Основним завданням роботи водонапірної вежі є компенсація не збіги режимів подачі і споживання води в окремі години доби, які досягаються акумулюванням надлишку води, що подається в один годинник і поповненням її нестачі в інші години доби.
Водонапірна вежа є водонапірні бак, розташований на підтримуваної конструкції (стовбурі) на розрахунковій висоті (рис. 8.25). Навколо бака для його утеплення найчастіше влаштовують намет на консолях, випущених з опорної конструкції. Шатер повинен бути з легкого матеріалу, покритого теплоізоляцією і вогнетривкої фарбою. У районах теплого клімату шатра можна не робити, але тоді бак повинен мати перекриття. При досить швидкому обміні води в баку можна обійтися без намету і в холодній місцевості, так як при цих умовах замерзання води в баку малоймовірно навіть при великих морозах. В одній і тій же водонапірній башті можна на різній висоті встановлювати два і навіть три бака, які обслуговують системи водопроводів з різними тисками (на промислових підприємствах).
Водонапірні башти роблять з різних матеріалів: бетону, залізобетону, цегли, металу і дерева. Несучою конструкцією веж є циліндричні (різних форм в плані) стіни, колони і металеві гратчасті конструкції. Резервуари залізобетонних веж переважно круглі або багатокутні в плані зі сферичним увігнутим днищем. На невеликих вежах влаштовують резервуари з плоским днищем. Залізобетонна водонапірна вежа з опорним корпусом у вигляді суцільної циліндричної стінки постійного діаметра найбільш поширена в будівельній практіке.Строіть вежі такого типу можна зі швидкісного методу, крім того зменшуються витрати на опалубку і ліси, так як застосовується рухлива опалубка.
8.25. Схема обладнання водонапірної вежі трубопроводами:
і - засувка; 2 - подающе-розвідний трубопровід; 3 - компенсатор; 4 - трубопровід подачі води з бака; 6 - зворотний клапан; 6 - сітка; 7 - поплавковий клапан; 8 - воронка; 9 - металеві сходи; 10 - грязьова труба; 11 - заслінка на грязьовий трубі; 12 - переливний трубопровід.
Більшість залізобетонних веж споруджують зі збірних елементів. Приміщення в баштах використовують для потреб водопровідного господарства. Вежі споруджують з баками ємністю до 800 м 3 при висоті до 40 м.
Металеві вежі в нашому будівництві мало поширені з метою, збереження металу; лише іноді роблять сталеві вежі системи В.Г.Шухова. Порівняно з іншими типами веж сталеві найбільш використовувані для сейсмічних районів. Металеві вежі зі стовбуром з труби широко застосовують в сільськогосподарському водопостачанні.
Дерев'яні водонапірні башти роблять на тимчасових водопроводах і для невеликих водопроводів колгоспів або радгоспів (в місцях, багатих лісами). Ці вежі вигідні лише тоді, коли потрібні невеликі висота і ємність. На дерев'яних вежах встановлюють сталеві баки з плоским дном. Іноді (при ємкості не більше ніж 100 м 3) роб-баки з клепок, стягнуті сталевим обручами.
Водонапірні башти обладнають подає, переливним і спускним трубопроводами. Подає (він же часто і розвідний) трубопровід подає воду в резервуар (при надмірній подачі води насосами) або в мережу. У рідкісних випадках влаштовують окремо подає і розвідний трубопроводи. Подаючий трубопровід бажано встановлювати на висоті верхнього рівня води в резервуарі. Тоді на кінці його роблять поплавковий клапан, який автоматично закриває трубопровід, коли рівень води в резервуарі досягає верхньої позначки. Переливний трубопровід служить для запобігання переповнення резервуара. Спускний (грязьовий) трубопровід у вигляді короткого відгалуження приєднаний до переливні трубопроводу і призначений для повного спорожнення резервуара. На цьому відгалуженні встановлена засувка, яка відкривається тільки при необхідності видалити з резервуара осад. У вежі повинен бути встановлений показник рівня води в резервуарі. В основному застосовуються поплавкові пристрої. У тих випадках, коли водонапірна вежа пов'язана з автоматичною системою водопостачання, в резервуарі встановлюють поплавковий вимикач, який керує роботою насосів в залежності від рівня води. Різновидом водонапірної башти - водонапірні колони, високі металеві або залізобетонні резервуари. У нашій країні їх роблять дуже рідко.
Будівництво водонапірної колони доцільно тоді, коли вона призначена (головним чином) для зберігання аварійного запасу води і значне зниження напору в період, коли запас води витрачено (такі умови часто зустрічаються на металургійних заводах). Наявність водонапірної колони для зберігання аварійного запасу води дає можливість у багатьох випадках обійтися без додаткового енергетичного резерву на насосних станціях. Перевагою водонапірної колони є те, що вона сприяє пом'якшенню гідравлічних ударів в мережі, так як в ній стикається з атмосферою значна площа поверхні води. Колону доцільно розташовувати по можливості ближче до основного джерела виникнення гідравлічних ударів, тобто до насосної станції.