цистерна (от среднеанглийского cisterne; от латинского cisterna, от cista ‘коробка’ от древнегреческого κίστη (kístē) ‘корзина’) — пробел вырытые в скале или почве, предназначенные для улавливания и хранения воды. Чтобы предотвратить утечку, внутреннюю часть цистерны часто обмазывают гидравлической штукатуркой.
Цистерны отличаются от колодцев водонепроницаемой облицовкой. Объем современных цистерн варьируется от нескольких литров до тысяч кубических метров, эффективно образуя закрытые резервуары.
Происхождение
Раннее домашнее и сельскохозяйственное использование
Водонепроницаемые цистерны из известковой штукатурки в полах домов являются характерной чертой неолитических деревень Леванта, например, в Рамаде и Лебве, а к концу четвертого тысячелетия до нашей эры, как и в Джаве на северо-востоке Ливана, цистерны стали важным элементом нового управления водными ресурсами. методы в общинах, занимающихся земледелием на засушливых землях.
Ранние примеры древних цистерн, найденных в Израиле, включают значительное открытие в Тель-Хацоре, где большая цистерна была высечена в скале под дворцом, датируемым поздним бронзовым веком. Похожие системы были обнаружены в Таанахе. В железном веке подземные водные системы были построены в королевских центрах и поселениях по всему древнему Израилю, отмечая некоторые из самых ранних примеров инженерной деятельности в городском планировании.
Древнеримский имплювий, стандартная черта дома-домуса, обычно имел цистерну внизу. Имплювий и связанные с ним сооружения собирали, фильтровали, охлаждали и хранили воду, а также охлаждали и вентилировали дом.
Замковые цистерны
В средние века цистерны часто строили в замках на холмах в Европе, особенно там, где колодцы нельзя было вырыть достаточно глубоко. Было два типа: цистерна-цистерна и цистерна-фильтр. Такая цистерна-фильтр была построена в Ригерсбурге в австрийской Штирии, где цистерна была высечена в лавовой скале. Дождевая вода проходила через песчаный фильтр и собиралась в цистерну. Фильтр очистил дождевую воду и обогатил ее минералами.
Современное использование
Цистерны обычно распространены в районах, где воды не хватает, либо потому, что она редка, либо потому, что она истощена из-за интенсивного использования. Исторически вода использовалась для многих целей, включая приготовление пищи, орошение и стирку. Современные цистерны часто используются только для орошения из-за опасений по поводу качества воды. Цистерны сегодня также могут быть оснащены фильтрами или другими методами очистки воды, если вода предназначена для потребления. Нередко цистерна каким-либо образом открывается для сбора дождя или для включения более сложных систем сбора дождевой воды. В таких случаях важно иметь систему, которая не оставляет воду открытой для водорослей или комаров, которые привлекаются к воде и затем потенциально переносят болезни находящимся поблизости людям.
Некоторые цистерны располагаются на крышах домов или на земле выше дома и обеспечивают потребности дома в проточной воде. Они часто снабжаются водой из скважин с электрическими насосами или заполняются вручную или с помощью грузовиков, а не путем сбора дождевой воды. Например, очень распространенные по всей Бразилии, они традиционно изготавливались из бетонных стен (как и сами дома), с похожим бетонным верхом (толщиной около 5 см/2 дюймов), с частью, которую можно снять для наполнения водой, а затем вставить обратно, чтобы не допустить попадания мусора и насекомых. Современные цистерны изготавливаются из пластика (в Бразилии характерного ярко-синего цвета, круглые, емкостью около 10 000 и 50 000 литров (2641 и 13 208 галлонов)). Эти цистерны отличаются от резервуаров для воды тем, что они не полностью закрыты и не запечатаны одной формой, а имеют крышку из того же материала, что и цистерна, которую пользователь может снять.
Чтобы обеспечить подачу чистой воды, цистерну необходимо содержать в чистоте. Важно регулярно осматривать их, держать в закрытом состоянии, время от времени опорожнять и очищать их соответствующим раствором хлора, а также хорошо промывать. Колодезную воду необходимо проверять на наличие загрязнений, поступающих из наземного источника. В городскую воду добавляется до 1 ppm (частей на миллион) хлора, чтобы поддерживать ее чистоту. Если в какой-либо точке (от источника до крана) возникают вопросы по поводу водоснабжения, то воду из цистерны нельзя использовать для питья или приготовления пищи. Если он имеет приемлемое качество и консистенцию, то его можно использовать для (1) туалетов и уборки дома; (2) душ и мытье рук; (3) мытье посуды с соблюдением надлежащих санитарных методов и самого высокого качества, (4) приготовление пищи и питье. Воду неприемлемого качества для вышеупомянутых целей все же можно использовать для орошения. Если в ней нет твердых частиц, но недостаточно бактерий, то кипячение также может быть эффективным методом подготовки воды для питья.
Многие теплицы используют цистерны для удовлетворения своих потребностей в воде, особенно в Соединенных Штатах. В некоторых странах или регионах, таких как Фландрия, Бермудские острова и Виргинские острова США, действуют строгие законы, требующие, чтобы системы сбора дождевой воды строились рядом с любым новым строительством, и в этих случаях можно использовать цистерны. На Бермудских островах, например, знакомые белые ступенчатые крыши домов являются частью системы сбора дождевой воды, где вода направляется по желобам на крышах в подземные цистерны. Другие страны, такие как Япония, Германия и Испания, также предлагают финансовые стимулы или налоговые льготы за установку цистерн. Цистерны также можно использовать для хранения воды для тушения пожаров в районах с недостаточным водоснабжением. В частности, в городе Сан-Франциско под улицами имеются пожарные цистерны на случай отключения первичного водоснабжения. На многих равнинных территориях рекомендуется использовать цистерны для поглощения избыточной дождевой воды, которая в противном случае может привести к перегрузке канализационных или дренажных систем сильными дождями (особенно в городских районах, где большая часть земли находится на поверхности и не позволяет земле впитывать воду).
Купание
В некоторых странах Юго-Восточной Азии, таких как Малайзия и Индонезия, душ традиционно принимают, обливая тело водой из ковша (эта практика возникла еще до того, как водопроводная вода стала обычным явлением). Многие ванные комнаты даже в современных домах оборудованы небольшими цистернами для хранения воды для купания этим методом.
Бачки для унитазов
В современном туалете используется бачок для резервирования и хранения необходимого количества воды, необходимой для смыва унитаза. В более ранних туалетах бачок располагался высоко над унитазом и соединялся с ним длинной трубой. Чтобы спустить воду в унитазе, пришлось потянуть за висящую цепь, соединенную с выпускным клапаном, расположенным внутри бачка. Современные туалеты могут быть многосоединенными, с бачком, установленным непосредственно на унитазе, без промежуточной трубы. При таком расположении механизм смыва (рычаг или кнопка) обычно устанавливается на бачке. Также доступны унитазы со скрытым бачком, в которых бачок встроен в стену за унитазом. Смывной желоб — это тип бачка, который используется для одновременного обслуживания более чем одного унитаза. Однако эти цистерны становятся все менее распространенными. Бачок стал источником современного биде.
В начале цикла смыва, когда уровень воды в бачке унитаза падает, заслонка смывного клапана опускается обратно на дно, прекращая основной поток в сливную трубку. Поскольку уровень воды в баке еще не достиг линии заполнения, вода продолжает вытекать из наполнительных трубок бака и чаши. Когда вода снова достигнет линии наполнения, поплавок освободит шток заливного клапана и поток воды прекратится.
Программа «Один миллион цистерн»
На северо-востоке Бразилии программа «Миллион цистерн» (Programa 1 Milhão de Cisternas или P1MC) помогла местному населению управлять водными ресурсами. Правительство Бразилии приняло эту новую политику сбора дождевой воды в 2013 году. Семиаридная артикуляция (ASA) оказывает управленческую и технологическую поддержку для создания цементных многослойных емкостей, называемых цистернами, для сбора и хранения дождевой воды для мелких фермеров на 34 территориях девяти штатов, где работает ASA (Минас-Жерайс, Баия, Сержипи, Алагоас, Пернамбуку, Параиба, Риу-Гранди-ду-Норти, Сеара и Пиауи).
Дождевая вода, падающая на крыши, направляется по трубопроводам или желобам и хранится в цистерне. Цистерна накрывается крышкой, чтобы избежать испарения. Каждая цистерна имеет емкость 16 000 литров. Вода, собранная в ней в течение 3–4 месяцев сезона дождей, может удовлетворить потребность в питье, приготовлении пищи и других основных санитарных целях для остальной части засушливых периодов. К 2016 году было реализовано 1,2 миллиона цистерн для сбора дождевой воды только для потребления человеком. После положительных результатов P1MC правительство ввело еще одну программу под названием «Программа одной земли, двух вод» (Uma Terra, Duas Águas, P1 + 2), которая предоставляет фермеру еще одну цистерну с плитой для поддержки сельскохозяйственного производства.
Яркие примеры
СМИ, связанные с цистернами в палате общин