چاه پمپی: راهی برای رسیدن به آب‌های زیرزمینی
چاه پمپی چگونه کار می‌کند؟
برای درک کار چاه پمپی، فرض کنید یک نی بلند دارید و می‌خواهید آب از ته یک لیوان بلند بالا بکشید. وقتی شما از نی مک می‌زنید، در واقع هوای داخل نی را خارج کرده و خلأ ایجاد می‌کنید. این خلأ باعث می‌شود فشار هوای روی سطح آب در لیوان، آب را به داخل نی و به سمت دهان شما براند. چاه پمپی هم تقریباً به همین شکل کار می‌کند، با این تفاوت که به جای دهان شما، یک پمپ این کار را انجام می‌دهد.
پمپ، با ایجاد یک ناحیه‌ی کم‌فشار (مثل همان خلأ نسبی) در داخل لوله، باعث می‌شود فشار هوای معمولی که بر سطح آب در زیر زمین وارد می‌شود، آب را به داخل لوله و به سمت بالا هل دهد. این آب از طریق لوله‌ها به سطح زمین میرسد و برای استفاده‌های مختلف آماده می‌شود.
انواع مختلف پمپ در چاه‌های آب
پمپ‌هایی که در چاه‌ها استفاده می‌شوند بسته به عمق چاه و مقدار آبی که نیاز داریم، انواع مختلفی دارند. در جدول زیر می‌توانید با دو نوع رایج آن‌ها آشنا شوید:
| نام پمپ | عمق چاه مناسب | نحوه‌ی کار | یک مثال ساده |
|---|---|---|---|
| پمپ جابجایی مثبت۲ | چاه‌های کم‌عمق (تا 50 متر) | مانند یک سرنگ بزرگ عمل می‌کند. یک حفره پر از آب می‌شود و سپس آن آب به بیرون رانده می‌شود. | پمپ دستی آب که در برخی باغ‌های قدیمی دیده‌اید. |
| پمپ گریز از مرکز۳ | چاه‌های نیمه‌عمیق و عمیق (بیشتر از 50 متر) | با چرخش سریع یک پروانه، آب را به سرعت به دور خود می‌چرخاند و با نیروی گریز از مرکز آن را به سمت بالا و بیرون می‌فرستد. | چرخش آب داخل یک ماشین لباس‌شویی هنگام خشک کردن. |
چاه پمپی در زندگی روزمره ما
شاید خودتان مستقیماً یک چاه پمپی نداشته باشید، اما محصولات و خدماتی که از آن استفاده می‌کنید، بسیار زیاد است. وقتی صبح یک لیوان آب می‌نوشید، ممکن است این آب از طریق یک چاه پمپی بزرگ به تصفیه‌خانه و سپس به خانه‌ی شما رسیده باشد. کشاورزی که گندم یا برنج می‌کارد، برای آبیاری مزرعه‌ی خود اغلب از چاه پمپی استفاده می‌کند که با برق یا گازوییل کار می‌کند. حتی در بسیاری از پارک‌های شهری، آبی که برای آبیاری درختان و چمن‌ها استفاده می‌شود، از چاه‌های پمپی تأمین می‌گردد.
$ 2 \frac{\text{لیتر}}{\text{ثانیه}} \times 3600 \text{ ثانیه} = 7200 \text{ لیتر} $
این مقدار آب برای پر کردن حدود 90 وان حمام کافی است!
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: خیر. همه‌ی چاه‌ها پمپ ندارند. برخی چاه‌های بسیار قدیمی و کم‌عمق، «چاه‌های جاخالی» یا «چاه‌های کوزه‌ای» هستند که آب به طور طبیعی یا با سطل از آن‌ها برداشت می‌شود. چاه پمپی به چاهی گفته می‌شود که حتماً از پمپ برای بالا کشیدن آب استفاده کند.
پاسخ: مهم‌ترین نکته، جلوگیری از خشک شدن چاه است. اگر پمپ زمانی که آبی در چاه نیست روشن بماند، به آن «خشک کار کردن» می‌گویند که باعث داغ شدن و خرابی سریع پمپ می‌شود. همچنین باید مراقب بود که چاه آلوده نشود.
پاسخ: بله، بسیار زیاد. پمپ‌های مختلف برای عمق‌های مختلف طراحی شده‌اند. استفاده از یک پمپ مخصوص چاه کم‌عمق برای یک چاه عمیق، نتیجه‌ای جز هدررفت برق و بیرون آمدن کم‌ترین مقدار آب ندارد.
پاورقی
۱چاه پمپی (Pumped Well): چاهی که در آن از یک پمپ برای استخراج آب از سفره‌های آب زیرزمینی استفاده می‌شود.
۲پمپ جابجایی مثبت (Positive Displacement Pump): نوعی پمپ که با محصور کردن مقدار ثابتی از سیال و سپس راندن آن به سمت خروجی کار می‌کند. مانند پمپ‌های پیستونی.
۳پمپ گریز از مرکز (Centrifugal Pump): نوعی پمپ رایج که با استفاده از نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش یک پروانه، انرژی جنبشی به سیال داده و آن را به جریان می‌اندازد.
