Японы замын цас угаах систем /Roadside sprinkler system in Japan/

Японы замын цас угаах систем

Сургуулийн авто зогсоолын цас угаах систем намрын шалгалтанд орж байна.
convert sprins.gif -resize 672x378^ sprans.gif

Өвлийн ажилдаа гарлаа даа. Цас тасралтгүй орсоор, цацагч тасралтгүй хайлуулсаар...

Япон бол аралын орон учир уур амьсгал гэж ярихаас илүүтэйгээр цаг уур /цаг агаар/ гэж ярьвал тохирох орон мэт. Өөрөөр хэлбэл эх газрын уур амьсгал удаашралтайгаар өөрчлөгддөг бол аралын уур амьсгал цаг тутамд шал өөр болж өөрчлөгдөх боломжтой. Тиймээс уур амьсгалыг урьдчилан прогнозлох нь тэр бүрчлэн яг таг оноод байдаггүй нь үүнээс улбаатай байх. Анх ирсэний дараахан нэг өдөр цаг агаарын мэдээ сонстол маргааш Тайфунтай тул бүх албан газар амарна гэж мэдээлэв. Гэтэл маргааш нь жигтэйхэн нарлаг өдөр болсонд ихэд гайхаж өнөөх тайфун нь 2 хоногийн дараа ид ажилтай үед ирэхэд нь бүр их гайхаж билээ. Япон бол шинжлэх ухаан тэр тусмаа уур амьсгалын загварчлал прогрозын судалгаа өндөр хөгжсөн прогнозын нарийвчлалыг нь давах орон үгүй бизээ гэдэгт одоог хүртэл итгэж байна. Гэхдээ л утсаар авдаг цаг агаарын мэдээнд итгэхэд бэрх хэвээр. Японы өөр нэг онцлог бол цастай ба цасгүй бүс нутаг юм. 

Цасны бүсчлэлийг харуулсан Японы газрын зураг. Эх сурвалж: www.wunderground.com

Дээрх зурганд японы ихэнх хэсэг цас үздэг мэт харагдавч үнэндээ үгүй. Японы арал уулархаг хэсгээрээ хуваагдан Япон тэнгисийн тал нь хатуу уур амьсгалтай өвөлдөө цастай, харин Номхон далайн талынх нь цасгүй, харьцангуй дулаан уур амьсгалтай юм. Цастай бүс нутгийн хувьд өвлийн улирал хамгийн хүнд ба бага цастайд тооцогдох мужид л 50см хүртэл цас ордог байх жишээтэй. Хоккайда бүс нутгийн цасыг бол төсөөлөхийн аргагүй их. Манай Нагаока хотод хамгийн их цасны зузаан нь 2м - ээр хэмжигдсэн байх ба зарим өндөрлөг газар орших хот тосгонд түүнээс дээш цас орж зам тээвэр зогсож өвөлдөө л аглаг /land locked area/ болдог гэнэ. Эрт үедийн япончууд баавгай шиг ичдэг байсан байх. Аглаг газруудыг эс тооцвол хүн ам элбэгтэй ч их цастай хотуудад өвөлжин ичихгүйн тулд, мөн хүмүүс ажил амьдралаа амжуулахын тулд их багагүй тээвэр хийх хэрэгтэй болно. Иймд тэд хэдий их цас орсонч замын цасыг байнга цэвэрлэж байх угаалтын системийг төсөллөж хэрэглэх болжээ. Үнэндээ их цасанд явган явах арга байхгүй юм билээ.

Цас угаах энэ системийн учрийг тайлбах, шийдлийг нь мэдэх гэсэн жижиг бодлууд явж л байдаг байлаа. Тэгээд нэг удаа лабораторын номын сангаа ухаж /номын сангийн ном ухах дуртай, үүнийгээ Ш.Баранчулуун багшийн номын шүүгээг анх ухаж байхдаа мэдэрсэн юм/ байтал нэг загварын зураг төсөл шахуу төсөл тооцооны гарын авлага байхыг олж харсан юм. Түүнээс хэдэг зураг авч тайлбарлан хүргье. Япон хэл мэдэхгүй болхоор мэдрэмжээрээ /инженер хүнд байх чанарын нэг/ тайлбарлана.

Цас орсоны дараа цас хураах машин явж замын цасыг арилгадаг. Угаалтын хурднаас цасны эрчим их байх тохиолдолд яах аргагүй зам талбай цасанд дарагддаг. Борооны эрчим гэдэгтэй ижижл цасны эрчим гэдэг хэмжигдэхүүн замын угаалтын системийн төсөллөхөд чухал параметр болох ба үүнийг см/өдөр, см/цаг гэх мэт нэгжээр авч үзнэ. Цасны эрчмийг харуулсан зсүчлэлийн зураг хийгдэн карт шиг ашиглагддаг байна. 

Угаалтын систем гэж нэрлэгдэх цацагч хошуунууд бүхий хоолойн систем нь замын хэвгийн өндөрлөг талд байрлах ба бие биеэсээ салангид ажиллагаатай байдаг. Дээрх зурагт зам дээрх угаалтын систем болон замын ус зайлуулах системийн байршлыг харуулсан байна. Замын угаалтын системийн гаргалгаа нь цацагч хошуунууд байх ба эдгээр нь ихэвчлэн замын түвшинд сууж өгсөн байдаг боловч зарим үед боржурны тодор байрлаж болох хоёр схемийг дээрх зургийн доод талд харуулж өгсөн байна.

Угаалтын систем нь нэг ба хоёр талаас угаалт хийж болохыг дээрх зурагт харуулсан байна. Ихэвчлэн гүүрэн дээр хоёр талаас угаалттай байх схемийг ашигладаг. Энэ нь зарим гүүрэнд ус өөрийн урсгалаар зайлдаг чанарыг ашигласан байдаг.

1.7 зурагт үзүүлсэн голын байрлалтай угаалтын систем бол ихэнх зам дээр байдаг үр ашигтай схемийн нэг юм. Угаалтын систем замын тэнхлэгт байрлах ба хоёр тийш угаалт хийж замын хоёр талын ус зайлуулах шуудуунд цасыг угааж хийдэг. Мөн цасны эрчим ихтэй  бөгөөд нэг талдаа автобусны зогсоол гэх мэт зорчигчтой холбоотой хэсэгт голын ба хажуугын схемийг хослуулан хэрэглэдэг.

Дээрх зурагт замын эргэлтэнд угаах системийн зохистой байрлалын схемийн план болон хөндлөн огтлолуудыг харуулж байна. Сум бол угаах чиглэлийг харуулах ба угаалтын системийн хоолойн зөрүүлэг замын өргөнтэй L=w/2 гэсэн харьцаатай байх ёстой. Угаалтын системээс зайлуулах сүлжээ зүг замын хэвгий 2 хувь дотор байх ёстой.

Замын уулзваруудад гол замын угаалтын системд тулгуурлана. Тулсах замын угаалтын систем нь явган гарцын тэмдэг өнгөртөл байрлаж өгсөн байна.

Дээрх зурагт зогсоол болон гудамны цас угаагдан замын ус зайлуулах системрүү орох ба энэ усыг өөрийн урсгалаар /тасархай зураас/ дахин татаж цуглуулан дахин угаалтын системд ашиглаж байгаа мэт харагдаж байна. Үүнээс үзэхэд зарим угаалтын систем нь усаа дахин ашигладаг байх боломжтой юм. Ашиглах усны хэмжээ цастай үед ихэснүү гэхээс багасахгүй учир эхний эргэлтийн усны нөөцийг өгчихөд дахин ашиглах систем усны гачаалд өртөхгүй.

Цас орж байна. Тайлбарлахад их хэцүү зураг юм. Цасыг л харуулсан байх. кк.

Зам талбайн угаалтын системээс гадна замтай салшгүй нэг хэсэг нь ус зайлуулах систем юм. Жилийн турш ус зайлуулах систем нь найдвартай ажиллаж зам талбайн усыг саадгүйгээр зайлуулдаг байх ёстой. Замын ус зайлуулах системийн үндсэн байгууламж нь замын хажуух шуудуу ба түүний хөндлөн огтлол нь тэгш өнцөгт хэлбэртэй, дээгүүрээ бетон хавтангаар хучигдсан замын зорчих болон боржурны хэсгээс тодорхой нормын зайтай байрладаг юм. Хучилтын бетон хавтан нь хоорондоо орон зайтай /нүх ховил үүсгэж/ тавигддаг бол шүүрүүлэх сараалжийг 5м, битүү тавилттай бол 3м-ын зайтай тавьна. Зарим хашаатай тулсан газруудад шуудуу хучилтгүй байх, ил зогсоолын шуудуу дан сараалжаар хучигдсан байх нь бий. Ямартай ч цасыг хураахдаа замын энэхүү ус зайлуулах шуудуу болон угаалтын системийн цацагч хошуун дээр овоолдог нь зөв санаа юм. Мэдээж энэ шуудуу тодорхой урттай явсаны дараа хуваарилах барилгад /хайрцаг/ орж ус нь үндсэн ус зайлуулах сүлжээрүү, үерийн сувагруу эсвэл замын угаалтын системрүү дахин ашиглагдахаар өгөгдөнө.

Дээрх томъёо нь хувийн зарцуулалтыг тодорхойлох томъёо буюу гол гидравлик тооцооны томъёо бололтой үнэхээр тайлбарлахад бас хэцүү юм. Япон хэлтэй хүмүүс хялбар ойлгох байх, эсвэл би япон хэл сурахаараа засаж тайлбарлаж бичнэ.

Ус зайлуулах систем нь усны эх үүсвэрийн хоёр хувилбартай байх боломжтой. эхний буюу сонгомол хувилбар нь хөрсний болон гүний усны эх үүсвэр юм. Хоёр дахь хувилбар нь дахин ашиглах усны эх үүсвэр юм. Сүлжээнд тодорхой Q хэмжээний ус эргэлдэх ба хайлж нэмэгдэж орж ирж байгаа усыг ус зайлуулах сүлжээрүү шилжүүлнэ. Цор ганц хөрсний ба гүний уснаас цаг үргэлж тэжээгдэх систем бараг ховор боловуу гэж бодож байна. Дээрх зурганд эх үүсвэрийн цооногийн хийц зохиомжийг харуулж байна. Ихэнх цооногийн диаметр нь 125мм - 100мм байх ба гүехөн өрөмддөг учир зориулалтын цохилтын өрмөөр цооногийг өрөмдөж шүүрээр тоноглодог байна. Гэхдээ үргэлж гүехэн байхгүй тул 204мм-307мм -ын голчтойгоор өрөмдөж тохирох шүүрийг суулгадаг байна. 

Түрэлтгүй уст үеийн тооцооны схем, ундрагыг тодорхойлох томъёо. 

Түрэлтэт уст үеийн цооногийн тооцооны схем, ундрага тодорхойлох томъёо.

Цооногийн шүүрийн орчим дахь сүвэрхэгшилтын харьцаануудыг дээрх зургаар харуулж байна. Р1 нь яндан доторх сүвэрхэгшил ба энд чөлөөт аргаартай байх учир сүвэрхэгшил хамгийн их байна. Шүүрийн яндангийн гадна талд хайргалсан байх учир байгалийн хөрсийг бодвол сүвэрхэгшил сайтай байна. Иймд хөрсний болон газар доорхи усны урсгал аль болох сүвэрхэг даралт багатай орчинлуу урсан орж ирнэ. Их нь багийгаа дээрэлхэх жам олон бий. 

Шүүрийн яндангийн хувьд нилээд хэдэн төрөл байх ба эхний шүүр нь цоолбортой дан ган яндан байна. Хоёр дахь нь дугуй нүхтэй, гадуураа ган утсан сараалжтай шүүр байна. Эхний хоёр шүүрийг үйлдвэрийн аргаар хийх нь илүү тохиромжтой бол гурав дахь савхан сараалжит шүүрийг хээрийн нөхцөлд барилгын талбайд хийж болно. Арматур эсвэл ган туузан төмрийн тусламжтайгаар урлах боломжтой. Харин шүүрийн нүх ба цоолбор, сараалжны хоорондын зайг тухайн цооногийн хөрсний мөхлөгийн дундаж хэмжээнээс хамааруулж тодорхойлно. Цооногийн төсөл тооцооны хандлага альч орны хувьд ялгаагүй байдаг нь уг гарын авлагыг харж байхад ажиглагдаж байв. 

Харин шеерийн яндангийн ёроолын хэсэг буюу тунгаагуурын хийцийг өвөрмөц шийдэлтэйгээр хийдэг юм байна. Хавтгай тунгаагууртай бол доод тунгаах хавтанд нүхнүүдийг гаргаж өгсөн байв. Харин шовх тунгаагуурыг янданг зүсэх маягаар, эсвэл урьдчилж бэлтгэсэн томбо барьж хийхнэ. 

Угаалтын системийн өөр нэг боломжит эх үүсвэр бол үерийн суваг, ус зайлуулах системийн ус хуваарилах барилга болон гол, нуур /далай/ байж болох ус авах барилгын схем зургийг оруулсан байв. Ихэнх үеийн суваг тогтмол горхитой ижил устай байхын зэрэгцээ загас хүртэл амьдардагийг олон үерийн хамгаалалтын суваг дотор олж харж байв. Угаалтын системд гол мөрөн, нуурын давстай усыг ашиглах нь хайлалтын эрчмийг ихэсгэх сайн талтай. Давстай усны дулаанаа хадгалах чадвар цэвэр уснаас үлэмж байж таарна. 

Усны эх үүсвэрийн хүчин чадал болох ундрага, суурилсан насосны чадлаас хамаарч угаалтын системийг хэдэн сүлжээтэй байхыг тооцдог байх. Дээрх зурагт 3-н сүлжээгээр хуваарилаж, сүлжээ бүрт нижгээд дэд сүлжээ болон цацагч хошуунууд байрлуулжээ. Цацагч хошуу бүхий сүлжээ нь түгээх чиглэлийн дагуу диаметр нь буурч байгааг харуулсан байна. Төсөл тооцооны схем нь бороожуулах усалгааны системтэй ижил байгааг анзаарч байгаа байх. Угаах сүлжээ, дотор гадна ус хангамжийн сүлжээ, услалтын системийн сүлжээ гэх мэт нь хоолойн систем учир нэг төрлийн томъёонд төсөл тооцоо нь захирагддаг бөгөөд арматурын гаргалгаа ажиллах зарчимын хувьд л ялгаатай юм.  
Цацагч хошуутай хоолойн сүлжээг бетон арматуртай блокоор хүрээлж цутгадаг нь аливаа ачааллын нөлөөнд эвдэрч хэмхрэхээс хамгаална. 

Цацагч хошуу нь зориулалтаас хамаар олон хийцэд хуваагддаг юм байна. Цацах байдлаас нь хамааруулж хагас болон бүтэн тойрог цацалттай гэж ангилж болох юм. 

Дээрх зурганд дөрвөн нүхтэй цацагч хошууны зургийг харуулсан байна. Иймд бас цацах нүхнээс нь хамааруулж 4, 6, 2, 3н нүхтэй гэх мэт ангилж боох юм. 2 ба 3н нүхтэй цацагчийг боржур болон замын булангийн ойролцоо байрлуулна. 

Түгээх сүлжээнд цацагч хошуунууд байрлах ба түгээлт эхлэхийн өмнө даралтыг заавал тохируулах ёстой. Иймд тохируулах хаалтуудыг тавьж өгнө. Цуваа холболтоой хоолойн хувьд хоолойн төгсгөлрүү даралт буурах учир даралтыг тохируулах хэрэгтэй. 

7м өргөнтэй замын хувьд дан эх үүсвэртэй угаах системийн ерөнхий бүдүүвчийг харуулсан сайхан зураг байна. Дан эх үүсвэр нь түгээх сүлжээнээс нилээдгүй хол зайд байрлах ба нийт 420м замыг угаах нормтой болж байна. Энэ үед ноогдох хувийн зарцуулалт нь 0.3л/м2.мин байна. 

Цацагч хошуутай түгээх сүлжээ нь хүчдэл хэв гажилтыг эсэргүүцэх бетон биетэй байна. Биений хөндлөн огтлолын хэлбэр нь тэгш өнцөгт, доорх зурагт харуулсан шиг урвуу трапец , гурвалжин гэх мэт хэлбэртэй байна. 

Японд бол өндөр маркийн ус нэвтрүүлэлтийн марк өндөртэй бетон хэрэглэдэг.

Бетон биеийн бүтээцлэл болон хөндлөн огтлолын хэлбэрийг газар хөдлөлтийн бүсээс хамааруулан, эсвэл ул хөрсний шинж чанараас хамааруулан сонгодог байх. Асфальтан хучилтыг нил нь хийж дууссаны дараа угаах системийн суурийг зүсэж бэлддэг юм байна лээ. 

Эх үүсвэрээс хамаарч хэрэглэгдэх насосны төрлүүд байна. Эхний насос нь босоо голтой олон ажлын дугуйт төвөөс зугатаах насос ба үүнийг цооногт угсрана. Харин дараагийн бидний гном гэж нэрлэж заншсан насосыг зайлуулах системээс ус авах үед хэрэглэгдэнэ. Сүүлчийн хэвтээ голтой төвөөс зугатаах насосыг гол болон нуураас ус авах үед хэрэглэх боломжтой. 

Гүний эх үүсвэртэй үеийн насосны холболт, толгойн монтаж, шүүр болон ус өргөх хоолой, буцааж юүлэх хоолойн байрлалыг харуулж байна. Угаалтыг дууссаны дараа зайлахгүй сүлжээнд байгаа усыг ямар нэгэн байдлын шаардлагаар юүлэх хэрэгтэй болно. Энд үед эх үүсвэрлүү буцааж юүлэх боломжтой. 

Гүний ус татамжийн цооногийн цахилгаан хангамжийн схемийн зураг.

Цахилгаан шита, автомат удирдлагын шита. Мэдээж угаалтын систем нь ажиллагааны хувьд автомат байх ба хатуу хур тунадас орж эхлэх болон орох гэсэн мэдээ авсан бол залгагдаж ажилладаг байх шаардлагатай. Энэ бүрийг автоматжилах нь хөдөлмөрийн бүтээмжийг хөнгөвчилнө.

Зэрэгцээ хоёр түгээлттэй үеийн схем. 

Хаалтны сисемийн ажиллагааг харуулсан зураг байна.

Автомат удирдлагын схем 

Дээр хэлсэнчлэн усны эх үүсвэр хосмог байж болох нь. Өөрөөр хэлбэл гүний уснаас эхний эргэлтийн усыг авч улмаар зайлуулах системээс тэжээгдэн усыг эргэлдүүлэн ашиглах нь эдийн засгийн болоод усны үүсвэрийн хувьд хамаагүй ашигтай юм. 

Манай сургуулын нэг байрыг засаж гаднах талбайд шинээр зогсоол барьсан ба зогсоолд угаалтын системийг барьж бетон их биеийн цутгасаны дараах бэхжилтийн үеийн зураг.

Цас угаах системийг ихэнх хот сууринд хоёр эгнээтэй хэвгий багатай газарт барьж байгуулсан байх ба бусад цасгүй хотуудад агаарт чийгшил өгөх зам талбайг угаах зорилгоор хийгдэж байна. Ялангуяа агаарын бохирдолтой тоосонцор ихээр хөдөлдөг манай улсын хотуул, УБ-т замын угаалтын системийн эх үүсвэрийг хөрсний усаар шийдвэрлэх боломжтой газрууд бий. Ялангуяа Зуун айл орчмын тоосжилт ихтэй байдаг, азаар хөрсний ус их илэрдэг гэх мэт нь тэр орчмийн замыг төсөлөхдөө техникийн онцлог шийдлийг гаргаж өгч болно. 

Агаарын тоосондорыг замын угаалтын системээр дарах боломжийн судалгааны нэгэн материалыг уншаарай. The Design of an Urban Roadside Automatic Sprinkling System: Mitigation of PM2.5–10 in Ambient Air in Megacities