САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВОДОПРОВОД. НЕМНОГО О МАЛОИЗВЕСТНЫХ СТРАНИЦАХ СТОЛИЧНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ЛАДОЖСКИЙ ВОДОПРОВОД
Продолжение. Начало первой части здесь
Не дожидаясь проведения этих работ, городская водопроводная комиссия и городская Управа в 1898 году инициировали исследование по возможному питанию Санкт-Петербурга водопроводной водой из Ладожского озера. Предварительный проект (без подробных изысканий) разработал в 1899 году инженер С.П. Пята. Качество ладожской воды, по мнению большинства, было гораздо хуже ключевой воды, но, поскольку подробных исследований не проводилось, то проект и не стали рассматривать.
Время шло, а решения не принимались. В 1904 году Городское управление решило окончательно разобраться с источниками водоснабжения Петербурга. Для этих целей при городской водопроводной комиссии была создана особая соединённая комиссия, которая разработала программы исследований на Ладоге и в районе Силурийского плато. В феврале 1905 года в соответствии с данными программами были начаты работы под общим руководством Геологического комитета.
В работе по изучению Силурийского плато участвовали С.Н. Никитин, Л.И. Лутугин и Н.Ф. Погребов. Кроме описанных участков, геологи изучили район Кюрлевского карьера (озеро Донцо), истоков реки Хревицы, а также ключи в районе Извары.
Кюрлевский карьер (озеро Донцо)
Результаты пятилетнего наблюдения и исследования были таковы.
1. Химические показатели воды однообразны и неизменны, что подтверждается сравнением анализов 1895 и 1905 - 1910 годов. Жёсткость воды колеблется от 15 до 17%. Вода бесцветная, без запаха, слабощелочной реакции с хорошим вкусом и средней температурой 5,5 градусов по Цельсию.
2. Значение коэффициента поглощения на Силурийском плато - величина переменная и зависит от многих погодных факторов. В 1908 году был зафиксирован минимальный коэффициент поглощения в 4,7%. То есть, 95,3% всей воды испарилась с поверхности и не попала в грунтовые воды. Ключи в бассейне Пудости весной 1908 года пересохли и не давали ни капли воды на протяжении 5 месяцев. Это произошло по следующей причине. После сухой осени 1907 года до образования снежного покрова ударили морозы, в результате, земля промёрзла местами до двух аршин (почти 1,5 метра). Весна 1908 года была с большим количеством дней с ясной погодой и с сильными ночными заморозками. Поэтому почва была промёрзшей даже после того, когда сошёл снег. В другие годы коэффициент поглощения колебался от 10,8% до 53%.
В результате этих данных Геологический комитет определил, что максимально возможный объём ключевой воды, который можно брать для нужд Санкт-Петербурга, составляет 10 миллионов вёдер воды в сутки, что явно недостаточно для водоснабжения столицы. Брать больше из подземных источников опасно - такое насилие над природой может привести к ухудшению качества воды, повышая её жёсткость. Такая ситуация сложилась в Москве, когда при эксплуатации Мытищинского водопровода стали брать больше воды, чем было предусмотрено. В результате жёсткость воды с 5% повысилась до 49% с примесью сернокислых солей, что сделало её непригодной для питья.
Ещё одной особенностью данной работы стало исследование географии распространения карстовых воронок, которые могли служить источниками заражения подземных вод, поскольку поверхностные стоки попадали в подземный горизонт, минуя фильтрующие известняковые слои.
Карта распространения карстовых воронок
Работы по Ладожскому водопроводу
Одновременно с работами на Силурийском плато в 1905 году начались работы по изучению Ладожского озера как источника для возможного водоснабжения Санкт-Петербурга. Подробно изучались берега от Шлиссельбурга до Морья, включая геологические особенности прибрежной полосы, проводились метеорологические наблюдения, исследовался химический и бактериологический состав озёрная вода - какие микроорганизмы где и в каких условиях развиваются. Обязательному изучению подлежала и жизнь населения на берегу озера: кто живет, чем живут, какие заболевания и как часто встречаются, и т.п. Также исследовалиь судоходство в прибрежных водах, динамика заболеваний у моряков и рыбаков. Результатом многолетнего труда стала изданная в 1910 году трёхтомная книга «Ладожское озеро как источник водоснабжения Санкт-Петербурга». Только третий том «Санитарная часть» представлял собой более чем 800-страничный труд.
В то же самое время в Петербург опять случилась очередная эпидемия холеры. Учёные к тому времени уже поняли прямую связь качества питьевой воды с опасными инфекционными заболеваниями: холерой, тифом и пр., поэтому вопрос о чистой питьевой воде оценивался как жизненно важный. В 1909 году на Пеньковой улице Петроградской стороны фирмой «Сименс и Гальске» начали строительство фильтро-озонной станции. Её производительность должна была составлять около 3,6 миллионов вёдер воды в сутки. Но потребность в очищенной воде росла быстрее, чем станция строилась. Поэтому почти сразу началось увеличение её мощности, чтобыфильтровать 4,5 миллионов вёдер воды в сутки. К сожалению, качество воды, которое обеспечивала станция, оказалось ниже предусмотренной первоначальным заданием. Первые два года большую часть времени станция давала воду мутную, в контрольных объёмах находили кишечную палочку (bacterium coli).
Фильтро-озонная станция на Пеньковой улице
Несмотря на эти откровенно плохие результаты, городская Управа хотела заменить прежние фильтры на Шпалерной на фильтро-озонную установку. В задание на проектирование даже были внесены поправки в требования к качеству воды, которые фактически повторяли реальные результаты станции на Пеньковой улице. По этим требованиям допускались 30% цветности воды (по сравнению с исходной невской водой), осадок после отстаивания в течение 24 часов, а также присутствие в 10% проб кишечной палочки. Это прямо противоречило закону от 29 мая 1911 года, который требовал поставлять качественную и чистую воду. Видимо, в связи с этим в проект договора между городом и фирмой «Сименс и Гальске» включался пункт, по которому городское правительство должно исследовать воду по немецким нормам и правилам.
В противовес этому способу очистки была предложена альтернативная методика, в двести раз более дешёвая и значительно более эффективная. Этот метод был построен на использовании гипохлоритов. Опытное устройство по очистке воды новым способом уже работало в 1912 году на Шпалерной станции, а официальное решение об организации фильтро-гипохлоритной очистки на главной станции было издано в октябре 1913 года, отменив предыдущее решение по переходу на фильтро-озонный способ. Кстати, использование гипохлоритов на современных установках для обеззараживании воды считается передовой технологией XXI века, по крайней мере, так пишет Санкт-Петербургский «Водоканал», который с 2009 года вместо хлора на всех станциях использует именно гипохлорит натрия вместе с ультрафиолетовым облучением.
Но мы немного отвлеклись от темы Ладожского водовода, хотя вопрос по технологии очистки воды был актуален и для этого проекта. В 1911 году были проведены инженерно-геологические изыскания по всей трассе водовода. Была проведена тщательная нивелировка нескольких вариантов трассы, определены геологические особенности грунтов как на суше, так и на дне Ладожского озера, выявлены собственники земельных участков. В это же время была построена экспериментальная очистная станция недалеко от маяка Осиновец.
Трасса Ладожского водовода, по которой проводились геологические изыскания в 1911 году
На основании всех этих данных в 1912 году, по контракту с городской Управой, английским инженером Вильямом Линдлеем (William Heerlein Lindley (1853-1917)) был разработан проект водопровода с максимальной пропускной способностью в 72 миллиона вёдер воды в сутки. К тому времени Линдлей уже имел богатый опыт работы, в частности, он проектировал и строил водопроводы в Варшаве и в Баку, в Праге и в Лодзи. Проект Ладожского водопровода был представлен на рассмотрение с опозданием на 40 дней - 10 октября 1912 года вместо 1 сентября. Только 13 февраля проект был вынесен на обсуждение специальной городской комиссией при городской управе.
У многих экспертов были очень сильные претензии к проекту Линдлея, которые касались практически всех аспектов проекта -от норм водопользования и формул для расчёта диаметра труб водовода, до места расположения и количества фильтровальных станций, а также стоимости проекта в целом. В результате, 1 мая 1913 года было принято контракт с В.Линдлеем разорвать, что и было сделано 24 мая 1913 года. Практически сразу же (4 июня) был заключен новый контракт на разработку проекта Ладожского водовода с инженером-технологом С.П. Пятой. Этот новый проект был достаточно быстро разработан, представлен на рассмотрение 15 ноября 1913 года и вскоре утверждён. О причинах такого развития ситуации можно только догадываться, хотя, судя по некоторым данным, в подготовке этого решения преобладали не столько технические споры, но и политические интересы (особенно любопытна одна из формулировок разрыва контракта с Линдлеем в мае 1913 года - нарушение сроков проектирования).
Трасса Ладожского водопровода по проекту 1913 года
Нам кажется интересным сопоставить основные проектные решения этих двух водопроводов, чтобы читатель мог сам выработать свою точку зрения по этим проектам.
Итак, оба проекта предусматривали водозабор в районе мыса Осиновец. Но была принципиальная разница в расстоянии от берега. По проекту Линдлея забор воды осуществлялся на расстоянии в 2,5 верстах от берега на глубине 40 футов (около 13 метров). По проекту Сергея Пята водозабор располагался в 1 версте от берега на глубине 28 футов (около 9 метров). В обоих вариантах вода с места водозабора должна была подаваться на берег по подземному железобетонному тоннелю, проведённому под дном озера на глубине около 10 метров.
Данные по геологии дна Ладожского оозера у мыса Осиновец
По проекту Линдлея на берегу озера планировалось установить только предварительные фильтры грубой очистки, а очищать воду с помощью английских фильтров собирались уже в Петербурге, построив несколько новых станций водоочистки. Сам водовод проектировался частично напорным, до накопительного резервуара на возвышенности недалеко от станции Торфяная, а далее до города планировалось использовать уже самотёчный водопровод.
По второму проекту планировалось всю воду очищать на берегу Ладожского озера и направлять в город напорным (под давлением в 3 атмосферы) водопроводом из чугунных труб протяжённостью в 40 вёрст. Эта особенность в технологии оказывала сильное влияние и на инфраструктуру в районе водозабора. По первому варианту это малонаселённая зона, с минимумом технических устройств и большой водоохраной зоной. Во втором случае - уже промышленный городок, которому требуются различные ресурсы: людские, складские и промышленные. Во-первых, для самих фильтров нужна территория почти 50 гектаров, а для их обслуживания - сыпучие материалы (песок, гравий), подвоз которых должен был осуществляться по воде. Во-вторых, при напорном водопроводе требовал топливо для насосов - торф и уголь. Такое количество техники предусматривало и наличие ремонтной базы. А населённый пункт около водозабора, естественно, ухудшал санитарную обстановку на побережье. Кстати, в стоимость водопровода была включена сопутствующую инфраструктура: дома для персонала, мастерские, больница и даже церковь с часовней!
Следующее отличие проектов заключалось в объёме поставляемой воды. Линдлей предлагал разбить проект на два этапа по 36 миллионов вёдер воды каждый. В проекте Пята предусматривалась мощность в 52 миллиона вёдер, при первой очереди - также в 36 миллионов вёдер. Вторая очередь обоими проектами должна была начать строиться только после 1924 года. Эти объемы определялись исходя из прогнозируемой численности населения Санкт-Петербурга и ближайших пригородов. Оба проектировщика считали, что к 1940 году эта численность может составить 4,4 миллиона человек. Разница заключалась разве что в нормах потребления воды.
Главным отличием была цена проекта. Общая стоимость проекта Линдлея составляла около 66 миллионов рублей, а смета Ладожского водопровода с двумя чугунными трубами диаметром 1500 мм по проекту Пяты была около 46 миллионов рублей. Стоимость проекта Линдлея в основном увеличивалась за счёт строительстве новых очистных и напорных станций в Санкт-Петербурге, против единых станций на побережье Ладожского озера по проекту Пяты.
Фрагмент сметы по строительству Ладожского водовода проекта 1913 года
Таковы принципиальные расхождения двух проектов Ладожского водопровода. Не вдаваясь в техническую часть, мы в свою очередь считаем, что риски по глобальному перебою в водоснабжении были выше у проекта Сергея Пяты. Тем не менее, проект Пяты с небольшими изменениями был утвержден 17 января 1914 года. Эти были следующие изменения: увеличить площади фильтров, ограничить использование чугунных труб и предусмотреть их частичную замену железными, увеличить охранную зону побережья Ладожского озера на одну версту за рекой Морья, запретить устройство порта-гавани для снабжения Ладожской станции необходимыми грузами в пределах охранной зоны водозабора. Но проект так и не был реализован - началась Первая мировая война, затем революция, далее его вообще посчитали ненужным. В советское время проект был создан некий аналог – Ладожский водовод с двумя трубами питает город Всеволожск.
Александр Потравнов
Татьяна Хмельник
Литература:
1. Отчёт об изысканиях ключевой воды для водоснабжения Санкт-Петербурга. Составлен М.И. Алтуховым и М.Б. Фейгиным. СПб., 1896.
2. Сборник материалов по проектам переустройства водоснабжения города Санкт-Петербурга. СПб., 1902.
3. Ладожское озеро как источник водоснабжения города Санкт-Петербурга, часть физико-географическая и часть санитарная. СПБ., 1910.
4. Отчёт об изысканиях Ладожского водопровода. СПб., 1911.
5. Ладожский водопровод. Пояснительная записка. СПб., 1913.
6. Тимонов В.Е. Материал по водоснабжению Петрограда в связи с проектом Ладожского водопровода. Петроград, 1915.
