Водопровод

Водопрово́д — система непрерывного водоснабжения потребителей, предназначенная для проведения воды для питья и технических целей из одного места (обыкновенно водозаборных сооружений) в другое — к водопользователю (городские и заводские помещения) преимущественно по подземным трубам или каналам; в конечном пункте, часто очищенная от механических примесей в системе фильтров, вода собирается на некоторой высоте в так называемых водоподъёмных башнях, откуда уже распределяется по городским водопроводным трубам. Объём водозабора определяется водомерными приборами (т. н. водомерами, водосчётчиками). Водонапорной силой водопровода пользуются и для гидравлических целей^[1].

История

Известны с I тыс. до н. э., упомянуты в Библии (4 Книга Царств, Ис. VII, 3, II Пар. XXXII, 30)^[2]. В Древнем Риме водопроводы называли акведуками.

В XI или начале XII века первый водопровод из деревянных труб появился на Ярославовом дворище в Новгороде^[3].

Московский Кремль имел водопровод с XV века. Первая городская водопроводная система в Москве (Мытищинский-Московский водопровод) появилась в 1804 году.

В качестве материала для водопровода использовали глину, древесину, медь, свинец, железо, сталь, а с развитием органической химии стали применять и полимеры. Трубопроводы больших диаметров также изготавливали из цемента, железобетона, асбестоцемента, а в последние годы и из различных видов пластика.

Из-за повышенной механической прочности и устойчивости к повышенным температурам в хозяйственном водоснабжении наибольшее распространение получили металлические водопроводы — из оцинкованной стали, нержавеющей стали, чугуна, чугуна высокопрочного с шаровидным графитом (ВЧШГ) и меди. Также используются трубы из синтетических материалов, например, из полиэтилена различной плотности.

В XX веке в развитых странах в водоснабжении зданий большое распространение получили трубопроводы из меди ^{[источник не указан 2968 дней]} из-за комбинации факторов, обеспечивающих повышенные сроки безаварийной эксплуатации.

В наше время все большее распространение получают полимерные трубопроводы из-за простоты их монтажа и дешевизны продукции, поступающей из развивающихся стран. Ввиду многообразия видов самих полимерных трубопроводов, способов соединения, их эксплуатационные характеристики продолжают оставаться предметом споров, а цены крайне разнятся^[4]. В использовании полимерных водопроводов уже накоплен большой опыт. Так, после серии массовых аварий в Северной Америке полностью прекращено применение трубопроводов из полибутена^[5].

Элементы водопровода

Водопроводы бывают внутренние, находящиеся внутри зданий и сооружений, и наружные — прокладываемые вне зданий и сооружений, как правило под землёй.

Внутренний водопровод

Внутренний водопровод регламентируют^[6]:

• ввод водопровода — трубопровод, соединяющий городской водопровод с внутренним;
• водомерный узел — узел учёта потребления воды, основным элементом которого является водосчётчик;
• установки для повышения напора (повысительные насосы);
• распределительные сети трубопроводов;
• Водоразборная арматура и запорная арматура;
• пожарные краны;
• поливочные краны и т. д.

Наружный водопровод

Наружный водопровод регламентируют нормы^[7]:

• водоразборная колонка
• водозаборные сооружения — инженерное сооружение для забора воды из источника.
• пожарный гидрант — на линии пожарного водопровода, для тушения пожаров, забора воды пожарными автоцистернами.
• смотровой колодец на линии водопровода.
• насосная станция — для повышения давления в системе водопровода до требуемого.
• водоподготовка — система очистки воды, доведения качества воды до качества питьевой воды.

и прочее.

Сети наружного водопровода можно разделить на несколько видов по назначению:

• хозяйственно-бытовой для перекачки воды питьевого качества;
• пожарный (или противопожарный) для предотвращения пожаров;
• производственный (или технологический) — для перекачки воды технического назначения: санитарно-технической цели; охлаждение агрегатов, механизмов, машин; различные производственные цели;
• оросительный/поливочный водопровод для орошения/полива сельскохозяйственных или декоративных растений;
• оборотный водопровод также может существовать для снижения (рационализации) расхода воды на предприятии;
• комбинированный водопровод как способ снизить капитальные вложения в водопровод, например, нередко совмещают пожарный и хозяйственно-бытовой водопроводы в малых населённых пунктах, предприятиях.

Водопроводная вода

Прокладка трубопровода

Есть несколько способов прокладки трубопровода:

• наземная по опорам и эстакадам, с утеплением или без;
• подземная прокладка:
  • траншейная с помощью спецтехники: экскаватора, различного рода приспособлений для тракторов; на небольшие расстояния используют ручную силу;
  • бестраншейная технология прокладки, которая возможна при горизонтальном бурении (сокр. ГНБ);
  • коллекторная, выполняется способом щитовой проходки.

Внутренний трубопровод зданий прокладывается:

• в стояках, технических шахтах;
• в штрабах;
• по стенам;
• под плинтусами (трубы из полимерных органических материалов);
• в стяжке пола.

Эксплуатация водопроводов

Ремонт водопроводов

Наиболее широко применяющимся жидким ремонтным составом для труб водоснабжения являются смеси на основе цементного вяжущего, остающиеся на сегодняшний день наиболее дешевыми из применяемых материалов. Они обеспечивают эффективную защиту металла трубы от коррозии (выполняя как активную, так и пассивную защитные функции), причем покрытие характеризуется низкой шероховатостью, обеспечивающей высокую пропускную способность восстановленной трубы. Незначительные дефекты покрытия устраняются за счет зарастания их карбонатными отложениями, которые, однако, не накапливаются в покрытой трубе. К недостаткам цементно-песчаных покрытий следует отнести их сравнительно большую (относительно полимерных материалов) толщину. Именно этот фактор выделяется как важнейший из факторов, ограничивающих использование цементных покрытий для восстановления трубопроводов ^[8].

Водопровод в России

Общая протяженность наружных и подземных трубопроводов водоснабжения в Российской Федерации составляет более 800 тыс. км. Большая часть сетей выполнена из металлических труб, многие из которых к настоящему моменту полностью выработали свой ресурс; физический износ трубопроводов в среднем по стране приближается к 70-80 %^[9].