Введение
Обеспечение водоснабжения государственными предприятиями, коммерческими организациями или другими лицами.
Водоснабжение – это обеспечение водой государственными предприятиями, коммерческими организациями, общественными инициативами или отдельными лицами, как правило, посредством системы насосов и трубопроводов. Системы централизованного водоснабжения имеют решающее значение для нормально функционирующего общества. Эти системы обеспечивают питьевой водой население по всему миру. К аспектам качества обслуживания относятся непрерывность подачи, качество воды и давление в сети. Институциональная ответственность за водоснабжение организована по-разному в разных странах и регионах (в городах и сельской местности). Обычно она включает вопросы политики и регулирования, предоставления услуг и стандартизации. Стоимость водоснабжения в значительной степени состоит из постоянных затрат (капитальные затраты и затраты на персонал) и лишь в небольшой степени – из переменных затрат, зависящих от объема потребляемой воды (в основном энергия и химические реагенты). Почти все водоснабжающие организации в мире взимают тарифы для покрытия части своих расходов. Водоснабжение – это отдельная тема от орошения, которое представляет собой практику и системы водоснабжения в большем масштабе для более широкого круга целей, прежде всего в сельском хозяйстве.
Технический обзор
Системы водоснабжения получают воду из различных источников после соответствующей обработки, включая подземные воды (водоносные горизонты), поверхностные воды (озера и реки) и море посредством опреснения. Этапы обработки воды обычно включают очистку, дезинфекцию путем хлорирования и иногда фторирование. Обработанная вода затем либо поступает самотеком, либо перекачивается в резервуары, которые могут быть возвышенными, например, водонапорными башнями, либо наземными (для показателей, связанных с эффективностью распределения питьевой воды, см. потери воды в сети). После использования вода, как правило, отводится в канализационную систему и очищается на очистных сооружениях, прежде чем быть сброшенной в реку, озеро или море, либо повторно использованной для благоустройства или орошения.
Качество услуг
Качество услуг водоснабжения характеризуется множеством параметров: непрерывность подачи; качество воды; давление в сети; а также оперативность реагирования поставщиков услуг на жалобы потребителей. Многие жители развивающихся стран получают услуги водоснабжения плохого или очень плохого качества.
Непрерывность поставок
Непрерывность водоснабжения воспринимается как должное в большинстве развитых стран, но является острой проблемой во многих развивающихся странах, где вода порой подается лишь несколько часов в день или несколько дней в неделю, то есть водоснабжение осуществляется с перебоями. Это особенно актуально для неформальных поселений, которые часто слабо подключены к водопроводной сети и не имеют возможности обеспечить себя альтернативными источниками, такими как частные буровые скважины. По оценкам, около половины населения развивающихся стран получает воду непостоянно.
Качество воды
Качество питьевой воды имеет микробиологический и физико-химический аспекты. Существуют тысячи параметров качества воды. В системах общественного водоснабжения вода должна быть, как минимум, обеззаражена – чаще всего посредством хлорирования или ультрафиолетового облучения – или может потребоваться дополнительная очистка, особенно в случае с поверхностными водами. Качество воды также зависит от качества и степени загрязнения источника водоснабжения.
Давление воды
Водные давления варьируются в разных участках распределительной системы. Водопроводные магистрали, проложенные ниже уровня улицы, могут работать при более высоком давлении, с редуктором давления, установленным в каждой точке подключения воды к зданию или дому. В системах с недостаточным управлением давление воды может быть настолько низким, что приводит лишь к слабой струе, или настолько высоким, что вызывает повреждение сантехнического оборудования и потерю воды. В городских системах водоснабжения давление обычно поддерживается либо резервуаром под давлением, обслуживающим город, либо перекачкой воды в водонапорную башню с использованием силы тяжести для поддержания постоянного давления в системе, либо исключительно насосами на водоочистной станции и повторных насосных станциях. Типичные значения давления в Великобритании составляют 4–5 бар (60–70 PSI) для городского водоснабжения. Однако у некоторых потребителей давление может превышать восемь бар или быть ниже одного бара. Одна и та же номинальная величина давления может поддерживаться в стальной магистральной трубе, проходящей через глубокую долину, но фактическое давление у каждого потребителя будет немного отличаться из-за гидростатического давления (примерно 1 бар на каждые 10 метров высоты). Таким образом, потребители, находящиеся у подножия холма высотой 30 метров, будут получать примерно на 3 бара больше, чем те, кто находится на вершине. Эффективное давление также изменяется из-за потерь давления, вызванных сопротивлением в трубопроводе, даже при одинаковом статическом давлении. У городского потребителя может быть 5 метров трубы диаметром 15 мм, подключенной к стальной магистрали, что обеспечивает достаточно свободный поток воды из кухонного крана. У сельского потребителя может быть километр ржавой и заросшей известью трубы диаметром 22 мм, что значительно уменьшит поток воды из кухонного крана. По этой причине в Великобритании традиционно (до 1989 года) в системах водоснабжения домов использовалась система "питания от цистерны", при которой входящая труба подключалась как к кухонной мойке, так и к накопительному баку, расположенному на чердаке. Вода может поступать в этот бак по трубе диаметром 12 мм с шаровым краном, а затем распределяться по дому по трубам диаметром 22 или 28 мм. Вода, подаваемая самотеком, имеет небольшое давление (например, 1/4 бар в ванной комнате), поэтому для обеспечения достаточного потока требуются трубы большего диаметра. Это подходит для ванн и туалетов, но часто недостаточно для душа. Для повышения и поддержания давления устанавливается повысительный насос или гидрофор. Поэтому в городских домах все чаще используются газовые котлы с мгновенным нагревом ("комби"), которые медленно наполняют ванну, но хорошо работают с высоким давлением, необходимым для душа.
Институциональная ответственность и управление
В сфере водоснабжения действует множество учреждений, несущих ответственность за различные аспекты. Основное различие заключается между учреждениями, отвечающими за разработку политики и регулирование, и учреждениями, осуществляющими непосредственное предоставление услуг.
Политика и регулирование
Политика и регулирование в сфере водоснабжения обычно определяются одним или несколькими министерствами в консультации с законодательной властью. В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды США, администратор которого непосредственно подчиняется президенту, отвечает за политику и стандарты в области водоснабжения и санитарии в рамках исполнительной власти. В других странах ответственность за отраслевую политику возложена на Министерство охраны окружающей среды (как, например, в Мексике и Колумбии), Министерство здравоохранения (как, например, в Панаме, Гондурасе и Уругвае), Министерство общественных работ (как, например, в Эквадоре и Гаити), Министерство экономики (как, например, в землях Германии) или Министерство энергетики (как, например, в Иране). В некоторых странах, таких как Иордания и Боливия, даже существует Министерство водных ресурсов. Часто несколько министерств разделяют ответственность за водоснабжение. В Европейском союзе важные политические функции переданы наднациональному уровню. Политические и регуляторные функции включают установление правил тарифообразования и утверждение повышения тарифов, установление, мониторинг и обеспечение соблюдения норм качества обслуживания и охраны окружающей среды, оценку эффективности поставщиков услуг, а также реформы в структуре учреждений, ответственных за предоставление услуг. Разграничение между политическими и регуляторными функциями не всегда четкое. В некоторых странах обе функции возложены на министерства, а в других – регуляторные функции переданы агентствам, независимым от министерств.
Регулирующие агентства
Десятки стран мира создали регулирующие органы для инфраструктурных услуг, включая водоснабжение и канализацию, чтобы лучше защитить потребителей и повысить эффективность. Регулирующим агентствам могут быть поручены различные обязанности, в частности, утверждение повышения тарифов и управление отраслевыми информационными системами, включая системы сопоставительного анализа. Иногда они также наделены полномочиями по разрешению жалоб потребителей, которые не были удовлетворительно рассмотрены поставщиками услуг. Ожидается, что эти специализированные организации будут более компетентными и объективными в регулировании поставщиков услуг, чем департаменты правительственных министерств. Регулирующие органы должны быть автономными от исполнительной власти, но во многих странах им часто не удается реализовать значительную степень автономии. В Соединенных Штатах регулирующие органы в сфере коммунальных услуг существуют почти столетие на уровне штатов, а в Канаде – на уровне провинций. В обеих странах они охватывают несколько инфраструктурных секторов. Во многих штатах США они называются комиссиями по коммунальным услугам. Для Англии и Уэльса регулирующий орган по водным ресурсам (OFWAT) был создан в 1989 году в рамках приватизации водной отрасли. Во многих развивающихся странах регулирующие органы в области водных ресурсов были созданы в 1990-х годах параллельно с усилиями по увеличению участия частного сектора. (Для получения более подробной информации о регулирующих органах в Латинской Америке, например, см. «Вода и санитария в Латинской Америке» и региональную ассоциацию регулирующих органов в области водных ресурсов ADERASA.) Во многих странах нет регулирующих органов в сфере водоснабжения. В этих странах поставщики услуг регулируются непосредственно местными или национальными органами власти. Это, например, характерно для стран континентальной Европы, Китая и Индии.
Предоставление услуг
Поставщики услуг водоснабжения, зачастую являющиеся коммунальными службами, различаются по географическому охвату в отношении административных границ, по сфере деятельности, по структуре собственности и по организации управления.
Географическое покрытие
Многие водопроводные компании оказывают услуги в пределах одного города, поселка или муниципалитета. Однако во многих странах муниципалитеты объединяются в региональные, межмуниципальные или многоюрисдикционные предприятия, чтобы воспользоваться экономией масштаба. В Соединенных Штатах это может принимать форму специальных округов, которые могут обладать независимыми налоговыми полномочиями. Примером многоюрисдикционного водоснабжающего предприятия в Соединенных Штатах является WASA, предприятие, обслуживающее Вашингтон (округ Колумбия) и различные населенные пункты штата Мэриленд. Многоюрисдикционные предприятия также распространены в Германии, где они известны как "Zweckverbände", во Франции и в Италии. В некоторых федеративных странах существуют поставщики водоснабжения, охватывающие большинство или все города и поселки в пределах штата, например, во всех штатах Бразилии и в некоторых штатах Мексики (см. статью «Водоснабжение и санитария в Мексике»). В Англии и Уэльсе водоснабжение и канализацию обеспечивают почти полностью десять региональных компаний. Некоторые небольшие страны, особенно развитые, создали поставщиков услуг, охватывающих всю страну или, по крайней мере, большинство ее городов и крупных населенных пунктов. Такие национальные поставщики услуг особенно распространены в Западной Африке и Центральной Америке, но также существуют, например, в Тунисе, Иордании и Уругвае (см. также статью «Водоснабжение и санитария в Уругвае»). В сельских районах, где проживает около половины населения мира, водоснабжение часто обеспечивается не предприятиями, а организациями, созданными на уровне местных сообществ, которые обычно обслуживают одну или иногда несколько деревень.
Секторный охват
Некоторые водоканалы предоставляют только услуги водоснабжения, в то время как канализация находится в ведении другого ведомства. Так, например, обстоит дело в Тунисе. Однако в большинстве случаев водоканалы также предоставляют услуги канализации и очистки сточных вод. В некоторых городах или странах коммунальные службы также занимаются распределением электроэнергии. В отдельных случаях такие многопрофильные предприятия также осуществляют сбор твердых бытовых отходов и предоставляют услуги местной телефонной связи. Примером такого интегрированного предприятия является компания в колумбийском городе Медельин. Компании, предоставляющие услуги водоснабжения, санитарии и электроснабжения, можно найти во Франкфурте, Германия (Mainova), в Касабланке, Марокко и в Габоне, в Западной Африке. Многопрофильные предприятия предоставляют определенные преимущества, такие как единый счет и возможность перекрестного субсидирования услуг водоснабжения за счет доходов от продажи электроэнергии, если это допускается законодательством.
Порядок владения и управления
Поставщики водоснабжения могут быть государственными, частными, смешанными или кооперативными. Большинство городских услуг водоснабжения во всем мире предоставляются государственными организациями. Как заявил Виллем Александр, принц Оранский (2002), "Водный кризис, затрагивающий столь многих людей, является, в основном, кризисом управления, а не нехваткой воды". Введение тарифов, отражающих себестоимость, в сочетании с перекрестным субсидированием между более обеспеченными и менее обеспеченными потребителями является ключесной реформой управления для снижения высоких уровней потерь воды (UAW) и обеспечения финансирования, необходимого для расширения сети до самых бедных домохозяйств, которые остаются не подключенными. Партнерские соглашения между государственным и частным секторами могут играть важную роль в достижении этой цели.
Участие частного сектора
По оценкам, около 10 процентов городского водоснабжения обеспечивается частными или смешанными государственно-частными компаниями, как правило, на основе концессий, договоров аренды или договоров управления. В рамках таких договоров на оказание услуг водоснабжения государственный орган, юридически ответственный за предоставление услуг, делегирует частному поставщику услуг определенные или все аспекты предоставления услуг на срок, обычно от 4 до 30 лет. Государственный орган сохраняет право собственности на активы. Такие соглашения распространены во Франции и Испании. Лишь в нескольких странах мира системы водоснабжения были полностью проданы частному сектору (приватизированы), например, в Англии и Уэльсе, а также в Чили. Крупнейшими частными компаниями в сфере водоснабжения в мире являются Suez и Veolia Environnement (Франция), Aguas de Barcelona (Испания) и Thames Water (Великобритания), все из которых ведут международную деятельность (см. ссылки на веб-сайты этих компаний ниже). В последние годы ряд городов вернулись под государственное управление в процессе, называемом "ремуниципализацией".
Общественное водоснабжение
В настоящее время 90% систем городского водоснабжения и канализации находятся в государственном секторе. Они принадлежат государству или местным органам власти, а также коллективам или кооперативам. Они функционируют не с целью получения прибыли, а исходя из принципов предоставления общественного блага, признаваемого общественным интересом. В большинстве стран со средним и низким уровнем дохода эти государственные водоснабжающие организации могут быть неэффективными из-за политического вмешательства, что приводит к избыточному штату и низкой производительности труда. Иронично, но главными жертвами этой институциональной структуры являются городские бедняки в этих странах. Поскольку они не подключены к водопроводной сети, они в конечном итоге платят за литр воды значительно больше, чем более обеспеченные домохозяйства, подключенные к сети и получающие выгоду от неявных субсидий, предоставляемых убыточными коммунальными предприятиями. Тот факт, что мы до сих пор далеки от обеспечения всеобщего доступа к чистой воде и санитарии, свидетельствует о том, что государственные водохозяйственные органы в их нынешнем состоянии работают недостаточно эффективно. Однако некоторые из них добиваются значительных успехов и служат примером лучших моделей государственного управления. Как отметил Рютаро Хашимото, бывший премьер-министр Японии: "В настоящее время общественные водоснабжающие службы обеспечивают более 90% мирового водоснабжения. Даже незначительное улучшение работы этих организаций окажет огромное влияние на глобальное предоставление услуг".
Мероприятия по управлению
Устройства управления как для государственных, так и для частных коммунальных предприятий могут принимать различные формы (Kurian и McCarney, 2010). Эти устройства определяют взаимоотношения между поставщиком услуг, его владельцами, потребителями и регулирующими органами. Они определяют финансовую автономию поставщика услуг и, следовательно, его способность поддерживать свои активы, расширять спектр услуг, привлекать и удерживать квалифицированный персонал и, в конечном итоге, обеспечивать высокое качество услуг. Ключевыми аспектами устройств управления являются степень защиты организации, ответственной за предоставление услуг, от произвольного политического вмешательства, а также наличие четкого мандата и политической воли, позволяющих поставщику услуг возмещать все или, по крайней мере, большую часть своих затрат через тарифы и оставлять эти доходы в своем распоряжении. Если ответственность за водоснабжение лежит на департаменте, входящем в администрацию города, поселка или муниципалитета, существует риск перенаправления тарифных поступлений на другие нужды. В некоторых случаях также существует риск назначения персонала преимущественно по политическим мотивам, а не на основании их профессиональной квалификации.
Стандартизация
Международные стандарты для систем водоснабжения охватываются Международной классификацией стандартов (ICS) 91.140.60.
Сравнение результатов деятельности поставщиков услуг водоснабжения и санитарии
Сравнение деятельности организаций, предоставляющих услуги водоснабжения и канализации (водоканалов), необходимо, поскольку в данной отрасли ограничены возможности для прямой конкуренции (естественная монополия). Компании, работающие на конкурентных рынках, постоянно стремятся превзойти друг друга. Водоканалы зачастую защищены от такого давления, и это часто сказывается на их работе: некоторые демонстрируют устойчивое улучшение показателей, в то время как многие другие продолжают отставать от передовых практик. Проведение сравнительного анализа деятельности водоканалов способствует стимулированию конкуренции, установлению реалистичных целей для улучшения и созданию стимулов для достижения уровня лучших организаций. Информацию об эталонных показателях для водоканалов предоставляет Международная сеть сравнительного анализа в сфере водоснабжения и канализации.
Затраты и финансирование
Стоимость водоснабжения в значительной степени состоит из постоянных затрат (капитальные и затраты на персонал) и лишь в небольшой степени – из переменных затрат, зависящих от объема потребляемой воды (преимущественно энергия и химические вещества). Полная стоимость водоснабжения в городских районах развитых стран составляет примерно 1–2 доллара США за кубический метр, в зависимости от местных затрат и уровня потребления воды. Стоимость санитарии (канализация и очистка сточных вод) составляет еще 1–2 доллара США за кубический метр. В развивающихся странах эти затраты несколько ниже. Во всем мире потребителям обычно выставляется счет только за часть этих затрат, а остальное финансируется за счет прямых или косвенных субсидий местных, региональных или национальных правительств (см. раздел о тарифах). Помимо субсидий, инвестиции в водоснабжение финансируются за счет собственных доходов, а также за счет заемных средств. Заемное финансирование может осуществляться в форме кредитов от коммерческих банков, кредитов от международных финансовых институтов, таких как Всемирный банк и региональные банки развития (в случае развивающихся стран), и облигаций (в случае некоторых развитых стран и стран с высоким средним уровнем дохода).
Тарифы
Почти все поставщики услуг в мире взимают тарифы для возмещения части своих затрат. По оценкам Всемирного банка, средний мировой тариф на воду составляет 0,53 доллара США за кубический метр. В развитых странах средний тариф составляет 1,04 доллара США, в то время как в беднейших развивающихся странах он составляет всего 0,11 доллара США. Самые низкие тарифы в развивающихся странах наблюдаются в Южной Азии (в среднем 0,09 доллара США/м3), а самые высокие – в Латинской Америке (0,41 доллара США/м3). Данные по 132 городам были проанализированы. Тариф рассчитан для уровня потребления 15 кубических метров в месяц. Лишь немногие предприятия водоснабжения и водоотведения покрывают все свои расходы. Согласно тому же исследованию Всемирного банка, только 30% предприятий водоснабжения и водоотведения в мире и только 50% в развитых странах генерируют достаточный доход для покрытия операционных, эксплуатационных и частичных капитальных затрат. Согласно другому исследованию, проведенному в 2006 году компанией NUS Consulting, средний тариф на воду и канализацию в 14 странах, в основном входящих в ОЭСР, без учета НДС, варьировался от 0,66 доллара США за кубический метр в Соединенных Штатах до эквивалента 2,25 доллара США за кубический метр в Дании. Однако потребление воды в США значительно выше, чем в Европе. Поэтому счета за воду в жилых домах могут быть сопоставимы, даже если тариф за единицу потребления в Европе, как правило, выше, чем в США. Типичная семья на восточном побережье США платила от 30 до 70 долларов США в месяц за услуги водоснабжения и канализации в 2005 году. В развивающихся странах тарифы обычно значительно ниже затрат. Счета за воду в жилых домах при типичном потреблении 15 кубических метров в месяц варьируются от менее чем 1 доллара США до 12 долларов США в месяц. Тарифы на воду и санитарные услуги, которые почти всегда выставляются вместе, могут иметь различные формы. При наличии счетчиков тарифы обычно зависят от объема потребления (за использованную воду), иногда в сочетании с небольшой ежемесячной фиксированной платой. В отсутствие счетчиков взимаются фиксированные тарифы, не зависящие от фактического потребления. В развитых странах тарифы обычно одинаковы для разных категорий потребителей и для разных уровней потребления. В развивающихся странах ситуация часто характеризуется перекрестным субсидированием с целью сделать воду более доступной для малообеспеченных домохозяйств с низким объемом потребления. Например, промышленные и коммерческие потребители часто платят более высокие тарифы, чем население или общественные организации. Кроме того, потребители с счетчиками часто платят более высокие тарифы за больший объем потребления (прогрессивная шкала тарифов). Однако перекрестное субсидирование между бытовыми потребителями не всегда достигает своей цели. Учитывая общий низкий уровень тарифов на воду в развивающихся странах даже при более высоких уровнях потребления, большая часть субсидий на потребление достается более обеспеченным слоям населения. Кроме того, высокие тарифы для промышленности и коммерческих предприятий могут стимулировать их использовать альтернативные источники водоснабжения (собственные скважины, водовозы), что фактически снижает доходы предприятий водоснабжения и водоотведения.
Инвестиции, необходимые в развивающихся странах
Водоснабжение и санитария требуют огромных капитальных вложений в инфраструктуру, такую как трубопроводные сети, насосные станции и водоочистные сооружения. По оценкам, в развивающихся странах необходимо инвестировать не менее 200 миллиардов долларов США в год для замены устаревшей водной инфраструктуры, чтобы гарантировать снабжение, снизить уровень утечек и защитить качество воды. Международное внимание сосредоточено на потребностях развивающихся стран. Для достижения целей в области развития тысячелетия, а именно сокращения вдвое доли населения, не имеющего доступа к безопасной питьевой воде и базовым санитарным услугам к 2015 году, текущие ежегодные инвестиции в размере от 10 до 15 миллиардов долларов США необходимо примерно удвоить. Это не включает инвестиции, необходимые для обслуживания существующей инфраструктуры. После создания инфраструктуры эксплуатация систем водоснабжения и канализации сопряжена со значительными постоянными расходами на оплату труда персонала, энергию, химические вещества, техническое обслуживание и другие нужды. Основными источниками финансирования этих капитальных и операционных расходов являются плата за пользование услугами, государственные средства или их комбинация. Также важно учитывать адаптивность системы водоснабжения.
История
На протяжении всей истории люди разрабатывали системы, облегчающие добычу и использование воды. Живя в полузасушливых регионах, древние персы в I тысячелетии до нашей эры использовали систему канатов (канат), чтобы получить доступ к воде в горах. В Древнем Риме существовала система водоснабжения, то есть сеть акведуков и труб, которые заканчивались в домах и общественных колодцах и фонтанах для всеобщего пользования. До эпохи Просвещения мало что было сделано в области водоснабжения и санитарии, а инженерные знания римлян в значительной степени были забыты в Европе. В XVIII веке быстро растущее население стимулировало развитие частных сетей водоснабжения в Лондоне. Инфраструктура водоснабжения Лондона развивалась на протяжении многих веков: от раннесредневековых водоводов до крупных очистных сооружений XIX века, построенных в ответ на угрозу холеры, и современных крупномасштабных водохранилищ. Первый водопроводный кран с винтовым механизмом был запатентован в 1845 году компанией Guest and Chrimes, медной литейной мастерской в Ротерхеме. Первое задокументированное использование песчаных фильтров для очистки воды относится к 1804 году, когда владелец отбеливающей фабрики в Пейсли, Шотландия, Джон Гибб, установил экспериментальный фильтр и продавал излишки, которые ему не были нужны, населению. Первый в мире водопровод с очищенной водой был установлен инженером Джеймсом Симпсоном для компании Chelsea Waterworks в Лондоне в 1829 году. Практика очистки воды вскоре стала общепринятой, и преимущества этой системы стали особенно очевидны после исследований врача Джона Сноу во время вспышки холеры на Брод-стрит в 1854 году, которые показали роль водоснабжения в распространении эпидемии холеры.