הקמת קו אספקת המים החמישי לירושלים, עיר עתיקה עם דרישות מודרניות

רקע צמיחה עירונית וגידול בביקוש למים

אספקת מים לעיר מתפתחת

ירושלים, הממוקמת בלב ישראל, היא עיר בירה בעלת היסטוריה עשירה, תרבות ומשמעות רוחנית עמוקה. העיר הקדושה נחשבת לאתר מקודש לשלוש הדתות המרכזיות בעולם: יהדות, נצרות ואסלאם. השילוב הייחודי של מורשת דתית ועומק היסטורי מושך מבקרים מכל רחבי העולם מדי שנה, להתרשם מאתרי המורשת האייקוניים של העיר. מעבר להיותה יעד עולמי לעלייה לרגל, ירושלים היא גם עיר תוססת, המונה למעלה ממיליון תושבים.

ככל שהעיר ממשיכה לגדול ולהתפתח, הביקוש למים הולך ועולה בהתמדה.
כדי להמחיש את קצב הגידול בביקוש, בשנת 1994 עמד צריכת מי השתייה השנתית על כ-60 מיליון מ"ק. הצריכה הלכה וגדלה ברציפות, והגיעה לשיא בשנות ה-2000, כאשר הצריכה השנתית כמעט שולשה! בשלב זה נדרשו צעדי חיסכון במים. כדי לעמוד בביקושים העתידיים של אוכלוסייה הגדלה במהירות, ולתת מענה לאתגרים הרבים של תשתיות מתיישנות, החליטה חברת המים הלאומית של ישראל, מקורות, ליישם מערכת צינורות מודרנית – פרויקט שמטרתו להוביל מים מהקו הארצי, התפלה וקידוחים עמוקים בסמוך לחוף – לירושלים.

היו אתגרים רבים להתמודד איתם ושיקולים שיש לקחת בחשבון:

גידול אוכלוסייה: ככל שירושלים ממשיכה לגדול, כך גם הביקוש למי שתייה. זרימת תושבים חדשים וגידול במספר משקי הבית יוצרים לחץ הולך וגובר על מערכת אספקת המים של העיר.
עיור: התרחבותה העירונית של ירושלים הביאה לפיתוח מרכזים מסחריים ואזורי תעשייה.
גידול בצריכת מים לנפש: עם שיפור ברמת החיים, תושבי ירושלים נוטים לצרוך יותר מים לנפש. גידול זה נובע מגורמים כגון עלייה ברמת החיים, שימוש מוגבר במים להיגיינה אישית, והכנסת פעילויות עתירות מים כמו גינון וטיפוח נוף.
שיקולי אקלים: האקלים הצחיח למחצה של ירושלים מחייב רמת צריכת מים גבוהה יותר מאזורים אחרים. העיר חווה קייצים חמים וחורפים קרים, מה שמוביל לשימוש מוגבר במים לצרכי קירור וחימום.

האתגר שאיבה בלחץ גבוה וסיכוני הלם מים

התמודדות עם חסמים הידראוליים

הובלה יומית של כמעט 1.5 מיליון מטרים מעוקבים מהחוף אל הרי ירושלים מהווה אתגר הנדסי עצום. חלק זה של מערכת אספקת המים כולל ארבעה שלבים של תחנות שאיבה ומאגרי מים. לקטע התלול ביותר של הצינור, נעשה שימוש בצינור פלדה בקוטר 2600 מ"מ, PN40, באורך 13 ק"מ, שנבנה במנהרה חצובה, כדי לחבר את תחנת השאיבה 'שמשון' בגובה +283 מטרים אל מאגר 'עין כרם' בגובה +540 מטרים.

נתונים טכניים – תחנת שאיבה שמשון

פרמטר תכנון
מספר משאבות	6 (5+1)
ספיקה של כל משאבה	12,000 מ"ק/שעה
ספיקה עתידית כוללת	60,000 מ"ק/שעה
מהירות זרימה מרבית	3 מ'/שנייה

המהירות הגבוהה והצורך להעלות את הלחץ ל-27 בר יוצרים פוטנציאל משמעותי להיווצרות הלמי לחץ חמורים. תוך ניצול המוניטין החזק והניסיון הרב שלה בתכנון, ייצור ואספקת מוצרים יוצאי דופן למערכות מים, פנתה מקורות למומחיות של ברמד לפתרון כולל להגנה מפני הלמי לחץ. כדי להבטיח תוצאות מדויקות ואמינות, מהנדסי ברמד ביצעו ניתוח הלם מים באמצעות תוכנת זרימה טרנזיינטית מתקדמת.

הפתרון אספקת מים אמינה מובטחת

מגוף מקדם הלם ובקרת אוויר

שישה מגופי ברמד WW-835-M DN500 / 20” מקדמי הלם. מגוף PN40 זה, המופעל בבוכנה, נפתח מיד בתגובה לירידת הלחץ הנגרמת מהפסקה פתאומית של המשאבה. המגוף שנפתח מראש מפזר את גל הלחץ הגבוה החוזר ומבטל את ההלם. ששת מגופי 835-M הותקנו במקביל כדי להגדיל את קיבולת הספיקה ולצמצם את עומס הפריקה, ובכך לספק פתרון הלם מלא עם יתירות. מהנדסי ברמד ביצעו ניתוח הלם נוסף, שהראה כי הלחץ המרבי בשימוש במגופי 835-M עמד בדרישת הלקוח ללחץ המרבי המותר. בנוסף, ברמד סיפקה פתרון בקרת אוויר באמצעות שסתום אוויר משולב C70.