भुयारी गटार

भुयारी गटार : मानवी आणि पाळीव पशूंची वसतिस्थाने व औद्योगिक ठिकाणे यांमधील वाहितमल (निरुपयोगी द्रव्ये वाहून नेणारा द्रव), सांडपाणी, पावसाचे पाणी इ. द्रव पदार्थ एकत्र अथवा स्वतंत्रपणे जमा करून ते दूर वाहून नेण्यासाठी वापरण्यात येणारे वाहिन्यांचे जाळे व त्यावर बांधण्यात येणाऱ्या तपासकुंड्या, पंपगृहे इ. नियमन साधने, त्यांचे अभिकल्प (आराखडे), बांधकाम व निगा इ. गोष्टींचा समावेश भुयारी गटारात होतो. वाहितमल, सांडपाणी व पावसाचे पाणी यांचा निचरा योग्य तऱ्हेने व झाल्यास ते मानवी आरोग्यास विघातक ठरेल म्हणून जरी भुयारी गटारांची योजना पुष्कळ खर्चाची असली, तरी राबवणे आवश्यक असते.

इतिहास : प्राचीन काळी (इ. स. पू. तिसऱ्या शतकात) रोममध्ये वाहितमलाच्या वाहतुकीसाठी भुयारी गटारांचे जाळे व पावसाचे पाणी वाहून नेण्यासाठी पृष्ठभागावरील गटारांची योजना केलेली आढळते. मध्ययुगात (इ. स. पाचवे शतक ते चौदावे शतक यांच्या दरम्यानच्या काळात) विशेषतः ईशान्य यूरोपमध्ये अनेक कुटुंबांकरिता प्रथम पाण्याच्या टाकीवर संडास बांधण्याची पद्धत प्रचलित झालेली होती, तरी सुद्धा त्या काळात श्रीमंत कुटुंबांची शौचस्थाने ही पाण्याच्या प्रवाहाजवळच असत. त्यानंतर प्रबोधन काळात (चौदावे शतक ते सतरावे शतक यांच्या दरम्यानच्या काळात) बहुतेक सर्व ठिकाणी सांडपाणी हे शहरातील रस्त्यांच्या कडेच्या गटारात सोडत. औद्योगिक क्रांतीनंतर शहरांची वाढ झपाट्याने झाल्याने इ. स. १९०० पर्यंत युरोप व अमेरिका येथील मोठ्या शहरांत भुयारी गटारांची पद्धत वापरण्यात येऊ लागली. अलीकडील काळात भारतात नवनवीन शहरांत गटारे बांधणे व त्यांमध्ये वाढ करणे यांवर आधिक लक्ष दिले गेले आहे.

भारतामध्ये इ. स. पू. २५०० ते १५०० या काळी सिंधू नदीच्या काठी वसलेल्या मोहें-जो-दडो व हडप्पा या आर्यांच्या शहरांत अतिशय उत्कृष्ट गटारांची योजना होती. या शहरातील गटारे रस्त्याखाली सु. ६० सेंमी. एवढ्या खोलीवर बांधलेली असून प्रत्येक घरातील गटारे त्याला योग्य प्रकारे जोडलेली होती. ज्या ठिकाणी छोटी गटारे मोठ्या गटारास मिळत असत त्या ठिकाणी साफसफाईसाठी विटकामात बांधलेल्या तपासकुंड्या ठेवून त्यांतून सांडपाणी झिरपावे यासाठी भोके ठेवलेली होती. अशा प्रकारे इतक्या वर्षांपूर्वी सांडपाण्याचा प्रश्न उत्कृष्ट रीत्या सोडविलेले हे एक जगप्रसिद्ध उदाहरण होय.

भारतात प्रथमतः मुंबई शहरात १८७९ साली भुयारी गटारांची बांधणी केली गेली. त्यानंतर या शहराची जसजशी वाढ होत गेली तसतशी या योजनेत वाढ करण्यात आली. १९८१ मध्ये भारतातील २१७ प्रमुख शहरांत भुयारी गटारांची सोय अस्तित्वात होती व त्याद्वारा चार कोटी नागरी लोकांना (एकूण नागरी लोकसंख्येच्या ३६ %) भुयारी गटारांच्या पद्धतीचे लाभ होत आहेत. महाराष्ट्रात मुंबईखेरीज ठाणे, पुणे, कोल्हापूर, सांगली, सोलापूर, नागपूर, औरंगाबाद इ. प्रमुख शहरांत भुयारी गटारांची सोय कमीजास्त प्रमाणात असून त्यांमध्ये नवीन वस्त्यांनुसार वाढ करण्यात येत आहे.

ज्या शहरात अथवा वस्तीत साधारणपणे सध्याची लोकसंख्या ३५,००० ते ४०,००० अथवा अधिक आहे आणि जेथे पाण्याचा पुरवठा दिवसाकाठी दरडोई १३५ लि. (कमीत कमी) असतो, त्या ठिकाणी भुयारी गटारांची पद्धत अवलंबिणे आर्थिक दृष्ट्या शक्य होतो व जरूरही ठरते. भुयारी गटारातून सामान्यपणे मानवी वस्ती, औद्योगिक इतर ठिकाणी निर्माण होणारे सांडपाणी व मैलापाणी (वाहितमलातील द्रव पदार्थ) तसेच पावसाचे पाणी व जमिनीतून भुयारी गटारात झिरपणारे पाणी इ. घन मिश्रित द्रव पदार्थ वाहतात. काही वेळा वरील द्रव पदार्थ फक्त एकाच वाहिनीतून वाहून नेतात अथवा फक्त सांडपाणी व मैलापाणी स्वतंत्रपणे एका एका वाहिनीतून आणि पावसाचे पाणी दुसऱ्या वाहिनीतून स्वतंत्रपणे वाहून नेतात. अशा पद्धतींना अनुक्रमे एकत्रित व स्वतंत्र पद्धती म्हणता येईल.

निचरा पद्धत : एकत्रित अथवा स्वतंत्र पद्धतीची निवड करताना ज्या ठिकाणी ही व्यवस्था करावयाची आहे, त्या शहरात अथवा वस्तीमध्ये पडणाऱ्या पावसाचा मुख्यतः विचार कारावा लागतो. जर त्या ठिकाणी पाऊस हा संपूर्ण वर्षभर अथवा वर्षाच्या बऱ्याचशा महिन्यांत पडत असेल व थोड्या अवधीत पडणाऱ्या पावसाचे प्रमाण कमी असेल, तर सांडपाणी, मैलापाणी व पावसाचे पाणी हे सर्व एकत्रित व एका वाहिनीमधून नेणे हे सर्व दृष्टींनी योग्य होय. याच पद्धतीला एकत्रित निचरा पद्धत असे म्हणतात.

भारतासारख्या व इतर देशांत ज्या ठिकाणी वर्षाच्या तीन ते चार महिन्यांच्या मर्यादित काळात पाऊस पडतो व अशा पावसाचे मान व तीव्रता जास्त असते अशा वेळी पावसाच्या पाण्याचा प्रवाह काही काळापुरता मर्यादित व एका वेळी जास्त प्रमाणात असल्याने तो वाहून नेण्यासाठी स्वतंत्र वाहिन्या घालणे आणि सांडपाणी, मैलापाणी इ. वाहून नेण्यासाठी वेगळी वाहिनी ठेवणे जरूर असते. या पद्धतीला स्वतंत्र निचरा पद्धत असे म्हणतात.

निचरा पद्धतीचा सर्वसाधारण अभिकल्प : एकत्रित व स्वतंत्र पद्धतींच्या अभिकल्पामध्ये मलवाहिन्यांमधून वाहणाऱ्या प्रवाहाच्या विविध घटकांचे मान, प्रवाहाचा वेग व वाहिन्यांचे आकार व आकारमान, ढाळ इ. गोष्टी ठरविणे जरूरीचे असते.

पावसाचे पाणी : पावसाचे पाणी निचरा वाहिन्यांमध्ये किती प्रमाणात येईल याचा अचूक अंदाज करणे कठीण आहे पण कोणत्याही प्रदेशातील पावसाच्या तीव्रतेची मोजणी करण्यासाठी वातावरणविज्ञान खात्याकडून केंद्रे प्रस्थापित केलेली असतात. अशा प्रकारच्या केंद्रांवरील पावसाच्या नोंदींवरून पावसाचे पाणी हे कुठल्याही वाहिनीच्या ठिकाणी किती येऊ शकेल याचा अंदाज खालील सूत्रावरून काढता येतो.

Q = A ×C × i     …  …  …    (१)

येथे Q = वाहिनीच्या सभोवतालच्या विशिष्ट प्रदेशातून तीमध्ये येणाऱ्या पाण्याचे दर सेकंदास असणारे प्रमाण (घ. मी. मध्ये) A = वाहिनीच्या सभोवताली असणाऱ्या व तिच्यामध्ये निचरा करणाऱ्या प्रदेशाचे क्षेत्रफळ (चौ. मी.मध्ये) C = वाहणाऱ्या पाण्याकरिता वापरावयाचा गुणांक (याचे मूल्य सभोवतालच्या प्रदेशाच्या पाणी शोषण करण्याच्या गुणधर्मावर अवलंबून असून दाट वस्तीच्या व डांबरी किंवा सिमेंटचे रस्ते असलेल्या प्रदेशातील या गुणांकाचे मूल्य ०.८ ते ०.९ एवढे असते) आणि i = पावसाची दर सेकंदामधील गेल्या काही वर्षांच्या नोंदींवरून काढलेली तीव्रता (मी./से.मध्ये).

अशा प्रकारे पावसाच्या पाण्याचा अंदाज करून मोकळ्या जागांवर व इमारतींवर पडणारे पावसाचे पाणी वहावत नेऊन रस्त्याच्या कडेला अंतरा अंतरावर ठेवलेल्या व तोंडावर जाळ्या बसविलेल्या कुंड्यांत जमा होते आणि तेथून ते मलवाहिनीस मिळवितात. मलवाहिन्यांतील दुर्गंधी वायू या कुंड्यांमधून वातावरणात पसरू नयेत म्हणून पावसाच्या पाण्याचा मलवाहिन्यांत प्रवेश होण्याच्या मार्गावर वायुरोधक बसविणे आवश्यक असते.

सांडपाणी, मैलापाणी व झिरपून येणारे पाणी : कोणत्याही भागातून सांडपाणी व मैलापाणी किती येईल याचा अंदाज खालील सूत्रावरून करतात.

यामध्ये Q_av = मलवाहिन्यांमधून वाहणारे सांडपाणी व मैलापाणी यांचा २४ तासांतील सरासरी प्रवाह (घ. मी./से.) p = मलवाहिन्यांवरील विशिष्ट काळानंतर (२० ते ३० वर्षानंतर) असणारी लोकसंख्या w.s = या लोकसंख्येला दरडोई दर दिवशी केला जाणारा पाणीपुरवठा (लिटरमध्ये) आणि k = सांडपाणी व मैलापाणी येण्याचा गुणांक (याचे मूल्य ०.८ ते ०.९ इतके असते शहराला केलेल्या पाणीपुरवठ्यातील काही भाग रस्ते, बागा भिजविण्यासाठी व काही थोड्या पाण्याची वाफ होत असल्याने या गुणांकाचे मूल्य एकापेक्षा कमी असते). वरील प्रवाह हा दिवसाच्या प्रत्येक सेकंदाला येतो असे धरले, तरी पाण्याचा मुख्य वापर हा दिवसातील विशिष्ट वेळेतच जास्त होत असल्याने एकाद्या वेळेचा जास्तीत जास्त प्रवाह हा वरील प्रवाहाच्या १.५ ते २.५ पट इतका असतो, तसेच कमीत कमी प्रवाह हा ०.५ पट अथवा कमी असतो आणि अभिकल्पासाठी हे दोन्ही प्रवाह विचारात घ्यावे लागतात (आ. २).

याखेरीज जेव्हा मलवाहिन्यांचे स्थान जमिनीखाली सर्वसाधारण जलस्तराच्या पातळीखाली असते तेव्हा वाहिन्यांमध्ये भूमिजल (जमिनीतील पाणी) शिरण्याचा संभव असतो. तसेच तपासकुंडीच्या बांधकामातून व वाहिन्यांच्या कच्च्या किंवा भेगा पडलेल्या सांध्यांमधून भूमिजल मलवाहिन्यांत शिरू शकते. अशा प्रकारच्या पाण्याचा अंदाज साधारणपणे हे पाणी वाहिन्यांच्या प्रत्येक किमी. लांबीत रोज ६,००० ते १५,००० लि. इतके झिरपून येईल असे धरतात. तसेच काही प्रमाणात पावसाचे पाणीही मैलागटारात येऊ शकेल असे धरून हिशोब करावा लागतो.

मलवाहिन्यांत विविध ठिकाणांहून येणारा प्रवाह हा गुरुत्वाकर्षणी असल्याने त्या नेहमी उतरत्या ढाळात बसवितात. तसेच वाहितमलामुळे उत्पन्न झालेले वायू मलवाहिन्यांच्या वरच्या भागात जमा होत असल्याने सर्वसाधारणपणे मलवाहिन्यांचे अभिकल्प करताना त्या ^२/₃ अथवा थोड्या अधिक एवढ्याच भरून वाहतील असे धरतात.

मलप्रवाहाचा वेग : मलप्रवाहात मुख्यतः पाणी आणि मैला व इतर घन पदार्थ असतात. या पदार्थांचा पाण्याच्या प्रवाहाद्वारे विशेष निचरा होणे आवश्यक असते. याकरिता प्रवाहाला काही विशिष्ट वेग असावा लागतो. जर हा प्रवाह बऱ्याच अधिक वेगाने वाहील, तर त्यामधील घन पदार्थांचे मलवाहिन्यांच्या आतील भागाशी जास्त प्रमाणात घर्षण होऊन त्याची झीज होते, प्रवाहास त्यामुळे अडथळा होतो व मैलागटाराची मजबुतीही कमी होते. याकरिता मलप्रवाहाचा वेग हा वरील दोन्ही गोष्टी लक्षात घेवून ठरवावा लागतो. अशा वेगाला शेष भाग न ठेवणारा व झीज न घडविणारा वेग अथवा निःशेषकारी वेग असे म्हणतात. सर्व साधारणपणे या वेगाची मर्यादा दर सेकंदास ०.७ ते २.० मी. असून अभिकल्पाच्या सुरुवातीस त्याचे मूल्य दर सेकंदास १ मी. एवढे धरतात. मलवाहिनीमधील प्रवाह कमीजास्त होत असताना प्रवाहाचा वेग पण कमीजास्त होतो. त्यामुळे मलप्रवाहाच्या जास्तीत जास्त व कमीत कमी अशी दोन्ही वेगांकडे लक्ष देणे जरूर असते. 

मलवाहिन्या : आकार व आकारमान :मलवाहिन्यांचा आकार हा मुख्यतः त्यामधून दर २४ तासांत जास्तीत जास्त व कमीत कमी वाहणाऱ्या प्रवाहाच्या मानावर अवलंबून असतो. सर्वसाधारणपणे स्वतंत्र पद्धतीत जास्तीत जास्त व कमीत कमी वाहणाऱ्या प्रवाहाचे मान हे ४ ते ६ पर्यंत असते आणि त्यामुळे वर्तुळाकार काटच्छेदाच्या मलवाहिन्या वापरणे वापरणे श्रेयस्कर ठरते परंतु एकत्रित पद्धतीत प्रवाहाच्या जास्तीत जास्त व कमीत कमी मानांत बराच फरक असतो त्या वेळी प्रवाहाचा वेग विशिष्ट मर्यादेत ठेवण्यासाठी अंडाकृती आकाराच्या मलवाहिन्या बांधतात. अंडाकृती वाहिन्यांमध्ये त्यांच्या विशिष्ट आकारामुळे प्रवाहाच्या मानात फरक पडत असला, तरी प्रवाहाच्या वेगामध्ये फारसा फरक पडत नाही. अंडाकृती वाहिनीचे निमुळते टोक नेहमी खाली असते. घोड्याच्या नालाच्या आकाराच्या मलवाहिन्या अंडाकृती मलवाहिन्यांसारख्याच असतात, फक्त त्यांमध्ये तळाकडील आकार अधिक रुंद असतो. अशा प्रकारच्या वाहिन्यांचे बांधकाम मात्र अवघड असते. वरील आकारांखेरीज जरूरीप्रमाणे आयताकार, अपास्तीय [⟶ अपास्त], अर्धविवृत्तीय (अर्धदीर्घ वर्तुळाकार), U आकार इ. आकारांचे काटच्छेदही मलवाहिन्यांसाठी वापरण्यात येतात.

मलवाहिन्यांचे आकारमान काढण्यासाठी खालील सूत्र वापरतात.

Q = A ×V … … … (३)

यामध्ये Q = मलवाहिनीमधून जास्तीत जास्त वाहणारा प्रवाह (घ.मी./से.) A = मलवाहिनीच्या ज्या भागातून प्रवाह वाहतो त्या भागाचे प्रवाहाच्या दिशेशी लंब असणाऱ्या छेदाचे क्षेत्रफळ (चौ. मी. मध्ये) आणि V = मलवाहिनीमधील प्रवाहाचा वेग (मी./से.).

मलवाहिन्यांच्या आकारमानाच्या अभिकल्पासाठी समी. (३) मध्ये Q या प्रवाहाचे जास्तीत जास्त मूल्य पूर्वी दिल्याप्रमाणे काढतात. प्रथम प्रवाहाचा वेग हा दर सेकंदात १ मी. याप्रमाणे धरून मलवाहिन्यांचे आकारमान काढावे लागते. जेव्हा प्रवाहाचे मान कमीत कमी असते त्या वेळी प्रवाहाचा वेग पण कमीत कमी होतो. हा वेग विशिष्ट मर्यादेमध्ये आहे की नाही याचा तपास पण घ्यावा लागतो. जेव्हा हा वेग दिवसाच्या बऱ्याच वेळात निःशेषकारी वेगापेक्षा पुष्कळच कमी असतो त्या वेळी मलवाहिन्यांत नियमित वेळानंतर पाण्याचा लोंढा सोडावयाची पद्धत प्रचलित आहे.

 स्थान व ढाळ : मलवाहिन्या या शक्यतो रस्त्याच्या मध्यभागी पण रस्त्याच्या पृष्ठभागाच्या खाली घालाव्या लागतात. यामध्ये घरामधून येणाऱ्या मलवाहिका जोडावयाच्या असल्याने व रस्त्यावरील जड वाहनांच्या दाबामुळे मलवाहिनीला नुकसान पोहोचू नये अशा दुहेरी कारणांसाठी त्यांचा माथा रस्त्याच्या पृष्ठभागाखाली कमीत कमी १.५ मी. एवढ्या खोलीवर ठेवतात. तसेच पाणी पुरवठ्याच्या नळास वाहितमलाचा उपसर्ग पोहोचू नये म्हणून त्याच्यापासून दूर अंतरावर व त्याच्या पातळीच्या खाली मलवाहिन्या घालतात.

मलवाहिन्यांमध्ये निःशेषकारी वेग निर्माण करण्यासाठी त्यांना सतत उतरता ढाळ देणे जरूर असते. हा ढाळ कमीत कमी ठेवावा लागतो कारण त्यामुळे मलवाहिनीचे रस्त्याच्या पृष्ठभागापासूनचे अंतर सतत वाढत जास्त असल्याने बांधकामाचा खर्च वाढतो. शक्यतो मलवाहिन्यांची पृष्ठभागाखालील खोली ६ ते ७ मी.पर्यंतच ठेवतात व त्यानंतर मात्र उच्चालक पंप (मलवाहिनीतील द्रव्ये विशिष्ट पातळीपर्यंत वर खेचून घेणारा पंप) बसवावा लागतो.

वर्गीकरण : मलवाहिन्यांचे वर्गीकरण हे त्यांचा आकार, त्यांच्या निर्मितीसाठी वापरलेली सामर्गी व मलवाहिन्यांच्या जाळ्यामध्ये असलेले त्यांचे स्थान यांवर अवलंबून असते. मलवाहिन्यांसाठी शक्यतो वर्तुळाकार व काही वेळा अंडाकृती अथवा घोड्याच्या नालासारखे काटच्छेदाचे आकार वापरतात. मलवाहिन्यांच्यासाठी चिनी माती, सिमेंट, काँक्रीट, बीड, पोलाद इ. सामग्री वापरतात. चिनी मातीच्या वाहिन्यांवर (नळांवर) रासायनिक द्रव्यांची झिलाई दिलेली असल्यामुळे त्यांतून वाहणाऱ्या मैलाप्रवाहाचा त्यावर कोणताही अनिष्ट परिणाम होत नाही. या नळाची लांबी सु. ७० सेंमी. असल्याने ते हाताळण्यास सुलभ असतात पण तुलनेने ते अधिक जड असल्याने ३० सेंमी.पेक्षा जास्त व्यासाचे चिनी मातीचे नळ वापरीत नाहीत. प्रबलित (पोलादी सळया वा जाळ्या घालून अधिक बलवान केलेले) सिमेंट काँक्रीटचे पूर्वनिर्मित नळ वाटेल त्या लहान मोठ्या आकारात उपलब्ध असून त्यांचा वापर मोठ्या प्रमाणावर करतात. ॲस्बेस्टस सिमेंटचे नळ सिमेंटच्या नळापेक्षा हलके व जोडण्यास सोपे असतात. वाहितमलापासून त्यांना अपायही होत नाही, तथापि मजबुतीच्या दृष्टीने ते कमी ताकदीचे असतात. बीड व पोलाद यांचे नळ जास्त मजबूत असतात [⟶ नळ व नळी]. काही ठिकाणी जमिनीच्या पृष्ठभागावरून किंवा अंतरा-अंतरावरील आधारांवरून मलवाहिनी न्यावयाची असते तेथे अशा प्रकारच्या मलवाहिन्या वापरतात. वर्तुळाकाराखेरीज इतर आकाराच्या मलवाहिन्या शक्यतो जागेवरच बांधून काढावयाच्या असतात, तेव्हा त्या काँक्रीटने बांधणे सोयीचे असते. विटांच्या बांधकामात निरनिराळ्या आकाराच्या मलवाहिन्या बांधतात पण त्या आतून गिलावा करता येईल इतक्या मोठ्या आकारमानाच्या बांधणे जरूर असते.

उपांगे : मलवाहिन्यांचे जाळे व्यवस्थित कार्यन्वित होण्यासाठी त्यांवर निरनिराळ्या उपांगांची उभारणी करावी लागते. यांमध्ये वेगवेगळ्या प्रकारच्या तपासकुंड्या, स्वयंचलित उत्सर्जनकुंडी, वायुवीजनक, उच्चालक पंप इ. अंगांचा जरूरीनुसार व योग्य ठिकाणी समावेश करतात.

तपासकुंड्या : ज्या ठिकाणी मलवाहिन्यांतील प्रवाहास अडथळा येऊन त्या तुंबण्याची शक्यता असते अशा ठिकाणी मलवाहिन्यांची तपासणी करण्यासाठी, तसेच त्यांच्या साफसफाईसाठी तपासकुंड्या ठेवतात. मुख्यतः मलवाहिनीचा ढाळ, दिशा किंवा आकार बदलत असेल किंवा ज्या ठिकाणी दोन अथवा अधिक मलवाहिन्या एकत्र मिळतात, अशा प्रत्येक ठिकाणी मलप्रवाहास अडथळा होण्याची शक्यता असल्याने तपासकुंडी ठेवणे आवश्यक असते. याशिवाय मलवाहिन्यांच्या सरळ रेषेतील लांबीमध्ये सरासरी ६० ते १०० मी. अंतरावरही तपासकुंड्या ठेवतात.

तपासकुंडीच्या तळातील माप वाहितमलाच्या प्रवाहाच्या दिशेने कमीत कमी १,२०० मिमी. व रुंदीमध्ये ७५० मिमी. इतके असावे लागते. तपासकुंडी विटांनी बांधली असेल तेव्हा झुकाव पद्धतीने बांधकाम करून कुंडीचा आकार कमी कमी करत रस्त्याच्या पातळीजवळ त्यावर ५५ सेंमी. व्यासाचे झाकण बसेल असा करतात. तपासकुंडीच्या जमिनीखालील भिंतीला विटांचे सिमेंटमधील बांधकाम करून त्याला आतून सिमेंटचा गिलावा करातात. कुंडीच्या भिंती या बाहेरील बाजूने येणारा मातीचा जोर पेलतील इतक्या जाडीच्या असणे जरूर असते. कुंडीच्या तळात सिमेंट काँक्रीट घालून त्यावर मधोमध अर्धवर्तुळाकार वाहिनी ठेवून तिच्या दोन्ही बाजूंस उतरणे बांधकाम करतात. तपासकुंडीत उतरण्यासाठी बाजूच्या भिंतीत लोखंडी गज वाकवून बनविलेल्या अथवा बिडाच्या पायऱ्या बसवितात. मोठ्या आकारमानाच्या काँक्रीटच्या मलवाहिनीवर तपासकुंड्या बांधण्याची एक तऱ्हा आ. ४ मध्ये दाखविली आहे.

मलवाहिन्यांच्या संगमाच्या ठिकाणी त्यांचा तळ एकाच पातळीत असावा लागतो व दोन्हींची प्रवाहदिशा एकच यावी म्हणून तपासकुंडीत शाखीय गटारांना बाक द्यावा लागतो. जर संगमकुंडीतील एक गटार जास्त उंचीवर असेल, तर ते कुंडीच्या बाहेरच्या बाजूच्या उतरत्या नळाने आ. ५ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे उतरवितात. तापसकुंडीच्या बांधकामातून बाहेरील पाणी कुंडीत झिरपून यावयाचा संभव असेल अथवा तपासकुंडीची खोली जमिनीखाली बरीच असेल, तर अशा कुंड्यांचे बांधकाम प्रबलित सिमेंट काँक्रीटचे करतात.

तपासकुंड्यांची झाकणे वर्तुळाकार किंवा चौकोनी आकाराची असतात. रस्त्यावरील जड व धावत्या वाहनांच्या धक्क्यांनी ती मोडणार नाहीत अशी बिडाची वर्तुळाकार झाकणे रस्त्यावरील तपासकुंडीवर बसवितात. झाकण बसविण्यासाठी बांधकामात बसविलेली चौकट वापरतात. यामध्ये झाकण बसविल्यावर तपासकुंडी बरीचशी हवाबंद होऊन तीमधून आतील वायू सहसा बाहेर येत नाहीत. हल्ली काही वेळा बिडाऐवजी सिमेंट काँक्रीटची झाकणे बसवितात.

वायुवीजनक : मलवाहिनीत निर्माण होणारे वायू हलके असल्याने वाहिनीच्या ढाळाच्या विरुद्ध दिशेने वर सरकतात. ते वायू वातावरणात विशिष्ट उंचीवर सोडण्यासाठी व वाहिनीचे वायुवीजन करण्यासाठी (वाहिनीत हवा खेळती ठेवण्यासाठी) सुरुवातीच्या तपासकुंडीच्या वरच्या भागातून एक नळ काढून तो रस्त्याखालून नेऊन रस्त्याच्या कडेला ५ ते ६ मी. उंच एवढा उभा करून त्या मार्गाने वायूस वाट करून देतात त्याला वायुवीजनक म्हणतात. त्यामुळे मलवाहिनीत फारसा दूषित वायू न राहिल्याने सफाईच्या वेळी कामगारांच्या आरोग्यास अथवा जीवितास धोका व्हावयाचा संभव कमी असतो. 

 स्वयंचलित उत्सर्जन कुंडी : ज्या ठिकाणी वाहिन्यांमधील कमीत कमी प्रवाहाच्या वेळी निःशेषकारी वेग मिळेल असा ढाळ मलवाहिनीस देणे शक्य नसते, अशा ठिकाणी विशेषतः लहान मलवाहिन्यांच्या सुरुवातीस स्वयंचलित उत्सर्जन करणारी कुंडी ठेवावी लागते. या कुंडीत दर काही तासांनी आपोआप खंडित होणारा पाण्याचा प्रवाह सोडून मलवाहिनी साफ ठेवतात. स्वयंचलित व्यवस्था कार्यवाहीत येण्यासाठी आ. ७ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे एक वक्रनलिका असते. तीवर एक टोपी बसवून उत्सर्जन कुंडीत पाणी भरण्यात येऊ लागले म्हणजे टोपातील हवा दाबली जाऊन वक्रनलिकेच्या डाव्या भुजेतील पाण्यावरील दाब सतत वाढत जातो. शेवटी वक्रनलिकेतील पाणी एकदम वाहून जाते आणि त्याबरोबर दाबलेली हवा व त्यामागोमाग कुंडीतील पाणी ओढले जाऊन वक्रनलिका कार्यान्वित होते. टोपीच्या खालच्या अंगाला एक भोक असते व त्या पातळीपर्यंत उत्सर्जन कुंडीतील पाणी वाहून गेले म्हणजे भोकावाटे टोपीत हवा शिरून वक्रनलिका प्रवाह बंद पडतो व दुसऱ्या उत्सर्जनासाठी टाकीत पाणी साठू लागते. दोन उत्सर्जनांमधील अवधी हा पाण्याची तोटी कमीजास्त प्रमाणात बंद करून नियमित करता येतो.

उच्चालक पंप व उत्क्षेपक : जमिनीच्या उताराच्या दिशेने वाहतील अशा मलवाहिनी घातल्या, तरी काही ठिकाणी त्या जमिनीच्या पृष्ठभागाच्या खाली ५ ते ७ मी. इतक्या खोलीपर्यंत जातात. अशा वेळी पंपाने वाहितमल वरच्या पातळीवरील मलवाहिनीत सोडावे लागते. यासाठी वाहितमल जमिनीखाली बांधलेल्या एका विहिरीत जमा करून ती विहिर भरली म्हणजे चालू होतील व रिकामी झाली म्हणजे बंद होतील असे विजेवर चालणारे स्वयंचलित पंप वापरतात. जेव्हा वाहितमलाचे प्रमाण जास्त असते त्या वेळी अशा प्रकारची व्यवस्था करतात. मात्र या व्यवस्थेला पुष्कळ खर्च येतो.

जेव्हा वाहितमलाचे प्रमाण कमी असते त्या वेळी ते वर उचलून घेण्यासाठी उत्क्षेपक (पंपासारखे कार्य करणारी प्रयुक्ती) वापरतात. या उत्क्षेपकात माथ्याकडून धारकपात्रात जाणारा व बाहेरच्या टोकास पासंग (समतोल राखण्यासाठी जोडलेले वजन) असलेला दांडा असतो. त्यास आतील बाजूस खालच्या टोकास बसविलेल्या वाट्यांत वाहितमल भरून राहते. खालच्या बाजूने धारकपात्रात वाहितमल शिरू लागले की, उद्धरण प्रेरणेने वाट्यांचे वजन कमी होते. धारकपात्र भरत आले म्हणजे दांड्याच्या वरच्या टोकाजवळ बसविलेल्या पालथ्या वाट्यांत हवा कोंडून दांडा वर ढकलला जातो व हवेच्या नळावरील झडप उघडते. त्यामुळे संपीडन (दाब दिलेली) हवा धारकपात्रात शिरते व या वाढीव दाबामुळे प्रवेश नळाची झडप बंद होते, तसेच प्रवाह बाहेर नेणाऱ्या नळावरील झडप उघडते आणि त्यातून वाहितमल हवेच्या दाबाने वर ढकलले जाते. अशा रीतीने खालच्या वाट्यांच्या खोलीपर्यंत वाहितमलाची पातळी गेल्यावर वाट्यांतील वाहितमलाच्या वजनाने दांडा खाली ओढला जाऊन हवेच्या नळाची झडप व बाहेर जाणाऱ्या नळावरील झडप बंद होते आणि प्रवेश नळावरील झडप उघडून वाहितमल पुन्हा धारकपात्रात भरू लागते. हा क्रम एकसारखा चालू राहतो. एका मध्यवर्ती संपीडकाद्वारे संपीडित हवा अनेक ठिकाणी पुरवितात.

सर्वेक्षण आणि आखणी : एखाद्या शहराच्या भुयारी गटाराच्या योजनेची आखणी करताना प्रथमतः त्या शहरातील रस्ते, बोळ, नदी, नाले, रेल्वेमार्ग वगैरे दाखविणारे नकाशे निदान १ सेंमी. : २५ मी. इतक्या प्रमाणमानात सर्वेक्षण (पाहणी) करून तयार करावे लागतात. तसेच याच नकाशावर शहराच्या विविध भागांत संतलन (जमिनीचा उंचसखलपणा मोजण्याची क्रिया) करून काढलेल्या पातळ्या लिहून त्याद्वारे समपातळीतील बिंदू तुटक रेषेने जोडून अनेक समपातळी रेषा काढतात. या रेषांवरून शहराच्या विविध भागांची पातळी समजू शकते आणि तीवरून मलवाहिन्यांच्या प्रवाहाची दिशा व मार्ग पण निश्चित करता येतात.

भुयारी गटारांची आणखी करावयाच्या आधी वरील प्रकारे तयार केलेल्या नकाशावरून प्रदेशाच्या उंचसखलपणाचा अभ्यास करून भुयारी गटारांद्वारा वाहितमल कसकसे जमा करावयाचे व त्यानंतर त्यावर संस्कार करण्यासाठी शहराबाहेर एका अथवा अनेक ठिकाणी कसे न्यावयाचे याचा विचार करावा लागतो. प्रथम शहरातील वेगवेगळ्या भागांच्या उंचसखलपणावरून त्याचे अनेक विभाग पाडतात आणि त्या त्या विभागात वाहितमल जमा करून मग तेथून ते संस्करण स्थलापर्यंत पंपाने अथवा गुरूत्वाकर्षणी प्रवाह असणाऱ्या वाहिन्यांद्वारे नेतात. शहरातील सर्व भागांतून वाहितमल व पावसाचे पाणी गोळा करण्याकरिता अनेक लहान मोठ्या मलवाहिन्यांचे जाळे टाकावे लागते. मलवाहिन्यांचे अभिकल्प, बांधणी व निगा ठेवणे यांसाठी त्यांचे वर्गीकरण करणे जरूर असते. मलवाहिन्यांतून वाहणारा प्रवाह व त्यांचे स्थान यांवरून त्यांचे वर्गीकरण करतात. सर्वांत लहान मलवाहिनीस मलोपवाहिनी म्हणतात. दोन किंवा अधिक मलोपवाहिन्यांमधील प्रवाह एका वाहिनीत येतो तेव्हा तिला विभागीय मलवाहिनी म्हणतात. विभागीय मलवाहिन्यांचा प्रवाह प्रमुख वाहिनीत येतो. वरील प्रत्येक प्रकारात अनेक वाहिन्या असल्याने त्यांना एक, दोन, तीन असे आकडे देऊन वेगवेगळ्या प्रकारे दर्शवितात. मलवाहिन्यांवर असलेल्या तपासकुंड्यांनाही त्याचप्रमाणे क्रमांक देणे जरूरीचे असते. उदा., तपासकुंडी १/२/३/४ म्हणजे एक या प्रमुख मलवाहिनीवर असणाऱ्या दुसऱ्या तपासकुंडीजवळ तीन क्रमांकाची विभागीय वाहिनी मिळत असून त्यावरील चौथी तपासकुंडी होय. अशा प्रकारे अथवा इतर पद्धतींनी तपासकुंड्यांना क्रमांक देण्याची प्रथा आहे.

नकाशे : मलवाहिन्यांच्या खर्चाचा अंदाज घेण्यासाठी व त्यांच्या बांधकामासाठी, त्यांची आणखी व अभिकल्प झाल्यावर प्रत्येक मलवाहिनीसाठी नकाशा तयार करणे जरूर असते. यामध्ये खालील गोष्टी दर्शविण्यात येतात.

(१) मलवाहिन्यांचे अधोदर्शनातील स्थान दाखवणारे दृश्य : यामध्ये रस्त्याची रुंदी, लांबी, मलवाहिनीचे स्थान, तपासकुंड्यांची जागा व क्रमांक, समपातळीतील संतलन दाखविणाऱ्या तुटक रेषा, प्रवाहाची दिशा इत्यादी.

(२) मलवाहिनीवर घेतलेला उभा छेद : यामध्ये रस्त्याची ठराविक अंतरावर असणारी पातळी, मलवाहिनीचे स्थान, आकार, आकारमान, प्रवाह, वेग, ढाळ, तपासकुंड्यांची जागा, त्यांचे क्रमांक इत्यादी.

(३) मलवाहिनीचा आडवा छेद व ती बसविण्याची पद्धत.

(४) प्रत्येक ठिकाणी घालावयाच्या तपासकुंड्या, स्वयंचलित उत्सर्जन कुंडी, वायुवीजनक, उच्चालक पंप, उत्क्षेपक इ. उपांगांचे संपूर्ण तपशील देणारे स्वतंत्र नकाशे.

संरेखन-पट : (नियमालेख). मलवाहिन्यांचे आकारमान, त्यांमधील प्रवाहाचा वेग, प्रवाहक्षमता, ढाळ इ. गोष्टी एकमेकींवर अवलंबून असून त्यांची मूल्ये ठरविताना त्यांवर अनेक बंध येतात. उदा., मलवाहिनीचा कमीत कमी व्यास १५० मिमी. ठेवणे जरूर असते कारण यापेक्षा लहान मलवाहिन्यांची निगा ठेवणे अवघड जाते, तसेच अभिकल्पाप्रमाणे बरोबर त्याच व्यासाचे नळ मिळत नाहीत इत्यादी. वरील सर्व गोष्टी लक्षात घेऊन अभिकल्प करणे किचकट ठरते व त्यामध्ये वेळ पण फार जातो तसेच चुका होण्याचीही शक्यता असते. वरील काम सोपे व्हावे म्हणून विशिष्ट प्रकारे तयार केलेल्या संरेखन-पटाचा उपयोग करतात. यामध्ये अभिकल्पातील प्रत्येक घटकाकरिता (उदा., व्यास, प्रवाहक्षमता, प्रवाहवेग व ढाळ) एक उभी रेषा काढलेली असून तिच्यावर त्या त्या घटकाची मूल्ये लिहिलेली असतात. याशिवाय Km हा एक स्थिरांक असून त्याचे मूल्य ६० ते १०० एवढे असून ते वाहिनी तयार करण्यासाठी वापरण्यात आलेली सामग्री (उदा., काँक्रीट) व तिच्यामधून वाहणारा मलप्रवाह यांच्या घर्षणावर अवलंबून असते. ढाळ (J…..%_०) याचे मूल्यही Km या स्थिरांकावर अवलंबून असते. Km च्या वेगवेगळ्या मूल्यांसाठी ढाळ काढावयाची पद्धत आकृतीत उतरत्या रेषांनी दाखविली आहे. या व घटकांकरिता काढावयाच्या रेषा आ. ९ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे एकमेकींपासून काही विशिष्ट अंतरावर काढलेल्या असतात. त्या रेषांपैकी कोणत्याही दोन रेषांवरील दोन बिंदू जोडून सरळ रेषा काढून ती वाढविली असता इतर उभ्या रेषांनी ती ज्या ठिकाणी मिळते त्या ठिकाणचे मूल्य हे त्या त्या घटकाचे मूल्य होय. उदा., आ. ९. मध्ये व्यास (D मिमी.मध्ये) या रेषेवर १५० मिमी. हा बिंदू घेतला आणि प्रवाहवेग (V मी./से.) या रेषेवर १ हा बिंदू घेऊन एक सरळ रेषा काढली आणि ती वाढविली, तर तीद्वारे प्रवाहक्षमतेचे (Q घ. मी./से.) मूल्य ०.०१७ घ. मी./से. एवढे येते. तसेच ढाळ (J %_०) हा ८/१००० एवढा येतो. अशा प्रकारे अतिशय जलद रीतीने मलवाहिन्यांचा अभिकल्प करता येतो. या कामासाठी संगणकाचा (गणक यंत्राचा) पण वापर सुलभपणे करता येतो. [⟶ नियमालेखन].

मलवाहिन्या : अभिकल्प : मलवाहिन्यांचा अभिकल्प करताना सर्वांत छोट्या वाहिनीच्या सर्वांत शेवटच्या तपासकुंडीकडून सुरुवात करतात. एका वेळी नजीकच्या दोन कुंड्यांमधील भागाचा क्रमशः विचार करावा लागतो. त्यानंतर अभिकल्पित माहिती ही खालीलप्रमाणे एका तक्त्याप्रमाणे निर्दिष्ट करतात. यामध्ये (१) मलवाहिनीचे ठिकाण आणि तिचा नामनिर्देश, (२) तिच्यावरील क्रमशः येणाऱ्या तपासकुंड्यांचे क्रमांक, (३) प्रत्येक दोन तपासकुंड्यांतील अंतर,

(४) पूर्वीच्या भागातील व सध्या विचारात घेतलेल्या भागातील विशिष्ट कालानंतर येणारी लोकसंख्या व एकूण लोकसंख्या, (५) पाणीपुरवठ्याचे प्रमाण, (६) वाहितमलाचे सध्या विचारात घेतेलेल्या व पूर्वीच्या भागाचे आणि एकूण प्रमाण, (७) वाहितमलाचे अभिकल्पासाठी घ्यावयाचे जास्तीत जास्त व कमीत कमी प्रमाण, (८) प्रवाहाचा आवश्यक वेग, (९) संरेखन-पटावरून अगर गणितीय कृत्याने मिळणारे मलवाहिनीचे आकारमान, (१०) मलवाहिनीसाठी प्रत्यक्ष वापरावयाचे आकारमान, (११) मलवाहिनीस द्यावयाचा ढाळ (संरेखन-पटावरून), (१२) रस्त्याची पातळी (वरील दोन कुंड्यांजवळील), (१३) मलवाहिनीच्या तळाची पातळी, (१४) मलवाहिनीकरिता करावयाच्या खोदाईचे माप, (१५) काही विशिष्ट निर्देशन (उदा., स्वयंचलित कुंडी इ.).

वरील प्रकारच्या अभिकल्पित माहितीच्या आधारे मलवाहिन्यांची स्थापना करण्यासाठी योग्य प्रकारचे नकाशे तयार करून मग त्यांद्वारे त्यांचे बांधकाम करतात.

स्थापना : मलवाहिन्यांचा मार्ग निर्देशित करण्यासाठी प्रथम रस्त्यावर खडूच्या पुडीने किंवा चुन्याने एक वा दोन ठिकाणी खुणा करून ठेवतात. मग यंत्राच्या अथवा मानवी बळाच्या साहाय्याने मलवाहिनीकरिता लागणाऱ्या पातळीपर्यंत चर खणतात. चराच्या बाजू उभ्या राहण्यासाठी योग्य ते आधार देतात. चराच्या दोन्ही बाजूंना जमिनीवर साधारण ३ ते ४ मी. अंतरावर १ मी. उंचीचे खांब बसवितात. या खांबांवर मलवाहिनीच्या तळापासून सोयीस्कर उंचीवर आडव्या पट्ट्या बसवितात. मलवाहिनीची मध्यरेषा व ढाळ हे या पट्ट्यांद्वारा व त्यांवर खिळे मारून काटेकोरपणे आखतात. या खिळ्यांना तार बांधून तिच्याखाली गजपट्टीच्या मापावर मलवाहिनी बसवितात(गजपट्टी ही इंग्रजी T आकाराचा, उंची कमीजास्त करता येणारा लाकडी अथवा लोखंडी उभा खांब असतो तिचा आडवा भाग वर ठेवलेला असतो आणि तिचा उपयोग मुख्यतः मलवाहिन्यांच्या बांधकामात त्यांची पातळी जमिनीखाली स्थानांतरीत करण्यासाठी होतो ). मलवाहिनी ही भक्कम आधारावर अथवा काँक्रीटच्या स्तरावर बसवून तोंडापुरता खड्डा चौफेर ठेवतात व नळ खालच्या कुंडीतून वरच्या कुंडीकडे जोडीत येतात. नळीची जुडाई व तपासणी झाल्यावर त्याभोवती दगडगोटेविरहीत माती थराथरांनी व नळास धक्का न पोहोचेल अशा तऱ्हेने टाकून त्यावर योग्य तो दाब देऊन सु. ६० सेंमी. उंचीपर्यंत प्रथम भरतात व नंतर राहिलेली भरणी नेहमीप्रमाणे करतात.

निगा : मलवाहिन्या व्यवस्थित वाहत्या रहाव्यात म्हणून त्यांची नियमितपणे तपासणी व साफसफाई ही तपासकुंडीतून करणे आवश्यक असते. तपासकुंडीत शिरण्यापूर्वी तिच्या अलिकडील व पलीकडील एक दोन तापासकुंड्यांवरील झाकणे काही काळ काढून ठेवतात म्हणजे त्यांतील विषारी व इतर वायू हवेत निघून जातात. अडथळा काढण्यासाठी १ मी. लांबीच्या व २.५ सेंमी व्यासाच्या वेताच्या काठ्या वापरतात. त्या एकमेंकींस एकीपुढे एक जोडता याव्यात म्हणून त्यांच्या दोन्ही तोंडास पितळी शेंब्या बसविलेल्या असतात व त्यांच्या पुढील टोकास गिरमिट, फावडे, तारेचा ब्रश, गळ वगैरे सारखे अडथळा काढून टाकेल असे हत्यार बसविता येते. ४० मी. लांबीपर्यंत अशा काठ्यांची मालिका वापरतात. काही वेळा या काठ्यांच्या ऐवजी ४ सेंमी रुंदीची व पुढे अणुकुचीदार टोक असलेली सु. ३० मी. लांबीची पोलादी पट्टी वापरतात. काही ठिकाणी गटारातील वाळू, शेवाळ वगैरेच्या नियमित सफाईसाठी रहाटांनी ओढल्या जाणाऱ्या तारदोराचा वापर करतात. तारदोराबरोबर त्याच्या टोकावर बसविलेल्या गोल ब्रश किंवा दट्ट्या ओढला जाऊन वाळू वगैरे तपास कुंडीत गोळा होऊन ती बाहेर काढता येते. पाण्याचा झोत प्रवाह वापरूनही सफाई करता येते.

पहा : नळकाम वाहितमल वाहितमल संस्करण व विल्हेवाट.

संदर्भ : 1. Babbit, H. E. Bauman, E. R. Sewerage and Sewage Treatment, Bombay, 1960.

            2. Escritt, L. B. Sewerage and Sewage Disposal, Calcutta, 1965.

            3. Fair, G. M. Geyer, J. C., Okum. D. A. Water and Waste Water Engineering, 2. Vols., New York. 1966.

            4. Gharpure, V. N. A Textbook of Sanitary Engineering : Theory, Design and Practice, Bombay, 1975.

            5. Hardenbergh, W. A. Sewerage and Sewage Treatment, Scranton, 1959.

            6. Steel, E. W. Water Supply and Sewerage, New York, 1960.

लोकगारीवार, पा. लि. पाटणकर, मा. वि.

“