Первый водопровод в России

История водоснабжения

Summary:

История водоснабжения

Описание:

Высокий уровень инженерных технологий древних цивилизаций способствовал созданию обширных систем водоснабжения, различных каналов и дамб. Трудно представить Египет или Израиль без цветущих садов, Грецию без бассейнов, Рим без бань и фонтанов. Но все это было бы невозможно без организованного водоснабжения.

Ключевые слова: водоснабжение

Высокий уровень инженерных технологий древних цивилизаций способствовал созданию обширных систем водоснабжения, различных каналов и дамб. Трудно представить Египет или Израиль без цветущих садов, Грецию без бассейнов, Рим без бань и фонтанов. Но все это было бы невозможно без организованного водоснабжения.

Египет

С древнейших времен воды Нила несли египтянам бедствия и процветание. Нил являлся основным источником воды в стране. Ежегодные разливы реки обуславливали необычайное плодородие речной долины. Однако иногда потоки воды несли с собой опустошение земель.

Нил течет по наносной равнине, поэтому его приливы и отливы вызывают ежегодное движение земли. Когда уровень воды в Ниле становится минимальным, земля полностью высыхает. Во время разлива сухая земля впитывает воду, как губка, и разбухает на 30–70 см. После того, как вода спадает, земля вновь опускается до своего обычного уровня, но не равномерно.

Древний Египет занимал всю дельту Нила на севере и тянулся на юг по песчанику и известняку. Территоря государства была разделена на два отдельных царства, располагавшихся вверху и внизу по течению Нила. Около 3000 года до н. э. фараон Менес (Мена) объединил оба царства в единое мощное государство, просуществовавшее более 3000 лет. Свое правление он начал со строительства резервуаров для отвода воды во время наводнений, рытья каналов и ирригационных канав для мелиорации болотистой почвы.

Перекрытие реки дамбой было столь важным событием, что сопровождалось церемонией с участием фараона. Предполагается даже, что фараон Менес изменил естественное русло Нила для того, чтобы построить столицу своего царства Мемфис на месте, где до этого текла река.

Развитие инженерного искусства в Египте способствовало созданию к 2500 году до н. э. обширной системы каналов, рвов и желобов, просуществовавшей до римского вторжения. Египтяне достигли довольно высокого уровня в конструировании дренажных систем благодаря особой роли, которую вода играла в их жизни и в ритуалах очищения и похорон фараонов. По религиозным представлениям египтян смерть была лишь переходом от одной формы жизни к другой. Для загробной жизни им требовались еда, одежда и другие предметы обихода. В некоторых гробницах археологи находили и ванные комнаты.

Во время раскопок усыпальницы фараона Сахуры в Абусире были обнаружены ниши в стенах и развалины каменных бассейнов. Они были отделаны металлом и могли быть использованы в качестве туалета. Сток в бассейне был перекрыт свинцовой пробкой, крепившейся цепочкой к бронзовому кольцу. Бассейн мог опустошаться через медную трубу, ведущую к коллектору, расположенному ниже. Диаметр трубы был около 60 см, а толщина ее стенок составляла около 2 см.

В храмовой пирамиде, построенной Аменхотепом IV (Эхнатоном), была найдена латунная дренажная труба, ведущая из верхнего храма вдоль мощеной дороги к наружному храму на реке.

Древние египтяне широко использовали трубы и различные техники изготовления медных сплавов. Они применяли глиняные трубы, изготавливавшиеся из соломы и глины. Процесс их создания заключался в следющем: сначала сушили на солнце, а затем обжигали в печи. Совершенствуя глиняные трубы, египтяне смогли осушить самые низкие районы долины Нила, что позволило им превратить всю страну в цветущий сад.

В Египте также была изобретена и введена в широкое применение нория. Она представляла собой цепь, на которой подвешены ковши или черпаки, передвигавшиеся по кругу при помощи колеса, для захвата жидкостей и сыпучих материалов.

Египтяне были искусны в работах по металлу. Они плавили металл в горшках из огнеупорных материалов – тиглях. Высокие температуры обеспечивались тем, что люди раздували огонь при помощи тростниковых мехов с глиняными наконечниками. Расплавленный металл выливали и давали ему остыть, затем его отбивали гладкими камнями до необходимой толщины. Далее метал резали, придавая ему определенную форму. Найденная в одной из гробниц роспись показывает технологию процесса выплавки металла.

Дома состоятельных египтян были очень просторными. Они включали в себя залы, спальни, столовые, ванные комнаты и комнаты для прислуги. Ванная у египтян представляла собой небольшую комнату с квадратной плитой из известняка в углу. На этой плите стоял хозяин дома, а рабы поливали его водой. Сточная вода стекала в большой бак под полом или по глиняной трубе вдоль стены в бак на улице. Воду из них затем выливали слуги.

Были обнаружены также туалеты с сидениями из известняка, сток из которых, скорее всего, осуществлялся прямо в песчаную почву.

Греция

На севере Греции, на месте Олимпии (богатой метрополии, жители которой наслаждались роскошью и последними достижениями систем водоснабжения), во время раскопок были обнаружены ванные комнаты, отделанные плиткой, и бассейны со стоком. Некоторые из таких бассейнов сохранились до наших дней почти неразрушенными. Подземные трубы делались из глины, свинцовые трубы найдены не были.

Древние водопроводчики с опаской относились к свинцу. Тем не менее во время раскопок в одной из ванных комнат был найден бассейн, скрепленный свинцовой скобой.

Судя по форме найденных бассейнов, купальщики скорее всего сидели, опустив ноги в углубление внизу бассейна. Вероятно, такой обычай был следствием распространения идей Гиппократа, говорившего, что сидеть в ванной полезнее, чем лежать. «Отец медицины» также был сторонником холодного душа, считая его чуть ли не панацеей. Древние греки прилежно следовали всем его советам, поскольку серьезно относились к поддержанию физической и духовной формы. Их отношение к физическим упражнениям и чистоплотности нашло отражение в организации в 776 году до н. э. Олимпийских игр. В любом крупном городе, начиная с VII века до н. э., можно было найти гимнастический зал, оснащенный ванными комнатами с горячей и холодной водой. Однако, поскольку использование горячей воды считалось уделом женщин, мужчины по большей части предпочитали холодный душ. Для этой цели существовали специальные мраморные резервуары около 76 см в высоту.

Частные ванные комнаты, как правило, содержали переносные глиняные кадки для дам, которые предпочитали теплые и расслабляющие водные процедуры.

Для греков было очень важно проявить гостеприимство по отношению к путешественникам. Предложить путнику ванную считалось хорошим тоном.

Многие дома в древней Греции были оснащены туалетами, сток из которых осуществлялся в сточные трубы под улицами. Скорее всего, эти трубы промывались водой. Некоторые из них имели вентиляционные шахты.

Особое внимание греки уделяли охране своих систем водоснабжения. Чтобы избежать перекрытия подачи воды в город врагами, трубы чаще всего прятались под землю, иногда на глубину 18,3 м. Некоторые из таких подземных труб были настолько широки, что в них могли разойтись два человека. При этом самые широкие трубы соединялись с поверхностью при помощи больших скважин.

Водоснабжение в Афинах обеспечивалось при помощи большого количества акведуков, поставлявших воду с гор. Жители также во многом зависели от глубоких скважин, которые им приходилось рыть в твердом каменном грунте. Вся вода, приходившая в город, направлялась в цистерны, которые по очереди обеспечивали водой множественные фонтаны, некоторые из которых используются по сей день. Аналогично вода направлялась в дома состоятельных граждан.

Для древних греков все в природе было отмечено божественным присутствием. Вода же играла ключевую роль в развитии их культуры. Например, сооружение фонтанов и источников наполнялось определенным мистическим смыслом и связывалось с обширным пантеоном богов и богинь, которым поклонялись древние греки.

Свободный гражданин греческого полиса принимал три самые важные ванны в жизни: при рождении, на свадьбе и после смерти. Чтобы обеспечить долгую и счастливую семейную жизнь, невеста мылась в воде, взятой из фонтана Калиррхо с девятью трубами. В Афинах фонтан Калиррхо был также и главным источником водоснабжения, вода в который поступала из реки Иллизий. Во времена древних греков был совершен значительный скачок в развитии систем водоснабжения, в особенности снабжения холодной водой. Однако развить их успехи суждено было другим. В 201 году до н. э. под натиском римских легионов пал Карфаген, а четырьмя годами позже – Македония. Древние греки утратили самостоятельность, а также все свои завоеванные земли на Ближнем Востоке: Ассирию, Иудею, Египет.

Израиль

Столица древнего Израиля расположена на высоте 762 м над уровнем моря. В X в до н. э. Иерусалим был своеобразной буферной зоной между воюющими Ассирией и Египтом, а позже оказался под воздействием культуры, распространенной на восток Александром Македонским. К 173 году до н. э. Иерусалим превратиться в типичный греческий город, полный гимнастических залов. Затем эту территорию завоевали римляне, и воздвигли величественные сооружения с системой водоснабжения, их обслуживающей. В 70 году н. э. Иерусалим был разрушен.

С момента появления город полностью зависел от спрятанных скважин и подземных цистерн. Питаемый подземными водами, Источник Гиона, расположенный на восточном спуске холма Офела в Иерусалиме, был единственным источником воды в этой части города. В зависимости от сезона он обеспечивал город водой хуже или лучше. При помощи Источника Гиона осуществлялась ирригация близлежащих полей и садов по нескольким открытым каналам вдоль русла Кидрона.

Еще в самых древних поселениях на месте Иерусалима городской водопровод начинался за стенами города. Как и другие цивилизации, древние иудеи вынуждены были защитить доступ к воде от врагов, которые могли отрезать водоснабжение города.

Существовал туннель, который доставлял воду в город и отводил ее в подземный бассейн, скрывая драгоценный источник. Позволяя пережить возможную осаду города ассирийцами, туннель стал примером небывалого мастерства древних инженеров.

Для того чтобы вырыть туннель длиной 233 м в твердом каменном грунте, потребовалось около семи месяцев. Работы велись одновременно с противоположных сторон горы к ее центру для того, чтобы соединить акведуком Вифлеем и Иерусалим. Ориентируясь лишь по трещине от воды, рабочие смогли прорыть туннель шириной примерно 91 см и 91–273 см высотой. Во время работ один человек рубил скалу, а другие за его спиной собирали обломки камня в корзины и передавали назад. В месте, где две работавшие с противоположных сторон команды встретились, археологи нашли надпись «день туннеля», в котором «ломщики камня продвигались по направлению друг к другу с каждым взмахом мотыги». Туннель доставлял воду из Источника Гиона к скрытой точке у западной стены Иерусалима.

На протяжении веков Иерусалим был мало населен. Он начал расти во времена библейского царя Давида, сделавшего его столицей своего царства. Ко времени воцарения его сына Соломона в 956 году до н. э. Иерусалим превратился в город с узкими, тесными улочками и просторными помещениями для королевского двора и свиты.

Жители древнего Иерусалима сначала пытались прорубить скважину до подземных вод в пределах города, но это им не удалось. Примитивных орудий бронзового века для такого масштабного труда было недостаточно. Поэтому им пришлось копать и в вертикальном, и в горизонтальном направлении, создавая угловатый и темный туннель. Он спускался, окруженный высеченными из камня ступенями, располагавшимися спиралью вокруг 13-метровой шахты, и выводил к естественной пещере за стенами города. В дальнем конце пещеры (22,9 м в длину, 7,6 м в высоту и 46 м в ширину) был найден источник, не иссякший до сих пор.

Иудеи были одним из первых народов, религиозные представления которых содержали идеи гигиены и чистоты. Во время религиозных обрядов священослужители омывали руки и ноги, а также жертву; в обыденной жизни иудеям предписывалось соблюдать личную гигиену.

Водоснабжение Иерусалима начало развиваться с древнейших времен. Дренажные системы строились для осуществления стока из домов и с улиц, в то время как твердые отходы вывозились на телегах через специальные ворота.

Храму требовалась особая «чистая вода», поэтому в городе существовали две отдельные системы водоснабжения. Это требовало дополнительных расходов, но древние водопроводчики разработали систему, позволявшую использовать сточную воду. Эта вода поступала по специальным каналам в коллекторы, где она хранилась, а затем использовалась для поливки полей. Любой излишек воды применялся для разведения садов.

Более тщательно разработанные системы водоснабжения были обнаружены в менее крупных городах этого региона. Они включали основную трубу с ответвлениями, ведшими к домам.

Во дворе Храма царя Соломона находилось «медное море» и 10 медных умывальниц на подставках. «Море» представляло собой 2-метровый бассейн из полированной меди, 4,6 м в диаметре и 7,7 см в толщину. Он находился на спинах 12 медных волов, располагавшихся четырьмя группами по трое. Библейские ученые подсчитали, что вес «моря» составлял 33 тонны, однако подтвердить эти данные невозможно. Бассейн был расположен около «Водных ворот» храма и соединялся с системой водоснабжения за пределами комплекса.

Иудейский царь Ирод Великий создал уникальную систему водоснабжения в центре пустыни, превратив вершину Масада (гора, возвышающаяся на 450 м над морем) в крепость с фонтанами и зелеными садами. Обеспечение этой бесплодной земли водой было величайшим достижением инженерной мысли. Два небольших рва располагались в отдалении от крепости. Во время дождей они быстро наполнялись водой. Чтобы удерживать воду до необходимого уровня, были построены дамбы. При необходимости они открывались, и вода направлялась по акведукам и каналам к крепости. Ирод также сконструировал сеть резервуаров на вершине крепости и соединил их со стоками. Вся система снабжала водой два больших и пять маленьких дворцов. Северный дворец Ирода делился на три яруса. На римский манер, он включал баню, состоявшую из четырех комнат: горячей комнаты (калдариум), холодной комнаты (фригидариум) с небольшим бассейном с холодной водой, теплой комнаты (тепидариум) и прихожей с раздевалками. Стены были украшены фресками, имитировавшими мрамор и алебастр. Пол в прихожей был отделан мозаикой, позже замененной треугольной плиткой.

Калдариум был самой большой комнатой бани. Под ним располагалась парная, пол которой поддерживался 200 небольшими колоннами из кирпича. По пористым глиняным трубам, спрятанным в стенах парной, вверх поднимался горячий воздух, нагнетавшийся в топке, расположенной ниже. Устройство бани напоминало бани в Помпеях и Геркулануме.

После смерти Ирода Масада пришла в запустение и была поглощена пустыней. Во время антиримского восстания в 66–73 годах н. э. крепость стала последним оплотом зелотов, спасавшихся бегством от римских солдат. Приготовившись к долгой осаде, они обосновались на склоне, противоположном занимаемому дворцами Ирода. Там они построили свои жилища, а также три бассейна для ритуальных омовений. В соответствии с религиозными предписаниями они могли использовать только дождевую воду.

Римская осада длилась почти 3 года, и на протяжении всего этого времени зелоты пользовались системой сбора дождевой воды, сооруженной еще при Ироде. В 73 году н. э. 960 защитников крепости покончили жизнь самоубийством, не сумев отразить штурм 15 000 римских солдат.

История развития водоснабжения

Развитие цивилизации неразрывно связано с использованием воды, потребление которой происходит во все расширяющихся масштабах. Первые сведения о сооружениях, связанных с добыванием и использованием воды, получены из археологических находок и письменных памятников древних цивилизаций, обнаруженных на берегах рек Тигра и Евфрата в Месопотамии, Нила в Египте, Инда в Индии, Хуанхэ в Китае. Эти и более поздние данные позволяют судить о том, как люди научились создавать системы водоснабжения, возводить плотины и дамбы, регулировать русла рек, прокладывать ирригационные и осушительные каналы. Они свидетельствуют о том, что человек очень давно имел, хотя и не совсем научные, знания о воде.

Важнейшим достижением в древности было строительство «канатов» («кяризов»), представляющих собой искусственные подземные русла для отвода самотеком на большие расстояния воды источников или водоносных пород. Первые сооружения такого рода, по данным рукописей, были построены в Урарту (на территории современной Армении) в VIII—VII вв. до н.э. Одна из древних систем каналов находится к югу от города Дизфуль в Иране.

Дальнейшее развитие системы водного хозяйства получили в период греко-римской цивилизации (от 100 г. до н.э. до конца II в. н.э.), когда были заложены принципы создания централизованных систем водоснабжения.

Тест на знание английского языка Проверь свой уровень за 10 минут, и получи бесплатные рекомендации по 4 пунктам:

  • Аудирование
  • Грамматика
  • Речь
  • Письмо

Проверить

Первые сведения о создании централизованных городских водопроводов в других странах Европы относятся к XII—XIII вв.

Некоторые древние водопроводные устройства, применявшиеся народами, которые жили на территории РФ, сохранились до настоящего времени. К ним следует отнести деревянные самотечные трубопроводы в Новгороде.

Обычным способом водоснабжения русских городов являлось получение воды или из поверхностных источников, вблизи которых строился город, или из колодцев и прудов, вырытых в местах с обильными подземными водами. При изыскании водоисточников наряду с хозяйственными целями учитывалась необходимость получения воды в случае обороны города, для чего устраивались скрытые подземные ходы — «тайники» из города к ближайшему водоему.

Первый самотечный водопровод был построен для Московского Кремля в 1492 г., головным сооружением его являлась Арсенальная (ранее Собакина) башня, где находился родник. Затем в 1632 — 1634 гг. был построен новый кремлевский водопровод.

Массовое строительство специальных сооружений для водоснабжения связанно со строительством крепостей и укрепленных пунктов для защиты пограничных линий. Расположение источников водоснабжения оказывало определяющее влияние на развитие структуры городов, которая сложилась в большинстве из них в XVII — XVIII вв. Водообеспечение городов-крепостей еще в этот период было связано со строительством достаточно сложных по тому времени гидротехнических сооружений: плотин, водоподводящих галерей, деревянных срубных колодцев, бассейнов и резервуаров для хранения запаса воды.

С развитием промышленности стало происходить функциональное разделение систем водоснабжения на промышленное и хозяйственно-питьевое. Особенно четко это разделение проявилось в горно-заводских поселениях. Технический прогресс в XVIII — XIX вв. коснулся главным образом промышленного водоснабжения, системы хозяйственно-питьевого назначения оставались на низком уровне развития. Для горно-заводского производства стали создаваться водохозяйственные комплексы, в которые входили водозаборные сооружения, плотины, деривационные каналы, водоподводящие и водораспределительные трубы и лотки и водоотводящие каналы.

Узнай стоимость написания работы Получите ответ в течении 5 минут. Скидка на первый заказ 100 рублей!

Дальнейшее развитие водоснабжение в России получило в связи с развитием железнодорожного транспорта в конце XIX начале XX в.: вода требовалась для паровозов так же, как и топливо. Однако при развитии систем железнодорожного водоснабжения нужды населения, как и раньше, в достаточной мере не учитывались. Системы железнодорожного водоснабжения представляли собой локальные водопроводы, обеспечивавшие все потребности железнодорожной станции. Действовавшие немногочисленные городские водопроводы не могли удовлетворить потребности в воде железнодорожных станций. Эти водопроводы представляли собой чрезвычайно малые системы, менее совершенные в техническом отношении, чем действовавшие в то время железнодорожные водопроводы.

Первый централизованный водопровод Москвы был введен в действие в 1804 г. Источником водоснабжения для этого водопровода служили подземные воды верховьев р. Яузы. В дальнейшем этот водопровод перестраивался и модернизировался. В 1903 г. была пущена в строй первая очередь Москворецкого водопровода, который забирал воду из р. Москвы. Расширение Москворецкого водопровода продолжалось вплоть до 1917 г., когда в город подавалось 13 млн. 240 тыс. ведер воды в сутки. На каждого жителя Москвы приходилось 6,5 ведра воды.

Сооружались водопроводы и в других городах. В течение XIX в. в России было построено еще 64 городских водопровода. Однако это строительство в основном проводилось в Европейской части России. В этот период из всех сибирских городов лишь в Тюмени был небольшой водопровод общего пользования. До 1917 г. в Сибири были построены хозяйственно-противопожарные водопроводы только в семи городах.

В годы гражданской войны и борьбы с иностранной интервенцией коммунальное хозяйство многих городов было разрушено. В 1924 — 1925 гг. секцией водного хозяйства Госплана СССР был подготовлен проект Основных начал водного законодательства СССР.

За 20–е и 30-е годы была проведена коренная реконструкция многих существующих водопроводов и введено в строй более 100 городских промышленных водопроводов, построены новые системы водоснабжения в десятках городов.

В годы Великой Отечественной войны водопроводное хозяйство обеспечивало бесперебойную подачу воды на нужды оборонной промышленности и пожаротушение от бомбардировок.

После окончания войны при восстановлении и развитии промышленности и городов были выдвинуты новые задачи по восстановлению и строительству систем водоснабжения. Были построены районные системы водоснабжения промышленных районов Урала и Сибири.

В 70-х и 80-х годах в нашей стране построено около 700 водопроводов, выделяются большие материальные средства на природоохранные цели, включая строительство большого числа очистных сооружений, создание замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий.

На современном этапе дальнейшее развитие систем водного хозяйства связано с применением прогрессивных решений при их проектировании, строительстве и эксплуатации.

История первого в России водопровода Первый в России водопровод — Мытищинский (или Екатерининский) — проложен по указу Екатерины II от ключевых источников города Мытищи в Москву в 1779—1804 годах. Чтобы удовлетворить потребность в воде постоянно растущей столицы, водопровод неооднократно достраивали и реконструировали. До постройки канала имени Москвы в 1937 году он был главным источником питьевой воды для москвичей. С приходом волжской воды в город он стал использоваться в основном для Мытищ и Мытищинской области. Некоторые исторические объекты Мытищинского водопровода используются функционируют до сих пор. Проект водопровода разработал военный инженер Фридрих Бауэр в 1778 году. Из-за Русско-турецкой войны строительство растянулось на 26 лет и было завершено только в 1805 году. Завершал строительство другой инженер — Иван Герард. Согласно первому проекту, в Мытищах создали 28 ключевых бассейнов для сбора грунтовых вод, Герард добавил к ним ещё 15. Собранная в мытищинских ключах вода самотёком направлялась в город по кирпичной галерее метровой ширины и высотой 1,4 м. 20-километровая галерея подавала воду в Самотецкий пруд. Самым выдающимся строением первого водопровода являлся Ростокинский акведук, открытый в 1804 году. Его длина — 292.6м, каждая из 21 арок была по 7,3м. Однако, Ростокинский акведук покрывал только небольшой участок маршрута, большая часть пути проходила под землёй, где ключевая вода смешивалась с грунтовой и загрязнялась. Отдельные части кирпичной водоводной галереи быстро начали обваливаться и давать трещины. Деревянные ростверки фундамента на значительных отрезках были установлены на сухом грунте, из-за чего быстро начали подгнивать и оседать. В дальнейшем водопровод неоднократно реконструировался. По проекту военного инженера Николая Яниша на месте обвалившегося в 1826 году кирпичного водовода в Сокольничей роще построили Алексеевскую водокачку, резервуар в Сухаревской башне и несколько водозаборных фонтанов для жителей. Следующая реконструкция Мытищинского водопровода прошла в 1853—1858 годах под руководством барона Андрея Дельвига. Забор воды из Мытищинских ключей увеличили в 10 раз — до 500 тыс. вёдер в сутки, за счёт понижения уровня воды в водосборных колодцах. От Мытищ вода стекала по чугунному водоводу диаметром 0,5 м в Алексеевский подземный резервуар. В нём поставили более сильные паровые машины, которые подавали воду в Сухаревскую башню по трубе диаметром 0,4 м и по двум трубам 0,25 и 0,4 метра соответственно — в город. По инициативе Дельвига построили первые 15 пожарных колодцев, так было положено начало современной пожарной охране. В 1887—1888 годах на основе исследований русских инженеров Владимира Шухова, Евгения Кнорре и Константина Лембке был спроектирован Новый Мытищинский водопровод. Авторы исследования рассчитали возможный водозабор с Мытищинского участка бассейна реки Яузы — 1 млн 120 тыс. вёдер в сутки. проект. Проект учитывал также возможный рост потребности Москвы в воде до 3,5 млн вёдер в сутки, недостающий объём планировали собрать по верхнему и нижнему течениям Яузы. Новый Мытищинский водопровод был открыт в конце 1892 года. Его главным сооружением стала Мытищинская насосная станция. Уже через несколько лет потребовалось водопроводной системы и к 1903 году подача достигала уже 4 млн вёдер в сутки. В настоящее время Мытищинский «Водоканал» обеспечивает водой только Мытищи и Мытищинский район, им пользуются около 180 тыс. человек и более 1300 предприятий и организаций. Объём подаваемой воды составляет более 80 тыс. кубометров в сутки, протяжённость водопроводной сети превышает 270 км.

Развитие систем водоснабжения в России

УДК628.1

РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ В РОССИИ

,

научный руководитель канд. техн. наук

Сибирский федеральный университет

История водопроводов в России насчитывает несколько веков. По результатам археологических раскопок и упоминаниям в летописях известны первые водопроводные системы в Великом Новгороде, относящиеся к ХI-ХII векам. Это водопровод из деревянных труб на Ярославовом дворище, а также водосточный и дренажный каналы.

В Москве в 1491 году по повелению царя Ивана Грозного от Москвы-реки была проложена дубовая труба к глубокому колодцу-тайнику, откуда жители доставали воду бадейками. В 1492 году при строительстве Кремля из кирпича под Свибловой и Собакиной башнями были сооружены тайники-водопроводы.

А в годах там же построен первый не только в России, но и в Европе напорный водопровод. Вода из Москвы-реки по деревянным трубам самотёком поступала в колодец внизу Свибловой (ныне Водовзводной) башни. Оттуда при помощи «водяного взвода» – подъёмной машины с конным приводом, вода поднималась в бак на башне и, по свинцовым трубам, в регулирующий резервуар, распределявший воду по дворцам, поварням, в царские бани и на полив садов. Схема московского водопровода показана на рисунке.

Рисунок – Схема московского водопровода

Большая заслуга в развитии водопровода в России принадлежит Петру I. С начала ХVIII века строятся и далее успешно функционируют водопроводы в царских резиденциях Санкт-Петербурга, Петергофа, Царского Села, Стрельни.

Один из первых централизованных водопроводов был создан в гг. немецкими колонистами в Сарепте (недалеко от Царицына). С Шенбрунского источника, расположенного на горе, проложили трубы в бассейн на главной площади, а оттуда – в жилые дома.

В начале XIX века пущен первый московский городской водопровод длиной 16 км, подававший воду самотёком от села Мытищи. После реконструкции в 1878 году он имел всего 207 домовых ответвлений, из них 91 – в казенные и промышленные здания. На протяжении XIX века централизованное водоснабжение развивалось, кроме Москвы, преимущественно в фабрично-заводских центрах, и охватило не более 20% городов России с населением свыше 10 тыс. человек.

На рубеже ХIХ-ХХ веков в истории развития городов России чётко обозначился переход от децентрализованного водоснабжения к централизованному. К этому времени развитии российских городов сложилась кризисная ситуация. Бурное развитие промышленности привело к быстрому росту численности городского населения, а плохое качество питьевой воды, ее нехватка или отсутствие приводили к возникновению эпидемий дизентерии, чумы, холеры.

С появлением централизованных систем водоснабжения повышен уровень благоустройства жилья, кардинально улучшена санитарно-эпидемиологическая обстановка, создана прочная основа для новых архитектурно-планировочных решений по дальнейшему развитию городов и других населенных пунктов.

К 1910 году централизованные водопроводы были построены в 149 городах России против 10 в 1864 году.

Мощности водопроводов обеспечивали водопотребление в присоединенных домах максимум 10 ведер (120 л) в сутки на одного человека (Санкт-Петербург), притом, что в Москве было 4,24 ведра, Воронеже – 4,3, а в 38 других городах 1-2 ведра на человека в сутки. При этом жители окраинных кварталов обеспечивали себя привозной водой из природных источников, далеко не всегда удовлетворяющих санитарно-эпидемиологическим требованиям.

К 1913 г. в собственности местного самоуправления (городских управ) было 78% водопроводов, а 22% – у различных компаний и частных лиц.

События 1914 г., а затем 1917 г. остановили более чем на десять лет процесс развития водопроводов, и проблема водоснабжения очень сильно обострилась. В 20-е годы практически заново пришлось решать задачу централизованного водоснабжения. Были реконструированы водопроводы, разрушенные в ходе гражданской войны и иностранной интервенции, а вслед за этим началось проектирование и строительство новых систем водоснабжения. Причем интенсивное развитие получили водопроводы не только в Центральной части России, но и в бывших ее окраинах, в Сибири и на Дальнем Востоке. Первый общегородской водопровод был построен в Ново-Николаевске (Новосибирске) в гг.

К началу 30-х годов ситуация с водоснабжением в России оставалась неудовлетворительной. В Москве к водопроводной сети было присоединено лишь 42% всех домов, а на одного жителя приходилось лишь 128 литров воды в сутки. В других городах положение было намного хуже. Тем не менее, индустриализация дала мощный толчок развитию водопроводов по всей стране. Проектирование водопроводов стали вести на основе генеральных планов развития городов. В 30-е годы на многих коммунальных водопроводах впервые было осуществлено строительство станций очистки воды из поверхностных источников. Как правило, применяли двухступенчатую технологию очистки воды – отстаивание и фильтрование.

Существенной особенностью развития водоснабжения в этот период стало комплексное решение задач отрасли. Возникла необходимость подачи воды на большие расстояния. В таких условиях оказалось целесообразным строить в некоторых случаях групповые водопроводы с расчетом обеспечения водой не только всего города, но и группы других населенных пунктов, например, водопровод Новокузнецк-Прокопьевск-Киселевск в Кузбассе.

К 1940 г. резко возросла мощность и протяженность сетей коммунальных водопроводов. Например, в Алтайском крае суммарная мощность городских водопроводов за десятилетие увеличилась в 2 раза, а протяженность сетей в 1,6 раза, за тот же период мощность водопровода г. Владивостока возросла в 4,5 раза.

В годы Великой Отечественной войны возникла необходимость обеспечения бесперебойного водоснабжения эвакуированных промышленных предприятий в Поволжье, на Урале и в Сибири. С этой целью в срочном порядке строили дополнительные водозаборы и насосные станции, водоводы нередко прокладывали без заглубления, по поверхности земли. Для эвакуированных предприятий и поселков при них строили временные водопроводы.

Историческим этапом является период послевоенного восстановления разрушенных систем водоснабжения. В таких больших масштабах задачи по восстановлению систем водоснабжения решались впервые не только в отечественной, но и в мировой инженерной практике. В послевоенный период нередко приходилось заново начинать строительство систем водоснабжения с минимальными затратами средств на водоотведение по временным схемам без очистки сточных вод.

Вторая половина 50-х годов знаменательна переходом на индустриальные методы строительства и началом массового возведения жилья из сборного железобетона. Необходимо было обеспечить районы новой застройки по всей стране достаточным количеством качественной питьевой воды. За эти годы было построено более 35 тыс. городских водопроводных и 25 тыс. км канализационных трубопроводов. Именно в этот период Советский союз практически решил санитарно-гигиенические проблемы и покончил со вспышками эпидемий. Во второй половине века они возникали уже крайне редко.

В 60-е годы началась серьезная механизация производственных процессов. С этого периода налаживается производство землеройной техники, компрессоров, откачивающей аварийной, ассенизационных машин. Начато строительство водоводов из сборного железобетона с цементно-песчаным покрытием. Активно внедряется типовое проектирование, которое позволило вести то грандиозное строительство, которое осуществлялось в СССР. В этот период создаются системы эксплуатационных организаций – водоканалы. Они обеспечивали эксплуатацию объектов водопроводно-канализационного хозяйства от забора воды до ее подачи потребителю. Они же стали заниматься и аварийным обслуживанием.

В 70-80-е годы водопроводно-канализационное хозяйство развивались достаточно стабильно. В условиях динамичного развития областных, краевых центров средняя мощность водоочистных станций в них возросла за гг. на 50% и достигла 100 тыс. м3/сут, в других городах и поселках она держалась на уровне 19-22 тыс. м3/сут. Рост количества водоочистных станций происходил в основном за счет малых и средних городов, ранее не имевших сооружений по очистке воды. На 70-е годы приходится переход на новый стандарт в водоснабжении ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая».

К 1980 году системы централизованного водоснабжения имели 965 городов РСФСР. Тем не менее, только 10% из них имели системы водоснабжения, объекты которых по производительности и технической оснащенности отвечали требованиям надежного и бесперебойного водоснабжения населения при стандартном качестве воды.

К началу 1991 г. централизованным водоснабжением в РСФСР было охвачено 99% городов и 86% поселков. Средний уровень водопотребления на одного человека на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды достиг 327 литров в сутки. Ресурсы природных пресных вод (поверхностных и подземных) позволяли, за редким исключением, надежно решать задачу полного удовлетворения потребности населения Российской Федерации в воде питьевого качества с учетом перспективы. Мощности действующих городских водопроводов при рациональном использовании воды могли обеспечивать нормальное водоснабжение. Сложившиеся системы коммунального водоснабжения, их конструктивные и технологические элементы были проверены многолетней практикой.

Изменения в России, обусловленные переходом от государственной экономической политики к рыночной, перестройкой ранее сложившихся производственных связей, общим экономическим кризисом, оказали неблагоприятное воздействие на состояние водопроводно-канализационного хозяйства. В течении последующих лет состояние водопроводно-канализационного хозяйства непрерывно ухудшалось. Начало этого ухудшения наблюдалось уже в 80-х годах в ходе начавшейся перестройки. Реконструкция распределительных систем водоснабжения, оптимизация режима их работы приобрели первостепенное значение, тем более, что износ трубопроводов в то время уже превышал 40% и с каждым годом нарастал, более одной трети водопроводных сетей и насосов требовали полной замены. Ежегодно на водопроводных сетях происходило около 75 тыс. порывов.

В результате в период перехода к рыночной экономике отрасль в целом и подавляющее большинство ее предприятий оказалось в кризисном состоянии. В 90-е годы среднесуточный объем питьевой воды, подаваемой в сеть, в целом по стране уменьшился примерно на 15%; заметно увеличилась доля ветхих сетей, требующих замены, и почти вдвое возросли утечки и неучтенные расходы воды.

Средний уровень водопотребления на одного человека на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды к 2000 году сократился до 327 литров в сутки.

По данным Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, к началу ХХI века средний износ водопроводных сетей по 70 Водоканалам составил 75% с колебаниями от 56% до 92%. При этом ежегодно восстанавливалось лишь по 0,72% общей протяженности сетей, вместо необходимых 5%.

В 28% городов утечки и неучтенный расход воды превысил 1/3 от объема воды, поданной в сеть. Число аварий и повреждений в год на 1 км сети в отдельных городах многократно превысило среднестатистическую величину, которая, в свою очередь, в 2-3 раза выше, чем, например, в городах Европы.

Почти во всех российских городах значительная часть водопроводных сооружений и сетей находится в эксплуатации свыше 30 лет, а, следовательно, физически и морально устарела.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *