Журнал Полимерные трубы - История

Історія водовідведення Києва

КИЇВ ДРУГОЇ ПОЛОВИНИ ХІХ СТ. ТА ПЕРЕДУМОВИ ПОБУДОВИ КАНАЛІЗАЦІЇ

Ще за часів Стародавнього Риму вважали, що про рівень цивілізованості суспільства можна судити з огляду на ступінь розвитку системи каналізації. Помилково вважається, що питанню видалення та утилізації стічних вод людство почало приділяти належну увагу з кінця XIX ст. Однак проблема ця виникла та почасти успішно вирішувалася значно раніше. Так, в Стародавньому Єгипті було збудовано стічні канали, котрим уже понад 2500 ро­ків. Звичайно, що це були лише окремі фрагменти каналізації, які обслуговували храми, палаци та ін. У VI ст. до н. е. в Стародавньому Римі було збудовано відомий канал «Клоака Максима», що частково зберігся до сьогодні.

111_66

Відомі водостічні канали в містах Стародавньої Русі. Зокрема 1367 р. збудовано водостічну трубу від центру Московського Кремля вбік Москви-ріки. Відомі подібні споруди і в Стародавньому Києві.

Звичайно, що до так званої «правильної» системи каналізації в місті було дуже далеко.

За часів Середньовіччя водопостачання і особ­ливо каналізування занепадають. Вузькими вуличками міст збігали брудні ручаї, а мешканці вимушені були ходити захаращеними сміттям стежками. Використані води виливались на вулицю з дверей та вікон будинків. При цьому вважалося достатнім лише попередити перехожих вигуком: «Обережно!» Подібний стан був також у Києві аж до другої половини XIX ст. Ось про що засвідчував сучасник: «…На каждом шагу попадались пропасти, заваленные нечистотами; было много усадеб, где разводили свиней, которые распространяли вокруг ужасный смрад; выпуск на улицы загрязненных вод из дворов, а во время дождей и нечистот – считалось делом обычным и не вызывало с какой-нибудь стороны протеста».

Особливо потерпало від антисанітарії населення робітничих околиць Києва – Шулявки, Солом’янки, Лук’янівки та ін.

«Знаете ли вы, что такое Шулявка? – писав киянин до міської холерної комісії. – Это населенное очень бедным людом предместье Киева, смрадное и антисани­тарное, где на улицах … даже в хорошую по­году стоят гниющие лужи, а на про­тяжении все­го дня проезжает ассенизационный обоз…».

Саме в цих околицях найчасті­ше виникали епідемії холери, дизентерії, тифу.

Досить красномовною в цьому сенсі є допо­відь доктора медицини, санітарного лікаря Києва О.В. Корчак-Чепурківського на V Росій­ському водопровідному з’їзді щодо смертності в місті до часу побудови каналізації і після. З наведених в доповіді таблиць видно, що за рівнем загальної смертності Київ посідав од­не з перших місць у Росії серед великих міст, не кажучи вже про Західну Європу. Не дуже привабливий вигляд мав навіть Хрещатик тих часів – діловий центр міста, посередині якого завжди виблискувала велика калюжа.

111_67

Хрещатик без каналізації та водостоків (ІІ половина ХІХ ст.)

На цьому, загалом неприємному, тлі Київ вступає в другу половину XIX ст. У той же час місто зростає, стає значним торговельним та еко­номічним центром Малоросії. Динаміка зрос­тання його площі забудови та кількості меш­канців підтверджують бурхливий розвиток Києва.

Місто простяглося вздовж правого берега Дніпра на 15–20 верст, починаючи від урочища Наталка і Куренівки й до передмістя Мишоловка, зі сходу на захід на 15 верст від Дніпра аж до передмістя Святошин. Лівобережжя входило то­ді до складу Остерського повіту Чернігівської губернії.

У місті було: 57 вулиць, 101 провулок, 11 площ, 8 мостів, 11 виїздів з міста, близько 5,5 тис. житлових будинків. Працювало 66 про­мислових підприємств, головним чином продовольчих та легкої промисловості. Чільне місце посідали цукрорафінадні, мукомельні, пивоварні, тютюнові, шкіряно- лимарні під­приємства. Працювало також кілька цегляних заводів, бо ж треба було багато цегли для забудови. Серед великих підприємств особливо виділялися «Арсенал», «Південно-Російсь­кий завод» та ін.

Київ поступово ставав одним з найбільших центрів машинобудування в Україні. Вже в 1880–1890 рр. тут працювало кілька десятків великих і дрібних підприємств з 2,1 тис. робітників. Заводи мали 14 парових двигунів загальною потужністю 293 кінські сили.

Подальше економічне зростання міста, збільшення теренів та населення нагально вимагало створення та розвитку необхідних міських комунальних підприємств, особливо системи водопостачання і водовідтворення.

ВОДОПОСТАЧАННЯ КИЄВА В V–XX СТ.

Серед багатьох чинників, що прискорили запровадження в Києві системи водовідведення, чільне місце, звичайно, займає побудова цент­ралізованого водогону у 1872 р.

Перед цим та й після значна частина населення продовжувала користуватися водою з колодязів-копанок, річок (Дніпро, Либідь та ін.) з Андріївських, Киселівських, Лаврських джерел. Але такі засоби добування питної води в великому місті (на той час киян було 120 тис.) жодним чином не відповідали елементарним санітарним нормам. В цілому розвиток водопостачання Києва можна умовно розподілити на кілька періодів.

Перший період (V–XVI ст.): джерелами питної води Стародавнього Києва були річки, ручаї, інші водойми, а також підземні джерела та колодязі-копанки.

Другий період (XVII ст.): в цей час «цент­ра­лізоване» водопостачання Києво-По­долу забезпечувалося за допомогою дерев’я­них труб, прокладених під землею. Зокрема вода подавалася таким водогоном до домініканського конвенту Св. Миколая та Київської духовної академії (Могилянки), на Подолі.

У Флорівському монастирі було збудовано 2, а в Братському – 1 фонтан (басейн), з котрих воду ченці розбирали до обителей. Одночасно фонтани слугували прикрасою Києва. На цент­ральній торговій площі Подолу біля Гостинного двору було збудовано в 1749 р. за проектом архітектора І.Г. Григоровича-Барського фонтан «Феліціал», якого в народі ще звали «Самсон». До цього фонтану надходила вода з нагірних джерел. Павільйон-фонтан мав ще одну цікавинку – сонячні годинники з чотирьох боків, що дозволяло киянам слідкувати за часом протягом усього світлового дня за сонячної погоди. На куполі фонтану було встановлено фігурку Ангела-Охоронця, що оберталася під дією вітру і слугувала флюгером.

Третій період (XIX ст.): запровадження локальних систем водопостачання в окремих відомствах із застосуванням механічних засо­бів – двигунів. У 1857 р. було збудовано локальний водогін для Київського кадетського корпусу з водозабором із ставка на р. Либідь. Вода подавалася нагору за допомогою парових насосів та труб. Дещо раніше (1855 р.) збудували водогін із двома паровими машинами в арсенальських майстернях (інженер Са­він). Потужність парових машин становила 35 та 10 кінських сил. Приблизно в цей же період (1857 р.) вперше застосовано ватерклозети в Київській фортеці. Ще раніше, в 1843 р., у військовому шпиталі Київської фортеці було пробурено першу артезіанську свердловину глибиною 103 м.

Четвертий період (1872–1895 рр.): збудовано централізований водогін з водозабором із Дніпра в районі Поштової площі та очищенням води на піщаних фільтрах.

У 1895 р. було пробурено перші дві артезіан­ські свердловини і підключено до водогону. До березня 1896 р. – ще дві, а до літа 1896 р. – збудовано 7 свердловин.

П’ятий період (1896–1908 рр.): Київ постачався змішаною водою (дніпровською і ар­тезіан­ською, загальним обсягом до 20 тис. м3 на добу).

Шостий період (1908–1939 рр.): Київ отримував лише артезіанську воду в обсязі близько 100 тис. м3 на добу.

Сьомий період (1939–1961 рр.): Київ знову на змішаному водопостачанні. В 1939 р. збудовано Дніпровський водогін продук­тив­ністю близько 100 тис. м3 на добу. Загальна продуктивність водогону зросла майже до 200 тис. м3 на добу.

Восьмий період (1961–1997 рр.): у 1961 р. збудовано першу чергу Деснянського водогону з водозабором із Десни. Місто отримало 3 джерела водопостачання.

Дев’ятий період (1997 р. і дотепер): у Києві поряд з централізованим водогоном запроваджено децентралізоване бюветне водозабезпечення.

На формування системи і схеми централізованої каналізації Києва впливали певним чином і інші фактори. Зокрема кліматичні, гідрогеологічні та топографічні умови. Основним із чинників, звичайно, був Дніпро.

ДНІПРО

Наводимо опис Дніпра станом на другу половину XIX ст. за М. Максимовичем:

«…Днепр третья река по величине в Европе. Общая длина ее составляет 2107 верст. Берет свое начало у южного подножья Валдайской возвышенности из небольшого озера Мшара в Бельском уезде Смоленской губернии. Бассейн Днепра – 600 тыс. кв. верст. От истока Киев находится на расстоянии 1227 верст. Средний ук­лон Днепра – 0,00008. Ширина Днепра в районе Киева и его глубина ве­личины переменные, зависящие от времени года и осадков. Средняя скорость течения у Кие­ва в меженную воду 1,3 фута в секунду. Весенняя пойма 5–8 верст. Наибольшее поднятие уровня до 3,5 саж. Ледостав в Киеве на Днепре 133 дня в среднем за год. Расход воды в Днепре в районе Киева достигает 1735 куб. саж. в 1 сек. в межень, в наибольшее мелководье – 32 куб. саж. в 1 сек. Количество взвешенных веществ в паводок до 140 мг/л. Во­да обладает желто-бурой окраской, мутновата и со слегка болотным запахом. Довольно мягкая».

У Києві були й інші водні басейни, крім Дніп­ра, які впливали на його гідрографію.

111_69

Наводимо гідрографію міста, виконану в 1852 р. за губернатора І. Фундуклея: «…кроме Днепра, замечательны в Киеве еще следующие воды: Почайна, ныне незначительный ручей, вытекающий из Иорданского озера и впадающий в Днепр выше Подола. В старину этот ручей был судоходной рекой, впадающей в Днепр гораздо далее нынешнего места… Другая речка, тоже историческая, – Лыбедь, выходящая в 20 верстах к западу от Киева из с. Борщаговки. Прежде в ней было много воды, а ныне она состоит из трех болотистых прудов с плотинами, из которых изливается в Днепр мелким ручьем ниже Выдубицкого монастыря.

…В северной части города течет ручей, называемый Сырцем, выходящий из родников возле с. Беличи. Он питается множеством родников, на нем 15 прудов с плотинами, через которые он изливается небольшим ручьем в Днепр».

Крім річок і ручаїв в місті була мережа ставків, стариків, озер та заболочених пойм. Всі вони так чи інакше були пов’язані з Дніпром.

Таким чином, бурхливий розвиток міста, своє­рідні гідрогеологічні, ландшафтні умови, складний санітарний стан, особливо після пуску централізованого водогону, слугували пош­тов­хом до будівництва системи централізованого водовідведення міста. Тим паче, що до кінця 70-х років XIX ст. санітарно-епіде­міо­логічний стан в місті максимально погіршився. Про це свідчили об’єктивні аналізи води в районі Києва, виконані міськими санітарними лікарями Щербиною, Маковецьким та ін. в 1874–1879 рр.

Витоки такого стану вони вбачали в першу чергу «...в отсутствии канализации, страшном загрязнении почвы, в особенности Крещатицкого района и Подола, и в существовании весьма первобытных во всех домах выгребных ям, дурно устроенных и еще хуже очищаемых» [3].

Про це вони доповідали 1879 р. на засіданні Правління Київської Міської думи. 

ПЕРШІ КРОКИ (ШОНІВСЬКА СИСТЕМА)

Під тиском міської спільноти та санітарних установ Київська Міська дума була вимушена прийняти невідкладні заходи з покращання са­нітарного стану міста в галузі водовідведення.

У вересні 1879 р. Дума призначає комісію під головуванням професора Є.І. Афанасьєва, для вирішення питання щодо каналізування міста.

Комісії пропонувалося виробити технічні ви­моги до проекту. Зокрема визначити систему каналізування: загальносплавну чи повну роздільну, визначити місце скиду стічних вод та засоби їх знешкодження.

Каналізаційна комісія після багаторічних досліджень, вивчення досвіду каналізування багатьох міст світу дійшла висновку: «…топо­гра­фи­ческое положение холмистого Киева, с одной стороны, благоприятствует устройству канализации, но, с другой стороны, указывает на спуск нечистот непосредственно в Днепр как на простейшее и наиболее дешёвое решение задачи» [5].

Щоправда, в подальшому таке вирішення пи­тання було визнане незаконним і небажаним. Згодом комісія виробила програму для вишукувань та проектування, в основу котрої покладена вимога відводу стічних вод на поля зрошення в районі Куренівки, на вільних землях, що були в 12 верстах від міста вверх по Дніпру.

В 1889 р. складання попереднього проекту каналізації було доручено містом за конкурсом (тендером, як зараз кажуть) представнику англій­ської пневматичної системи каналізації І. Шо­на, московському купцю першої гільдії Карлу Яковичу Балкіну за програмою та технічними умовами, детально розробленими Міською каналізаційною комісією.

В основу цієї програми комісія поставила такі умови: каналізація має бути збудована за повною роздільною системою, тобто розрахованою на приймання лише господарсько-побу­то­вих та виробничих стічних вод, без зливостоків, колектори та механічні пристрої мають бути розраховані на подвійну кількість мешканців (район міста, що підлягав каналізуванню, в пер­шу чергу охоплював 80 тис. мешканців); стічні води мають надходити для знешкодження на по­ля зрошення в місце, визначене містом; там де це буде необхідним, для перекачування стічних вод можуть бути використані пневматичні ежектори системи інженера Шона; вартість всієї системи каналізації має бути такою, щоб за сплати містом не більше 150 тис. рублів на рік на потреби експлуатації, відсотки на кредити та сплату кредитів, весь будівельний капітал (бл. 1600 тис. руб.) був би погашений протягом 36 років.

До речі, крім Балкіна, у конкурсі, як виявилося, брали участь і інші підприємці, зокрема й А.Є. Струве, що збудував у Києві трамвай та водогін. Але перевагу було надано Балкіну.

До кінця 1889 р. К.Я. Балкін та інженер Р.І. Саблін, який з ним працював, виконали ці умови та надали проект каналізування міста, котрий з незначними змінами й доповненнями в 1890 р. був прийнятий Київською Міською думою. А після остаточної доробки його Р.І. Сабліним він був затверджений до виконання в 1891 р.

Наводимо далі сторінки з репринтного видання Пояснювальної рукописної записки до цього проекту з особистим підписом в кінці Р. Сабліна та професора А.О. Фадєєва. На жаль обмежений обсяг статті  не дозволяє надрукувати цей документ, який у повному обсязі текст проекту становить 62 сторінки (в книзі він предстьавлений повністю). Виявлений автором відносно недавно рукопис безумовно є власністю чи надбанням міста, адже виконано цей проект на замовлення Міської управи. На жаль, понад сторіччя назад рукопис із Київводоканалу потрапив до приватної колекції. Автору лише вдалося зробити з нього досить якісну факсимільну копію. А зараз з’яви­ла­ся можливість вперше зробити репринтне видання цього цікавого документа та дати син­хронний типографський передрук тексту Пояснювальної записки за сучасної орфографії мовою оригіналу (російська).

111_70

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ШОНА

Общие положения

Главные принципы системы Шона состоят в следующем:

I, В отдельном отводе сточных жидкостей от дождевых вод.

II, В отводе нечистот, по мере их образования, такими трубами, которые были бы самоочищающимися, и размеры и наклоны которых допускали скорость движения жидкости по трубам приблизительно от 1½ до 2½ фт. в секунду при больших диаметрах и от 2-х до 3½ фут., при трубах с малыми диаметрами.

III, В устройстве правильного, достаточного и недорого стоящего промывания труб.

IV, В недопущении остановок и накопления нечистот между источником образования и местом назначения их.

V, В полной автоматичности всей системы, насколько это практически возможно, и, наконец,

VI, В том, чтобы все нечистоты, образующиеся в обитаемых помещениях, были удаляемы немедля, по их возникновении, непременно до наступления периода их разложения.

111_71

Сравнение системы Шона с другими канализационными системами

 

111_72

Первый основной принцип раздела дождевых вод от нечистотных жидкостей принимается инженером Шоном вследствие громадной трудности выработки удовлетворительного проекта по общей сплавной системе. В самом деле, при общей сплавной системе сточные трубы должны быть, во-первых, устроены таким размером, чтобы могли вмещать в себя максимум дождевой воды и нечистот, иначе возможны наводнения в подвалах и низменных частях города; во-вторых, в сухую погоду и в наши длинные зимы, когда по трубам протекают лишь нечистотные жидкости, скорость движения их по трубам становится чрезмерно медленною, следствием чего является отложение осадков, которые, приходя затем в разложение, выделяют нечистотные газы, заполняющие целиком все трубы. По всей длине сточных труб газы эти развиваются и переходят в виде заразных начал в жилые помещения, а также выходят наружу через сточные решетки. Еще сильнее и осязательнее окажутся вредоносными для населения эти газы после сильных дождей, когда горизонт дождевых вод, входя в каналы, вытесняет их из труб наружу. Точно так же, даже и при сравнительно малых дождях, уличная грязь и сор, попадая в каналы, дают осадки и тем сильно вредят каналам и трубам, которые тогда уже перестают быть санитарными проводниками нечистот и для очистки их требуется целая армия рабочих сил, что наблюдалось нами в Париже, Берлине и Лондоне.

Если ко всему этому прибавить громадную стоимость и трудность постройки каналов с большим поперечным сечением и прокладку их на больших глубинах, а равно взвесив также все излишние расходы эксплуатации при перекачке громадных масс жидкости с дождевою водою, затруднительность распределения перекаченных, сильно разбавленных жидкостей на поля орошения, особенно при нашем суровом климате, то станет более чем ясно, отчего за последние 25 лет большинство известнейших инженеров Европы и Нового Света, а во главе их инженер  Шон, стали критически относиться к общей сплавной системе и бесповоротно перешли к более совершенным раздельным системам как в санитарном, так и в экономическом отношениях.

По Шону, самый главный и вполне законный принцип — это раздел сточных жидкостей от дождевых вод; затем идет уже способ расположения сети сточных труб, который заключается в следующем:

город, или местность, подлежащая канализированию, разбивается на участки, размеры которых всецело зависят от естественных топографических условий местности. Если местность представляет из себя равнину или почти горизонтальную плоскость, то, по возможности, в центре каждого участка располагаются в особых шахтах металлические, совершенно герметические приемники — так называемые эжекторы, для всей сточной жидкости из зданий всего участка и образуют так называемые эжекторные станции.

Для стока же жидкостей от зданий к эжекторам проводятся обыкновенные бетонные или хорошо обожженные глазурованные глиняные трубы.

Ввиду того, что всегда есть возможность разбить канализируемое место, хотя бы и совершенно плоское, на произвольное количество участков, понятно, что сточным и дождевым трубам весьма легко придать хорошие наклоны для обращения их в самоочищающиеся и незасоряющиеся проводники. Это важное об­стоятельство весьма легко выполнимо в совершенстве только при системе Шона, но нельзя сказать того же про сплавную или какую-либо другую систему; хотя на первый взгляд оно может показаться весьма легко исполнимым, но на деле оно встречает массу технических трудностей и вызывает громадные затраты.

(Далі буде)

Автор: В.В. Кобзар

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА