¦ ВВЕДЕНИЕ
Проблема обеспечения населения питьевой водой постоянно усуглябляется практически на всех континентах мира. Сегодня уже некоторые страны вынуждены завозить пресную воду для целей водоснабжения [11,73,74]. В связи с этим вопросы рационального водопользования становятся все более актуальными. Согласно Российским нормативным документам удельное водопотребление среднее за год устанавливается в зависимости от степени благоустройства жилой застройки и составляет 125-350 л/сут. на 1 одного человека.
Фактические замеры в различных городах России свидетельствуют, что удельное водопотребление, особенно в крупных городах имеет тенденцию к росту сверх нормативно-установленных и достигает 500-600 л/сут, что абсолютно не характерно для большинства Европейских стран, где оно не превышает 200 л/сут. на 1 человека. Такое- же значительное превышение « нормативного водопотребления наблюдается и в крупных городах Монголии,
где фактическое удельное водопотребление населением проживающем в благоустроенных домах увеличилось в последние годы до 450-500 л/сут.на одного человека. Это же явление можно наблюдать и во многих городах стран Ближнего Востока и других маловодных регионах мира.
Изучению и анализу причин роста удельного водопотребления в различных климатических регионах посвящены достаточно много научных работ. В то же
# время, в Монголии этот вопрос до настоящего времени достаточно не изучался вследствие различных объективных и субъективных причин. Следует отметить, что системы водоснабжения крупных городов Монголии были запроектированы и построены в полном соответствии с российскими нормативами без учёта специфики климата, уклада жизни населения, демографической и экономической политики страны, а также особенностей многовековых национальных традиций.
Необходимость изучения и исследования данной проблемы в условиях Монголии была определена заданием
Анализ причин значительного увеличения удельного водопотребления населением можно свести к следующим основным факторам:
- Отсутствие или недостаток культуры водопользования. Исторически в России и в других странах сложилось ошибочное мнение о неисчерпаемости источников пресной воды [21]. Следствие такового мнения является тот факт, что потребитель может позволить сброс чистой воды в систему канализации без какой-либо обоснованной потребности, отвлекаясь на другие виды деятельности.
При этом следует отметить, что такие виды потери воды, как правило, сокращаются если потребители, проживающие в домовладении связаны близкими родственными связями и производят оплату за водопользование по фактической заселенности квартир.
Для крупных городов Монголии характерна ситуация, когда традиционные семейные связи предполагают проживание родственных семей в благоустроенных квартирах без какой-либо регистрации в течение длительного времени с самостоятельным ведением хозяйства и водопользования. Кроме того, для городов Монголии достаточно характерными являются постоянное проживание в неблагоустроенных юртах с привозным водоснабжением, расположенных в непосредственной близости от благоустроенного жилья родственников. При этом семьи регулярно имеют возможности посещать своих «благоустроенных» родственников с решением различных хозяйственно-бытовых проблем, что в первую очередь, наблюдаются в субботние и в воскресение дни, особенно в зимнее время. В связи с вышесказанным возникает проблема аналитического определения эксплуатационной нормы водопотребления в процессе эксплуатации систем водоснабжения с целью установления реальных тарифов на воду и её рационального использования. -Отсутствие индивидуальных (доквартирных) приборов учета расхода холодной и горячей воды. Вводимая в настоящее время практика установки таких
•' водосчетчиков испытывает значительные проблемы, связанные с
необходимостью установки нескольких приборов в одной квартире в связи с неблагоприятной планировкой квартир, где вода может вводится к потребителям по двум- трем и более вводам. Это приводит к дополнительным затратам для водопользователей и, кроме того, к неудобствам контроля и обслуживания приборов водосбыта. Данная проблема должна решаться архитекторами- планировщиками разработки такой планировки квартир при которой будет возможно устройство поквартирного ввода для установки водосчетчика. Несмотря на то, что сегодня имеются постановления о госприемке вновь вводимого жилого фонда только при наличии индивидуальных водосчетчиков проблема учета фактических расходов воды в действующих системах не снята. Это ещё раз предопределяет проблему разработки метода аналитического установления удельного водопотребления, особенно для условий Монголии [10,62].
- Качество водоразборной арматуры и превышение давления воды во % внутренних системах водопровода взаимосвязаны, особенно в ночные часы,
когда водоразбор минимален.
Эти факторы являются определяющими для нерациональных расходов воды и превышения установленных норм водопотребления, но они, не смотря на субъективный их характер, являются определяющими для систем водоснабжения крупных населенных пунктов. Причиной этому можно назвать сложность регулировки давления воды в трубопровдах в ночные и дневные * часы.
В настоящее время имеются достаточные данные по усовершенствованию конструкции водоразборной арматуры с целью повышения надежности её работы при переменных давлениях в сети. В этом направлении получены интересные результаты многими специалистами.
Кроме этого, имеется опыт регулировки давления на вводах в отдельные
здания или районы застройки в ночное время, но результаты такой работы не
* всегда адекватно отвечают требованиям потребителей, проживающих на
8
верхних этажах зданий. Это явление можно назвать общими причинами для всех регионов вне зависимости от других факторов, влияющих на оценку реальных удельных норм водопотребления. С целью снижения нерациональных расходов воды требуются дополнительные исследования влияния факторов на водопотребление для каждых конкретных объектов.
Изложенные обстоятельства предопределяют необходимость рассмотрения вопроса о характеристиках водопотребления населением, закономерностях его изменения и определения на этой основе уровня рационального водопотребления. Правильное определение уровня рационального расхода воды всеми видами потребителей является одним из путей сокращения потери воды и её сбережения в целом.
Сокращение потерь питьевой воды в жилых зданиях невозможно, если неизвестен реально необходимый для создания надлежащих комфортных условий уровень водоцотребления и не выявлены причины отклонения от него фактического расхода воды. Не имея начальных исходных данных о потребности в воде населения и всех других категорий потребителей, которые присоединяются к коммунальным системам водоснабжения, практически невозможно предусмотреть усдрвия, при которых система водоснабжения сможет функционировать и обеспечивать бесперебойную подачу воду.
ГЛАВА 1. ДИНАМИКА ВОДОСБЕРЕЖЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ НАСЕЛЕНИЕМ В КРУПНЫХ ГОРОДАХ МОНГОЛИИ.
1.1Современное состояние и изученность системы водоснабжения г. Улан-Батора.
Монголия с населением 2,5 млн. человек расположена в центральной Азии. Для страны характерны следующие природно-климатические условия:
•Резко континентальный климат с высоким колебанием температуры воздуха зимой и летом. Средняя годовая температура которой колеблется от 4-8°С выше 0.
•Средняя температура января (самого холодного периода) -22С° •Средняя температура июля (самого теплого периода) +28°С •Относительная средняя влажность за год — 60%. Большая часть территории относится к зоне сухости. Около 260 годовых дней - безоблачны.
Малая обеспеченность поверхностных вод и их неравномерная распространенность по всей территории страны обуславливает их непригодность для бесперебойного водоснабжения населенных мест. Основным источником водоснабжения городов и населенных мест является пласты подземных вод. Подземные воды приурочены к породам всех стратографических комплексов. Горные хребты и другие поднятия являются областями питания подземных вод, для них характерны напорно-безнапорные трещинные воды. Межгорные впадины и речные долины представляют собой области накопления и разгрузки подземных вод, которые по условиям аккумуляции подразделяются на поровые пластовые трещинные и трещинно-пластовые воды[25].
По прогнозу многих исследователей [25,26] запас пресной воды в Монголии распространен неравномерно, -в лесной зоне - 93.4%
10
-в степной зоне - 4.7%
-вгобийской (пустынной) зоне — 1.9%
В настоящее время проблемы с состоянием ресурсов воды в Монголии являются актуальным вопросом.
Обострение обстановки с водообеспечением города Улан-Батора связано со следующими обстоятельствами. По гидрогеологическим исследованиям источников водоснабжения г. Улан-Батора в аллювийных отложениях, питающихся рекой Тул, сосредоточены значительные запасы подземных вод в количестве 630136 м3/сут [125] В районе города Улан-Батора аллювийные подземные воды делятся на 4 зоны, с различными запасами воды (табл. 1.1).
Табл. 1.1
№ Водовмещающие гидрогеологические зоны Содержание воды в
% м3
1 I 10 23,6 млн.м3 64650 м3/сут.
2 II 21 49,6 млн.м3 135890 м3/сут.
3 Ш 30 70,8 млн.м3 193972 м3/сут.
4 IY 39 92 млн.м3 252024 м3/сут.
Итого - 100 236 млн.м3 646575м3/сут
По исследованиям специалистов установлено, что из всего этого запаса подземных вод только 70 млн.м воды реально доступны для применения человеком без урона и ущерба окружающей среде, что хватит на недалекие перспективы. Семьдесят процентов доступных применению вод сосредоточены
и
в III, IY зонах, которые расположены в центральных и западных частях города Улан-Батора. На этих частях концентрированы основные промышленные узлы по переработке животноводческого и земельного сырья, а также тепловые станции города и центральные очистные сооружения сточных вод. Притоки и стоки реки Тул в радиусе 120 км загрязнены поверхностными стоками и недоочищенными сточными водами, которые влияют на качественный состав как поверхностных вод, так и подземных вод.
Специалистами установлено, что мощность водоотдачи эксплуатируемых в настоящее время станций -248000 м /сут. В последнее время в связи с потеплением климата и ростом населения городов, особенно столиц и мегаполисов, нарушается естественный водообмен между поверхностными и подземными водами, многие реки иссушаются или становятся временными.
Для водоснабжения города Улан-Батора с численностью населения 763000 человек требуется 219000 м3/сут. воды исходя из нормы водопотр^бления 280 (л/сутчел). С ростом численности населения планировалось следующее увеличение суточных расходов воды:
2000-170000 м3/сут.
2001- 178000 м3/сут
2002- 185000 м3/сут 20Q3- 192000 м3/сут 2004- 199000 м3/сут 2005-205000 м3/сут
В соответствии с генеральным планом развития г. Улан-Батора к 2020 году численность населения составит 1млн.П5 тыс. человек. Перспектива водопотребления города следующая:
2010-277000 м3/сут 2020- 447000 м3/сут 2050-708000 м3/сут
12
При этом, как видно, к 2020 г. Удельное водопотребление возрастет до 400 л/сут чел, что абсолютно не оправдано. Рост благосостояния населения не должен приводить к неограниченному росту норм водопотребления, т.к физиологическая потребность в воде, т.е количество воды потребляемой с пищей составляет 3,5-5 л/сут на 1 одного человека, а с учётом бытовых нужд эта норма не должна превышать 200-250 л/сутчел.
Запасы подземных водоносных горизонтов не позволяют обеспечить столь высокое водопотребление и в связи с этим необходим поиск других альтернативных путей решения проблемы и, в первую очередь, исследования путей снижения нерациональных расходов воды, теоретического обоснования норм удельного водопотребления.
Наряду с этим следует учитывать такие факторы как:
— истощение запасов поверхностных вод вследствие антропогенного воздействия и изменения мирового климата;
— использование для водоснабжения исключительно подземных вод;
— недостаточную степень очистки сточных вод перед сбросом их в водоёмы.
Общая характеристика системы водоснабжения г. Улан-Батора.
Главным источником водоснабжения всех типов водопотребителей г. Улан-Батор являются подземные воды. Система централизованного водоснабжения питается от четырех основных источников, описание которых изложено ниже [26]:
1. "Верхняя станция". Для расширения сети водоснабжения г. Улан-Батора и увеличения количества подаваемой воды в 2 раза в 1984 был запроектирован промежуточный резервуар, который не был построен. В связи с чем в настоящее время мощность Верхней станции используется частично: из 86,4 тыс.м /сут. (запланированных) подаётся 24,0 тыс. м3/сут. воды. Из них -4,7 тыс. м /сут. в восточную часть города (XY. XYI - районы), а оставшиеся 19,3 тыс. м3/сут. воды - в южную часть города (промьшшенный район).
13
2. "Центральная станция"- На центральной станции в 1997-2000 гг. прошло полное переоборудование сооружений согласно международному проекту «МОНГОЛИЯ-ЯПОНИЯ. Водоснабжение г.Улан-Батора». В результате которого увеличилась подача воды с 85 тыс. м3/сут. до 100 тыс.м / сут. в центральную часть города.
3. "Промышленная станция"- Снабжает водой промышленный район, часть центрального района в количестве 19 тыс. м / сут.
4. "Станция мясокомбината "- Добывает воду в количестве 15-16,0 тыс.м3/ сут., из которых 1.8 тыс.м3 / сут. подаётся в районы овощекомбината. Совместно со станцией Западного района снабжает районы главной очистной станции в размере — 3,7 тыс.м / сут. и районы мясокомбината — в 1,2 тыс.м / сут.
В таблице 1.2 представлены характеристики водопитателеи: Характеристика водопитателеи г. Улан-Батора
Табл. 1.2
№ Водопитатели Марка насосов Количество агрегатов Количество добываемой воды
Название Станции Общее Рабочее
1 "Верхняя Станция" 1 подъёма ЭЦВ 39 24
2 подъёма ЦН-1000/180 6 1
2 "Центральная Станция" 1 подъёма ЭЦВ KUBOTA10/63 57 6-7 85-110
2 подъёма Д2000 /100KUBOTA/DV-LF/ 2 1 1
3 "Промышленная Станция" 1 подъёма ЭЦВ540 /75KUBOTA/DV-LF/ 4-16 12-15 25-26
2 подъёма 10SA-6A 4 2
4 "Станция мясокомбината" 1 подъёма ЭЦВ 11 15-16
2подъёма Д630/90 Д500/65 2 1
14
5 "Станции промежуточные" "Тасган" Д630/90 4 2 30
Являясь столицей Монголии г.Улан-Батор имеет свои отличительные черты в социально- экономической, политической, географической сфере, в традиции быта народа, что непосредственно сказывается на традиции пользования того или иного природного ресурса и поведении характера потребителей на рынке услуг. Водопотребление населением является своеобразным видом потребления, которое соприкасается с различными отраслями народного хозяйства[46].
Опыт работы коммунального хозяйства г.Улан-Батора показывает, что одновременно с проведением мероприятий по экономному и рациональному использованию воды выдвигается задача изучения водопотребления по основным категориям потребителей.
Врдопотребители г. Улан-Батора.
Для г.Улан-Батора характерно наличие основных категорий водопотребите-лей, которые существуют в крупных промьшшенных городах. Характеристики этих категорий представлены в таблице 1.3.
15
Основные виды водопотребителей г.Улан-Батора.
Табл. 1.3
Категория водопотребления Виды водопотребления
1 2
1- Население Хозяйственно-бытовые нужды населения, расходы на эксплуатацию жилых зданий, потребление субабонентами.
2-Коммунально-бытовые предприятия Хозяйственно-бытовые нужды работающих, технологическое водопотребление
3-Промышленные предприятия Хозяйственно-бытовые нужды работающих, технологическое водопотребление
Из всех основных водопотребителей наибольшую значимость представляет первая категория, особенности которой можно характеризовать следующим образом.
Население города Улан-Батора составляет 850. тыс.человек. Основная доля населения - около 60% живёт в частном секторе, которая представляет собой частные дома, юрты. Оставшаяся часть-40% населения живёт в зданиях с централизованным водоснабжением и канализацией. Особенностью
16
водоснабжения 1 категории водопотребителей г. Улан-Батора являются их степени благоустройства:
1. Централизованное водоснабжение жилых домов горячей и холодной водой с канализацией;
2. Централизованное холодное водоснабжение с канализацией;
3. Местное водоснабжение из шахтных колодцев;
4. Привозное водоснабжение транспортом и слив воды в резервуар;
Вторым и третьим видом водоснабжения пользуются население, живущее в
частном секторе;
На рисунке 1.2 и 1.3 показаны дифференциальные оценки водопотребления в
городе Улан-Баторе по основным категориям потребителей за 1997-2001
гг.[25].
Распределение воды в зависимости от категорий водопотребителей
39%
59%
Ш Населению
0 Промышленности
? Привозное водоснабжение
Рис. 1.1 Распределение отпускаемой воды по основным потребителям в г.Улан-Баторе (2001г.)
С ростом численности населения и развитием промышленности в городе Улан-Баторе существенно изменились водопотребление и режим расходования
17
воды. В результате внедрения государственной отчётности по использованию водных ресурсов отдельными водопотребителями получены более достоверные сведения [26] (табл. 1.4)
Расход воды в г.Улан-Баторе за 2000-2003гг.
Табл.1.4
Категории водопотребителей 2000 тыс. м3/год 2001 тыс. м3/год 2002 тыс. м3/год 2003 тыс.м3/год
1 2 3 4 5
Частные предприятия 4403,6 5797,2 6675,6 7781,2
Муниципальные предприятия 45588,2 5621,5 6027,7 6523,2
1 2 3 4 5
Промышленность 2715,7 3561,8 3762,1 4031,0
Население в жилых домах 47888,0 47426,0 48392,8 48993,4
Привозное водоснабжение 454,3 562,3 656,6 744,6
Общее количество 62063,3 64983,3 67537,5 70083,6
Суточное потребление 170,0 178,0 185,0 192,0
Анализ графических и табличных данных показывает, что большая часть подаваемой воды в городе Улан-Баторе расходуется на коммунально-бытовые нужды населения, в том числе в жилой сектор с централизованным водоснабжением.
На количество потребляемой воды влияют следующие факторы: •Социальный фактор.
18
Рост численности населения города Улан-Батора и его колебание, постоянная миграция населения из других регионов в столицу, как к экономически благоприятно расположенному мегаполису. Только с 2000 по 2003 года численность населения в городе увеличилась более чем на 300 тыс. человек, что сильно влияет на демографию Монголии. Суточная маятниковая миграция населения затрудняет постоянный контроль над количеством водопользователей, увеличивается нагрузка на коммунальное водоснабжение.
•Экономический фактор.
В стране с 1970 гг. начала развиваться промышленность быстрыми темпами при содействии бывших стран Совета экономической взаимопомощи. При переходе к рыночной экономике теряется прежний баланс производства и количества промышленностей, соответственно нарушается количественное отношение воды в системе водоснабжения города в целом.
По натурным измерениям в городе Улан-Баторе удельное водопотребление населения на одного человека в сутки, проживающего в домах с различными степенями благоустройства колеблется в высоких диапазонах [26] (рис. 1.2; 1.3).
л/сут*чел 450 л
1997
2001 |
