Журнал Полимерные трубы - История

Перший Полтавський водогін. Як усе починалося


У минулому році виповнилося 115 років, як у Полтаві було запроваджене централізоване водопостачання (1900 р.). Хоча дата й не «кругла», не ювілейна, все одно є добра нагода поговорити про перші кроки полтавського водогону.

Як відомо, з нагоди 100-річчя водогону підприємство «Полтававодоканал» видало капітальну працю [1]. У цій монографії в цілому послідовно та ґрунтовно подано історію підприємства. Однак є в ній, принаймні одна, але суттєва вада. Досить мало інформації щодо технічного стану першого водогону, його технологічних особливостей. Відсутні в силу певних об’єктивних і суб’єктивних чинників докладні описи механічного обладнання насосної станції, мереж і споруд. Причому є короткий опис проекту споруд, однак майже відсутні дані щодо фактичного стану справ.

На щастя, цьому можна зарадити. Автору статті вдалося знайти цікаві доповнення до історії місцевого водогону. Зокрема, у Працях VI-го Російського водопровідного з їзду (далі РВЗ), що відбувся у Нижньому Новгороді у 1903 році, є повідомлення керівника Полтавського водогону, інженера Б.Ф. Рафальського, під назвою «Водоснабженіе города Полтавы» [2, стор. 569-589].

Не менш цікавим доповненням може бути й статистична та технічна інформація, що розміщена в праці інженера Ф.О.Данилова «Водопроводы русскихъ городовъ» [3, стор 115-120].

Таким чином, знайдена джерельна база може слугувати суттєвим доповненням до історії Полтавського водогону в перші роки його існування.

Перш ніж перейти до викладу матеріалу, слід сказати декілька слів про авторів зазначених видань.

Броніслав Францевич Рафальський – інженер-технолог, фахівець у галузі водопостачання. Народився у Варшаві, закінчив Санкт-Петербурзький технологічний інститут. Отримав диплом інженера-технолога [4].

Завідував проектуванням і будівництвом (1897-1900 рр.), а згодом і експлуатацією (1900-1914 рр.) Полтавського міського водогону. Був консультантом з будівництва централізованого водогону у м. Кременчук (1910 р.). Делегат V-го РВЗ (м. Київ, 1901 р.), VІ-го РВЗ (м. Нижній Новгород, 1903 р.), де зробив доповідь-повідомлення про водогін Полтави, VІІ-го РВЗ (м. Москва, 1905 р.), Х-го РВЗ (м. Варшава, 1911 р.).

У 1914 році виїхав з Полтави, подальша його доля невідома, так само не вдалося віднайти і його зображення.

Флегонт Олександрович Данилов – інженер, фахівець у галузі водопостачання [4].

Працював інженером Московської повітової земельної управи. Був одним з ініціаторів збирання та узагальнення статистичних і технічних даних щодо водогонам міст Російської імперії. На підставі заповнених анкет, що надійшли на адресу постійного Бюро РВЗ, Ф.О. Данилов підготував (1911 р.) видання «Водопроводы русскихъ городовъ» [3].

Був делегатом VІІ-го РВЗ (м. Москва, 1905 р.), VІІІ-го РВЗ (м. Санкт-Петербург, 1907 р.), Х-го РВЗ (м. Варшава, 1911 р.), членом постійного Бюро з’їздів (відомо на 1911 рік). Автор праць з біологічного очищення стічних вод (1912 р.).

Працював (у 1903 р.) архітектором при Тамбовській губернській земській управі. Згодом (1905-1907 рр.) мешкав і працював у Москві.

Подальша його доля невідома, так само не збереглося і його зображення.

Далі наводимо дещо скорочений виклад знайдених матеріалів, зупиняючись головним чином на тих питаннях, які до цього часу в сучасній літературі не висвітлювалися.

Отже, у 1897 році Міська Дума прийняла дуже важливі принципові рішення щодо майбутнього централізованого водопостачання Полтави:

1. Водогін буде споруджено за рахунок міста, по можливості господарським способом.
2. Джерело водопостачання – підземні воді глибоких горизонтів з підкрейдяних пісків.
3. Споруди І черги розраховувалися приблизно на 100 тис. відер води на добу (у перспективі планувалося зростання до 400 тис. відер).
4. Витрачений на будівництво водогону капітал повинен був окупитися за 36 років і 4 місяці.
5. Експлуатація водогону мала бути для міста цілком самоокупною.

Для розвідки більш мілких горизонтів (глауконітових пісків) у долині ріки Ворскли в грудні 1899 року були виконані два бруклінські колодязі глибиною 16 м з труб діаметром 150 мм. Довжина їх фільтрів становила 4 м. Рівень води був на 3,8 м нижче від поверхні землі, а власне водоносний горизонт був знайдений на глибині 12,3 м. Пробні відкачки води з цих колодязів дали дебіт 4 000 відер на годину без суттєвого збільшення депресійної воронки.

Цікавим, на наш погляд, може бути хімічний склад води цього горизонту в розрахунку в мг/1 літр:

1. Щільний осад при 125-145 °С – 590
2. Втрати при його прожарюванні – 70
3. Окислюваність (КMnO4) – 2,43
4. Вапно (СаО) – 120
5. Магнезія((MgO) – 100
6. Хлористий натр (NaCl) – 70
7. Cірчана кислота (SO3) – 68
8. Азотна кислота (N2O5) – відсутня
9. Азотна кислота (N2O3) – відсутня
10. Аміак (NH3) – відсутній
11. Температура води на виході – 10 °С
12. Загальна жорсткість – 22° (німецьких)

За висновками фахівців, окрім зависокої жорсткості, вода була придатна для водопостачання.

Свердловина на підкрейдяні піски була закладена у травні 1898 року, а її облаштування завершене в червні 1900. Загальна глибина свердловини (див. схему свердловини) була 289,5 м. Буріння розпочато з розрахунку на труби діаметром 400 мм, а закінчено – на труби діаметром 180 мм. Внизу свердловини був встановлений фільтр-сітка з жовтої міді зовнішнім діаметром 150 мм та довжиною 5,2 м. За даними пробних відкачок свердловина давала на поверхню 110 600 відер води на добу.

За даними аналізу води з бруклінських колодязів, зробленого харківським професором Геміліяком, у 1 літрі води містилося (мг) та було встановлено наступні показники:

1) щільний залишок – 747,2;
2) втрати щільного залишку при промиванні – 21,2
3) вапно (CaO) – 8,4;
4) магнезія (МgO) – 2,1;
5) глинозем (Al2O3) – 1,3;
6) окис заліза ((Fe2O3) – 0,3;
7) окис калію (К2О) – 14,3;
8) окис нартію (Na2О) – 344,0;
9) кремнезем (SiO2) – 39,2;
10) хлор (Cl) – 177,5;
11) сірчана кислота (SO3) – 65,3;
12) вугільна кислота вільна та напівзв’язана (СО2) – 96,0;
13) вуглекислота зв’язана – 113,8;
14) азотна кислота (N2O5) – відсутня;
15) азотна кислота (N2O3) – відсутня;
16) аміак (NH3) – 0,4;
17) окислюваність, мг (KMnO4) – 0,63;
18) жорсткість, у німецьких градусах:
■ загальна – 113,3°
■ така, що ліквідується –0,68°
■ постійна – 0,45°;
19) температура на виході з труби – 18 °С.

Як видно з цього аналізу, склад води був на той час доволі своєрідним за рахунок надзвичайної м’якості води, значного вмісту соди, повної відсутності азотних і азотистих солей та гіпсу, дуже малої окислюваності. Як зазначив інженер Б.Ф. Рафальський, вода була настільки м’якою, що спочатку виникли сумніви в можливості її використання для водопостачання.
Згодом стали відомі випадки, які підтверджували її придатність для водопостачання. Так, наприклад, цією водою живився паровий котел, що працював щодня 6-7 годин без промивання протягом року, і у ньому не було накипу. Вода полтавського артезіанського колодязя була такою, що навіть після довготривалого зберігання у ємності вона не втрачала кришталевої прозорості.

Ми спеціально досить детально зупинилися на якості тих підземних вод, аби мати можливість порівняти їх із сучасним станом, через 115 років.




У силу технічних та технологічних обставин спершу для подавання 100 відер води на висоту 105 м за 22 години була потрібна одна парова машина (насос) у 30 індикаторних сил. Проте згодом з розширенням водогону значно вигіднішою була б машина у 60 сил. Тому у Полтаві чи не вперше у Російській імперії була застосована така схема: спочатку в машинній будівлі, розрахованій на три насоси, була встановлена лише одна одноциліндрова парова машина (насос) на 30 сил. Згодом її легко переобладнали на компаунд (2 циліндри) на 60 сил.

Спочатку водогін Полтави не мав чіткої функції пожежогасіння (з метою здешевлення проекту) та через інші обставини.

Схема водогону тоді була такою. Вода з артезіанського колодязя виливалася в невеликий підземний резервуар (6700 відер). Туди ж надходила вода з двох бруклінських колодязів. З резервуару насоси по двох власних трубах діаметром 10 дюймів нагнітали воду в міську мережу, з’єднану з водонапірною баштою.

Машинна будівля (збереглася до сьогодні) складалася з трьох частин: котельної, машинного залу та контори. У котельній знаходилися 2 водотрубних котли системи Герс з перегрівом пари та економайзером системи Гріна. Котли мали поверхню нагріву 34,1 м2. Економайзер мав 72 труби. Він підігрівав котлову воду до 120 °С. Котли топили донецьким вугіллям. Підкачка свіжої води в котли здійснювалася паровим насосом системи Вортінгтон. Втрата котлової води вимірювалася водолічильником Фраже. Димові гази відводилися через цегляний димар висотою 29 м.

У машинному залі спочатку стояли 2 машини (30 індикаторних сил) з кривошипами. Між кривошипами було махове колесо діаметром 2,7 м та вагою ободу – 1710 кг. Паророзподіл був системи «Р.Г. Мантель» з регулятором обертів системи Гартунга. Число обертів машини було від 50 до 70. Діаметр гарячого циліндра – 300 мм, холодного – 450 мм, хід кривошипів – 600 мм. Штоки парових машин приводили у рух ниряла горизонтальних водяних насосів диференційного типу.

Розміри насосів: діаметр ниряла – 170 та 120 мм, хід – 600 мм. Клапани насосів були системи Рилера. Продуктивність за один оберт, встановлена дослідним шляхом, – 1,0824 відра.

Над нагнітальним клапаном насоса був встановлений повітряний ковпак у вигляді кулі. У машинній залі по кутах були встановлені два нагнітальні та два всмоктувальні ковпаки діаметром 800 мм, висотою 3600 мм. Ємкість ковпаків була настільки достатньою, що при роботі насосів не було коливань тиску та витрат води. Усі машини та насоси були виготовлені на заводі Акціонерного товариства «Р.Г. Мантель» у Ризі.

На двох бруклінських свердловинах були облаштовані прямодіючі настінні насоси заводу Отто Шваде. У машинній будівлі був встановлений апарат системи і виробництва заводу «Л.М. Ериксон і К°» (Стокгольм) для показу та фіксації у вигляді діаграми кількості води у баку водонапірної башти, що знаходилася на горі на відстані 760 м від машинної будівлі. У разі виявлення найнижчого чи найваищого рівня води у баку апарат попереджав обслугу дзвінком.

Решту приміщень машинної будівлі займали дві кімнати та водозабірна будка. Машинна будівля з’єднувалася з водонапірною баштою водоводом діаметром 8 дюймів, а з мережею – ще одним водоводом діаметром 6 дюймів.

Ємкість бака водонапірної башти становила 350 м3 (28500 відер). Башта була цегляна, висотою до низу бака 24,75 м. Загальна висота башти зі шпилем – 41,25 м. Вона обігрівалася спеціальною уттермарківською круглою пічкою. У приміщенні водонапірної башти була облаштовано водолічильна станція об’ємно-вагового типу.

Міська водопровідна мережа загалом була кільцевого типу і мала лише декілька тупиків. Вуличні мережі мали наступні діаметри та довжини:

Діаметр труби 8 дюймів – 1 575,4 м (738,4 сажнів)
– « – 6 дюймів – 5 175,9 м (2 425,9 сажнів)
– « – 5 дюймів – 2 939,4 м (1 377,7 сажнів)
– « – 4 дюйми – 12 397,7 м (5 810 сажнів)
– « – 3 дюйми – 5 730,7 м (2 686,0 сажнів)

Разом: 27 819,1 м (13 038,8 сажнів або 26 верст 38,8 сажнів)

На мережі в колодязях було встановлено 107 пожежних кранів англійського типу діаметром 3 дюйми, також було облаштовано 98 засувок Пітта, 21 вантуз, 17 запобіжних клапанів зразка московського водогону та 1 спускний кран.

Середня глибина закладання труб водогону становила 1 сажень (2,13 м). Труби випробовували на тиск 10 атм. у нагірній частині водогону та на 10-18 атм. у низинах міста. Труби та фасонні частини з муфтами було виготовлено на Брянському заводі (Катеринослав). Засувки, крани та інша арматура – на московських заводах.



Для громадського продажу води на мережі було 9 водорозбірних будок та ще одна – у машинній будівлі. Будки були цегляні з житлом для працівника. У будках встановили: 17 кранів для наливу води у бочки, 18 кранів для відер і 7 водопійних корит. Для обліку води у будках було облаштовано 25 водолічильників.

Усі взаємовідносини між водогоном і абонентами та водокористувачами регулювалися докладно розробленими та затвердженими містом правилами. Головним принципом був повний і всеосяжний облік води, що подавалася місту, у т.ч. тим абонентам, які за неї не платили. Для цього використовувалися такі водолічильники: близько 200 одиниць – системи «Тридент», близько 50 одиниць – «Звезда», близько 70 одиниць – «Фаллер», 6 одиниць – «Пчела» та 4 одиниці – «Фраже». Витрати води міськими установами та військами місцевого гарнізону теж були на обліку і оплачувалися як витрати з міського бюджету.

Обладнання домових відгалужень від мережі до водолічильника було виключно монополією водогону, а після водолічильника абонент мав право наймати й інших виконавців згідно з чинними нормами та правилами. Найменший діаметр домового відгалуження становив 1 дюйм.

За перший рік експлуатації водогону (1901 р.) прибутку не було. Проте за другий – чистий прибуток водогону становив 4 664 рублі 55 копійок.

За 1902 рік було подано 23 635 744 відер води чи у середньому 64 755 відер за добу. На одного мешканця добова питома подача води становила тоді лише 1,12 відра чи 13,7 літрів. Найбільша добова витрата була 97 990 відер, найменша – 23 186 (перший день Великодня).

Загалом обсяги води, що подавалася, розподілялися так:

■ з водозабірних колонок 20,3 %; ■ у домові відгалуження – 75,4 %; ■ безконтрольно та безоплатно – 4,3%.
Чисельність абонентів першого Полтавського водогону зростала таким чином: на 01.01.1901 р. – 87; 01.01.1902 р. – 146; 01.01.1903 р. – 189; 01.08.1903 р. – 233.

Як видно з джерел [3], тарифи на воду були диференційовані та залежали від категорії споживача, способу забору води та обсягів. Вони коливалися в межах 11-25 копійок за 100 відер.

Цікавими, на наш погляд, є дані про штат і річну заробітну платню працівників водогону (за 1910 рік): 1 керуючий – 3200 руб.; 1 рахівник – 720 руб; 1 конторник – 240 руб.; 1 комірник – 360 руб.; 2 контролери водолічильників – 960 руб.; 1 розсильний – 216 руб.; 1 машиніст – 900 руб.; 2 помічники машиніста – 1140 руб.; 1 машинний слюсар – 450 руб.; 2 кочегари – 750 руб.; 1 підвізник вугілля – 300 руб.; 1 технік-доглядач мережі – 720 руб.; 2 слюсарі домових відгалужень – 975 руб.; 2 водолічильних слюсарі – 780 руб.; 1 учень слюсаря – 60 руб.; 1 ремісний робітник – 216 руб.; 15 продавців води у будках – 3 228 руб. ____________________________
Разом: 36 працівників – 15 212руб.

Висновки: За багатьма показниками Полтавський водогін того часу може бути зразком і для сьогодення.

1. Дуже висока якість води, яка не потребувала додаткової обробки!
2. Досить високий показник водообліку та оплати за послугу (понад 95 %).
3. Дуже малий рівень безконтрольного відпуску та неоплати води (лише 4,3 %).
4. Місто компенсувало витрати на подачу води певним категоріям споживачів (державні установи, війська тощо)
5. Очевидно , висока надійність мережі та споруд. Аварійно-відновлювальних підрозділів у штаті водогону не було.
6. Забезпечення певних, очевидно, важливих категорій працівників службовим житлом (продавці води у будках).
7. Основне обладнання та труби – вітчизняного виробника.
8. Досить висока (до 10 % і більше) прибутковість водогону (як кажуть за визначенням).
9. На жаль, невисоке питоме добове водоспоживання (близько 1 відра на 1 мешканця). Проте без каналізування міста більшим його й слід було робити.
10. Досить пристойний рівень зарплати працівників.

Автор: В.В.Кобзар

Література

1. Єрмак О.П. Історія обласного державного підприємства «Полтававодоканал». До 100-річчя заснування Полтавського міського водопроводу. 1900-2000. – Полтава: Дивосвіт, 2000. – 310 с., з іл.
2. Рафальский Б.Ф. Водоснабженіе города Полтавы// Труды VІ-го Российского водопроводного съезда, г. Нижний Новгород, 1903 г. – Стр. 569-59.
3. Данилов Ф.А. Водопроводы русскихъ городовъ. – Москва, 1911. – 215 с.
4. Водоснабжение и водоотведение: Энциклопедия / Сост. В.В. Кобзарь, А.В. Кобзарь, под. ред. А.Е.Попова. – К.: Логос, 2002. – 488 с.
 
 
 
 
 
 
 
ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА