تُستخدم مآخذ مياه الأنهار والبحيرات في المسطحات المائية ل استخراج المياه الخام التي يتم ضخها إلى منشأة معالجة المياه. في حالات الطوارئ القصوى، ما لم تكن هذه الهياكل مثبتة بالفعل بشكل دائم، فإنها تميل إلى أن تكون مآخذ عائمة مؤقتة بسيطة. للاستخدام على المدى الطويل، يمكن النظر في المزيد من الهياكل الدائمة. إخراج المياه من مصدر ما.

يجب تصميم مآخذ مياه الأنهار والبحيرات ل استخراج الحجم المطلوب دون تلف أو انسداد أو غمر المدخول مع تقليل ال عكارة لتسهيل معالجة المياه اللاحقة. لضمان ذلك، يجب أن يعتمد التصميم على خصائص المصدر، مثل استقرار قاع النهر، وعمق المياه، وتقلب منسوب المياه، و سرعة التدفق.

اعتبارات التصميم

غالبًا ما يوضع مأخذ ومحطة معالجة معًا، جزئيًا لتقليل تكاليف الضخ (إذ يلزم ضخ المزيد من المياه الخام أكثر من المياه المعالجة بسبب فقد المياه أثناء المعالجة). لتقليل الطمي والتلوث والأضرار الهيكلية، لا سيما عند سحب المياه من الأنهار، ويجب أن يكون موقع ال مدخل أعلى من منبع مصادر الطمي/ التلوث (على سبيل المثال، تصريف مياه الصرف الصحي، والمناطق الحضرية والزراعية)، والعوائق التي تسبب تدفقًا مضطربًا (مثل الجسور) وعلى الجانب الخارجي من منحنيات النهر حيث يوجد أقل تحميل لقاع النهر والترسب. عندما تكون سرعة المياه وأحمال الحصى منخفضة (مثل الأنهار أو البحيرات بطيئة الحركة) وحيث لا تتغير مستويات المياه كثيرًا خلال العام، فقد يكون مأخذًا غير محمي. ومع ذلك، فإن هذا النوع من ال مأخذ غالبًا ما يكون غير مناسب، لا سيما في المناطق ذات الأمطار المتقطعة وعالية الكثافة، والتي من المحتمل أن تصبح أكثر شيوعًا مع تغير المناخ. هنا، يمكن أن ترتفع سرعة النهر باستمرار (مثل الفيضانات المفاجئة)، ويمكن أن تتقلب مستويات المياه بشكل كبير على مدار العام، ما يزيد من خطر تلف ال مأخذ من الصخور المتدحرجة أو الحطام العائم، مع مشكلة سحب المياه في فترات التدفق المنخفض. في هذه الحالات، يمكن إبطاء سرعات المياه بسد مغمور أو سد جزئي/ كامل يحمي الهيكل ويقلل حمل الرواسب ويثبت مستويات المياه. لتقليل طول الهيكل ونفقاته، فإنه يقع في مكان مناسب على امتداد نهر ليس عريضًا أو ضحلًا للغاية. يُجمع بين الهدار/ السدود مع مدخل جانبي محمي (يمكن استخدامه أيضًا بدون حاجز) تم بناؤه في ضفة النهر بجدران محصنة، مع جدار جناح على جانب المنبع، وحجارة كبيرة عند ال مدخل وشريط فولاذي بزاوية لحجز الحطام الكبير. يمكن أيضًا إضافة مصيدة رمال ومجرى تصريف. إذا تم تركيب ال مأخذ على جزء مستقيم من النهر، فقد تتراكم المواد المنقولة في النهر على جانب ال مأخذ. يمكن الحد من ذلك عن طريق وضع أخدود (جدران بزاوية) على ضفة النهر المقابلة لتحويل تدفق المياه. عادة ما يكون مستوى الماء داخل ال مأخذ بعد ال مصفاة أقل بمقدار 0.2 متر، ولكن من الأفضل تصميم انخفاض مستوى الماء حتى متر واحد في حالة عدم إجراء الصيانة المتكررة. من الأساليب البديلة للتعامل مع مستويات المياه المتغيرة ال مأخذ العائم (الذي يمكن دمجه أيضًا مع مآخذ الشفط أو الحوض) ويتكون من ماسورة مرنة متصلة بعوامة يتم تثبيتها في موضعها من خلال كابلات التثبيت. أما بالنسبة للمآخذ الصغيرة، فقد تكون العوامة عبارة عن جركن فارغ مع مدخل الماسورة والوزن المرفق أسفله. بالنسبة إلى المآخذ الأكبر، يمكن وضع ال مدخل تحت العائم (إطار فولاذي أو خشبي) مرفقًا ببراميل فارغة. في جميع الحالات، يجب ألا يقل ال مدخل عن 0.3 متر تحت سطح الماء لمنع دخول الهواء إلى المضخة. تتمثل مزايا ال مأخذ العائم في أن الماء المستخرج من السطح به تعكر أقل، ما يجعل معالجة المياه أكثر اتساقًا، ويمكن استرداد ال مأخذ بسهولة للتنظيف. ومع ذلك، فإن المآخذ العائمة معرضة للتلف من الحطام العائم. اعتمادًا على حجم المياه المطلوبة، يمكن تقليل ال عكارة بشكل أكبر من خلال الحصول على مأخذ رشح داخل قاع النهر أو ضفاف النهر (راجع I.6 ) أو استخدام تدابير أخرى لحماية المصدر (راجع S.3 ) . بالنسبة إلى جميع المآخذ، يمكن تقليل الطمي والمواد المعلقة بتدفق أبطأ عند ال مأخذ (أقل من 0.1 م/ث قبل أي مصفاة). يجب تصميم نوع المضخة المختارة بحيث تكون مقاومة لضخ المواد الصلبة.

المواد والمستلزمات

بوجه عام، يمكن استخدام المواد والمهارات الداخلية لبناء مآخذ، بما في ذلك السياج أو السدود عند الحاجة. فلا يجب بالضرورة أن تُبنى من الخرسانة أو الحجر، ويمكن صنعها من أعمدة خشبية أو أكياس من الجوت مملوءة بالأسمنت أو أكياس رمل أو أكوام حجرية مغطاة بأغطية بلاستيكية.

القابلية للتطبيق

تناسب مآخذ مياه الأنهار والبحيرات جميع مراحل الطوارئ، إذ يعتمد التصميم على خصائص المصدر والحجم المراد استخراجه. في مرحلة الاستجابة القصوى، يمكن صنع السدود المؤقتة ب سرعة في الأنهار منخفضة التدفق باستخدام أي مادة متاحة محليًا، بما في ذلك أكياس الرمل والأشجار المقطوعة والصخور.

التشغيل والصيانة

تحتاج المصافي وقنوات الملاحة للمآخذ إلى عمليات فحص منتظمة لمنع أو إزالة الانسداد و/ أو الطمي، ويجب التحقق من سلامة ال مأخذ في الوقت نفسه. بالنسبة إلى المآخذ الجانبية المحمية ذات المصافي المائلة، قد يؤدي خفض زاوية ال مصفاة (على سبيل المثال إلى 30-45 درجة من المستوى الأفقي، بدلًا من 60 درجة) إلى تسهيل تنظيف ال مصفاة إذ يُتوقع وجود كميات كبيرة من المواد الصلبة الخشنة. كما يحتاج الطمي أيضًا إلى التنظيف من السدود الكبيرة أو السياج عدة مرات في السنة، اعتمادًا على حمولة الطمي لمصدر المياه. ويجب أن تكون أي أجزاء معدنية، مثل قضبان ال مصفاة، مصنوعة إما من مادة مقاومة للتآكل أو تُعالج بانتظام. يسمح هيكل ال مأخذ المزدوج في الموقع بالصيانة بينما يظل ال مأخذ يعمل.

الصحة والسلامة

عندما يتم بناء السياج، تجب مراعاة مخاطر الفيضانات وخسارة الممتلكات وفقدان الأرواح الناتجة عن مشكلة محتملة في البنية، حتى السياج الصغيرة يمكن أن تستوعب كميات كبيرة من المياه قد تسبب أضرارًا كبيرة. قد تشجع المياه المخزنة خلف الهدار أو السد الصغير على تكاثر البعوض أو الطفيليات الأخرى في المنبع، ما قد يؤثر سلبًا في صحة العائلات القريبة من المياه أو التي تستخدمها. وعليه تكون جودة ال مياه السطحية التي يتم جمعها عند ال مأخذ سيئة بوجه عام وتتطلب مزيدًا من المعالجة.

التكاليف

تعتمد التكلفة على نوع ال مأخذ. يمكن أن تكون المآخذ البسيطة رخيصة جدًا، لكن ستزداد التكلفة وفقًا للحجم والتعقيد.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

مع وجود السد، ينشأ خطر حدوث فيضانات في مناطق المنبع، أو، عندما يتم إدخاله كجزء من ال مأخذ، ويحدث تأثير على مستخدمي ال مصب، وكلاهما قد يكون مشكلة للسكان المحليين. يمكن أن يكون هناك أيضًا خطر تلف ال مأخذ من الأشخاص الذين يستخدمون النهر أو البحيرة (على سبيل المثال، يمكن أن يتسبب اللعب للأطفال في إتلاف المآخذ العائمة)، فضلًا عن خطر الغرق. قد تكون بعض المآخذ أكثر عرضة للعطل أو ضعف الأداء نتيجة لتغير المناخ.