การยกระดับประสิทธิภาพของสายจ่าย CCRR SUCS เพื่อรองรับความต้องการชลประทานที่เพิ่มขึ้น
ชลประทาน
ประปา
2026
สเปน
ส่งน้ำให้พื้นที่เกษตรกรรมที่ให้ผลผลิต
เมืองเลย์ดา ประเทศสเปน เป็นที่รู้จักในด้านผลผลิตทางการเกษตรและแนวทางการบริหารจัดการน้ำที่ล้ำสมัย กลุ่มสหกรณ์ CCRR SUCS ดูแลระบบชลประทานแบบแรงโน้มถ่วงที่จ่ายน้ำให้พื้นที่เพาะปลูก 2,841 เฮกตาร์ โดยในจำนวนนี้ประมาณ 1,800 เฮกตาร์ได้รับน้ำจากคลอง Canal d’Aragó i Catalunya ซึ่งเครือข่ายชลประทานในพื้นที่นี้ได้ติดตั้งโซลูชันไฮดรอลิกของ BERMAD คลองเปิดแห่งนี้มีความยาว 134 กิโลเมตรจากเทือกเขาพิเรนีส ส่งน้ำไปยังหลายพื้นที่เกษตรกรรม รวมถึง CCRR SUCS ด้วย
เป็นเวลาหลายปีที่ CCRR SUCS ใช้อ่างเก็บน้ำสองแห่งสำหรับกักเก็บน้ำที่ได้จากคลอง ได้แก่ อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่และอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก ซึ่งทั้งสองแห่งเชื่อมต่อกันด้วยแรงโน้มถ่วง อ่างเก็บน้ำเหล่านี้ทำงานเป็นระบบเดียวกัน โดยอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่อยู่ระดับต่ำกว่าปล่อยน้ำผ่านท่อทางออก DN400 ไปยังเครือข่ายชลประทาน การจัดการในลักษณะนี้มีประสิทธิภาพจนกระทั่งความต้องการใช้น้ำชลประทานที่เพิ่มขึ้นในช่วงฤดูสูงสุดก่อให้เกิดความท้าทายในการดำเนินงานและข้อจำกัดของโครงสร้างพื้นฐาน
การเอาชนะข้อจำกัดด้านการไหลและโครงสร้าง
- ความสามารถในการไหลจำกัด: โครงสร้างพื้นฐานเดิม โดยเฉพาะท่อคอนกรีต DN400 ที่ออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการที่ต่ำกว่าในอดีต จำกัดการไหลของระบบไว้ที่ประมาณ 700 ลิตรต่อวินาที (ลิตรต่อวินาที) เมื่อความต้องการใช้น้ำชลประทานเพิ่มสูงขึ้น ข้อจำกัดนี้จึงกลายเป็นปัญหาสำคัญ เนื่องจากกลุ่มผู้ใช้งานต้องการอัตราการไหลที่สูงขึ้นในช่วงเวลาสูงสุด
- แรงดันไม่เพียงพอ: เมื่อความต้องการของระบบเพิ่มขึ้นจนเกินขีดความสามารถที่แนะนำของท่อ DN400 จึงเกิดปัญหาแรงดันน้ำชลประทานไม่เพียงพอบ่อยครั้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการชลประทานลดลง
- ความเสี่ยงด้านโครงสร้าง: การไหลที่มากเกินไปส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของผนังอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ การเปลี่ยนท่อ DN400 เดิมเป็นท่อขนาดใหญ่กว่านั้นไม่สามารถทำได้ เนื่องจากต้องมีการปรับเปลี่ยนผนังอ่างเก็บน้ำ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านโครงสร้างและปัญหาด้านเสถียรภาพที่สำคัญ
- โครงสร้างพื้นฐานเสื่อมสภาพ: คุณภาพและความน่าเชื่อถือของท่อ DN400 ลดลงตามกาลเวลาเนื่องจากต้องรับอัตราการไหลสูงอย่างต่อเนื่อง
การเปลี่ยนท่อ DN400 เป็นท่อขนาดใหญ่กว่าไม่สามารถทำได้ เนื่องจากต้องมีการปรับเปลี่ยนผนังอ่างเก็บน้ำและก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านโครงสร้างที่สำคัญ ดังนั้นจึงมีการพิจารณาหาทางเลือกอื่นแทน
อัปเกรดระบบไฮดรอลิกโดยไม่ต้องปรับโครงสร้าง
เป้าหมายคือการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโดยไม่เปลี่ยนแปลงท่อ DN400 หรือกระทบต่อความมั่นคงของโครงสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ มีการติดตั้งท่อ DN900 ใหม่เพื่อเชื่อมต่ออ่างเก็บน้ำขนาดเล็กกับท่อ DN400 และติดตั้งวาล์วควบคุมการไหลแบบไฮดรอลิก BERMAD ที่จุดเชื่อมต่อของท่อเก่าและท่อใหม่ วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเพิ่มความสามารถในการไหลสูงสุดของระบบเป็นประมาณ 1,500 ลิตรต่อวินาที โดยยังคงรักษาสภาพการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับโครงสร้างพื้นฐานเดิม
การให้ความสำคัญกับการรับน้ำจากอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ซึ่งมีปริมาณน้ำสำรองมากที่สุดเป็นสิ่งสำคัญ หากไม่มีการแทรกแซง ระบบที่ใช้แรงโน้มถ่วงจะเลือกใช้น้ำจากอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กที่อยู่ในระดับสูงกว่าโดยอัตโนมัติ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ โครงการจึงตั้งเป้าจำกัดการไหลผ่านท่อ DN400 ไว้ที่ประมาณ 400 ลิตรต่อวินาที ซึ่งถือว่าเป็นอัตราที่ปลอดภัยต่อโครงสร้างพื้นฐาน ความต้องการน้ำส่วนเกินจากจุดนี้จะถูกจ่ายผ่านท่อ DN900 ใหม่จากอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก วิธีการนี้นำไปสู่การประเมินทางเลือกหลายแนวทางเพื่อให้สามารถควบคุมการไหลได้อย่างเหมาะสม ปกป้องโครงสร้างพื้นฐาน และเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงาน
การจัดลำดับความสำคัญในการควบคุมการไหลในเครือข่ายจ่ายน้ำแบบแหล่งจ่ายคู่
หนึ่งในแนวทางแก้ไขที่เสนอคือการใช้วาล์วควบคุมการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งให้ความแม่นยำสูงและสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการแบบเรียลไทม์เมื่อใช้งานร่วมกับเครื่องวัดการไหลอัจฉริยะ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณ แหล่งจ่ายไฟที่ไม่เสถียรในพื้นที่ และข้อกำหนดเฉพาะอื่น ๆ ของท้องถิ่น ลูกค้าจึงเลือกใช้แนวทางอื่นแทน
ทางเลือกที่เลือกใช้คือวาล์วควบคุมการไหลและลดแรงดันขนาด 28″ รุ่น M5–772 ซึ่งเป็นระบบไฮดรอลิกเต็มรูปแบบ มีต้นทุนคุ้มค่า และสามารถทำงานได้สองทิศทาง พร้อมติดตั้งไพล็อตวัดความต่างแรงดันและชุดออริฟิซทางขาเข้า วาล์วนี้ถูกติดตั้งบนท่อใหม่ขนาด DN900 และทำงานโดยตรวจจับความต่างแรงดันระหว่างท่อ DN400 เมื่อการไหลผ่านท่อ DN400 ต่ำกว่าค่าที่กำหนด 400 ลิตรต่อวินาที วาล์วควบคุมการไหลนี้จะปิดอยู่ โดยให้ความสำคัญกับการจ่ายน้ำจากอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่เป็นหลัก เมื่อความต้องการน้ำเกิน 400 ลิตรต่อวินาที ไพล็อตวัดความต่างแรงดันจะตรวจจับการสูญเสียแรงดันที่เพิ่มขึ้นผ่านชุดออริฟิซและค่อย ๆ เปิดวาล์วเพื่อเสริมการไหลจากอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก ในขณะที่ยังคงรักษาการจ่ายน้ำจากท่อ DN400 ไว้ที่ประมาณ 400 ลิตรต่อวินาที
ฟังก์ชันลดแรงดันจะช่วยให้สามารถจ่ายน้ำได้อย่างต่อเนื่องหากท่อ DN400 ไม่สามารถจ่ายน้ำได้ 400 ลิตรต่อวินาที เช่น ในกรณีที่เกิดการอุดตันหรืออยู่ระหว่างการบำรุงรักษา ในกรณีดังกล่าว ไพล็อตควบคุมการไหลจะไม่สามารถตรวจจับการสูญเสียแรงดันผ่านออริฟิซและจะไม่เปิดวาล์ว ในสถานการณ์นี้ ไพล็อตลดแรงดันจะเข้ามาทำงาน โดยเปิดวาล์วเพื่อให้มีการไหลตราบใดที่แรงดันขาออกต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ของไพล็อต หมายความว่าในกรณีวิกฤตเฉพาะนี้ ความจุทั้งหมดจะถูกจ่ายจากอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก การกำหนดค่านี้ช่วยให้เกิดสมดุลที่ปลอดภัย อัตโนมัติ และมีประสิทธิภาพสูงระหว่างอ่างเก็บน้ำทั้งสองแห่ง พร้อมทั้งรับประกันการจ่ายน้ำที่เชื่อถือได้และปกป้องโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่
ประสิทธิภาพระยะยาวที่พิสูจน์แล้วและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน
- ระบบได้ดำเนินงานอย่างประสบความสำเร็จเป็นเวลาหลายปี ด้วยประสิทธิภาพที่เสถียรและมีประสิทธิผล พร้อมการควบคุมการไหลที่เชื่อถือได้
- ความสามารถในการไหลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าอย่างมีประสิทธิภาพ โดยยังคงรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างและความน่าเชื่อถือของอ่างเก็บน้ำและเส้นท่อไว้
- ระบบสามารถปรับเปลี่ยนตามความต้องการได้โดยอัตโนมัติ เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
- ช่างเทคนิค CCRR SUCS สามารถปรับวาล์วได้อย่างง่ายดายเมื่อจำเป็น และเข้าใจการทำงานของวาล์วอย่างถ่องแท้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพระยะยาวและช่วยให้การบริหารจัดการต่อเนื่องเป็นเรื่องง่ายขึ้น
