ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2 страницаГидродинамика вводит понятие – напорный и безнапорный поток. Напорным называют поток жидкости, соприкасающийся по всему периметру с твердыми стенками. Примером напорного потока служит движение воды в водопроводных трубах. Безнапорным называют поток со свободной поверхностью. Примером безнапорного потока служит движение воды в реках, каналах и водоотводящих трубах. Такое движение называют самотечным. Свойство воды оказывать сопротивление относительному движению частиц называют вязкостью. Вязкость воды при повышении давления снижается аномально быстро в области малых температур (что не характерно для других веществ); это играет большую роль в гидродинамике процессов в водных потоках и седиментации взвешенных веществ воды. Все аномальные явления обусловлены особенностями строения молекул воды и их способностью образовывать молекулярные агрегаты и ассоциированные молекулы. Многие физические свойства воды имеют аномальный характер. Основными причинами аномальных свойств воды считаются полярность ее молекул и образование объемной системы водородносвязанных структур. Они делают воду весьма реакционным соединением с уникально хорошей растворяющей способностью по отношению к полярным и ионогенным веществам, при этом в воде растворяются все природные соединения. Коэффициент объемного расширения имеет отрицательные значения при температурах ниже 3,98°С, теплоемкость при плавлении возрастает почти вдвое, а в интервале 0-100°С почти не зависит от температуры - имеет минимум при 35°С. Все вещества (кроме висмута) по мере повышения температуры увеличивают свой объем и уменьшают плотность. На интервале от +4°С и выше вода увеличивает свой объем и уменьшает плотность, как и другие вещества, но начиная с +4°С и ниже, вплоть до точки замерзания воды, плотность ее вновь начинает падать, а объем расширяться, и в момент замерзания происходит скачок, объем воды расширяется на 1/11 от объема жидкой воды. Исключительное значение такой аномалии всем достаточно понятно. Если бы этой аномалии не было, лед не смог бы плавать, водоемы промерзали бы зимой до дна, что было бы катастрофой для всего живущего в воде. Впрочем, это свойство воды не всегда приятно для человека - замерзание воды в водопроводных трубах приводит к их разрыву. Масса 1 мл очищенной речной воды принята за единицу массы и называется граммом. Температура замерзания при 760 мм рт.ст. - 0°С; температура кипения - 100°С. Другие необычные свойства воды — аномально высокие температуры кипения - 100°С и плавления - 0°С. Температурный коэффициент расширения воды на интервале от 0 до 45°С увеличивается с ростом давления, а у других тел обычно наоборот. Вследствие высокой теплоемкости вода стабилизирует температуру поверхности Земли. Аномальны для воды также теплопроводность, зависимость диэлектрической проницаемости от давления, коэффициент самодиффузии и многие другие свойства. Необходимо подчеркнуть, что внутреннее строение жидкостей вообще, а воды в особенности, значительно сложнее, чем у твердых тел и газов. Природа воды чрезвычайно сложней пока еще далеко не разгадана. Ф.А. Летниковым и Т.В. Кащевой была открыта у воды «память», или, «закалка». Уже давно замечено изменение ряда свойств воды при воздействии на нее магнитного поля. Чем сильнее последнее, тем большие изменения происходят с водой. Так, при изменениях напряженности достаточно сильного магнитного поля концентрация водородных ионов (Н+) увеличивается в два раза, а поверхностное натяжение воды - в три раза. Свойства воды меняются также под воздействием электрического поля. При этом интенсивность света в воде ослабевает, это связано с поглощением его лучей и, примерно на 15% изменяется скорость испарения воды. Особые свойства имеет, так называемая, серебряная вода. С глубокой древности известна серебряная вода, еще 2,5 тыс. лет назад персидский царь Кир во время походов пользовался водой, сохраняемой в серебряных сосудах. В Индии обезвреживали воду, погружая в нее раскаленное серебро. Действительно, опыт тысячелетий показал, что вода, в течение некоторого времени находившаяся в серебряном сосуде, перелитая затем в бутыль и хранившаяся в течение года, не портилась. Не менее любопытно влияние на живой организм талой воды. Ее активное биологическое воздействие впервые было обнаружено в Арктике, когда при таянии льда было замечено интенсивное развитие планктона. Вода тающего льда (и конечно снега) увеличивает в 1,5-2 раза урожайность сельскохозяйственных культур, прирост молодняка, оказывает омолаживающее действие на организм как животных, так и человека. В талой воде сохраняются очаги ледяных структур. Это своего рода «память» воды, о которой уже было рассказано выше. Дело в том, что ледяная структура воды более рыхлая и в пустоты ледяной решетки идеально укладываются биомолекулы без их повреждения, с сохранением потенциальных жизненных функций. Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул диссоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы. Роль воды как главного и универсального растворителя определяется, прежде всего, полярностью её молекул и, как следствие, её чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью. Разноимённые электрические заряды, и в частности ионы, притягиваются друг к другу в воде в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения между молекулами или атомами погружённого в воду тела также слабее, чем в воздухе. Тепловому движению в этом случае легче разбить молекулы. Оттого и происходит растворение, в том числе многих труднорастворимых веществ.
2. Водные ресурсы Земли
Гидросфера – это совокупность всех вод Земли, включая глубинные, почвенные, поверхностные, океанические, атмосферные. Гидросфера является составной частью биосферы. Вода занимает 70% поверхности земного шара. Примерныйобъем водных ресурсов Земли 1800млн. км3. В сферу деятельности человека включены все компоненты гидросферы, но далеко не в равных долях. Распределение запасов воды в гидросфере: пресноводные озера 0,009%, соленые озера и внутренние моря 0,008%, русла рек 0,0001%, подземные 0,625%, ледники 2,15%, атмосфера 0,001, мировой океан 97,2%. Более 98% всех водных ресурсов планеты представлены водами с повышенной минерализацией, малопригодной для хозяйственной деятельности. На долю пресных вод планеты приходится около 28 млн. км3, из них основная часть сосредоточена в вековых естественных запасах. Допустимые для хозяйственного использования пресные воды гидросферы составляют около 4,2млн. км3 или 0,3% объема гидросферы. Причем распространены эти ресурсы неравномерно: большая часть их находится в малоосвоенных районах, что создает дефицит пресных вод в исторически развитых районах. Вода находится в постоянном движении, и ее количество меняется во времени и пространстве. Водные ресурсы характеризуются вековыми запасами и возобновляемыми ресурсами. Вековые запасы представляют собой пресные воды суши единовременно находящиеся в озерах, реках, ледниках, а также в водоносных слоях горных пород. Возобновляемые водные ресурсы - это те воды, которые ежегодно возобновляются в процессе круговорота воды на Земле. Скорость водообмена, т.е. возобновления воды в ходе круговорота различна для разных объектов: мировой океан -2500 лет, подземные воды - 1400 лет, почвенная вода - 1 год, полярные ледники - 9700 лет, подземные воды вечной мерзлоты - 10000лет, воды озер - 17 лет, воды в руслах рек - 16 дней, влага в атмосфере - 8 дней, вода в организме - несколько часов. Круговорот воды на Земле, называемый также гидрологическим циклом, включает в себя: - выпадение атмосферных осадков; -появление поверхностного стока; - инфильтрация в грунты и подземные воды; -испарение; - перенос водяного пара в атмосфере; - конденсация пара; - повторное выпадение осадков. Изучением поверхностных и подземных вод занимается наука гидрология. Годовой сток рек и подземных вод составляет около 41000 км3, или 8% общего объема, совершающего круговорот на Земле. Этот объем составляет 36,4% от размера выпадающих осадков на поверхности суши. По условиям залегания различают два основных типа подземных вод – безнапорные и напорные. Горизонты безнапорных вод не имеют сплошного непроницаемого покрытия. В таких горизонтах устанавливается свободный уровень воды, глубина которого соответствует поверхности водоносных пород. Воды первого от поверхности сплошного водоносного горизонта называются грунтовыми. Напорные воды заключены между водонепроницаемыми слоями. Подземные слои породы часто залегают наклонно, что заставляет грунтовые воды медленно протекать подобно огромным рекам. Слои пористого материала, по которым они движутся, называются водоносными горизонтами. Напорные воды зачастую называют артезианскими, независимо от того, изливаются эти воды на поверхность или нет. Вода, попадающая на землю в виде осадков, имеет два пути: профильтровываться через слой почвы в подземные воды, либо стекать по поверхности почвы в поверхностные водоемы (поверхностный сток). Под действием силы тяжести грунтовые воды могут двигаться по водоносному слою до тех пор, пока не выйдут на поверхность, образуя естественные родники. Все пруды, озера, ручьи, реки и другие водоемы под открытым небом называются поверхностными. Гидрометрическая служба занимается измерением уровней, скоростей, глубин и расходов воды (дебита) в межень, половодье, паводок. Например, река Дон имеет дебит в межень -300-400м3/с, в паводок-до 1500-2000м3/с. Чтобы обеспечить более стабильное водоснабжение, строят плотины, создавая водохранилища, где вода удерживается в периоды повышенного стока и откуда она может быть спущена, когда её не хватает. Водохранилища аккумулируют сток половодий и паводков, при их помощи речной расход воды становится более равномерным как в течение года, так и от года к году. Полезный объём водохранилищ в СНГ составляет примерно 550км3, что позволяет регулировать около 10% речного стока. На Дону построены Цимлянское водохранилище и ГЭС. Положительные стороны создания водохранилищ: дешевая электроэнергия, большая масса воды, возможность обеспечения необходимых глубин и судоходства во все периоды. Отрицательные стороны: отбираются огромные площади пахотных земель и леса, меняется зачастую непредсказуемо климат, создание больших застойных зон с плохим качеством воды, зарастающей водной растительностью, плохое влияние на рыбное хозяйство. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 куб. км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20 % ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшаются, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30-35 тыс. куб. км пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 куб. км очищенной сточной воды «портит» 10 куб. км речной воды, а неочищенной – в 3-5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но её качество резко падает, она становится не пригодной для потребления. Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.
3. История развития систем водоснабжения
Первые сведения об искусственных сооружениях для добывания воды - колодцах, относятся к III тысячелетию до нашей эры. В древнем Египте уже имелись простейшие механизмы, для подъема воды из колодцев – наподобие наших “журавлей” (рис.1а). Вавилоняне владели способом подъема воды на довольно значительную высоту с помощью различных приспособлений с использованием блоков (рис.1б) и норий (рис.1в). В водопроводах Египта и Вавилона для подачи воды из резервуаров применялись трубы: гончарные, деревянные, а также металлические, свинцовые и медные. В Древнем Китае для водоснабжения использовались весьма глубокие колодцы, из которых воду доставали ведрами с помощью воротов (рис.1г) и блоков.
Рис.1. Водоподъемные устройства а) журавль; б) блок; в) норий; г) ворот: 1- ведро; 2- трос; 3- рычаг; 4- опора; 5- колодец; 6- блок; 7- ось; 8- рукоять; 9- черпаки; 10- бесконечная цепь; 11- лоток; 12- ворот
Дальнейшее развитие системы водоснабжения получили в период греко-римской цивилизации (I век до нашей эры – II-III века нашей эры); когда были заложены принципы создания централизованных систем водоснабжения. Рим императорской эпохи имел несколько водопроводов. Вода подавалась к городу самотеком по каналам. При пересечении долин или оврагов каналы прокладывались по специальным мостам – акведукам (рис.2), некоторые из них сохранились частично и до наших дней и представляют собой интереснейшие образцы древнего инженерного искусства.
Рис.2. Акведук: 1- канал (лоток); 2- опоры
В городе вода подводилась к центральным резервуарам, откуда подавалась по трубам к общественным баням и купальням, к дворцам и домам патрициев, а также к общественным фонтанам и бассейнам, которыми пользовалось население. Известно, что в Египте использовали Архимедов винт (287— 212 г. до н. э.) для полива земель, для подъема воды на возвышенности (на высоту до 4 м), которых обычно разлив Нила не достигал, и для осушения низменных местностей. Начальные сведения об устройстве централизованных городских водопроводов в других странах относятся к XII-XIII векам. В конце XII века построен первый самотечный водопровод в Париже. В XIII веке начинается централизованное водоснабжение Лондона. К началу XV века относятся сведения об устройстве водопроводов в немецких городах. На территории СНГ, в маловодных районах Средней Азии, частично сохранились до нашего времени своеобразные сооружения для сбора грунтовых вод – кяризы (подземные галереи). В Крыму найдены вырубленные в скалах емкости для сбора атмосферных вод. На территории княжеской резиденции в Новгороде Великом – Ярославова дворища - при раскопках обнаружен самотечный водопровод из деревянных труб, время постройки которого отнесено к концу XI-началу XII века. Имеются сведения о самотечном водопроводе из гончарных труб, построенном в Грузии в начале XII века. В XII-XIV веках в ряде русских городов были построены водопроводы для крепостей. В XV веке сооружен самотечный родниковый водопровод для Московского Кремля. В XVII столетии в подавляющем большинстве тайники вели к скрытому под землей колодцу с грунтовыми, ключевыми или инфильтрационными водами из открытого (поверхностного) водоема. Обыкновенно тайники устраивались из дерева, имели высоту около 2,1 м, ширину – 2,1 – 5 м, длину – до 200 м. Основным способом подъема воды из колодцев в XVII веке были журавли, блоки и вороты. Подъем воды производился вручную. Самотечные трубопроводы для хозяйственно-питьевых целей транспортировали воду по желобам и трубам – каменным и деревянным. В 1631 в Кремле был построен водопровод, который подавал воду с помощью “ водовзводной машины” (мастера Антон Константинов и Трофим Шарутин) в водонапорную башню. Для транспортирования воды от башни к местам потребления использовались свинцовые трубы. В 1718 г. по приказу Петра I был сооружен водопроводный канал для Летнего сада в Петербурге. В 1721 г. сооружаются знаменитые Петергофские фонтаны, которые по своим масштабам и совершенству водопроводной техники превосходят даже столь проставленные Версальские. При Петре I начато также сооружение родникового водопровода в Царское Село (ныне г. Пушкин), законченного в 1749 г. Для Царского Села был построен крупный для того времени (длиной более 15 км) речной водопровод с забором воды из р. Таицы (1773-1787 г.г.). В 1804 г. заканчивается сооружение первого московского городского водопровода, который подавал в город самотеком грунтовую воду из села Б.Мытищи на расстояние около 16 км. До наших дней сохранился акведук Мытищенского самотечного водопровода, построенный у села Ростокино для перехода долины р. Яузы. Акведук из белого камня имел длину 356 м, высоту 15 м. В дальнейшем этот водопровод перестраивался, были построены насосные станции, самотечные водоводы заменены напорными. Зарождение и развитие капиталистической мануфактуры вызвало и развитие водопроводной техники. Промышленная революция XVIII века обусловила строительство фабрично-заводских водопроводов. В то же время сброс промышленных сточных вод в открытые водоемы привел к их сильному загрязнению и поставил вопрос об изыскании источников чистой воды. Применение паровых насосов позволило значительно увеличить дальность транспортирования воды. В течение XVIII века в России значительно развилось техническое водоснабжение для получения водной энергии, приведения в движение водяных колес и для различных промышленных целей. Особенно много было сделано в горной промышленности, где для подъема воды широко применялись насосы, водяные колеса и паровые машины, систематическое производство которых и широкое распространение в водопроводном деле относят к началу XIX века. К середине XIX века паровая машина Уатта успешно работает на водопроводах городов и отдельных объектов. В частности Мытищенский водопровод переустраивается на новой технической основе (паровые машины, напорный водопровод) в 1826-85 г.г. и в 1853-58 г.г. Только в 1859 году были начаты работы по устройству водоснабжения Петербурга. В первой половине XIX века начинается широкое распространение хозяйственно-питьевых водопроводов, преимущественно обслуживающих богатые центральные кварталы городов и населенных мест. В это же время в России устраивается ряд военных водопроводов для снабжения водой сухопутных морских крепостей, доков, лагерей и др. Развитие потребностей в воде и затруднительность устройства или высокая стоимость водопроводов повели к широкому развитию и использования подземных вод посредством буровых скважин. Вторая половина XIX века характеризуется устройством централизованных систем водоснабжения в городах: Саратов (1857 и 1875г.г.), Москва (1858), Петербург (1861) и (1876г.г.), Ярославль (1862), Новочеркасск (1865г.), Тверь (1865г), Ростов-на-Дону (1866г.), Киев (1870г.), Одесса (1873г.), Екатеринослав (1873), Саратов (1873г.), Казань (1875г.), Харьков (1879г.), Тура (1894г.), Самара (1886г.), Царицын (1890г.). Паровая машина становится основным двигателем на насосных станциях, а поршневые (плунжерные) насосы - повсеместным средством подъема воды. Вместе с тем в конце XIX- начале XX веков начинается применение не только горизонтальных центробежных насосов (Одесса), но и вертикальных центробежных насосов с электрическими двигателями (Москва). Широкое распространение для транспортирования воды получают чугунные трубы, городские водопроводные сети для повышения их надежности устраивается кольцевыми, широкое распространение получают домовые водопроводы. В 1900г. начал строиться и в 1904г вступил в действие первый москворецкий водопровод с приемом воды у деревни Рублево, суточной производительностью 100000 м3, что соответствовало норме водопотребления 60 литров в сутки на человека. И все же в 1913г. из 1063 городов Российской империи лишь 219, или 20,6%, обслуживались водопроводами. Первая мировая и гражданская война в России нанесли серьезный урон народному хозяйству страны и, в частности, водопроводам. Многие из них не имели возможности во время восстанавливаться и, тем более, развиваться, и пришли в упадок. Поэтому в первые годы советской власти основное внимание было уделено налаживанию работы водопроводов. В дальнейшем продолжалось массовое строительство централизованных водопроводов в тех городах и райцентрах, где их раньше не было. После постройки канала им. Москвы пущены в эксплуатацию Восточная, Западная и Северная водопроводные станции, в качестве источников водоснабжения использованы р. Москва, каналы, р. Волга (Ивановское водохранилище). В 1937 г. водопроводы имели уже 55,5% городов в СССР. В 1935 г. в США – 84% городов имели централизованные системы водоснабжения, во Франции – 82%. После Великой Отечественной войны, в связи с индустриализацией страны, продолжалось строительство многих промышленных водопроводов, как правило, с оборотными системами водоснабжения. Характерными стали крупные районные системы водоснабжения в Донбассе, Криворожье в ряде промышленных районов Урала и Сибири, на Казахстанской целине (канал Обь-Иртыш), в Калмыкии (с забором воды из Волги). Продолжается строительство и модернизация коммунальных водопроводов. Только за период с 1971 по 1976 г.г. построено около 700 водопроводов в городах и райцентрах.
3.1. История развития технологии очистки воды
С развитием систем централизованного водоснабжения во всем мире очень скоро возникла необходимость очистки и дезинфекции воды, особенно той, которая забирается из поверхностных водоемов (рек, озер, водохранилищ) и используется на хозяйственно-питьевые нужды. Во многом к этому подтолкнули и периодические эпидемии холеры и брюшного типа, прокатившиеся по странам в XIX – начале XX веков. Холера – болезнь, постоянно гнездящаяся в Индии, откуда она часто заносилась в Европу, вызывая здесь большие эпидемии. Сильный взрыв эпидемии в России в 1830 г. привел к распространению ее по всей Европе и Северной Африке. Другая волна холерной эпидемии началась в Индии и Китае в 1841 году и достигла Европы в 1847 г. В Гамбурге умерло 8600 человек, в Альтоне – 381. И это несмотря на то, что Альтона имеет водозабор ниже по течению выпуска гамбургской канализации. Причиной относительного санитарного благополучия в Альтоне явились хорошо работавшие медленные песчаные фильтры. Широкое применение очистки питьевой воды и строгие санитарные меры по уходу и надзору за приезжающими из стран, где возможно заражение холерой, освободили Западную Европу и США от эпидемии холеры. Только в России, благодаря нашей отсталости в деле водоснабжения и санитарии, вообще, вспышки холеры продолжались до 1922 г. Эпидемии брюшного тифа распространены гораздо больше. Брюшной тиф – эндемический, существующий постоянно во всем мире в большом или меньшем размере, и эпидемический, изредка появляющийся в виде массовых эпидемий. Во многих случаях установлено, что эпидемические вспышки тифа обязаны заражению тифозными палочками воды. В 1909 г. в Харькове – 8000 заболевших, 2000 смертей. Во многих случаях тифозной эпидемии удалось доказать заражение питьевой воды канализационными стоками (США, Германия). Весной 1926 г. в Ростове – на – Дону вспыхнула эпидемия брюшного тифа, давшая 2000 заболеваний. Причиной эпидемии было заражение “Богатого источника” канализационной водой из лопнувшей трубы. В конце 1926 года в Ганновере (Германия) тифозная эпидемия охватила 2500 человек (260 смертей). Причина – заражение питьевых фильтрационных галерей и колодцев поверхностными водами. Установлена тесная связь эндемического тифа с водоснабжением. Во всех Европейских странах смертность от брюшного тифа до устройства хорошего водоснабжения была очень высокой, достигая 100 и более случаев на 100000 жителей. С устройством водопроводов, дающих хорошую воду, смертность от тифа начинает быстро падать, доходя до 5 – 10 случаев на 100000 жителей (Вена, Берлин, Москва). В США, несмотря на наличие большого количества водопроводов, но использующих воду без очистки или спускающих канализационные стоки без очистки, смертность от тифа в 1910 году составляла 23,5 человека на 100000. После энергичной постройки фильтровальных установок и введения хлорирования уже в 1924 году в США смертность падает до 5 человек на 100000. Вообще, о необходимости поддержания воды, используемой для питья, в должном качестве, знали еще в древности. 2000 лет до нашей эры в медицинской книге на санскритском языке “Усрута Сангита” находим указание: ”хорошо держать воду в медных сосудах, выставлять ее на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь”. Применение квасцов, как коагулянта для осветления природной воды, было известно в древнем Китае и Египте. У греков, римлян, а позже у арабов встречаются ряд указаний по качеству воды и ее очистке. Далее имеем перерыв почти до XIX века. Можно выделить основные даты формирования систем очистки воды. 1829 – Джеймс Сипсон строит первым медленный песчаный фильтр. 1842 - Карл (Англия) получает патент на известково-содовый способ умягчения воды. 1852 год – решение парламента об обязательном фильтровании всей воды Лондонского водопровода. 1861 год – первые, но неудачные попытки применить фильтры для очистки воды Петербургского водопровода. 1860 – 1880 г.г. – развитие реагентных способов умягчения воды, вызванное ростом промышленности и котельных установок. 1884 год – Хайят (США) получает патент на очистку воды скорыми фильтрами с предварительной коагуляцией сернокислым глиноземом. 1885 год – Фридлянд вводит регулярный бактериологический анализ сырой и фильтрованной воды Лондонского водопровода. 1888 год после пятилетней судебной тяжбы решением сената “Общество Петербургского водопровода” вынужденного приступить к постройке фильтров (оконченной в 1889 году). 1900 год – первая в России установка скорых фильтров (Нижний Новгород). 1902 год – первая современная установка с прямоугольными скорыми фильтрами в Литль – Фолс (США). 1903 год – открытие Рублевской фильтровальной станции (Москва). 1905 год – Хустон вводит впервые регулярное хлорирование воды в Линкольне (Англия). 1910 г. – первая установка для хлорирования водопроводной воды в России (Нижний Новгород). 1910 г. – Ч. Дарнелл (США) впервые применил жидкий хлор для хлорирования воды вместо хлорной извести. 1911 г. – открытие новой фильтровальной станции для осветления воды и обеззараживания в Петербурге. 1913 г. – начало хлорирования в Петербурге. 1914 г. – одна из первых в мире установок для обеззараживания водопроводной воды озоном (Василевский остров в Петербурге).
3.2. Системы домового водоснабжения (внутренний водопровод)
Внутренние водопровод и канализация в древности главным образом встречались во дворцах фараонов, храмах, банях (термах). В храме Мемфиса (около 2,5 тысяч лет до нашей эры) был водопровод из кованой листовой меди толщиной 1,4 мм, диаметром 47 мм. Системы внутреннего водопровода встречались в Греческих колониях в России, переселившихся на берега Черного моря и являвшимися проводниками древней римской и византийской культуры. К системе домового водоснабжения относятся вводы в здания от городской уличной сети, водомеры, трубопроводы внутри зданий, запорная и регулирующая арматура (краны, смесители), смывные бачки унитазов. Развитие внутренних санитарно-технических систем зданий в России значительно отставало от такового в передовых странах Запада, а также от развития других элементов систем централизованного водоснабжения населенных мест. Так, водомеры впервые появились в Англии в 1824-50 гг., а в России (Москва) – 1872 г. Система клозета с промывкой (смывные бачки) была изобретена в 1785 г, а в России начала применяться лишь во второй половине XIX века. В 1884 г. в Москве насчитывалось только 207 домовых вводов, из которых 44% - в казенные и промышленные здания, и население города обеспечивали 1200 конных водовозных бочек. В других городах Российской империи, в которых во второй половине XIX века появились централизованные системы водоснабжения, еще долгое время подавляющая часть населения получала воду или от водовозных бочек, или из водоразборных будок. И только в XX веке, с началом строительства многоквартирных и многоэтажных домов, получили массовое развитие системы домового водоснабжения. В настоящее время в этих системах наблюдается массовая тенденция к замене стальных труб на пластмассовые, появления более совершенной технически и эстетически запорной и регулирующей арматуры. Переход к рынку диктует необходимость и целесообразность установки водомеров на каждом квартирном вводе.
3.3. История развития водоснабжения г. Ростова – на – Дону
Водоснабжение г. Ростова – на – Дону неразрывно связано с родником “Богатый источник”, водой которого жители все время пользовались, доставляя ее к месту употребления с помощью бочек и ведер. Так было до 1865 года. В этом году на концессионных началах группой ростовских купцов у «Богатого источника» была построена небольшая насосная станция, которая подавала 1500м3/сутки воды в напорный резервуар Никольский (расположенный в нынешнем районе кинотеатра «Ростов») объемом 250м3, откуда вода самотеком по 5,3 километровой магистрали диаметром 75мм распределялась по городу. На этой магистрали находилось 8 водоразборных будок и 50 штук пожарных кранов. Население города в это время составляло 17500 человек и такой мощности водопровод был вполне достаточен.
|
