Les torres d’aigua es troben a tot arreu: als pobles suburbis, als pobles, a les granges, als hivernacles, als territoris de les petites empreses. Quines són aquestes estructures, per què es necessiten i com funcionen?
Què és una torre d’aigua?
La torre d’aigua és una estructura hidràulica, l’objectiu principal de la qual és l’emmagatzematge i el subministrament d’aigua. Estructuralment, es tracta d’un dipòsit (generalment de forma cilíndrica), que s’instal·la a una certa alçada de la superfície de la terra; equips de bombes; oleoductes. El volum del dipòsit es calcula en funció del valor de la potència del subministrament d’aigua i el cabal d’aigua.
Les primeres torres d’aigua es van construir fa diversos segles. A Rússia, potser l’únic client de la construcció de torres d’aigua durant molt de temps va ser el ferrocarril, que necessitava tancs volumètrics, on es podrien acumular subministraments d’aigua per a “alimentar” les locomotores de vapor. Fins ara, a moltes estacions actuals es poden veure les antigues torres de maó conservades del segle XIX.
El panorama ha canviat des del 1951, quan es va iniciar la construcció massiva de torres d’aigua al camp, on, de fet, fins avui, s’ubiquen la majoria d’aquestes estructures. Estem parlant de les anomenades torres Rozhnovsky, el disseny de les quals va ser desenvolupat per l’enginyer A.A. Rozhnovsky el 1936.
Era una solució tècnica revolucionària. Les torres de metall econòmiques unificades, que es munten en només 2 a 4 dies, compleixen les seves funcions sense necessitat de calefacció per aigua a l’hivern. A partir de les solucions constructives de Rozhnovsky, s’han construït la majoria de les torres d’aigua del nostre país. Cal afegir que l’enginyer P.I. també va contribuir significativament al seu desenvolupament. Zemskov.
Les torres d’aigua es troben a tot el món. Diferents d’elements estructurals, dimensions i rendiment, però, són molt similars en el disseny i tenen les mateixes funcions. Més informació sobre això més endavant.
Dispositiu i finalitat
Les funcions principals de la torre d’aigua
La torre d’aigua està dissenyada per regular el cabal i la pressió de l’aigua a la xarxa de subministrament d’aigua de manera autònoma. Un principi físic de funcionament bastant simple determinà el desenvolupament i l’ús generalitzat d’aquest tipus d’estructures hidràuliques.
La torre d'aigua compleix les funcions següents:
- assegurar el flux d’aigua als consumidors;
- distribució uniforme del subministrament d'aigua amb la inclusió simultània d'un gran nombre de consumidors d'aigua que realitzen la funció de font de subministrament d'aigua.
Varietats de torres d’aigua
- Torres de maçoneria (mètode obsolet).
- Formigó armat.
- Tancs en suports d’hiperboloides.
- Dipòsit sobre bastidors d’acer
- Dipòsits d’acer de secció variable (torre Rozhnovsky).
- Tanques individuals.
Totes les obres d’aigua tenen el mateix conjunt d’elements bàsics, que poden variar segons el temps de construcció, la productivitat requerida, el nivell d’aigües subterrànies, l’aigua i el relleu dels voltants. Tot i això, hi ha diversos elements estructurals obligatoris que combinen tot tipus d’aquestes estructures d’enginyeria úniques:
- Un tanc (dipòsit) amb un volum de desenes a milers de metres cúbics. Està fabricat en acer, formigó, plàstic i altres materials anticorrosius. S’estableix a una alçada en funció del càlcul de l’excés del nivell inferior del dipòsit a l’altura del punt de consum més alt.
- El suport de l’embassament, que constitueix el “cos” principal de la torre, és de fins a 25-30 metres d’alçada.És una estructura monolítica o de bastidor de bigues d’acer, formigó armat o maó.
- Canalització vertical (línies d’entrada i sortida). El tub d'alimentació que subministra aigua amb el dipòsit es monta des de les bombes sota la coberta superior externa del dipòsit. Una xarxa d’abocament (una canonada amb un diàmetre de 200 mm o més) està connectada a un sistema d’entrada d’aigua.
- Escotilla de ventilació. Es troba a la part superior del dipòsit i està dissenyat per mantenir la pressió durant la interrupció del subministrament d’aigua.
- Equips de bomba Es troba en un edifici separat construït a sobre d’una font d’abastament d’aigua. Està equipat amb un sistema de control que engega periòdicament bombes de bombament d’aigua en cas de baixada del nivell.
- Sistema de filtració.
Principi de funcionament
El principi del funcionament de la torre d’aigua és la llei de les embarcacions comunicants. Sota el seu propi pes, l’aigua del dipòsit es desplaça a la canonada de desviació fins que s’equipara la pressió al dipòsit i la pressió a les canonades del subministrament d’aigua dels consumidors. Així doncs, la torre funciona de la manera següent:
- l’aigua procedent d’una font d’abastament d’aigua és bombada a través d’un gasoducte fins a un dipòsit d’emmagatzematge;
- l’aigua del dipòsit a pressió creada per la diferència d’altura del dipòsit i el nivell del subministrament d’aigua entra a la xarxa de subministrament d’aigua;
- a un cabal reduït, el dipòsit s’omple d’aigua entrant durant un temps determinat i, després d’arribar a un nivell determinat, s’apaguen les bombes mitjançant el senyal d’un sensor especial. A més, a mesura que els consumidors consumeixen, el nivell d’aigua disminueix a causa de la pressió hidrostàtica i, quan s’arriba a un cert valor, s’activa el sensor, les bombes s’encenen i el cicle es repeteix.
En cas de fallada de la bomba o una sobtada tensió d’energia, l’aigua restant al dipòsit continua fluint ininterrompudament als punts de consum en un volum que depèn de la mida del tanc d’emmagatzematge i del nivell mínim d’ompliment.
Àmbit d’aplicació
Les torres hidrotècniques s’instal·len, per regla general, en sistemes locals d’abastament d’aigua, la majoria de vegades en poblacions petites i instal·lacions agrícoles. Aquestes instal·lacions són econòmiques, estan dissenyades específicament per funcionar en condicions de recursos energètics limitats i són indispensables en el seu camp d’aplicació.
La torre d’aigua, la creació de la qual ha passat a la història com un exemple força sorprenent de solucions d’enginyeria elegants elegants per la seva simplicitat, continua sent avui un element molt rellevant, a més, necessari, de la infraestructura d’abastament d’aigua.
