Interested Article - Водоснабжение

Жители Лалитпура (Непал) набирают воду.

Водоснабжéние — подача поверхностных или подземных вод потребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах . Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом .

История

Колодец в деревне провинции Фарьяб , Афганистан

С древности люди селились там, где есть питьевая вода. Первые колодцы появились в III тысячелетии до н. э. В Древнем Египте уже использовались простейшие механизмы для подъема воды из колодцев, там были изобретены и широко использовались нории , применяемые для орошения.

Акведук Валента в Стамбуле

Поликрат в VI веке до н.э. построил на острове Самос водопровод, по которому шла родниковая вода, в его состав входил тоннель протяжением более 1000 метров . В древнегреческом Пергаме был сооружен водопровод из свинцовых труб, в котором было использовалось изобретение механика Ктезибия . Древние Афины в период их расцвета, когда их население достигло 200 тыс. человек, имели 18 водопроводов, по которым вода шла в город с гор. Но самая передовая система водоснабжения древности была создана в Древнем Риме . Первый водопровод для снабжения римской столицы , Aqua Appia , был открыт в 312 году до н.э. К концу III века н.э. число водопроводов, снабжавших водой Рим , достигло 11. Остатки обширных сооружений, строившихся римлянами для снабжения водой городов в покоренных провинциях, сохранились у Арля , Авиньона , Аркёя , Стамбула , Лиона , Майнца , Нима и Трира . Римские водопроводы пересекали большие долины с помощью акведуков .

Паровая водоподъемная станция в Челси (Лондон), 1752 год

В Средние века большинство древнеримских водопроводов были запущены и развалились. Потребности городов удовлетворялись из колодцев, вырытых внутри городских стен. Первые сведения о создании водопроводов в средневековых городах Европы относятся к XII-XIII векам. Однако их сооружение не поспевало за ростом населения городов, что способствовало эпидемиям. В 1623 году в Париже начал действовать fr , но основная масса населения города вплоть до начала XIX века пользовалась водой из Сены , куда также сливались нечистоты.

Лишь изобретение паровых машин позволило применить для перекачивания воды плунжерные , а затем и центробежные насосы и перейти к устройству напорных водопроводов. В XIX веке в городах Европы стали сооружаться обширные системы водопроводов и появились системы очистки воды . На очистных станциях сначала применялось отстаивание с фильтрованием, затем стал применяться метод коагулирования . В домах горожан стали появляться водоразборные краны, умывальники, души и ванные, но лишь во второй половине XIX века стали строиться водопроводы, которые могли доставлять воду жителям самых верхних этажей. На рубеже XIX и XX веков происходил переход к снабжению городов очищенной и обеззараженной водой из рек и озер. В Европе преобладал метод озонирования воды, в США и России получило наибольшее распространение хлорирование .

Плунжерный насос водонасосной станции (Германия)

Цели водоснабжения

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:

  • расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ, полив огородов, газонов и полей, и т. д.),
  • расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),
  • расход для пожаротушения.

При подаче воды учитывают её качество, например, к питьевой воде предъявляются требования СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку . При проектировании и эксплуатации систем водоснабжения также учитываются принятые нормы расхода воды потребителями .

При ведении боевых действий в засушливой и маловодной местности организация бесперебойного водоснабжения войск становится трудной, но важнейшей задачей, не уступающей по значимости снабжению боеприпасами или топливом.

Источники водоснабжения

Очистка воды с помощью ультрафильтрации в Кульмбахе

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в её составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

  • обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
  • обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;
  • давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путём простой и дешевой её очистки;
  • обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;
  • обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

Система водоснабжения

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение её качества в недопустимых пределах).

Основные элементы системы водоснабжения

Принципиальная схема водоснабжения: 1 — источник водоснабжения , 2 — водоприемное сооружение , 3 — насосная станция I подъема, 4 — очистные сооружения , 5 — резервуар чистой воды, 6 — насосная станция II подъема, 7 — водоводы , 8 — водонапорная башня , 9 — водораспределяющая сеть

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, её очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

  • водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,
  • водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам её очистки, хранения или потребления,
  • сооружения для очистки воды,
  • водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам её потребления,
  • башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие её элементы могут меняться весьма сильно. Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый источник водоснабжения : его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от него до снабжаемого водой объекта и т. п. Иногда для одного объекта используется несколько природных источников.

Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков. По назначению :

  • системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),
  • системы производственного водоснабжения,
  • системы сельскохозяйственного водоснабжения,
  • системы противопожарного водоснабжения,
  • комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

По способу подачи воды :

  • самотечные (гравитационные),
  • с механизированной подачей воды (с помощью насосов),
  • зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников :

  • получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),
  • получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),
  • смешанного типа.

По способу использования воды :

  • системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),
  • системы оборотного водоснабжения,
  • системы с повторным использованием воды.

Материалы и технологии

Слесарь-сантехник с помощью двух переставных клещей затягивает контргайку на стальном газопроводе .
Обвязка раковины : Пластиковый горячий (красный), холодный (синий) и водоотведения (серый) трубопровод

Системы водоснабжения в Древнем мире для подачи воды использовали силу тяжести и прокладывались из труб ( свинец , дерево , бамбук ) или каналов (как правило из глины или камня ). Выдолбленные деревянные трубы, обёрнутые стальной полосой использовались в качестве сантехнических труб, в частности, водопроводов: в Англии около 500 лет назад, в городах США для распределения воды начали использовать выдолбленные брёвна с конца 1700-х по 1800-е годы. Современные сантехнические трубы изготавливают из меди и пластика, а большинство канализационных труб — из стали, меди, пластика и чугуна .

Современные системы водоснабжения использующие циркуляционные насосы высокого давления и трубы в зданиях изготавливают из стали , латуни , пластика (особым способом скроенного полиэтилена PEX, который используется в 60% многоквартирных и индивидуальных домов ) или другого малотоксичного материала. В водопроводных системах США с 1930-х годов из-за токсичности не используется свинец , хотя свинец продолжали использовать в составе припоя в процессе пайки трубопроводов для питьевой воды, пока она не была запрещена в 1986 году . Современные дренажные и канализационные трубопроводы изготавливают из пластика, стали, чугуна или свинца .

См. также

Примечания

  1. . Российская газета . Дата обращения: 25 декабря 2011. 19 декабря 2011 года.
  2. Водоснабжение — статья из Большой советской энциклопедии .
  3. . Дата обращения: 17 ноября 2022. 11 июля 2019 года.
  4. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
  5. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов . — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  6. Дата обращения: 20 мая 2009. 26 января 2010 года.
  7. firenotes.ru. Дата обращения: 13 июля 2016. 17 августа 2016 года.
  8. Прямицын В. Н. «Вода есть! Жизнь продолжается!» Водоснабжение ограниченного контингента советских войск в Афганистане. // Военно-исторический журнал . — 2019. — № 2. — С. 4—13.
  9. (англ.) . cispi.org. Дата обращения: 14 февраля 2015. Архивировано из 8 февраля 2015 года.
  10. Copper Tube Handbook , the Copper Development Association, New York, USA, 2006
  11. (англ.) . Builderonline.com. Дата обращения: 14 февраля 2015. 16 сентября 2014 года.
  12. Macek, MD.; Matte, TD.; Sinks, T.; Malvitz, DM. Blood lead concentrations in children and method of water fluoridation in the United States, 1988-1994. (англ.) // (англ.) : journal. — 2006. — January ( vol. 114 , no. 1 ). — P. 130—134 . — doi : . — . — PMC . (англ.)
  13. Uniform Plumbing Code , IAPMO (англ.)
  14. International Plumbing Code , ICC (англ.)
  15. (англ.) . plumbingforums.com. Дата обращения: 14 февраля 2015. Архивировано из 26 февраля 2014 года.

Литература

Источник —

Same as Водоснабжение