Водопровод — система непрерывного водоснабжения потребителей, предназначенная для проведения воды для питья и технических целей из одного места (обыкновенно водозаборных сооружений) в другое - к водопользователю (городские и заводск. помещения) преимущественно по подземным трубам или каналам; в конечном пункте, часто очищенная от механических примесей в системе фильтров, вода собирается на некоторой высоте в так называемых водоподъемных башнях, откуда уже распределяется по городским водопроводным трубам. Объем водозабора определяется водомерными приборами (т.н. водомерами, водосчетчиками). Водонапорной силой водопровода пользуются и для гидравлических целей
История водопровода
Известны с I тыс. до н. э., упомянуты в Библии (4 Книга Царств, Ис. VII, 3, II Пар. XXXII, 30).[2]. В Древнем Риме водопроводы называли акведуками. Первые водопроводные системы на территории России появились в Болгаре.
В XI или начале XII века первый водопровод из деревянных труб появился на Ярославовом дворище в Новгороде.
Московский кремль имел водопровод с XV века. Первая городская водопроводная система в Москве (Мытищинский-Московский водопровод) появилась в 1804 году.
История московского водопровода ведётся с 28 июня 1779 года, когда Екатерина II подписала указ о его строительстве.
Небольшие водопроводы были в Москве и до этого. Само течный родниковый водопровод существовал в московском Кремле с 1491 году. Этот водопровод был построен при Иване III и предназначался для подачи воды при осаде. По проекту Петра Фрязина были устроены на "основаниях каменных водныя течи, яки реки, текущие через весь Кремль-град осадного ради сидения". Вода поступала из родника под Собакиной башней (ныне Угловая Арсенальная башня) и самотёком шла по кирпичной трубе к Троицкой башне.
В 1633 году Христофор Галовей построил в Кремле водопровод с водонапорной башней. Вода для этого водопровода поступала из колодца в нижнем этаже Свибловой башни и подавалась при помощи подъёмной машины, приводимой в движение лошадьми т. н. взвода (башню с тех пор называют Водовзводной). Вода поступала в большой бак, а оттуда по свинцовым трубам текла на царскую кухню и в другие места Кремля. Этот водопровод подавал около 4 тысяч вёдер воды в сутки (50 кубических метров) и просуществовал около ста лет.
XIX век
Строительство первого городского водопровода продолжалось 25 лет и 28 октября 1804 года Мытищинский-Московский водопровод был открыт. В Москву стали поступать 300 тысяч вёдер воды из мытищинских ключей.
В 1850 году были обустроены два водопровода из Москва-реки. Москворецкий (у Бабьегородской плотины) поднимал 34 тысячи вёдер в сутки, а Замоскворецкий (у Краснохолмского моста) поднимал 100 тысяч вёдер.
После усовершенствования городского водопровода в XIX веке инженерами Н.И. Янишем, А.И. Дельвигом, Н.П.Зиминым к 1900 году в Москву поступало около 3,5 миллиона вёдер воды в сутки.
Рублёвский водопровод
В 1890 году Московский водопровод был передан в ведение Городской Думы. В 1901 году дума по инициативе Н.П Зимина вынесла решение о постройке Рублёвской водопроводной станции на реке Москве у деревни Рублёво с проектной мощностью 3,5 миллиона вёдер воды в сутки, достигнутой 27 июня 1903 года. К 1917 году в Москву в сутки подавалось уже 11 миллинов вёдер москворецкой воды (133 тысячи кубических метров), а также 2,5 миллиона вёдер (30 тысяч кубических метров) мытищинской воды
Советский период
Индустриализация в 1930-х годах привела к необходимости удвоить объём водоснабжения до 350 тысяч кубометров в сутки, но ресурс реки Москвы был практически исчерпан. По Генеральному плану развития Москвы началось строительство новых гидротехнических сооружений. В июле 1937 года в Москву пришла волжская вода. Были построены:
- Рублёвская плотина
- Истринское водохранилище
- первая очередь Черепковских очистных сооружений
- Краснопресненская насосная станция
- канал Москва-Волга
- Акуловский гидроузел
- Восточный водопроводный канал и Восточная водопроводная станция (Сталинская)
В апреле 1952 года была запущена Северная водопроводная станция, к 1956 году её производительность составил 1 миллион кубометров в сутки. В 1950-е годы также идёт строительство Можайского гидроузла с тремя водохранилищами Можайским, Рузским и Озернинским. Вода из Можайской гидросистемы позволила построить в 1964 году Западную водопроводную станцию (расположенная по соседству на отдельной площадке Ново-западная водопроводная станция была закончена в 1979 году).
В 1977 году закончена Вазузская гидросистема, образовав дополнительный запас воды для снабжения Москвы.
Современное развитие
В настоящее время инфраструктура московского водопровода находится в ведении МГУП "Мосводоканал".
В декабре 2006 года стала работать Юго-Западная водопроводная станция с производительностью 250 тысяч кубометров в сутки с использованием мембранных технологий.
Прокладка трубопровода
Есть несколько способов прокладки трубопровода:
- наземная по опорам и эстакадам, с утеплением или без;
- подземная прокладка:
- траншейная с помощью спецтехники: экскаватора, различного рода приспособ для тракторов; на небольшие расстояния используют ручную силу;
- бестраншейная технология прокладки, которая возможна при горизонтальном бурении (сокр. ГНБ);
- коллекторная, вополняется способом щитовой проходки.
Внутренний трубопровод зданий прокладывается:
- в стояках, технических шахтах;
- в штробах;
- по стенам;
- под плинтусами (трубы из полимерных органических материалов);
- в стяжке пола
Элементы водопровода
Внутренний водопровод
Внутренний водопровод регламентируют СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий"; ГЭСН 2001-16 Трубопроводы внутренние:
- Водоразборная колонка;
- Водомерный узел состоит из водосчетчиков (иначе называют расходомер, водомер) устанавливается для учета забора воды из системы. Обычно устанавливают в подвальном помещении многоквартирного дома, либо в техническом помещении предприятия;
- Трубопроводная арматура: задвижка, кран, клапан, обратный клапан, компенсатор
- Гидробак
- Санитарный узел
- Станция пожаротушения
- Станция подкачки для повышения давления в системе.
- Трубы
- Фитинги
Наружный водопровод
Наружный водопровод (регламентируют СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение наружные сети и сооружения; СНиП 3.05.04-85 Наружные сети и канализация. Водоснабжение и канализация):
- Водозаборные сооружения инженерное сооружение для забора воды из источника.
- Пожарный гидрант на линии пожарного водопровода, для тушения пожаров, забора воды пожарными автоцистернами.
- Смотровой колодец на линии водопровода.
- Насосная станция для повышения давления в системе водопровода до требуемого.
- Водоподготовка система очистки воды, доведения качества воды до качества питьевой воды.
и прочее (неполный список).
Сети наружного водопровода можно разделить на несколько видов по назначению:
- хозяйственно-бытовой для перекачки воды питьевого качества.
- пожарный (или противопожарный) для предотвращения пожаров.
- производственный (или технологический) - для перекачки воды технического назначения: санитарно-техническая цели; охлаждение агрегатов, механизмов, машин; различные производственные цели.
- оросительный/поливочный водопровод для орошения/полива сельскохозяйственных или декоративных растений;
- оборотный водопровод также может существовать для снижения (рационализации) расхода воды на предприятии.
- комбинированный водопровод как способ снизить капитальные вложения в водопровод, например, нередко совмещают пожарный и хоз.-бытовой водопроводы в малых населенных пунктах, предприятиях.
В качестве материала для водопровода использовали глину, древесину, медь, свинец, железо, сталь, а с развитием органической химии стали применять и полимеры. Трубопроводы больших диаметров также изготавливали из цемента, железобетона, асбестоцемента, а в последние годы и из различных видов пластика.
Из-за повышенной механической прочности и устойчивости к повышенным температурами в хозяйственном и водоснабжении наибольшее распространение получили металлические водопроводы из стали, нержавеющей стали, чугуна, чугуна высокопрочного с шаровидным графитом (ВЧШГ) и меди. Также используются трубы из синтетических материалов, например, из полиэтилена различной плотности.
В XX веке в развитых странах в водоснабжении зданий большое распространение получили трубопроводы из меди из-за комбинации факторов, обеспечивающих повышенные сроки безаварийной эксплуатации.
В наше время все большее распространение получают полимерные трубопроводы из-за простоты их монтажа и дешевизны продукции, поступающей из развивающихся стран.
Ввиду многообразия видов самих полимерных трубопроводов, способов соединения, их эксплуатационные характеристики продолжают оставаться предметом споров, а цены крайне разнятся . В использовании полимерных водопроводов уже накоплен большой опыт. Так, после серии массовых аварий в Северной Америке полностью прекращено применение трубопроводов из полибутен.