水塔

支撑水箱的高架结构

水塔(英語:Water tower)是一種用於儲存和分配的高聳結構建築,常見於城市中。水塔一般被用來保持和調節給水管網中的水量和水壓,主要由水櫃、基礎和連接兩者的支筒或支架以及組成,用來在自來水系統中提供水的壓力[1][2]

美國路易維爾的水塔,建於1860年。
臺灣雲林縣定古蹟虎尾自來水廠虎尾水塔

即使在停電期間,水塔也能供水,因為它們依靠水位上升(由於重力)產生的靜水壓力將水推入生活和工業配水系統;然而,它們無法在沒有電源的情況下長時間供水,因為通常需要泵來為塔重新注水。水塔還可以充當水庫,以幫助滿足高峰使用時間的用水需求。塔中的水位通常會在一天中的高峰使用時段下降,然後水泵在夜間將其重新填充。這個過程還可以防止水在寒冷的天氣中結冰,因為塔不斷地被排水和重新填充。[3]

設計與施工

可以使用多種材料來建造典型的水塔;最常使用鋼材鋼筋預力混凝土(也使用木材玻璃纖維),並結合內部塗層以保護水免受襯裡材料的影響。塔中的蓄水池可以是球形、圓柱形或橢圓形。

加壓是透過水位高度的靜水壓力發生的;每升高102公釐(4.016英寸),就會產生1千帕斯卡(0.145磅力每平方英寸)的壓力。30公尺(98.43英尺)的海拔高度產生約300千帕斯卡(43.511磅力每平方英寸),足以運作並滿足大多數生活用壓力和分配系統的要求。

水塔的高度為供水系統提供壓力,並且可以用幫浦補充。水塔的體積和管道的直徑提供並維持流速。然而,依靠泵提供壓力的成本昂貴;為了滿足不斷變化的需求,泵浦的尺寸必須能夠滿足尖峰需求。在需求較低的時期,壓力維持泵用於滿足較低的水流量要求。水塔減少了循環泵浦的電力消耗,從而減少了對昂貴的泵浦控制系統的需求,因為該系統的尺寸必須足夠大,才能在高流量下提供相同的壓力。

滅火時需要非常高的體積和流速。有了水塔,泵浦的大小可以根據平均需求而不是高峰需求來決定;水塔可以在白天提供水壓,當需求較低時,水泵會重新填充水塔。

使用無線感測器網路監控塔內的水位,能夠自動監控和控制水泵,而無需安裝和維護昂貴的數據電纜。


水塔有效容積: W=W1+W2:

  • W1,調節容積,m3,根據淨水廠二級泵站供水量和用戶用水量之間差值的累計和;
  • W2,消防貯水量,m3,按該水廠服務區域內10min室內消防用水量計算。

工廠住宅區等地,就能見到水塔。另外,水塔還分成一般水塔跟冷卻水塔。在大樓裡,水塔有上、下之分。若是高達14層以上大樓還會有中繼水塔。

參見

參考

  1. ^ New England Water Supplies – A Brief History, Marcis Kempe, MWRA, NEWWA Journal, September 2006, pages 96-99 (PDF). [14 March 2018]. (原始內容存檔 (PDF)於2021-04-10). 
  2. ^ Burton, William Kinnimond. The Water Supply of Towns and the Construction of Waterworks: A Practical Treatise for the Use of Engineers and Students of Engineering. Lockwood. 14 March 1894: 127 [14 March 2018] –透過Internet Archive. Waterworks water tower design and location. 
  3. ^ Why Do We Have Water Towers ? | Henderson Water Utility. [22 July 2021]. (原始內容存檔於22 July 2021). 

外部連結