Гениев Н. Н., Абрамов Н. Н. Водоснабжение. — Москва ; Ленинград, 1944

Водоснабжение / заслуженный деятель науки и техники, проф. Н. Н. Гениев; проф., д-р техн. наук Н. Н. Абрамов. — Москва ; Ленинград : Государственное издательство строительной литературы, 1944. — 563 с., ил.

Кинга предназначена служить учебником по курсу «Водоснабжение» для студентов строительных втузов и факультетов и написана по программе, утвержденной ВКВШ для этого курса.

В книге изложены все основные вопросы проектирования, устройства и эксплоатации водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Главы, содержащие методы расчета отдельных водопроводных сооружений, иллюстрированы числовыми примерами.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Водоснабжение современных городов и промышленных предприятий является вопросом первостепенной важности.

Нет почти ни одной отрасли народного хозяйства и техники, где не расходовалась бы вода на те или иные нужды.

Еще более возросла роль водоснабжения в условиях Великой Отечественной войны, когда потребовалась форсированная работа водопроводных систем и, в частности, для борьбы с пожарами.

Современные системы водоснабжения представляют собой сложный комплекс разнообразных сооружений, обеспечивающих добывание, очистку и подачу потребителями требуемых количеств воды надлежащего качества. Поэтому инженер, специализирующийся в области водоснабжения, должен быть знаком с рядом дисциплин, относящихся к различным областям техники.

Для разрешения вопросов добывания воды из природных источников необходимо знакомство с гидрологией, гидрогеологией, гидротехническими сооружениями и буровой техникой.

Проектирование, строительство и эксплоатация сооружений для подачи воды требует знания специального технического оборудования: насосов, двигателей, электроаппаратуры, регулирующих и измерительных приборов.

Разрешение вопросов технологии очистки воды до высокого качественного уровня определяет необходимость достаточных знаний в области химии воды и гидробиологии.

Проектирование и расчет водопроводных сооружений и особенно сети труб, базирующиеся на законах гидравлики, требуют глубокого знания этой дисциплины.

Наконец, для работы по проектированию и возведению водопроводных сооружений инженер должен иметь хорошую подготовку в области строительных дисциплин.

Для формирования инженера такого широкого комплексного профиля в учебный план специальности «водоснабжение и канализация» входят дисциплины: гидравлика, электротехника, теплотехника, детали машин, насосы, гидрология, гидрогеология, гидротехнические сооружения, специальный курс химии и ряд строительных дисциплин.

Изучение перечисленных дисциплин должно предшествовать прохождению соответствующих разделов курса водоснабжения.

Настоящая книга является первым опытом создания учебника по курсу водоснабжения для специальности «водоснабжение и канализация» строительных вузов.

Огромное многообразие вопросов, охватываемых курсом, при высоком уровне развития современной техники водоснабжения не позволяет изложить разделы учебника с желаемой степенью детализации.

Поэтому учебник охватывает с должной полнотой только основные вопросы водоснабжения и дает сведения, отвечающие по содержанию и объему утвержденной программе.

Более подробные сведения по отдельным вопросам водоснабжения учащиеся могут получить из учебных пособий (см. перечень рекомендуемой литературы) и из технической литературы.

Вопросы производства строительных работ по возведению водопроводных сооружений в учебник не вошли, так как излагаются в курсе «Строительное производство», и только при описании работ по монтажу водопроводных сетей неизбежно пришлось коснуться методов их осуществления.

При составлении учебника использованы новейшие литературные материалы, а также опыт проектирующих и строящих организаций и научных учреждений.

В ряде разделов учебника отражен интересный и богатый опыт устройства и эксплоатации водопроводов в условиях военного времени. Особое внимание уделено также временному водоснабжению и вопросам водоснабжения войск.

Авторы ставили своей целью содействовать подготовке молодых кадров инженеров по водоснабжению, необходимых при восстановлении разрушенных фашистскими захватчиками районов и для дальнейшего развития народного хозяйства нашей Великой Родины.

Отдельные главы учебника написаны: I—XVI в XXV—XXVII проф. Абрамовым; IX, X и XX—XXIV — проф. Н. Н. Гениевым и XVII—XIX — доц. В. И. Павловым.

Авторы выражают глубокую признательность рецензентам и редакторам В. Ф. Кожинову и А. И. Шнеерову за ценные замечания по рукописи и большую и тщательную работу по ее редактированию.

ВВЕДЕНИЕ

Снабжение водой населенных мест и промышленных предприятий является одной из ответственнейших народнохозяйственных задач.

Современный город со своей сложной системой коммунального хозяйства, потребляет весьма большое количество воды для поддержания санитарного благосостояния застроенной территории, на хозяйственные нужды, поливку зеленых насаждений, борьбу с пожарами и т. п.

Потребление населением предварительно очищенной и обеззараженной воды, получаемой из природных источников, предохраняет его от различных эпидемических заболеваний, передаваемых через воду, и тем самым ведет к уменьшению смертности.

Использование водопроводов для противопожарных целей защищает от огня ценнейшие сооружения и постройки.

Огромные количества воды потребляют также заводы и фабрики на нужды производства; от качества подаваемой воды и организации водоснабжения промышленного предприятия в значительной мере зависят качество и себестоимость выпускаемой продукции.

Для удовлетворения потребности в воде городов и промышленных предприятий устраиваются мощные централизованные системы водоснабжения, в задачи которых входят добывание, очистка и подача воды потребителям.

В современном коммунальном и заводском хозяйстве система водоснабжения входит в общий комплекс с системами канализации, энергоснабжения, транспорта и т. п. Поэтому для правильного разрешения вопросов водоснабжения необходимо учитывать взаимное техническое и экономическое влияние всех этих систем.

Все это позволяет сделать вывод, что в хозяйстве населенных мест и промышленных предприятий водоснабжение имеет исключительно большое санитарно-техническое и экономическое значение.

Развиваясь одновременно с другими отраслями техники, техника водоснабжения прошла длинный, исторический путь.

Первые сведения, которые мы имеем об искусственных сооружениях для добывания воды относятся к колодцам, строившимся египтянами почти за 3000 лет до н. э. Упоминания о колодцах имеются также в библейской истории.

В древнем Египте имелись простейшие механические приспособления для подъема воды из колодцев (рычажная машина «Шадуф» — подобие «журавля»). В древнем Китае умели рыть колодцы глубиной до 500 м, из которых подучали воду ведрами при помощи воротов или блоков. В Вавилоне для орошения знаменитых висячих садов большое количество воды подавалось на высоту до 90 м при помощи специальных водоподъемных приспособлений, надо полагать, типа норий.

Применение труб гончарных и деревянных, а также металлических — свинцовых и медных для разведения воды из резервуаров имело место уже в водопроводах Египта и Вавилона.

В период расцвета древней Греции и Рима существовали централизованные системы водоснабжения весьма солидных размеров.

За 2500 лет до н. э. греки проводили воду в свои города на значительное расстояние, устраивая для этого подземные самотечные каналы. Рим императорской эпохи имел 9 водопроводов общим протяжением около 450 км. Вода подводилась к городу самотеком по каналам и специальным мостам — акведукам. Акведуки, сохранившиеся частично до наших дней, представляют интереснейшие образцы древнего инженерного искусства; общая длина римских акведуков достигала 63 км, высота — 32 м. Вода подводилась к центральным резервуарам, из которых подавалась по трубам к общественным учреждениям (баням, купальням), к дворцам и домам богатых граждан, а также к общественным фонтанам и бассейнам, которыми пользовалось население. О мощности водопроводных систем того времена можно судить из примера римского водопровода, который подавал около 1 млн. м³ воды в сутки. Следует, однако, отметить, что более 50% общего количества воды, подававшейся в город, шло для императорского дворца и домов богатых патрициев, около 25% — в общественные бани и души и только около 13% поступало населению через общественные фонтаны.

Имеются сведения, что в римском водопроводе применялись также устройства для осветления воды (отстойники и даже песчаные фильтры).

О большом внимании, которое в античном Риме уделялось вопросам водоснабжения, свидетельствуют работы римских писателей Витрувия (І век до н. э.) и Фронтина (І век н. э.), содержащие исключительно интересные указания по изысканию источников водоснабжения и строительству водопроводов.

В эпоху средних веков дело водоснабжения пришло в полный упадок и такое положение имело место почти на протяжении 1500 лет.

Из древних водопроводных устройств, применявшихся народами, населявшими территорию СССР, следует указать на своеобразные сооружения для сбора грунтовых вод — так называемые кяризы, сооружавшиеся в маловодных районах Средней Азии и сохранившиеся частично до нашего времени.

В Крыму — в Херсонесе (Корсунь) и Пантикапее (Керчь) найдены многочисленные цистерны для сбора дождевых вод, вырубленные в скалах. В Херсонесе был сооружен самотечный водопровод из гончарных труб протяжением около 8 км, разрушенный при осаде этого города. Имеются сведения о самотечном водопроводе из гончарных труб, построенном в Грузии в 1202 г.

Более заметное развитие водопроводная техника и строительство водопроводов в Западной Европе и в России подучают лишь в XVI, XVII вв. Строятся водопроводы в Лондоне, Париже и других городах. Изобретение паровой машины Уатта и поршневых насосов дает большой толчок к развитию водопроводного дела. В конце XVII в. сооружаются водопроводы: в Киеве (для духовной академии — в 1668 г.) и в Московском Кремле (в 1681 г.). С 1684 г. у московского царя имеется свой специальный «водовзводного дела работник», имя этого первого русского водопроводчика — Никита Галахтионко. В начале XVIII в. Петром I строятся первые водопроводы в Петербурге — для Летнего сада и дворца (1718 г.) и осуществляется водоснабжение Петергофских фонтанов (1721 г.) и т. д. Первый централизованный городской водопровод в России сооружен в 1787 г. в г. Царское село (г. Пушкин).

Первый централизованный водопровод в Москве сооружается в 1779—1804 гг. Источниками водоснабжения служили родники около с. Б. Мытищи (в 16 км от города), откуда вода подавалась самотеком по кирпичной галлерее. Мытищинский водопровод, подвергшийся за истекший период коренной реконструкции, существует и поныне, однако, мытищинская вода в настоящее время составляет лишь небольшой процент от общего количества воды, потребляемой столицей.

В дореволюционной России дело водоснабжения было поставлено совершенно неудовлетворительно; к 1913 г. лишь около 20% городов имели водоснабжение. Количество воды, подаваемой этими водопроводами совершенно не удовлетворяло потребностей населения; качество воды во многих водопроводах из-за отсутствия надлежащей очистки было также весьма низким.

Надо указать, что даже такие крупные центры, как Петербург, не получали в то время надлежащим образом очищенной воды.

Рост коммунального водоснабжения влечет за собой рост санитарного благосостояния городов СССР. Современные системы водоснабжения предусматривают не только подачу требуемых количеств воды, но и очистку воды, получаемой из природных источников. Очистные станции современных водопроводов представляют собой крупные фабрики доброкачественной воды. Употребление очищенной и обеззараженной водопроводной воды вместо загрязненной воды природных источников ведет к резкому снижению инфекционных заболеваний, передаваемых через воду (брюшной тиф, холера, дизентерия и др.).

Улучшение и развитие санитарно-технического оборудования жилищ, устройство промывных уборных, ванн, душей, централизованных систем горячего водоснабжения и т. п., требуют подачи соответствующих количеств воды.

Удельное водопотребление или количество воды, расходуемое в сутки на одного жителя, из года в год увеличивается.

Так, для Москвы это количество с 61,5 л (в 1913 г.) выросло до 210 л/сутки (в 1937 г.), а после постройки в 1940 г. канала Волга—Москва — до 250 л. При завершении плана реконструкции московского водопровода суточная норма водопотребления запроектирована в 600 л на жителя.

В среднем по СССР за годы после революции суточная корма водопотребления возросла примерно в 4 раза.

Огромная роль водопроводов в борьбе с пожарами в мирное время еще сильнее возрастает в условиях военного времени.

Современные крупные города обслуживаются мощными и сложными системами водопроводов, включающих в себя сооружения для регулирования водного стока рек (плотины, водохранилища), мощные насосные станции, очистные сооружения, резервуары и водонапорные башни для хранения запасов воды и, наконец, сеть водопроводных труб, иногда весьма значительного протяжения. Так, например, московский водопровод получает воду из р. Волги по каналу длиной 128 км, при этом суточная подача воды при полном развитии водопровода составит более 1½ млн. м³. Гор. Баку транспортирует воду за 180 км. Значительные масштабы имеет водоснабжение и ряда заграничных городов.

Так, водопровод г. Лондона имеет сеть труб, протяжением в 12 000 км, 49 водохранилищ, 117 насосных станций, 94 резервуара для хранения запасов воды и т. д.

Гор. Лос-Анжелос получает воду по водоводу длиной 385 км.

Не меньшее значение и не меньшие масштабы имеют и системы промышленного водоснабжения.

Промышленные предприятия в зависимости от рода их технологии расходуют воду для охлаждения машин, питания паровых котлов, конденсации пара, промывки фабриката и т. п.

Расход воды в некоторых отраслях промышленности достигает весьма больших размеров.

Грандиозный рост промышленного строительства в годы сталинских пятилеток обусловил исключительное развитие промышленного водоснабжения. Сооружены такие крупнейшие промышленные водопроводы, как водопровод Магнитогорского металлургического комбината, Кузнецкого комбината, Мариупольских заводов, Камского бумажного комбината, заводов синтетического каучука и многие другие.

Для сравнения интересно указать, что, например, за 1936 г. одни лишь южные металлургические заводы израсходовали столько же воды, сколько все городские водопроводы Союза.

Промышленные водопроводы в ряде случаев вынуждены транспортировать воду из отдаленных источников. Из построенных в последнее время групповых промышленных водопроводов интересен гурьевский водопровод, снабжающий водой группу нефтепромыслов и имеющий водоводы общим протяжением 250 км.

Для характеристики следует отметить, что водоводы некоторых крупных промышленных предприятий имеют диаметр 1,5—2,0 м.

Исходя из отмеченной нами роли водоснабжения в организации промышленных комплексов, самый выбор места расположения новых заводов должен производиться с учетом возможности получения относительно дешевой и пригодной для данного вида производства воды.

Исключительно важное значение имеет водоснабжение железных дорог. Бесперебойное снабжение водой паровозов обеспечивает нормальную работу транспорта и тем самым разрешает большую задачу народнохозяйственного и оборонного значения.

В послереволюционные годы в СССР построено более 3000 железнодорожных водопроводов. В последние годы осуществлено строительство групповых (продольных) железнодорожных водопроводов, обслуживающих ряд станций и имеющих протяжение до 100—150 км.

Вполне очевидно значение водоснабжения и для сельского хозяйства.

Развитие сельского хозяйства в СССР и организация крупных совхозов вызвала необходимость снабжения водой животноводческих ферм, устройства оросительных водопроводов и т. п.

В настоящее время у нас имеются образцово оборудованные фермы с автоматическими поилками для скота, душами и пр.

Растет также число колхозных водопроводов, использующих при строительстве местные материалы, энергетические ресурсы и простейшее оборудование.

Можно указать на целый ряд существующих у нас групповых колхозных водопроводов.

В условиях Советского государства имеются широкие возможности для кооперирования отдельных потребителей и устройства групповых и районных водоснабжений.

Подобное кооперирование позволяет осуществить снабжение водой таких потребителей, которые, действуя отдельно, не смогли бы построить рационально свои самостоятельные водопроводы.

Исключительная роль в деле организации водного хозяйства принадлежат групповым и районным системам водоснабжения крупных промышленных районов. Из таких систем значительный интерес представляет водоснабжение Донбасса. Недостаток природных источников водоснабжения и наличие ряда крупных заводов и населенных мест потребовали создания единой схемы водоснабжения, обеспечивающей наиболее рациональное и экономное расходование естественных водных ресурсов.

Схема водоснабжения Донбасса охватывает огромную территорию, равную территории нескольких европейских государств, вместе взятых, и предусматривает устройство ряда районных систем водоснабжении как для промышленных, так и для питьевых нужд.

Для зарегулирования водного стока здесь устроены многочисленные водохранилища; для питьевых целей используются как подземные воды, так и воды поверхностных источников после соответствующей очистки.

В настоящее время у нас осуществлено строительство целого ряда крупнейших районных водоснабжений: Нижнетагильского, Свердловского, Молотовского, Сталинского и других районов.

Восстановление городов и промышленных предприятий в освобожденных от оккупации районах нашей страны потребует проведения огромной работы по восстановлению, реконструкции и развитию водоснабжения в ряде районов.

Примеры страниц

Скачать издание в формате pdf (яндексдиск; 201 МБ).

4 июня 2018, 17:18 2 комментария

Гениев Н. Н., Абрамов Н. Н. Водоснабжение. — Москва ; Ленинград, 1944

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Примеры страниц

Комментарии

Добавить комментарий