Выполнить сообщение на тему история развития водоснабжения и канализации
Обновлено: 17.05.2024
Водоснабжением называют системы подачи подземных или поверхностных вод на соответствующие объекты. Для их организации применяют инженерные сооружения и водопроводные сети.
В настоящее время системы водоснабжения значительно отличаются от тех, которыми пользовались ранее. Для подачи воды используются современные полиэтиленовые трубы, качественная трубопроводная арматура. Поступающая к потребителям вода используется ими в разных целях, но среди прочих выделяют хозяйственно-питьевые нужды, производственные надобности и системы пожаротушения.
Первая категория подразумевает обустройство систем холодного и горячего водоснабжения, которые обслуживают преимущественно жилой сектор. Вторая предусматривает расход воды для предприятий, транспорта, сельского хозяйства.
Водоснабжение учитывает качество подаваемой воды, которое определяется требованиями нормативно-технической документации. Например, питьевая вода должна соответствовать гигиеническим требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Чтобы привести подаваемую воду в соответствие с нормативами, применяют системы водоподготовки.
Выбор источника и системы водоснабжения
В зависимости от типа системы водоснабжения выбирается и природный источник воды, параметры которого во многом влияют на входящие в состав системы сооружения, стоимость их строительства и обслуживания.
Основные требования к источнику воды заключаются в том, что он должен бесперебойно поставлять необходимое количество в зависимости от объема потребления и требований качества, не вредя при этом окружающей среде и экологии.
Природные источники воды бывают поверхностными или подземными. Выбор источника учитывает все вышеуказанные требования и основывается на рентабельности и целесообразности.
Водоснабжение организовано в систему, которая вне зависимости от назначения состоит из нескольких ведущих элементов. К ним относятся водозаборные сооружения, принимающие воду из естественных источников, насосные станции (которые иначе называют водоподъемными сооружениями), транспортирующие воду потребителям или в места очистки и хранения. Кроме того, в систему водоснабжения могут входить также очистные сооружения, водопроводные сети и вся трубопроводная арматура, водонапорные башни и резервуары. Подача воды в систему может осуществляться с помощью насосов или самотеком. В этих случаях говорят о напорных или безнапорных сетях. Бывают также смешанные типы подачи, когда одни районы обеспечиваются водой с помощью напорных систем, а другие – с помощью самотечных. Используемая вода может применяться однократно – в этом случае система называется прямоточным водоснабжением. Имеются также системы оборотного водоснабжения и те, что используют воду повторно, очищая ее и вновь возвращая в цикл.
История водоснабжения в России
Первые системы подачи воды в России возникли еще в IX-XII веках. Об этом свидетельствуют найденные во время раскопок на территории Великого Новгорода старинные водопроводные системы. В то время водоснабжение подразделялось на самотечную водопроводную сеть и каналы для водостока и дренажа. К XV веку самотечными водопроводами из деревянных труб обеспечивались некоторые промыслы.
Старинные водопроводные системы – самотечные с деревянными трубами - были обнаружены также и в других городах Древней Руси. Для регулирования тока воды применялись деревянные задвижки – старейшая арматура.
Водопровод в Москве появился в конце XV века, когда по указанию Ивана Грозного от Москвы-реки по дубовой трубе вода стала подаваться в колодец, которым могли пользоваться горожане. При строительстве кирпичного Кремля в 1492 году были проложены водопроводные трубы. А первый напорный водопровод появился в России в XVII веке.
Из Москвы-реки вода текла по деревянным трубам в расположенный внизу Свибловой башни колодец. Из него с помощью подъемника на конной тяге воду поднимали в бак, расположенный наверху башни, откуда свинцовые трубы распределяли ее по местам потребления – во дворцы, царские бани, поварни, оранжереи.
В эпоху царствования Петра I водоснабжение в России стало развиваться. Все царские дворцы были оборудованы водопроводами. В это же время стали применяться как свинцовые, так и медные трубы. Однако городской водопровод, которым могли пользоваться не только высшие особы, но и другие горожане, впервые появился в России только в начале XIX века. От подмосковной деревни Мытищи вода самотеком подавалась в Москву по водопроводу длиной 16 км. Позднее этот водопровод был реконструирован и стал подавать воду в 106 домов и 91 здание промышленного и казенного назначения.
К началу XX века централизованным водоснабжением в России было охвачено около 20 % городов, преимущественно промышленных и фабрично-заводских, причем вода подавалась в основном не в дома, а на предприятия.
В начале XX века вместе с ростом численности населения в городах остро встал вопрос о необходимости организации централизованного водоснабжения жилых домов.
В 1910 году более 149 городов России получили централизованные водопроводные сети. Вода в них поступала из природных источников – рек, подземных родников, артезианских и грунтовых колодцев - с использованием насосов.
В то время мощности водопроводов были невелики и составляли около 120 литров в сутки на каждого потребителя. Потребителями в основном были жители центральных городских районов, в то время как окраины по-прежнему обходились привозной водой из рек или иных источников.
Первая мировая война, революция и Гражданская война вновь обострили проблему водоснабжения. Данный вопрос стал решаться в 1920-е годы – строительством новых и восстановлением старых систем. Постепенно строились водопроводы на Дальнем Востоке, в Сибири. К 1930 году Москва сумела выйти по потреблению водопроводной воды на уровень 1913 года. Один житель из 42 % всех городских домов, обеспеченных водопроводом, мог расходовать до 128 литров. Однако в дальнейшем водоснабжение стало обязательным пунктом генерального плана развития для каждого советского города.
Первые очистные станции и напорные сети
В 1930-е годы по всей стране велось строительство инженерных водопроводных сетей, кроме того, впервые стали строиться очистные станции для воды из поверхностных источников.
Очистка производилась двухступенчатым способом – вода отстаивалась и фильтровалась, после чего подавалась потребителям.
На смену самотечным сетям стали приходить напорные водопроводы. Некоторые трубопроводы стали применять новые виды трубопроводной арматуры – краны, вентили, задвижки.
В довоенное время водоснабжение решало комплекс задач, которые состояли не только в обустройстве водопроводных сетей жилого и промышленного назначения.
Большое внимание уделялось развитию пожарного водоснабжения, созданию канализационных систем, отводу сточных вод, ливневой канализации. Воду стали транспортировать на значительные расстояния, создавая водопроводы не на один город, а на несколько населенных пунктов. Постепенно увеличивалась мощность водопроводов, которая к 1940 году выросла почти в 5 раз.
Великая Отечественная и послевоенные годы
Великая Отечественная война и связанная с боевыми действиями эвакуация промышленных предприятий в отдаленные районы привела к необходимости срочно строить промышленные сети водоснабжения – водозаборы, насосные станции. Водопроводные трубы и водоводы прокладывали без заглублений, распространение получили системы временных водопроводов, которые строились для эвакуированных заводов.
После войны началась работа по восстановлению разрушенных систем. Нередко водопроводные сети строились по временным схемам, а сточные воды не очищались.
В 1950-е годы индустриальные методы строительства и переход на массовую застройку вызвали необходимость обустройства водопроводных сетей для подачи питьевой воды в дома и квартиры, а также строительства канализации. В это время шла масштабная прокладка водопроводов и канализационных трубопроводов.
С 1960-х годов процессы строительства стали механизироваться, начала применяться новая спецтехника, а также арматура для трубопроводов, шаровые краны. Начали строить железобетонные водоводы с цементно-песчаным покрытием. Новшеством в отрасли стали водоканалы – комплексы эксплуатационных организаций, которые обеспечивали деятельность всей системы водоснабжения – от источника воды до ее подачи. Водоканалы также организовывали ликвидацию аварий на водопроводных сетях.
ГОСТ 2874,73
До 1980-х годов в СССР наблюдалось развитие водоснабжения и канализации. Водоочистные сооружения имели мощность до 100 тысяч кубометров в сутки. Очистными сооружениями обустраивались малые города и поселки.
Централизованные системы водоснабжения к 1980 году были у 1000 городов СССР. Однако полностью удовлетворяли потребности населения не более 10 % соответственно оснащенных централизованных систем.
К 1990-м годам практически все города и большая часть поселков были обеспечены централизованным водоснабжением. Водопотребление возросло до 330 литров в сутки на человека. Для обеспечения населения использовались природные пресные ресурсы из числа надземных и подземных источников и налаженная система коммунального водоснабжения.
Перехода страны на рыночную экономику
После перехода страны на рыночную экономику состояние коммунального хозяйства ухудшилось. На это в значительной степени повлиял износ трубопроводов, входящих в систему водоснабжения. Насосы также требовали замены. Плохое состояние, в котором находились водопроводные сети и трубопроводная арматура, приводило к частым авариям и прорывам, а также к утечкам. Однако постепенный экономический рост способствует тому, чтобы в настоящее время система водоснабжения восстанавливалась.
Сегодня в населенных пунктах России сформировавшаяся в советское время система ЖКХ преобразуется в соответствии с новыми экономическими веяниями. Переход от государственного управления и финансирования коммунальной сферы в область самоокупаемости к независимым ТСЖ оказывает положительное влияние на состояние водопроводов. Сети водоснабжения сегодня являются разветвленными системами, которые подают воду через водоразборные устройства потребителям.
Наши дни
Внедряются новые материалы и технологии, позволяющие экономить водные ресурсы и улучшающие качество обслуживания всех потребителей воды.
Повсеместно устаревшие стальные и чугунные трубопроводы меняются на полиэтиленовые трубы. Для контроля расхода устанавливаются водосчетчики ХВС и ГВС, которыми предполагается снабдить каждого потребителя.
Ведется постоянная работа по обеспечению водой жилого сектора и промышленных предприятий.
Поскольку важнейшим вопросом в настоящее время является экономия воды, большое внимание уделяется новым технологиям водоочистки, для чего модернизируются очистные сооружения.
Грамотное проектирование каждого связанного с водоснабжением объекта, а также использование современного оборудования ведут к улучшению качества водоснабжения и позволяют экономить водные ресурсы.
Развиваются сети оборотного и повторного водоснабжения, особенно актуальные для промышленных предприятий, расходующих много воды. Для качественного водоснабжения применяются современное оборудование и арматура, не требующая обустройства колодцев или рытья траншей, – шаровые краны в подземном исполнении, различные виды задвижек, выполненных из новых материалов.
Разрабатываются новые системы ливневой канализации, которые предполагают отвод с асфальтированных территорий и других площадок с твердым покрытием стоков во избежание затопления с очисткой поверхностных стоков от нефтепродуктов, тяжелых металлов и других взвешенных веществ. Кроме того, ливневые очистные сооружения применяются для биологической очистки бытовых и поверхностных сточных вод.
Еще одно направление деятельности современных служб водоснабжения – дренажные системы, которые предназначаются для осушения территорий и отвода воды из грунта.
От полиэтиленового пакета – к инженерным сетям 21-го века. ПЭ трубы: история и современность
С давних времен человек искал прочные материалы, пригодные для создания сетей, транспортирующих воду и канализационные стоки. Так и появились новые виды труб - пэ трубы.
Применение полиэтиленовых труб: создание качественно новых сетей
Новым техническим и технологическим решением для многих отраслей стали полиэтиленовые трубы для водоснабжения. Данные материалы, давно и успешно применяемые на Западе, лишь недавно стали использоваться для трубопроводных сетей в России.
Исследование истории развития водной техники. Анализ принципа действия и применения паровых машин. Водоснабжение больших городов. Внутренние системы водопровода и технологии очистки воды. Устройство ватерклозетов и строительство канализации в Европе.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2016 |
| Размер файла | 20,8 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Кафедра Водоснабжения и водоотведения
Руководитель Латышева Екатерина Александровна
Выполнил студент Шашерин Сергей
Значительный интерес в этот период проявлялся к водной технике.
К концу XVIII в. стали известны многие физические свойства воды: максимальная плотность при температуре, равной 4 °С (1772 г., Ж. Делюк); незначительная сжимаемость (1771 г., Дж. Кантон); температурное расширение воды на 4 % от начального объема при нагревании от 0 °С до кипения (1736 г., П. Мушенбрук); капиллярное поднятие воды (1670 г., Дж. Борелли); самая высокая удельная теплоемкость, по сравнению с другими жидкостями и твердыми телами (Р. Рихман, Ж. Делюк, А. Лавуазье); наибольшее значение скрытой теплоты испарения, найденное Дж. Уаттом; образование 1700 объемов пара из одного объема воды (Дж. Уатт); плотность водяного пара меньше плотности воздуха (И. Ньютон).
Промышленный прогресс поставил новые задачи в разных отраслях техники. В XV в. глубина одной из шахт для добычи серебра в Чехии достигала 600 м. Для откачки воды из шахты использовали поршневые и ковшовые насосы, лебедки, механизмы с конным приводом и водяные колеса. В XVI в. основным источником механической энергии, также как и в древнее время, были водяные колеса, применяемые в процессе откачки воды в рудниках и шахтах, которые имели диаметр до 12 м. В середине XVI в. научились применять сложные рычажные механизмы общей длиной до нескольких сотен метров.
Научная революция в период с середины XVI в. до конца XVII в. характеризуется большим количеством открытий и теорий, оказавших большое влияние на развитие человеческого общества. Значительную роль в этом процессе имели достижения водных знаний. Конец XVII и начало XVIII вв. характеризуются ускоренным развитием науки и техники, особенно в странах Западной Европы, где быстрыми темпами развивалась новая прогрессивная система производства и условий жизни - капитализм. Водоснабжение больших городов требовало применения высокопроизводительных водоповысительных установок. Первые жители городов при незначительной их численности пользовались водой из шахтных колодцев, естественных родников или из ближайших проточных водоемов. С ростом численности городского населения и развития водоемких производств осваивались более удаленные источники водоснабжения и для надежности создавались водохранилища и необходимые водоподающие системы каналов и трубопроводов.
Первым городом Европы, в котором был проведен централизованный водопровод, стал Париж. Затем водопровод пришел в Лондон и Берлин. Началось повсеместное строительство водопроводных систем.
Существенный прогресс в транспортировании воды начался с промышленной революцией и изобретением паровой машины в середине XVIII в.
Именно это позволило применить для перекачивания воды плунжерные, а затем и центробежные насосы и перейти к устройству напорных водопроводов.
В свою очередь, такой переход хоть и существенно упростил строительство водопроводов, однако потребовал применения новых труб, более прочных, чем свинцовые и деревянные.
Быстрыми темпами совершенствовались внутренние системы водопровода - в домах горожан появляются водоразборные краны, умывальники, души и ванные.
Увеличение объемов подаваемой воды привело к образованию большого количества стоков и резкому загрязнению водоемов. На рубеже XIX и XX вв. происходит переход водопроводных систем на снабжение городов очищенной и обеззараженной водой из рек и озер.
На очистных станциях сначала применялось отстаивание с фильтрованием, затем и метод коагулирования. Обеззараживание воды в Европе развивалось с преобладанием метода озонирования, в США и России получило наибольшее распространение хлорирование.
После второй мировой войны и по настоящее время наметились основные тенденции развития водопровода:
1.Сокращение расходов воды для хозяйственно-питьевых нужд. Если на ранних стадиях истории человечества развитие водопровода ставило целью увеличение нормы потребления воды на человека, то, начиная с последней трети XX в., происходит обратный процесс - в связи с нехваткой и удорожанием водных ресурсов в промышленно развитых странах, происходит уменьшение хозяйственно-питьевого потребления воды, прежде всего, за счет сокращения ее непроизводительных потерь (утечки, прорывы, аварии и т.д.). Безусловно, речь идет только о сокращении водопотребления до уровня, не ухудшающего бытовые условия населения. Основной упор при этом делается на совершенствование качества очистки воды.
2.Создание схем полного оборотного водоснабжения для промышленных предприятий. Загрязнение водоисточников и увеличение темпов промышленного роста способствовало разработке новых, высокоэффективных технологий, не требующих, во-первых, больших объемов воды и, во-вторых, использующих принципы полного оборота воды без сброса стоков. В конечном счете это позволяет сократить плату за пользование ресурсами и загрязнение окружающей среды.
3.Всестороннее совершенствование технологий очистки воды. Традиционные, классические схемы, с успехом применявшиеся с начала XX в. в большинстве случаев на водопроводных очистных станциях (коагулирование, фильтрование, обеззараживание), к сожалению, в настоящее время не способны очищать питьевую воду до жестких санитарных требований. Причина этого - загрязнение природных вод антропогенными веществами, нехарактерными для естественной природной среды. Например, к таким загрязнениям относятся СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), нефтепродукты, соединения тяжелых металлов, пестициды и другие опасные для здоровья ингредиенты. Улучшения качества очистки можно достичь, во-первых, с помощью разработки новых, более эффективных способов и установок, во-вторых, комбинированием разных методов, в-третьих, совершенствованием уже давно известных технологий.
4.Поиск новых, нетрадиционных источников воды. Для целей, прежде всего промышленного водоснабжения, активно ведутся работы по использованию таких, ранее не применявшихся источников воды, как атмосферная влага, условно-чистые и поверхностные сточные воды, морская вода. Такого рода исследования особенно перспективны для снабжения тех районов планеты, которые не имеют достаточного количества чистой воды от рек, озер, водохранилищ. Например, некоторые города в странах Ближнего Востока уже сейчас перешли на морские источники воды, которая очищается от солей с помощью ионного обмена.
5.Переход на трубопроводы из полимерных и композитных материалов. Недостатки материалов, традиционно использовавшихся для изготовления водопроводных сетей, привели к созданию новых видов труб. Трубы из полимерных материалов имеют ряд преимуществ - они легкие, морозостойкие, более долговечны в эксплуатации, не подвержены коррозии и проще соединяются между собой. Другой путь совершенствования трубопроводов заключается в комбинировании различных материалов, дающем в итоге такие сочетания свойств, которых нет ни у одного отдельно взятого материала. Например, стальные трубопроводы с полимерным защитным покрытием обладают прочностью стали и коррозионной стойкостью полимеров.
водоснабжение канализация история очистка
Даже в XVII в. на улицах многих городов можно было видеть свиней, валявшихся в грязи на проезжей части. Они не только загрязняли улицы, но часто оказывались причиной падения всадников. Магистрат Берлина вынужден был в 1641 г. издать указ, по которому запрещалось выпускать свиней на улицы города. Но и после выхода этого указа состояние улиц ненамного улучшилось, и вслед за ним вышел новый, согласно которому каждый приезжавший в город за покупками крестьянин должен был на обратном пути нагрузить свою телегу нечистотами и вывезти их за пределы города. Предполагалось, что такое мероприятие позволит в какой-то мере очистить улицы от грязи. Однако даже в Париже, о котором уже шла речь, к этому времени состояние улиц по сути дела не улучшилось. В одном из отчетов за 1697 г. мэр города жалуется на то, что жильцы домов продолжают выплескивать помои прямо из окон. Канализация появилась в Париже лишь во второй половине XIX в.
Значительному улучшению санитарного состояния городов способствовали мероприятия по устройству ватерклозетов в Англии. Первые попытки в этом направлении были предприняты в 1775 г., однако лишь в 1810 г. появились более или менее приемлемые конструкции. Устройство ватерклозетов, в которых предусматривался смыв водой, привело к улучшению санитарных условий в домах, но на усадебных участках и городских улицах положение оставалось таким же неблагополучным. Поскольку никакой системы уличной канализации не существовало, нечистоты стекали в имевшиеся на каждом приусадебном участке ямы. Если количество стоков от промывки санитарных приборов было значительным, эти ямы быстро переполнялись, и сточные воды, переливаясь, стекали прямо по улицам. Были предприняты попытки углубить уличные кюветы, чтобы они могли принять большее количество сточных вод. Но это представляло опасность для быстро развивавшегося городского транспорта, и вскоре было принято решение о замене кюветов подземными каналами.
Первоначально эти каналы устраивали без какой-либо системы. Их прокладывали кратчайшим путем к расположенным поблизости водоемам, в которые и сбрасывали неочищенные сточные воды. Благодаря устройству каналов улицы стали чище, но зато сильно загрязнились водоемы, в результате чего исчезла водившаяся в них рыба. Сильное загрязнение рек во второй половине прошлого века явилось толчком для проведения различных исследований с целью определения возможности очистки сточных вод, отводимых через канализацию.
Интенсивное строительство канализации началось в Европе лишь в XIX веке. Это связано прежде всего с развитием водопровода и ростом городского населения, что поставило необходимость: во-первых, централизованного отвода большого количества образующихся сточных вод, во-вторых, очистки этих стоков перед их сбросом в водоемы, т.к. без очистки стоки сильно загрязняли водоисточники, из которых забиралась вода для водоснабжения (круг замкнулся).
Наибольший объем строительство канализации получило в самой передовой стране того времени - Англии. К 1883 г. в Англии малосовершенные канализационные системы имелись в 50 городах. Значительно позже началось строительство канализации в Германии (Гамбург - с 1843 г., Берлин - с 1873 г.), к 1870 г. в ней насчитывалось более 50 крупных городов, имеющих канализацию. Медленно развивалось канализование городов Франции, хотя канализование самого Парижа было начато еще во второй половине XIV столетия. Далее быстрым темпом шло строительство канализации городов США - к 1902 г. было канализовано около 1000 городов. Однако отвод стоков без очистки очень быстро привел к резкому загрязнению водоемов. Последствия этого первой ощутила та же Англия, из-за маловодности ее рек, которые не могли разбавить такого количества стоков. Поэтому еще в 1862 г. в Англии был издан закон об очистке и освобождении сточных вод перед их выпуском от фекальных масс и гниющих веществ. Затем, на основании работ специальных комиссий в 1870 и 1876 гг., были установлены нормы очистки сточных вод при выпуске их в реки в зависимости от степени разбавления.
Именно в этот период по примеру англичан многие города стали устраивать известные в наше время поля орошения. В результате этого реки стали чище, и, кроме того, сточные воды могли быть использованы в сельском хозяйстве. Однако поля орошения обладали рядом недостатков, и поэтому были предприняты поиски новых методов очистки сточных вод. По принципу полей орошения были разработаны биологические фильтры (биофильтры), которые применяются и в настоящее время. Первые биофильтры появились в Англии в 1893 г., в России - в 1908 г.
Был проведен ряд экспериментов с использованием для очистки сточных вод различных химикатов. Однако при больших затратах эффективность этих методов оказалась незначительной. Поскольку установили, что для дальнейшей обработки сточных вод необходимо предварительное удаление из них осадка, были разработаны различные конструкции отстойников. При этом возникла проблема обработки осадка сточных вод, который вследствие способности к гниению нельзя просто оставлять на местности. Решением вопроса явилось сбраживание осадка в специальных резервуарах.
В наше время разработаны методы искусственной биологической очистки. В 1914 г. появился метод очистки сточных вод с помощью активного ила, применяемый и сейчас как стандартный для глубокой очистки.
Нужно сказать, что в ряде промышленно развитых стран удалось во многом решить проблему очистки как стоков, так и загрязненных этими стоками поверхностных водоисточников.
Принято считать, что почесть создания первого водопровода и канализации, принадлежит древним римлянам, но на самом деле истоки зарыты намного глубже и интереснее.
Первыми, кто построил общественные туалеты и некоторую систему канализации, оказывается были индийцы из города Мохенджо-Даро. Все это случилось еще за 2 600 лет до н. э. После них к данному удобству обратились и жители Вавилона, а уже третье место заняли римляне (постройка античной канализации датируется 6-м веком до н. э.).
Но первенство по созданию городской канализации, совсем неспроста, обычно отдается римлянам. Ведь кто как ни они придумали, спроектировали канализацию Большая Клоака во времена Луция Тарквинии Приске? Также их и греческие уборные были самыми удобными и комфортабельными вплоть до 19 столетия и вот этому яркий пример. В древнегреческом городе Эфес археологи проводили раскопки и обнаружили потрясающие вещи: туалеты были очень красивыми, удобными и продуманными. Писсуары сделаны из белого мрамора, стоят в один ряд, но отделены стенкой от постороннего ока. От писсуара отходит сточная канава, но она также не портит вида, так как накрыта красивой крышкой. Все отходы смывались в единственный колодец, который систематически очищался. В туалетных комнатах даже были расположены диваны. В общем, все, чтобы человек мог спокойно отдохнуть от суеты и подумать о вечном и прекрасном. Стоит заметить, что в современном Риме и до настоящего времени используются системы древней канализации.
В средние века все достояния предков по отношению к культуре туалета и канализации были утрачены. Дошло даже до той степени, что все помои и человеческие отходы выливались просто из окна на улицу. Очень часто при этом попадали на прохожих людей. Но это не прошло безнаказанно. За свое пренебрежение к чистоте человек жестоко поплатился болезнями, эпидемиями чумы и холеры, и тут даже не упоминаем про постоянную вонь, от которой никуда не спрячешься. Отсутствие канализации привело к вымиранию не только целых сел, но и городов. Только под конец 17 века городские власти решили спроектировать и построить систему канализации, но цена уже была очень большой.
На территории Руси история развития канализации имеет похожие корни с европейской. Изначально она была построена по принципу работы римской сточной системы. Все их отличие заключалось в том, что она была не из белого мрамора, как у римлян, а обычной деревянной (сделана из подручных материалов). Правда, при правлении царя Иоанна Грозного она пришла в сильных упадок, что также привело к смертям многих людей. Возобновил культуру гигиены и работу канализации лишь Петр Первый.
Плохо дело с системой водоснабжения обстояло и в дворянских усадьбах. Ее просто не было. Все люди, которые жили в усадьбе, испражнялись за портьеры. Когда вонь в усадьбе уже была невыносимая, то люди просто переезжали в новую усадьбу, а в это время старая проветривалась. Вот такой нехитрый способ.
В настоящее время дело с канализацией обстоит совсем иначе, чему мы несказанно рады. Она делится даже на несколько типов, а именно на комбинированную, раздельную и полу-раздельную. В любом случае все говорит про возрастающую культуру человека, что не может не радовать.
Простейшие устройства для добычи и доставки воды до потребителя упоминаются в истории за 4-3 тысячи лет до н. э. Они представляли собой деревянные трубки, работающие благодаря силе гравитации.
Среди руин древнего Мохенджо-Даро в районе современного Пакистана археологи откопали водопровод, который доставлял воду в город. Примерно в это же время с помощью трубок из дерева и глины вода поступала в жилища богатых господ и правителей Египта.
За 500 лет до начала н. э. водопроводом могли похвастаться многие известные цивилизации – арабы, индусы, китайцы и греки. В Древнем Риме существовала традиция, согласно которой на создание водопровода пускали материалы и средства, добытые в ходе вооруженных конфликтов. Его обслуживание проводилось за счет водного налога.
Известно, что в Римской империи были широко распространены свинцовые трубы, использование последних вызывало различные заболевания среди населения.
К началу средних веков воду вновь стали брать из колодцев и естественных водоемов. В городах из-за этого постоянно случались вспышки заразных болезней. Первый водопровод в Европе появился в Париже XII века. Наибольшее распространение получило центральное водоснабжение только в XVIII в., тогда же стали появляться водохранилища.
На Руси на стыке XI-XII вв. уже были деревянные трубы для воды, по крайней мере в Великом Новгороде. Дальнейшее развитие санитарно-гигиенические устройства получили только после нашествия татаро-монгол.
В 1492 году при возведении Кремля из кирпича соорудили трубопровод. Во время правления Петра Великого все дворцы снабжались водой по свинцовым и медным трубам. Вплоть до XIX в. простой народ продолжал брать воду из колодцев, прудов и из Москвы-реки. В 1804 году было завершено строительство Мытищенского водопровода, который не мог в полном объеме обеспечить всех горожан.
Россия встретила новый XX в. в состоянии, когда лишь 1/5 городов была оснащена централизованным водоснабжением. Предпочтение к тому же отдавалось не жителям, а промышленным организациям. Только в середине 30-х гг. прошлого века воду стали очищать.
В 50-ые гг. власти стали уделять внимание жилому сектору в вопросе доставки воды в квартиры, покупки труб. К моменту развала СССР подавляющее большинство населенных пунктов имели собственные водопроводные системы.
В нашей стране на данный момент наблюдается износ старых водопроводов, что требует замены труб на новые.
Когда нам нужно помыть руки, мы открываем кран, и оттуда течет чистая вода. Многие забыли, что так было далеко не всегда, и что система городского водоснабжения развивается вот уже несколько тысяч лет. И никто не гарантирует нам, что завтра эта вода снова будет течь из крана.
Дэвид Седлак, автор книги Water 4.0: The Past, Present, and Future of the World’s Most Vital Resource, пишет об истории системы водоснабжения, кризисах, которые способствовали ее развитию, и вызовах, перед которыми она оказалась в наши дни.
Три революции в водоснабжении
Первая революция в истории водоснабжения произошла благодаря римлянам, потому что жителям Рима, который населяло от пятисот тысяч до миллиона человек, не хватало питьевой воды из реки Тибр и местных подземных источников.
Изобретательные римляне придумали систему, позволяющую получать воду из других водоемом, в том числе с помощью легендарных акведуков. Благодаря этому у каждого римлянина было около 100 галлонов воды в день — почти столько же обеспечивает системы водоснабжения современных городов. Вода поступала в резервуары за счет силы тяжести, затем по трубам ее доставляли в разные части города, затем она вытекала через канализационную сеть. Такая система в течение 1 900 лет была основной городского водоснабжения.
С появлением паровых машин и водоподъемных колес система модернизировалась, и постепенно в домах у сотен тысяч людей появились душ и туалет. Тут и разразился новый кризис. Люди использовали очень много воды, появлялось большое количество грязной воды, от которой надо было как-то избавляться. Если раньше нечистоты вывозили в ведрах и использовали в сельском хозяйстве, теперь они поступали в воду, загрязняя таким образом водоемы рядом с населенными пунктами. Это стало причиной эпидемий холеры и брюшного тифа, от которых пострадали многие страны мира в конце ХIХ - начале ХХ века.
необходимо создать систему, которая будет так очищать любую воду, чтобы ее можно было пить
В городе Лоренс в штате Массачусетс придумали революционное решение, давшее еще один толчок к развитию водоснабжения. Инженеры Массачусетского института посоветовали им, пропуская воду сквозь песок, очищать ее от бактерий брюшного тифа. Впоследствии к этому процессу добавилось хлорирование, и проблема "водных болезней" была решена.
Третий кризис разразился в 70-х. Муниципалитеты в США не готовы были выделять средства на строительство станций гигантских очистки сточных вод. В 1970 году, когда общество наконец осознало серьезность экологического кризиса, Конгресс США принял "Закон о чистой воде", благодаря которому, начиная с 1972 года, федеральное правительство оплачивает 75 процентов стоимости очистительных станций.
Слишком велик, чтобы рухнуть
Новый вызов, перед которым системы водоснабжения и канализации оказались сегодня, связан с их огромными размерами. Они быстро изнашиваются, потому что создавались в XX веке, нужно срочно менять их, но на это нет денег.
Седлак видит три причины нынешнего кризиса системы водоснабжения.
1. Высокая стоимость ремонта и замены инфраструктуры
Водопроводы и водоочистные станции, построенные в начале ХХ века, требуют ремонта, однако, когда их создавали, мало кто задумывался о том, кто заплатит за такой ремонт. Даже у самых богатых городов мира нет денег на их капитальный ремонт.
2. Перегруженность канализационных систем
В городах, где развита общесплавная система канализации, которая собирает не только грязную воду из домов, но также все выпадающие осадки, канализационные системы перегружены. Особенно это актуально для регионов, где часто идет дождь и снег. Население этих городов растет, и существующая система уже не справляется объемом сточной воды.
3. Нехватка воды в районах, подверженных засухам
Засухи происходят все чаще и по всей планете. Современных систем сбора воды для решения этой проблемы уже недостаточно, возникает опасение, что в будущем в засушливых районах воды будет не хватать. Нужно уже сегодня думать, как снабжать их население водой в будущем.
Что делать?
Седлак предлагает три революционных решения, которые помогут преодолеть нынешний кризис: очистка, опреснение и децентрализация.
Если раньше оборотное водоснабжение позволяло обеспечивать водой промышленные предприятия, например, охлаждающие башни и нефтеперерабатывающие заводы или использовать переработанную воду в сельском хозяйстве, то теперь необходимо создать систему, которая будет так обрабатывать и очищать любую воду, чтобы ее можно было пить.
И это не фантастика. Подобные технологии уже используются в некоторых городах на юге Калифорнии. Воду там невозможно отличить от дистиллированной. В Техасе пользуются похожей системой: грязная вода очищается и попадает напрямую в водоочистные станции.
Горожане в наши дни взяли моду переезжать загород, поэтому очень важно вовремя строить там районные водоочистные станции и станции очистки сточных вод. Это поможет сэкономить энергию и избавит от необходимости создавать многокилометровые водопроводные сети.
Все эти решения требуют крупных инвестиций, а люди неохотно вкладывают деньги в решение неочевидных проблем. Но Седлок все же надеется, что угроза климатических изменений заставит нас начать проектировать и строить системы водоснабжения так, чтобы они были достаточно крепкими и простояли 40, 50 или даже 100 лет.
Читайте также: