सतीश खाडे

जलसंधारणामध्ये केल्या जाणाऱ्या उपचारामध्ये प्रत्येक कामाचे स्वतःचे एक स्थान आणि महत्त्व आहे. तो उपचार त्या त्या ठिकाणी करणे गरजेचे असते. यामध्ये काँक्रीटच्या बंधाऱ्याद्वारे ओढे, नाले व काही प्रमाणात छोट्या नद्यांमधील पाणी अडवले जाते. त्यातून निर्माण झालेल्या पाणी साठ्यामुळे आठ महिने ते वर्षभर आजूबाजूच्या शेतांना फायदा होतो.

त्या सोबतच जमिनीमध्ये पाणी मुरल्यामुळे वाढलेल्या भूजल पातळीचा फायदा अगदी दूरपर्यंतच्या शेतकऱ्यांना होऊ शकतो. अधिक टिकाऊ मानल्या जाणाऱ्या काँक्रीट बंधाऱ्यांच्या उभारणीचा खर्च हीच त्याची मोठी मर्यादा ठरते. मात्र फेरोक्रिट (फेरोसिंमेट) बंधाऱ्यामुळे काँक्रीट बंधाऱ्याच्या तुलनेमध्ये खर्चात सुमारे ६० टक्क्यांपर्यंत बचत होऊ शकते.

म्हणजेच ज्या काँक्रीट बंधाऱ्यासाठी १० लाख खर्च अपेक्षित आहे, तिथे फेरोक्रिट केवळ ४ लाखात बांधून पूर्ण होतो. फेरोक्रिट हे तंत्रज्ञान तसे नवे नाही, मात्र नक्कीच दुर्लक्षित राहिलेले आहे. या तंत्रज्ञानामुळे बंधारे बांधणीही वेगाने (तीन-चार दिवसांत) पूर्ण होते. हा बंधारा मजबुती व टिकाऊपणाच्या बाबतीतही उत्तम आहे.

फेरोक्रिट म्हणजे काय?

फेरो म्हणजे लोखंड आणि काँक्रीटमधून निघालेला शब्द ‘क्रिट’! प्रचलित सिमेंट काँक्रीटमध्ये पोलादी किंवा लोखंडी सळ्या यासोबत खडी, वाळू आणि सिमेंटचे मिश्रण भरलेले असते. फेरोक्रीटमध्ये लोखंडी सळयांऐवजी लोखंडापासून बनवलेली बारीक जाळी (चिकनमेश) व आवश्यकतेइतकेच लोखंडी बार वा ॲंगल यांचा सांगाडा (फ्रेम) तयार केला जातो.

त्यावर वाळू आणि सिमेंट यांचे मिश्रण (मोर्टर) किंवा मायक्रो काँक्रीट (जे आपण भिंतींना प्लॅस्टर म्हणून वापरतो) यांचा थर दिला जातो. त्यातून कोणत्याही आकाराची एकजिनसी संरचना बनवता येते. फेरोक्रिटच्या या सर्व रचना मजबूत आणि टिकाऊ राहतात.

हे तंत्रज्ञान पाण्यातल्या होडी बनविण्यापासून मोठमोठे डोम बनविण्यापर्यंत वापरले जाते. त्यापासून मोठ्या इमारतीच नव्हे, तर चक्क धरणही बांधणे शक्य आहे, सर्वांत महत्त्वाची बाब म्हणजे गेल्या शंभर सव्वाशे वर्षात जगभरात अनेक ठिकाणी त्याची उपयुक्तता व मजबुती सिद्ध झालेली आहे.

कसे बांधले जातात फेरोक्रिट बंधारे?

बंधाऱ्याचा पाया : बंधारा बांधण्यासाठी निश्‍चित केलेल्या जागेवर खाली टणक खडक लागेपर्यंत खोदून घेतले जाते. त्यानंतर खडकात मशिनने छिद्र पाडून १६ ते २० मि.मी.चे चार ते साडेचार फूट लांबीचे लोखंडी बार रोवले जातात. त्याला ‘अँकरिंग बोल्ट’ किंवा ‘अँकरिंग बार’ असे म्हणतात. हे बार बंधाऱ्याच्या काँक्रीट पाया खडकाशी भक्कमपणे जोडण्याचे काम करतात. हे राॅड राफ्ट काँक्रीटच्याही वर नऊ इंचापर्यंत येतील अशी रचना असते.

राफ्ट फाउंडेशन : नेहमीच्या काँक्रीट बंधाऱ्यामध्ये राफ्ट किंवा चटई फाउंडेशन करतात, तसेच येथेही राफ्ट फाउंडेशन येथे केले जाते.

बंधाऱ्याची भिंत : अँगल व चिकन मेश यापासून बनविलेला सांगाडा राफ्ट फाउंडेशनच्या काँक्रीटवर ठेवून तो अँकरिंग बोर्डला बायडिंग वायरने घट्ट बांधतात. त्याला वेल्डिंग केल्यास अति उत्तम. या सांगाड्यावर वाळू व सिमेंटचे घट्ट मिश्रण (माॅर्टर) थापून बसवले जाते. पारंपरिक काँक्रीटच्या तुलनेत हे मॉर्टर घट्ट असल्याने थापून बसवणे सोपे जाते. थापलेल्या मॉर्टरला कारागिराने (गवंड्याने) फिनिशिंग करणे आवश्यक आहे. फेरो सिमेंटच्या भिंती या अर्धवर्तुळाकार आकाराच्या (आर्चेस) घेतल्या जातात.

या रचनेत पाण्याच्या अधिक दाब सहन करण्याची क्षमता असते. या सर्वाधिक क्षमतेमुळेच या भिंतीची जाडीही खूप कमी ठेवता येते. म्हणजेच त्यासाठी साहित्यही खूप कमी लागते. आतमध्ये वापरलेले चिकन मेश हे माॅर्टर धरून ठेवण्यास मदत करतात. किंबहुना, त्या ‘आरसीसी काँक्रीट’ मध्ये वापरल्या जाणाऱ्या लोखंडी सळयासारखेच किंवा त्यापेक्षा अधिक प्रभावी काम करतात. चिकन मेशमुळेच फेरो सिमेंटला भेगा पडत नाहीत. परिणामी, भक्कमतेसोबतच ते किंचितही गळत नाहीत. थोडक्यात, त्यातून बनलेली भिंत शंभर टक्के वॉटरप्रूफ असते.

संरक्षक भिंती (विंग वाॅल्स) : बंधाऱ्याच्या भिंतीच्या बाजूने प्रवाहाला समांतर असणाऱ्या व बंधारा आणि प्रवाहाच्या बाजूच्या जमिनीच्या संरक्षणासाठी या भिंती असतात. त्याही फेरोक्रिटच्या केल्या जातात. या सर्व बांधकामाला किमान आठवडाभर नियमित पाणी मारणे आवश्यक असते.

पहिला फेरोक्रिट बंधारा...

महाराष्ट्रातला पहिला फेरोक्रिटचा बंधारा धुळे जिल्ह्यातील कुत्तरखांब (ता. साक्री) येथे ‘फेरोक्रिट सोसायटी ऑफ इंडिया’चे संस्थापक डाॅ. बाळकृष्ण दिवेकर (पुणे) यांच्या मार्गदर्शनाखाली बांधण्यात आला. त्याच्या पायाची खोली १ मीटर होती. त्या ओढ्याची रुंदी ३० मीटर होती, तर बंधाऱ्याने अडविलेल्या पाण्याची खोली २.५ मीटर होती. या बंधाऱ्यामागे थोपविलेल्या पाण्याच्या लांबी सुमारे १८५ मीटर आहे.

फेरोक्रिट बंधाऱ्यांची मजबुती व टिकाऊपणा ः

कोणत्याही प्रकारचा बंधारा किंवा धरणांच्या मजबुती व टिकाऊपणाबाबत लावल्या जाणाऱ्या सर्व निकषांमध्ये हे बंधारे पूर्णपणे बसतात.

बंधाऱ्याच्या भिंतींना भेगा (Shear Cracks) पडत नाहीत

पाण्याचा दबाव सहन न झाल्याने धरणाच्या मुख्य भिंतीला तडे जाण्याचा प्रकार (shear failure) यात होत नाही. कारण यांची रचना अर्धगोलाकार असून, त्यातील चिकनमेश, लोखंड सळई किंवा ॲंगल यासोबतच सिमेंट माॅर्टर संयुक्तपणे सर्व प्रकारच्या दबावाला (टेन्शन अँड कॉम्प्रेशन) सहज सहन करू शकतात. फक्त त्यांची संरचना उभारताना योग्य गणिते मांडून आरेखन केलेले असावे लागते. म्हणजे या संरचनेच्या उभारणीपूर्वी वेगवेगळ्या दबावांचा, त्यात वापरलेल्या साहित्याची ताकद ठरवली जाते. परिणामी, चिरा किंवा भेगा पडणे, भिंत फुटणे यांच्या शक्यताच शुन्यावर येते.

बंधाऱ्याची भिंत पाण्याच्या दाबामुळे उपडी (over Turning failure) होत नाही.

ज्या ठिकाणी बंधाऱ्याच्या भिंतीवरून मोठ्या प्रमाणात पाणी वाहते, तिथेही ही बाब अनेकदा दिसते. पण राफ्ट फाउंडेशन आणि अँकर बोल्ट यांनी पुरविलेल्या ताकदीमुळे फेरोक्रिट बंधाऱ्याची भिंत उपडी होत नाही. तरीही भिंतीची कमी जाडी आणि एकूणच बंधाऱ्याचे स्वतःचे कमी वजन असल्यामुळे खबरदारी म्हणून भिंतीच्या दोन्ही बाजूंनी दगडांची उतरंड उभी केली जाते. परिणामी, बंधाऱ्याची सुरक्षितता अधिक वाढते.

बंधाऱ्यांची भिंत पुढे सरकत (sliding of Dam) होत नाही.

सामान्य सिमेंट बंधाऱ्यामध्ये पाया व पायाखालचा खडक यांची जुळणी योग्य न झाल्यास भिंतच सरकण्याचा प्रकार घडू शकतो. फेरोक्रिट बंधाऱ्यामध्ये अँकर बोर्ड व राफ्ट फाउंडेशनमुळे ही समस्या पूर्णपणे टाळली जाते.

पाणी गळती होत नाही.

फेरोक्रिट बंधाऱ्यामध्ये चिकनमेश आणि सिमेंट मॉर्टर यांचे एकजीव मिश्रण तयार होते व एकमेकांच्या आधाराने टिकून राहते. परिणामी, त्यातच चिरा, भेगा पडत नाहीत. त्यामुळे पाणी गळती होत नाही. (अर्थात, गळतीची अन्यही काही तांत्रिक कारणे असू शकतात.)

फेरोसिमेंट बंधाऱ्याची तांत्रिक सुरक्षितता या विषयावर मी (सतीश खाडे) यांनी सहकाऱ्यांसह केलेल्या अभ्यासाचे निष्कर्ष एका शोधनिबंधाद्वारे प्रतिष्ठीत संशोधनपत्रिेकेत प्रकाशित झाले आहेत.

(टीप ः या विषयातल्या तज्ज्ञाकडून व्यवस्थित आरेखन करून घेऊन, त्यांच्या मार्गदर्शनाखालीच हे बंधारे बांधावेत.)

सतीश खाडे, ९८२३०३०२१८,

(लेखक पाणी अभ्यासक असून, पाणी तंत्रज्ञावर लिहिलेल्या ‘अभिनव जलनायक’ या पुस्तकाचे लेखक आहेत.)