เล่มที่ 39
การประปา
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
การสูบส่งและจ่ายน้ำประปา

น้ำดิบที่ผ่านกรรมวิธีการผลิตจนได้น้ำประปาที่สะอาดได้มาตรฐานน้ำดื่มขององค์การอนามัยโลก จะถูกนำไปเก็บไว้ในถังเก็บน้ำ ที่มีการป้องกันสิ่งสกปรกเจือปน จากนั้นจึงทำการสูบส่งและสูบจ่ายน้ำด้วยวิธีการเพิ่มแรงดัน เพื่อส่งน้ำผ่านท่อประปา ไปยังบ้านเรือนประชาชน สำหรับใช้อุปโภคบริโภคในชีวิตประจำวันตามความต้องการ

น้ำที่ได้จากกรรมวิธีการผลิตน้ำประปาจะถูกกักเก็บไว้ที่ถังเก็บน้ำ ก่อนที่จะสูบส่งหรือสูบจ่ายน้ำประปาบริการประชาชน ความจุของถังเก็บน้ำจะออกแบบให้เหมาะสมกับกำลังการผลิตของโรงงานผลิตน้ำประปาและปริมาณการใช้น้ำประปา ถังเก็บน้ำที่มีขนาดใหญ่มักเป็นถังคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่ก่อสร้างอยู่ใต้ดินหรือสูงจากพื้นดินไม่มาก สำหรับกักเก็บน้ำอย่างเดียว ส่วนถังเก็บน้ำอีกแบบหนึ่งที่มีขนาดไม่ใหญ่นัก อาจก่อสร้างด้วยคอนกรีตเสริม เหล็กหรือเหล็กแผ่น โดยก่อสร้างให้มีความสูง จากพื้นดินมากๆ โดยทั่วไปเรียกถังเก็บนํ้าประเภทนี้ว่า "หอถังสูง" การที่สร้างหอถังสูงให้มีความสูงมากๆ เพราะมีจุดประสงค์ ให้หอถังสูงทำหน้าที่เพิ่มแรงดันเพื่อส่งน้ำผ่านท่อประปา และกักเก็บน้ำด้วย ขนาดของถังเก็บน้ำควรมีความจุ ไม่น้อยกว่าความต้องการใช้น้ำในช่วงสูงสุด (on peak) ของวัน ส่วนความสูงของหอถังสูงจะต้องสูงเพียงพอที่จะเพิ่มแรงดัน เพื่อส่งผ่านท่อน้ำประปาไปถึงบ้านเรือนประชาชนด้วยแรงดันน้ำที่เพียงพอและเหมาะสมกับความต้องการใช้น้ำ


หอถังสูง เป็นถังกักเก็บน้ำที่ต้องเพิ่มแรงดันในการส่งน้ำผ่านท่อประปา มักใช้กับการประปาขนาดเล็ก

การส่งน้ำผ่านท่อประปาโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก (gravity flow) คือ การให้น้ำไหลไปตามท่อประปาอย่างอิสระ จากระดับสูง ไปสู่ระดับต่ำตามธรรมชาติ วิธีการอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกนี้ ต้องมีแหล่งผลิตและกักเก็บน้ำประปาอยู่สูงกว่าบ้านเรือนประชาชน มากพอที่จะดันนํ้าให้ไหลไปตามท่อประปาตามต้องการ ตัวอย่างการประปาที่ใช้วิธีอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก เช่น การประปาที่มีแหล่งผลิตและกักเก็บน้ำประปาที่อยู่บนเนินเขา การประปาจากเขื่อนกักเก็บน้ำ ข้อดีของวิธีนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่าย ในการสูบน้ำ


การวางท่อประปา เพื่อลำเลียงน้ำให้แก่ชุมชนที่อยู่อาศัย

กรณีที่ไม่มีแหล่งกักเก็บน้ำที่อยู่สูงเพียงพออาจใช้วิธีการสร้างหอถังสูง เพื่อเพิ่มแรงดันน้ำ ให้เพียงพอต่อการใช้งาน ความสูงและความจุของหอถังสูง ต้องออกแบบให้เหมาะสม กับความต้องการใช้น้ำของประชาชน การสร้างหอถังสูง เพื่อเพิ่มแรงดันน้ำมักใช้กับการประปาที่มีขนาดเล็ก  และมีพื้นที่การให้บริการไม่ใหญ่มาก เช่น การประปาหมู่บ้าน การประปาชุมชน

หากเป็นการประปาขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่ของการให้บริการและความต้องการใช้น้ำปริมาณมาก ถ้าใช้ระบบหอถังสูงจะไม่เหมาะสม เพราะหอถังสูงต้องมีขนาดใหญ่มากและต้องมีความสูงมากๆ จึงจะมีปริมาณและแรงดันน้ำเพียงพอต่อความต้องการของประชาชน ผู้ใช้น้ำ วิธีที่เหมาะสมคือ ใช้วิธีการสูบจ่ายน้ำโดยตรง (Direct Pumping) โดยการใช้เครื่องสูบน้ำทำการสูบน้ำ จากถังเก็บน้ำเพิ่มแรงดัน เพื่อส่งน้ำผ่านท่อประปาไปยังบ้านเรือนประชาชน ส่วนการควบคุมความเร็วของน้ำไหล และความดันของน้ำภายในท่อ จะถูกควบคุม โดยเครื่องสูบน้ำและขนาดท่อที่ออกแบบไว้ ขนาดและชนิดของเครื่องสูบน้ำ จะถูกออกแบบให้เหมาะสมกับปริมาณน้ำที่ต้องการสูบจ่ายให้ประชาชน  และในกรณีที่ต้องการเพิ่มแรงดันของน้ำในท่อประปา เป็นระยะๆ อาจติดตั้งเครื่องสูบน้ำเพิ่มแรงดัน (Booster Pump) ไว้ตามจุดที่มีแรงดันต่ำ เพื่อส่งน้ำต่อเป็นทอดๆ ข้อดีของวิธีสูบจ่ายน้ำโดยตรงคือ สามารถเพิ่มกำลังการส่งน้ำได้ทันทีเมื่อต้องการ แต่มีข้อเสียคือ กรณีไฟฟ้าดับหรือเครื่องสูบน้ำเสีย จะไม่สามารถจ่ายน้ำได้


ท่อส่งน้ำประปา เพื่อจ่ายน้ำไปยังบ้านเรือนประชาชน

ท่อประปามีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง ที่จะทำหน้าที่ลำเลียงน้ำประปา ไปยังบ้านเรือนประชาชน ลักษณะของท่อประปาจะเป็นโครงข่ายของท่อขนาดต่างๆ ที่เชื่อมโยงถึงกัน โดยทั่วไปจะเรียกว่า "ระบบท่อประปา" คุณลักษณะสำคัญ ของระบบท่อประปา คือ ต้องมีท่อขนาดใหญ่เพียงพอ ที่จะสามารถลำเลียงน้ำ ไปยังบ้านเรือนประชาชนได้ทั่วทุกพื้นที่การให้บริการ จนถึงบ้านเรือนประชาชน ที่อยู่ปลายเส้นท่อประปา ด้วยปริมาณและแรงดันน้ำที่เหมาะสมเพียงพอ ท่อต้องทนแรงดันน้ำที่เกิดจากการสูบจ่ายน้ำได้ และที่สำคัญที่สุด ต้องป้องกันการปนเปื้อน จากภายนอกเข้าสู่ภายในท่อประปา
การประปาขนาดเล็กที่มีพื้นที่การให้บริการและปริมาณการใช้น้ำไม่มากนัก ระบบเครือข่ายท่อประปาจะไม่ซับซ้อน คือ ใช้วิธีการสูบจ่ายน้ำโดยตรงจากถังเก็บน้ำของโรงงานผลิตน้ำส่งผ่านท่อประปา ไปยังบ้านเรือนประชาชน กรณีที่เป็นการประปาขนาดใหญ่ มีพื้นที่การให้บริการและปริมาณการใช้น้ำมาก จำเป็นต้องมีระบบท่อส่งน้ำ ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำประปา ไปกักเก็บไว้ที่ถังเก็บน้ำของสถานีสูบจ่ายน้ำ ที่มีการก่อสร้างกระจายอยู่โดยรอบพื้นที่การให้บริการ เพื่อทำหน้าที่สูบจ่ายน้ำส่งผ่านท่อประปาไปยังบ้านเรือนของประชาชน จำนวนสถานี ควรมีการออกแบบให้สัมพันธ์ กับขนาดพื้นที่การให้บริการและเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายเดียวกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสูบจ่ายน้ำให้ทั่วถึง ตามความต้องการใช้น้ำ