Історія водовідведення Санкт-Петербургу

21 Липня 2009г.

Збирання нечистот з відхожих місць Петербурга. Перші проекти з вивезення нечистот з міста

«... Існуючий спосіб видалення нечистот в Санкт-Петербурзі своєю примітивністю далеко поступається стародавньому Риму. Велика частина нечистот, скупчившись в дерев'яних колодязях, потрапляє у вуличні деревяні труби, але частина рідини внаслідок їх проникності потрапляє в грунт, а інша виливається в природні протоки, перетворюючи їх у вогнища зарази. Крім того, завдяки незначній швидкості течії, опади, що відклалися на дні труб не змиваються навіть під час злив, і, загния, поширюють шкідливі гази через безпосередньо з'єднані з ними приймачі дощових вод. У деяких частинах міста залишилися ще вигрібні ями, рідина, що просочується з них потрапляє до грунту і повітря. Тому в Петербурзі незвичайно високий відсоток смертності, що перевершує не тільки всі столиці Європи та Північної Америки, але навіть, наприклад, такі міста, як Рангун, розташований в низинній болотистій місцевості Індо-Китаю у гирла р. Ірраваді ».

З введення в проект каналізації Л.П.Шішко [6].

Розвиток такого великого промислового центру, як Петербург минулого століття, не могло не змусити звернути пильну увагу на питання водовідведення. Фікальні стоки в кожному будинку потрапляли в дворові вигреба і періодично вивозилися асенізаційним транспортом. При організації місцевих водопроводів і особливо централізованого міського водопроводу в 1863 році кількість нечистот різко зросла, і вивіз їх вимагав значних коштів. У міру збільшення населення Санкт-Петербурга і застосування вотерклозетів стічні води з них і вигрібних колодязів повсюди зливалися в систему труб і каналів, прокладених спочатку для осушення території та відведення атмосферних вод.

Збирання нечистот та їх вивезення, як і в інших містах Росії, було індивідуальною справою окремих осіб і в рідкісних випадках здійснювалося організованими товариствами. Для збору нечистот використовувалися, починаючи з моменту народження міста, різного роду приймачі, вигреба, ями і ящики. Вони могли бути відкритими і закритими. У житлових будинках застосовувалися в основному вигреба, помийні ями і гнойові ящики для збору посліду від коней та інших тварин. Найбільш поширеними були «постійні і рухливі» вигреба. «Пристрій їх видозмінюється в залежності від їх призначення: укладати нечистоти в змішаному стані рідких з твердими або окремо ...» [3].

До 60-х років XIX століття були вироблені основні вимоги до «постійним вигребів». Вигреби «повинні бути непроникними, перешкоджати просочуванню рідини і прониканню газів, добре вентильованими ... Краща форма для вигрібів ... пряма циліндрична. Для полегшення очищення ... їхньому дну потрібно надавати форму, яка сходиться до однієї точки у вигляді напівкруглого зводу .... Отвір, який залишається у зводі для проходу, робиться достатнім для опускання відразу двох, тому що іноді відбуваються удушення робітників газами »[3]. Внутрішня поверхня покривалася непроникним смолистим складом. Рекомендованими матеріалами були «піщаник, глинисті сланці; через брак їх можна використовувати цеглу, але сильно випалену ... толщиною рівною 1/3 довжини, при кладці якої треба якумога зменшувати шви. У Санкт-Петербурзі кращий матеріал для вигребів - бутова плита »[3].

Конструкція вигребів залежала від способу сепарації (відділення рідких частин від твердих), яких в той час існувало три: переливання, фільтрування і прилипання. Спосіб переливання застосовувався здебільшого до постійних вигребів. На рис. 1 показаний приклад постійних вигрібів, а на рис. 2 і 3 - рухливих з різними способами сепарації.

Тим не менш, в Санкт-Петербурзі постійні вигреби історично влаштовувалися переважно з дерева, пластин або колод, «без всіляких допоміжних поліпшень» [2]. Враховуючи наявність нещільностей між ними, а також здатність дерева пропускати рідину через себе, рідкі нечистоти просочувались крізь стінки і просочували грунт, навколо вигреба або інші приймачі нечистот, «нечисті рідини фільтрують до грунту, поширюючись в ньому усюди, де, розкладаючись, випускають гази, псують повітря »[2]. Пропонувалося обводити вигреба дренажними трубками з випуском води в міські стічні труби і колектори, але стан останніх у місті був абсолютно незадовільним. При цьому взагалі про користь дренування в такому місті, як Петербург, говорилося багато. Наводилися приклади, що з пристроєм дренажу в містах Англії смертність населення значно зменшилася.

До цього часу у багатьох містах Європи рідкі стоки спускалися в міські колектори без очищення, але в Санкт-Петербурзі «рідкої частини» було «не дозволено пропускати в міські труби за законом; брудна дощова вода повинна впускатися, попередньо піддана фільтруванню в водоочисних колодязях, облаштованих зазвичай у дворах »[3]. Ці колодязі складалися зазвичай з трьох камер, розділених перегородками. «Середня камера водоочисна, що заповнюється бруковим каменем, проміжки між якими і становлять фільтри» [3]. Але спосіб цей був малоефективний, а очищення таких «фільтрів» була практично неможлива і тому «колодязі, постійно засмічені, не діють, а нечистоти впускаються, незважаючи на заборону законом, відкритими трубами, тому що відвозити рідину коштує досить дорого». Очищення вигреба, після відкриття люка, проводилось переливанням відрами і баддями (рис. 4) з вигреба, потім їх вміст переносили в кожухах (рис. 5) в ящики або бочки. При цьому навколо поширювався сморід. Для нейтралізації останнього або, принаймні, зниження його, «в Санкт-Петербурзі з 1852 р. стала вживатися так звана Жданівська рідина, на яку видано привілей. Рідина ця є не що інше, як пригоріло-деревинно-оцтово-кисле залізо; вона готується розчиненням старого залізного брухту в пригоріло-деревинно-оцтовый кислоті. Дія її та ж сама, як і залізного купоросу ... Жданівська рідина має перевагу перед купоросом, як засіб протигнилесне, бо містить креозот. При справді зниженій її ціні, вона для Санкт-Петербурга є кращим засобом »[3].

На жаль, її використання виконувалося небагатьма підрядниками. Вивезення нечистот проводилось на городи і місця звалищ за межами міста. У навігаційний час ящики з нечистотами відвозили до пристаней: на Фонтанку у Соляного містечка, на Катерининський канал біля Круглого ринку, біля казарм екіпажу гвардії, на річку Пряжку поблизу Бердова моста і в інші місця. На цих пристанях нечистоти з ящиків переливалися у відкриті човни. Від пристаней човни з нечистотами повинні були плисти до Гутуевского острову а там їх повинні були звалювати на поле, але насправді човни доходили до узмор'я, де нечистоти зливались у воду. У 1859 році територія гирла Фонтанки при потраплянні до Неви була настільки забруднена, що «в самому виході до Неви на низьку воду насилу можливо пробратися на ялику; причина тому звалка нечистот, які повинні були вивозити на узмір'я» [2].

За зливання нечистот з ящиків в човни човнярі отримували 20 копійок за ящик, і щоб більше отримати грошей, вони, при недогляді поліції, відкривали люки і частина нечистот випускали тут же, в річку або канал.

У зимовий період ящики з нечистотами відвозили на Гутуевській острів, до Мітрофаніевского кладовища, до Царськосельської залізниці, де вона перетинала Ліговський канал, на Глухоозерську ферму та інші відведені місця.

Вивезенням нечистот займалися багато осіб, отримуючи плату за контрактом або без контракту за домовленістю з окремими домовласниками.

У грошовому відношенні спосіб вивезення нечистот був дуже дорогий. За відомостями санітарної комісії при Міській Думі, на очищення нечистот з будинків і вулиць на території міста, розташованої по лівій стороні річки Нева, в 1868 році було витрачено 722 562 рубля. У 1873 році сума зросла до 829 852 рублів, причому за контрактами було витрачено 513 273 рубля, а видалення нечистот на бесконтрактній основі - 316579 рублів. За переписом на 1873 в зазначеній частині міста було 4707 будинків, в яких проживало 466 544 людини. Загальне число вигрібних ям у цих будинках становило 14533 і помийних ям - 6119.

З появою в місті водопроводу в багатьох будинках стали встановлювати вотерклозети. Відведення нечистот в таких будинках у багатьох випадках здійснювалось в міські каналізаційні труби через наявні при будинках вигреба.

Такий спосіб видалення нечистот призводив до забруднення водних протоків, з якими пов'язані каналізаційні трубопроводи. Так почалося повсюду забруднення річок і каналів, що знаходяться в межах міста. Пропонований пристрій дренажних систем міг вирішити на той період проблему відведення рідких стоків у численні водні протоки міста, особливо до Неви, що має величезу добову витрату води. У багатьох великих містах світу стоки дезінфікувались перед спуском в систему під наглядом поліції. Наприклад, у Франції щодня в 9 годин вечора проводилась чистка та дезінфекція вигріебів. Пропонувалось і в Петербурзі «справний пристрій і утримання» вигрібів забезпечувати постійним наглядом поліції. Рідкі стоки, попередньо дезинфікуючи, випускати в міські мережі, а спуск твердих частин в труби заборонити. При цьому пропонувалось збільшити число рухомих вигребів у знову побудованих будинках. В цей же час ведуться жваві дискусії з влаштування в Петербурзі «публічних пісуарів», але і тут питання зупинось на пристрої підземних вигребів, а також у проблеми з водопостачанням в зимовий час.

Слід зазначити, що наприкінці сімдесятих і у вісімдесяті роки становище з видалення нечистот дещо покращилось. Це було пов'язано з посиленням нагляду поліції за своєчасним і більш частим видаленням нечистот з вигребів, а також вживанням засобів проти сморіду.

У цей же період були введені герметичні бочки для вивезення нечистот. Це було пов'язано з появою Петербурзького Товариства асенізації, яке і стало застосовувати ці бочки. Товариство, що діяло спочатку приватно, було узаконено 23 травня 1875.

Система каналізаційних трубопроводів, що стихійно виникла у Санкт-Петербурзі в сучасному трактуванні може бути названа загальносплавною. Питання про будівництво в місті каналізації, що відповідає санітарним вимогам, стало дуже актуальним у 60-х роках XIX в. Необхідність будівництва в місті каналізації викликалось постійним, хоча і повільним, погіршенням стану водних протоків і періодично виникаючими епідеміями інфекційних хвороб. Як казалось вище, значним поштовхом до здійснення в місті каналізації стало будівництво водопроводу. Подальший розвиток водопостачання не могло здійснюватись за відсутності каналізації. Цей взаємозв'язок виявився відразу ж після введення в дію централізованого водопроводу. Будівництво вуличних підземних водостічних труб проводилось на кошти міста, і відав ними Комітет міських будівель, а 2 вересня 1864 при міському самоврядуванні була заснована спеціальна «міська комісія з влаштування в С-Петербурзі мостових і труб для відведення нечистот».

У 1865 році комісією було оголошено конкурс на складання проектів для відводу нечистот з домоволодінь і пристрої мостових в місті. В умовах конкурсу зазначалося, що при проектуванні міської каналізації необхідно враховувати наявність існуючої тоді системи підземних каналів і трубопроводів.

Грунтові води і пристосування для дренажу грунту

«Одним з важливих санітарних заходів в населених місцевостях визнається збереження постійного рівня грунтових вод, для чого потрібно звичайно при влаштуванні відостків потурбуватись про належний дренажний грунт».

Питання каналізації Санкт-Петербурга завжди було тісно пов'язане з питанням дренування грунту, якие з моменту заснування міста було чи не найважливішим. За час існування міста гідрографічна мережа Петербурга зазнала значних змін. І якщо при виникненні міста будувалися численні штучні канали для осушення території, то вже з середини XVIII століття стали засипатись непотрібні (як тоді вважали) канали, струмки і водойми. Берегова лінія Неви та її рукавів змінювалась при будівництві набережних, берега випраямлялись, і у річок відвойовували значний простір. Проблема захисту міста від повеней виникла з першим каменем, покладеним в основу Петропавлівської фортеці. У місті постійно вивчались причини повеней і розроблялись проекти захисту. «Немає жодного сумніву, що великі підняття чи менші падіння рівня Неви повинні мати важливий вплив на положення рівня грунтових вод, навіть і в тому випадку, якщо ці води суть атмосферні» [4].

Підвищення води в Неві створювало постійно проблеми і з водовідведенням. «Ми бачимо дуже часто, що підвищення рівня Неви, закриваючи гирла водостічних труб, позитивно перешкоджає стоку нечистот по них в канали і річки; нерідко ж вода проникає по ним далеко в труби і при повенях виступає навіть на вулиці» [2]. Тому з самого початку міська комісія, заснована в 1864 році, звертала увагу на взаємозв'язок низинного положення міста, високого знаходження грунтових вод і проблеми, які може викликати зниження рівня грунтових вод при будівництві каналізації, тому що «пристрій каналізації викличе таке пониження грунтових вод, яке може спричинити за собою гниття лежнів під основами деяких будинків »[6].

Питання про грунтові води встали особливо серйозно при розробці перших проектів міської каналізації. В.Ліндлей в пояснювальній записці вказує з посиланням на видання Центрального Статистичного комітету Міністерства Внутрішніх справ 1870 р., що «воду в тутешній місцевості ... можна отримати на 5 різних глибинах: негайно ж; на глибині 62 футів; на глибині 400 футів; на глибині 520 футів і, нарешті, на глибині 600 футів »[4]. Він вважав, що «грунтова вода є наслідком атмосферних опадів, але крім цього ... Петербурзький грунт у верхніх делювіальних і чорноземних пластах »отримує воду з Неви, і висота її регулюється рівнем води в Неві і незалежна від підземних джерел. У 1872 році міська комісія визнала необхідність збору інформації з цього питання для розробки проекту міської каналізації. Планомірне дослідження грунтів міста і положення грунтових вод вперше почали в 1874 році, коли було пробурено 46 свердловин. Саме ці дані приймалися надалі за вихідні у всіх проектах водостоків Санкт-Петербургу. Всі свердловини були пробурені в «незаріченій» історичній частини міста. Незважаючи на те, що ці свердловини були також пробурені для спостереження за становищем грунтових вод, заміри до 1876 року було виконано лише один раз - при бурінні. У 1876 році Міська Дума зробила розпорядження «виробляти постійні щотижневі спостереження над рівнем грунтової води, а рівно і над температурою в 16 призначених для цього пунктах на протязі року. І разом з тим робити такі ж спостереження над рівнем і температурою Неви і каналів, що може призвести до роз'яснення питань про ступінь впливу в р. Нева і каналів на зміну рівня грунтових вод »[4].

Крім цього, постійно піднімалось питання про забруднення грунтових вод при влаштуванні як вигребів, так і централізованої системи каналізації. Зазначалося, що «грунтові води не повинні при цьому мати пряме сполучення з водостоками, так як при допущенні такого сполучення сточні води могли б за відомих обставин витікати до грунту» [5]. Саме тому вважалося за необхідно звернути увагу на непроникність споруджених водостоків, особливо у зв'язку з їх прокладанням нижче рівня грунтових вод - з одного боку, з причини можливого забруднення грунтових вод, а з іншого, через неможливість розрахунку втрат відводних вод і перетину водостоків через нерегульованість потоку грунтових вод. «З плином часу при поганій конструкції водостоків в них можуть відбуватися несправності, і приплив грунтових вод може значно зрости проти початкових припущень» [5].

Крім того, існувала думка, що «якщо водостічні канали укладені на достатній глибині і з достатнім ухилом і кількість грунтових вод незначна, то дренаж може бути і не обов'язковим. Грунтова вода, слідуючи по грунті уздовж стінок каналів, стікає в знижені точки мережі »[5]. Вважалося, що у всіх європейських містах, де створювались міські системи каналізації, рівень грунтових вод знизився до певної позначки без дренажу, «але дія подібного дренажу, який складається з водостоків, уздовж стінок якого стікає грунтова волога, досить невизначена і не дає впевненості в його достатньості ». Тому пропонувалось при влаштуванні каналізації в Петербурзі «водостічні канали оточити провідниками вологи: шаром великого піску або гравію, найкраще, який, буде іти до поверхні бруківки. При цьому слід оточити піском і всі колодязі, що зустрічаються на шляху водостоків ... Цього простого засобу буває цілком достатньо, щоб шар землі вище дна колектора був сухий і щоб грунтові води тримались на одному постійному середньому рівні »[5].

У Санкт-Петербурзі в багатьох місцях такого рішення для забезпечення дренування території було безумовно недостатньо, і пропонувалось в окремих випадках влаштовувати «особливі дренажні пристосування. Такими пристосуваннями можуть бути гончарні і штейнгутові основи овалоїдальних колекторів, але ... цього роду підошви мають суттєві недоліки і повинні бути уникнені. Так само не можна взагалі рекомендувати укладку дренажних труб, хоча б і незалежних, під колекторами. Незрівнянно краще класти дренажні труби поряд з водостічними каналами або навіть трохи вище їх. ... Для дренажу беруть звичайні гончарні труби без муфт, які й укладають впритул в шарі великого піску або гравію. Діаметр ... цих труб ... залежить від кількості відвідних вод і нахилу, але звичайно робиться в 11/2 - 2 дюйма (40-50 мм). При великому припливі краще класти поруч дві труби, ніж занадто збільшувати їх діаметр. ... Якщо глибина закладання або взагалі становище дренажних труб таке, що їх не можна гирлами примкнути до річки і каналів, то для відведення зібраної дренажем води укладають поруч з водостічними колекторами особливу відвідну трубу. Але такий пристрій обходиться взагалі дорого. Тому в подібних випадках гирла труб закладають у водостічні колодязі, але при цьому дренажна труба повинна мати глибокий гідравлічний затвор і, щоб під час літніх посух від випаровування в ньому води він не став некорисним, його потрібно розташовувати таким чином, щоб було можливо поповнення його водою з водопровідної мережі. Інакше заражене повітря з водостоків може проникати до грунту. Для того, щоб під час заповнення колекторів стічними водами вона не залила дренаж, гирла дренажних труб повинні бути забезпечені затворами у вигляді невеликого щита або кульового клапана.

Осушення невеликих дворових ділянок легко досягається за допомогою засипки стічних труб до самої бруківки шаром піску, який з'єднується з піском, оточуючим вуличні водостоки. При великих дворових ділянках осушення надійніше здійснювати за допомогою дренажних труб, засипаних піском і прилеглих до вуличного дренажу. Для засипки дренажних труб застосовується виключно пісок, тому що по своїй проникності він відтає швидше інших грунтів, що особливо важливо в нашому суворому кліматі, так як, поки не відтане оточуючий трубу шар землі, дренаж діятиме незадовільно »[5].

На підставі вищевикладеного можна констатувати, що в Петербурзі історично застосовувалась не система дренажних труб, а засипка водостоків дренуючими грунтами. Саме поняття прифундаментного дренажу, застосовуваного в даний час, набуло широкого поширення тільки в 1930-і роки. Перші ж досліди в цьому напрямку для оберігання фундаментів будівель старої споруди відносяться до середини XIX століття. Як приклад, у книзі «Основи і фундаменти» Карловича розглядаються роботи, проведені в 1858 році в м. Бобруйську [7].

Дійсно, в Санкт-Петербурзі, в центральній частині міста, піднятою майже на 3 м над рівнем Неви, з безліччю природних і штучних річок і каналів, які є своєрідними дренажними каналами, з численними водостоками, також зниженим рівень грунтових вод і які осушують територію, по всій видимості, не було потреби будувати спеціальну дренажну систему, окрім як в дуже занижених місцях. Крім того, не потрібно забувати високу якість сспоруджених в Петербурзі фундаментів, а оскільки будівлі будувалися на палях і лежнях, то зниження рівня грунтових вод могло призводити до всихання оголовків паль і лежнів, що негативно відносилось до будівель.

Також можна зробити висновок про те, що водостоки Петербурга, що працюють історично по загальносплавній системі, не несли функцію дренажних каналів, так як це могло призвести до зараження грунтових вод фікальними стоками. Навпаки, водостоки створювались водонепроникними.

Це підтвердили і розкопки, проведені в Ермітажі в 1993-94 рр.. Кладка каналів XVII-XIX століть, виконана в 21/2 цегли, не втратила своєї водонепроникності до теперішнього часу, незважаючи на те, що їх підошва розташована нижче рівня грунтових вод (рис. 6). Проект водовідведення Великого Ермітажу передбачав прокладення нових труб всередині каналів XIX століття, але про це буде розказано в наступних статтях.

Література

1. Георги И. Описание Российского столичнаго города Санкт-Петербурга, 1794.
2. Штукенберг А. Санкт-Петербург в строительном отношении. – Журнал главного управления путей сообщения и публичных зданий, т. 37, 1862.
3. Васильев А. Материалы для проекта сточных труб и мостовых в городах и преимущественно в г.Санкт-Петербурге. – Журнал главного управления путей сообщения и публичных зданий, т. 37, 1862.
4. Линдлей В. Водостоки столичного г. Санкт-Петербурга сэра Вильяма Линдлея. Проект на устройство водостоков на пространстве между р. Б. Невою и Обводным каналом. Пояснительная записка. 1884.
5. Тимонов В.Е. Водоснабжение и водостоки. СПб., 1899.
6. Шишко Л.П. Проект канализации г. Санкт-Петербурга. 1913 г. Пояснительная записка, ч.1.
7. Основания и фундаменты. Составитель В. Карлович. 1869.
8. Пояснительная записка к проекту канализации г. Петрограда, 1916.
10. Эрмитаж. История строительства и архитектура зданий. – Л.: Стройиздат, 1989.
11. Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. – СПб: Стройиздат, 1999.
12. Санкт-Петербург – Петроград – Ленинград. Энциклопедический справочник. – БРЭ, 1992.

Джерело: "Полімерні труби - Україна"

«Технічний стан одеських мереж водопостачання та водовідведення незадовільний»

29.03.2007

ПЕК Санкт-Петербургу вибирає полімерні труби

25.11.2009

Компанії Georg Fischer і AGRU - історія і сьогодення

24.02.2010

Знайшли помилку? Виділіть мишкою текст, і натисніть Ctrl + Enter.