Цистерны

Цистерна водосборнаяЦИСТЕРНЫ водосборные, водоемы, служащие для сбора и хранения дождевой воды. Цистерны применяются в местностях, где отсутствуют реки, озера и другие источники пресной воды, где подземной воды нельзя достать вследствие скалистого грунта или слишком большой глубины ее залегания, где имеющаяся вода непригодна для употребления. Цистерны больше всего распространены в Палестине, Италии и некоторых местностях США. Большое число цистерн было устроено в Венеции, Александрии, на Далматских горах и в других местах. Много цистерн устроено также на Кавказе и в Крыму, где они часто служат для сбора и хранения воды из ключей, которые летом высыхают. Очистка воды производится в самих хранилищах, стенки и дно которых состоят б. ч. из каменной непроницаемой кладки. Цистерна, обслуживающая отдельный дом (фиг. 1), имеет обычно небольшие размеры. Дождевая вода, выпадающая на окружающие мостовые, крыши и специально подготовленные поверхности, собирается в цистерне через четыре окна. Вода забирается из среднего колодца, подошва которого находится на 4 м ниже мостовой. Вся цистерна кроме желобов, принимающих воду из среднего колодца, наполнена крупным песком, образующим фильтрующий слой. Т. к. объем пор песка равен примерно 0,3—0,4 общего объема песка, то емкость фильтра д. б. в 2,5—3,5 раза больше емкости скапливаемой воды.

Цистерна, обслуживающая отдельный дом (венецианская цистерна)

Описанная цистерна получила впервые применение в Венеции и носит, поэтому, название венецианской; она имеет фильтр и открытый колодец, в который поступает прошедшая через фильтр вода. В венецианской цистерне с фильтром и закрытым колодцем (фиг. 2) дождевая вода принимается каменным каналом а, расположенным по обводу цистерны. Из этого канала вода попадает в песчаный фильтр b, пройдя который очищенная вода поступает через отверстия с в средний колодец d, откуда она отводится к пониженному месту на поверхность земли особой трубой, расположенной в центре колодца; у водоразбора труба снабжается водоразборным краном. Эта цистерна имеет форму четырехгранной пирамиды и приспособлена к большому содержанию воды.

Венецианская цистерна с фильтром и закрытым колодцем

Американские цистерны (фиг. 3) сооружают круглой или прямоугольной формы; вода направляется в американские цистерны по трубам, будучи собрана с крыш и мощеных поверхностей. Если есть основание опасаться переполнения цистерны, то она снабжается водоотводной (переливной) трубой .

Американская цистерна

Вода очищается ,просасываясь через цилиндрический песчаный фильтр, состоящий из двух дырчатых цилиндров (корзин), промежутки между которыми заполнены песком и мелким гравием. Такие фильтры занимают мало места и легко вынимаются для чистки.

Американская цистерна снабжается всасывающим ручным насосом для поднятия воды из вместилища, в которое опущена всасывающая труба, помещенная на всей длине погружения в воду в металлическом сетчатом цилиндре, наполненном крупным песком. Всасывающая труба насоса снабжается боковыми отверстиями, закрываемыми густой медной сеткой(140—150 отверстий на 1 cм2). На фиг. 4 изображена более совершенная американская цистерна с двойным фильтром.

Американская цистерна с двойным фильтром

Здесь вода с поверхности крыш и мощеных дворов попадает по трубе 1 в приемное отделение, откуда она под давлением проходит песчаный фильтр 2, переливаясь затем в цистерну 3. Из последней вода, достигнув определенного уровня, выливается наружу через переливную трубу 4. На случай чистки и ремонта цистерны вода выливается из нее через спускную трубу 5. В цистерну попадают через лаз 6 по железным стремянкам, заделанным в каменную кладку.

Для проветривания имеется вентиляционная труба 7. Для подъема воды устанавливается насос 8 с фильтром. Последний состоит из нескольких цилиндрических сеток различной частоты, причем, чем чаще сетка, тем ближе она располагается к всасывающей насосной трубе. Промежутки между сетчатыми цилиндрами заполняются мелким щебнем и крупным песком. На фиг. 5 показана цистерна типа Орлеанской ж. д.

Цистерна типа Орлеанской ж. д.

Она состоит из овоидальной трубы, составленной из отдельных звеньев в зависимости от требуемой емкости. Вода из дождевых труб поступает в канал шириною 0,5 м, пройдя предварительно фильтр (площадью 0,85 х 0,50 м), составленный из двух решеток, покрытых медными сетками, между которыми засыпан слой песка толщиною 0,30 м. Сицилийская цистерна (фиг. 6) имеет фильтр, состоящий из слоев крупного гравия 1, мелкого гравия 2, угля 3, песка 4 и снова угля; общая толщина фильтра около 2 м.

Сицилийская цистерна

Количество Q м3 воды, которое м. б. ежегодно скоплено, зависит от высоты N атмосферных осадков в данной местности в метрах и от свойства и величины F воспринимающих поверхностей в м2. Оно м. б. выражено формулой

Q = μ·F·N,                           (1)

где μ - коэффициент стока, равный 0,6 для дворов и 0,8 для крыш. Если цистерна должна обслуживать хозяйство в период засухи, то потребная емкость цистерны выразится величиной

Q = q·n + v,                        (2)

где q - потребное количество воды в день в м3, n - число дней засушливого времени, на которое запасаются водой, v - добавочный запас воды в м3. Площадь питания такой цистерны определится из равенства

μ·F·N = q·n + v,

откуда

F = (qn+v)/μ·N                 (3)

Размеры водоприемных каналов венецианских цистерн должны быть так рассчитаны, чтобы вся вода от сильного дождя могла вместиться в них, пока она не просочится через фильтр цистерны, и т. о. могла вся поступить в цистерну. Если высота слоя одновременно выпавшего дождя равна N1, а f и l - поперечное сечение и длина водоприемных каналов цистерны, то д. б. соблюдено условие:

fl = μ·F·N1                           (4)

При устройстве цистерны должны быть соблюдены следующие правила: а) поверхности, с которых вода поступает в цистерну, должны содержаться в полной чистоте; б) первые воды с питающих поверхностей в виду их загрязнения не должны попадать в цистерну, для чего по пути сбора воды располагают отстойник; в) вода, попадающая в сборник чистой воды, должна предварительно пройти через решетки и песчаные фильтры; г) стенки и дно цистерны должны быть сделаны из материала, водонепроницаемого и не передающего воде дурных качеств (жесткости от известковых пород, ржавости от содержащих железо пород и т. п.); д) емкость цистерны должна быть достаточна для спокойного отстоя воды.

Глубина воды в цистерне желательна около 2 м при слое воздуха над ней в 1 м; е) место забора воды должно находиться на расстоянии около 0,5 м от дна во избежание присасывания подающими воду механизмами отстаивающейся мути; ж) верх цистерны необходимо прикрывать слоем земли толщиной не менее 1 м, чтобы тем самым сохранить желательную температуру воды; з) цистерны должны иметь приспособления для вентиляции, водосливы и трубы для опорожнения на случай чистки и ремонта. С последней целью цистерны снабжают также лазами для спуска людей. Водоводы, идущие от водосливов и опорожнительных труб, не должны соприкасаться с канализационной сетью; и) цистерны должны быть расположены вне сферы влияния выгребных, мусорных, помойных ям и навозохранилищ; к) воду в цистернах надлежит содержать в темноте, чтобы избежать развития фауны и флоры; л) цистерны надлежит содержать по возможности герметически закрытыми с тем, чтобы предупредить попадание в них пыли; м) цистерны должны быть очищаемы не менее одного раза в год. При временном загнивании воды таковая должна быть выпущена и заменена новой. При соблюдении всех перечисленных условий можно рассчитывать на получение в цистерне воды хорошего качества.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 25 - 1934 г.

Еще по теме: