Водоснабжение в Сибири

4. Первые общегородские системы централизованного водоснабжения в Сибири.

 Более двухсот лет прошло со времени разработки (1770 г.) одного из первых проектов централизованного хозяйственно-противопожарного водоснабжения в Сибири, автором которого является К. Д. Фролов. Одновременно с созданием системы промышленного водоснабжения К. Д. Фролов решал задачу централизованного водоснабжения жилого поселка Змеиногорского рудника (ныне г. Змеиногорск Алтайского края). Проект предусматривал подачу воды в здания для целей пожаротушения и в бассейны в центре поселка для общественного водопользования. Разумеется, проект этот не предусматривал обеспечить водой все население поселка, но тем не менее в нем были решены задачи как хозяйственно-питьевого, так и противопожарного водоснабжения. Особенность системы водоснабжения состояла в том, что подача воды в сеть предусматривалась насосами, в то время как действовавшие в XVIII в. в России водопроводы были в основном самотечными. С этой целью К. Д. Фролов «спроектировал пожарную машину, приводимую в действие от водяного колеса, и построил ее модель».

Эта машина (рис.8) представляло собой стационарную насосную установку, подающую воду в систему трубопроводов.

 Первый проект  хозяйственно-противопожарного водоснабжения  Змеиногорска не был осуществлен, как не были своевременно реализованы  разработанные позднее проекты водоснабжения многих других сибирских городов. Практическое осуществление централизованного хозяйственно-противопожарного водоснабжения в Сибири отставало от развития технической мысли, от промышленного водоснабжения, так как вопросы благоустройства долгое время считались второстепенными.

4.1. Основные предпосылки к строительству  централизованных систем водоснабжения  городов Сибири.

До начало XX в. из всех сибирских городов лишь в Тюмени был небольшой водопровод общественного пользования, но и его, по-видимому, нельзя считать централизованным, так как он обслуживал менее 1% жителей города и не был приспособлен для тушения пожаров. До 1917г. в Сибири были построены хозяйственно- противопожарные водопроводы. Таким образом, развитие централизованного хозяйственно – противопожарного водоснабжения городов Сибири, начавшееся на рубеже XIX –XX в; практически полностью осуществлено лишь при советской власти. На протяжении всей предшествующей истории развития сибирских городов население пользовалось водой из ближайших источников, перенося её в вёдрах или перевозя в бочках. На окраинах городов, да нередко и в центре почти в каждой усадьбе имелись срубовые колодцы. Были также распространены колодцы общественного водопользования. Поскольку источники водоснабжения находились, как правило, в жилой застройке, предотвратить их загрязнение было невозможно, в городах создавалось, неблагоприятная санитарно – эпидемическая обстановка, поэтому предпочтение отдавалось всегда родниковой воде. В одних случаях (например, в Томске, Салаире, Гурьевске и д.р.) оказалось возможным подвести потребителям воду из родников по трубам, а в других – её привозили издалека, что было доступно лишь богатым семьям.

Вторым бедствием сибирских городов, наряду с их санитарным состоянием, были пожары. В условиях повсеместной деревянной застройки и её скученности, несоблюдение элементарных противопожарных требований, отсутствие централизованного водоснабжения пожары были опустошительными. Тобольск сгорел почти полностью в 1629, 1645, 1677гг;  Тюмень в 1766г;  Берёзов в 1719 и 1806гг; Красноярск в 1881г. Для противопожарных целей стали строить в различных частях городов специальные колодцы и запасные баки, наполняемые водой из бочек, подвозимые пожарными службами. Тем не менее пожары и эпидемии продолжали приносить огромные бедствия людям сибирских городов.

В первой половине XIX в. стало очевидным, что предотвратить бедствие может лишь устройство централизованных хозяйственно – противопожарных водопроводов.

4.2. Общая характеристика первых  централизованных систем водоснабжения.

Характерно, что во многих сибирских городах (Тобольске, Омске, Красноярске и т.д.) первоначально осуществлялось комплексное строительство водопроводных сооружений и электрических станций. Это диктовалось, необходимостью обеспечения электропривода подающих воду насосов и было направлено на одновременное решение двух задач – водоснабжение и электроснабжение города.

В ходе изыскания и проектирования были отклонены ранее используемые малые поверхностные источники, а приняты крупные реки: Иртыш, Обь, Енисей, Амур, Ангара. Поскольку минимальный сток этих рек многократно превышал водопотребление того или иного города, не было необходимости устройства водозаборных платин.

Следует отметить, что во многих сибирских городах первоначально строили небольшие (локальные) системы водоснабжения, обслуживающие лишь незначительную часть населения. Насосные станции, водонапорные башни, водоразборные будки (рис. 9) строили по типу временных сооружений.

Факты быстрого роста водозабора из водопроводов во всех городах Сибири, обеспечившего техника – экономическую основу дальнейшего развития централизованных  систем водоснабжения, свидетельствовали о перспективности этих систем, что и было подтверждено всей последующей историей их развития.        

 4.3 Централизованное водоснабжение города Иркутска.

До 1893 г. население Иркутска снабжалось водой из самых разнообразных источников, пользуясь в основном услугами водовозов: из реки Ангары и её притоков Иркута и Ушаковки, из родников и из обычных грунтовых и артезианских колодцев.

Два опустошительных пожара в конце XX в. ускорили решение вопроса о строительстве водопровода в разных частях города были построены  семь небольших водокачек с паровым двигателями, три из которых забирали воду из Ангары, по одной водокачке – из Ушаковки, Сарафановского и Пшеничного ручьёв и из трубчатого колодца у хлебного рынка.

В след за строительством водокачек в 1901г. началось строительство общегородского водопровода из Ангары, введенного в действие в 1905г. и охватывающего лишь центральную часть города.

 Уже впервые годы эксплуатации водопровода в Иркутске стало очевидным его несовершенство, заключающееся в отсутствии водоочистных сооружений, а главное – в малой разветвлённости сети, из-за чего население, как и ранее, пользовалось недоброкачественной водой из местных источников.

В 1914г. изучался вопрос использования артезианских вод для водоснабжения Иркутска, но запасы их в окрестностях города оказались весьма малыми. Тогда же было предложено использовать один из гравийных островов на реке Ангаре в качестве естественного фильтра, устроив на нем инфильтрационный водозабор. Обсуждение этих вопросов продолжалось длительное время, но положение с водоснабжением Иркутска до Великой Октябрьской социалистической революцией так и не удалось.

5. Достижения в развитии водоснабжения Сибири и на дальнем востоке.

5.1. Меры по улучшению водоснабжения  в первые годы Советской власти.

С установлением Советской власти в Сибири практически заново пришлось решать задачу централизованного водоснабжения. Впервые за всю историю страны обеспечения населения доброкачественной водой стало одной из важнейших народнохозяйственных общегосударственных задач. В программе партии, принятой в 1919г. на VIII съезде РКП (б), уже было предусмотрено «оздоровление населённых мест (охрана воды и воздуха)».

27 мая 1919г. В.И.Ленин  подписал декрет СНК РСФСР  «Об учёте буровых на воду  скважин». Учёт осуществлялся «в  целях выработки необходимых мероприятий по рациональному использованию и охране от истощения и загрязнения вод».

В 1922г. состоялось Всероссийская конференция  по вопросам коммунального водоснабжения и канализации и XII Всероссийский водопроводный и санитарно-технический съезд. На конференции, наряду с другими докладами, были представлены также обобщающие доклады по устройству и эксплуатации централизованных систем водоснабжения в Сибири (на примере водопроводов Омска и Томска).

В 1922 – 1923гг. Были приняты также очень важные правительственные документы, направленные на улучшение санитарного состояния водоёмов – источников водоснабжения и на обеспечения контроля качества воды.

Таким образом, уже впервые годы существования Советского государства были выработаны основные законодательные акты и начата планомерная работа по коренному улучшению снабжения населения доброкачественной водой.

В период первой пятилетке на строительстве водопроводах стали широко применять специальные методы строительства, не прекращая работ зимой и не снижая темпов даже при бетонировании ёмкостей: при разработке грунта – взрывные методы, взамен ручного труда пришла техника, водоотливные установки и т. п.

1928г. начали  строить первый общегородской водопровод в Новосибирске, вторую очередь водопровода в Иркутске, с вводом в действия которой (1928г.) подача воды населению удвоилась.

В 1930г. при Новосибирском инженерно- строительном институте создана первая в Сибири кафедра водоснабжения и канализации, сотрудники и выпускники которой внесли большой вклад в становление и дальнейшее развитие водопроводного дела в Сибири и на Дальнем Востоке.

К 1940г. резко возросла мощность и протяжённость сетей коммунальных водопроводов. Например, в Алтайском крае суммарная мощность городских водопроводов за десятилетие увеличилось в два раза, а протяжённость сетей в 1,6 раза.

Количественному росту водопроводов сопутствовала техническое их усовершенствование. Потребовалось глубокое научное обоснование и практическая проверка многих инженерных решений с учётом климатических особенностей и гидрологии рек Сибири.

5.2. Коммунальное водоснабжение  на рубеже X и XI пятилеток.

В X пятилетке успешно завершено в основном решение важнейших задач благоустройства городов Сибири и Дальнего Востока – обеспечение всего городского населения централизованным водоснабжением и полное водоотведение с очисткой сточных вод в большинстве городов.

За годы X и XI пятилеток суммарная производительность коммунальных водопроводов в Сибири и на Дальнем Востоке возросла в среднем более чем в два раза, а в Восточной Сибири – почти в пять раз. Протяжённость трубопроводов за эти же годы увеличилось в 1,5 раза, количество населённых пунктов, имеющих централизованное водоснабжение, - почти в четыре раза.

Превышение темпов роста, количества централизованных систем водоснабжения над ростом суммарной производительности водопроводов свидетельствует о большом вкладе в водообеспечение малых населённых пунктов, которые ранее совсем не имели водопроводов. Средний ежегодный прирост мощности водопроводов достиг почти 400 тыс. м3/сутки,                   а протяжённости трубопроводов – около 600 км.

Основными источниками водоснабжения в Сибири и на Дальнем Востоке остаются пока поверхностные воды рек, однако рост количество малых водопроводов, базирующихся в основном на подземных водах, сопровождается увеличением доли подземных вод в общем балансе хозяйственно – питьевого водопотребления. Благодаря этому надёжно решается задача улучшения качества воды, используемой населением.

Количественный рост водопроводов сопровождается также качественными изменениями в их строительстве и эксплуатации.

В суровых климатических условиях Сибири работа водопроводов нередко нарушается из-за частых аварий на трубопроводах. Особое значение приобретает анализ и установление оптимального режима роботы сетей с использованием электронно-вычислительной техники. Анализ и наладка режима работы сети водопровода позволили уменьшить в два раза количество аварий на трубопроводах. 

 В связи  с бурным развитием сибирских  городов и интенсивным ростом  водопотребления характерным для  нового строительства в Сибири  становится укрупнение сооружений  с доведением мощности одного блока водоочистных станций до 200 – 300 тыс. м3/сутки, а водозаборов до 600 тыс. м3/сутки и более.

Общее развитие водопроводов и увеличение их мощности сочетается с решением задачи повышения качества подаваемой населению воды. С этой целью построены в последние годы станции обезжелезивания воды в Тюмени, Томске, Белово, Хабаровске и др. В технологии обезжелезивания применяется, как правело, упрощённая (наиболее прогрессивная) схема аэрации воды. Успешному развитию водоснабжения в Сибири и на Дальнем Востоке в значительной степени способствовало приближение проектной базы к объектам строительства. Создание в Сибири отделений институтов Гипрокоммунводоканал (в Новосибирске и Иркутске) и Союзводоканалпроект (в Новокузнецке и Красноярске) позволило осуществлять проектирование на основе более детального изучения природных особенностей того или иного региона.

На строительстве и эксплуатации водопроводов в Сибири и на Дальнем Востоке занято большое число инженерных кадров, подготовленных кафедрами водоснабжения и канализации в Новосибирске, Новокузнецке, Красноярске, Томске, Хабаровске и Владивостоке.

Теперь уже очевидной стала необходимость создания в Сибири и научной базы развития отросли коммунального водоснабжения и водоотведения.

5.3.  Развитие водоснабжения в XXIв.

Существенной особенностью следующего этапа развития систем коммунального водоснабжения на востоке страны является то, что оно будет осуществляться в большинстве случаев уже на базе действующих сооружений и сетей.   

Ежегодно проводятся международные конференции по основным проблемам водоснабжения и канализации, по новым эффективным технологиям. Обмен опытом с их участниками – коллегами из Франции, Германии, Канады, США, Нидерландов и других стран – позволяет быть в курсе всего нового, что появляется в отросли, не отставать от требований времени.

 Урбанистические  нагрузки на поверхностные источники  всё более увеличиваются по  мере роста населения городов  и застройкой берегов рек коттеджами  без инженерного обустройства  территории.

Загрязнение поверхностных источников требует всё более эффективных средств и методов водоочистки. Естественно, ведётся поиск новых технологических процессов, улучшающих качество питьевой воды.

В целях совершенствования классической технологии водоподготовки (реагентная обработка воды, отстаивание, фильтрование) на водопроводных станциях внедряются принципиально новые методы обработке воды – это прежде всего озонирование, озоносорбция, мембранное фильтрование и др. Осваиваются более эффективные технологии, например водовоздушная промывка фильтров. Активно внедряются новые реагенты, позволяющие оптимизировать процесс очистки в зависимости от состава загрязнений исходной воды: полимерный флокулянт для улучшения процесса коагулирования; оксихлорид алюминия, который более эффективен, чем обычно применяемый сульфат алюминия, особенно в зимнее время. Постоянно проводятся лабораторные и пилотные эксперименты по оценке возможности применения того или иного реагента или материала: двуокиси хлора нескольких десятков коагулирующих реагентов, порошкообразных углей и т.д.