضـ المركزية الطـ

على يشــتمل منها صــنف والكابســة. وكل والهوائيــة، والمروحية، والتربينية،ــري احتياجات تلبية في بكثرة تستخدم األولى الثالثة أنواع. واألصناف عدة الالسعودية. العربية المملكة مزارع في

المركزية الطاردة المضخة تتمــيز حيث الــري، أعمــال في المضخات من النوع هذا استخدام يكثر

باإلضافة العالي والتصرف العالية والكفاءة التصميم ببساطة المضخات هذه وتالءم بســهولة، وصــيانتها فحصها التكلفة. ويمكن وقلة التركيب سهولة إلى

نسبيا. محدود للمياه رفعها مقدار أن ويعيبها المختلفة، المحركات سرعاتــتفاد ــذا من ويس ــوع ه ــخات من الن ــات ضخ في المض المائية المخلف

في القــدر بنفس تستخدم أنها إلى باإلضافة الصلبة، بالمواد المحملة والمياه المــاء لضخ فقط المركزية الطــاردة المضخات النقية. وتستخدم المياه ضخ ضــاغط فيها يزيد ال الــتي الضــحلة واآلبار والجداول والبحيرات الخزانات من

أمتار. ستة عن السحب المضــخات من النــوع هــذا تصــرف ويتناسب عــدد من كل مع طرديــا

عــدد ومربع الــدوران ســرعة ومربع المروحــة، قطر ومربع المروحــة، ريش تشــغيل بكفــاءة تعمل عــادة المركزية الطــاردة المضخات المراحل. وتعمل

الضــاغط يكـون عنــدما خاصة متنوعـة، تشـغيلية ظـروف مـدى ضـمن عاليةــار األربعة عن يزيد الكلي الهيـــدروليكي من المـــاء ترفع فهي تقريبـــا، أمتـ

محــدد المضــخات من النــوع هــذا فــإن وعليه الخــارج، إلى وتضــخه مصــدره أن يجب المضــخة موقع أن أي المــاء، منســوب عمق يحــدده معينة بظروف

الحوض. أو البئر في الماء سطح من بالقرب أو السحب حدود ضمن يكون

المركزية الطاردة المضخات أنواعنع أو أفقية تكــون أن أما بنــوعين، المركزية الطــاردة المضــخات تصــ

دوران بعمــود ومتصلة رأسية فيها المروحة تكون األفقية رأسية. فالمضخات

46

ضاغط السرعةعمود الفقــد

باالحتكاك

عمود الطرد االستاتيكي

عمود السحب االستاتيكي

ي يك

امدين

الط

اغض

الي

كل ال

(H)

مضخة

ــون الرأســية المركزية الطــاردة المضــخة أما أفقي، أفقية فيها المروحة تك إلى المــاء المضــخة تســحب النــوعين كال رأسي. وفي دوران بعمود ومتصلة

أمتار. بعدة الماء سطح من أعلى المضخة توضع أن يجب وعليه مروحتها،ــاز ــ ــخة وتمت ــ ــية المض ــ العمق إلى إنزالها بإمكانية األفقية عن الرأس

بما الــــدوران عمــــود تطويل أو تمديد إمكانية خالل من وذلك المناســــب،ــا، أرخص بأنها األفقية المضخات الطاقة. وتمتاز مصدر موقع مع يتناسب ثمن

ــة، الضخ ظــروف من واسع مــدى ضــمن وتســتخدم الرأســية بينما المختلفبسيطة. أعماق ومن المياه من الكبيرة الكميات ضخ في استخدامها يفضل

الماء في غاطسه تكون أن إما الرأسية المركزية الطاردة والمضخات بعمق حفــرة أو حــوض في المكشــوفة المضــخة توضع وعــادة مكشــوفة، أو

المروحة تكون بحيث تثبت الغاطسة المضخة بينما السحب، عمود مع يتالءم وفي األوقــات، جميع في المــاء ســطح منسوب تحت السحب أنبوب ومدخل

ــاليف ولكن التشغيل، قبل تهيئة إلى المضخة تحتاج ال الحالة هذه صــيانتها تكالغالب. في باهظة تكون

فيمكن األفقي النـــوع من المركزية الطـــاردة للمضـــخة بالنســـبة أما التشغيل حد ضمن معين سحب ضاغط على للحفاظ وذلك حفرة في وضعها مــتر.5 – 3 عن يزيد ال بعمق محــددة الحفــرة هــذه تكــون وعــادة الالزم،

حفرة، في الكهربائية بالطاقة تعمل التي المضخات وضع يمكن عام وبشكلــتغل ألنها ــدر أقل تس ــبر من ممكن ق ــاحة. وتعت أهم أحد التهيئة عملية المس

األفقية. المركزية الطاردة المضخات عيوب

التشغيل المركزي، الطرد فعل مبدأ على المركزية الطاردة المضخات تعمل المضخة، حجرة داخل بالماء المغمورة المروحة بتدوير المحرك يقوم حيث

ثم المضخة، حجرة مركز ويصل السحب أنبوب فتحة من الماء فيدخل من الماء طرد يسبب الدوران وهذا بسرعة، تدور التي بالمروحة يرتطم المضخة، حجرة خارج إلى الماء يطرد وبالتالي أطرافها، إلى المروحة مركز يمكن ال المضخات الطرد. هذه أنبوب فتحة من الخارج إلى ينتقل ثم ومن

التشغيل. قبل تهيئتها تم أو بالماء مليئة المضخة حجرة كانت إذا إال تعمل أن

المركزية الطاردة المضخات خواصالتالية: بالنقاط المضخات من النوع هذا خواص أهم تلخيص يمكن

المــاء يشــكل وال التشــغيل، سهلة-1 والمحــرك المضــخة من كل على عبئــاالمضخة. عليها المثبتة واألساسات واألنابيب

التشغيل. سرعات من واسع لمدى مالئمة المضخات هذه -2ــدار يعتمد-3 ــرف من كل مق ــاغط التص ــرعة على والض المروحة دوران س

والعكس التصــرف من يقلل الضــاغط مقــدار فزيــادة وعرضــها، وقطرهابالعكس.

وكفاءة والضاغط التصرف من كل على لتشغيلها الحصانية القدرة تعتمد-4المضخة.

47

قل كلما الحصــانية القــدرة وتقل الكلي الهيــدروليكي الضــاغط يــزداد-5 عنــدما أنه أي صــحيح، والعكس الســرعة ثبــوت حالة في وذلك التصــرف

الحصانية. والقدرة التصرف من كل يزداد الضاغط يقل معا. كليهما أو المحرك أو المروحة بتغير المضخات أداء يتأثر أن - يمكن6

المضخات أداء منحنيات حالة لكل الالزمة المضــخات ونــوع طبيعة تحــدد الــتي العوامل عادة

بكفــاءة المضــخات تســتخدم أن أريد ما فــإذا الضــخ، ظروف هي حقل ولكل المجهز المـــــاء مصـــــدر طبيعة مع يتناسب بما اختيارها يتم أن يجب عالية

ــرض للحقل ــا، والغ ــار يتم أن يجب وعليه منه ــكل االختي ودقيق مناسب بشممكنة. تشغيل تكلفة بأقل المضخات هذه من المرجوة النتائج لتحقيق

ظــروف تحت معين بعمل للقيــام ما لمضــخة المناسب االختيــار إن يعد محددة تشغيل أمرا تم عــام بشــكل عاليــة، كفــاءة على للحصــول مهمــا معيــنين وضــغط تصــرف عند كفــاءة بأقصى تعمل بحيث المضــخات تصــنيع تم وعليه التشــغيل، ظــروف جميع تلبي مضخة تصنيع المستحيل ومن فقط،

ــنيع ــلة تص ــخات من سلس ــات توافق المض ــار يمكن كي مختلفة متطلب اختيمحدد. بعمل لتقوم منها األفضل اختيـار يمكن المضــخة خـواص عن كافية معلومـات تـوفر حالة ففي

عالية كفــاءة على والحصــول المعينة التشـغيل ظــروف تالئم الـتي المضــخة بالعالقــات االســتعانة يمكن الغاية هــذه ولتحقيق منخفضــة، تشــغيل بتكاليفــرعة بين المتبادلة ــاغط الس ــرف والض ــوة والتص ــانية والق ــخة الحص للمض

ــخة المميزة الخصائص بمنحنيات تعرف منحنيات هيئة على المرسومة للمضــائص وبمعرفة ، األداء منحنيـــات أو ــخة خصـ ــار يمكن المضـ ــخة اختيـ المضـ

ــاءة معينة تشــغيل لظــروف المناســبة عالية بكف ــاليف نســبيا تشــغيل وبتكــئر عن المتــوفرة البيانات ومن المنحنيات هذه ومن منخفضة، والتصــرف الب

يلي: ما على أيضا الحصول يمكنتغــير عند المضـــخة تضـــخها أن يمكن الــتي الميـــاه كمية تقــدير

ــدار من الكلي الديناميكي الضاغط ــدار إلى معين مق وذلك آخر مق ســرعة ثبــوت حالة في الضــاغط-التصــرف منحــني باســتخدام

المضخة.القـدرة منحـني من وذلك المضــخة لتشـغيل الالزمة القـدرة تقدير

الحصانيةكنســبة المضــخة قبل من إنجــازه يتم الــذي الشــغل مقــدار تقــدير

منحــني من وذلك المضــخة محــور إلى المــزودة القــدرة من مئويةالكفاءة.

من وذلك تصرف أو سرعة أو ضاغط أي عند المضخة كفاءة تقدير األداء. منحنيات واقع

التصــرف أســاس على فقط يكــون ال أن يجب المضــخة اختيــار إن على يكـــون أن يجب بل المروحة وقطر األنـــابيب وقطر والرفع والقـــدرة

وبشكل ممكنة، كفاءة أعلى حدود ضمن تكون أن يجب التي الكفاءة أساس

48

منحــني من مضخة ألي الكفاءة اختيار ويمكن ٪،70 عن تقل ال أن يجب عام منحنيــات من التالية العالقــات مالحظة يمكن عــام بشــكل المضــخة، أداء

األداء(: )منحنيات للمضخة المميزة الخصائصــدار زاد كلما التصــرف يقل ــديناميكي الضــاغط مق يصل حــتى الكلي ال

التصــرف بــذلك فيصــبح السحب، لعمود مساوي مقدار إلى الرفع عمودصفر. يساوي

يصبح عندما يمكن ما أقل القدرة فتصبح التصرف، قل كلما القدرة تقل صفر. يساوي التصرف

الكفاءة تزداد في تبدأ ثم أقصاها، إلى تصل حتى الرفع زيادة مع تدريجيا الصــفر إلى الكفاءة وتصل معين، حد عن الرفع عمود نقص إذا النقصان

ال الحالة هــذه مثل في المضــخة ألن صــفرا، الرفع مقــدار يصبح عندمـاعمال. تؤدي يحدد أن المركزية الطاردة المضخة اختيار عند يجب لذا التصــرف أوال

ــاغط ــديناميكي والض ــإذا (،H) الكلي ال ــدود في مكانهما وقع ف ــاءة ح الكفــبة ــون المناس ــخة هي تك ــة. المض الخصLLائص : منحنيLLات4 شLLكلالمطلوب

مركزية طاردة أداء( لمضخة )منحنيات المميزة

المضخة الختيار توفرها الالزم البيانات المضــخة تجهــيز من المنتج يتمكن كي التالية البيانــات تتوفر أن يفضل

معين: بعمل للقيام والنوع الحجم حيث من المناسبة الماء مصدر عن - معلومات1السحب عمود - ارتفاع2السحب أنبوب - طول3االستاتيكي السحب عمود - مقدار4االستاتيكي الطرد عمود - مقدار5السحب خط في االنحناءات - عدد6والمصفاة الشفاط - نوع7المضخة - تصرف8ثابتة( )متنقلة، المضخة - موقع9

أخرى معلومات وأي الفولتية هي كم كهربائي، المحرك، - نوع10معها؟ ملتصقة أو المضخة عن منفصلة هي هل القدرة، - وحدة11

التالية العناصر جميع باالعتبLLار األخذ ضLLرورة إلى باإلضافةمعين: عمل ألداء المضخة نوع اختيار أثناء

ضخها المراد المياه وكمية المضخة سعة-1المياه تجهيز مشروع أهمية-2الضخ محطة إلعداد األولية التكلفة-3 الدورية الصيانة تكلفة-4 المضخة لتركيب المتوفر الحيز-5الالزمة الضخ وحدات عدد-6المياه رفع عمود ارتفاع-7

49

الضخ ارتفاع واســعة، حــدود في الري ألغراض الماء لرفع الرأسية المسافة تختلف

وليس التكـاليف حسب اقتصـاديا الماء لضخ ارتفاع أقصى مقدار يتحدد حيث الرئيسية األسباب وتعزى القدرة، حدود أو الميكانيكية الظروف أساس على

إلى المواتية الظروف في ٪75 حوالي من الضخ جهاز كفاءة مدى النخفاض المضــخات تصــميم في عيــوب إلى االعتيادية غير الظروف في أقل أو 20٪

البئر. تغليف أنابيب في الفتحات وانسداد أجزائها وتآكل لذا الرفع، مقدار مع تقريبي بشكل المياه ضخ تكاليف تتناسب عموما

ــاه بضخ الخاصة االقتراحــات دراسة يجب ــيرة الرتفاعــات المي قبل بعناية كباالستثمارات. هذه مثل في المال رأس توظيف من كميــات لرفع الالزمة الحصــانية ( القــدرة3) رقم الجــدول يــبين ــاه ــات إلى المي ــتراوح ارتفاع ــار10 من ت ــتر،90 إلى أمت ــاءة بفــرض م كف

للتصــاميم وليس التقــدير ألغــراض يســتخدم الجــدول وهــذا ٪،50 المضــخةالدقيقة.

إلى المياه من مختلفة كميات لرفع الالزمة الحصانية : القدرة3 دولج90 إلى10 من تتراوح ارتفاعات (٪50 المضخة كفاءة )بفرض مترا

كميةالتصرف

الرتفاعات الالزمة الحصانية القدرة

م3/

ساعة لتر/

يةم10ثان

10203040506070809010012515017520025

2.785.568.3411.113.916.719.522.225.027.834.841.748.655.669.583.4

0.71.52.202.93.74.405.15.96.607.39.211.012.814.718.322.0

1.52.94.405.97.38.8010.311.713.214.718.322.025.629.336.644.0

2.204.40 6.608.8011.013.215.417.619.822.027.533.038.544.054.965.9

2.95.98.8011.714.717.620.523.426.429.336.644.051.358.673.387.9

3.77.311.014.718.322.025.629.333.036.645.854.964.173.391.6109.9

4.408.8013.217.622.026.430.835.239.644.054.965.976.987.9109.9139.9

5.110.315.420.525.630.835.941.046.251.364.176.989.7102.6128.2153.8

5.911.717.623.429.335.241.046.952.458.673.387.9102.6117.2146.5175.8

6.6013.219.826.433.039.646.252.759.365.982.498.9115.4131.9164.8197.8

50

0300

لتشغيلها والتهيئة المضخة تثبيت لها أريــد ما إذا سليمة بصورة المركزية الطاردة المضخة تثبيت ينبغي

ــذلك لها، المقررتين وكفاءتها طاقتها بكامل العمل ــترة عملها لديمومة وك لفتثبيتها: عند التالية األمور مراعاة يجب لذا أطول،

الموقع يكون أن يجب-1 والصيانة الدوري للفحص مالئماــون أن ينبغي-2 ــريب موقعها يك ــدر من ق ــاء مص ــاظ الم ــدى على للحف م

اإلمكان. بقدر المناسب السحبمسامير بواسطة متينة خرسانية قاعدة على تثبت أن يجب-3 تهيئة يمكن لذا كالغبار، الغريبة المواد من عليها للحفاظ المضخة تغطية-4

إمكانية مع الدائمة المواقع حالة في خاصة للمضخة مضلة أو مبنىالموقع. في لها الصيانة أعمال إجراء

للفيضانات. تعرضها احتمالية من عليها للحفاظ الالزمة االحتياطات أخذ-5المضخة مع المحرك ربط عند االتجاه ضبط مراعاة يجب-6ــور تغطية يفضل-7 ــدوران محـ ــزاءه الـ ــالمة أجل من المتحركة وأجـ السـ

حركته جراء من تنجم أن يمكن التي المخاطر وتفادي أفقية قاعدتها تكون أن يجب-8 جيدة بصورة تشغيلها أجل من وذلك دائما بحيث الصحيح االتجاه في المحرك دوران حركة أن من التحقق يجب-9

الغالف على المبينة اإلشارة التجاه مطابقة الدوران حركة تكون يساعد قد العمل هذا مثل ألن قسرا، األنابيب وربط توصيل عدم ينبغي-10

المضخة اتجاه تغير على تضيف ال لكي المضخة على والطرد السحب أنابيب ترتكز ال أن يجب-11

عليها. إضافي جهد أي

التالية: األمور من التحقق يلزم المضخة بتشغيل البدء قبلو الهواء لتسرب مانعة السحب أنابيب في الوصالت جميع أن من التأكد.1

تماما. تم قد الطاقة ووحــدة للمضــخة المتحركة األجــزاء جميع أن من التأكد.2

تشحيمها المنتج. لتوصيات طبقا في الحركة ومحور اآللة في اآلمان أجهزة جميع أن من التحقق.3

أماكنها.الداخلي. االحتراق آلة لتشغيل الوقود من كافي قدر توفير من التأكد.4القدرة. وحدة تشغيل لبدء المنتج أعدها التي الخطوات إتباع.5 من التأكد جرارات.يحب على والمثبتة المتنقلة المضخات حالة في.6

واالتجاه الوضع مضبوطة أنها

النقالة بالرش الري نظم مع المستخدمة المتنقلة المضخات حالة في أما عجالت ذات عربة فوق المضخة تثبت الحقل من متفرقة مواقع في

أو داخلي احتراق آلة إلى مباشرة بربطها إما تشغيلها ويتم بجرار، متصلة

51

المثبتة المضخة تكون أن يجب كما الجرار، من الطاقة مصدر بواسطة ومثبتة التشغيل، أثناء ومستوية صلبة أرض فوق مستقرة العجالت على مكانها. في جيدا

دخول ولتجنب السحب، أنبوب تركيب عند خاصة عناية إعطاء يجب األعلى إلى األنبوب اتجاه يكون أن ينبغي األنبوب في وتجمعه الهواء ذات تعرجات فيه يكون ال وأن المضخة، إلى الماء مصدر من رأسيا

إلى الماء يصل أن وينبغي متفاوتة، تقلصات وال شديدة انحدارات أن ويجب الجهات، جميع من السحب أنبوب بداية في الموجودة المصفى

بين ما يتراوح ارتفاع على تكون بل البئر، أرضية على المصفى ترتكز ال سم.30 و20الهواء( من )تفريغها المضخة تهيئة

ملئ من بد ال المياه بسحب المركزية الطاردة المضخة تقوم لكي وهذه بداخلها، الهواء جميع لطرد بالماء السحب وأنبوب المضخة غالف

فإما الغرض، لهذا تستخدم طرق عدة وهناك المضخة، بتهيئة تدعى العملية المضخة إلى المياه تضاف أن المختلفة، الطرق إحدى بواسطة أو يدويا

تكون الحديث النوع من المضخات معظم ولكن التهيئة، مضخة كاستخدامالتهيئة. ذاتية عادة

للمضخات الالزمة القدرة هو والشغل الزمن، وحدة في المنجز الشغل بأنها القدرة تعرف أو غرام. متر/ثانية كيلو بوحدة عنه ويعبر بالمسافة، القوة ضرب حاصل

القدرة وتعرف بالحصان، عنها يعبر أن ويمكن وات، كيلو أو متر.نيوتن/ثانية 76 لمسافة الثانية في واحد غرام كيلو لرفع الالزمة القوة بأنها الحصانية

التعبير متر. ويمكن التالية: باألشكال المضخة قدرة عن رياضيا

المطلوبة النظرية الحصانية القوة (: هيWHP) المائية الحصانية القدرةالتالية: بالصيغة عنها التعبير ويمكن للضخ،

(53)................................................................................

أن: حيثWHP =حصان المائية، القدرة =1 للماء، النوعي الوزن

H = متر الكلي، الديناميكي الضاغط Q = لتر/ثانية المضخة، تصرف

منها يفقد حيث فعال، توفرها الواجب القدرة هي ليست القدرة هذه ولكن المضخة، في المتحركة األجزاء دوران سرعة عن الناتج لالحتكاك نتيجة جزء لها، المائية القدرة من أكبر المضخة لتشغيل الالزمة القدرة تكون فلذا

القدرة بأنها تعرف والتي (،BHP) الفرملية القدرة تدعى هذه التشغيل وقدرة

52

الكهربائي أو الداخلي االحتراق محرك قبل من تجهيزها المطلوب الحقيقيةالمضخة. لتشغيل

÷ كفاءة للمضخة المائية القدرةللمضخة= الفرملية القدرة(E) المضخة

يلي: ( كما53) رقم المعادلة تصبح وعليه

(54).......................................................................

من المحتاجة القدرة على تزيد أن يجب المحرك لتحريك الالزمة والقدرة القدرة بقسمة للمحرك الفرملية القدرة تقدير يمكن لذا الماء، قبل

أن: أي المحرك، كفاءة على للمضخة الفرملية

÷ كفاءة للمضخة الفرملية القدرة= للمحرك الفرملية القدرة() المحرك على تحسب مــا، مضخة لتشغيل الالزم المحرك قدرة تقدير عملية ولتسهيل

للمضخة. الفرملية القدرة من ٪130 تساوي أنها أساس من المضــخة بواســطة الميــاه لرفع الالزمة الحصــانية القدرة لتحديد

يلــزم إذ االعتبــار، في عوامل عــدة تؤخذ آخر منســوب إلى معين منسوب المضــخة مكونــات من جــزء كل في االحتكــاك نتيجة الضاغط فاقد إضافة

من كل الفقد مصــادر وتشتمل الرأسي، الكلي الرفع مقدار إلى واألنابيب والوصــالت، الســحب، وأنبــوب الســحب، أنبــوب نهاية في الشفاط صمام

األخرى. واللوازم واألكواع المــادة ( ونــوعL) ( وطوله D) األنبــوب بقطر االحتكــاك فاقد يتــأثر

عدة وتستخدم (،f) الخشونة معامل بداللة عنها يعبر التي منها المصنوعهي: مستخدمة معادلة وأهم الفاقد، لتقدير معادالت

(55................................................................)أن: حيث

hfمتر األنابيب، في االحتكاك فاقد = مقدارV م/ثا(2.5 و1.5 بين ما )تتراوح األنبوب في الماء تدفق = سرعة g مقــدار على الحصــول يتم (2 م/ثا9.81) األرضــية = الجاذبية

إلى االحتكـــاك نتيجة الرئيسي الفاقد بإضـــافة الكلي الضـــاغطالفواقد. هذه مجموع

1000 لكل االحتكاك نتيجة بالمتر الضاغط فاقد قيمة إيجاد يمكن كما وهــذا (،4) رقم جــدول باســتخدام الطــرد أو السحب أنابيب من طولي مت

53

عامــا،15 عمــره القــديم المســتعمل الحديد ألنـابيب معامالت يمثل الجدولالجدول. في مبين هو كما المادة نوع حسب المعامالت هذه تصحيح ويمكن

54

أنبوب من طولي متر1000 لكل االحتكاك نتيجة بالمتر الضاغط : فاقد4 جدول*صلب حديد

االسمي الماسورة قطر التصرف مقدار /3م

ساعة 3/4لتر/ثا

بوصة19مم

1 بوصة25.4مم

2 بوصة50.8 مم

2.5 بوصة63.5مم

3 بوصة

76.2مم

4 بوصة106.مم 1

5 بوصة127 مم

6 بوصة152.

مم4

8 بوصة203.مم 2

10 بوصة254مم

0.250.069102.40.50.1393690.750.20882181.000.278145331.20.41.50.417300682.50.820.5561104.01.50.60.130.8348.93.01.20.341.11155.02.00.50.251.39227.53.00.70.361.6731104.21.00.481.9554187.31.80.60.3102.788027112.70.90.4123.3411032153.81.1

00.5

143.8915038205.01.30.70.2164.4519065266.52.2

00.90.2

185.0024080328.02.71.100.3205.5626595389.03.21.30.3256.9543015060145.02.00.50.2308.3480207.02.80.70.2358.73108279.53.71.00.34011.134124.81.20.44512.543145.81.50.55013.950187.21.80.65515.360228.802.40.86016.77025102.60.86518.18430123.01.07019.59834133.41.28022.242174.31.59025.754225.501.910027.864266.602.311030.676308.02.712033.490369.43.013036.210342113.7

من طولي متر1000 لكل االحتكاك نتيجة بالمتر الضاغط : فاقد2 جدول تكملة*صلب حديد أنبوب

االسمي الماسورة قطر التصرف مقدار/3م

ساعة 3/4لتر/ثا

بوصة1 بوصة

2 بوصة

2.5 بوصة

3 بوصة

76.

4 بوصة

5 بوصة

6 بوصة152.

8 بوصة

10 بوصة

55

19مم

25.4مم

50.8 مم

63.5مم

2مم

106.مم 1

127 مم

.203 مم4مم 2

254مم

14038.912049124.315041.713555144.816044.564165.417047.270186.018050.280206.6019052.888227.520055.695248.022562.5301025069.5341227576.5431530083.4501735097.36822400101882945012511036500139130446001676070019580800222103

900250130 الحديد أو التجاري المطاوع الحديد مادة من المصنعة باألنابيب خاصة الجدول في المدرجة *القيم أخرى ألنواع الضاغط فواقد ولحساب النقية، المياه توصيل في عاما15 لمدة المستعملة الزهر

يلي: كما المادة نوع مع يتناسب معامل في الجدول في الواردة القيم تضرب األنابيب من0.6= جديد ناعم أصفر نحاس أنبوب0.7= جديد ناعم حديد أنبوب1.2= عام25 عمره عادي أنبوب0.7= وصالت مع ألمنيوم أنبوب

56

للمضخات النوعية السرعة الــديناميكي والضــاغط التصــرف على المضــخة أداء يعتمد عام بشكل

ــرعة ــة، دوران وس ــهيل المروح ــير عملية ولتس ــفات عن التعب ــخة ص المض الســـرعة وهو واحـــد، بـــرقم العناصر هـــذه عن االستعاضة يمكن المطلوبة

التالية: بالمعادلة عنها يعبر التي النوعية

(56).................................................................... nsدقيقة لكل دورة النوعية، = السرعةQ،ثا3م = التصرف/g2 م/ثا9.81 الجاذبية، نتيجة األرضية = العجلة

Nدقيقة لكل دورة المروحة، دورات = عددHمتر الكلي، الديناميكي = الضاغط

بالتحويل خاص بعدي غير ثابت = رقم284

واختالف المضــخات أشكال تشابه حالة في يكون المعادلة هذه فائدةــا، ــذه ففي أحجامه ــوع لمعرفة النوعية الســرعة اســتخدام يمكن الحالة ه ن

ــات االستعانة إلى باإلضافة نحتاجها التي المضخة التصــرف ومعرفة بالمنحنيالحصانية. والقدرة الكلي الديناميكي والضاغط

–ــ 500) المنخفضة النوعية الســرع ذات فالمضــخات دورة2000 أما عالي، بضغط ولكن الماء من قليلة كميات بضخ خاصة دقيقة( تكون لكل

بضخ خاصة ( تكون15000 ـ– 500) العالية النوعية السرعة ذات المضخاتمنخفض. بضغط ولكن الماء من كبيرة كميات

والتوازي التوالي على المضخات ربط مع للتذبــذب معرضة الضــاغط ومقــدار الضخ احتياجــات تكــون عــادة

ــزمن ــات في ال ــخ، محط ــذا الض ــروري من فإنه ل ــيطرة الض ــذا على الس هــذب ــثر بنصب وذلك التذب إما ســوية وربطها الضخ محطة في مضــخة من أك

(:11 رقم )الشكل التوالي على أو التوازي على

يكــون والتصــرف، الحجم نفس من لمضــختين التــوالي على الربط أ- عند تغــير أي يطــرأ ال أنه أي ثــابت، التصــرف ويبقى الضغط مضاعفة هو الناتج(. 12 )شكل التصرف على

الضــغط يتــأثر أن دون التصرف مقدار يتضاعف التوازي على الربط ب- عندواحدة(. مضخة ضغط يساوي الناتج الضغط مقدار أن )أي الخارج

الجـــوي المحيط في تصب المضـــخات كـــون حالة في ينطبق هـــذا تقــاوم األنــابيب فهــذه مغلقــة، أنــابيب في تضخ كــانت إذا ولكنها الخــارجي،

التــوازي أو التــوالي على الربط نــاتج يجعل ال مما االحتكــاك، بســبب التدفقالحالة. هذه مثل في ينطبق

57

تكـــون أن يفضل معين مشـــروع في مضـــخات عـــدة اســـتخدام عندــوع من المضــخات الناحية من أفضل فهــذا الحجم، وبنفس متشــابهة واحد ن

من أنه كما بســـهولة.، االحتياطية األدوات لتـــوفر باإلضـــافة الهيدروليكيـــة،ــواجب ــير ال ــخة توف ــرى مض ــاريع في احتياطية أخ ــيرة األروائية المش الكب

ــليح وقت من للتقليل ــيانة، التص ــون وأن والص ــاهزة تك ج ــا عند للعمل دائمالضرورة.

التوالي المضخات : ربط11 شكل

:1مثال

التوازي على المضخات . ربط12شكل

ــدرة احسب ــانية الق ــخة الالزمة الحص ــاء لرفع لمض ــئر من الم إلى ب خزان، التالية: بالبيانات مستعينا

/ثا(3 م0.007) لتر/ثا7 المضخة - تصرف1٪80 المضخة - كفاءة2 مســتوى عن مــتر5 ينخفض الســحب خــزان في المــاء - منســوب3

متر(hs = 5 االستاتيكي السحب )عمود المضخة

58

Q

H

Q2

H

قبــل الربــط علــى التوازي

ى ط عـل د الرـب بـعالتوازي

Q

H2

H1

Qل الرـبط عـلى قـب

التواليى ط عـل د الرـب بـع

التوالي

المضخة مستوى عن متر20 يرتفع الطرد خزان في الماء - مستوى4 م(hd = 20 االستاتيكي الطرد )عمود

مم(63.5) بوصةds = 2.5 السحب أنابيب - قطر5 مم(76.2) بوصةdd = 3 الطرد أنابيب - قطر6

م10= السحب أنابيب - طول7 م100= الطرد أنابيب - طول8 f = 0.038 األنابيب احتكاك - معامل9

الحLLل: الطــرد +عمــود االســتاتيكي السحب =عمود(H) الكلي الديناميكي الضاغط

+ ضــاغط باالحتكــاك الفقد االســتاتيكي+عمــودالسرعة

متر5االستاتيكي= السحب عمود متر20= االستاتيكي الطرد عمود

يجب السحب أنابيب في االحتكاك فاقد لحساب تدفق سرعة نحسب أن أواليلي: كما األنابيب هذه في الماء

مقطع ÷ مســاحة البــئر من = التصرفvs السحب أنابيب في التدفق سرعةاألنبوب

= 1.54m

م/ثا1.54 تساويvs السرعة إذن

ــدار على نحصل لكي التالية المعادلة في السرعة قيمة عن نعوض الفاقد مقالسحب: أنابيب في الماء تدفق سرعة نتيجة

= 0.6 m

مترhfs = 0.6 السحب أنابيب في االحتكاك فاقد إذن

يلي: كما الطرد أنابيب في التدفق سرعة نحسب الطريقة وبنفس

متر/ثا2.21 تساوي الطرد أنابيب في الماء تدفق سرعة إذنيساوي: الطرد أنابيب في االحتكاك وفاقد

59

مترhfd = 15 الطرد أنابيب في االحتكاك فاقد إذن

يساوي: السرعة ضاغط نتيجة الفقد

H = 0.6+ 15 + 0.25 + 5 +20 الكلي الديناميكي الضاغط إذن متر40.85 =

يلي: كما واألكواع الوصالت نتيجة للتعويض الفاقد هذا على ٪15 نضيف

متر47 = 1.15 × 40.85تساوي: للمضخة الفرملية الحصانية القدرة إذن

ــدرة إذن ــخة الالزمة الق ــؤدي لكي للمض ــذا ت 6 عن تقل ال أن يجب العمل هحصان

يلي: كما المثال نفس حل في الجداول استخدام يمكن أويكون: عندما

لتر/ثا7= التصرف مم(76.2) بوصة3= السحب أنبوب قطر م/60= االحتكــاك نتيجة الضــاغط فاقد ( يكــون2) رقم الجدول من

م1000

يساوي: متر10 طوله الذي السحب أنبوب في الفاقد متر0.6( = 1000 /60 × )10

يكون: عندما لتر/ثا7= التصرف

مم(63.5) بوصة2.5= الطرد أنبوب قطر

60

hs =5m

L=100m

h d =

20m

م1000م/150= االحتكاك نتيجة الضاغط فاقد ( يكون2) رقم الجدول من يساوي: متر10 طوله الذي السحب أنبوب في الفاقد

متر15( = 1000 /150 × )100

مترH = 0.6 + 15 + 20 + 5 = 40.6 يساوي الكلي الديناميكي الضاغط إذن الضــاغط فيصــبح واألكــواع الوصالت نتيجة الفاقد عن للتعويض ٪15 يضاف

يلي: كما الكلي الديناميكي

40.6 × 1.15 = 46.7 47متر

تساوي: للمضخة الفرملية الحصانية القدرة إذن

ــدرة إذن ــخة الالزمة الق ــؤدي لكي للمض ــذا ت 6 عن تقل ال أن يجب العمل هحصان

:2 مثال المركزية الطاردة للمضخة المميزة الخصائص منحنيات من

المضخة ( أوجد4) رقم الشكل في المضخة( المبينة أداء )منحنيات المضخة هذه إمكانيات هي وما ممكنة، كفاءة بأعلى تعمل بحيث المناسبة

الحصانية؟ والقدرة والضاغط التصرف حيث منالحل

يتضح كفاءة، أعلى تمثل التي النقطة تحديد ( يتمE) الكفاءة منحني - من1٪.73 تساوي بأنها

السينات محور )عمودي( على رأسي خط إسقاط يتم النقطة هذه - من2 الحالة هذه في تساوي بأنها فنجد المتقطع(، )الخط التصرف يمثل الذي لتر/الدقيقة130

الديناميكي والضاغط القدرة منحنيات أيضا يقطع الرأسي الخط - وهذا3 والضاغط حصان0.9 تساوي القدرة أن فنجد التوالي، على الكلي

متر.23 يساوي الكلي الديناميكي

تعمل لكي المضخة هذه بأن نستنج أن يمكن المنحنيات هذه من إذن متر23 والرتفاع لتر/دقيقة130 مقداره تصرف لضخ لها كفاءة بأقصى حصان.0.9 لقدرة تحتاج

العميقة لآلبار التربينية المضخات البعيــدة، األعمــاق من الجوفية الميــاه لرفع المضــخات هــذه تستخدم

مراوح أو )مراحل المركزية الطاردة المضخات من مجموعة عن عبارة وهي من الميــاه تســحب منها كل يجعل بنظــام باألخرى الواحدة المضخة( متصلة

61

المــاء يكــون لــذلك ونتيجة تليهــا، الــتي للمضــخة وتضخه قبلها التي المضخة ــدفوعا ــرى، مرحلة إلى مرحلة من م ــالي أخ ــدفق وبالت ــاء يت ــارج إلى الم خعالية. دفع بقوة المضخة

من مئــات عدة المضخات من النوع هذا في السحب عمق يصل وقد ــار، وذلك أكــثر أو ســبعة )المــراوح( فيها المراحل مجمــوع يكــون وقد األمت

الكلي. الديناميكي الضاغط مقدار حسب آخر مصــدر أي أو كهربــائي محــرك بواســطة التربينية المضخة تدار 30 إلى طوله يصل قد محـــور خالل من األرض ســـطح فـــوق مثبت للطاقة

الســبب ولهــذا البــئر، في المــاء منســوب مســتوى عند المضخة وتكون متر، الضخ عمق زيادة عند مشاكل المضخات من النوع هذا يواجه لصــعوبة نظــرا

المضخة. إلى المحرك حركة نقل من الميــاه ضخ على وقــدرتها العــالي، بالتصرف المضخات هذه تتميز

ألنها التشــغيل، بــدء عند الهــواء من للتفريغ حاجتها وعــدم البعيــدة، األعمــاق مغمورة، عادة تكون كبــير تذبــذب وجــود عند لالســتعمال مالءمتها عن فضال

الماء. سطح مستوى فيــتركيب، صــعبة الثمن، غالية فهي عيوبها أما ــذر ال إلى الوصــول وتع

بشــكل مكلفة وصيانتها إصالحها، أو ومعاينتها فحصها وصعوبة أجزاءها، بعضعام.

الغاطسة التربينية المضخات في الغاطســة، المضخات فهي التربينية المضخات من اآلخر النوع أما

في المــاء في تغطس مغلقة واحدة كتلة والمضخة المحرك يشكل النوع هذاالمضخة. خارج الكهربائي والسلك التفريغ أنبوب يبقى حين

الغاطسة األعماق مضخة خصائص مع المضخة هذه خصائص تتشابه الفعــال وتبريــده المباشر ارتباطه بســبب النــوع هــذا كفاءة وتزداد التقليدية،

ــاتج ــل. وقد الغمر عن الن ــتعملت الكام ــخات اس ــار في الغاطسة المض اآلب حصانا.250 إلى قدرتها تصل قد محركات مع العميقة

في اســتعمالها إمكانية هي المضــخات من النوع لهذا الرئيسية الميزة العميقة اآلبار ــة، وغــير طويلة اإلدارة أعمــدة تكون عندما جدا وإمكانية عملي

الظــروف توفر عدم احتمالية عند المائلة اآلبار في مناسب بشكل استعمالها احتمالية حالة في مالئمة فهي المضخات، من العادي النوع لتشغيل المالئمة

األرض. سطح فوق بالمضخة خاصة غرفة إنشاء صعوبة أو التجهيزات غمر

المختلط التدفق ومضخات المروحية المضخات ضخ في المختلط التدفق ومضخات المروحية المضخات تستخدم

ميل زاوية تغير يمكن بأنه ميزاتها ومن منخفض، بضاغط الكبيرة التصرفات باحتياجات يفي واسع مدى إلى للتوصل انحنائها ودرجة المروحة ريش

مراحل استعمال يمكن كما المروحة، قطر تغيير دون والضاغط التصرفأعلى. ضاغط على للحصول متعددة

احتمالية من لإلقالل كاف بقدر مغمورة تكون أن يجب المضخة وحدة لإلقالل الماء سطح تحت كاف عمق على تكون أن يجب كما تكهف، حدوث

62

عن ينشأ حيث سرعة، أقصى نقطة عند الريش على البخار تكون من تذبذب الثانية في مرات عدة السريع وانهيارها البخار فقاعات تكون ظاهرة

على شديد وتنقر للمعدن إجهاد حدوث عنه ينتج المحلي، الضاغط في المنتج توصيات اتباع يجب الكفاءة. لذا في انخفاض وبالتالي الريش، سطح

المتجاورة. الوحدات بين التباعد ومسافات الغمر بأعماق الخاصة مرحلة كل وتحــدد منخفضــة، المضــخات من النــوع هــذا تكاليف تعتبر

ــار،3 من بأقل للرفع ــادة أخــرى إضــافية مراحل إضــافة يمكن ولكنه أمت لزيــاغط ــتر10 إلى الض ــثر، أو م ــبة أما أك ــواغط بالنس ــتعمل األعلى للض فتس 8 لغاية الرفع المفــردة بالمرحلة يمكن أنه حيث المختلــط، التــدفق مضخات

ــتر ــددة المراحل اســتعمال ويمكن اقتصــادي، نحو على م ــاه لرفع المتع المي متر.40 لغاية

والصيانة العناية سليمة بصورة مهمتها تؤدي لكي للمضخة ضرورية المنتظمة الصيانة

و التشحيم مثل اليومية و الدورية األعمال تشمل والصيانة عالية، وبكفاءة اتباع و المقررة األوقات في المستهلكة األجزاء استبدال و التزييت

األهداف. هذه لتحقيق المنتج ـ تعليمات و إرشاداتالمضخات في حدوثها المتوقع المشاكل

أثناء التصرف أو المضخة قدرة تناقص عند أو المضخة تشغيل تعذر عند الشروع يجب التشغيل ذلــك، إلى أدى الــذي الســبب عن التقصي في فــورا أشــارت ولقد المشــكلة، هــذه من بــالتخلص الكفيلة الخطــوات بأخذ والبــدء - المركزية الطاردة المضخات في المشاكل أغلب أن إلى الدراسات معظم

من الســحب أنــابيب في الهــواء دخــول عن الميكــانيكي- ينتج الفشل عدا ما على للحصــول و األخــرى، والملحقــات والصــمامات واألكواع الوصالت خالل

الهــواء دخــول منع يجب معين موقع في المضــخة تــركيب عند سحب أقصى أســباب تحديد في تســاعد أدناه المدرجة والقائمة السحب، أنبوب داخل إلى

عامة: بصورة المضخات في العطل

: يتعذرالمضخة تهيئة تعذرأ- اتبــاع من الــرغم على المضــخة تهيئة أحيانا ما منها احتمــاالت، عــدة إلى ذلك في الســبب ويعــود الالزمــة، الخطــوات

يلي:

إلى: يرجع وهذا المضخة، إلى أو السحب أنبوب إلى الهواء تسرب-1 وضع يجب الحالة هــذه الســحب: ولتجنب أنبوب وصالت من تسربأ-

األنــابيب ربط مع الوصــالت، أمــاكن في الصــقة إســمنتية مادة معــابشدة.

الصــمام عمل يعيق مما الصــرف صــمام داخل أخشــاب بقايا وجودب-األنابيب. في الهواء دخول على ويساعد

أنبــوب في الهــواء بدخول يسمح العوازل أو الفواصل وتمدد تقلصت-بشدة. الفواصل ربط إحكام يتم المشكلة هذه ولحل السحب،

الــدواران، محــور عــوازل خالل من المضــخة داخل الهــواء تســربث- تآكلــه، عند أو ســليمة غــير بصــورة تشــحيمه عند عــادة يحدث وهذا

63

إذا ولكن بالشــحم، العــازل ملء يجب المشــكلة هــذه على وللتغلبــانت ــزاء ك ــام عندئذ فيجب تالفة األج ــال القي ــالح بأعم ــذه اإلص له

األجزاء. التهيئة نظــام يكــون أن بد ال لــذا نفســه، التهيئة نظــام في خلل - وجــود2

المضخة. إلى الهواء دخول يمنع بحيث محكم بشكل بالمضخة متصل الســدادات جميع ربط يجب الحالة هــذه في محكم، غير الصرف - صمام3

والصرف. بالملء المضخة( والخاصة )جسم المضخة بغالف الملحقة خرطــوم تلف أو بالشــوائب الســحب أنبــوب مــدخل انســداد - احتمــال4

عملية تعيق الــتي المتكررة المشاكل من تعد المشكلة وهذه السحب،التهيئة.

:الالزمين والتصرف الضغط تحقق ال ب- المضخةالمضخة أو السحب أنبوب داخل الهواء تسرب احتمالية-1بالشوائب السحب أنبوب لمدخل جزئي انسداد حدوث احتمالية-2ينبغي مما أكبر السحب عمود يكون قد-3 يجب مما اقل المضخة سرعة تكون ربما-4 الميــاه تســرب يســبب الذي المضخة كرسي تآكل-5 أنبــوب إلى عكســيا

السحببها المحيطة المرشحات أو األنابيب انسداد-6

يجب مما أكبر قدرة إلى تحتاج ج- المضخةينبغ عما المضخة دوران سرعة زيادة.1 يحصل لذا للمضخة، بالنسبة المقرر الحد من أقل الضاغط يكون قد.2

كبيرة قدرة يستهلك وهذا الماء، من كبيرة كميات ضخالمحرك أو المضخة في ميكانيكي خلل وجود.3 انخفاض إلى يؤدي مما الرئيسي الخط من الماء تسرب -احتمالية4.4

التصرف وزيادة الضغط

المضخة في ضجيج د- حدوث هوائي تجويف وجود بسبب عالي هيدروليكي ضجيج هناك يكون قد.1

لقياس خاص جهاز بواسطة ذلك من التأكد يمكن السحب، عمود فيالضجيج.

أو الدوران عمود انحناء مثل الميكانيكية، األعطال احتمالية من التأكد.2 كراسي في انكسار أو تلف أو الدوارة األجزاء بعض في ارتخاء

المحرك. اتجاه مع المضخة اتجاه انتظام عدم أو المحور

المضخات ألنابيب االقتصادي القطرــلة موازنة عمل يجب ــار عند دقيقة ومفاضـ ــادي القطر اختيـ االقتصـ

مفاضلة إجراء بعد يتم وهذا المشروع، بتنفيذ الشروع قبل المضخات ألنابيبيلي: ما مراعاة مع سنوية تكلفة أقل يحقق الذي المناسب القطر الختيار

64

ــار تم - إذا1 الحالة هــذه ففي االقتصــادي، القطر من أقل أنبــوب قطر اختيــون ــابيب تكلفة تك ــة، األن ــون الضخ تكلفة ولكن قليل ــبر تك ــير أك من بكث األنبوب في االحتكاك فاقد زيادة بسبب وذلك األنابيب، تكلفة في التوفير

القــدرة زيــادة يتطلب وهــذا بداخلــه، المــاء تــدفق ســرعة لزيــادة نتيجةالضخ. تكلفة زيادة إلى يؤدي مما للمضخة الحصانية

ــار تم - إذا2 تكــون الحالة هــذه ففي االقتصــادي القطر من أكــبر قطر اختي الــذي التوفــير من بكثير أكبر تكون األنابيب تكلفة ولكن أقل، الضخ تكلفة

الضخ. عملية من عليه نحصل قد

ــام وبشــكل ــاك توجد ع ــتخدم تقريبية تجريبية عالقة هن الناحية من تســار التطبيقية ــادي، القطر الختيـ ــذه االقتصـ الـــذي القطر تحسب العالقة وهـ

م/ثــا،0.8 و1.35 بين ما تــتراوح مثلى بســرعة فيه الماء تدفق على يساعديلي: كما /ثا(،3 مQ ) متر( والتصرفD ) القطر بين ما تجمع وهي

(57).............................................................

المضخة حجم توصيف يتم وأيضا وعليه الطرد، أنبوب وصلة قطر بداللة غالبا لضخ المناسب المضــخة حجم اختيــار في التــالي بالجــدول االسترشاد يمكن

عليه االعتماد يمكن وال تقريبي الجدول وهذا معين، تصرف ــا تصــميم في كليالضخ: محطات المضخة حجم

)مم(5075100125150

)م التصرف/ساعة(3

30-6060-100100-140140-180180-220

التكهف ظاهرة

السحب ضغط يهبط عندما تحدث التكهف الي للمضخةظاهرةضغط من اقل درجه ضغط نفس عند للسائل يبدأعندها الحرارةالبخار

هذه فقاقيع مكونا الغليان في السائل السائل مع تسير حتىالفقاقيعداخل الي المرتفع المضخةالدخول الضغط ما في فتبدأحيث ثم االنكماش

ثم أن ثتلب التنقير يحدث الوقت وبمرور هائال دويا محدثة التآكل تنفجرومضار في للريش يتمثل :-اآلتيالتكهف

كفاءة مما ازواياهتغيير أوالريش تآكل -1 خفض الي المضخةيؤديمن -2 جزء تحتل الفقاقيع الن التدفق كميه المقطع تقليل لألنبوبمساحة

,السحبيولد -3 انفجارها ثم الفقاقيع تؤثر تكون الوصالت اهتزازات علي بدورها

.المضخة أجزاءوعلي خطورة أعالهومن .الظاهرةهذه يتضح

65

يجب نتفادى حتى الظاهرة من أنهذه اعلي السحب ضغط أويكونالسحب لضغط الصافي مساويا الموجب

Net positive suction head NPSH آخربمعني

NPSHA =NPSHRحيث

NPSHA = Net Positive Suction Head Available NPSHR = Net Positive Suction Head Required

لحساب معادالت هنالك NPSH و

66

أمثلة

مــاء لضخ مالئمة أعمــاق لمضخة مواصفات أفضل إيجاد : المطلوب1 مثال متر.120 مقداره كلي ديناميكي ولضاغط /ساعة3 م36 بمعدل

الحLل المهم من بــأعلى العمل تــؤدي بحيث المناســبة المضــخة اختيــار جــدا

المضــخات خــواص بمنحنيــات االســتعانة يمكن لــذا ممكنــة، تشــغيل كفــاءة المضخات نوع تحديد في المستخدمة التجارية الكتالوجات أحد من المتوفرة المناســبة المضخة اختيار في المتبعة والخطوات معين، عمل ألداء المناسبة

هي: الصادي المحور متر( على120) الكلي الديناميكي الضاغط مقدار تحديد-1

ــذه من (،2) رقم الشكل في اليمين نحو متقطع خط رسم يتم النقطة ه مراحل عــدد منحنيــات4 الخط هــذا فيقطع الســيني، المحور إلى موازي

التوالي. على14 ،11 ،8 ،7 منها )مراوح( كل على رأسية خطوط نسقط المنحنيات هذه مع الخط هذا تقاطع نقاط من-2

ــور ــة، للتصــرفات الممثل الســيني المح ــان المختلف ــدار وك تصــرف مق 57 ،53 ،43 ،36 تساوي التوالي على السابقة المراحل ذات المضخات

/ساعة.3مــؤدي أن يمكنها السابقة حاالت األربعة بأن البيانات هذه من يتبين-3 العمل ت

منهـــا، كل كفـــاءة تحديد من بد ال انســـبها الختيـــار ولكن المطلـــوب، الخاصة المرافقة ( والجداول2) رقم الشكل من اآلخر الجزء وباستخدام

يلي: ما على نحصل المضخات بأنواع

عددالمراحل

التصرف/3)م

ساعة(

الكفاءة)٪(

القدرةالحصانية

الطول)مم(

الوزن)كغم(

7366225113029.58436030124032.011535540157038.514575050190045.5

ألن ،MRI-19/7 نــوع من هي مضــخة أنسب بأن السابق الجدول من يتبين-4 باإلضـــافة أقل ثمنها أن عالوة الحـــاالت، ببقية مقارنة األعلى هي كفاءتها

أقل. تشغيلها تكلفة أن إلى

أبراج، سبعة من مكون محوري برشاش تروى مساحتها مزرعة: 2مثال مم/يوم،10 له مائية احتياجات أقصى معين، محصول فيها يزرع

المراحل وعدد المضخة قدرة تقدير المطلوب الرش، جهاز يستخدم مناسب، بشكل الري بمتطلبات تفي كي )المراوح( الالزمة مستعينا

التالية: بالبيانات

مترhs = 140 الضخ أثناء البئر في الماء عمق

67

مترhd = 3 الطرد عمود ارتفاع متر396= الرشاش ومحور البئر بين المسافة

متر0.254= مم203= بوصة8 والطرد السحب أنابيب قطرf = 0.0243 األنابيب احتكاك معامل

متر400= المحوري الرشاش أنبوب طول = بار3= المحوري الرشاش نهاية عند توفره الواجب التشغيل ضاغط

متر30٪70 المضخة كفاءة

الحلالمثال: هذا لحل التالية الخطوات اتباع يمكن

تساوي: الحقل مساحة(1المحوري الرشاش طول متر350= متر50 البرج × طول أبراج7

وتساوي: متر،350 قطرها نصف مساحة الرشاش يروي إذن دونم385 = 2م385000 = 3.14×2(350)

متر/يوم0.01= مم/يوم10= المائية = االحتياجات ( التصرف2/يوم3م3850 = 385000× 0.01= /ثانية3 م0.0445( = 60×60×24 ÷ )3850=

لتر/ثا44.5 = 1000× 0.0445= المعادلة باستخدام والطرد السحب أنابيب فيhf االحتكاك فاقد ( تقدير3

التالي:

f = 0.0243

Lمتر539 = 396 + 3 + 140= التمديدات = طول Dمتر0.203= بوصة8= األنبوب = قطر g2 م/ثا9.81= األرضية = الجاذبيةvاألنابيب في = السرعةاألنبوب مقطع ÷ مساحة = التصرف

الثابتة × النسبة تربيع القطر = نصف األنبوب مقطع مساحة ( = 0.254/2)2 × 3.14

68

2 م0.051 = األنابيب في الماء تدفق سرعة (v = )0.0445÷ 0.032 = 1.39 1.4م/ثا تساوي: االحتكاك نتيجة المضخة أنابيب تمديدات في الفاقد إذن

hf = 0.0243×(539÷0.203) × {(1.4)2÷ (2×9.81)}

متر6.5 =

متر350 طوله المحوري الرشاش أنبوب في الضاغط فاقد مقدار ( تقدير4التالية: المعادلة باستخدام

hf = 0.543 hfo

H = 140 + 3 + 6.5 + 2.3 + 30 الكلي الديناميكي ( الضاغط5

متر181.8= الضاغط فيصبح وخالفه واألكواع الوصالت نتيجة ثانوي كفاقد ٪15 نضيف

يساوي: الكلي الديناميكيH = 181.8 × 1.15

متر209.1 =

التالية: المعادلة من تقديرها يمكن الفرملية الحصانية ( القدرة6

=174.9

العمل. بهذا للقيام حصان175 عن تقل ال قدرتها مضخة توفير يجب إذن

عدد إيجاد يمكن التجارية الكتالوجات أحد من المضخة أداء منحنيات ( باستخدام7 تقديرها تم التي وتلك المتوفرة البيانات من باالستفادة )مراوح( المضخة مراحل

يلي: كما

69

السيني المحور لتر/ثا( على44.5) المضخة تصرف مقدار تحديد يتم الضاغط مقدار تحديد وأيضا األعلى، إلى رأسي خط ورسم األداء لمنحنيات

موازي أفقي خط ورسم الصادي المحور متر( على209.1) الكلي الديناميكي المضخة مراحل عدد يمثل الذي المنحني عند الخطان فيتقاطع السينات لمحور مرحلة.12 يساوي والذي

70