att välja rätt vattenlagring för ditt samhälle är ett viktigt beslut

traditionellt har det varit en vanlig praxis för många vattenverktyg att hålla lagringstankar i full eller nära Full skick för att vara bättre förberedda för toppvattenanvändningsperioder och för nödsituationer som bränder. Som ett resultat arbetar många lagringsanläggningar med större vattenlagringskapacitet än vad som behövs för icke-akut användning., Dessutom har vissa lagringsanläggningar – särskilt äldre-en överflödeshöjning som ligger under vattensystemets tryck. En ventil förhindrar inträde av vatten i tanken, och pumpar behövs för att flytta vatten från tanken till distributionssystemet. I dessa fall finns vatten i tanken under mycket lång tid, vilket orsakar vattenkvalitetsproblem.

oavsett typ av tankanläggning är det kritiskt att överflödeshöjningen är korrekt anpassad till systemets tryck, eftersom detta gör det möjligt för vattenytan i tanken att ”flyta” på systemet., Med andra ord skapar vattenhöjningen i själva tanken trycket i distributionssystemet. När tankar fylls via pumpstationer ökar trycket i systemet och vatten strömmar in i tankanläggningar. Normalt varierar vattennivån i en lagringstank rutinmässigt dagligen genom en fyllnings-och dräneringscykel. Skillnaden i fluktuationen varierar beroende på storleken (diameter och höjd) på lagringsanläggningen, systembehov och plats i distributionssystemet.,

vattnet i tanken bör dock fluktuera flera fötter innan pumpstationen startas eller ytterligare pumpar som kommer online för att säkerställa att korrekt cirkulation i tanken uppstår.

Marklagring och förhöjd lagring-vilket är rätt för dig?

erforderlig vattenfördelning lagringskapacitet för dricksvattensystem uppfylls traditionellt genom användning av mark, förhöjda eller standpipe lagringstankar eller en kombination av alla tre.,

• Marklagringstankar – dessa är jordstödda, platta bottencylindriska tankar med en skalhöjd som är mindre än eller lika med dess diameter och vanligtvis konstruerade av stål eller betong. En lagringstank kan delas upp i distinkta vattenlagringskomponenter, som var och en tjänar ett visst syfte. Utjämning Lagring ligger på toppen av tanken och är typiskt cyklade på en daglig basis. Detta uppfyller vattensystemets krav som överstiger systemets pumpkapacitet., Utjämningslagring kan vidare delas upp i operativ Lagring, low-end lagring och effektiv lagring. Nödlagring definieras som vattennivån i behållaren över vilken 20 psi kan upprätthållas inom distributionssystemet för brandflöde och nödservice. Den övre änden av nödlagringen definieras typiskt som botten av utjämningskomponenten. Vattnet under nödlagringen i behållaren anses vara ” död ” lagringsvolym och anses inte vara användbart., Denna” döda ” lagring, speciellt om det är en relativt stor volym och tanken inte vänds ofta, kan leda till vattenkvalitetsproblem i fall där interna tankblandningssystem inte är på plats.

• Standpipe lagringstankar – en standpipe lagringstank är också en grundnivå vatten lagringstank som finns i ett brett utbud av storlekar. Standpipes är större i höjd än diameter och kan utformas med dekorativa element för att blanda tanken i omgivningen., Deras högre design gör det möjligt för vatten över driftsområdet att typiskt ge gravitationsmatat tryck. Vattnet under driftområdet ger reservlagring.

• förhöjda lagringstankar – dessa består av två primära komponenter: tanken (eller skålen som håller vattnet) och stödstrukturen eller tornet som stöder skålen. Dessa typer av tankar är vanligtvis konstruerade där markhöjden är otillräcklig för användning av reservoartankar eller där större lagringskapacitet än vad som normalt kan uppnås med en stigrör krävs., Det finns flera vanliga stilar av förhöjda tankar inklusive spheroid, räfflad kolonn och komposit (stålskål med betong stödstruktur). Dessa tankar har vanligen konstruerats av svetsat stål; men nyligen komposit-stil tankar vinner framträdande. Komposittankar använder en stålskål ovanpå ett betongtorn.

för att välja den bästa lösningen för ett samhälle finns det många faktorer som måste beaktas.

• pumpsystem – marklagringstankarna kan använda antingen ett direkt eller indirekt pumpsystem., Ett direkt pumpsystem pumpar vatten från behållaren till systemtryck. I ett indirekt pumpsystem flyter vatten ” på systemet och strömmar genom gravitation från tanken till systemtrycket. Nydesignade förhöjda lagringstankar är nästan alltid indirekta system och flyter vid det anslutna systemtrycket. Det indirekta pumpsystemet har flera fördelar jämfört med ett direkt pumpsystem i ett vattendistributionssystem:

1. Sänka topppumphastigheter, upprätthålla konstant, pålitlig vattenförsörjning och tryck.
2. stabiliserande tryckvariationer som krav varierar.,
3. balansering och utjämning pumpoperationer.
4. minska behovet av brett utbud av pumpstorlekar.
5. minskande elkostnader – särskilt för dagens elpriser.
6. dämpning extremt lågt och högt lågt tryck (överspänningsavlastning).
7. förbättra nödsvar vid huvudbrytningar av vatten eller strömavbrott.
8. förbättra brandflödet och tryckrespons.

• storlek – vanligtvis är ett vattentorn dimensionerat för att hålla ungefär en dags vattenvärde för samhället som betjänas av tornet., Om pumparna misslyckas (till exempel under ett strömavbrott) håller Vattentornet tillräckligt med vatten för att möta samhällets efterfrågan på ungefär en dag. Dessutom kan tornet spela en viktig roll under en brand och kan påverka gemenskapens försäkringsräntor. Under en brand ökar vattenbehovet avsevärt och kan i hög grad överstiga pumparnas kapacitet vid gemenskapens vattenanläggning.

• höjd – höjden av vattentornet bestämmer vattentrycket i samhället., Nya system krävs för att ge ett minsta tryck på 20 psi (pounds per kvadrat tum) på marknivå vid alla punkter i distributionssystemet under alla flödesförhållanden. Normalt kommer normalt arbetstryck i ett distributionssystem att vara ungefär 60 till 80 psi och inte mindre än 35 psi. Vattennivån i tornet måste vara tillräckligt hög för att leverera den trycknivån till alla kunder i zonen som betjänas av tornet.

• plats – tillgänglig mark för nya vattenlagringstankar och platsen går hand i hand för att också bestämma den önskade höjden på tanken., Vattentorn ligger vanligtvis på hög mark och tillräckligt hög för att ge det nödvändiga trycket. Genom att välja en hög plats kan tornets höjd minskas, vilket minskar byggkostnaden. Men många faktorer kan komplicera platsvalet. Till exempel kan överliggande eller underjordiska elkablar behöva flyttas. Nytta omlokaliseringar är tidskrävande och behöver förhandsplanering och samordning med verktyg och tillsynsmyndigheter., Vid lokalisering av en förhöjd tank rekommenderas följande kriterier för övervägande:

1. för att upprätthålla ett tryck på 60-80 psi i distributionssystemet är tankens höjd begränsad till 200 fot (mark till överflöde). Så högre markhöjningar föredras.
2. plats inom en tryckzon: för att maximera fördelarna med hydrauliskt vattentryck till en tryckzon måste tanken vara placerad i den centrala delen av zonen.,
3. avstånd från befintlig vattentransmission Huvud: Tankplatser längre från vattentransmission huvud kan kräva en anslutande huvud till extra kostnad
4. Webbplatsområde, tillgänglighet och tillgänglighet: tillräcklig platsområde kommer att krävas för att ge utrymme för konstruktion och framtida underhåll av tanken. Webbplatsen måste vara tillgänglig för köp, helst outvecklad, för att övervinna motstånd från andra fastighetsägare. Anläggningen ska ge tillräcklig tillgång till bygg-och underhållsutrustning. Kostnaderna för att förvärva paketet måste beaktas.,

• Foundation Design – kraven för Foundation Design gör att välja platsen för ett nytt vattentorn viktigt, och ibland svårt. Ingenjörer måste slutföra detaljerade geotekniska undersökningar för att förstå de underliggande markegenskaperna på potentiella platser. Detta är ett viktigt steg för att förbereda grunddesignen för vattentanken.

• vatten ålder – vattenkvaliteten påverkas genom att hålla sötvatten i systemet. Detta innebär att vända över vattnet i tornet., Ökad vattenålder kan leda till försämrad vattenkvalitet, såsom ökad bildning av desinfektionsbiprodukter (DBPs), nitrifikation och förlust av desinfektionsrester. Smak – och luktproblem kan också bero på överdriven vattenålder. Därför måste platsen för Vattentornet väljas med en förståelse för hur vatten rör sig genom ett vattendistributionssystem. Dålig plats plats kan ha en allvarligt skadlig effekt på distributionssystemet vattenkvalitet.

• underhåll – när en plats hittas är korrekt underhåll avgörande., Vattentankar måste regelbundet inspekteras och rengöras för att upprätthålla god vattenkvalitet i gemenskapens vattendistributionssystem och bidra till att förlänga lagringstankens livslängd. Regelbundna tankinspektioner kan också bidra till att identifiera små problem och förhindra att stora problem utvecklas som kan skapa hälsorelaterade problem, vilket leder till dyra reparationer eller för tidigt strukturellt misslyckande av tankarna. Tankar som inte rengörs regelbundet kan orsaka kontaminationshändelser som kan skada människors hälsa eller generera estetiska klagomål., Vanligtvis bör en gemenskap planerar att utföra en inre och yttre inspektion av sina vattentankar en gång vart tredje till fem år. Vissa stater kräver att insidan och utsidan av alla vattenlagringsanläggningar på 10 000 gallon eller större ska inspekteras och upprätthållas minst vart femte år av ett professionellt tankinspektionsföretag eller av en registrerad professionell ingenjör. Dessutom bör de inre och yttre beläggningarna på stålhöjda vattenlagringstankar inspekteras av en person som är utbildad för att utvärdera färgsystemets integritet., Även om det är sällsynt idag kan tankar som målats före slutet av 1970-talet fortfarande ha en blyfärgbeläggning om den ursprungliga färgen inte hade tagits bort av sandblästring till bar metall. Att se till att detta har gjorts bör vara i fokus för någon inspektion av äldre tankar.

tidpunkten för inspektioner kan vara knepigt, eftersom en tank måste tas ur drift för interiörinspektioner. Den första frågan som ska besvaras är om tornet kan tas offline och i så fall hur länge. En test avstängning kan utföras för att avslöja eventuella utmaningar innan arbetet., Många faktorer kommer att diktera när du kan lättast ta din tank ur drift. Placering av tanken, erforderliga flödeshastigheter, toppbehov, förmågan att isolera Vattentornet från systemet och möjligheten till IS i Vattentornet (på vintern och vårmånaderna) är alla överväganden som påverkar det slutliga beslutet. Förhöjda lagringstankar inspekteras bäst under det varmare vädret mellan sen vår och tidig höst. Om Vattentornet är mottagligt för isbildning är inspektion inte ett alternativ tills isen är helt ur tornet., Det finns metoder för inspektion som kan uppstå utan att ta tornet ur drift. En metod är att använda ett fjärrstyrt fordon (ROV). Alternativt kan inspektionsdykare hyras för att visuellt inspektera de inre ytorna. Ett tillstånd krävs i allmänhet inte från tillsynsmyndigheterna att inspektera, rengöra, reparera eller måla en tank. Ett tillstånd kommer dock att krävas om några ändringar görs i tanken, t.ex. installation av ventiler, luckor, överflöden eller någon typ av blandningsanordningar. Det rekommenderas att de lokala tillsynsmyndigheterna informeras innan Tank inspektion eller rengöring., Efter undervattenskontroll och/eller rengöring, och innan tanken tas i bruk, måste vattenprover från tanken analyseras för klorrester och eller koliforma bakterier. Om koliforma bakterier saknas och klorrester är acceptabelt kan tanken placeras tillbaka i drift. Om inte, fortsätt vattenprovtagningen tills två på varandra följande prover för koliforma är negativa. Om det behövs ska tanken desinficeras.

det vanligaste arbetet som utförs på vattentorn är ommålning., Med tanke på höjden och formen av vattentorn, och val i beläggningssystem med olika förväntan i livet, kan detta vara en komplicerad process. Många tankar kommer att kräva utsidan av en tank som ska förberedas med en kommersiell sandblästring för att avlägsna all befintlig beläggning. Om tanken är belägen nära Parker, bostäder eller företag, skulle sandblästring kräver ett skyddande inneslutningssystem, med baldakin över tanken under arbetet. Innan sandblästring för att avlägsna befintliga beläggningar rekommenderas miljöprovtagning för att testa förekomsten av bly i befintliga beläggningar., Om bly finns i de befintliga beläggningarna måste lämpliga inneslutningssystem utformas och tillhandahållas.

HR Green har lång erfarenhet av att designa, konstruera, underhålla och renovera vattenlagringstankar för både offentlig och privat användning. För att lära dig mer kontakt Ravi Jayaraman, PE (i Illinois), Heath Picken, PE (i Iowa), Mark Hardie, PE (i South Dakota), Adam Salo, PE (i Minnesota), och Michael Halde, PE (i Texas).