कैचमेंट एरिया से पाइप डिज़ाइन तक  Storm water pipe design based on catchment area

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Storm water pipe design based on catchment area

Catchment area के लिए मेरी समस्या कहाँ से शुरू हुई, जब मैंने पहली बार स्टॉर्म वाटर ड्रेनेज पाइप डिज़ाइन का कार्य संभाला, तब मुझे लगा कि यह एक सामान्य और आसान काम होगा। साइट पर अक्सर यह कहा जाता है कि
“इतने एरिया के लिए 300 mm का पाइप लगा दो”
या
“यहाँ तो 450 mm का ह्यूम पाइप काफी रहेगा।”

लेकिन जैसे-जैसे मैं डिज़ाइन और क्लाइंट डिस्कशन में आगे बढ़ा, मुझे एहसास हुआ कि सबसे बड़ी समस्या जानकारी की स्पष्टता की कमी है।
क्लाइंट, साइट स्टाफ और यहाँ तक कि कई बार इंजीनियर भी अनुमान के आधार पर पाइप साइज तय कर रहे थे, न कि किसी स्टैंडर्ड कैलकुलेशन के आधार पर।

यहीं से मेरी असली सीख शुरू हुई।

इस लेख में आप सबको निचे दिए गए सभी प्रश्नों का उत्तर मिलने वाला है और ये ऐसे प्रश्न है जिनकी जानकारी एक इंजिनियर को होनी ही चाहिये ,

  • कैचमेंट एरिया क्या है?,
  • स्टॉर्म वाटर ड्रेनेज डिज़ाइन कैसे किया जाता है?
  • वर्षा जल निकासी पाइप डिज़ाइन कैसे किया जायेगा?
  • ह्यूम पाइप डिज़ाइन या Catchment area के आधार पर कौन से ग्रेड (NP1,NP2, NP3, NP4 का RCC पाइप लिया जायेगा?
  • RCC पाइप डिज़ाइन?
  • कैचमेंट एरिया से पाइप साइज कैसे निकलते हैं ?
  • ड्रेनेज पाइप कैसे तय करें?
Catchment Area - what is Catchment Area
इस चित्र में पूरा खुला क्षेत्र (ग्राउंड/कॉलोनी) दिखाया गया है जहाँ वर्षा होने पर पानी चारों ओर से बहकर एक दिशा में इकट्ठा हो रहा है। यही पूरा क्षेत्र Catchment area कहलाता है, जिससे वर्षा जल ड्रेनेज पाइप में प्रवेश करता है।

पहली बड़ी समस्या: “Catchment area आखिर होता क्या है?”

मेरे सामने पहली समस्या यह आई कि हर कोई “कैचमेंट एरिया” शब्द तो बोलता था, लेकिन उसकी स्पष्ट परिभाषा किसी के पास नहीं थी।

कुछ लोग केवल प्लॉट एरिया को कैचमेंट मान रहे थे, कुछ लोग पूरी कॉलोनी को,
और कुछ लोग सड़क को ही काफी समझ रहे थे।

मैंने क्या समझा?

मैंने ड्रॉइंग और साइट को ध्यान से देखकर यह समझा कि, कैचमेंट एरिया वह पूरा क्षेत्र है जहाँ गिरने वाला बारिश का पानी बहकर किसी एक पाइप या ड्रेन में पहुँचता है। यह समझ आने के बाद ही सही डिज़ाइन संभव हुआ।

Catchment Area - Sub Drain Area Division
इस चित्र में Catchment area को अलग–अलग उप–क्षेत्रों (Sub-drain areas) में बाँटा गया है, जहाँ से पानी छोटी नालियों द्वारा मुख्य ड्रेन तक पहुँचता है। यह विभाजन सही डिस्चार्ज गणना के लिए आवश्यक होता है।

दूसरी समस्या: “पाइप का साइज किस आधार पर तय करें?”

अक्सर साइट पर सवाल पूछा जाता था:

  • 300 mm लगेगा या 450 mm?
  • 12 इंच काफी है या 18 इंच लेना पड़ेगा?

पर जब मैंने IS Code देखे, तो एक बहुत महत्वपूर्ण बात समझ में आई, किसी भी IS Code में सीधे यह नहीं लिखा है कि इतने एरिया के लिए इतना mm का पाइप लगेगा, यह बात शुरू में मुझे अजीब लगी, लेकिन बाद में यही मेरी सबसे बड़ी सीख बनी।

IS 4111 से मुझे क्या सीख मिली

मैंने जब IS 4111 (Part-1) को ध्यान से पढ़ा, खासकर, Clause 4.3 – Estimation of Storm Water Flow और  Clause 4.5 – Hydraulic Design

यहाँ मुझे यह स्पष्ट रूप से समझ में आया कि, पहले Catchment areaसे डिस्चार्ज (Q) निकालो,
फिर उसी डिस्चार्ज के आधार पर पाइप का साइज तय करो।

यानी, पाइप का साइज सीधा नहीं, बल्कि कैलकुलेशन से निकलता है।

Rational Method: मेरी सबसे बड़ी मदद

यहीं पर मुझे Rational Method समझ में आया। डिस्चार्ज (Q) निकालने के लिए

Q=0.00278×C×I×A

पहले यह सिर्फ एक फॉर्मूला लगता था, लेकिन बाद में मैंने इसे ध्यान से समझा और पाया की यह एक बहुत ही सरल तरीका है

जब मैंने इसे सही तरह से समझा, तो बहुत सारी कन्फ्यूजन खत्म हो गईं।

  • A = कितना एरिया है catchment area (ha)
  • I = बारिश कितनी तेज है rainfall intensity (mm/hr)
  • C = कितना पानी बहकर आएगा (runoff coefficient)
  • Q =डिस्चार्ज discharge (m³/s)

और 0.00278 सिर्फ यूनिट बदलने का तरीका है।

Catchment Area - Pipe Laying by Workers
इस चित्र में मजदूर खाई के अंदर RCC / Hume Pipe को सही लेवल और अलाइनमेंट में बिछाते हुए दिखाए गए हैं। यह कार्य इंजीनियर द्वारा तैयार किए गए Catchment area डिज़ाइन के अनुसार किया जाता है, न कि अनुमान से।

मेरी गलती और उससे सीख

शुरुआत में मैंने एक बार गलती से Rainfall Intensity को गलत यूनिट में ले लिया।
नतीजा यह हुआ कि डिस्चार्ज बहुत ज्यादा निकल आया और पाइप अनावश्यक रूप से बड़ा हो गया।

यहीं से मैंने सीखा कि, डिज़ाइन में छोटी-सी यूनिट की गलती, बड़ी साइट समस्या बन सकती है।

CPHEEO Manual ने मेरी प्रैक्टिकल समस्या सॉल्व की

IS Code मुझे तरीका बता रहा था,
लेकिन यह सवाल अभी भी था:

“0.042 m³/sec डिस्चार्ज के लिए असल में कौन-सा पाइप ठीक रहेगा?”

यह जवाब मुझे CPHEEO Manual में मिला, जब मैंने Chapter 4 और Chapter 5 पढ़े, तो समझ आया कि:

  • CPHEEO प्रैक्टिकल क्षमता बताता है
  • वही वैल्यू साइट पर काम आती है

यहीं से मैंने पाइप डायमीटर को justify करना सीखा

NP1, NP2, NP3, NP4को लेकर मेरी कन्फ्यूजन

एक और बड़ी समस्या NP क्लास को लेकर थी, अक्सर लोग सोचते हैं कि:

ज्यादा पानी = ज्यादा NP क्लास

लेकिन IS 458 पढ़ने के बाद मुझे यह साफ समझ में आया कि, NP क्लास का पानी से कोई सीधा संबंध नहीं है,यह सिर्फ पाइप पर आने वाले लोड से जुड़ा है, इस समझ ने मुझे कई गलत डिज़ाइन से बचाया।

मैंने डिज़ाइन को कैसे सॉल्व किया

अब मेरी डिज़ाइन प्रक्रिया हमेशा यह रहती है:

  1. पहले Catchment areaतय करता हूँ
  2. Rational Method से डिस्चार्ज निकालता हूँ
  3. CPHEEO से पाइप की क्षमता चेक करता हूँ
  4. IS 458 से NP क्लास तय करता हूँ
  5. और फिर पूरे डिज़ाइन को क्लाइंट के सामने justify करता हूँ
Catchment Area -Storm Water Flow through Pipe
इस चित्र में वर्षा जल को RCC / Hume Pipe के माध्यम से सुरक्षित रूप से बहते हुए दिखाया गया है। यह दर्शाता है कि सही डायमीटर और सही डिज़ाइन से जलभराव की समस्या को कैसे रोका जा सकता है।

आप लोगों को इससे क्या सीखना चाहिए

मेरे अनुभव से मैं तीन मुख्य बातें कहना चाहूँगा:

  • अनुमान से नहीं, गणना से काम करें
  • IS Code + CPHEEO को साथ-साथ समझें
  • पाइप डायमीटर और NP क्लास को अलग-अलग सोचें

निष्कर्ष: अनुभव से बनी समझ

आज मैं पूरे विश्वास के साथ कह सकता हूँ कि, स्टॉर्म वाटर ड्रेनेज डिज़ाइन केवल फॉर्मूला लगाने का काम नहीं है, यह समझ, लॉजिक और स्टैंडर्ड की सही व्याख्या का काम है।

यदि हम यह प्रक्रिया सही तरह से अपनाएँ, तो: Catchment area निकालने या कौन सा पाईप आपको साईट पर लगाना है परेशानी नही आएगी .

  • साइट पर समस्या नहीं आएगी
  • क्लाइंट संतुष्ट रहेगा
  • और हमारा डिज़ाइन लंबे समय तक सुरक्षित रहेगा

अंतिम सीख:

अच्छा इंजीनियर वही है,
जो “क्यों”और“कैसे”दोनों का जवाब दे सके।

“इंजीनियरिंग विषय और टॉपिक आसान भाषा में, अक्सर इंजीनियरिंग क्षेत्र में कुछ ऐसे विषय हर बार उठते हैं जिन्हें खोजना पड़ता है, ढूंढना पड़ता है, आसानी से मिलते नहीं है, आपको यहाँ वो सारे विषय आसानी से प्राप्त होते हैं

IS Code प्राप्त करने के लिए या और अधिकजानकारी प्राप्त करने के लिए CPHEEO साईट विजिट करें और अगर फिर भी सहायता न प्राप्त हो तो मुझे अपना क्वेश्चन भेजें आपकी पूरी सहायता की जाएगी , लेकिन अपनी पर्सनल या सेंसेटिव इनफार्मेशन शेयर न करें और कोई विशेस सुझाव हो तो जरुर बताएं .

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