История водопровода
Развитие водопровода с древности до наших дней .
Как известно из истории, первые поселения людей возникали вблизи водоемов. Повышение уровня жизни постепенно привело к созданию первых водопроводов, которые появились в I тысячелетии до нашей эры и впервые упомянуты в Библии.
В условиях засушливого климата люди нашли способ подавать воду с подземных горизонтов. В городе Гонабад в Иране находится действующий водопровод Персии (кяриз), построенный 2700 лет назад. Он представляет собой систему из основного колодца, тоннелей и скважин для вентиляции. Длина кяриза 33113 метров, на всем протяжении находится 427 углублений. Такая же водопроводная система действовала у народов Средней Азии, Ливии, Алжира, Крыма
В Древнем Египте и Вавилоне применялась система распределения воды из резервуара с помощью труб из глины, дерева и металла (свинца или меди). Вода поступала из одной (более высокой) точки в другую (расположенную ниже) самотеком, с помощью силы тяготения.
По такому же принципу действовали знаменитые акведуки, созданные архитекторами и строителями Древнего Рима. Источники питьевой воды, находились в 25 км от города. В 97 году н.э. было построено 9 акведуков, ежедневно подававших 900 тысяч кубометров воды. Протяженность одного из акведуков составляет почти 50 км, разница по высоте между начальной и конечной точкой равна всего 12 м. Учитывая рельеф местности, одна часть каналов с водой прокладывалась в тоннелях под землей или в скальных породах, а другая – по открытой территории на арочных опорах. Из акведуков вода поступала в резервуары в городе, а затем по трубам в термы (городские бани), в императорский дворец, к домам знати и к фонтанам для всех жителей Рима.
В растущих городах Европы водопроводы стали появляться в конце XII века. В XII – XV веках самотечные водопроводы строились и для русских крепостей. В Московском Кремле в 1631 году появился напорный водопровод, подававший воду в водонапорную башню, названную впоследствии водовзводной. Дорогая водоподъемная машина приводилась в действие лошадями, вода поднималась на высоту 25 м, затем под напором по системе труб распределялась по Кремлю.
К концу XVIII века качество воды в Москве ухудшилось, и возникла необходимость в проведении нового водопровода. По указу Екатерины II немецким инженером Фридрихом Бауэром был спроектирован и возведен водопровод, подававший воду из ключевых источников в Мытищах. Строительство проводилось с 1779 по 1804 год. Вода подавалась самотеком на расстояние 16 км. Для прохождения через долину реки Яуза около села Ростокино был построен акведук, получивший название «миллионный мост» из-за потраченных на его строительство 1 млн. 648 тыс. рублей.
Настоящим чудом инженерной мысли называют Кротонскую дамбу в США, возведенную в конце XIX – начале XX века для снабжения жителей Нью-Йорка водой. Гидротехническое сооружение находится в 35 км от города. Тысячи кубометров воды поступали в Нью-Йорк по акведуку. Как и почему античные технологии продолжали использовать в более позднее время – остается загадкой.
С возникновением капиталистического производства развивающимся предприятиям потребовалось больше воды. В конце XVIII веке были построены водопроводы, действовавшие с применением водоподъемных паровых машин. Увеличение объемов использования воды приводило к загрязнению источников, возникали вспышки холеры, брюшного тифа. Проблема была решена после введения системы очистки, предложенной инженерами института штата Массачусетс. Вода пропускалась сквозь песок и освобождалась от бактерий. В дальнейшем воду стали хлорировать.
Материалом для труб служили древесина, глина, свинец, железо. Благодаря лучшим характеристикам с развитием производства большое распространение получили трубы из чугуна и стали. Не уступают им по прочности полимерные водопроводы, изготавливаемые и в настоящее время.
Развитие водоснабжения
Согласно историческим свидетельствам развитие водоснабжения началось еще в древности. Причем следует отметить довольно высокий уровень инженерных технологий, применяемых древними цивилизациями. Наши предки умели строить различные каналы, обширные системы водоснабжения, возводить дамбы. Греция, Израиль и Египет утопали в цветущих садах, имели множество фонтанов и бань. Развитие водоснабжения позволило повысить уровень жизни людей.
Немного истории
Первые сведения о создании искусственных сооружений для вододобычи (колодцах) датируются III тысячелетием до н. э. Простейшие механизмы, применяемые для подъема воды (сродни «журавлям»), появились в Древнем Египте. Вавилоняне научились поднимать воду на необходимую высоту с помощью норий и блоков. Для распределения воды из резервуаров в Вавилоне и Египте использовались деревянные, гончарные и металлические (медные, свинцовые) трубы.
В Древнем Китае источником водоснабжения служили глубокие колодцы, воду из которых поднимали ведрами с помощью блоков или воротов.
Центральные системы водоснабжения появились в период расцвета Древней Греции и Рима. В императорскую эпоху в Риме уже имелось несколько водопроводов, по которым вода самотеком поступала в город. На пересечении оврагов или долин каналы проводили по акведукам (специальным мостам). Частично акведуки сохранились до наших дней. На их примере можно увидеть развитие водоснабжения и изучить особенности инженерного искусства того времени. В древних городах вода накапливалась в центральных резервуарах, откуда попадала по трубопроводам к общественным купальням и баням, во дворцы и дома известных граждан, а также к бассейнам и фонтанам.
В эпоху Средневековья особое внимание начало уделяться санитарной технике. Назначение водоснабжения несколько изменило свой характер. В странах Европы в XII веке стали появляться централизованные городские водопроводы. В Париже первый самотечный водопровод был сооружен в XII веке. В XIII веке в Лондоне началось централизованное водоснабжение. В немецких городах .
Сегодня система водообеспечения представляет собой целый комплекс мероприятий направленных на обеспечение водой пользователей разных категорий. В наши дни развитие водоснабжения достигло своего апогея. Обеспечение людей качественной питьевой водой помогло существенно снизить число эпидемических заболеваний, поднять общий уровень благоустройства. Для удовлетворения потребностей населения крупных мегаполисов, поселков и деревень используются объемы воды, которые можно измерить миллионами кубометров в сутки. Современные системы отопления и горячего водоснабжения делают проживание в квартирах и домах максимально комфортным. При этом люди имеют возможность выбирать между устройством централизованной и автономной системы водообеспечения.
Вода расходуется нами на самые разные нужды. Однако подавляющее количество воды уходит на 3 основных категории:
- на хозяйственно-бытовые нужды граждан (питьевая вода, вода для стирки, полива сада, огорода, зеленых насаждений, наполнения бассейнов, поддержания чистоты в доме, и пр.);
- на технические (производственные) цели. Производственное назначение водоснабжения применимо на предприятиях промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства;
- на пожаротушение.
Также вода расходуется на обслуживание самого водопровода (мероприятия по промывке водоприемных устройств, фильтров сети и пр.).
При устройстве системы водоснабжения важно помнить, что от того, насколько грамотно будут проведены мероприятия, зависит качество питьевой воды, а также степень риска интоксикации химическими веществами и развития инфекционных заболеваний, передающиеся водным путем.
История водопровода
Исторические свидетельства говорят о том, что водопровод применялся людьми еще за тысячу лет до Рождества Христова. Однако это не было массовым явлением. Впервые мощную и разветвленную систему подачи воды применили древние римляне.
Численность населения города в период его расцвета доходила до 1 миллиона человек, а система построенного водопровода могла обеспечивать потребности каждого жителя из расчета суточного потребления до 1 кубометра. Как это ни странно, но в настоящее время, потребление воды жителями Рима в три раза меньше.
Для строительства водопровода в Риме правители использовали денежные средства и материалы, захваченные в ходе победных военных походов. На эти же цели пускали и собранные общественные средства. Например, водопровод Ашо, который был построен более чем за 250 лет до н. э., создавался с помощью ресурсов, захваченных в результате победы над Пирром. В 144 г. до н. э. после взятия и разграбления Коринфа, захваченные средства были направлены римлянами на создание Марциева водопровода.
Содержался же римский водопровод за счет налогов, взимаемых за пользование водой. В первую очередь такими фискальными платежами облагались каналы и бани.
Строительство римских акведуков, так в то время называли водопровод, происходило по следующей схеме. Сначала находили полноводный источник воды, расположенный высоко над уровнем моря, вокруг которого выкапывали большое водохранилище. В город конечным пользователям вода поступала по надземным водоводам или спрятанным под землей трубам, для производства которых использовали глину, дерево или свинец.
Считается, что применение свинца для изготовления водопроводных труб, было одной из причин развала Римской Империи. Так, он вызывал онкологические заболевания, что приводило к большой смертности в довольно раннем возрасте, в том числе и среди римских правителей, членов их семей и знати.
Подземный водопровод старались вести в мягкой почве, для чего копались небольшие каналы, выложенные камнем, а сверху закрытые сводами. В случае встречи водовода с твердыми породами, канал рубился прямо в скале. Через равные расстояния в водопроводе делались вентиляционные отверстия, не позволяющие воде испортиться или пропитаться неприятными запахами.
Водопроводы, которые строились над землей, размещались на стенах, в которых имелись арки-проходы. С помощью штукатурки в желобах повышалась гидроизоляция. Вопросы вентиляции решались таким же образом, как и в подземных водоводах. В случае встречи надземного водопровода с преградой, он также располагался на арочном основании, иногда в несколько ярусов. Такое расположение позволило использовать водопроводные арки в качестве мостов через реки, овраги и другие препятствия.
Строительство римского водопровода выполнялось очень качественно для того времени, что позволило его отдельным участкам и гидросооружениям (таким как фонтаны) сохраниться в работоспособном состоянии до наших дней.
Строительство первого в истории водопровода в Риме (Аqua Аррiа)завершилось в 312 году до н. э. Его главным строителем был Аппий Клавдий, знаменитый также тем, что построил первую в Риме дорогу. Это был смешанный водопровод, пролегавший и под землей и над ней. Длина подземного участка водопровода приближалась к двум с половиной километрам, а надземного, который был построен на арках и проходил непосредственно по территории города, около километра.
В 273 году до н. э. в Риме началось строительство нового, по большей части подземного водопровода, а в 146 г. до н. э. завершилось строительство третьего такого сооружения (водопровод Марция), протяженностью 7 миль, пятая часть которого проходила над землей.
Уже к концу Iстолетия нашей эры в Риме функционировало 9 водопроводов, обеспечивая город 5,5 миллионами ведер воды в сутки. В течение последующих двух веков количество водопроводов увеличилось на 4 единицы.
Функционирование водопровода поддерживалось большим количеством чиновников. Вода пользовалась огромным спросом и стоила недорого. Но за счет огромных объемов потребления населением, государство получало значительный доход от ее реализации. Однако большое потребление воды ставило вопрос о создании системы отвода. Использованную воду по водосточным каналам сливали в Тибр. Со временем, из-за неприятного запаха, исходящего от сливных каналов, их начали ограждать, а во II веке до нашей эры основной водосточный канал Рима был покрыт сводом.
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.
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.
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.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
