|
|
Совершенствование водоснабжения крупных городовСОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ 5 1.1. Сокращение потребления воды в жилищном секторе 6 1.2. Проблема повышения качества воды 6 1.3. Решение социально-экономических проблем 10 2. сокращение Объема потребляемой воды 12 2.1. Счетчики воды 13 3. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ 14 3.1. Мировой опыт использования подземных вод 14 3.2. Перспективы использования подземных вод в Москве 15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 20 ВВЕДЕНИЕ По масштабам производства Мосводоканал не имеет аналогов ни в нашей стране, ни в Европе. Он был и остается флагманом в развитии технологий очистки питьевой воды и стоков. Для эффективной работы любого производства необходимо четко обозначить: что, зачем и почему нужно делать. И перед инженерным корпусом должна быть ясная цель. Это - залог успешной работы, конечно, при соответствующем профессионализме и творческом потенциале. И поэтому необходимо заглядывать вперед на 10-15 лет и определять перспективные направления работы, решающие самые актуальные, кардинальные задачи отрасли. Нельзя сказать, что водное хозяйство находится в стагнации, в каком-то застывшем состоянии. За последние годы в Москве и в России многое сделано. Первое - это достаточно развитая законодательная база. Пусть многие законы несовершенны, но они есть. Это, прежде всего "Водный кодекс Российской Федерации", законы "Об охране окружающей среды" и "О плате за пользование водными объектами". Если с позиций сегодняшнего дня рассматривать развитие водоснабжения в нашей стране в XX веке, то можно сказать, что оно явилось настоящим прорывом как в техническом, так и в санитарном отношении. За весь минувший век в Москве ни разу не было отмечено заболеваний, обусловленных употреблением недоброкачественной воды. Существенно возросли объемы водоснабжении и мощность объектов водопровода. Так, если в начале века на каждого жителя Москвы приходилось по 15-16 литров, то сейчас эта величина возросла до 400 литров, благодаря непрерывному совершенствованию технологии водоподготовки московская вода полностью соответствует постоянно ужесточающимся нормативам качества, в том числе по тяжелым металлам, хлорорганическим соединениям, пестицидам, диоксинам, содержание которых в ней не превышает предельно допустимых концентраций. Новая концепция развития московского водопровода, ориентирована на совершенствование существующих и внедрение новых технологий водоподготовки, на модернизацию водопроводной сети, экономию и рациональное использование водных ресурсов, на улучшение экологического состояния источников водоснабжения. Новые идеологические подходы и техническая политика изложены в Генеральной схеме водоснабжения Москвы, разработанной в соответствии с Генеральным планом градостроительного развития Москвы и Московской области на период до 2010 года. Старая концепция непрерывного наращивания мощностей изжила себя и заменена в Генеральной схеме новой, в основе которой - экономия и рациональное использование водных ресурсов, внедрение новых эффективных технологий водоподготовки и создание резервного источника за счет использования подземных вод. По намеченным направлениям работа уже ведется, и есть весьма значительные достижения. Так, целенаправленная техническая политика позволила в последние годы переломить устойчивую тенденцию роста водопотребления: если в 1995 году ежесуточно подавалось в город 6 миллионов 526 тысяч кубометров воды, то в 1998-м - этот объем снизился до 5 миллионов 665 тысяч. Такой результат был обеспечен комплексом мер: модернизацией оборудования, оптимизацией режимов подачи воды, установкой счетчиков и заменой запорной арматуры в жилых микрорайонах города. Ведется дооснащение пилотных станций приборами для автоматического позирования реагентов и контроля их уровня, а также обработки этих данных с помощью специальных компьютерных программ. Есть великолепная лаборатория "Роса", на которой можно исследовать воду любого качества. А создание и оснащение пилотных станций создаст серьезную экспериментальную базу для научно-исследовательской работы в области водоснабжения и водоотведения. Очевидно, что в XXI веке для водоснабжения Москвы надо привлечь подземные воды, а доля поверхностных вод должна сократиться. Такова вкратце концепция развития системы водоснабжения. 1. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ Для снижения нерационального расхода воды и уменьшения объема утечек у нас разработан "План мероприятий по модернизации систем водоснабжения на период 1997-2001 годов". Во-первых, для обеспечения высокой надежности водопроводных сетей нормой стало использование труб из высокопрочного чугуна с внутренним цементно-песчаным покрытием и стальных труб больших диаметров с внутренней облицовкой и наружной изоляцией из полиэтилена. За последние пять лет переложено 350 километров таких трубопроводов, что позволило в некоторых микрорайонах ликвидировать аварийность. Однако это малая толика потребности в замене ветхих трубопроводов: в масштабе Москвы ежегодно надо перекладывать около 400 километров. Постоянно ведется строительство станций катодной защиты, так как большая часть трубопроводов пролегает в промзонах, вблизи трамвайных путей, железных дорог и линий метрополитена и находится в зоне блуждающих токов. Немалая часть трубопроводов проложена в агрессивных грунтах, ускоряющих процессы коррозии металла. Вес эти обстоятельства известны, но из-за них и из-за того, что целые десятилетия в России укладывались в землю трубы без должной внутренней и наружной изоляции, наши бригады аварийно-восстановительных работ (АВР) не знают покоя, "чиня" трубопроводы и ночью, и днем, и зимой, и летом, устраняя до 40-70 аварий ежедневно. Поэтому в последнее десятилетие на московском водопроводе освоены и широко применяются передовые методы восстановления сетей, прежде всего это цементно-песчаная облицовка. С 1996 года проводятся работы по санации трубопроводов. Суть метола в том, что пропускная способность и стальных, и чугунных труб восстанавливается с помощью полиэтиленового рукава. Он вводится в трубопровод, а затем плотно прикрепляется к внутренней его поверхности эпоксидной смолой. К настоящему времени таким образом "вылечено" 160 километров сетей. Большим подспорьем в этой работе стало создание базы данных о техническом состоянии трубопроводов, которая позволяет вести оперативный контроль за состоянием водопроводных сетей, моделировать вероятность аварий патом или ином участке в зависимости от состояния трубопроводов, а на основе этих данных определять очередность аварийно-восстановительных работ и их объемы. Другим нововведением в этой работе стало использование робототехники - комплексов "Рокот-1", Р-100 и Р-200 фирмы "Тарис". Роботы обследуют аварийный участок, зачитают его, наносят заплату на свищ, а контроль осуществляется с помощью телевизионной камеры. Коллектив аварийного управления "Мосводопровод" работает и над использованием новых материалов на объектах водопроводных сетей. Инженерный корпус Мосводоканала вплотную занимается вопросами энергоресурсосбережения: так, за счет снижения избыточных напоров уменьшается потребление электроэнергии. Наиболее распространенным способом снижения напоров является уменьшение числа работающих агрегатов. Но более радикальное решение проблемы - в использовании регулирующих приводов, которые позволяют плавно изменять число оборотов насоса, а, следовательно, ею производительность и напор в сетях. В 1997 году в практике московского водопровода стали использоваться регуляторы вентильного тина с мембранным приводом для снижения и стабилизации давления в распределительных сетях. В нынешнем году на Восточной водопроводной станции успешно проведены испытания рычажных вантузов, изготовленных заводом "Водоприбор" для удаления скапливающегося в трубопроводах воздуха. Все эти меры направлены на снижение расхода электроэнергии. 1.1.Сокращение потребления воды в жилищном секторе Мосводоканал ведет масштабную работу но сокращению непроизводительных потерь воды, а они составляют до 15% общего объема, подаваемого городу. Наибольший расход воды (82%) приходится на жилищный сектор. Именно здесь - наибольшие потери, обусловленные несовершенством водозаборной арматуры, ее быстрым износом и избыточными напорами во внутридо-мовых системах холодного и горячего водоснабжения. Чтобы исправить сложившуюся ситуацию, Мосводоканал проводит комплекс водосберегающих мероприятий, который включает: • установку водо-сберегающей сантехарматуры; • реконструкцию и наладку систем водоснабжения в жилых микрорайонах при необходимости с заменой насосного оборудования; • использование частотных регулирующих приводов; • установку счетчиков расхода воды. Весь комплекс работ выполнен в 20 микрорайонах города. В итоге расход воды снизился в среднем на 35%, а затраты электроэнергии - на 50%. 1.2. Проблема повышения качества воды Ухудшение качества воды в источниках водоснабжения - одна из наиболее острых проблем в настоящее время. Борьба с загрязнением поверхностных источников - проблема общенациональная, для решения которой необходимо участие органов и федеральной, и местной исполнительной власти, а также всех без исключения субъектов хозяйственной деятельности, общественности и, конечно, прессы. Мосводоканал разработал перечень первоочередных мероприятий, позволяющих уже в ближайшие голы улучшить экологическое состояние источников водоснабжения. Во-первых, на повестку дня стал вопрос об использовании подземных вод Московского бассейна. Это позволит не только улучшить качество питьевой воды, но и иметь резерв ее на случай экстремальных ситуаций, в условиях которых этот источник позволит обеспечить каждого жителя столицы из расчета 100-120 литров в сутки. Во-вторых, загрязнение рек и ужесточение требований к качеству питьевой воды обусловило необходимость совершенствования технологии водоподготовки. Использование подземных вод в ближайшем будущем основывается на исключительно удачном сочетании экологического и экономического факторов. Себестоимость питьевой воды из подземных источников в 3- 4 раза ниже,чем из поверхностных. Необходимо интенсифицировать освоение разведанных запасов подземных вод и расширить поисково-разведочные работы по выявлению новых подземных кладовых воды. По оценкам ВОЗ, частота заболеваний, обусловленных низким качеством питьевой воды, является самой высокой. Большое число жителей разных стран подвергается риску, используя воду, в которой содержание нитратов превышает ПДК. В связи с этим снижение уровня загрязнений водных экосистем и ликвидация их источников признаны главной стратегической задачей охраны здоровья населения в целом. Повышение барьерной роли очистных сооружений требует улучшения существующих методов обработки воды, с одной стороны, а с другой- внедрения принципиально новых технологий. Это, прежде всего - озоно-сорбционная схема водоподготовки. Она будет внедрена в 2000 году на Рублевской водопроводной станции, а на Юго-Западной намечено начать строительство (V блока в 2001 году. Перевод действующих станций на новую технологию - процесс длительный, требующий значительных капиталовложений на строительство новых соответствующих объектов. Кроме того, необходим и резерв мощностей. Составной частью системы водоснабжения являются регулирующие узлы - гаранты надежного и бесперебойного водоснабжения всех микрорайонов города, даже самых удаленных. Резервуарный парк регулирующих узлов на сегодняшний день обеспечивает 40% суточного водопотребления, к 2010 году суммарный объем регулирующих емкостей планируем довести до 70%. Следующая, замыкающая цепь структуры московского водопровода - водопроводные сети. От их грамотной эксплуатации и санитарного состояния трубопроводов зависят безопасность и качество поступающей в квартиры москвичей воды. Здесь основная задача - не допускать вторичного загрязнения воды в трубопроводах. Над этим и работает коллектив производственно-аварийного управления "Мосводопровод". Мосводоканал решил еще одну архиважную проблему - строительство современных технологических объектов за счет привлечения зарубежных инвестиций. Концепция развития канализации в XXI веке предусматривает строительство станций аэрации малой и средней производительности. В связи с ограниченностью бюджетных средств Мосводоканал при поддержке правительства Москвы отработал новую для России схему финансирования строительства таких объектов за счет инвестиций по модели "БООТ", при которой расходы инвесторов возмещаются в течение длительного срока эксплуатации построенного объекта (10-20 лет), а затем объект передается в собственность городу. В 1999 году по этой модели построена и введена в эксплуатацию в районе Южное Бутово станция аэрации с суточной производительностью 80 тысяч кубометров. Работа станции полностью автоматизирована, персонал ее -12 человек. В настоящее время по этой инвестиционной модели строятся очистные сооружения в Зеленограде производительностью 140 тысяч кубометров в сутки. В планах Мосводоканала до 2010 года предусмотрена реконструкция станций аэрации с переходом на технологии, удаляющие из сточных вод азот и фосфор. Предусмотрено также строительство нескольких небольших станций аэрации с суточной производительностью от 20 до 250 тысяч кубометров, работающих по новым технологиям. Изучаются новые методы обеззараживания сточных вод, в частности ультрафиолетовыми лучами. 1.3. Решение социально-экономических проблем Социально-экономическое развитие общества исторически было ориентировано на получение экономической выгоды, что не всегда правильно. Уже сегодня мы ощущаем последствия нерационального использования природных ресурсов, в частности воды. Рост населения планеты обусловил противоречие между растущими потребностями в воде и ограниченностью водных ресурсов. Если же говорить о России, то за последние годы численность ее населения сократилась на несколько миллионов человек. По самому оптимистичному прогнозу, к 2015 году число россиян увеличится на 1,1 миллиона человек. В Москве планируется небольшой прирост, связанный с миграцией населения. А удельное суточное водопотребление к 2010 году должно быть сокращено до 235 литров на человека. На пороге нового века государству нужно четко определить свое отношение к водному хозяйству, проблемам водоснабжения, количеству и качеству потребляемой воды. В столице законодательно определен один контролирующий орган, отвечающий за сбор информации о качестве воды, - Москомприрода. В Московской области появляются прекрасные коттеджные поселки, но их застройка ведется хаотично, сооружаются локальные скважины и примитивнейшие выгреба. Это отрицательно влияет на экологию. А нужна всего-то действенная исполнительная власть, чтобы навести порядок и следить за исполнением законов. Надо менять отношение к такому не возобновляемому источнику жизни, каким является вода. Неиспользованный потенциал системы водоснабжения столицы составляет от 20 до 40%. В 20 микрорайонах Москвы выполнен комплекс водосборегающих мероприятий, в результате чего расход воды снизился в среднем на 35%, затраты электроэнергии - на 50%. Многое делается для снижения потерь при транспортировке воды. В аварийной службе действует новое понятие - "индекс качества управления сетью", которое характеризирует работу сети. Объем потерь по нормативу не должен превышать 10%. Закончен первый этан модернизации сети, рассчитанной на 15 лет. В Москве запрещено применение стальных труб, прокладывают только чугунные с цементно-песчаной облицовкой и электрозащитой. Мосводоканал сегодня является единственным покупателем чугунных труб в России. Почти прекратились разговоры об охране окружающей среды. И сегодня голос Министерства природных ресурсов еле слышен. Хотя именно оно должно следить за соблюдением законодательства о природных ресурсах, за тем, чтобы на территории всей страны действовали одни нормативные документы, которые должны выполняться всеми. Необходимости шире внедрять новые технологии, использовать более эффективное оборудование в связи с ухудшением качества волы в источниках. Технологиями XXI века можно назвать мембранную очистку и тонкослойное отстаивание. Однако мембраны извлекают кальций и меняют солевой состав воды. Поэтому использовать их можно только при необходимости снижения содержания солей. XXI век - век физики воды. Уже сегодня известны многие методы физического воздействия на нее. Естественно, встает вопрос о системе контрольных показателей физических свойств воды. Методы физического воздействия, как оказалось, весьма эффективны. 2. сокращение Объема потребляемой воды Водопотребление предприятий города только за период с 1996 по 1998 год снизилось на 11,7%, - сообщил он. - это снижение объясняется не только спадом производства. Предприниматели, своевременно потратившие средства на проведение мероприятий по энергосбережению, сегодня имеют стабильное финансовое положение. В настоящее время многие предприятия Москвы проводят работу по экономии воды и переводу технологического оборудования с водяным охлаждением на воздушное или на охлаждение более дешевой технической водой (особенно в частных и коммерческих фирмах). Значительную экономию воды обеспечивают системы оборотного водоснабжения. На многих крупных предприятиях в 1996-1998 гг. введены оборотные системы, в частности на Московском заводе бактерицидных препаратов (мощность оборотной системы водоснабжения 941 м/сут); на МАО "Слава" (1640 м/сут); Лианозовском колбасном заводе (1536 м/сут); заводе памяти революции 1905 года (1300 м/сут); ВНИИавто-матике (8200 м/сут). В тот же период перевели оборудование с водяного охлаждения на воздушное в троллейбусном парке № 4 (80 м/сут), техцентре "Варшавский" (12 м/сут) и на других предприятиях. В результате сброс в канализацию нормативно чистых вод снизился более чем в 2 раза. Высокая цена на питьевую воду заставляет применять там, где не требуется высокое качество, более дешевые источники водоснабжения. На Западе, так и в России ведется неустанный поиск: разрабатываются новые технологии, применяются новые реагенты и материалы, создаются и используются более эффективные методы очистки питьевой воды и стоков. Без сомнения, можно утверждать, что в XXI веке вода станет вкуснее и расходовать ее будут рационально, а бережное отношение к источникам водоснабжения и окружающей среде войдет в сознание каждого человека. В нынешней экономической ситуации архиважной задачей является всемерное сокращение затрат во всех сферах деятельности, в первую очередь, конечно, в жилищно-коммунальном хозяйстве. В отрасли сосредоточена четвертая часть основных фондов страны. Здесь наибольший объем потребления электроэнергии, газа, воды и тепла. В концепции провозглашенной реформы ЖКХ указано на необходимость сужения издержек на производство коммунальных услуг, но идеологи реформирования отрасли не смогли предложить экономические механизмы сокращения затрат и издержек. А повысить тарифы до уровня себестоимости услуг не позволяет нищета большей части населения. Поэтому единственный путь удешевления коммунальных услуг и снижения издержек на их производство - сокращение потерь, жесткая экономия ресурсов и энергоносителей. А потери в отрасли, надо признать честно, колоссальные. Достаточно сказать, что удельный расход воды в жилищном фонде в России, в 2-3 раза выше, чем в странах Европы и Америке. Так что породило такую расточительность, почему так велики потери воды? Причин, обусловивших это положение, несколько. Первая - неудовлетворительное состояние внутренних систем водоснабжения, низкий технический уровень отечественного сантехоборудования и арматуры, а также низкое качество эксплуатации. Вторая - отсутствие систем регулирования напоров в сети, избыточные напоры, увеличивающие потери. Третья - отсутствие механизмов, стимулирующих экономное расходование воды и материальную заинтересованность в сокращении ее потерь. Чтобы снизить уровень удельного водопотребления в жилищном фонде, важно определить причины потерь и оценить их размер. Сократить потери воды позволят следующие меры: • организация учета и анализ водопотребления в жилищном фонде; • применение регистрирующих и записывающих приборов для анализа водопотребления, в первую очередь в ночные часы; • совершенствование водомерного хозяйства и установка водо-счетчиков и датчиков напора в каждом здании; • автоматизация учета водопотребления с передачей информации на диспетчерский пункт жилого района с применением эффективной программы обработки информации. Выявив отклонения в уровне водопотребления, необходимо провести диагностику повреждений во внутренних системах водоснабжения. И если первая из вышеперечисленных мер не обладает высокой оперативностью, то последняя позволяет определить неисправность практически немедленно. Несмотря на то, что выявление повреждений во внутренних системах водоснабжения дает возможность резко сократить потери воды в жилищном фонде, нельзя игнорировать и такие эффективные мероприятия, как централизованные и децентрализованные методы регулирования напоров. Действительно, избыточные напоры в системах водоснабжения обусловливают потери воды, особенно с учетом несовершенства сантехнического оборудования и арматуры, а также неудовлетворительного качества их эксплуатации. С помощью регулируемого привода, установленного на насосных станциях городской системы водоснабжения, можно снизить избыточные напоры на довольно значительной территории города, однако при этом могут оставаться отдельные зоны с повышенными напорами. Очень высокой эффективностью обладают системы регулирования напоров на ЦТП. Они с помощью регулируемого привода позволяют полностью снять избыточные напоры на верхних этажах зданий, которые широко распространены из-за ограниченного типоразмера подкачивающих насосов. При установке на ЦТП преобразователей частоты удается снизить удельный расход воды на 25-30%, а расход электроэнергии на перекачку воды до 50-60%. Тем не менее, даже при такой высокой эффективности на нижних этажах напоры остаются избыточными и, естественно, вызывают существенные потери воды. Ликвидировать их позволяют поэтажные и поквартирные регуляторы напоров. К сожалению, отечественная промышленность выпускает их крайне мало, а ограниченные финансовые возможности жилищных организаций не позволяют обеспечить широкое внедрение эффективного ресурсосберегающего оборудования. Установка указанных технических средств при автоматическом контроле водопотребления и напоров в системах внутреннего водоснабжения в жилищном фонде позволит снизить уровень удельного водопотребления до размеров, приближающихся к нормативам Европы и Америки. Рассматривая меры по сокращению расхода воды, нельзя не остановиться на проблеме установки индивидуальных квартирных водосчетчиков. Их широкое применение должно дать немалый эффект в экономии воды и значительно сократить ее потери. 2.1. Счетчики воды Сегодня, когда дефицит бюджетных средств неуклонно растет, наиболее актуально встает вопрос энергосбережения и снижения затрат на содержание жилищно-коммунального хозяйства, что является основной задачей реформирования ЖКХ. Существующая на сегодняшний день система отпуска тепло- и водоресурсов в силу объективных причин не совпадает с реальными потребностями и не стимулирует рациональное использование и экономию тепла и воды. Установка квартирных счетчиков воды создает экономические и психологические условия для ее рационального использования. Опыт акционерного общества "ИВК-САЯНЫ". поставившего в 1994-1997 гг. более 30 000 таких приборов, подтверждает. что в квартирах, оборудованных счетчиками, суточное потребление горячей воды снижается до 60 и менее литров на человека, это менее 50% суточного нормативного объема, которое оплачивает население в настоящее время. Уменьшение расхода холодной и горячей воды в результате установки квартирных водосчстчиков положительно скажется и на всей системе отопления и водоснабжения, так как позволит понизить давление в магистральных сетях (снижение энергозатрат у поставщика), а это увеличит сроки эксплуатации трубопроводов и запорной арматуры и снизит их аварийность. Конечно, сам по себе счетчик не экономит воду, но он стимулирует у потребителей более рациональное пользование водой, а у производителей сокращает потери. И если мы стремимся в ходе реформы жилищно-коммунального хозяйства снизить затраты на эксплуатацию жилья, то получить наибольший эффект при минимальных вложениях для решения этой сложной задачи можно за счет установки счетчиков воды в каждой квартире. Сегодня расход на одного жителя только холодной воды составляет в Москве около 0,4 м3 в сутки. В большинстве же западноевропейских стран расход воды в три и более раз ниже! Анализируя эти данные, ни в коей мере не стоит думать, что европейцы реже пользуются водой в решении своих бытовых проблем. Конечно же, это не гак. Все дело в культуре потребления, которая формируется, прежде всего, системой учета воды (что подтверждается социологическими исследованиями). Пользование горячей водой стоит (в среднем по стране) около 12 рублей в месяц на одного человека, семья из четырех человек платит за горячую воду около 50 рублей в месяц. В случае рационального пользования горячей водой (норма в России около 0,12 м3; в Германии потребляют 0,06 м3 к сутки) такая семья сможет экономить 25 рублей в месяц. Сегодня средняя оптовая цена квартирного водосчетчика около 160 рублей (оптовая цена нашего нового квартирного счетчика воды - менее 140 рублей), монтаж стоит 30-50 рублей. Путем несложных расчетов мы увидим, что установка квартирного счетчика горячей воды окупится в течение одного года. Таким образом, уже сегодня возник экономический стимул для установки квартирных счетчиков горячей воды за счет средств квартиросъемщиков. Сдерживает массовое внедрение квартирных счетчиков неосведомленность населения о возможности такой существенной экономии в платежах. Кроме того, резко отрицательную роль играет и тот факт, что до сего времени нет системы расчетов за потребленную воду на основе показаний водосчетчиков, простой и понятной населению (такой, как при расчете за электроэнергию). 3. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ В последние десятилетия во многих странах мира серьезнейшее внимание уделяется оценке ресурсов подземных вод как важнейшего и надежного источника снабжения населения экологически чистой пресной водой. Значительный интерес к подземным водам, а конкретнее, к возможностям их практического использования определяется, прежде всего, тем, что именно они источник хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют ряд естественных преимуществ применению с поверхностными водами. Как правило, более качественные по составу, они лучше защищены от опасности загрязнения и заражения, меньше подвержены сезонным колебаниям, более равномерно распространены по территории (часто подземные воды имеются там, где поверхностные водоисточники отсутствуют). Важен и экономический аспект; ввод в действие водозаборов подземных вод может осуществляться постепенно по мере роста потребности в воде, в то время как строительство крупных гидротехнических сооружений на реках (водохранилищ, плотин) требует значительных единовременных затрат. 3.1. Мировой опыт использования подземных вод В настоящее время подземные воды являются основным источником водоснабжения во многих странах Европы. Поданным Европейской экономической комиссии ООН, доля подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении европейских стран составляет примерно 60%. Водоснабжение некоторых крупных городов город Население, млн. чел. источники водоснабжения поверхностное подземные воды Амстердам 1,3 52 48 Антверпен 1,1 82 18 Барселона 3,3 83 17 Берлин 5,6 58 42 Брюссель 2,3 35 65 Вена 1,7 5 95 Гамбург 3,6 - 100 Глазго 5,2 63 37 Копенгаген 1,0 16 84 Лиссабон 2,1 45 55 Лондон 6,7 86 14 Мадрид 4,1 91 9 Москва 8,5 98 2 Мюнхен 1,6 - 100 Париж 7,1 60 40 Роттердам 1,4 90 10 Цюрих 0,5 70 30 Токио 11,3 89 11 Чикаго 5,9 88 12 1. При этом в Австрии, Бельгии, Венгрии, Германии, Дании, Румынии, Швейцарии, бывшей Югославии доля подземных вод в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения превышает 70%, а в Болгарии, Италии, Нидерландах, Португалии, Франции, Чехии, Словакии составляет от 50 до 70%. В США подземные воды служат источником для 75% коммунальных систем водоснабжения. В этой стране за счет подземных вод удовлетворяются потребности в воде питьевого качества более половины населения страны, причем да последние 30 лет потребление подземных вод возросло более чем в 3 раза. Большую роль играют подземные воды в водоснабжении Китая, Йемена, Саудовской Аравии, Туниса, Ливии и ряда других стран Азии и Африки. На подземных водах базируется водоснабжение большинства городов Литвы, Латвии, Эстонии, Украины, Белоруссии, Таджикистана, Армении,Грузии. Существенную роль играют подземные воды в водоснабжении городов. Так, полностью или почти полностью снабжаются подземными водами Будапешт, Гамбург, Копенгаген, Мюнхен, Рим, ряд столиц республик бывшего СССР - Минск. Тбилиси, Ереван, Алма-Ата, Вильнюс, Бишкек и другие крупные города. В России около одной трети всех городов с населением более 2 50 тыс. человек каждый используют для питьевого водоснабжения подземные воды и еще около 25% городов - подземные и поверхностные воды одновременно. 3.2. Перспективы использования подземных вод в Москве В таблице бросается в глаза чрезвычайно небольшое использование подземных вод для водоснабжения Москвы (2% общего водопотребления). Следует подчеркнуть важную принципиальную позицию, которую занимают и отстаивают большинство специалистов-гидрогеологов нашей страны, а именно: подземные воды высокого качества должны использоваться в основном для питьевого водоснабжения. Только в редких случаях при условии, что запасы подземных вод достаточны для удовлетворения существующих и перспективных потребностей населения в питьевой воде, допустимо использование подземных вод на технические и иные цели, не связанные с питьевым водоснабжением. Мы должны стремиться использовать для орошения и технических нужд главным образом поверхностные воды. В ряде случаев это может оказаться дороже, чем использование подземных вод, но мы должны идти на это с тем, чтобы сохранить экологически чистые пресные подземные воды для наших детей и внуков. В настоящее время, учитывая прогрессирующее загрязнение поверхностных водоисточников, каждый город должен иметь основной или дополнительный источник питьевого водоснабжения, основанный на использовании пресных, защищенных от загрязнения, подземных вод высокого качества. Однако при определении перспектив использования подземных вод и прогнозе изменений их запасов в ближайшей и отдаленной перспективе необходимо иметь в виду, что интенсификация отбора подземных вод может вызвать ряд серьезных экологических проблем. Эти проблемы связаны с тем, что подземные воды являются не только полезным ископаемым (по мнению ряда специалистов, полезным ископаемым номер один) и частью общих водных ресурсов, но и важным компонентом окружающей среды. Являясь частью окружающей среды, подземные воды находятся в сложных и разноплановых "взаимоотношениях" с другими ее компонентами. Любые изменения в режиме и балансе подземных вод неизбежно вызывают изменения в других компонентах окружающей среды. Так, интенсивная эксплуатация подземных вод может привести к таким негативным изменениям окружающей среды, как недопустимое сокращение речного стока, оседание поверхности земли, угнетение или даже гибель растительности в связи со снижением уровня грунтовых вод. Интенсивный отбор подземных вод может вызвать подтягивание сильно минерализованных глубоких подземных вод, непригодных для пищевого водоснабжения, а в районах морских побережий - проникновение соленых вод. Приведем некоторые примеры влияния интенсивного отбора подземных вод на окружающую среду. Так, в Мехико в результате откачек подземной воды произошло оседание земной поверхности на 10,7 м за последние 70 лет. В штате Калифорния (США) общая площадь оседания земной поверхности достигает 16 тыс. км2. Здесь в долине Сан-Хоакин из 25 млн. га орошаемых земель примерно половина охвачена оседанием, вызванным интенсивной откачкой подземных вод. Максимальное оседание поверхности земли в отдельных частях этой долины достигает 8-9 м, что нарушает работу каналов, водопроводов и обусловливает значительные затраты на ремонт и переоборудование скважин. В Сан-Франциско поверхность земли понизилась на 14 м, что привело к необходимости сооружения специальных дамб для сдерживания наступления вод прилива на сушу. Аналогичные явления наблюдаются в Хьюстоне, Бангкоке, Джакарте, Таллине и других приморских городах, где оседание земной поверхности, вызванное интенсивной откачкой подземных вод, привело к вторжению морских вод и затоплению значительных территорий. В Хьюстоне (США) за 40 лет интенсивной эксплуатации подземных вод проседание земной поверхности в отдельных районах достигло 4 м, что вызвало затопление значительной территории морскими водами. После 1976 г. власти штата Техас приняли меры к сокращению откачки подземных вод в опасных районах и осуществлению ряда мероприятий по искусственному восполнению подземных вод. После этого темпы проседания земной поверхности значительно снизились. В настоящее время в Техасе на государственном уровне проводятся планомерные многолетние исследования (включая стационарные наблюдения, моделирование и прогнозы) влияния интенсивного отбора подземных вод на проседание земной поверхности. Известны случаи, в частности в Германии, когда снижение уровней грунтовых вод в результате интенсивной их откачки привело к гибели растительности и вынудило сократить эксплуатацию подземных вод. С другой стороны, подземные воды испытывают на себе влияние других компонентов окружающей среды, особенно тех из них, которые подвергаются интенсивному хозяйственному воздействию. Любые изменения у других компонентах окружающей среды, например в атмосферных осадках, речном стоке, ландшафтах, неизбежно проявляются в режиме и качестве подземных вод. Так, закисление атмосферных осадков, вызывающее так называемые кислотные дожди, привело в ряде районов к значительному ухудшению качества используемых пресных подземных вод. Интенсивная техногенная деятельность на водосборах (орошение и осушение земель, крупное гражданское и гидротехническое строительство, распашка земель, вырубка лесов и др.) часто вызывает негативные изменения в режиме и балансе подземных вод. Наиболее ярким примером влияния хозяйственной (точнее было бы сказать - бесхозяйственной) деятельности являются утечки из водопроводной и канализационной сети, которые вызывают подъемы уровня грунтовых вод и, как следствие, подтопление гражданских и промышленных сооружений. В настоящее время в нашей стране подтоплены более 800 городов и населенных пунктов, что требует проведения соответствующих защитных мероприятий. Примеры взаимосвязи (точнее, вероятно, сказать взаимодействия) подземных вод с окружающей средой можно было бы продолжить. Однако даже эти примеры и соображения позволяют сделать вывод о том, что задачи специалистов, прежде всего гидрогеологов и экологов, состоят не только в том, чтобы рассчитать, сколько воды можно извлечь из водоносного горизонта в конкретных геолого-гидрогеологических условиях, но и оценить возможные изменения в различных компонентах окружающей среды, вызванные отбором подземных вод, и в случае необходимости рекомендовать мероприятия по предотвращению или минимизации прогнозируемых негативных последствий. Существенное значение имеет наблюдающееся в последнее десятилетие загрязнение подземных вод. В Российской Федерации в настоящее время выявлено свыше 2200 водозаборных сооружений, на которых зафиксировано ухудшение качества и загрязнение подземных вод. Основными причинами загрязнения подземных вод являются деятельность предприятий промышленности (З7%), сельского (16%) и жилищно-коммунального хозяйства (10%), подтягивание некондиционных подземных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов (1%). Наибольшую экологическую опасность представляет ухудшение качества и загрязнение подземных вод на водозаборах питьевою водоснабжения, которые отмечены в 90 городах и поселках России на 600 водозаборах (включая одиночные эксплуатационные скважины). Изменение качества подземных вод под влиянием хозяйственной деятельности часто проявляется в росте их общей минерализации и увеличении содержания отдельных компонентов состава (хлоридов, сульфатов, кальция, магния, железа и др.), в появлении в подземных водах некоторых токсических веществ искусственного происхождения (пестицидов, нефтепродуктов, радионуклидов), в изменении температуры и кислотности. Деградация качества подземных вод наиболее ярко проявляется в районах, где интенсивно используются высокотоксичные химические удобрения. Следует подчеркнуть, что деградация качества подземных вод часто обусловливает большие ограничения в их использовании, чем истощение водоносного горизонта. Необходимо учитывать, что защищенность различных водоносных горизонтов от загрязнения неодинакова. Практически полностью защищены от проникновения загрязняющих веществ с поверхности земли подъемные воды напорных водоносных горизонтов, перекрытые выдержанными слабопроницаемыми глинистыми слоями. В этих условиях загрязнение может быть связано только с неудовлетворительным техническим состоянием водозаборных и разведочных скважин. Надежно защищены от загрязнения и родниковые воды в предгорных и горных районах в случаях, когда в областях их питания не осуществляется хозяйственной деятельности. Значительно хуже защищены подземные воды первых от поверхности водоносных горизонтов, особенно в речных долинах, где подземные воды тесно связаны с поверхностными, и при эксплуатации происходит подтягивание поверхностных загрязненных вод. Однако даже в этих условиях защищенность подземных вод значительно выше речных, так как при движении загрязненных вод по толще горных пород происходит их самоочищение. Тем не менее, во всех случаях, где это возможно, предпочтение следует отдавать надежно защищенным напорным водам более глубоких водоносных горизонтов и родниковым водам. Оценка защищенности подземных вод является гидрогеологическим обоснованием мероприятий по их охране от загрязнения в различных природных и антропогенных условиях. Опыт исследований в России, США, Германии, Италии, Франции и некоторых других странах показывает возможность региональной оценки и картирования природной защищенности водоносных горизонтов, используемых для водоснабжения и ирригации. Оценка защищенности подземных вод от загрязнения (в зарубежной литературе вместо "защищенности" употребляется обратное понятие - "уязвимость") позволяет определить время проникновения определенного загрязнителя в водоносный горизонт и таким образом установить не только характер и первоочередность необходимых защитных мероприятий, но и саму возможность и целесообразность строительства водозаборных сооружений. Основным показателем перспектив использования подземных вод является величина их естественных ресурсов, характеризующая восполнение подземных вод в процессе круговорота воды и определяющая верхний предел отбора подземных вод за многолетний период без их истощения. Разработанные в Институте водных проблем РАН совместно с МГУ, ГГИ и ВСЕГИНГЕО научно-методические основы региональной оценки и картирования естественных ресурсов подземных вод в различных природно-климатических условиях позволяют, используя целый ряд специальных гидрологических и гидрогеологических методов, проводить оценку среднемноголетних величин естественных ресурсов подземных вод. Такие оценки в разных масштабах и с различной детальностью выполнены для большинства крупных речных бассейнов России. Проблема использования подземных вод - составная часть общей проблемы рационального природопользования и охраны окружающей среды. При комплексном рассмотрении и учете всех аспектов взаимодействия подземных вид с другими компонентами окружающей среды могут быть разработаны долгосрочные программы рационального использовании и охраны подземных вод. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Реальной движущей силой в процессе снижения затрат на жилищно-коммунальные услуги должен стать конечный потребитель. И главной задачей правительственных органов является создание необходимых экономических условий и законодательной основы для формирования и направления такой силы. За последние годы немало сделано с целью создания нормативной базы, обеспечивающей сокращение расхода воды и энергоресурсов, но этого недостаточно. Необходимо довести до логического завершения существующие нормативные документы, определив стимулы, побуждающие к экономии ресурсов конечными потребителями. Первый шаг на этом пути - создание механизма квартирного учета потребления горячей и холодной воды. Уменьшение издержек и экономия ресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве являются основой реформирования отрасли. Сокращение потерь воды во внутренних системах водоснабжения обеспечит усовершенствование санитарно-технических приборов и арматуры, внедрение методов централизованного и децентрализованного регулирования напоров - с установкой поэтажных и поквартирных регуляторов давления. Диагностика отклонений в уровне водопотребления, автоматизация его учета с передачей данных на диспетчерский пункт и специальной обработкой информации являются важными факторами снижения потерь воды в жилищном фонде. В перспективе - кардинальное сокращение потерь воды, при массовом применении квартирных водосчетчиков. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Глуховский И.И., Каменецкий А.Б. Сокращение потерь воды в жилищном фонде // ЖКХ, №6, 2000. Зекцер И.С. Подземный океан.// экология и жизнь, №3, 2000. Назаренко М. Мосводоканал на рубеже двух тысячелетий // ЖКХ, №9, 1999. Назаренко С. Водоснабжение крупных городов: перспективы развития // ЖКХ, №1, 2000. Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.  |
|
Банк готовых работ
Форма заказа
Скачать работу
экономические  Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|