调节构筑物用来调节管网内的流量,有水塔和水池等。建于高地的水池其作用和水塔相同,既能调节流量,又可保证管网所需的水压。当城市或工业区靠山或有高地时,可根据地形建造高地水池。如城市附近缺乏高地,或因高地离给水区太远,以致建造高地水池不经济时,可建造水塔。中小城镇和工矿企业等建造水塔以保证水压的情况并不少见。
1.2.4.1 水塔
多数水塔采用钢筋混凝土或砖石等建造,但以钢筋混凝土水塔(图1.2.33)或砖支座的钢筋混凝土水柜用得较多。
钢筋混凝土水塔的构造如图1.2.34所示,主要由水柜(或水箱)、塔架、管道和基础组成。进、出水管可以合用,也可分别设置。进水管应设在水柜中心并伸到水柜的高水位附近,出水管可靠近柜底,以保证水柜内的水流循环。为防止水柜溢水和将柜内存水放空,须设置溢水管和排水管,管径可和进、出水管相同。溢水管上不应设阀门。排水管从水柜底接出,管上设阀门,并接到溢水管上。
图1.2.33 水塔照片
图1.2.34 支柱式钢筋混凝土水塔构造
和水柜连接的水管上应安装伸缩接头,以便温度变化或水塔下沉时有适当的伸缩余地。为观察水柜内的水位变化,应设浮标水位尺或电传水位计。水塔顶应有避雷设施。
水塔外露于大气中,应注意保温问题。因为钢筋混凝土水柜经过长期使用后,会出现微细裂缝,浸水后再加冰冻,裂缝会扩大,可能因此引起漏水。根据当地气候条件,可采取不同的水柜保温措施:或在水柜壁上贴砌8~10cm的泡沫混凝土、膨胀珍珠岩等保温材料;或在水柜外贴砌一砖厚的空斗墙;或在水柜外再加保温外壳,外壳与水柜壁的净柜不应小于0.7m,内填保温材料。
图1.2.35 钢筋混凝土水池
水柜通常做成圆筒形,高度和直径之比约为0.5~1.0。水柜过高不好,因为水位变化幅度大会增加水泵的扬程,多耗动力,且影响水泵效率。有些工业企业,由于各车间要求的水压不同,而在同一水塔的不同高度放置水柜;或有将水柜分成两格,以供应不同水质的水。
塔体用以支承水柜,常用钢筋混凝土、砖石或钢材建造。近年来也采用装配式和预应力钢筋混凝土水塔。装配式水塔可以节约模板用量。塔体形状有圆筒形和支柱式。
水塔基础可采用单独基础、条形基础和整体基础。(www.xing528.com)
砖石水塔的造价比较低,但施工费时,自重较大,宜建于地质条件较好地区。从就地取材的角度,砖石结构可和钢筋混凝土结合使用,即水柜用钢筋混凝土,塔体用砖石结构。
1.2.4.2 水池
给水工程中,常用钢筋混凝土水池、预应力钢筋混凝土水池和砖石水池等,其中以钢筋混凝土水池使用最广。一般做成圆形或矩形,如图1.2.35所示。
水池应有单独的进水管和出水管,安装地位应保证池内水流的循环。此外应有溢水管,管径和进水管相同,管端有喇叭口,管上不设阀门。水池的排水管接到集水坑内,管径一般按2h内将池水放空计算。容积在1000m3以上的水池,至少应设两个检修孔。为使池内自然通风,应设若干通风孔,高出水池覆土面0.7m以上。池顶覆土厚度视当地平均室外气温而定,一般在0.5~1.0m之间,气温低则覆土应厚些。当地下水位较高,水池埋深较大时,覆土厚度需按抗浮要求决定。为便于观测池内水位,可装置浮标水位尺或水位传示仪。
预应力钢筋混凝土水池可做成圆形或矩形,它的水密性高,大型水池可较钢筋混凝土水池节约造价。
装配式钢筋混凝土水池近年来也有采用。水池的柱、梁、板等构件事先预制,各构件拼装完毕后,外面再加钢箍,并加张力,接缝处喷涂砂浆使不漏水。
砖石水池具有节约木材、钢筋、水泥,能就地取材,施工简便等特点。我国中南、西南地区,盛产砖石材料,尤其是丘陵地带,地质条件好,地下水位低,砖石施工的经验也丰富,更宜于建造砖石水池。但这种水池的抗拉、抗渗、抗冻性能差,所以不宜用在湿陷性的黄土地区、地下水位过高地区或严寒地区。
复习思考题
1.给水管道材料选择是应考虑哪些因素?常用的给水管材有哪几种?各有什么优缺点?
2.阀门起什么作用?有几种主要型式?各安装在哪些部位?
3.排气阀和泄水阀应在哪些情况下设置?
4.为什么给水管道需设置支墩?应放在哪些部位?
5.给水管道穿越铁路或公路时有哪些技术要求?采用倒虹管穿越河道时应满足哪些技术要求?
6.水塔和水池应布置哪些管道?
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