מנהל מרחב המרכז- דני סופר

מרחב המרכז

מנהרת המים מכיסלון לעין כרם – פרויקט ל-50 השנים הבאות

מאת: אוהד רשף, מנהל פרויקט בקו החמישי לירושלים

מערכת המים החמישית לירושלים היא מגה פרויקט לתגבור אספקת המים ואמינות האספקה לכל ירושלים וסביבותיה. המערכת הוגדרה פרויקט מרכזי של מקורות לעשור הקרוב והינה תכנית תשתית לאומית אשר אושרה בממשלה. המערכת חולקה לצורך שלביות הביצוע לשני מקטעים: המערבי והמזרחי. המקטע המערבי, שראשיתו בתחנת חולדה החדשה וסופו באזור אשתאול, הושלם ונמסר במהלך שנת 2014. עם השלמת המקטע המערבי פנינו להקמת המקטע המזרחי של "המערכת החמישית לירושלים", אשר אושר בממשלה כתת"ל 24א באוקטובר 2013.
האתגר ההנדסי הגדול ביותר בפרויקט המערכת החמישית לירושלים היא ללא ספק מנהרה באורך של כ-13 ק"מ ובקוטר של כמעט 4 מטרים. במנהרה יושחל צינור פלדה בקוטר 102" להזרמת מים בלחץ מתחנת כיסלון החדשה לברכת עין כרם ומשם לתחנת עין כרם וחיבורי הצרכן של ירושלים.
כריית המנהרה תתבצע במקביל משני כיוונים, הענף הראשי ממערב (אשתאול) והענף המשני מדרום, הנקרא "מנהרת צד שורק". זוהי מנהרה זמנית שתתחבר לציר המנהרה הראשי  ותכליתה לשמש כמנהרת מילוט בזמן הכרייה ולקצר את לוח הזמנים לסיום הכרייה.
בימים אלה נעשית הכנת אתרי העבודה בפורטלים של המנהרה בכיסלון ובשורק והיא לקראת סיום.
הכרייה תתבצע באמצעות מכונת TBM (Tunnel Buring Machine), אשר תוכננה ויוצרה במיוחד לפרויקט. על מנת להתחיל את הכרייה בעזרת מכונת ה-TBM יש להכין מנהרה באורך של כ-80 מטרים המשמשת כמנהרת שיגור למכונת ה-TBM.
ב-28 באוגוסט 2016 החלה כריית חלקה הראשון של מנהרת המים מכיסלון לעין כרם, אשר תספק מים לירושלים ב-50 השנים הבאות.

תחילת כריית המנהרה

עבודות תימוך

 


 

מתקן הטיפול בבוצת השפד"ן יוצא לדרך!

כתב וצילם: תומר קרייצר

המתקן לטיפול בשפכי גוש דן, המופעל ע"י יחידת שפד"ן של מרחב המרכז, קולט מדי יום כ- 370 אלף מ"ק ומשיב אותם לחקלאות באיכות גבוהה. הבוצה היא תוצר לוואי של התהליך, ועד היום היא הוזרמה לעומק הים במרחק של 5 ק"מ מהחוף.
כדי להפסיק את הזרמת הבוצה לים ולטפל בבוצה טיפול יבשתי, החל להיבנות בשפד"ן פרויקט ענק, מורכב ויקר, שמיועד לייצר בוצה "סוג א", שניתנת לשימוש ישיר ובטוח כדשן לגידולים חקלאיים, וביוגז המורכב ברובו מגז מתאן.
הפרויקט כלל מתקן טיפול קדם חדש, שיכול לתת מענה לכמות כפולה של שפכים, 20 אגני שיקוע ראשוני להגדלת כמות האנרגיה הנוצרת, מערכת מעכלים אנארוביים תרמופילים ומערך הסמכה, סחיטה והעמסה של הבוצה על משאיות.
המערכות החלו לפעול בחלקים במהלך שנת 2015 ו-2016. המערכות החדשות הופעלו בצד המערכות הקיימות ושילובן בלי לפגוע בתהליך היה מבצע מורכב כשלעצמו. ההפעלה צפויה להסתיים בתחילת שנת 2017.
היחידה קלטה אלפי פרטי ציוד חדשים, ולמדה להפעיל ולתחזק את המערכות המורכבות. המתקנים הופעלו על פי תכנית הרצה מפורטת שהכין צוות המכון ואושרה ע"י המתכנן מהחברה הקנדית CH2 .
איגודן, הבעלים של השפד"ן, התחייב להפסיק את הזרמת השפכים לים על פי אמנת ברצלונה עד למועד מסוים. כאשר חלף המועד, גבר הלחץ של הארגונים הירוקים ומשרדי הממשלה. כדי לעמוד בלוחות זמנים צפופים הוחלט להפעיל את המערכות להרצה בד בבד עם המשך עבודות ההקמה. ביוגז החל להיווצר, ובשטח עבדו צוותי קבלנים שעסקו בין היתר בעבודות חמות כמו ריתוך.
החלטה זו הגדילה מאוד את רמת הקושי והסיכון, ונדרשו פתרונות יצירתיים לצמצום ולהפחתת הסיכונים. לשם כך נשכר ממונה בטיחות ייעודי לפרויקט, המתמחה בגז והתנהלות באווירה נפיצה ונכתבו הנחיות ייחודיות.
עם התקדמות ההפעלה הלך הצוות וגדל, והמהנדסים עסקו בצד ההרצה גם בהדרכה, בכתיבה ובהטמעה של נוהלי העבודה, נוהלי הבטיחות, ותכניות האחזקה.
מעכל מספר אחד הופעל בינואר 2016. מספר המעכלים שהופעלו גדל על פי קצב הגידול של חיידקי הארכיאה האחראים על ייצור מתאן מחומרי המזון המצויים בשפכים.
נכון לחודש ספטמבר 2016 פועלים חמישה מעכלים מתוך שמונה, והם מטפלים במעט יותר מ-50% מבוצת השפד"ן. כ-40,000 מ"ק ביוגז מופקים ביממה, ומהם מיוצר כל החום הדרוש לחימום המעכלים. בימים אלה מופעלים הגנרטורים אשר פועלים על ביוגז, ובתוך כמה שבועות ייצרו חשמל עם פוטנציאל ייצור של 10 מגה ואט.
בתוך כמה חודשים יפעל המתקן המלואו, תופסק כליל הזרמת הבוצה אל הים, ותיווצר בוצה מיוצבת ובטוחה לשימוש בחקלאות וחשמל מאנרגיה ירוקה בכמות שתספק את רוב הדרישה.

 

איור 1: מפעל העיכול האנארובי תרמופילי, אוגר הגז, ומתקן הטיפול בגז לפני ייצור חשמל

איור 2: המפעל קלט אלפי פרטי ציוד, מאות משאבות ועשרות ק"מ של צנרת תהליכית

איור 3: שמונה מעכלים אנארוביים בנפח 13,200 מ"ק כל אחד

 



מתקן סינון UF הוקם בקידוח אריאל 1א'

מאת: מתן קריידלר, מנהל פרויקט, מרחב מרכז

קידוח אריאל 1א' ממוקם בסמוך לכביש 5, ממזרח לעיר אריאל. הקידוח ותחנת הסניקה שבתחומו מספקים מים לאזור אריאל, תפוח והרש"פ.
הקידוח נקדח בשנת 2013 לעומק של 712 מ', והסתיים בשכבות אבן גיר חרסיתית. משאבת הקבע הותקנה בעומק של כ- 410 מ' ובעלת ספיקה של 250 מק"ש.
אולם, בשאיבות הניסיון התקבל חול קרבונטי דק גרגיר, שמקורו בבליה של הסלע הקרבונטי, ובמהלך השאיבה הוא נשאב עם המים ויוצר עכירות גבוהה של כ-50 NTU (יע"נ). העכירות פוחתת עד רמה של כ-4 יע"נ אך לאחר זמן רב מן ההנעה.
בקיץ האחרון החלה מצוקת מים באזור זה, דבר שעשה את הקידוח לחיוני מאוד לאספקת המים, ולכן הוחלט על-ידי מרחב המרכז להקים מתקן סינון תוך זמן קצר, על מנת לתת מענה למחסור.
כמה תנאים עמדו לנגד עינינו כשנדרשנו לבחור בין חלופות הסינון:

  1. שטח חצר מצומצם – כיוון שהקידוח ממוקם בשטח יו"ש ועדיין ללא תב"ע מוסדרת, לא ניתן להגדיל את שטח החצר הקיימת להקמת מתקן סינון גדול, ולכן עלינו לבחור במערכת קטנה ככל האפשר.  
  2. עכירות גבוהה, לא יציבה ולאורך זמן, של מי המקור – עקב כך נפסלת חלופת סינון חול, שאינה יכולה להתמודד עם רמות עכירות שכאלה, ומצריכה מערכות גדולות ומורכבות של טיפולי קדם.
  3. זמן הקמה והפעלה קצר – על מנת לתת מענה מיידי למצוקת המים עלינו לבחור במערכת שהיא בגדר "מוצר מדף", וכך לחסוך את זמן התכנון וההקמה.

בהינתן התנאים האלה הוחלט לבחור במערכת סינון בממברנות UF. המערכת קומפקטית ואינה מצריכה טיפולי קדם מורכבים מדי, ויכולה להתמודד עם עכירויות גבוהות ומשתנות. לאחר בדיקה עם ספקים בארץ, היא גם ניתנת לאספקה כמוצר מוגמר בתוך מכולה ישירות לשטח ואף בתנאי שכירות חודשיים.
הוחלט כי יוצאים להליך קבלת הצעות לשכירה של מערכת סינון על פי מפרט שהכינו בהנדסת איכות המים ופיתוח של המרחב, תוך הדגשת כמה גורמים:

  1. מחיר
  2. זמן אספקה קצר
  3. אספקת המערכת במכולות
  4. אחריות תהליכית של הספק
  5. עמידה בתקני איכות המים הישראליים
  6. ליווי בתפעול והדרכה של עובדי "מקורות" ע"י ספק המערכת

בהליך זכתה חברת GE ישראל, העומדת בכל תנאי המכרז, ותספק את מערכת סינון UF בשתי מכולות כך שכל ספיקת הקידוח תסונן.
כל מכולה במערכת הסינון של GE כוללת שני קווי טיפול עצמאיים, וכל קו מורכב מכמה רכיבים: טיפול קדם על-ידי מסננים של חברת "ארקל", משאבה להגברת לחץ, מודול סינון ממברנות UF, מכל מים לשטיפה נגדית, משאבות מינון לניקוי כימי של הממברנות, מדי עכירות, הגבה (pH) ובקר HMI המפקד על התהליך.
למערכת הסינון תכננו בהנדסת איכות המים של המרחב, מערכת נטרול תשטיפים על מנת לאפשר סילוקם לניקוז.
התשטיפים נאספים לאחר השטיפות הכימיות של הממברנות אל מכל, ובעזרת מערכת בקרה משוכללת, המודדת את ערך ההגבה שלהם וספיקתם, מזריקה חומר המעלה או מוריד בהתאמה את ערך ההגבה, ומד הגבה מאמת שאכן המים הם בערך הגבה נייטרלי, לפני שהם מוזרמים לניקוז.

תרשים זרימה של המתקן


בד בבד עם השלמת תהליך שכירת המכולות והבאתן מאנגליה, תכננו מחדש בעזרת מתכנן חיצוני את צנרת הקידוח ואת העמדת המבנים הנוספים באתר. כמו כן נעשו שינויים בתכנון החשמל ובצורת הפיקוד והבקרה של הקידוח על-ידי חברת שח"מ, ונרכש ציוד נלווה.

  • לאחר כשלושה שבועות מיום שהוחלט על מתקן הסינון, החל תהליך הרכבת מכלול המרכיבים של מתקן הסינון באתר. ההרכבה ארכה ארבעה שבועות וכללה:
  • יציקת משטחי בטון על-ידי קבלן בליווי ופיקוח של מהנדסים אזרחיים של המרחב
  • ייצור ואספקה של מכל בנפח 100 קו"ב עשוי פיברגלס
  • אספקה והצבת מכולות הסינון
  • חיווט חשמל לכל רכיבי האתר על-ידי שח"מ
  • שינויי צנרת במתקן על-ידי מחלקת האחזקה של יחידת צפון ירקון
  • התקנת מערכת התשטיפים ואיכות המים על-ידי מחלקת איכות המים של יחידת צפון ירקון
  • כתיבה והטמעה של תוכנת פיקוד ובקרה על-ידי שח"מ בליווי מהנדסת התהליך מהמרחב
  • הפעלת המתקן והדרכת עובדים לתפעולו


כיום לאחר הפעלת מתקן הסינון, קידוח אריאל 1א תורם למערכת אספקת המים האזורית כ-4500 מ"ק ביממה, המהווים 10% מהצריכה היומית.
הצלחת פרויקט זה היא הוכחה לשילוב טוב ונכון בין יחידות ההנדסה ובינן לחברת שח"מ, וכמובן הצלחתם של אנשי האחזקה ואספקת המים של יחידת צפון ירקון. כמו כן שיקף הפרויקט את היכולת הלוגיסטית של המרחב ושל החברה.

 

צילום: מתן קריידלר

 


 

ניהול מיטבי של משאב התדרים במרכזי פיקוד ובקרה

 

מאת: גיל גרוסקופ

רקע
מערך הפיקוד והבקרה של מקורות כולל תשעה מרכזי פיקוד ובקרה, השולטים מרחוק על כ-3,000 מתקני אספקת מים.
מרכזי הבקרה קולטים בזמן אמת מאות אלפי נתונים המגיעים ממתקני אספקת המים בעזרת אמצעי תקשורת שונים ומגוונים, כגון: תקשורת קווית, תקשורת לוויינית, תקשורת סלולארית ותקשורת רדיו (RF).
ערוץ תקשורת הרדיו ((RF הוא ערוץ תקשורת בעל חשיבות גבוהה מאוד היות שמדובר בתקשורת בלתי תלויה בספק חיצוני. למעשה זהו ערוץ התקשורת הנפוץ ביותר במתקני אספקת המים של החברה.
תקשורת הרדיו מתבססת על תדרים ייעודיים לפיקוד ובקרה – על גבי תדרים אלה מועבר המידע המשודר באוויר בין מתקני אספקת המים.
התדרים הם משאב לאומי המנוהל על ידי משרד התקשורת, המקצה רישיונות עבודה עפ"י צורכי החברות והגופים המשתמשים בתקשורת אלחוטית.

חלוקת התדרים בין מתקני אספקת המים התבצעה בעבר עפ"י הצרכים בשטח ומספר המתקנים דאז. עם השנים גדל מספר המתקנים במידה ניכרת ובהתאם גדל היקף הנתונים המועברים מכל מתקן.
כלי התכנון שהיו בשימוש בעבר עם הקמת הרשת לא היו כלי מומחה, ולא הובאו בחשבון משתנים הכרחיים לתכנון מפורט של רשת התקשורת.
 

מטרות הפרויקט
תכנון רשת אלחוטית בפיקוד ובקרה והטמעתה לטובת ניהול אופטימאלי של משאב התדרים באתרי תשתית המים של חברת מקורות, יאפשרו התייעלות אנרגטית ע"י הורדת הספקי שידור  ממכשירי השידור באתרים. בצד זה תתאפשר הגברת האמינות ותדירות העברת מידע בין אתרי המים לחדרי הבקרה. כך יהיה ניהול זמין ומיידי יותר של משק המים, ע"י הקטנת זמני חוסר הוודאות עקב תדירות נמוכה של שידורי מידע ומהפרעות תקשורת.


כלי תכנון מתקדם לתכנון רשת אלחוטית
במרחב מרכז הוטמע ומבוצע שימוש נרחב בכלי מומחה ייעודי לתכנון רשתות אלחוטיות – MENTUM PLANET,
אביעד בכר, מהנדס אלקטרוניקה: "זהו כלי הכרחי עבור מהנדס תקשורת והוא מאפשר לראות את הרשת ברמת "מנהל רשת". בין היתר הוא מאפשר:

  • בחינת כיסוי קליטה של מתקנים במרחב הכללי בכל נקודה ונקודה בשטחה הגיאוגרפי של מדינת ישראל.
  • הצגת התפשטות אנרגיה של כל מתקן ומתקן במרחב.
  • בחינת השפעתם ההדדית של מתקנים.
  • תכנון הקמת מתקני תקשורת חדשים מבחינת הספקי שידור נדרשים, סוג אנטנה, נייחות ערוץ וכו'.

על מנת לכייל את הכלי הנ"ל לרמות דיוק גבוהות במיוחד, מופו כל אתרי התקשורת של מקורות בתוכנה. כמו כן נעשו נסיעות מבחן ועל בסיסן הוכנו מודלי התפשטות אנרגטיים לכל אזור גיאוגרפי בארץ עפ"י מספר רב של משתנים עדכניים."


צילום מסך: אביעד בכר



מהלך הפרויקט
הפרויקט הוא יוזמה של מרחב מרכז וככזה הוא מאופיין ומנוהל במרחב בחלוקה לשישה שלבים עיקריים הקשורים זה בזה ומשפיעים זה על זה:

שלב א' של הפרויקט החל בניתוח מערכתי, המתבסס על צורכי התקשורת הנוכחיים והעתידיים של החברה. ניתוח המידע התבסס על עומסי התקשורת ברשת, הפרעות הדדיות, שידורי תקשורת חוזרים, כמות המידע הצפוי בעתיד, תדירות המידע הנדרשת, פריסה גיאוגרפית של מתקני אספקת המים, ציוד התקשורת הנמצא בשימוש, אורכי הערוצים המשודרים, רוחבי סרט התדרים, הספקי שידור, דיאגרמת המערכת, מאפייני התקשורת והפיקוד ועוד.

שלב ב' של הפרויקט כלל ניתוח המידע והסקת מסקנות לגבי רוחבי הסרט, שיידרשו לצורך מתן אפשרות לגידול עתידי בנפח המידע ובתדירותו והזנת הנתונים הרלוונטיים לכלי התכנון. תכננו מערכת תקשורת אלחוטית שכללה חלוקה של משאב התדרים בין מרכזי התקשורת למיניהם בפריסה ארצית – בצורה אופטימאלית בהינתן מיקומי כל מתקני אספקת המים ושיוכם למרכזי תקשורת. כמו כן הובאה בחשבון אפשרות של מתקנים נוספים בעתיד וגידול עתידי צפוי בנפח התעבורה ובקצב העברת הנתונים.

במסגרת תכנון הרשת עשינו סימולציות רבות על מנת לבחור את הסימולציה המיטבית עבור מערך הפו"ב, זאת על פי עיקרון של שימוש בכמה שפחות תדרים ביעילות מרבית.
לאחר בחירת הסימולציה המיטבית הצבנו את התדרים הנדרשים עבור הסימולציה, תוך ביצוע שימוש חוזר מיטבי בכל תדר בפריסה ארצית.



צילום מסך: גיל גרוסקופ


בשלב ג' פנינו למשרד התקשורת להסדרת רוחבי הסרט הנדרשים ולקבלת תדרים בפריסה חדשה בהתאם לסימולציה המיטבית.
לאחר בחינות משותפות של תכנון מיטבי וחלוקת המשאבים של משרד התקשורת – קיבלנו את רשימת התדרים החדשה. רשימה זו צפויה לתת מענה בתחום הפיקוד והבקרה בשנים הבאות.

שלב ד' של הפרויקט שבוצע באפריל 2016 כלל הקלטות תדרים וניתוח ספקטרלי בכל מרכזי התקשורת במרחב מרכז, לצורך בחינת היתכנות טרם חלוקת משאב התדר בפועל.

שלב ה' יכלול חלוקה בפועל של התדרים בין מתקני הקצה במרחב, לרבות צריבת מכשירי קשר תוך מזעור ניתוקי תקשורת למתקנים. שלב זה הוא השלב הקריטי ביותר ויבוצע על פי תוכנית סדורה וצוותי עבודה הפועלים בשטח ובחדר הבקרה בו זמנית.

שלב ו' יכלול הקלטות תדרים בהתאמה לביצוע בשלב ד' והשוואת מצב רשת חדשה למצב הקודם בהיבטים שונים ורבים. אלה  הוגדרו וייבחנו במדדי הצלחת הפרויקט - עומסי תקשורת, שידורים מפריעים, שידורים חוזרים וכו'.


סיכום
לניהול אופטימאלי של משאב התדרים משמעויות רבות. מקצתן משפיעות השפעה ישירה על ביצועי רשת התקשורת האלחוטית והגברת זמינות הנתונים בחדרי הבקרה, ומקצתן בעלות משמעויות כספיות ישירות ועקיפות.
בהסתכלות עתידית יאפשר הפרויקט הגדלה של כמות ותדירות המידע המועבר ברשת התקשורת האלחוטית, תוך שימוש במשאבים העומדים לרשותנו. זאת על ידי הפחתה ניכרת של עומסי התקשורת הקיימים כיום במערכות ומזעור הפרעות הדדיות בין מרכזי תקשורת, בין יחידות אספקת מים ובין מרחבים.


 

 

מכתב תודה

תעודת ההערכה ניתנה לישראל נר, מנהל אזור פרדס חנה ולעובדיו על עבודתם המסורה ,במסגרת העבודות להרחבת שטח איזור התעשייה. "מקורות" התבקשה לשנות את מיקומו של חיבור צרכן.
עקב כך בוצעה העתקת החיבור למקום חדש ובנוסף בוצע על הקו חיבור צרכן חדש לכפר ויתקין .
 


לתגובות, כתבו אלינו | שלח לחבר | הדפס |
Share |
למעלה