ВОДОСНАБЖЕ́НИЕ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ВОДОСНАБЖЕ́НИЕ, совокупность мероприятий по обеспечению водой потребителей – населения, пром. предприятий, транспорта и др. Для решения задач В. используются комплексы инж. сооружений, называемые системами В., или водопроводами.
Системы В. подразделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. Помимо этого, вода используется для мойки улиц, поливки зелёных насаждений и др. целей. Некоторые мероприятия, связанные с использованием воды, по своей классификации не относятся к В. Напр., подвод воды на поля для полива с.-х. угодий относится к орошению, подача воды по турбинам ГЭС – к гидроэнергетике и др. В зависимости от вида объекта, снабжаемого водой, системы В. бывают городскими, поселковыми, промышленными и т. п. При этом водой может обеспечиваться как один объект, так и группа однородных или разнородных потребителей на территории района. На пром. предприятиях в зависимости от схемы использования воды системы также имеют свою классификацию (с последовательным использованием воды, оборотное В. и др.). Различают В. из поверхностных (ре́ки, водохранилища, озёра, моря) и подземных (грунтовые и артезианские воды, родники) источников. По способу подачи воды потребителям системы В. могут быть напорными, безнапорными и комбинированными. В общем виде в систему В. (водопровод) входят сооружения для забора воды из
источника (см. Водозаборное сооружение) и её очистки (см. Очистка природных вод); сборные резервуары для хранения чистой воды и регулирования напора; водоводы, насосные станции и водопроводные сети (рис. 1). Общая схема может видоизменяться в зависимости от конкретных условий. Напр., если вода из источника не требует очистки, то отпадает необходимость в очистных сооружениях. Если источник В. расположен выше отметок снабжаемой водой территории, то появляются предпосылки для подачи воды потребителю самотёком, без устройства насосной станции. При совпадении режима работы насосной станции и режима водопотребления не нужны водонапорные башни и резервуары для регулирования напора. Таким образом, обязательными элементами системы В. являются водозаборные сооружения, водоводы и водопроводная сеть.
Вид водозаборного сооружения зависит от характера источника водоснабжения. Подъём и перекачка воды на очистные сооружения или (при их отсутствии) к потребителю осуществляется насосной станцией 1-го подъёма. Расположение очистных сооружений возможно вблизи как водозаборных сооружений, так и потребителя. После кондиционирования (обработка природной воды с целью придания ей требуемых качеств) вода подаётся потребителю насосной станцией 2-го подъёма. В ряде случаев устраивают несколько последовательно или параллельно работающих станций. Резервуары чистой воды (сборные резервуары) служат для сглаживания неравномерности режима работы насосных станций 1-го и 2-го подъёмов и для хранения аварийных и противопожарных объёмов воды.
Водоводы (сооружения для транспортирования воды к месту её распределения) представляют собой систему труб (напорных и безнапорных) и каналов, по которым вода поступает к объекту потребления.
Для распределения воды по территории объекта и раздачи её потребителям устраивается водопроводная сеть. Она представляет собой систему трубопроводов, уложенных по улицам, проездам и т. д., оборудованных необходимой арматурой для регулирования расхода воды, а также водоразборными устройствами на цели пожаротушения, поливки и др.
Водонапорные сооружения выполняют ту же роль, что и резервуары чистой воды. Они сглаживают несовпадение режима работы насосной станции 2-го подъёма и режима водопотребления и позволяют повысить надёжность и эффективность работы систем В. в целом.
Вода к потребителю может подаваться как по единой (объединённой), так и по раздельным системам В. В городах, как правило, устраивают единую систему В. для хозяйственно-питьевых и противопожарных целей. Вода на технологич. и противопожарные нужды предприятий в зависимости от требуемого качества и экономич. целесообразности может быть получена как от объединённой системы В., так и от специально построенной. Забор воды на поливку улиц и газонов может осуществляться как из гор. сети, так и из постороннего источника. Вопрос об объединении систем в этом случае решается с учётом экономич., технич. и санитарно-гигиенич. факторов.
Качество подаваемой населению воды подвергается строгому санитарному контролю. Санитарный надзор распространяется на все системы хозяйственно-питьевого В. населённых мест; организуются зоны санитарной охраны, в которых обеспечивается надёжная защита источника В. от загрязнения.
История водоснабжения
Системы В. – один из признаков развитой гор. цивилизации. Цистерны для воды известны в городских центрах индской цивилизации. В Китае В. известно с эпохи Инь (14–11 вв. до н. э.). С 4-го тыс. до н. э. на Ближнем и Среднем Востоке (в Месопотамии, Иране, Маргиане, Египте) появились водопроводы из керамич., свинцовых, каменных труб. Первый известный арочный акведук (длина 295 м) был возведён при Синаххерибе в Ассирии (691). На Самосе при Поликрате построен водопровод, в состав которого входил туннель длиной св. 1000 м (530-е гг.). Особого развития система В. достигла в античных городах. В Афинах водопровод появился при Писистрате (6 в.). Древнейший водопровод Рима (Aqua Appia) длиной 16,5 км построен в 312 до н. э. Римляне создали и первые водоочистные (водоотстойные) сооружения. К кон. 5 в. н. э. в Риме действовали 14 водопроводов общей длиной ок. 570 км (рис. 2). Возведённые римлянами акведуки сохранились до наших дней во многих городах Франции, Испании и др. стран, входивших в состав Рим. империи.
Рим. традиция коммунальных систем В. была перенесена в Византию. Так, в Константинополе при имп. Валенте (ок. 370) был сооружён акведук (сохр.); при Юстиниане I (ок. 532) построены подземные цистерны (Бинбирдирек – «Тысяча и одна колонна») пл. 138 х 65 м со сводчатым потолком, поддерживаемым 336 мраморными колоннами.
Первые сведения о создании гор. водопроводов в ср.-век. Европе относятся к 12–13 вв. Однако развитие систем В. в средние века не поспевало за ростом гор. населения, что способствовало распространению часто повторявшихся эпидемий. В Париже – крупнейшем европ. городе – осн. масса населения до нач. 19 в. пользовалась водой из Сены, принимавшей одновременно и гор. стоки.
Только с началом пром. переворота картина развития В. резко изменилась. Необходимость обеспечения потребностей произ-ва водой в огромных объёмах привела к сооружению широкой сети водопроводов в городах. По мере развития науч.-технич. прогресса его достижения использовались и в В.: применение электроэнергии, создание очистных сооружений, аэрация и др.
На Руси водопроводы появляются в кон. 11 – нач. 12 вв. (дерев. трубы этого времени открыты в Новгороде). В Московском Кремле при Иване Калите (1-я пол. 14 в.) был сооружён резервуар, куда вода поставлялась по дерев. трубам из Москвы-реки с помощью водоподъёмного колеса. В 1492 в Кремле построен первый самотёчный водопровод из кирпичных труб. В 17 в., кроме кремлёвского, водопроводы появились в сёлах Коломенское и Измайлово. В 1-й пол. 18 в. были построены водопроводы в С.-Петербурге, Петергофе, Царском Селе. Первый коммунальный водопровод – Екатерининский самотёчный водопровод в Москве (1781–1804), доставлявший воду из Мытищ по кирпичной галерее длиной 21 км (долину р. Яуза пересекал многоарочный акведук длиной 356 м) в бассейн на Трубной пл.; затем по трубам она шла к гор. фонтанам для разбора воды. С 1830 в с. Алексеевское работала водокачка с паровыми машинами, которые поднимали воду в резервуар на Сухаревой башне и из него – в гор. фонтаны. В 1850–53 проведены водопроводы из Москвы-реки. С 1902 действует водопровод с приёмом воды из Москвы-реки у дер. Рублёво. Первый коммунальный водопровод в С.-Петербурге построен в 1863–1864. Ускоренными темпами водопроводная сеть развивалась в 20 в., что, в частности, позволило к сер. 1930-х гг. Москве сравняться по душевому потреблению воды со столицами ведущих европ. государств. В нач. 21 в. РФ по душевому потреблению воды занимает одно из ведущих мест в Европе.