Большая Советская Энциклопедия (ВО)
Шрифт:
Лит.: Рипп М. Г.. Петухов А. И., Мирошник А. М., Рудничные вентиляторные и водоотливные установки, М., 1968.
В. А. Боярский.
Водоотталкивающие покрытия
Водоотта'лкивающие покры'тия, то же, что гидрофобные покрытия .
Водоохранная зона
Водоохра'нная зо'на, зона водо-охранных лесов, выделенных на основании постановления ЦИК и СНК СССР от 2 июля 1936. Расположена в основном в центральных районах, частично на З. и Ю. Европейской части СССР в бассейнах и по берегам крупных рек — Волги, Днепра, Дона, Урала, Западной Двины и др. Леса В. з. обеспечивают наиболее благоприятный водный режим рек и предохраняют их от заиления. В пределах В. з. по обеим сторонам рек выделены запретные полосы. На 1 января 1966 площадь запретных полос составляла 55,45 млн. га . На территории В. з. установлен специальный режим лесного хозяйства. В запретных полосах рубки главного пользования запрещены и проводятся лишь рубки ухода за лесом, санитарные рубки и вырубка перестойных насаждений. За пределами запретных полос разрешены рубки сплошными лесосеками ограниченной ширины. Размер лесопользования не должен превышать годичного прироста древесины. В В. з. широко применяется искусственное разведение леса. См. также Леса водоохранные .
В. Г. Нестеров.
Водоочистка
Водоочи'стка, комплекс
Первые сведения по В. содержатся в написанной в Индии около 4 тыс. лет назад на санскритском языке медицинской книге «Усрута Сангита», где говорится: «Хорошо держать воду в медных сосудах, выставлять её на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь». Древнегреческий врач и естествоиспытатель Гиппократ рекомендовал во избежание заболеваний употреблять кипячёную воду. Первая водоочистная станция с так называемыми медленными фильтрами была построена в 1829 в Лондоне. В России станция очистки водопроводной воды впервые была сооружена в 1888 в Петербурге, станция обеззараживания воды — в 1910 в Н. Новгороде.
Воды поверхностных водоисточников (рек, озёр) обычно непригодны для питья из-за мутности, цветности и более высокого, чем это допустимо для питьевой воды, содержания бактерий. Поэтому до подачи воды в хозяйственно-питьевой водопровод её осветляют (удаляют взвешенные и коллоидальные частицы), обесцвечивают и обеззараживают (освобождают от болезнетворных микроорганизмов). Для осветления и обесцвечивания воды на очистных сооружениях проводят коагуляцию взвешенных и коллоидальных загрязнений сернокислым алюминием или хлорным железом; основную массу скоагулированных загрязнений задерживают в отстойниках или осветлителях , а воду «доосветляют» на фильтрах (песчаных или двухслойных). Воду с содержанием взвеси менее 150 мг/л можно осветлять на контактных осветлителях с введением коагулянта непосредственно перед поступлением воды в слои фильтрующей загрузки. Для обеззараживания в исходную или фильтрованную воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон. Хорошо осветлённая вода и вода подземных водоносных горизонтов может обеззараживаться ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 2000—3000A, обладающими бактерицидным действием. Источниками ультрафиолетового излучения служат ртутно-кварцевые или аргоно-ртутные лампы.
Если вода в источнике водоснабжения имеет жёсткость (суммарное содержание солей кальция и магния), большую, чем допускается по нормам, то её до подачи в водопроводную сеть умягчают. Применяют два метода умягчения воды — реагентный и катионитовый. Реагентный метод сводится к осаждению солей жёсткости известью (устранение так называемой карбонатной жёсткости) и содой (некарбонатной жёсткости). Он позволяет снизить общую жёсткость воды до 0,5—0,7 мг-экв/л . Для более глубокого умягчения воды используют катионитовый метод (см. Иониты ), снижающий жёсткость воды до 0,03 мг-экв/л . Если вода содержит более 0,3 мг/л железа, её обезжелезивают. Подземные воды обычно обезжелезивают аэрацией (обогащают кислородом воздуха, который окисляет соли двухвалентного железа в соли трёхвалентного, выпадающие в осадок в виде гидроокиси железа), поверхностные — коагулированием. Для удаления из воды других растворённых солей её опресняют (см. Опреснение воды ) или обессоливают на ионитах. Дегазация воды (удаление сероводорода, метана, радона, углекислого газа и других растворённых газов) производится, как правило, аэрацией. Избыток фтора (при его содержании в воде более 1,5 мг/л ) удаляют фильтрованием воды через активированную окись алюминия. При наличии в воде радиоактивных веществ её подвергают дезактивации . Дезодорация воды, т. е. удаление веществ, обусловливающих привкусы и запахи, достигается сорбцией их активным углём или окислением озоном, двуокисью хлора или перманганатом калия. В. является наиболее крупнотоннажным производством в народном хозяйстве страны. Только на водоочистных станциях хозяйственно-питьевого водоснабжения СССР в 1968 очистке было подвергнуто свыше 10 млрд. м3 воды.
Лит.: Клячко В. А., Апельцин И. Э., Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения, М., 1962; Кастальский А. А., Минц Д. М., Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., 1962.
В. А. Клячко.
Водопад
Водопа'д, падение воды в реке в местах резкого изменения высоты её дна с образованием почти отвесного уступа. Река, пересекая местность, сложенную последовательно то более твёрдыми, то более рыхлыми породами, врезается в податливые размыву породы гораздо быстрее, чем в стойкие. В результате этого в русле реки возникают уступы, с которых низвергается водный поток. Вода может падать по нескольким уступам, образуя серию В. (каскады). Уступ В. непрерывно разрушается, особенно у основания, и В. таким образом отступает вверх по течению реки. Например, Ниагарский водопад (Северная Америка), имея русло, сложенное из твёрдого известняка, подстилаемое более мягкими сланцами, ежегодно отступает на 0,7—0,9 м . При значительном разрушении уступа на месте В. нередко образуются пороги. В. могут возникать и в результате перегораживания ущелий в горах обвалами, а также в равнинных районах, там, где река пересекает участки с неразмываемой породой (например, траппы). Менее круто падающие В. называются водоскатами. Небольшие В. на севере СССР часто называют «падунами». Самый высокий на Земле — водопад Анхель (1054 м ).Йосемитский водопад в Йосемитской долине, в горах Сьерра-Невада (Калифорния), имеет падение 727,5 м . В. Виктория на р. Замбези (Южная Африка) имеет падение 120 м при ширине 1800 м . Крупнейшим по количеству переносимой воды является Ниагарский В., ширина которого достигает 1100 м при высоте падения около 51 м . В СССР В. распространены в Карельской АССР, на Кольском полуострове, на Кавказе, Алтае, в Саянах и других горных районах Сибири.
Крупнейшие и наиболее известные водопады мира
| Название | Местоположение | Высота паде- ния, м |
| Евразия | ||
| Утигард | Норвегия | 610 |
| Киле | Норвегия | 561 |
| Гаварни | р. Гав-де-По, Центр. | 422 |
| Пиренеи, Франция | ||
| Кримль | р. Кримлер-Ахе, Ав- стрия | 380 |
| Серно | р. Серно (басс. По), Италия | 315 |
| Гисбах | р. Гисбах, Швейца- рия- | 300 |
| Илья Муро- мец | о. Итуруп (Куриль- ские о-ва) СССР | 141 |
| Иматра | р. Вуокса, Финлян- дия | 18 |
| Африка | ||
| Тугела | р. Тугела, ЮАР | 933 |
| Каламбо | р. Каламбо, граница Танзании и Замбии | 427 |
| Ауграбис | р. Оранжевая, ЮАР | 146 |
| Виктория | р. Замбези, граница Замбии и Юж. Родезии | 120 |
| Мёрчисон | р. Виктория-Нил, Уганда | 120 |
| Стэнли | р. Конго, Демокра- тич. Республика Конго | 60 |
| Северная Америка | ||
| Йосемитский | р. Мерседес, США | 727,5 |
| Риббон | р. Мерседес, США | 484 |
| Аппер-Йосе- мити | р. Йосемити-Крик, США | 435 |
| Невада-Фолс | р. Мерседес, США | 178 |
| Гранд-Фолс | р. Чёрчилл, Канада | 74 |
| Американские | р. Снейк, США | 55 |
| Ниагарский | р. Ниагара, граница США и Канады | 51 |
| Южная Америка | ||
| Анхель | р. Чурун (система р. Карони), Вене- суэла | 1054 |
| Кукенан | р. Кукенан (басс. Ориноко), Венесуэ- ла | 610 |
| Рорайма | р. Потаро, Гайана | 457 |
| Кайетур | р. Потаро, Гайана | 225 |
| Паулу-Афонсу | р. Сан-Франсиску, Бразилия | 84 |
| Игуасу | р. Игуасу, граница Бразилии и Арген- тины | 72 |
| Австралия и Океания | ||
| Сатерленд | р. Артур, Н. Зелан- дия (Южный о-в) | 580 |
| Уолломомби | р. Маклей, Австра- лийский Союз | 519 |
Наличие В. на реках препятствует лесосплаву и судоходству, но реки с большим падением воды на коротких участках представляют большое удобство для строительства ГЭС. Так, используется энергия Нарвского В. на р. Нарва, В. Кивач на р. Суна и др.
Л. И. Чеботарёв.
Водопад на р. Гутара в Саянах зимой (СССР).
Водопад в Йосемитском национальном парке (США).
Водопад в долине Флом (Норвегия).
Водопад Игуасу (Бразилия).
Шакинский водопад (Армянская ССР).
Ниагарский водопад на р. Ниагара (США, Канада).
Водопадов линия
Водопа'дов ли'ния , Водопадов зона (Fall Line), название зоны контакта восточных предгорий Аппалачей (плато Пидмонт) и Приатлантической низменности в США от долины р. Гудзон до штата Алабама. Реки, стекающие с Пидмонта (Коннектикут, Гудзон, Саскуэханна, Потомак, Джеймс и др.), на низменности испытывают резкий перелом продольного профиля, образуя стремнины и небольшие водопады. Ширина зоны 5—12 км . Падение рек достигает 2—5 м/км , что используется для сооружения ГЭС. У В. л. заканчивается судоходство. Именно с этим, а также с наличием водной энергии связано возникновение вдоль В. л. таких городов, как Филадельфия, Балтимор, Ричмонд, и других населённых пунктов.
Водоподготовка
Водоподгото'вка, обработка воды, поступающей из природного водоисточника на питание паровых и водогрейных котлов или для различных технологических целей. В. производится на ТЭС, транспорте, в коммунальном хозяйстве, на промышленных предприятиях. В. заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращается отложение накипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах. В. включает следующие основные методы обработки: осветление (удаление из воды коагуляцией , отстаиванием и фильтрованием коллоидальных и суспензированных загрязнений); умягчение (устранение жёсткости воды осаждением солей кальция и магния, известью и содой или удаление их из воды катионированием); обессоливание и обескремнивание (ионным обменом или дистилляцией в испарителях); удаление растворённых газов (термическим или химическим методом) и окислов железа и меди (фильтрованием).
Лит.: Шкроб М. С., Вихрев В. Ф., Водоподготовка, М. — Л., 1966; Обработка воды на тепловых электростанциях, под ред. В. А. Голубцова, М. — Л., 1966.
В. А. Клячко.
Водоподогреватель
Водоподогрева'тель, то же, что водонагреватель .
Водоподъёмная машина
Водоподъёмная маши'на, водоподъёмник, служит для перемещения жидкости, главным образом воды.
В прошлом водоподъёмниками называли все технические средства для подачи воды, в том числе и насосы . В настоящее время В. м. обычно называются машины и механизмы, которые подают жидкость за счёт изменения в ней главным образом потенциальной энергии положения. Простейшие водоподъёмники — журавль и ворот для подъёма воды из колодцев. Более сложные В. м., к числу которых относятся архимедов винт, водоподъёмные колёса, нория и др., обеспечивают непрерывную подачу больших объёмов воды. Архимедов винт (рис. 1 ) состоит из кожуха или лотка и винта, который вращается (около 50 об/мин ) от ветряного или другого двигателя. Архимедов винт устанавливается наклонно (около 40° к горизонту) и одним концом погружается в воду. Винтовая поверхность при вращении давит на жидкость, перемещает её по корпусу или лотку, поднимая на 3—4 м . Водоподъёмное колесо имеет несколько разновидностей. Оно снабжено свободно подвешенными черпаками, которые внизу наполняются водой, а опорожняются (опрокидываясь) над лотком (рис. 2 ), или может иметь лопасти (рис. 3 ). Последние применялись для подачи больших количеств воды на высоте 2—6 м ; приводом для них служили водяные колеса или другие двигатели. Нория, или черпаковый водоподъёмник (рис. 4 ), служит для подъёма жидкости на высоту до 25 м ; рабочий орган нории — бесконечная цепь с укреплёнными на ней черпаками. Устройства, аналогичные нории, известны под названиями цепных чигирей, фланцевых (чёточных) или ячеисто-ленточных водоподъёмников, в которых захват жидкости осуществляется ячейками бесконечной цепи или ленты. В ячейках жидкость удерживается силой поверхностного натяжения. В настоящее время В. м. применяются в слаборазвитых странах, где они ещё используются для орошения или осушения земель и т.п. работ.