Водопостачання. сукупність заходів щодо забезпечення водою різних її споживачів - населення, промислових підприємств, транспорту та ін. Комплекс інженерних споруд, які здійснюють завдання водопостачання, називається Системою водопостачання або водопроводом. Всі сучасні Системи водопостачання населених місць є централізованими: кожна з них забезпечує водою велику групу споживачів.
Залежно від призначення об'єктів, що обслуговуються сучасні водопроводи підрозділяються на комунальні та виробничі (промислові або с.-г.). Найбільші споживачі води - підприємства металургійної, хімічної, нафтопереробної промисловості, а також ТЕС. Деякі заходи, пов'язані з використанням води, за своєю класифікації не відносяться до водопостачання. Наприклад, подача води для поливу с.-г. полів являє собою спеціальну галузь водного господарства - зрошення, подача води з турбін ГЕС відноситься до гідроенергетиці.
Для цілей водопостачання використовуються природні джерела води: поверхневі - відкриті водойми (річки, водосховища, озера, моря) і підземні (грунтові та артезіанські води і джерела). Для потреб населення найбільш придатні підземні води. Однак для постачання водою великих населених місць підземних джерел часто виявляється недостатньо, а одержання з них значного кількостей води економічно невигідно. Тому для водопостачання великих міст і промислових об'єктів використовують переважно поверхневі джерела прісної води. Для отримання води з природних джерел, її очищення відповідно до потреб споживачів і для подачі до місць споживання служать наступні споруди:
- водоприймальні споруди;
- насосні станції першого підйому, що подають воду до місць її очищення;
- очисні споруди;
- збірні резервуари чистої води;
- насосні станції другого або наступних підйомів, що подають очищену воду в місто або на промислові підприємства;
- водоводи і водопровідні мережі, службовці для подачі води споживачам.
Загальна схема водопостачання може видозмінюватися залежно від конкретних умов. Якщо, наприклад, вода джерела не вимагає очищення, зі схеми випадають очисні і пов'язані з ними споруди. При розташуванні джерела на більш високих відмітках, ніж забезпечуються водою об'єкт, вода може бути подана самопливом, і тому немає необхідності в пристрої насосних станцій. Розташування водонапірних веж і резервуарів залежить від рельєфу місцевості. У деяких системах використовується декілька джерел водопостачання, що веде до збільшення числа основних споруд. При великій різниці відміток на території об'єкту інколи влаштовують так зване Зонне водопостачання, т. Е. Окремі мережі для районів міста, розташованих на різних відмітках, з окремими насосними станціями. Іноді споруджують підвищувальні насосні станції, які забирають воду з основної мережі міста і подають її в піднесені райони.
Водоприймальні споруди мають різне пристрій в залежності від виду джерел водопостачання та місцевих умов. Для прийому поверхневих вод використовуються річкові, водосховища, озерні, морські водоприймальники. Для прийому підземних вод в залежності від глибини залягання водоносних пластів застосовуються трубчасті (бурові) колодязі, горизонтальні водозбори, що представляють собою дренажні труби або галереї, що укладаються в межах водоносного пласта. Джерельні води збираються за допомогою капотажних споруд (кам'яних резервуарів, прийомних камер і ін.), Що розташовуються в місці найбільш інтенсивного виходу джерельної води.
Вода піднімається з підземних джерел в більшості випадків відцентровими насосами. Досить ефективні глибинні насоси, що опускаються під рівень води в колодязь разом з електродвигуном, ув'язненим у водонепроникний кожух. При використанні артезіанських (напірних) вод після спорудження колодязя рівень води в ньому встановлюється над водоносним пластом. Іноді тиск в пласті настільки велике, що вода самовиливаються з колодязя на поверхню землі. Для міських водопроводів, які використовують підземні води, зазвичай споруджують групу колодязів. Вода з них надходить в збірний резервуар і звідти подається споживачам насосною станцією. Шахтні колодязі застосовують при відносно неглибокому заляганні підземних вод. Залежно від глибини шахтних колодязів підйом води з них може бути здійснений звичайними або зануреними насосами. У системах В. населених місць водоприймальні споруди всіх типів включаються в зону санітарної охорони.
Насосні станції сучасних систем В. обладнуються, як правило, відцентровими насосами з електричним приводом, а також регулює, запобіжної і контрольно-вимірювальною апаратурою. Багато насосні станції мають телеуправління і повністю автоматизовані.
Очисні споруди обробляють природну воду з метою надання їй якостей, що відповідають вимогам споживачів. Очищена вода подається до об'єкта по водоводах і розлучається з його території водопровідною мережею. До вуличної мережі приєднуються будинкові відгалуження, по яких вода вводиться в будівлі. Всередині будівель влаштовується мережа внутрішнього водопроводу, що підводить воду до точок її розбору через різні водорозбірні пристрої (крани). У упорядкованих житлових будинках і в деяких громадських будівлях влаштовуються також системи, що забезпечують споживачів гарячою водою. У виробничих будівлях вода підводиться до різних технологічних агрегатів, машин, апаратів, котлів і т.д. Розбір води здійснюється частково і з зовнішньої (вуличної) мережі через водорозбірні колонки (крани). Подача води для гасіння пожеж здійснюється з зовнішніх пожежних гідрантів, розташованих на вуличній мережі. Внутрішні пожежні крани встановлюються в громадських і виробничих будівлях, а також в житлових будинках вище 11 поверхів.
Для промислових підприємств (в певних умовах) застосовують так звані оборотні системи водопостачання, а також системи з послідовним використанням води. Оборотні системи служать для запобігання нераціональному використанню природних вод і їх забруднення. У таких системах воду після належної обробки (охолодження або освітлення) знову подають споживачам. Для охолодження води в оборотних системах застосовуються градирні, басейни бризкальні, охолоджувальні ставки. При цьому з джерела подається вода тільки для поповнення її втрат при охолодженні і безповоротних її витрат у виробництві. Таким чином, кількість води, що забирається з джерела, при оборотній системі значно менше, ніж при звичайній прямоточною системі. Це дозволяє іноді використовувати природне джерело, який при прямоточною системі був би недостатнім для даного споживача. Системи з послідовним використанням води застосовують в тих випадках, коли вода, що скидається одним виробничим споживачем, може вживатися іншим. Це також зменшує кількість води, яке треба забирати з джерела водопостачання.
Внаслідок значного зростання водоспоживання в населених місцях (в результаті зростання числа жителів, а також при наявності всіх видів благоустрою) та промисловості в деяких районах місцеві природні джерела виявляються недостатніми для задоволення потреб у воді. У такі райони вода подається з віддалених джерел. Так, одним з джерел водопостачання Москви є р. Волга, з якої вода надходить по каналу на відстань 128 км; в центральні райони Донбасу вода підводиться каналом і водоводами на відстань 130 км.
Санітарний нагляд. Якість поданого населенню води (на всьому шляху її транспортування від водопровідної станції до споживача) проходять строгий санітарному контролю. Санітарний нагляд, здійснюваний районними і міськими санепідстанціями, поширюється на всі системи господарсько-питного В. населених місць і інші системи, що подають воду питної якості. Органами Державного санітарного нагляду в СРСР затверджено "Положення про проектування зон санітарної охорони централізованого водопостачання та водних джерел", обов'язкове для всіх організацій, які проектують і будують системи водопостачання, і для всіх водопровідних підприємств. На території, що входить в зону санітарної охорони, встановлюється режим, що забезпечує надійний захист джерела водопостачання від забруднення і збереження необхідних якостей води. Проект зон санітарної охорони складає невід'ємну частину кожного проекту водопостачання, без якої він не може бути затверджений.
Історія водопостачання налічує кілька тисячоліть. Ще в Давньому Єгипті для отримання підземних вод будувалися досить глибокі колодязі, обладнані найпростішими механізмами для підйому води, використовувалися гончарні, дерев'яні і навіть металеві (мідні та свинцеві) труби. В античному Римі були вже досить великі централізовані системи водопостачання; збереглися акведуки, що служили для переходу самопливних водопровідних каналів через яри і долини. При розкопках в Новгороді був виявлений водопровід з дерев'яних труб, час будівлі якого відноситься до кінця 11 - початку 12 ст. Є відомості про самопливний водопровід з гончарних труб, побудованому в Грузії в 13 в. У 15 ст. був споруджений джерельний водопровід для Московського Кремля. У 1-ій половині 18 ст. були побудовані водопровідні споруди в Петербурзі, Петергофі, Царському Селі. У 1804 закінчено спорудження першого московського (Митищинського) водопроводу, а в 1861 - петербурзького міського водопроводу. У 1902 вступив в дію новий водопровід Москви з прийомом води з Москви-ріки біля села Рублево. Всього в дореволюційній Росії централізовані системи В. були в 215 містах (близько 20% загального їх числа). За роки Радянської влади В. отримало великий розвиток як по числу водопроводів і протяжності водопровідних ліній, так і за кількістю води, що подається населенню та іншим споживачам. До 1968 року в СРСР число міст, що мають централізоване В. становило 1600, а робочих селищ - 2520, довжина водопровідної лінії зросла в 34 рази, а загальна кількість що подається в міські водогони води - приблизно в 40 разів.