Класифікація систем водопостачання
Система водопостачання та водо забезпечення.
Комплекс споруд, що здійснюють задачі водопостачання, тобто одержання води з природних джерел, її очищення, транспортування і подачу споживачам, називається системою водопостачання, або водопроводом.
Водопровід складається з таких ланок:
1) джерело водопостачання (відкриті водойми - ріки, озера, ключі, і підземні - криниці);
2) станції першого підйому для подачі води на очисні споруди;
3) очисні споруди (відстійники, фільтри);
4) резервуари чистої води (куди зливається очищена вода з очисних споруд);
5) станції другого підйому (які подають воду до місця водоспоживання);
6) водонапірні резервуари (водонапірні вежі);
7) водоводи;
8) розгалужена вулична мережа з колонками, будками, пожежними гідрантами;
9) дворові відгалуження;
10) будинкове обладнання.
Вода за допомогою насосів станції першого підйому піднімається з водоприймальних пристроїв на очисні споруди, після чого за винятком тієї частини, що витрачається на власні потреби, надходить в резервуари чистої води, звідки насосами станції другого підйому подається у водоводи і розгалужену мережу. Вода відстоюється у спеціальних відстійниках, а потім піддається фільтрації.
Пропускна спроможність відстійників визначається виходячи з їх обсягу і швидкості течії води в них і виражається в м3 води, що проходить через відстійники за годину. Пропускна спроможність фільтрів визначається виходячи з кількості пропущеної води і швидкості фільтрації. Під швидкістю фільтрації розуміють висоту шару води, що проходить через одиницю поверхні фільтра протягом години. Швидкість фільтрації виражається в метрах за годину. Збільшення швидкості фільтрації дає підвищення продуктивності очисних споруд.
Водопроводи, що одержують воду з поверхневих джерел, мають повний комплекс споруд по її підйому з джерела, очищенню (на очисних спорудах) і подачі в міську мережу.
При заборі води з підземних джерел у схемі водопостачання відсутні очисні споруди, тому що підземні води не мають потреби в очищенні.
Класифікація систем водопостачання
За призначеннямрозрізняють міський водопровід для водопостачання населених міст; виробничий водопровід для виробничого водопостачання, який, у свою чергу, розрізняють за галузями промисловості (теплових електростанцій, металургійних заводів і т.д.) систем сільськогосподарського водопостачання. При обслуговуванні однією системою водопостачання ряду об'єктів влаштовують групові або районні системи.
У межах одного об'єкта відповідно до об'єднання різних функцій влаштовують водопроводи господарсько-питні, господарсько-протипожежні й господарсько-виробничі.
За характером джерела водопостачання розрізняють водопроводи, що одержують воду з поверхневих джерел (річкові, озерні); водопроводи, засновані на підземних водах (артезіанські, джерельні); водопроводи змішаного типу при використанні джерел різних видів.
За способом подачі води
розрізняють водопроводи гравітаційні; водопроводи з механічною подачею води (за допомогою насосів), а також зонні водопроводи, де вода подається в окремі райони окремими насосними станціями.
Системи виробничого водопостачання можна розрізнятиза способом (кратність) використання води:
· прямоточного водопостачання (однократне використання);
· оборотного водопостачання;
· з повторним використанням води.
Системи оборотного водопостачання і повторного використання води найбільше відповідають сучасним вимогам раціонального використання і охорони природних ресурсів, а тому є найперспективнішими.
Система водопостачання повинна мати визначений ступінь надійності, тобто забезпечувати постачання споживачів водою без неприпустимого зниження встановлених кількісних і якісних показників, включаючи напір води.
Розміри окремих споруд і установок, число і потужність насосів, ємкість резервуарів, висота і ємкість водонапірних башт, діаметри труб і інші параметри визначають вартість системи і витрати на її експлуатацію. Системи водопостачання після введення їх в експлуатацію повинні задовольняти фактичний попит споживачів і враховувати коливання цього попит за днями доби, сезонами року і годинами доби. Режим подачі води визначається способом життя і трудової діяльності населення міста. Тип споруд і технологію очищення води вибирають шляхом зіставлення якісних характеристик води обраного джерела з вимогами, які пред'являють споживачі до якості води.
2. В.р. використовують для водокористування і водоспоживання в різних галузях промисловості, сільського господарства, енергетики, судноплавства, побуту. Широко використовують В.р. при переробці корисних копалин, зокрема їх збагаченні т.зв. мокрими способами. В.р. належать до відновлюваних в процесі кругообігу. Виснаження В.р. в результаті втрати їх якості є більшою загрозою ніж їх кількісне виснаження (1 м3 неочищених стічних вод забруднює і робить непридатними 40-50 м3природної річкової води). Вже зараз у світі відчувається гострий брак води. Постійного доступу до питного ресурсу не має більше третини населення планети, тобто більше двох мільярдів чоловік. За прогнозами ЮНЕСКО, в 2020 році нестача води буде однією з головних світових проблем. Враховуючи те, що найбільші запаси прісної води знаходяться в Росії, аналітики пророкують їй долю основного стратегічного ресурсу країни.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, близько 90% хвороб людини викликається вживанням неякісної води, а також використанням непідготовленої води в побутових цілях - для прання, прийняття душу, миття посуду.
Протягом тривалого часу досить поширеною була концепція «безплатності» природних ресурсів, і тому питання про їх грошову оцінку навіть не поставало. Але розвиток економіки, який вимагав залучення все більшої кількості природних ресурсів і призвів до їх дефіциту, примусив науковців змінити свої погляди стосовно дарів природи.
Для того, щоб зробити висновок про ефективність виробництва, правильно визначити витрати і доходи від використання природних ресурсів, сприяти їх раціональному використанню, застосовується економічна оцінка.
Економічна оцінка – це грошовий вираз споживчих якостей природних ресурсів. Вона відображає фіксоване на певний момент часу їх економічне значення. Природні ресурси самі по собі не мають вартості. Визначити їх суспільне значення в грошовій формі можна лише умовно, співставляючи властивості природних ресурсів з вимогами до них з боку суспільства на певному етапі розвитку [4].
Незважаючи на значну кількість досліджень (зокрема, праці А.А.Мінца, М.Н.Лойтера, Т.С.Хачатурова, С.Г.Струміліна, К.Г.Гофмана та інших вчених), присвячених економічній оцінці природних ресурсів, проблема і сьогодні є предметом наукових дискусій.
Важливість економічної оцінки водних ресурсів обумовлена необхідністю:
-врахування витрат на воду в собівартості продукції;
-визначення суми плати за використання водних ресурсів та збитків, до яких призводить їх забруднення і нераціональне використання;
-оцінки всього ресурсного потенціалу країни;
-економічного обгрунтування суми капіталовкладень на охорону та відтворення водних ресурсів
Загроза нестачі питної води привела до того, що більшість розвинених країн шукають способи економити прісну воду. У таких країнах, як Франція і Німеччина, у більшості населення вже увійшло в звичку вимикати воду, коли вони чистять зуби, включати тільки повністю завантажені пральні та посудомийні машини і мити овочі та фрукти в ємності, а не під струменем.
Величезна кількість води використовується для зливу в туалетах. Туалети, що мають дві можливості зливу, більш економний і більш потужний, вже стали звичним явищем. Однак більш оригінальне рішення запропонувала компанія Global Inventive Industries Inc. Компанія продає туалет EcoJohn Sr. , він спалює те, що в нього потрапляє, замість того, щоб змивати його в каналізацію. Після того, як користувач закриває кришку туалету, все, що в ньому знаходилося, потрапляє в спеціальну камеру, де на пропані спалюється до дрібного попелу. За твердженням розробників, за півтора року сім'я з чотирьох чоловік зібрати одну чашку білого попелу.
Готовність американців витрачати набагато більше грошей на пропан, щоб не витрачати воду, показує, що проблема браку води дійсно є глобальною. Людству необхідно навчитися економити воду. Інакше вона дійсно перетвориться на найважливіший стратегічний ресурс, який будуть продавати, і за який будуть вестися війни.
3. Національна програма екологічного оздоровлення басейну Дніпрата поліпшення якості питної води (далі - Програма) спрямована на
реалізацію державної політики України у галузі охорони
навколишнього природного середовища (довкілля), використання
природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки у басейні
Дніпра.
Програма розроблялася під керівництвом Надзвичайної комісії з
проблем екологічного стану ріки Дніпра та якості питної води і
Міністерства охорони навколишнього природного середовища та
ядерної безпеки при сприянні Фонду відродження Дніпра за участю
всіх зацікавлених органів виконавчої влади та інших установ і
організацій.
Виняткова суспільна актуальність і доцільність розробки
Програми визначаються такими факторами:
Дніпро - головна водна артерія України, значення якої у
становленні та розвитку української нації, суспільного виробництва
і для природного середовища країни не можна переоцінити;
надмірне антропогенне навантаження, посилене наслідками
Чорнобильської катастрофи, порушило природну рівновагу, різко
знизило якість водноресурсного потенціалу та спричинило кризовий
екологічний стан багатьох територій у басейні Дніпра;
розв'язання комплексної проблеми екологічного оздоровлення
басейну Дніпра необхідно здійснювати на якісно новому рівні
відповідно до радикальних змін характеру природокористування та
стратегії розвитку економіки країни;
результати позитивного розв'язання проблеми матимуть високу
екологічну, економічну та соціальну ефективність на національному
та міжнародному рівнях;
подальше затягування розв'язання проблеми завдає істотної
шкоди природному середовищу, здоров'ю населення та суспільству в
цілому;
необхідність концентрації значних сил і ресурсів, довгочасний
характер проблеми та її масштабність у зв'язку із значним
територіальним ареалом басейну Дніпра зумовлюють очевидну
необхідність участі в її розв'язанні більшості областей України,
багатьох галузей господарства, громадськості, держав-сусідів
- Російської Федерації і Республіки Білорусь, міжнародної
спільноти.
Виконання завдань Програми має бути важливою складовою
формування та реалізації екологічної політики України на її шляху
до сталого розвитку та інтегрування у світове співтовариство.
розвивався без урахування економічних та екологічних наслідків для
України. В результаті склалася вкрай деформована галузева та
територіальна структура промисловості, в якій переважали базові
галузі паливно-енергетичного, металургійного, оборонного
комплексів та важкого машинобудування, що призвело до
гіпертрофованого розвитку великих промислових центрів
Придніпров'я, великих міст і агломерацій.
Основний обсяг промислового виробництва з переважанням
"брудних" галузей (металургійна, хімічна, вугільна), найбільші
енергетичні об'єкти та масиви зрошуваних земель сконцентровані в
басейні Дніпра, де місцеві водні ресурси значно менші від потреби
в них. Внаслідок цього в більшості економічних районів у межах
басейну Дніпра склалася передкризова та кризова водогосподарська
та гідроекологічна ситуація, коли самовідновлювальна здатність
Дніпра та багатьох річок басейну вже не забезпечує відновлення
порушеної екологічної рівноваги.
Дніпро є третьою на Європейському континенті річкою після
Дунаю та Волги за площею басейну (509 тис. кв. км) та четвертою за
довжиною (2200 км). У верхній течії Дніпро перетинає територію
Росії та Білорусі, на які припадає відповідно 19 та 23 відсотки
площі його басейну. В Україні Дніпро протікає своєю середньою та
нижньою течією з площею басейну 291,4 тис. кв. км.
Водні ресурси басейну Дніпра становлять близько 80 відсотків
водних ресурсів України. Середньобагаторічний об'єм стоку Дніпра в
гирлі становить 53 куб. км. У маловодні роки стік Дніпра
зменшується до 43,5 куб. км, а в надто маловодні (95 відсотків
забезпеченості) - до 30 куб. км. Із середньорічного об'єму стоку
Дніпра 32 відсотки формується на території Росії, близько 31 - на
території Білорусі. Стік, що формується в басейні Дніпра на
території України, в середній за водністю рік становить
19,7 куб. км, а в розрахунковий маловодний рік може зменшуватися
до 12 куб. км.
Прогнозні ресурси підземних вод у басейні Дніпра в межах
України становлять 12,8 куб. км, з яких 4,7 куб. км гідравлічно не
зв'язані з поверхневими водами. Обсяг розвіданих запасів підземних
вод на 1995 рік становив 2,6 куб. км на рік. Нерівномірність їх
розподілу знижує можливість використання до 1,2 куб. км.
Істотне значення в системі водопостачання мають також
водосховища і ставки на притоках Дніпра. В басейні Дніпра
нараховується 15380 приток різного порядку, загальна довжина
яких 67156 км, збудовано 504 водосховища із загальною площею
водного дзеркала 767 кв. км та об'ємом 2,2 куб. км, 12570 ставків
на малих річках сумарною площею 1086 кв. км і об'ємом 1,54 куб.
км. На Дніпрі створено каскад із шести водосховищ загальною площею
6950 кв. км та повним об'ємом акумульованої води 43,8 куб. км.
Будівництво водосховищ порушило екологічну рівновагу, докорінно
змінило умови водообміну. Порівняно з природними умовами він
уповільнився в 14-30 разів.
Розподіл водних ресурсів на території басейну дуже
нерівномірний. Найбільш забезпечена водними ресурсами верхня
частина басейну, де в середній за водністю рік на 1 кв. км площі
припадає 219 тис. куб. м/рік води. В басейні Десни і Прип'яті
питомі водні ресурси становлять 110-115 тис. куб. м/рік, а в
нижній частині басейну водозабезпеченість зменшується до 36 тис.
куб. м на рік на 1 кв. км.
Дніпро забезпечує водою не тільки водоспоживачів у межах
його басейну. Він є головним, а подекуди і єдиним джерелом
водопостачання великих промислових центрів півдня і південного
сходу України. Каналами Дніпро - Донбас, Північно-Кримським та
Каховським щорічно перекидається 5-6 куб. км стоку за межі
басейну. В цілому Дніпро забезпечує водою 2/3 території України,
у тому числі близько 30 млн. чол., 50 великих міст і промислових
центрів, близько 10 тис. підприємств, 2,2 тис. сільських і понад
1 тис. комунальних господарств, 50 великих зрошувальних систем і
4 атомні електростанції.
4. Забруднення атмосфери - результат викидів забруднюючих речовин з різних джерел. Причинно-наслідкові зв'язки цього явища потрібно шукати в природі земної атмосфери. Так, забруднення переносяться по повітрю від джерел появи до місць їхнього руйнуючого впливу; в атмосфері вони можуть перетерплювати зміни, включаючи хімічні перетворення одних забруднень в інші, ще більш небезпечні речовини.
Сталий зміст забруднень у повітрі (викиди) визначає ступінь руйнуючого впливу на даний регіон. Можна сказати, що ступінь забруднення атмосфери залежить від числа й маси викидів.
Оцінка результатів забруднення атмосфери включає негативний вплив на окремі об'єкти живої природи, тобто людей, тварин, рослини; на неживі складові природи, включаючи воду, ґрунт і ландшафт у цілому, і на будови й матеріали. У більше широкому змісті як такий негативний вплив можна розглядати саму забруднену атмосферу, клімат, а також ряд економічних і соціальних умов.
У загальному плані концепція забруднення атмосфери включає значне число дій й явищ, що ведуть до погіршення вихідної, природної якості її. У більше вузькому змісті, що відповідає концепції, погодженої в рамках країн, що входять у систему Комекон і ряду інших, забруднення атмосфери розуміється як викид твердих, рідких і газоподібних забруднюючих речовин. Уважається, що забруднюючі речовини - це ті, які впливають на навколишнє середовище або безпосередньо, після хімічних змін в атмосфері, або в сполученні з іншими речовинами.
Відповідно до концепції захисту атмосфери, прийнятої в деяких промислово розвинених країнах (наприклад, у Німеччині), забрудненням атмосфери вважається пряме або непряме введення в неї будь-якої речовини в такій кількості, що впливає на якість і сполуку зовнішнього повітря, наносячи шкоду людям, живій і неживій природі, екосистемам, будівельним матеріалам, природним ресурсам - всій навколишньому середовищу. Відповідно до цього визначення до забруднення атмосфери варто було б віднести викид більших кількостей водяної пари від градирень електростанцій, якби це привело до погіршення видимості через туман, утворенню ожеледі на дорогах, підвищенню корозійного впливу атмосфери й т.д.
У рамках Конвенції по великим міждержавним загрязненям повітря забрудненням атмосфери, крім викидів у повітря матеріальних часток, уважаються також, що приводять до збитку викиди, енергії. Отже, викиди теплоти шуму вібрацій і випромінювань (не тільки радіоактивних, але й електромагнітних, таких як мікрохвильові, радарні, ультрависокочастотні, тобто тих, які випускаються високовольтними лініями й т.д.) можуть уважатися видами забруднення.