Водоснабжение

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, совокупность мероприятий по обеспечению водой потребителей - населения, промышленных предприятий, транспорта и др. Для решения задач водоснабжения используются комплексы инженерных сооружений, называемые системами водоснабжения, или водопроводами.

Системы водоснабжения подразделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. Помимо этого, вода используется для мойки улиц, поливки зелёных насаждений и других целей. Некоторые мероприятия, связанные с использованием воды, по своей классификации не относятся к водоснабжению. Например, подвод воды на поля для полива сельскохозяйственных  угодий относится к орошению, подача воды по турбинам ГЭС - к гидроэнергетике и др. В зависимости от вида объекта, снабжаемого водой, системы водоснабжения бывают городскими, поселковыми, промышленными и тому подобное. При этом водой может обеспечиваться как один объект, так и группа однородных или разнородных потребителей на территории района. На промышленных предприятиях в зависимости от схемы использования воды системы также имеют свою классификацию (с последовательным использованием воды, оборотное водоснабжение и др.). Различают водоснабжения из поверхностных (реки, водохранилища, озёра, моря) и подземных (грунтовые и артезианские воды, родники) источников. По способу подачи воды потребителям системы водоснабжения могут быть напорными, безнапорными и комбинированными. В общем виде в систему водоснабжения (водопровод) входят сооружения для забора воды из источника (смотри Водозаборное сооружение) и её очистки (смотри 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. Например, если вода из источника не требует очистки, то отпадает необходимость в очистных сооружениях. Если источник водоснабжения 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 водоснабжения 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 водоснабжения в целом.

Вода к потребителю может подаваться как по единой (объединённой), так и по раздельным системам водоснабжения. В городах, как правило, устраивают единую систему водоснабжения для хозяйственно-питьевых и противопожарных целей. Вода на технологические и противопожарные нужды предприятий в зависимости от требуемого качества и экономической целесообразности может быть получена как от объединённой системы водоснабжения, так и от специально построенной. Забор воды на поливку улиц и газонов может осуществляться как из городской сети, так и из постороннего источника. Вопрос об объединении систем в этом случае решается с учётом экономических, технических и санитарно-гигиенических факторов.

Качество подаваемой населению воды подвергается строгому санитарному контролю. Санитарный надзор распространяется на все системы хозяйственно-питьевого водоснабжения населённых мест; организуются зоны санитарной охраны, в которых обеспечивается надёжная защита источника водоснабжения от загрязнения.

М. А. Сомов.

История водоснабжения. Системы водоснабжения - один из признаков развитой городской цивилизации. Цистерны для воды известны в городских центрах индской цивилизации. В Китае водоснабжение известно с эпохи Инь (14-11 века до нашей эры). С 4-го тысячелетия до нашей эры на Ближнем и Среднем Востоке (в Месопотамии, Иране, Маргиане, Египте) появились водопроводы из керамических, 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 свыше 1000 м (530-е годы). Особого развития система водоснабжения достигла в античных городах. В Афинах водопровод появился при Писистрате (6 век). Древнейший водопровод Рима (Aqua Appia) длиной 16,5 км построен в 312 году до нашей эры. Римляне создали и первые водоочистные (водоотстойные) сооружения. К концу 5 века нашей эры в Риме действовали 14 водопроводов общей длиной около 570 км (рис. 2). Возведённые римлянами акведуки сохранились до наших дней во многих городах Франции, Испании и других стран, входивших в состав Римской империи.

Римская традиция коммунальных систем водоснабжения была перенесена в Византию. Так, в Константинополе при императоре Валенте (около 370 года) был сооружён акведук (сохранился); при Юстиниане I (около 532) построены подземные цистерны (Бинбирдирек - «Тысяча и одна колонна») площадь 138х65 м со сводчатым потолком, поддерживаемым 336 мраморными колоннами.

Первые сведения о создании городских водопроводов в средневековой Европе относятся к 12-13 веку. Однако развитие систем водоснабжения в средние века не поспевало за ростом городского населения, что способствовало распространению часто повторявшихся эпидемий. В Париже - крупнейшем европейском городе - основная масса населения до начала 19 века пользовалась водой из Сены, принимавшей одновременно и городские стоки.

Только с началом промышленного переворота картина развития водоснабжения резко изменилась. Необходимость обеспечения потребностей производства водой в огромных объёмах привела к сооружению широкой сети водопроводов в городах. По мере развития научно-технического прогресса его достижения использовались и в водоснабжении: применение электроэнергии, создание очистных сооружений, аэрация и др.

На Руси водопроводы появляются в конце 11 - начале 12 века (деревянные трубы этого времени открыты в Новгороде). В Московском Кремле при Иване Калите (1-я половина 14 века) был сооружён резервуар, куда вода поставлялась по деревянным трубам из Москвы-реки с помощью водоподъёмного колеса. В 1492 году в Кремле построен первый самотёчный водопровод из кирпичных труб. В 17 веке, кроме кремлёвского, водопроводы появились в сёлах Коломенское и Измайлово. В 1-й половине 18 века были построены водопроводы в Санкт-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 реки Яуза пересекал многоарочный акведук длиной 356 м) в бассейн на Трубной площади; затем по трубам она шла к городским фонтанам для разбора воды. С 1830 года в селе Алексеевское работала водокачка с паровыми машинами, которые поднимали воду в резервуар на Сухаревой башне и из него - в городские фонтаны. В 1850-53 проведены водопроводы из Москвы-реки. С 1902 года действует водопровод с приёмом воды из Москвы-реки у деревни Рублёво. Первый коммунальный водопровод в Санкт-Петербурге построен в 1863-1864 годах. Ускоренными темпами водопроводная сеть развивалась в 20 веке, что, в частности, позволило к середине 1930-х годов Москве сравняться по душевому потреблению воды со столицами ведущих европейских государств. В начале 21 века Российская Федерация по душевому потреблению воды занимает одно из ведущих мест в Европе.

Лит.: Фальковский Н. И. История водоснабжения в России. М.; Л., 1947; Конюшков А. М. Водоснабжение предприятий тяжелой промышленности. М., 1950; Абрамов Н. Н. Водоснабжение. 3-е изд. М., 1982; Николадзе Г. И., Сомов М. А. Водоснабжение. М., 1995.