М іська вода

Усю воду, яка супроводжує життєвий цикл міської людини, можна розподілити на: власне міську воду (озера, річки, акваторії морів, підземні води) й імпортовану воду, тобто ту, що надходить у місто по трубах для побутових і промислових потреб. Високі темпи урбанізації інтенсифікують використання води, зумовлюючи її дефіцит, особливо в арідних зонах планети.

Прісна вода, як відомо, становить близько 3% водних ресурсів світу. Якщо вважати, що абсолютна більшість її (приблизно 99%) сконцентрована у льодовиках і снігових шапках гірських хребтів або ж захована глибоко під землею, то виявляється, що людство має відкритий доступ лише до її мізерної частини (менше одного відсотка). Щоб бути здоровим, кожен мешканець планети мусить щодня споживати з їжею та напоями приблизно 2,5 л води. Проте, незважаючи на загрозливі прогнози щодо скорої нестачі питної види, вчені стверджують, що цього одного відсотка, коли його раціонально використовувати, вистачило б, щоб забезпечити вдвічі або й у тричі більше людей, ніж сьогодні живе у світі.

Проблема полягає не тільки у нестачі води, необхідної для життєдіяльності людини, скільки в її використанні. Справа у тому, що цю воду “випиває” сучасна індустрія.

Досить сказати, що для одержання 1 т капрону використовують 10 т чистої води, а для виготовлення 1 кг паперу – 100 кг. Виробництво 1 т текстильної тканини вимагає 270 тис. л води; на виробництво 1 т цементу йде 5 т. На забій однієї голови великої рогатої худоби витрачається на бойнях 500 л води. В промислово розвинутих країнах на одну людину витрачається 1,2 – 1,5 тис. м³ води на рік.

Щоб забезпечити питною водою місто з мільйонним населенням і розвинутою промисловістю за рахунок підземних вод, вимагається величезна територія – приблизно 750 км² і за умов, коли загальна кількість річних опадів становитиме не менше 100 мм за рік. Запаси підземних вод у містах катастрофічно вичерпуються, а водоводи постачають воду в міста за сотні кілометрів.

В минулому столітті особисті витрати води мешканців міста становили 30 – 40 л на добу, сьогодні ж житель сучасного благоустроєного міста витрачає на свої потреби до 300 л. Сьогодні в США витрачається понад 350 л воли на душу населення. Для москвичів цей показник сягає 400 л, для мешканців Києва і Дніпропетровська – понад 300 л. Водогони колишнього Радянського Союзу щоденно давали населенню понад 500 млн. м³ чистої води. Досить сказати, що в Лондоні громадяни одержують 170 л води на добу, в Парижі – 160 л, в Брюсселі – 85 л.

Цікаво відзначити, що для задоволення своїх фізіологічних потреб мешканець міста використовує лише 5% загальної кількості води, яку він вживає. Це підтвердили дослідження у м. Акрон (США, штат Огайо), які виявили таку структуру витрат водопровідної води: для купання – 37%, для змивання унітаза – 42 %, для приготування їжі – 6%, для підтримання чистоти в квартирі – 3%, для пранні білизни – 4%, для поливання саду – 3%, для миття автомобіля – 1%. Решта 5% води використовується в якості питної.

Водний транспорт на річках

Водний транспорт посідає важливе місце серед галузей господарства України, функціонування яких пов'язане з використанням водних ресурсів.

Річковий транспорт України – це сучасне багатогалузеве господарство, до складу якого входять флот, порти, пристані, суднобудівельні й судноремонтні заводи, служби шляхів, проектні і конструкторські організації, навчальні заклади та інші підрозділи. Більша частина воднотранспортного комплексу припадає на дніпровський басейн. Розвитку його сприяли спорудження 1932 р. Дніпрогесу та введення в експлуатацію великого судноплавного шлюзу, що дозволило здійснювати наскрізне судноплавство на Дніпрі. У післявоєнні роки, нагадуємо, були збудовані Каховський, Кременчуцький, Дніпродзержинський, Київський і Канівський гідровузли з судноплавними шлюзами, а також відбудований Запорізький гідровузел із трикамерним шлюзом, потім тут же було побудовано новий однокамерний шлюз. У результаті було створено глибоководний судноплавний шлях від гирла Прип’яті до Чорного моря. Здійснення робіт щодо благоустрою річок, будівництва каналів, гідровузлів із судноплавними шлюзами в європейській частині колишнього СРСР приєднало дніпровський воднотранспортний комплекс до глибоководної воднотранспортної системи, що з’єднує Балтійське, Біле, Каспійське, Азовське і Чорне моря.

Основний вид діяльності річкового транспорту – перевезення вантажів та пасажирів. Для цього у великих прирічкових містах створено високомеханізовані воднотранспортні вузли: Чернігівський (на Десні), Київський, Черкаський, Кременчуцький, Дніпродзержинський, Дніпропетровський, Запорізький, Херсонський і Миколаївський (в гирлі Південного Бугу).

Головна ланка транспортного процесу - рухомий склад (флот). У складі основних фондів Головрічфлоту України його питома частка перевищує 70%. Вантажопасажирські перевезення на судноплавних шляхах басейну Дніпра здійснюються суднами річкового, озерного та змішаного «річка-море» плавання. Залежно від функціонального призначення і класу регістру вони виконують місцеві, внутрішні транзитні та дальні зарубіжні або каботажні рейси з виходом у море. Міждержавні вантажоперевезення здійснюються в ліхтерах і великотоннажних контейнерах. Це прогресивний напрям вантажо­перевезень, бо дає змогу доставляти експортно-імпортні вантажі в усі порти басейну без перевантаження океанських суден у морських портах. Пасажирські туристичні судна здійснюють рейси за маршрутом Київ-Джуржу (Румунія) - Русе (Болгарія).

За станом на 1992 р. кількісний склад флоту (усіх суднотоннажних груп) налічував 1057 плаводиниць із загальною потужністю силово-енергетичних установок 477,6 тис.к.с, вантажопідйомністю 754,1 тис. т і пасажиромісткістю 41,3 тис. чол.

Воднотранспортне використання інших річок України обмежується насамперед їх глибинами, тому тут використовують судна вантажопідйомністю до 300т і з осадкою до 1,5м.

Інформаційне забезпечення охорони водних ресурсів

Державному інформаційному забезпеченню підлягає використання вод промисловими, будівельними, транспортними, сільськогосподарськими та іншими підприємствами, організаціями та установами, незалежно від їх відомчої підпорядкованості, джерел водопостачання і приймачів стічних вод. Звіти розробляються на основі даних журналів первинного обліку використання вод, наявність ведення яких є обов’язковою умовою для всіх підприємств і організацій.

Інформація про використання води передбачає наявність трьох розділів:

Перший розділ містить відомості про обсяги води, що надходить з природних джерел, від інших підприємств, води, яка використана водоспоживачем і передана іншому споживачеві для використання або скиду. У розділі наводиться така інформація:

• найменування джерела використання (море, ріка, озеро, водосховище, канали, підземні горизонти, комунальний водопровід або каналізація);

• загальний обсяг стічних вод, які надійшли в систему каналізації або водозабезпечення для очищення і використання;

• відстань від гирла водотоку до місця водозабору з нього, а при заборі підземних вод – відстань від гирла до найближчого від забору місця на річці, в басейні якої знаходиться цей водозабір;

• обсяг одержаної з джерела або іншого споживача води в цілому за рік і за місяцями;

• планові й фактичні обсяги води, що використовується, в тому числі на виробничі потреби (крім сільського господарства), на зрошення і промивку земель, на потреби сільського населення та виробничі потреби сільського господарства (за винятком зрошення і обводнення);

• кількість води, яка передана для використання внаслідок фільтрації, випарювання, аварій тощо, в системі подачі води від забору до місця використання або передавання.

Другий розділ містить відомості про обсяги стічних вод і кількість забруднених речовин, які скидаються безпосередньо у поверхневі водні об’єкти і підземні горизонти або ті, що надходять до них з полів фільтрації, полів зрошення, з накопичувачів, балок, боліт та інших місць, куди стічні води були скинуті водокористувачами. При цьому застосовуються такі показники:

• обсяг і кількість води;

• відстань від гирла в місці надходження стічних вод з ярів, балок у природні водні об’єкти;

• кількість шкідливих речовин, що знаходяться у забрудненій воді;

• загальний обсяг стічних вод, до яких належать стічні води, що скидаються у водойми; підземні горизонти і безстічні западини тощо;

• обсяг забруднених вод, до яких належать води, які в процесі їх використання забруднюються різними компонентами і скидаються у водойми без очистки або ступінь очистки яких нижчий за нормативний, встановлений органами по регулюванню використання і охорони вод; шахтні, рудникові та інші аналогічні води також належать до забруднених, якщо мінералізація їх перевищує нормативи, встановлені для води, яка допускається до скиду без очистки;

• обсяг недостатньо очищених вод (обсяг стічних вод, що пройшли очистку, рівень якої нижчий за показники, затверджені органами по регулюванню і охороні вод);

• різниця між обсягами забруднених і недостатньо очищених вод характеризує обсяг стічних вод, що відводяться без очистки. До нормативно очищених на очисних спорудах вод належать стічні води, ступінь очистки яких відповідає правилам охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами і умови відведення яких узгоджені з органами по урегулюванню використання і охорони вод;

• скидання нормативно очищених на очисних спорудах вод (обсяг води, яка очищається на власних очисних спорудах і скидається після цього у водні об’єкти);

• загальний обсяг стічних вод на очистку (сума забруднених і нормативно очищених стічних вод, яка розраховується за даними балансу потужностей очисних споруд).

Третій розділ містить показники, які не залежать від об’єктів водокористування:

• обсяг води на рік у системах зворотного водоспоживання;

• витрати води на рік у системах послідовного водопостачання, а також одержаних для використання стічних вод від інших водокористувачів;

• скорочення скидів забруднюючих стічних вод за рахунок введення в дію очисних споруд, вдосконалення технології виробництва, раціонального використання води, впровадження систем зворотного і послідовного водопостачання;

• загальний обсяг свіжої або стічної води, для обліку якої застосовувалися водомірні прилади і устаткування з можливою помилкою ± 3%;

• фактична потужність очисних споруд підприємства на кінець року, яка визначається максимальною кількістю води, що можу бути очищена при проектному навантаженні за звітний період. Враховується потужність тільки тих очисних споруд, після яких вода скидається у природні водні об’єкти або передається на зрошення сільськогосподарських угідь; не враховується потужність очисних споруд станцій зворотного, послідовного і комунального водопостачання, а також споруд попередньої локальної очистки, після яких вода надходить на споруди останньої очистки;

• загальна кількість стічних вод, які відведені на поля фільтрації, в накопичувачі, випаровувачі та скидаються у природні водні об’єкти;

• вартість цінних речовин, вилучених із стічних вод у процесі очистки. Якщо цінні речовини застосовуються у процесі очистки. Якщо цінні речовини застосовуються як конденційна сировина або у вигляді повноцінних матеріалів, їхня вартість визначається як вартість основної вихідної сировини чи матеріалів. У випадку, коли використання цих речовин на основному виробництві пов’язане з підвищеними витратами, а також при їх використанні для потреб допоміжного виробництва, при виготовленні предметів широкого вжитку вартість речовин визначається за ціною можливого використання.

В окремих галузях економіки існують певні особливості статистики і обліку заходів щодо використання та охорони водних ресурсів.

В одні шляхи

Водні шляхи поділяють на природні та штучні. Природні водні шляхи – це річки та озера, штучні – канали, водосховища і річки, режим яких істотно змінено внаслідок будівництва гідротехнічних споруд.

Вимоги водного транспорту до водних шляхів зводяться перш за все до забезпечення судноплавних глибин, які в свою чергу визначають категорію водного шляху (табл. 2.6 ).

Для судноплавства найбільш придатні водні шляхи з гарантованими габаритами суднового ходу. Таких шляхів на річках України експлуатується понад 3500 км. На головній водній магістралі – Дніпрі – гарантовані глибини 2,65 м забезпечуються від Славутича до Києва, а 3,65 м – від Києва до Херсона. Значну частину судноплавних водних шляхів становлять штучні шляхи - водосховища і канали. По каналах забезпечуються підходи до портів, пристаней та інших вантажно-розвантажувальних пунктів, а також до місць притулку суден на час великого хвилювання на водосховищах.

Таблиця 2.6 Категорія водного шляху залежно від глибини

Глибина суднового ходу, м	Категорія водного шляху
	І	ІІ	ІІІ	ІУ
Мінімальна гарантована Глибина, що використовується в середньому за навігацію	>2 >3	1,0-2,6 1,65-3,0	0,6-1,4 1,0-1,63	0,45 -0,80 1

На інших річках України є окремі ділянки, де гарантовані глибини за­безпечуються штучно завдяки проведенню днопоглиблювальних робіт, розчищення річищ (рис. 5.39). Довжина цих ділянок сягає 504 км при загальній довжині штучних водних шляхів - 2395 км.

Крім обмежень по глибині, умови судноплавства на річках України ускладнюються через наявність значної кількості надводних і підводних переходів. Надводні габарити деяких мостових переходів через Дніпро, наприклад, не забезпечують прохід великих суден. Правилами судноплавства допускається запас між лімітуючим габаритом мостового переходу і найвищою конструкцією судна не менш як 0,5 м. Тому з метою зменшення надводного габариту суден передбачаються зйємні та з можливістю нахилу конструкції щогл та інших пристроїв. Практикується також використання додаткових баластних цистерн, які заповнюються на час проходження суден під мостами.

На акваторії Дніпра та його судноплавних приток нагромадилася значна кількість затоплених у різні роки, захоронених і покинутих суден, металевих конструкцій та інших металевих об’єктів. Маючи в своєму складі, крім металу, хімічно оброблене дерево, лакофарбувальні матеріали, залишки рідкого палива і паливо-мастильних матеріалів, інші хімічно небезпечні речовини, вони стають джерелом шкідливих виділень (феноли, нафтопродукти тощо) і внаслідок цього негативно впливають на водні екосистеми. До того ж наявність цих об’єктів ускладнює умови судноплавства. За попередніми даними тільки в зоні магістральної частини Дніпровського водного шляху налічується 200 об’єктів такого типу. Їх нагромадження, як привило, припадає на акваторії великих річкових портів і напружених судноплавних ділянок. Розчищення річищ не тільки поліпшить екологічний стан та умови судноплавства, а й стане також джерелом додаткової сировини для переробних підприємств.

Ще одна вимога судноплавства – обмеження швидкості течії на водних шляхах. Гранично допустимі її значення залежать від умов руху суден угору за течією з економічно вигідними швидкостями. До вимог водного транспорту належать також обмеження коливань рівня води біля причальних споруд.

Будівництво водосховищ на Дніпрі докорінно змінило умови судноплавства й позитивно вплинуло на ефективність річкового транспорту. Були реконструйовані старі й побудовані нові порти, допоміжні промислові підприємства, практично повністю оновився флот. Зниження швидкості течії дозволило значно підвищити середню технічну швидкість руху вантажних суден. Нині вона перевищує 19-20 км/год. Поліпшились умови виконання вантажно-розвантажувальних робіт у портах і на пристанях. Оновився пасажирський флот. Судна на підводних крилах «Ракета», «Комета», «Метеор», «Зеніт», «Ластівка» розвивають швидкість понад 65 км/год.

Але поряд з цим внаслідок будівництва водосховищ проявилися деякі явища і процеси, що негативно впливають на економічні показники флоту. Складний вітрохвильовий режим на водосховищах (особливо на Кременчуцькому і Каховському) потребує підвищення міцності суден, що призводить до збільшення їх маси та будівельної вартості. Зросли простої транспортного флоту за рахунок додаткових затрат часу на чекання шлюзування і на прохід через шлюзи. Внаслідок більш раннього початку льодоставу та пізнішого скресання льодового покриву навігаційний період скоротився в середньому на 7-10 діб. Правилами експлуатації водосховищ Дніпровського каскаду встановлені граничні рівні спрацювання водосховищ у літній період, які забезпечують підтримання гарантованих судноплавних глибин. У зв’язку із збільшенням водоспоживання у маловодні роки 95%-ної забезпеченості можливе спрацювання водосховищ нижче встановлених рівнів у червні-вересні, що зумовлює необхідність переходу на експлуатацію суден із меншою осадкою.

Габаритні характеристики суден, що використовуються і проектуються для використання на внутрішніх водних шляхах України, визначаються гарантованими глибинами водного шляху, параметрами шлюзів та певною мірою висотою існуючих мостових переходів.

Осадка судна залежить від гарантованої глибини суднового ходу. Правила плавання регламентують мінімальні запаси води під днищем судна. На річках при глибинах понад 1,5 м цей запас має становити 0,25 м, на порогах шлюзів при глибині понад 2,5 м-0,4 м. Такі запаси допускаються тільки на коротких відстанях шляху, через які проводка суден здійснюється на мінімальних швидкостях і з іншими додатковими пересторогами. При русі з експлуатаційними швидкостями запас води під днищем повинен бути удвічі більший від мінімального.

Довжина суден обмежується розмірами акваторії, на якій вони маневруватимуть, і габаритами камер шлюзів. Довжина судна (або суден, що одночасно шлюзуються) має бути меншою від корисної довжини камери шлюзу: при її довжині до 150 м - на 4 м, до 210 м - на 6 м, при довжині понад 210 м - 10 м. Ширина судна повинна бути меншою від ширини камери шлюзу (при її ширині до 18 м) - по 0,4 м з кожного борту.

Безперешкодні і безпечні умови судноплавства забезпечуються завдяки навігаційному обладнанню водних шляхів. Навігаційне обладнання – це система берегових і плавучих знаків, які вказують положення суднового ходу, його осі та країв, місць повороту й розгалуження ходу, а також ділянок шляху з підвищеною швидкістю течії. За допомогою навігаційних знаків регулюється судноплавство на ділянках з однобічним рухом, відзначаються ходові просвіти мостів та їх габарити, межі рейдів, місця перетину суднового ходу підводними і надводними лініями зв’язку та електропередачі, трубопроводами, вказується положення небезпечних для судноплавства перешкод.

За класифікацією, що визначає вимоги до навігаційного обладнання, водні шляхи поділяють на п’ять груп. Головним критерієм, за яким їх відносять до тієї чи іншої групи, є інтенсивність судноплавства. Для прикладу, Дніпро віднесений до першої групи, на ньому забезпечується цілодобове плавання.

За багаторічними даними, тривалість навігації на річках України становить близько 260 діб. Для подовження навігації в басейні Дніпра на незамерзаючих південних ділянках введена цілорічна експлуатація суден змішаного плавання, виконуються місцеві перевезення у великих портах в зимових умовах суднами, що мають кригове підкріплення, організуються транзитні перевезення (зі шлюзуванням). Здійснення останніх потребує вирішення комплексу проблем. Так, для роботи в зимових умовах було проведене відповідне дообладнання Дніпродзержинського шлюзу. Для прокладання судноплавної траси на водосховищах використовуються потужні штовхачі з криголамно-кригоочисною приставкою, яка руйнує кригу й створює вільну від битої криги майну, заганяючи биту кригу днищевим кругорозвідним клином під край льодового поля. У кільватер за таким криголамним судном рухаються вантажні судна з криговим підкріпленням корпусу. Таким чином організоване постачання сировини металургійним заводам між портом Комсомольськ-на-Дніпрі і запорізьким портом (довжина лінії - 214 км). У зимових умовах здійснюються значні обсяги перевезень мінерально-будівельних матеріалів. Частка вантажів, що перевозяться в подовжений період навігації, досягла 10% річного обсягу перевезень.

Для забезпечення судноплавства у подовжений період навігації в кригових умовах потрібно було створити відповідне навігаційне обладнання. На водосховищах почали будувати спеціальні маленькі острівки для розміщення руслових маяків.

Основним джерелом інформації про судноплавні умови є лоцманські карти водосховищ, схеми суднових ходів.

Гідрометеорологічне обслуговування суден на водосховищах Дніпровського каскаду здійснюється відділом прогнозів Кременчуцької гідрометео обсерваторії.