Канализационные тоннельные коллекторы в Санкт-Петербурге

Строительство перехватывающих тоннельных канализационных коллекторов в С.-Петербурге началось в 1947 г. В настоящее время протяженность действующих тоннельных коллекторов составляет 183 км, в строительстве находится еще 35 км. Генеральная схема канализации предусматривает на перспективу до 400 км тоннельных коллекторов.

Строительство коллекторов осуществлено с помощью горнопроходческих щитовых комплексов диаметром от 1,88 до 5,6 м. Диаметр тоннелей в чистоте от 1,2 до 4,7 м. Глубина прокладки коллекторов от 10 до 60 м, уклон в основном 0,001.

В С.-Петербурге построен тоннель-дюкер из двух труб диаметром 3,2 м (щит 4 м) и длиной 12 км с 16 подключениями к нему по трассе. Глубина заложения дюкера от 40 до 80 м.
Большинство тоннельных коллекторов имеет первичную обделку из железобетонных тюбингов. Есть тоннели с чугунной тюбинговой обделкой, а также из деревянных сегментов. В основном при строительстве тоннелей применяется железобетонная обделка, обжатая в породу. По первичной обделке создается монолитная бетонная или железобетонная рубашка. В некоторых тоннелях внутренняя рубашка выполнена торкретом по стальной сетке.
Половина тоннельных коллекторов проложена в крайне неблагоприятных условиях с помощью специальных способов: кессона, глубинного водопонижения, замораживания грунтов. Эти мероприятия отрицательно влияют на прочностные характеристики коллекторов. На таких участках в С.-Петербурге произошли три крупные аварии, ликвидация которых обошлась в 4 млн. р. в старых ценах и проводилась в течение года со сбросом в водоемы неочищенных сточных вод. Более надежны коллекторы, проложенные в кембрийских глинах.
В С.-Петербурге проведены научно-исследовательские работы по перепадным устройствам на подключениях к тоннельным коллекторам. Результаты исследовании широко внедрены в практику. В эксплуатации находится около 1000 шахт и буровых скважин с трубчатыми перепадами, а также имеются перепады с соударением потоков энергии падающей воды. Особых сложностей в работе перепадные устройства не создают.
Основные проблемы при эксплуатации тоннелей - коррозия металлоконструкций в шахтах, течи, трещины в сопряжении шахт и буровых скважин с тоннелями, газовая коррозия бетонных конструкций тоннелей и шахт, в которых создаются застойные зоны и неблагоприятные условия для вентиляции. Имели место случаи химической коррозии конструкций шахт.
При организации снегосплава по тоннельным коллекторам вместе со снегом в шахты попадают щебень, камни, кирпичи, металлолом.
Эксплуатация показала необходимость дублирования и кольцевания тоннельных коллекторов, а также организации в них вентиляции, которая является эффективным способом борьбы с газовой коррозией.
Для повышения надежности и долговечности тоннельных коллекторов проводятся работы по совершенствованию конструкций обделки тоннелей, намечается строительство дублеров и кольцевание тоннельных коллекторов, ведутся исследования по вентиляции тоннелей. Найдены интересные решения по использованию для вентиляции перепадных устройств.

Трудно поверить, но до конца 70-х годов минувшего века Ленинград, не имел очистных сооружений. И ежедневно миллионы кубов мутных стоков со всем естественным содержимым шуровали в Неву, канал Грибоедова, Обводный, реки Черную, Ждановку и т.д. и т.п. Затем все это концентрировалось в Невской губе, часть оседала на дно, а часть через Финский залив мигрировала в открытую Балтику. Вот почему финнов и шведов так волнует состояние питерской канализации.

Только в 1978 году на намытом из донного песка острове Белом была пущена в эксплуатацию Центральная станция аэрации городского Водоканала мощностью 750 тыс. кубов сточных вод в сутки. А в 1984 году открыта ее вторая очередь - той же мощности.

А в это время западнее поселка Ольгино Водоканал заканчивал строительство Северных очистных сооружений.

К счастью, их успели запустить в 1986 году. Заложенным же в начале восьмидесятых Юго-Западным очистным суждено было остаться в эмбриональном - замороженном - состоянии.
Вот почему до сих пор около трети городских стоков по старинке шуруют в реки, каналы и Невскую губу.

В цифрах за 2001 год это выглядит так. На очистных сооружениях города ежесуточно перерабатывается 2,2 млн. кубометров. За год набирается более 800 млн. кубов. Неочищенными остались 298 кубометров, или 27% от общего объема сточных вод. При этом 100 млн. из них - ливневые, то есть дождевые и талые воды, а 198 - бытовые, или "хозфекалка".
К слову, "ливневка" тоже должна очищаться, поскольку смывает с городских улиц всю мыслимую и немыслимую грязь. Сегодня же в Петербурге подвергается очистке лишь 42% ливневых потоков.
По каким путям-дорожкам мигрирует использованная нами неочищенная водица?

Если двум третям сточных вод предстоит еще долгое путешествие по подземным коллекторам - а общая протяженность канализационных коммуникаций в Питере превышает 6 тыс. км, - то оставшаяся одна треть из канализационных труб зданий прямиком попадает в каналы и реки, вырываясь "на волю" через систему выпусков. Эти самые выпуски (специалисты ставят ударение на последней гласной, наподобие того как моряки говорят компас) представляют собой, по сути, атавизм городской канализации. Хотя пока еще частично востребованный. Это старинные металлические трубы заложены в начале минувшего века.
Историческая часть города буквально пронизана этими атавизмами, ведь выпуска имеются практически под каждым домом. Если внимательно присмотреться к стенкам набережных, особенно когда уровень воды в водотоках минимальный, можно увидеть отверстия, уходящие под мостовые. Они!
Особенно много действующих выпусков в Центральной части города. Свою канализацию в Неву сбрасывают такие уважаемые заведения, как Артиллерийский музей, Александро-Невская лавра, зоопарк, Военно-морская академия, гостиница "Санкт-Петербург". Кстати, кухню этого отеля оценили чайки, пристрастившиеся к недоеденным постояльцами каше и макаронам. По некоторым сведениям, свои несколько выпусков имеет даже Смольный! Но они достаточно заглублены, поэтому мутные правительственные струи можно наблюдать, только опустившись под воду.

По данным на 2001 год, в Петербурге действовали 125 общесплавных, 47 бытовых и 236 ведомственных выпусков. Максимальное их количество – 49 -выходит в Неву, второе место занимает Большая Невка – 18, на Малой - 14, на Карповке - 8, на Охте - 6, ну и так далее.
Опять-таки трудно поверить, но еще несколько лет назад большую и малую нужду справлял прямо в Неву Эрмитаж! Из него в полноводную красавицу также выходят старинные трубы.
Такого конфуза не могли вынести европейцы, которые предложили подвергнуть реконструкции всю канализационную систему всемирно известного музея.

Проект финансировали Министерство окружающей среды Финляндии, Фонд Европейского союза "ТАСИС", Министерство окружающей среды Дании, муниципалитеты городов немецкого Гамбурга и датского Орхуса, а также Экологический фонд России, Комитеты по природопользованию и охране окружающей среды правительств Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Теперь репутация Эрмитажа безукоризненна.
Впрочем, специалисты к "хозфекалке" относятся терпимо - как-никак органика в природе разлагается. Истинная беда - промышленные стоки. Тяжелейшие удары по рекам и каналам, Невской губе и Финскому заливу нанесли кожевенная промышленность, гальванические производства, металлургия. И если самые вредные производства уже построили собственные очистные комплексы, то часть менее вредоносных продолжает гробить акваторию дальше.
Среди них такие гиганты питерской индустрии, как Балтийский завод, завод "Северные верфи", "Севкабель", Морской порт Санкт-Петербурга, имеющий целых 23 (!) выпуска, нефтепродуктами сдабривают Невскую губу старенькие ТЭЦ... Теперь понятно, почему в пляжные сезоны санитарные врачи объявляют пляжи закрытыми?

В Невской губе ученые обнаружили мертвые зоны - участки морского дна, на которых нет жизни. На них донные отложения для водорослей, рачков, моллюсков, рыбных икринок - что тебе яды с аптечной полки. Причем яды, имеющие свойство растворяться в свежей воде. Нагонит ветер с моря чистой водицы - тут же тяжелые металлы, диоксины и другая гадость начинают ее подтравливать, доводя до приемлемого для нас уровня.
И этот процесс будет длиться многие десятилетия, если не сотни лет. В идеале Невскую губу хорошо бы основательно выскрести. Только куда подевать горы токсичной дряни, где взять фантастические средства? Впрочем, очистка дна - пока бесплодные фантазии.
Водоканал Санкт-Петербурга считает выпуска врагом номер один и ежегодно старается покончить хотя бы с десятком из них, переключая здания на городской коллектор. Однако мощность Северной и Центральной станций аэрации ограничена, поэтому подключить к городской канализации Александро-Невскую лавру, отель "Санкт-Петербург", "Кресты" (кстати, также интенсивно портящие нам Неву) невозможно без ввода новых очистных сооружений.
К великому счастью, достройка Юго-Западных очистных - дело реальное. Силами Водоканала Санкт-Петербурга к проекту привлечены западные инвесторы. Стоимость мероприятия - около 150 млн. евро, из которых больше половины оплатят европейцы. Из них 10 млн. берет на себя Правительство Финляндии. По утверждению специалистов, это будут самые крупные инвестиционные вложения в области защиты водных ресурсов в регионе Балтийского моря. Реализация проекта должна осуществляться силами ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" и скандинавскими строительными фирмами ЮИТ, СКАНСКА, NCC.
Окончательный ввод в строй Юго-Западных очистных намечен в 2004 году. Когда они будут пущены в строй, Питер начнет чистить от 92 до 94 процентов канализационных стоков. И тогда окончательно избавится от позорных канализационных разводов на своем блистательном императорском платье.

17.07.2003.

Николай Егоров

www.karela.osis.ru