هندسة مدنية

كيف تعمل أبراج المياه ولماذا هناك حاجة إليها؟

كيف تعمل أبراج المياه ولماذا هناك حاجة إليها؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

عندما تفكر في البنية التحتية العامة ، ربما تفكر في الطرق والجسور وربما أبراج المياه. غالبًا ما تكون هذه الهياكل الضخمة عنصرًا أساسيًا في التخطيط الحضري للقرن الحادي والعشرين. إنهم في كل مكان حولنا ، لكن هل توقفت يومًا عن التفكير في ما هو هدفهم وكيف يعملون؟

كيف تعمل أبراج المياه

يمكننا أن نفهم جميعًا أن أبراج المياه تحمل كميات كبيرة من الماء في السماء ، لكن فائدتها وتعقيداتها الهندسية تذهب إلى أبعد من ذلك بكثير.

تأتي أبراج المياه وإخوتها ، المعروفة باسم الأنابيب الرأسية ، بجميع أنواع الأحجام والأشكال المختلفة ، ولكل منها نفس الهدف تقريبًا ، للحفاظ على ضغط شبكات المياه.

تعمل العديد من أبراج المياه ببساطة كخزانات تخزين مفتوحة تتدفق لأنظمة المياه المضغوطة. هذا يعني أنه غالبًا لا توجد مضخة بجوار برج المياه مباشرةً ، تضخ المياه إلى الأعلى. ومع ذلك ، يتم تحقيق ذلك من خلال الضغط الموجود بالفعل في نظام المياه من المضخات إلى مصدر مياه الشرب النظيفة.

على سبيل المثال ، إذا تم الضغط على شبكة الأنابيب إلى 50 رطل / بوصة مربعة أو رطل لكل بوصة مربعة ، فسيكون النظام قادرًا على دفع الماء 115 قدم في الهواء ، وتخزينه في خزان برج المياه. هذا الارتفاع الناتج عن الماء ، بسبب ضغط شبكة الأنابيب ، يسمى "الرأس". كل رطل لكل بوصة مربعة للضغط يعادل حوالي 2.31 قدم من الرأس. باستخدام هذا الحساب البسيط ، يمكن للمهندسين تحديد الارتفاع المناسب لتصميم أبراج المياه وقدرتها التخزينية بناءً على ظروف شبكة الأنابيب العادية.

أبراج المياه وشبكات المياه البلدية

الآن بعد أن أصبح لدينا هذا الفهم البسيط بعيدًا عن الطريق ، يمكننا البدء في فهم المفهوم العام. معظم أبراج المياه هي آلات بسيطة نسبيًا. تترك المياه النظيفة محطة معالجة المياه ويتم دفعها إلى الشبكة باستخدام سلسلة من المضخات الرئيسية. تمارس هذه المضخات ضغطًا على نظام المياه ، مما يسمح لها بالتدفق إلى جميع المنافذ الضرورية ، بما في ذلك داخل أبراج المياه. قد يتسع برج المياه القياسي في حدود مليون جالون ، لكن قدرته تختلف اختلافًا كبيرًا حسب متطلبات النظام.

ذات صلة: لماذا تنظف مياه الصرف الصحي وتبديد المياه يحافظ على سلامتك

كما قلنا من قبل ، يمكن لكل رطل لكل بوصة مربعة للضغط قبل برج الماء أن يدفع عمودًا من الماء لأعلى 2.31 قدم. عندما يغادر الماء برج الماء ، يتحول كل قدم من الماء إلى.43 رطل / بوصة مربعة. لذلك ، إذا تم تخزين برج المياه 100 قدم من الماء ، ثم يمكن أن تزود 43 رطل / بوصة مربعة من الضغط على النظام.

لدينا أساسيات كيفية عمل أبراج المياه بعيدًا عن الطريق ، لكن كل هذا لا يجيب على سؤال لماذا ...؟

يلعب إبقاء كميات كبيرة من المياه مرتفعة عن الأرض دورًا مهمًا في تنظيم ضغط المياه للمدن في جميع أنحاء العالم. يتقلب الطلب على المياه على مدار اليوم. أثناء الغداء أو في الصباح ، قد يتطلب الأمر المزيد من الماء من النظام لتلبية احتياجات المستخدم. يمكن لمشغلي محطة معالجة مياه الصرف الصحي معرفة متى يكون الشوط الأول في Superbowl بسبب معدل التدفق المتزايد بشكل كبير.

بعد كل ما قيل ، يحاول المهندسون والمشغلون إبقاء نظام المياه عند ضغط ثابت إلى حد ما أو على الأقل أعلى من الحد الأدنى من الضغوط من أجل السلامة. إن القيام بذلك باستخدام المضخات فقط يعني استخدامًا أكبر للطاقة بشكل ملحوظ خلال أوقات الذروة وعدم استخدام الطاقة تقريبًا في أوقات الراحة مثل الليل. تسمح إضافة أبراج المياه إلى النظام بتشغيل المضخات بمعدل ثابت إلى حد ما مع المياه المخزنة في الأبراج لتعويض أوقات الذروة. خلال وقت الراحة ، ستتم إعادة تعبئة أبراج المياه لتكون بمثابة مخزن مؤقت ، وتخزين أي طاقة زائدة في النظام.

أبراج المياه في الحياة اليومية

لا تعمل أبراج المياه كعازل فحسب ، ولكنها تساعد أيضًا في أوقات الطوارئ. غالبًا ما تنكسر المضخات ، مثل أي آلة أخرى. بدون أبراج المياه ، قد يعني هذا أن الشبكات بأكملها قد تفقد ضغط المياه ، مما قد يسمح للبكتيريا القاتلة بالدخول إلى شبكة الأنابيب. تسمح أبراج المياه بفترات قصيرة من التعطل عند طرف المضخة ، وغالبًا ما تصل إلى 24 ساعة، للمساعدة في استمرار عمل النظام. لكل هذه الأسباب ، استخدمت معظم شبكات المياه المضغوطة منذ أواخر القرن التاسع عشر وحتى اليوم أبراج المياه في تصميماتها.

لذلك ، تعمل أبراج المياه على تنظيم التدفق وتقليل الضغط المتغير على المضخات وتخزين إمدادات المياه والطاقة الزائدة وتكون بمثابة دعم في أوقات الطوارئ.

هذه الهياكل هي جوانب أساسية لشبكات المياه والبنية التحتية البلدية الحديثة. يمكنك التفكير في هذه الصواري المتجانسة كمنظمين عظيمين في أنظمة إمدادات المياه في جميع أنحاء العالم. بدونها ، سيواجه المهندسون صعوبة في الحفاظ على مياهك خالية من البكتيريا وتزويدك بضغوط ثابتة.


شاهد الفيديو: برنامج تأهيل واعظ: الدورة الأولى: فقه الدعوة إلى الله. فضيلة الشيخ عزيز بن فرحان العنزي (أغسطس 2022).