چرا نباید آب استخر را تخلیه نمود؟ فشار هیدرواستاتیک چیست و چه تاثیری بر استخر دارد؟ اثر کاسه چیست و چرا این اثر در طراحی سازه استخر مهم است؟ شیر هیدروستات چیست و به چه منظور در استخر استفاده می‌شود؟
کابوس هر صاحب استخر یک استخر سبز رنگ پر از تکه‌های درشت جلبک، زباله‌های شناور و شاید حتی جسد یک حیوان شناور بر روی آب است. این تصویر ممکن است ناامید کننده به نظر برسد و شما را مستاصل گرداند. در واقع ممکن است شما را به مرحله‌ای برساند که فکر کنید دیگر هیچ راه دیگری برای تمیز کردن استخر وجود ندارد و بهترین اقدام تخلیه آب استخر می‌باشد. اما تخلیه استخر هم در کنار هدر رفت آب و هزینه بالای آن مشکلات دیگری را نیز می‌تواند ایجاد نماید که سبب می‌شود تخلیه آب استخر به عنوان آخرین راهکار مورد توجه متخصصان و به تبع آن صاحبان استخر قرار گیرد. در این مطلب به مشکلات رایج تخلیه استخر بویژه استخرهای روباز می‌پردازیم و خواهیم دید چه مشکلاتی ممکن است بواسطه تخلیه غیر اصولی آب استخر بوجود آید.
مشکلات تخلیه آب استخر
تخلیه کامل کاسه استخر یک خطر بزرگ محسوب می‌شود و اقدامی است که به منظور حفظ ساختمان استخر باید تا حد امکان از انجام آن پرهیز نمود. چراکه در صورت تخلیه غیراصولی، می‌تواند آسیب‌های بزرگ و غیرقابل برگشتی را به بدنه استخر و همچنین تجهیزات استخر شما وارد نماید. البته اگر در هنگام ساخت استخر تمهیدات لازم اندیشیده شود و فرآیند تخلیه به درستی انجام شود، استخر آسیبی نمی‌بیند. یکی از مهم‌ترین مسائل پیش از ساخت سازه استخر بویژه استخرهای درون زمینی (In-Ground Pools) موضوع زهکشی صحیح و اصولی است. استخری که زهکشی مناسبی نداشته باشد، در صورت تخلیه غیر اصولی می‌تواند فاجعه بار باشد و خسارت غیرقابل جبرانی به صاحب استخر وارد نماید. در ادامه به چند مورد از مهم‌ترین مشکلات ناشی از تخلیه غیراصولی استخر می‌پردازیم.
1. شناور یا حتی از زمین خارج شدن استخر
یکی از مهم‌ترین و در عین حال بدترین مسائلی که ممکن است هنگام تخلیه استخر رخ دهد، شناورشدن بدنه استخر است. هنگامیکه استخر با آب پر شده است، فشار یکسانی از طرف آب داخل استخر و آب نفوذ کرده در زمین مجاور قسمت بیرونی سازه استخر وجود دارد. تخلیه استخر باعث تغییر ناگهانی فشار شده و این تعادل را به هم می‌زند. چراکه در این حالت تنها فشار وارد بر جدار بیرونی کاسه استخر وجود خواهد داشت که این پدیده حتی می‌تواند باعث جدا شدن ساختار استخر از زمین مجاور نیز شود. در صورتیکه استخر از نوع فایبرگلاس باشد، این تغییر در تعادل فشار حتی می‌تواند باعث ترک خوردن پوسته استخر و خارج شدن آن از آب بندی نیز گردد. حال به بررسی دقیقتر این پدیده خواهیم پرداخت.
فشار هیدرواستاتیک
به منظور آگاهی از خطر فشار هیدرواستاتیک بر بدنه و کف کاسه استخر، لازم است تا ابتدا ماهیت فشار هیدرواستاتیک را بشناسیم. فشار هیدرواستاتیک مطابق تعریف عبارت است از فشار وارد شده توسط سیال (مایع یا گاز) در حال تعادل که به علت نیروی جاذبه اعمال می‌گردد. به عبارت دیگر، به فشار ایجاد شده توسط وزن مایعی که بالای یک نقطه خاص قرار دارد، اطلاق می‌شود.
زمانیکه سطحی درون یک سیال مستغرق می‌شود، نیروهایی توسط سیال به این سطح اعمال می‌گردد. محاسبه این نیروها در طراحی تانک‌های ذخیره، کشتی‌ها، سدها و سایر سازه‌های هیدرولیکی نظیر استخر نقش مهمی دارد. در سیالات در حال سکون، نیروی وارده از طریق سیال بر سطوح، عمود بر این سطوح است و مستقیماً با ارتفاع ستون مایع بالای آن و چگالی مایع مرتبط است. فشار اعمالی همچنانکه در شکل نیز مشهود است به شکل خطی با عمق (ارتفاع) سیال تغییر می‌کند.
فشار هیدرواستانیک در هر نقطه از طریق رابطه زیر بدست می آید:
P= γ.h
که در آن γ وزن مخصوص سیال و h ارتفاع ستون سیال می‌باشد.
حال که با مفهوم فشار هیدرواستاتیک آشنا شدیم، به نقش آن در استخر و تاثیر آن بر بدنه و کف استخر بویژه در شرایط تخلیه غیر اصولی کاسه استخر می‌پردازیم. یکی از منابع آسیب به کاسه استخر، فشار آب زیرزمینی زیر استخر است که این فشار به کف استخر وارد می‌شود. اگر استخر بتنی باشد، فشار آب زیر کاسه استخر، می‌تواند باعث جابجایی و حتی ترک خوردن کف نیز شود. در استخرهای وینیل یا فایبرگلاس، فشار هیدرواستاتیک وارده می‌تواند کف استخر را بالا بیاورد و موجب آسیب شدید به کف و دیواره‌ها گردد. خطر دیگر فشار هیدرواستاتیک وزن آب قرار گرفته در محیط (اطراف) کاسه استخر می‌باشد. در واقع اگر سطح آب‌های زیرزمینی بالاتر از کف انتهای عمیق استخر باشد، آب موجود در زمین اطراف استخر به دیواره‌های آن فشار وارد می‌کند که میزان فشار بستگی به پروسه ساخت استخر نیز دارد.
اثر کاسه (Bowl effect)
ساخت یا نصب هر استخر (استخرهای درون زمین) با حفاری یک گودال بزرگتر از ابعاد استخر آغاز می‌شود. سپس استخر بسته به نوع ساخت و سازه آن در داخل گودال کنده شده، ساخته یا نصب می‌گردد. پس از ساخت یا نصب سازه اصلی، اطراف استخر عموما با خاک ناشی از حفاری گودال و همچنین ضایعات ساختمانی پر می‌شود. فرآیند پرکردن گودال با متریال نام برده شده (Refill) یا خاکریزی مجدد نام دارد و عموماً چگالی موادی که برای پرکردن باقی مانده گودال حفر شده در این فرآیند استفاده می‌شود با چگالی زمین بکر اطراف آن یکسان نیست و چگالی کمتری دارد. حفاری و پر کردن مجدد یک گودال، موجب اثر کاسه ای می شود. بدین صورت که زمین بکر کاسه‌ای را تشکیل می‌دهد که آب‌های سطحی یا ناشی از باران، شستشو و غیره را در قسمت‌های با چگالی خاک کمتر (فاصله مابین کاسه استخر ساخته شده و زمین بکر حفاری نشده) جمع می‌کند. این آب جمع شده وزن زیادی داشته و به کاسه استخر و همچنین زمین بکر مجاور خود فشار می‌آورد.
تا زمانیکه کاسه استخر پر از آب است، فشار آب موجود در استخر فشار ناشی از آب‌های‌های زیرزمینی و اثر کاسه‌ای را متعادل می‌کند. اما هنگامیکه استخر تخلیه می‌شود، هیچ فشاری از سمت جدار داخلی استخر وجود ندارد تا فشار وارد شده بر جدار خارجی استخر را خنثی نماید. بنابراین فشار خارجی همواره بر جدارهای خارجی و کف اعمال شده که می‌تواند سبب آسیب به دیواره و کف استخر گردد.
راه حل تخلیه آب استخر
یکی از راه‌های مقابله با این فشار هیدرواستاتیک مخرب کاسه استخر، استفاده از هیدروستات (Hydrostat) است که مخفف شیرهای اطمینان هیدرواستاتیک (Hydrostatic Release Valve) می‌باشد. هیدرواستات دریچه‌ای است که در انتهای عمیق استخر نصب می‌شود. کاور آن معمولاً محکم بسته می‌شود (در استخر سیمانی برای برداشتن آن نیاز به ابزاری مانند قلم هست) و زیر کاور لوله‌ای است که مستقیماً به خاک یا سنگریزه زیر استخر منتهی می‌شود. باز کردن دریچه باعث می‌شود آب از زیر استخر بالا آمده و به داخل استخر بریزد و فشار جدار خارجی را کاهش دهد. بنابراین حتما در هنگام ساخت، برای استخر هیدروستات در نظر گرفته شود و اگر در استخر خود هیدروستات دارید، هرگز استخر را بدون باز کردن آن تخلیه ننمایید.
روش دیگر به منظور کاهش فشار وارده بر جداره این است که به نحوی فشار آب زیرزمینی و مجاور کاسه استخر را کاهش داده یا حذف نمایید. می‌توان این کار را با استفاده از پمپ کف کش (Sump pump) انجام داد و پس از تخلیه آب موجود در پشت کاسه استخر، اقدام به تخلیه آب استخر نمود. همچنین مهم است که استخر را زمانی تخلیه نمایید که هوا آفتابی است و احتمال بارندگی اندک است. چرا که بارندگی بویژه بارندگی شدید ممکن است زمین اطراف استخر را اشباع نماید و فشار حاصل از آب جمع شده در پشت کاسه استخر، به کف و دیواره استخر آسیب برساند.
2. آسیب به استخر بواسطه قرار گرفتن در معرض نورخورشید
استخرهای خالی در معرض آسیب ناشی از قرار گرفتن در معرض نور خورشید هستند. اشعه ماوراء بنفش می‌تواند باعث محو شدن استخرهای فایبرگلاس و شکستن آسترهای وینیل شده و باعث جمع شدن آنها شود.
3. آسیب به سیستم پمپاژ استخر
در بسیاری از مواقع به علت نا آگاهی، توصیه‌های نادرست و همچنین کاهش هزینه‌های تخلیه استخر، ممکن است صاحبان استخر تصمیم بگیرند تا به منظور تخلیه استخر از پمپ سیرکوله (تصفیه) استخر جهت تخلیه آب استفاده نمایند. تخلیه استخر با استفاده از پمپ سیرکوله استخر به طور کلی توصیه نمی‌شود و می‌تواند مشکلات متعددی را بویژه در بلندمدت برای صاحبان استخر بوجود آورد. همچنانکه می‌دانید، پمپ سیرکوله به منظور گردش آب در داخل استخر طراحی شده است که به فیلتر کردن و توزیع یکنواخت مواد شیمیایی کمک می‌کند. تخلیه استخر با استفاده از پمپ سیرکوله می‌تواند عواقب زیر را به همراه داشته باشد.
- گیر افتادن هوا: زمانیکه سطح آب از سطح اسکیمر پایین می‌آید، هوا می‌تواند به داخل سیستم گردش آب کشیده شود. این امر می‌تواند منجر به ایجاد حفره‌های هوا در پمپ و سیستم فیلتراسیون شده و باعث از بین رفتن پمپ و آسیب احتمالی به تجهیزات شود.
- کاویتاسیون: با کاهش سطح آب، پمپ ممکن است شروع به کشیدن هوا کند و باعث ایجاد حفره شود. کاویتاسیون (Cavitation) زمانی اتفاق می‌افتد که حباب‌های هوا در پمپ فرو می‌ریزند و امواج ضربه‌ای شدید ایجاد می‌کنند که می‌تواند به پروانه و سایر اجزای پمپ آسیب برساند.
- گرمای بیش از حد: کارکردن پمپ بدون منبع آب کافی می‌تواند باعث داغ شدن بیش از حد پمپ شود. آب موجود در استخر به دفع گرمای تولید شده توسط پمپ در حین کار عادی کمک می کند. بدون آب، پمپ ممکن است بیش از حد گرم شود و آسیب ببیند.
- آسیب به پمپ و موتور: کار مداوم پمپ بدون جریان آب می‌تواند باعث آسیب به پروانه، آب بند مکانیکی و سایر اجزا شده که این می‌تواند منجر به تعمیرات پرهزینه یا تعویض کل پمپ شود.
4. مسائل حقوقی تخلیه آب استخر
آیا می‌دانستید که در برخی موارد برای تخلیه استخر خود به مجوز نیاز دارید؟ بنابراین، شما باید قبل از تخلیه، هماهنگی‌های لازم را با سازمان مربوطه (شهرداری، آبفا و غیره) انجام دهید. در غیر اینصورت ممکن است متحمل جریمه و خسارت سنگینی شوید. اکثر شهرداری‌ها به شما اجازه نمی‌دهند که آب استخر را هرگونه که می‌خواهید، تخلیه نمایید. یعنی نمی‌توانید آن را در جوی آب بریزید و یا در مناطق ویلایی آن را روی سطح زمین جاری سازید. حتی در نقاط به علت بالا بودن سطح آب‌های زیرزمینی نمی‌توانید آب را در زمین مجاور تخلیه نمایید. عموما آب استخر را به سیستم فاضلاب تخلیه نموده و یا از تانکرهای تخلیه آب برای این منظور استفاده می‌شود. با این حال تخلیه حجم زیادی از آب به صورت یکباره در سیستم فاضلاب، می‌تواند منجر به پس زده شدن و برگشت آن به خانه شما و یا خانه‌های مجاور شود.
بنابراین تخلیه آب استخر باید با رعایت مقررات محلی صورت بگیرد و برای هر کشور و حتی هر منطقه نیز می‌تواند متفاوت باشد و برای اطمینان از تخلیه اصولی آب استخر، بهتر است با مقامات محلی یا مراجع ذی‌صلاح مشورت نمایید.
تهیه توسط تیم مهندسی پولونی
