Схема водоснабжения на даче: Водоснабжение дачи своими руками | Строительный портал

С-

Обзор

Наша национальная система питьевой воды состоит из подземных труб протяженностью 2,2 миллиона миль, по которым миллионы людей получают безопасную и надежную воду. К сожалению, система стареет и недофинансируется. Каждые две минуты происходит разрыв водопровода, и, по оценкам, в США ежедневно теряется около 6 миллиардов галлонов очищенной воды, что достаточно для заполнения более 9000 бассейнов. Тем не менее, есть признаки прогресса, поскольку федеральные программы финансирования расширяются, а водоканалы повышают ставки для реинвестирования в свои сети. По оценкам, только в 2020 году по всей стране планировалось заменить более 12 000 миль водопроводных труб предприятиями питьевого водоснабжения по всей стране. В 2019 году около трети всех коммунальных предприятий имели надежную программу управления активами, помогающую расставить приоритеты в своих капиталовложениях и инвестициях в эксплуатацию/техническое обслуживание, что на 20 % больше, чем в 2016 году. Наконец, водоканалы повышают свою устойчивость, разрабатывая и обновляя оценки рисков и планов реагирования на чрезвычайные ситуации, а также развертывание инновационных технологий водоснабжения, таких как датчики и интеллектуальный мониторинг качества воды.

Загрузить отчет

Основные моменты

Состояние и мощность

Доступ к чистой и безопасной питьевой воде имеет решающее значение для общественного здравоохранения и экономического процветания, и в среднем люди используют около 82 галлонов воды на человека в день в Соединенных Штатах. Почти половина предприятий водоснабжения сообщает о снижении или неизменном общем объеме продаж воды за последние 10 лет, в основном из-за повышения эффективности. Использование воды снизилось на 3% с 2010 по 2015 год, несмотря на увеличение общей численности населения страны на 4%. Из-за сокращения потребления воды в настоящее время в США имеется достаточный запас питьевой воды. Около 39миллиард галлонов воды в день забирается из поверхностных или подземных источников для общественного снабжения. Использование общественного водоснабжения составляет около 12% от общего объема забора пресной воды.

Состояние и вместимость

Доступ к чистой и безопасной питьевой воде имеет решающее значение для общественного здравоохранения и экономического процветания, и в среднем люди потребляют около 82 галлонов воды на человека в день в Соединенных Штатах. Почти половина предприятий водоснабжения сообщает о снижении или неизменном общем объеме продаж воды за последние 10 лет, в основном из-за повышения эффективности. Использование воды снизилось на 3% с 2010 по 2015 год, несмотря на увеличение общей численности населения страны на 4%. Из-за сокращения потребления воды в настоящее время в США имеется достаточный запас питьевой воды. Около 39миллиард галлонов воды в день забирается из поверхностных или подземных источников для общественного снабжения. Использование общественного водоснабжения составляет около 12% от общего объема забора пресной воды.

Источник: Инженерный корпус армии США

В стране насчитывается более 148 000 действующих систем питьевой воды. Всего 9% всех коммунальных систем водоснабжения обслуживают более 257 миллионов человек, в то время как основная часть коммунальных систем водоснабжения — 91%, или в общей сложности почти 46 000 — обслуживает сообщества с населением менее 10 000 человек. Около 13 миллионов домохозяйств в стране пользуются водой из частных колодцев.

Инфраструктура питьевой воды нашей страны состоит из 2,2 миллиона миль труб, большая часть которых находится под землей и невидима для миллионов потребителей, которые полагаются на нее каждый день; к сожалению, это часто означает, что водная инфраструктура находится вне поля зрения и, следовательно, не в уме. Некоторые из самых старых труб в стране были проложены в 19 веке, а трубы, проложенные после Второй мировой войны, имеют средний срок службы от 75 до 100 лет, а это означает, что многие из них подходят к концу своего расчетного срока службы.

По оценкам различных источников, в период с 2004 по 2017 год на каждые 100 миль трубы приходилось от 10 до 37 утечек и разрывов. В одном отчете указано, что в период с 2012 по 2018 год количество порывов водопроводных магистралей увеличилось на 27%, достигнув, по оценкам, от 250 000 до 300 000 разрывов в год; это эквивалентно отключению водопровода каждые две минуты. У небольших коммунальных предприятий может быть в два раза больше разрывов труб, чем у более крупных, отчасти потому, что небольшие коммунальные предприятия часто имеют больше миль трубы на одного клиента и имеют меньшую клиентскую базу, с которой можно получать доход, что приводит к меньшему количеству средств на ремонт и управление активами.

Водоканалы все чаще заменяют и ремонтируют трубы. В 2015 году коммунальные службы заменяли в среднем 0,5% своих труб в год, а это означает, что для замены всей системы потребуется около 200 лет. К 2019 году коммунальные предприятия заменяли в среднем от 1% до 4,8% своих трубопроводов в год, что соответствует коэффициенту замены, соответствующему жизненному циклу труб. По оценкам, в 2020 году по всей стране планировалось заменить более 12 000 миль водопроводных труб предприятиями питьевого водоснабжения9.0005

Системы питьевой воды в настоящее время теряют не менее 6 миллиардов галлонов воды, или 9091 плавательный бассейн олимпийского размера, каждый день. Это соответствует 2,1 трлн галлонов недоходной потери воды в год. В 2019 году США потеряли около 7,6 млрд долларов очищенной воды из-за утечек.

Финансирование

Финансирование инфраструктуры питьевой воды не поспевает за растущими потребностями в устаревающих инфраструктурных системах, а текущие источники финансирования не удовлетворяют общие потребности. Однако в целом правительства штатов и местные органы власти инвестировали больше, чем их федеральные коллеги. Несмотря на растущую потребность в инфраструктуре питьевой воды, доля федерального правительства в капитальных расходах на сектор водоснабжения снизилась с 63% в 19от 77 до 9% от общих капитальных затрат в 2017 г.   В среднем около двух третей государственных расходов на капитальные вложения в водную инфраструктуру с 1980-х годов приходится на правительства штатов и местные органы власти.

Финансирование

Финансирование инфраструктуры питьевого водоснабжения не поспевает за растущими потребностями в устаревающих инфраструктурных системах, а текущие источники финансирования не удовлетворяют общие потребности. Однако в целом правительства штатов и местные органы власти инвестировали больше, чем их федеральные коллеги. Несмотря на растущую потребность в инфраструктуре питьевой воды, доля федерального правительства в капитальных расходах на сектор водоснабжения снизилась с 63% в 19от 77 до 9% от общих капиталовложений в 2017 г.   В среднем около двух третей государственных расходов на капитальные вложения в водную инфраструктуру с 1980-х гг. приходится на правительства штатов и местные органы власти.

Однако федеральная поддержка ограничена. Возобновляемый государственный фонд питьевой воды (DWSRF) Агентства по охране окружающей среды США (EPA) предоставляет ссуды под низкие проценты для государственных и местных проектов инфраструктуры питьевой воды. Агентство по охране окружающей среды выделяет ассигнования каждому штату на основе своего исследования потребностей в питьевой воде, которое проводится каждые четыре года, а штаты, в свою очередь, обеспечивают 20-процентное финансирование. С 2013 по 2018 год программа DWSRF выросла с чуть более 2 миллиардов долларов в 2013 году до почти 3 миллиардов долларов в 2018 году, предоставляя штатам кредиты все большего размера. Федеральные ассигнования на DWSRF помогли увеличить масштаб программы с 17 по 20 финансовый год. В 2018 году средний размер кредита составлял около 1 миллиона долларов, и четверть проектов финансировалась из другого источника, включая финансирование в рамках программы развития сельских районов Министерства сельского хозяйства США (USDA).

Программа Закона о финансировании и инновациях водной инфраструктуры Агентства по охране окружающей среды (WIFIA) предлагает спонсорам крупных проектов (обычно более 20 миллионов долларов) новый инструмент финансирования для использования ограниченных федеральных ресурсов, стимулирования дополнительных инвестиций в нашу национальную инфраструктуру питьевой воды, сточных вод и ливневых вод. и поощрять более широкое участие частного сектора. По состоянию на 2019 год потенциальные заемщики представили письма о заинтересованности по 156 проектам, запросив кредиты WIFIA на сумму более 21 миллиарда долларов, в том числе 3,9 доллара.миллиардов запросов на проекты питьевой воды. Признавая успех программы, Конгресс удвоил финансирование программы в 2020 финансовом году по сравнению с 17 финансовым годом. Дополнительная поддержка увеличила кредитный потенциал программы с 2,5 млрд долларов в 2017 году до 6 млрд долларов в 2019 году.

Министерство сельского хозяйства США разработало более 40 программ для поддержки потребностей в питьевой воде в сельских общинах по всей стране. Например, его программы по воде и окружающей среде (WEP) предоставляют прямые и гарантированные кредиты, гранты, техническую помощь и обучение для создания критически важной инфраструктуры для населения численностью 10 000 человек или менее. С 2015 по 2019 год, Министерство сельского хозяйства США выделило более 4,5 миллиардов долларов на 2016 проектов по снабжению питьевой водой.

Федеральное финансирование имеет решающее значение, но основным механизмом финансирования инфраструктуры питьевой воды являются сборы с пользователей. Среднемесячный тариф на питьевую воду по стране увеличился на 31% с 2012 по 2018 год. Несмотря на то, что тарифы на воду выросли, коммунальные предприятия по-прежнему сталкиваются с нехваткой финансирования; только 21% всех коммунальных предприятий США сообщают о том, что они могут полностью покрыть расходы на предоставление услуг питьевой воды, и только 20% очень крупных коммунальных предприятий и 10% мелких коммунальных предприятий считают, что они смогут предоставлять услуги по полной стоимости через пять лет.    Обновление и замена устаревшей инфраструктуры водоснабжения и водоотведения, а также финансирование капитальных ремонтов являются двумя главными проблемами, стоящими перед водным хозяйством.

Хотя 88 % американцев платят за питьевую воду по тарифам, которые ниже стандарта доступности, установленного Агентством по охране окружающей среды, по оценкам, к 2024 году до 36 % домохозяйств не смогут позволить себе платить за питьевую воду. заключается в том, что домохозяйства тратят не более 2% на питьевую воду и 4,5% среднего дохода домохозяйства как на питьевую воду, так и на услуги водоотведения.

DWSRF предоставляет ссуды под низкий процент для государственных и местных проектов инфраструктуры питьевой воды. Начиная с 2017 финансового года (FY) он продолжает получать увеличенные федеральные ассигнования.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Десятилетия старых систем инфраструктуры питьевой воды, сокращение потребления воды, затраты на соблюдение нормативных требований и стагнация федерального финансирования привели к тому, что многие водоканалы изо всех сил пытаются покрыть расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание этих систем.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Десятилетия старых систем инфраструктуры питьевой воды, сокращение потребления воды, затраты на соблюдение нормативных требований и стагнация федерального финансирования привели к тому, что многие водоканалы изо всех сил пытаются покрыть расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание этих систем.

Затраты на техническое обслуживание в 2017 году достигли рекордно высокого уровня, превысив капитал на 50,2 млрд долларов, отчасти из-за отложенных капитальных проектов. Недавнее исследование показало, что 47% работ по техническому обслуживанию, проводимых коммунальными службами, выполняются в ответ на отказ систем.

Одной из мер, принимаемых коммунальными предприятиями для улучшения эксплуатации и технического обслуживания, а также повышения отказоустойчивости и доступности, является разработка программ управления активами, которые переводят процесс принятия решений с реактивного на упреждающий. В некоторых штатах есть требования к управлению активами для систем питьевой воды, но федеральных требований нет. Другие штаты отдают приоритет кредитам DWSRF для водных проектов, которые имеют план управления активами или предоставляют финансирование для разработки плана управления активами, обучения и технической помощи. В целом, почти треть предприятий питьевого водоснабжения имеют надежный план управления активами, что на 20% больше, чем в 2016 году, в то время как еще 55% предприятий находятся в процессе реализации.

Будущие потребности

В ближайшие несколько десятилетий системы питьевого водоснабжения нашей страны столкнутся с огромными потребностями в государственных инвестициях. Экономическое исследование ASCE 2020 года «Экономические выгоды от инвестиций в водную инфраструктуру: как бездействие повлияет на восстановление экономики США» показало, что ежегодный дефицит инвестиций в питьевую воду и водоотведение к 2029 году вырастет до 434 миллиардов долларов. соответствовать EPA 2019Стоимость Lead and Copper Rule оценивается от 130 до 286 миллионов долларов. Коммунальные службы питьевой воды также сталкиваются с растущими трудовыми проблемами. Ожидается, что в ближайшее десятилетие большая часть нынешнего персонала, занимающегося питьевой водой, уйдет на пенсию, забрав с собой свои институциональные знания. По оценкам, в период с 2016 по 2026 год 10,6% работников водного хозяйства будут выходить на пенсию или переводиться каждый год, при этом некоторые коммунальные предприятия ожидают выхода на пенсию до половины своего персонала в ближайшие 5-10 лет.

Общественная безопасность

С 1974 года Агентство по охране окружающей среды регулирует снабжение населения питьевой водой посредством Закона о безопасной питьевой воде (SDWA). Агентство по охране окружающей среды устанавливает национальные санитарно-гигиенические стандарты и определяет обязательные максимальные уровни содержания загрязнителей в питьевой воде. Все поставщики воды обязаны уведомлять потребителей, узнав о серьезной проблеме с качеством воды, а штаты и Агентство по охране окружающей среды обязаны готовить ежегодные сводные отчеты о соответствии системы водоснабжения, которые должны быть доступны для общественности. В 2019 году, количество систем общественного водоснабжения с санитарными нарушениями было на 15 % ниже, чем в 2017 г., а системы общественного водоснабжения, которые были возвращены в соответствие с требованиями SDWA, увеличились почти на 7 % по сравнению с 2017 г.

Общественная безопасность

С 1974 г. регулировал общественное снабжение питьевой водой в стране посредством Закона о безопасной питьевой воде (SDWA). Агентство по охране окружающей среды устанавливает национальные санитарно-гигиенические стандарты и определяет обязательные максимальные уровни содержания загрязнителей в питьевой воде. Все поставщики воды обязаны уведомлять потребителей, узнав о серьезной проблеме с качеством воды, а штаты и Агентство по охране окружающей среды обязаны готовить ежегодные сводные отчеты о соответствии системы водоснабжения, которые должны быть доступны для общественности. В 2019 году, количество систем общественного водоснабжения с санитарными нарушениями было на 15 % ниже, чем в 2017 году, а системы общественного водоснабжения, которые были возвращены в соответствие с SDWA, увеличились почти на 7 % по сравнению с 2017 годом. загрязняющие вещества, такие как пер- и полифторалкильные вещества (PFAS), свинец и медь в питьевой воде, а также нормативные требования, необходимые для соблюдения SDWA. Агентство по охране окружающей среды обнаружило, что около 12% потребностей водоканалов напрямую связаны с соблюдением требований SDWA. Коммунальные предприятия в большинстве сельских населенных пунктов имеют меньшую базу плательщиков, что приводит к меньшим доходам и ограниченным финансовым возможностям для решения проблемы старения инфраструктуры и затрат на соблюдение требований. Некоторые коммунальные системы водоснабжения, испытывающие трудности, добились успеха, добровольно вступив в партнерские отношения с более крупным предприятием водоснабжения, чтобы получить доступ к капиталу и опыту, необходимым для соблюдения требований SDWA.

Устойчивость и инновации

Поскольку страна все чаще сталкивается с экстремальными погодными явлениями, водоканалы принимают меры по повышению устойчивости своих систем для обеспечения безопасности и надежности. Фактически, опрос 2019 года показал, что готовность к чрезвычайным ситуациям является одной из 10 основных проблем, стоящих перед водным хозяйством. Закон Америки о водной инфраструктуре от 2018 года требует, чтобы общественные системы водоснабжения, обслуживающие более 3300 человек, разрабатывали или обновляли оценки рисков и планы реагирования на чрезвычайные ситуации (ERP). Закон устанавливает крайние сроки, все до декабря 2021 года, к которым системы водоснабжения должны завершить и представить оценку рисков и ERP в EPA. Закон также определяет компоненты, которые должны учитываться при оценке рисков и ERP.

Коммунальные предприятия также разрабатывают инновационные интеллектуальные технологии водоснабжения, такие как обнаружение утечек, сейсмостойкие трубы, интеллектуальный мониторинг качества воды и датчики данных в реальном времени, и это лишь некоторые из них. Эти технологии повышают устойчивость, позволяя коммунальным предприятиям реагировать на изменяющиеся климатические условия, повышать эффективность операций за счет сокращения потерь воды и предоставлять данные в режиме реального времени, что позволяет принимать решения в интерактивном режиме.

Повышение оценки

Решения, которые работают

Утроить сумму ежегодных ассигнований к программе Государственного оборотного фонда питьевой воды и полностью финансировать программу Закона о финансировании и инновациях водной инфраструктуры и программы развития сельских районов Министерства сельского хозяйства США.

Утилиты должны реализовать программы, инструменты и методы управления активами для оценки состояния активов и рисков, а также для определения приоритетности решений по капиталу и эксплуатации и техническому обслуживанию; штаты должны обеспечить финансирование, обучение и техническую помощь для программ управления активами.

Увеличение устойчивость коммунальных предприятий за счет интеграции интеллектуальных технологий водоснабжения, таких как программное обеспечение для машинного обучения и датчики данных в режиме реального времени, в инфраструктурные системы питьевой воды.

Устранить ограничение штата на облигации частной деятельности для проектов водной инфраструктуры, чтобы ежегодно приносить новое частное финансирование в размере от 6 до 7 миллиардов долларов США.

Увеличение федеральная и местная поддержка в поиске, обучении и удержании нового поколения работников сектора питьевой воды, чтобы помочь компенсировать большое количество ожидаемых выходов на пенсию.

Коммунальные нужды разработать модели прогнозирования доходов для определения необходимой ставки доходов, отражающей реальную стоимость воды, необходимой для обеспечения безопасной и надежной питьевой водой и создания более устойчивой инфраструктуры.

Разработка и финансирование программы доступности для обеспечения того, чтобы малообеспеченные и уязвимые сообщества не несли непропорциональное бремя повышения ставок.

Поддержка добровольное партнерство для нуждающихся малых общественных систем водоснабжения.

Просмотр источников отчетов

Исследования Arcadis и Bluefield, «Демистификация интеллектуальной воды: реализация ценности изменений с помощью расширенного управления активами», 2019 г.

Американское общество инженеров-строителей и кампания «Ценность воды», «Экономические преимущества «Инвестиции в водную инфраструктуру: как бездействие повлияет на восстановление экономики США», 2020.

Американская ассоциация водопроводных сооружений, «Отчет о состоянии водной отрасли за 2016 год».

Американская ассоциация водопроводных сооружений, «Отчет о состоянии водного хозяйства за 2019 год».

Американская ассоциация водопроводных сооружений, «Сравнительный анализ коммунальных предприятий: управление эффективностью водоснабжения и водоотведения», 2018 г.

Black & Veatch Management Consulting, LLC, 2018–2019 гг. «Обзор тарифов на водоснабжение и водоотведение в 50 крупнейших городах», 2019 г.

CNT , «Дело об устранении утечек», 2013 г.

Бюджетное управление Конгресса, «Федеральная поддержка финансирования государственного и местного транспорта и водной инфраструктуры», октябрь 2018 г.

Исследовательская служба Конгресса, «Финансирование водной инфраструктуры Агентства по охране окружающей среды: информационный бюллетень», 6 марта 2019 г.

Интервью с исследовательской группой Bluefield на тему «Подземная инфраструктура: прогноз водопроводной и канализационной сети США, 2019–2028 гг.», ноябрь 2019 г. a Отчет Консультативного комитета по экономике окружающей среды Научного консультативного совета Агентства по охране окружающей среды», 2002 г.

Агентство по охране окружающей среды США, «Обзор и оценка потребностей в инфраструктуре питьевой воды, шестой отчет Конгрессу», март 2018 г.

Агентство по охране окружающей среды США, «Экономический анализ предлагаемых изменений правил в отношении свинца и меди», октябрь 2019 г.

Агентство по охране окружающей среды США, «Программа WIFIA: Годовой отчет за 2019 г.