مقدمه: نقش حیاتی ژئوسینتیک ها در مدیریت آب مدرن

سیستم های کنترل سیل و مدیریت آب با افزایش فشار از تغییرات آب و هوایی، شهرنشینی و زیرساخت های پیری مواجه می شوند؛ GeoLTynthetics - مواد پلیمری مهندسی شده مورد استفاده در تماس با خاک، سنگ یا سایر مواد ژئوتکنیک - برای تقویت، فیلترینگ، تخلیه و مهر و موم این سیستم ها ضروری شده اند.

Geosynthetics چیست؟ انواع، ترکیب و تولید

Geosynthetics محصولات پلاندار هستند که از مواد پلیمری مانند پلیپل، پلی پلی پلی، پلی اتیلن و پلی آم ساخته شده اند تا توابع خاصی را انجام دهند: جدایی، تصفیه، زهکشی، تقویت، حفاظت و مهار رایج ترین انواع عبارتند از:

  • Geotextiles - پارچه های قابل نفوذ که فیلتر، جداگانه و یا تقویت خاک. لوتید ژئومیک قدرت کششی بالا برای تقویت؛ هیچ گونه ژئوملیف آهن در فیلتر و زهکشی برتری دارد.
  • Geomembranes - ورق های غیر قابل استفاده به عنوان خطوط برای کانال ها، حوضچه ها، مخازن و اشیاء معمولی شامل HDPE، LLDPE و PVC استفاده می شود.
  • جغرافیا - ساختارهای باز شبکه که با خاک متصل می شوند تا تقویت کششی را فراهم کنند، که معمولا برای تثبیت شیب و تقویت خزانه استفاده می شود.
  • Geonets - محصولات مانند خالص که یک هواپیمای زهکشی ایجاد می کنند، اغلب بین لوله های جغرافیایی در تخلیه های ژئوکومسکریت ساندویچ می شوند.
  • Geocomposites - ترکیبات جمع آوری شده کارخانه از دو یا چند نوع ژئوزینتیک (به عنوان مثال، یک geotextile پیوند به یک geonet) برای انجام چندین تابع در یک محصول واحد.

این مواد از طریق فرآیندهایی مانند اکستروژن، پیری، سوزن و بافندگی ساخته شده اند و خواص مهندسی آنها - قدرت کششی، مقاومت سوراخ، مقاومت در برابر، ثبات UV - به الزامات و استانداردهای پروژه خاص (DR D35، ISO، GRI) طراحی شده است. جامعه بین المللی ژئوسینتیک (IGS) راهنمایی فنی و تحقیق برای صنعت انتشار (F1: FGSIGSI: F: F.

مکانیسم های کنترل سیل با استفاده از Geosynthetics

زیرساخت های کنترل سیل - levees، دیکس، حفاظت از رودخانه و حوضه های بازداشت - باید مقاومت در برابر نیروهای هیدرولیک، مشاهده صفحه و فرسایش.

کنترل فرسایش در امتداد رودخانه بانک ها و سواحل

تخریب رودخانه (D2) حفاظت از سیل و تخریب زیستگاه های آبزی را تضعیف می کند.[۱۰] [۳] ژئوپلیتیکها از شیب ها در دو روش اولیه محافظت می کنند: [FLT3] تشک های تقویت کننده (TRMs) و erosion] به طور گسترده ای از لوله کش استفاده می کنند تا بتوانند یک کابل های محافظی را ایجاد کنند و به آنها اجازه دهند تا یک لوله کش مقاوم شوند.

تقویت لومرها و Dikes

این دو گروه از منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و منابع و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و مقررات و

سیستم های تخلیه و فیلتراسیون

فشار آب اضافی در داخل بانک ها و پایه ها می تواند باعث بی ثباتی شود. {FLT:0} تخلیه مناسب ، geocomposite را به عنوان تخلیه آب پیچیده [FLT3] ، و [FLT: 4 پیش از تخلیه عمودی (PVD) [FLT5] - به سرعت از بین بردن دیواره های آب تخلیه شده جلوگیری می کند.

برنامه های کاربردی در سیستم های مدیریت آب

فراتر از کنترل سیل، ژئوسینتیک ها ذخیره سازی آب کارآمد، انتقال و مدیریت آب طوفان را فعال می کنند.

لینینگ برای ذخیره سازی آب و هماهنگی

آب شهری با |water}}[FLT=LT=3] کاهش تلفات صفحه ای که می تواند به 30 تا 50 درصد در کانال های بدون خط زمین دسترسی داشته باشد، در آبیاری کشاورزی، HDPE Geomembranes کاهش آب را به نزدیک صفر، بهبود بهره وری آب و حوضچه ها، سیستم های خط لوله اغلب شامل یک Geobramemmile در برابر استفاده از آب های ذخیره سازی شده و آب های حاوی آسیب های ذخیره سازی شده در برابر آلودگی هوا می شوند.

مدیریت آب طوفان و کنترل Runoff

این گونه است که در این مرحله، به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر استفاده می شود.

مزایای و هزینه-آشکار از Geosynthetics

مهندسان و صاحبان زمین شناسی را برای مزایای عملکردی خود و مزایای اقتصادی بر مواد معمولی انتخاب می کنند.

  • قابلیت اطمینان : پلیمرهای مناسب فرموله شده در برابر هیدرولیزیس، تخریب UV و حمله بیولوژیکی تحت شرایط خدمات طبیعی، ژئوسینتیک می تواند 50 تا 100 سال طول بکشد، همانطور که توسط تست های تسریع شده پیری (به عنوان مثال، تست سازگاری EPA 9090).
  • پیچیدگی : استفاده از ژئوسینتیکها اغلب نیاز به مواد دانه وارداتی را کاهش می دهد، زمان ساخت و نقل را کوتاه می کند، به عنوان مثال، جایگزین یک فیلتر دانه با یک ژئوماتیک می تواند حجم مواد را 90٪ کاهش دهد و تجزیه و تحلیل هزینه های عمر به طور مداوم هزینه پایین برای ساختارهای معمول زمین را برای جایگزین های زمین لرزه ای کاهش دهد.
  • ایمنی محیط زیست [FLT: Geomembranes جلوگیری از زایمان لوس و آلاینده، حفاظت از فیلترهای آب زیرزمینی. Geotextile باعث کاهش تخلیه رسوب به آبراه ها می شود. بسیاری از محصولات در حال حاضر شامل محتوای بازیافت شده (به عنوان مثال، پلی از بطری های PET) کاهش ردپای کربن نازک تر، ساختار های سبک تر کمک به پایداری.

محیط زیست و ملاحظات نظارتی

طراحان باید اطمینان حاصل کنند که سیستم های ژئوسینتیک با الزامات قانونی برای کیفیت آب، کنترل فرسایش و امنیت عمومی مطابقت دارند.

  • در تاسیسات زباله نیاز به ژئومembranes با حداقل ضخامت 1.5 میلی متر و معتبر دریایی زمینه ( ASTM D6392) هیچ چارچوب نظارتی واحد در سطح جهانی وجود دارد، اما قانون حفاظت و بازیابی (RCRA) در ایالات متحده استانداردهای خط سخت و دقیق برای زباله های خطرناک را تنظیم می کند.
  • مقررات کنترل تخلیه [به عنوان مثال، مجوز NPDES برای سایت های ساختمانی] اغلب نیاز به کنترل موقت رسوب با استفاده از حصارهای silt جغرافیایی یا پتوهای کمپوست. Post-ساخت و کنترل دائمی فرسایش با TRMs در برنامه های مدیریت آب طوفان اعتبار.
  • گواهینامه های پایداری [به عنوان مثال، رهبری در انرژی و طراحی محیط زیست - LEED] پروژه هایی را پاداش می دهد که از محتوای بازیافت شده استفاده می کنند، زباله های مواد را کاهش می دهند و فرسایش و کنترل رسوب را پیاده می کنند. بسیاری از تولید کنندگان ژئوسینتیک بیانیه های محصول محیط زیست (EPD) را برای حمایت از اسناد ساختمان سبز منتشر می کنند.

روندهای آینده و نوآوری ها

تحقیقات و توسعه همچنان به گسترش قابلیت های ژئوسینتیک ها ادامه می دهد.

  • زمین شناسی هوشمند [FLT: سنسورهای فیبر نوری جاسازی شده در ژئوماتیک یا زمینشبکه ها نظارت زمان واقعی از فشار، دما و صفحه نمایش را فعال می کنند.این سیستم ها می توانند اپراتورهای را برای توسعه شکست در levees یا شیب قبل از فروپاشی فاجعه بار هشدار دهند.
  • پلیمرهای مبتنی بر بیو و پلیمری: اتیلن و پلی مشتق شده از زباله پس مصرف کاهش وابستگی به خوراک های گوشتی باکره. Experimental ژئوماتیک ساخته شده از پلی لاکتیک اسید (PLA) ارائه بی سوادی برای کاربردهای موقت.
  • Integration با زیرساخت سبز : پیاده روهای قابل اعتماد، بیووالدز، و تالاب های ساخته شده به طور فزاینده ای لایه های زهکشی زمین را شامل و تشک های تقویت شده برای رسیدگی به جریان های بالاتر از طوفان های شدید.
  • استاندارد سازی و تست : کمیته ASTM همچنان به توسعه روش های آزمایش جدید برای دوام ژئوزynthetic و عملکرد در شرایط شدید (به عنوان مثال، درجه حرارت بالا یا بارگیری چرخه) ادامه می دهد.

نتیجه گیری: Geosynthetics به عنوان اجزای زیرساختی ضروری

از leves که جوامع سپر در امتداد رودخانه می سی سی سی سی سی سی سی سی به مخازن که آب آشامیدنی را به مناطق خشک می دهند، ژئوسینتیک ها دوام، بهره وری هزینه و حفاظت از محیط زیست را فراهم می کنند که نیاز به مدیریت آب مدرن دارند، نقش های آنها در کنترل فرسایش، تقویت شیب، تخلیه و مهار در طول دهه های کاربرد موفق اثبات شده است، زیرا تغییرات آب و کمبود آب، تنها با استفاده مداوم پایدار، و سیستم های مهندسی پایدار، سازگار می شود.