فصل اول: صدای نشت آب و عوامل موثر بر آن

مقدمه:

از آنجا که لوله های تحت فشار آب، مدفون در خاک در زمان نشت موجب ایجاد لرزش در بدنه ی لوله می شوند و همچنین مولکول های آب با خروج از لوله و برخورد با خاک ایجاد سیگنال های صوتی می کنند ، از روش دریافت سیگنال صوتی از زیر خاک و تقویت آن می توان وجود یا عدم وجود نشت آب را شناسایی نمود. دستگاه هایی که بر اساس دریافت سیگنال های صوتی نشت آب حاصل از ویبریشن خاک و با استفاده از سنسورهای پیزوالکتریک نشت یابی عمل می کنند ، نشت یاب های آکوستیک یا نشت یاب های ژئوفن نامیده می شوند. سنسورهای نشت یابی آکوستیک که به نشت یاب های ژئوفن نیز معروف می باشند از سنسور پیزوالکتریک استفاده می کنند که با ویبریشن دریافتی بر روی صفحه سنسور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند. واحد حساسیت سنسورهای آکوستیک ژئوفن V/g می باشد که به منظور تعیین میزان حساسیت یک سنسور می بایست در فرکانس مشخصی سینگال خروجی به نسبت ویبریشن ایجاد شده اندازه گیری شود. از آنجا که سنسورهای ژئوفن بر روی زمین قرارمی گیرند انواع ویبریشن های محیطی بر روی ورودی سنسور تاثیر گذاشته و سیگنالی متناظر با آن ایجاد می گردد، سیگنال الکتریکی ایجاد شده از سنسور ژئوفن دستگاه می تواند در لحظه شامل سیگنال صدای نشت آب در زیر زمین ، صدای صحبت کردن افراد ، صدای قدم زدن ، عبور اتومبیل و … ، این امر موجب می شود که کاربر دستگاه نتواند صدای حاصل از نشت آب را تشخیص دهد. صدای نشت آب دارای مشخصات فیزیکی خاصی می باشد که موجب می گردد با استفاده از تکنیک هایی آن را از بین دیگر صداهای موجود تشخیص داد: صدای حاصل از نشت آب در زیر زمین از چهار صدای مختلف تشکیل شده است که ترکیب این چهار صدا، صدای نشت آب را تشکیل می دهد: –

صدای فلوی آب

– صدای ضربه

– صدای اصطحکاک

– صدای نوسانی

ترکیب این چهار صدا در نقطه وقوع نشت صدای واحدی را بعنوان صدای نشت ایجاد می نماید. این صدا بصورت Fish در فشارهای پایین و صدای Fees در فشارهای بالا می باشد.

ترکیب این چهار صدا در نقطه وقوع نشت صدای واحدی را بعنوان صدای نشت ایجاد می نماید. این صدا بصورت Fish   در فشارهای پایین و صدای Fees   در فشارهای بالا می باشد.

• عوامل تاثیر گذار بر صدای نشت به شرح زیر می باشند:

1- هر چه سایز محل نشت بزرگتر باشد آنگاه صدای نشت بیشتر است.
2- مدل نشت ایجاد شده اگر بصورت شکستگی باشد آنگاه صدای نشت بیشتر از حالت سوراخ یا اتصالات می باشد.
3- فشار آب در لوله هر چه بیشتر باشد آنگاه صدای نشت بیشتر است.
4- جنس لوله اگر فلزی باشد آنگاه صدای نشت به نسبت دیگر جنس لوله ها بیشتر است.
5- هر چه قطر لوله ی آب کمتر باشد صدای نشت بیشتر است.
6- هر چه خاک فشرده تر و سخت تر باشد صدای نشت بیشتر است.
7- هر چه عمق لوله کمتر باشد صدای نشت بیشتر است.

• تاثیر فاصله بر روی صدای نشت:

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می شود نشت ایجاد شده در یک نقطه از شبکه لوله صدایی که ایجاد می نماید با فاصله گرفتن از محل نشت این صدا ضعیف تر می شود لذا قدرت صدای نشت بسته به عواملی از جمله جنس لوله با فاصله تغییر (کاهش) می یابد. همانطور که مشاهده می نمایید لوله های فلزی کمترین افت شدت صدای نشت را دارا می باشند و لوله های پلی اتیلن شدیدترین افت صدا را با فاصله دارد. این موضوع باعث می شود در نشت یابی شبکه ی آب ، نشت یاب های آکوستیک (نشت یاب ژئوفن) ، نشت یاب های رادیویی (نویز کرولیتور) تکنیک های نشت یابی متفاوتی را به منظور دستیابی به بهترین نتیجه دنبال نمایند.

• تاثیر عمق دفن لوله در فرکانس و بلندی صدای نشت:

همانطور که در تصویر مشاهده می نمایید صدای نشت آب ایجاد شده در یک لوله ی آب در محل وقوع نشت (در عمق خاک) دارای دامنه یا بلندی صدای متفاوتی به نسبت صدای آن در سطح زمین می باشد. صدای نشت در سطح زمین بسته به عمق وقوع نشت دارای 0.1 تا 0.0001 دامنه ی نشت در عمق خاک می باشد نسبت توزیع این افت و رابطه ی آن با افزایش عمق را در ادامه مشاهده می فرمایید.

با آرزوی سربلندی کشور عزیزمان ایران

واحد تحقیقات و توسعه فن آوری

شرکت دانش بنیان فرایند ارقام پرداز