ما هو مبدأ شبكة الصرف المركبة؟

تُعدّ شبكة الصرف المركبة مادة شائعة الاستخدام في مشاريع مدافن النفايات، والطبقات التحتية، والجدران الداخلية للأنفاق، والسكك الحديدية، والطرق السريعة. فما هو مبدأ عملها تحديداً؟

1. التركيب الهيكلي لشبكة الصرف المركبة

شبكة الصرف المركبة هي نوع جديد من مواد الصرف الجيوتقنية، تتكون من شبكة بلاستيكية ثلاثية الأبعاد ونسيج جيوتكستيل نفاذ متصل على كلا الجانبين. يتكون هيكلها الأساسي من طبقتين من لب الشبكة البلاستيكية والنسيج الجيوتكستيل.

1- قلب الشبكة البلاستيكية: يُصنع قلب الشبكة البلاستيكية عادةً من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). وهو مصنوع من مواد بوليمرية وله بنية ثلاثية الأبعاد. تسمح هذه البنية بتكوين العديد من قنوات التصريف داخل قلب الشبكة، مما يُسهّل تدفق المياه إلى المصرف. كما يتميز قلب الشبكة البلاستيكية بقوة ضغط عالية ومتانة، ويتحمل الأحمال الثقيلة لفترات طويلة دون تشوه.

٢- النسيج الأرضي: النسيج الأرضي مادة جيوسينثيتيكية تتميز بنفاذية جيدة للماء وخصائص ترشيح عكسي. يُلصق على سطح قلب الشبكة البلاستيكية ويعمل كمرشح ومصرف. يمنع النسيج الأرضي مرور جزيئات الأوساخ، ويحول دون انسداد قنوات التصريف، كما يسمح بمرور الرطوبة بحرية، مما يحافظ على نظام التصريف مفتوحًا.

2. مبدأ عمل شبكة الصرف المركبة

يعتمد مبدأ عمل شبكة الصرف المركبة بشكل أساسي على تركيبها الهيكلي الفريد وخصائصها الفيزيائية. فعندما يتدفق الماء عبر شبكة الصرف المركبة، فإنه يمر بالعمليات التالية:

1- وظيفة الترشيح: يمر تدفق المياه أولاً عبر طبقة النسيج الأرضي. يستخدم النسيج الأرضي بنيته الليفية الدقيقة لاعتراض الشوائب مثل جزيئات التربة خارج نظام الصرف لضمان قناة تصريف غير مسدودة.

٢- تأثير التصريف: يدخل الماء المُرشَّح إلى قناة التصريف في قلب الشبكة البلاستيكية. ولأن قلب الشبكة البلاستيكية ذو بنية ثلاثية الأبعاد، فإن الماء ينتشر ويتدفق بسرعة داخلها، ثم يُصرَّف في النهاية عبر مخرج التصريف.

3- مقاومة الضغط: في ظل الأحمال الثقيلة، يحافظ قلب الشبكة البلاستيكية لشبكة الصرف المركبة على استقرار بنيته، ولا يتعرض للتشوه أو التلف بفعل الضغط. ولذلك، تحافظ شبكة الصرف المركبة على أداء صرف مستقر في مختلف الظروف الجيولوجية المعقدة.

3. تأثير تطبيق شبكة الصرف المركبة

1- تحسين كفاءة الصرف: يسمح الهيكل ثلاثي الأبعاد ونفاذية المياه الجيدة لشبكة الصرف المركبة بتوجيه تدفق المياه بسرعة وتحسين كفاءة الصرف. كما يقلل من أضرار المياه المتراكمة على المشروع ويطيل عمره الافتراضي.

٢- تعزيز استقرار المشروع: يساهم إنشاء شبكة تصريف مركبة في توزيع ونقل الإجهاد في المشروع، مما يعزز استقراره. كما يمنع حدوث مشاكل مثل هبوط الأساسات وتشققات الرصف.

3- تقليل تكاليف الصيانة: تتميز شبكة الصرف المركبة بمتانة عالية ومقاومة للضغط. فهي تحافظ على أداء صرف مستقر خلال الاستخدام طويل الأمد، مما يقلل من أوقات وتكاليف الصيانة.