суббота, 10 апреля 2010 г.

Что такое водопровод

Водоснабжение,совокупность мероприятий по обеспечению водой различных её потребителей — населения, промышленных предприятий, транспорта и др. (см. Водопотребление). Комплекс инженерных сооружений, осуществляющих задачи В., называется системой В. или водопроводом. Все современные системы В. населённых мест являются централизованными: каждая из них обеспечивает водой большую группу потребителей.


В зависимости от назначения обслуживаемых объектов современные водопроводы подразделяются на коммунальные и производственные (промышленные или с.-х.). Наиболее крупные потребители воды — предприятия металлургической, химической, нефтеперерабатывающей промышленности, а также ТЭС. Некоторые мероприятия, связанные с использованием воды, по своей классификации не относятся к В. Например, подача воды для полива с.-х. полей представляет собой специальную отрасль водного хозяйства — орошение, подача воды по турбинам ГЭС относится к гидроэнергетике.



Для целей В. используются природные источники воды: поверхностные — открытые водоёмы (реки, водохранилища, озёра, моря) и подземные (грунтовые и артезианские воды и родники). Для нужд населения наиболее пригодны подземные воды. Однако для снабжения водой больших населённых мест подземных источников часто оказывается недостаточно, а получение из них значительного количеств воды экономически невыгодно. Поэтому для В. крупных городов и промышленных объектов используют преимущественно поверхностные источники пресной воды. Для получения воды из природных источников, её очистки в соответствии с нуждами потребителей и для подачи к местам потребления служат следующие сооружения: водоприёмные сооружения (см. Водозаборное сооружение); насосные станции первого подъёма, подающие воду к местам её очистки; очистные сооружения; сборные резервуары чистой воды; насосные станции второго или последующих подъёмов, подающие очищенную воду в город или на промышленные предприятия; водоводы и водопроводные сети, служащие для подачи воды потребителям. Общая схема водоснабжения (рис. 1) может видоизменяться в зависимости от конкретных условий. Если, например, вода источника не требует очистки, из схемы выпадают очистные и связанные с ними сооружения. При расположении источника на более высоких отметках, чем снабжаемый водой объект, вода может быть подана самотёком, и поэтому нет необходимости в устройстве насосных станций. Расположение водонапорных башен и резервуаров зависит от рельефа местности. В некоторых системах используется несколько источников В., что ведёт к увеличению числа основных сооружений. При большой разности отметок на территории объекта иногда устраивают так называемое зонное В., т. е. отдельные сети для районов города, расположенных на разных отметках, с отдельными насосными станциями. Иногда сооружают повысительные насосные станции, забирающие воду из основной сети города и подающие её в возвышенные районы.



Водоприёмные сооружения имеют различное устройство в зависимости от вида источников В. и местных условий. Для приёма поверхностных вод используются речные, водохранилищные, озёрные, морские водоприёмники. Для приёма подземных вод в зависимости от глубины залегания водоносных пластов применяются трубчатые (буровые) колодцы, горизонтальные водосборы, представляющие собой дренажные трубы или галереи, укладываемые в пределах водоносного пласта. Родниковые воды собираются при помощи каптажных сооружений (каменных резервуаров, приёмных камер и др.), располагаемых в месте наиболее интенсивного выхода родниковой воды.



Вода поднимается из подземных источников в большинстве случаев центробежными насосами. Весьма эффективны погружные насосы, опускаемые под уровень воды в колодец вместе с электродвигателем, заключённым в водонепроницаемый кожух. При использовании артезианских (напорных) вод после сооружения колодца уровень воды в нём устанавливается над водоносным пластом. Иногда давление в пласте столь велико, что вода самоизливается из колодца на поверхность земли. Для городских водопроводов, использующих подземные воды, обычно сооружают группу колодцев. Вода из них поступает в сборный резервуар и оттуда подаётся потребителям насосной станцией. Шахтные колодцы применяют при относительно неглубоком залегании подземных вод. В зависимости от глубины шахтных колодцев подъём воды из них может быть осуществлен обычными или погружными насосами. В системах В. населённых мест водоприёмные сооружения всех типов включаются в зону санитарной охраны.



Насосные станции современных систем В. оборудуются, как правило, центробежными насосами с электрическим приводом, а также регулирующей, предохранительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы.



Очистные сооружения обрабатывают природную воду с целью придания ей качеств, соответствующих требованиям потребителей (см. Водоочистка). Очищенная вода подаётся к объекту по водоводам и разводится по его территории водопроводной сетью. К уличной сети присоединяются домовые ответвления, по которым вода вводится в здания. Внутри зданий устраивается сеть внутреннего водопровода, подводящая воду к точкам её разбора через различные водоразборные устройства (краны). В благоустроенных жилых домах и в некоторых общественных зданиях устраиваются также системы, снабжающие потребителей горячей водой (см. Горячее водоснабжение). В производственных зданиях вода подводится к различным технологическим агрегатам, машинам, аппаратам, котлам и т.д. Разбор воды осуществляется частично и из наружной (уличной) сети через водоразборные колонки (краны). Подача воды для тушения пожаров осуществляется из наружных пожарных гидрантов, располагаемых на уличной сети. Внутренние пожарные краны устанавливаются в общественных и производственных зданиях, а также в жилых домах выше 11 этажей.



Для промышленных предприятий (в определённых условиях) применяют так называемые оборотные системы В. (рис. 2), а также системы с последовательным использованием воды. Оборотные системы служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды. При этом из источника подаётся вода только для восполнения её потерь при охлаждении и безвозвратных её расходов в производстве. Таким образом, количество воды, забираемой из источника, при оборотной системе значительно меньше, чем при обычной прямоточной системе. Это позволяет иногда использовать природный источник, который при прямоточной системе был бы недостаточным для данного потребителя. Системы с последовательным использованием воды применяют в тех случаях, когда вода, сбрасываемая одним производственным потребителем, может употребляться другим. Это также уменьшает количество воды, которое надо забирать из источника В.



Вследствие значительного роста водопотребления в населённых местах (в результате роста числа жителей, а также при наличии всех видов благоустройства) и промышленности в некоторых районах местные природные источники оказываются недостаточными для удовлетворения потребностей в воде. В такие районы вода подаётся из удалённых источников. Так, одним из источников В. Москвы является р. Волга, из которой вода поступает по каналу на расстояние 128 км; в центральные районы Донбасса вода подводится каналом и водоводами на расстояние 130 км.



Санитарный надзор. Качество подаваемой населению воды (на всём пути её транспортирования от водопроводной станции до потребителя) подвергается строгому санитарному контролю. Санитарный надзор, осуществляемый районными и городскими санэпидстанциями, распространяется на все системы хозяйственно-питьевого В. населённых мест и другие системы, подающие воду питьевого качества. Органами Государственного санитарного надзора в СССР утверждено "Положение о проектировании зон санитарной охраны централизованного водоснабжения и водных источников", обязательное для всех организаций, проектирующих и строящих системы В., и для всех водопроводных предприятий. На территории, входящей в зону санитарной охраны, устанавливается режим, обеспечивающий надёжную защиту источника В. от загрязнения и сохранение требуемых качеств воды. Проект зон санитарной охраны составляет неотъемлемую часть каждого проекта В., без которой он не может быть утвержден.



История В. насчитывает несколько тысячелетий. Ещё в Древнем Египте для получения подземных вод строились весьма глубокие колодцы, оборудованные простейшими механизмами для подъёма воды, использовались гончарные, деревянные и даже металлические (медные и свинцовые) трубы. В античном Риме имелись уже довольно крупные централизованные системы В.; сохранились акведуки, служившие для перехода самотёчных водопроводных каналов через овраги и долины. При раскопках в Новгороде был обнаружен водопровод из деревянных труб, время постройки которого относится к концу 11 — началу 12 вв. Имеются сведения о самотёчном водопроводе из гончарных труб, построенном в Грузии в 13 в. В 15 в. был сооружен родниковый водопровод для Московского Кремля. В 1-й половине 18 в. были построены водопроводные сооружения в Петербурге, Петергофе, Царском Селе. В 1804 закончено сооружение первого московского (мытищинского) водопровода, а в 1861 — петербургского городского водопровода. В 1902 вступил в действие новый водопровод Москвы с приёмом воды из Москвы-реки у деревни Рублёво. Всего в дореволюционной России централизованные системы В. имелись в 215 городах (около 20% общего их числа). За годы Советской власти В. получило большое развитие как по числу водопроводов и протяжённости водопроводных линий, так и по количеству воды, подаваемой населению и другим потребителям. К 1968 в СССР число городов, имеющих централизованное В., составляло 1600, а рабочих посёлков — 2520, протяжённость водопроводных линий выросла в 34 раза, а общее количество подаваемой в городские водопроводы воды — приблизительно в 40 раз.



Лит.: Фальковский Н. И., История водоснабжения в России, М. — Л., 1947; Конюшков А. М., Водоснабжение предприятий тяжелой промышленности, М., 1950; Покровский В. Н., Водоснабжение тепловых электростанций, М. — Л., 1950; Оводов В. С., Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, 2 изд., М., 1960; Руководство по коммунальной гигиене, т. 2, М., 1962; Абрамов Н. Н., Водоснабжение, М., 1967.



Н. Н. Абрамов.

Андрей Прораб.


Все мои статьи

суббота, 3 апреля 2010 г.

История водопровода

С самого начала своего существования человек строил попытки добыть питьевую воду. Вода - неотъемлемый элемент человеческой жизни. И дело тут не в том, что все мы состоим из нее на 80%, а в том, что она нужна нам непосредственно для нашего существования. Недаром древние философы называли воду - веществом, дающим жизнь. Это действительно так. Сегодня человечество достигло такого прогресса, что нам не приходится прилагать никаких усилий, чтобы получить воду. Достаточно просто открыть кран. Или купить воду в бутылке или съездить на близлежащий родник. Вариантов столько, что остается выбрать наиболее подходящий для Вас. Наши предки были в гораздо более затруднительном положении, чтобы добыть обыкновенной воды им приходилось самим придумывать способы ее доставки в свои дома. Археологические исследования показывают, что даже самые древнейшие цивилизации не обходились без систем обеспечения водой. Конечно, эти прообразы современных водопроводов были далеки от совершенства, но они были единственным средством для получения воды. Кроме того, уровень и смелость инженерной мысли авторов первых водопроводов оценивается современными инженерами выше всяких похвал. Своими системами водопроводов обладала почти каждая древняя цивилизация, например, Древняя Греция, Вавилон, Египет и др. Но самой первой и самой совершенной для того времени была система канализаций античного Рима. Ее уровень и устройство поражают даже по прошествию многих веков. Жители античного Рима использовали для различных нужд около 1000 литров воды в день. К слову, современный житель Рима потребляет в день в три раза меньше воды. Система водопроводов в античном Риме включала в себя: сами водопроводы, очистительные сооружения, системы снабжения фонтанов, водоотводные каналы и многое другое. Их строительство и эксплуатация финансировалась за счет специальных налогов, а также за счет средств, полученных в результате военных действий. Первые водопроводы строили по довольно простой, но в тоже время очень эффективной технологии. Методом отбора находили возвышенное место, на котором находился источник воды. Далее делали некое подобие искусственного водоема, в основании которого находилось несколько труб различного диаметра для различных целей. Самые большие трубы, как правило, вели в дома элиты, трубы среднего размера выводились на основные площади города, а самые маленькие трубы вели в дома обыкновенных жителей Рима. Улицы античного мира были буквально пронизаны подобными системами водопроводов, поэтому следующей ступеней развития систем водопровода стали водопроводы, находящиеся под землей. Подземные водопроводы состояли из труб, сделанных из дерева, глины или других материалов. Водопроводные системы Древнего Рима простирались на многие десятки километров, обеспечивая водой всех его жителей.


Памятник водопроводу