Què és una torre d’aigua i com funciona

Les torres d’aigua es troben a tot arreu: als assentaments suburbans, als pobles, a les granges, als hivernacles, als territoris de les petites empreses. Què són aquestes estructures, per a què serveixen i com funcionen?

Què és una torre d’aigua

La torre d’aigua és una estructura hidràulica, la finalitat principal de la qual és l’emmagatzematge i subministrament d’aigua. Estructuralment, és un tanc (generalment de forma cilíndrica), que s’instal·la a una certa alçada de la superfície de la terra; equips de bombes; canonades. El volum del dipòsit es calcula en funció de la mida del subministrament d’aigua i del consum d’aigua.

Les primeres torres d’aigua es van construir fa diversos segles. A Rússia, gairebé l’únic client per a la construcció de torres d’aigua durant molt de temps va ser el ferrocarril, que necessitava grans embassaments, on seria possible acumular subministraments d’aigua per “repostar” les locomotores de vapor. Fins ara, a moltes estacions, es poden veure antigues torres de maó que es conserven des 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, la majoria d’aquestes estructures es troben fins als nostres dies. Estem parlant de les anomenades torres Rozhnovsky, el disseny de les quals va ser desenvolupat per l’enginyer A.A. Rozhnovsky el 1936.

Va ser una solució tècnica revolucionària. Les torres metàl·liques econòmiques unificades, que es munten en només 2 - 4 dies, compleixen les seves funcions sense necessitat de calefacció hivernal d'aigua. Sobre la base de les solucions de disseny de Rozhnovsky, la majoria de les torres d’aigua es van construir al territori del nostre país. Cal afegir que l’enginyer P.I. Zemskov.

Les torres d’aigua es troben a tot el món. Tot i que difereixen en disseny, mida i rendiment, no obstant això, són molt similars en disseny i tenen les mateixes funcions. Sobre això, més enllà

Dispositiu i finalitat

Les principals funcions 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 força simple va determinar el desenvolupament i l’ús generalitzat d’aquest tipus d’estructures d’enginyeria hidràulica.

La torre d’aigua realitza les funcions següents:

• assegurar el subministrament d’aigua als consumidors;
• distribució uniforme del subministrament d’aigua amb l’encesa simultània d’un gran nombre de consumidors d’aigua; realització de la funció de font d’abastiment d’aigua de reserva.

Varietats de torres d’aigua

• Torres de maons (mètode heretat).
• Formigó armat.
• Embassaments sobre suports hiperboloides.
• Tancs sobre marcs d'acer.
• Dipòsits d'acer de secció variable (torres Rozhnovsky).
• Tancs individuals.

Totes les aigües tenen el mateix conjunt d’elements bàsics, que poden variar en funció del moment de la construcció, del rendiment requerit, del nivell d’aigua subterrània, d’aigua i del relleu de la zona circumdant. No obstant això, hi ha un cert nombre d'elements estructurals obligatoris que uneixen tots els tipus d'aquestes estructures d'enginyeria úniques:

• Tanc (tanc) amb un volum de desenes a milers de metres cúbics. Està fabricat en acer, formigó, plàstic i altres materials anticorrosió.Es defineix a una alçada basada en l'elevació del fons del tanc fins a l'alçada del punt de consum més alt.
• El suport del tanc, que constitueix el "cos" principal de la torre de fins a 25 - 30 metres d'alçada. És una estructura monolítica o de marc formada per bigues d’acer, formigó armat o maons.
• Tuberia vertical (línies d’entrada i sortida). El gasoducte que subministra aigua el dipòsit es munta des de les bombes sota la coberta superior exterior del dipòsit. La línia de sortida (canonada amb un diàmetre de 200 mm) està connectada al sistema de subministrament d’aigua.
• Escotilla de ventilació. Situat a la part superior del tanc i dissenyat per mantenir la pressió quan es tanca el subministrament d’aigua.
• Equip de bombes. Situat en una estructura autònoma construïda sobre una font d’abastiment d’aigua. Equipat amb un sistema de control que engega periòdicament les bombes per bombar aigua en cas de baixada del nivell de l’aigua.
• Sistema de filtració.

Principi de funcionament

El principi del funcionament d’una torre d’aigua es basa en la llei dels vaixells comunicants. Sota el seu propi pes, l’aigua es desplaça des del dipòsit cap a la canonada de sortida fins que la pressió al dipòsit i la pressió a les canonades de la xarxa de subministrament d’aigua dels consumidors s’igualen. Per tant, la torre funciona de la següent manera:

• l'aigua d'una font de subministrament d'aigua es bomba a través d'una canonada fins a un dipòsit d'emmagatzematge;
• des del dipòsit, l’aigua sota la pressió creada per la diferència d’alçada de la ubicació del dipòsit i del nivell del sistema de subministrament d’aigua entra a la xarxa de subministrament d’aigua;
• a un cabal baix, l'embassament s'omple d'aigua entrant durant un temps determinat i, després d'arribar a un nivell determinat, les bombes s'apaguen mitjançant un senyal d'un sensor especial. A més, a mesura que els consumidors consumeixen el nivell de l’aigua a causa de la pressió hidrostàtica i, en arribar a un valor determinat, s’activa el sensor, s’encenen les bombes i el cicle es repeteix.

En cas de fallada de la bomba o de tall sobtat de corrent, l’aigua restant del dipòsit continua fluint ininterrompudament fins als punts de consum en un volum que depèn de la mida del dipòsit d’emmagatzematge i del seu nivell mínim d’ompliment.

Àmbit d'aplicació

Les torres hidràuliques solen instal·lar-se en sistemes locals d’abastiment d’aigua, la majoria de les vegades en ciutats petites i instal·lacions agrícoles. Aquestes estructures són econòmiques, estan especialment dissenyades per funcionar en condicions de recursos energètics limitats i són irremplaçables en el seu camp d’aplicació.

La torre d’aigua, la creació de la qual va passar a la història com un exemple bastant viu d’elegant en les seves solucions d’enginyeria de simplicitat, continua sent força rellevant, a més, com a element necessari de la infraestructura de subministrament d’aigua.