alex_avr (alex_avr2) wrote in engineering_ru,
alex_avr
alex_avr2
engineering_ru

Третий мытищинский водопровод

Оригинал взят у alex_avr2 в Третий мытищинский водопровод
Недавно московскому водопроводу исполнилось 212 лет. Все эти годы водопровод непрерывно развивался преодолев путь от крохотной кирпичной галереи до современной огромной сети водоснабжения Москвы, которая раскинулась на несколько регионов. Сегодня я расскажу про один из самых интересных с точки зрения инженерной истории этапов развития водопровода на рубеже 19-20 веков, когда технологии менялись с огромной скоростью, паровые двигатели соседствовали с электромоторами, а футы с аршинами, дюймами и саженями.




Я уже обзорно рассказывал про общую историю московского водопровода (часть 1, часть 2), поэтому тут дам лишь самое краткое описание, а подробности можно почитать по ссылкам.

Первый общегородской водопровод в Москве был запущен в 1804 году и был полностью самотечным - вода текла по кирпичным галереям.



Начинался он в районе нынешних Мытищ, около верховий Яузы, из естественных ключей, которые давали чистую воду. Производительность этого водопровода была примерно 200 000 ведер в сутки (объем воды в водопроводе и канализации Москвы измерялся в ведрах до 50х годов 20 века, одно ведро равняется 12-ти литрам). Ввиду конструктивных недостатков, полноценно этот водопровод никогда не работал - большая часть чистой воды терялась через трещины галереи по пути в Москву, зато вместо нее в галерею проникала грязная грунтовая вода, преимущественно из района Сокольников. Некоторое время галерею латали, но в 1820х годах ее самую ветхую часть продублировали чугунной трубой диаметром 20 дюймов, а в 1850х она была продублирована полностью от Мытищ до центра Москвы. Так появился второй мытищинский водопровод с производительностью около 500 000 ведер в сутки. Однако, к концу 19 века производительности и этого водопровода перестало хватать - Москва быстро росла, воды требовалось все больше и больше. И тогда было принято решение построить третий мытищинский водопровод фактически с нуля. Про него сегодня и пойдет речь.

Устройством третьего мытищинского водопровода занялся Зимин Николай Петрович. Работы были разделены на несколько этапов, растянувшихся более чем на десять лет. Первый строительный период проходил в 1890-1893 годах, второй в 1897-1906 годах. А в 1908 году за авторством Зимина была выпущена следующая книга:



С большим удивлением было обнаружено, что скан этой книги сделан компанией Google, а один из экземпляров хранится в Гарварде.



Далее я буду давать множество выдержек из этой книги, т.к. на мой взгляд она крайне интересна с инженерной точки зрения, позволяя ощутить дух того времени. Целиком книжку можно скачать по сслыке.

Итак, к концу 19го века воды второго мытищинского водопровода перестало хватать и было принято решение построить третий водопровод с производительностью 1 500 000 ведер в сутки. Водопровод состоял из нескольких ключевых сооружений.



Голубым цветом на карте обозначена водоподъемная станция в Мытищах, где собственно и происходил забор артезианской воды. Зеленым показана Алексеевская водокачка и Алексеевский запасной резервуар. Красным кружком обозначено место где находились Крестовские водонапорные башни, а красной линией сама линия водопровода. Кроме этого в центре города была проложена протяженная сеть водопроводных труб.

Водопроводная станция в Мытищах

Изначально вода в Мытищах появилась можно сказать сама. Из под земли били ключи с чистой водой. При строительстве первого самотечного водопровода эти ключи просто обустроили - построили кирпичные бассейны и проложили от них трубы к кирпичной галерее.



Однако, производительность естественных ключей была не высока. Также небольшой была и пропускная способность самотечной галереи. Для повышения производительности в конце 19 века было решено пробурить скважины и выкачивать воду из под земли с помощью паровых машин. Эти же машины должны были подавать воду в две напорные трубы диаметром 24 дюйма, идущие в город.

Для реализации проекта на территории будущей станции был пробурен ряд скважин, которые были соединены одной общей трубой, подключенной к паровым машинам установленных в машинном здании. Пар в машины подавался от паровых котлов установленных в том же здании и питавшихся нефтью из специальных резервуаров.

Машинное здание первого этапа строительства в наши дни:



И в 19 веке:





Внимательный читатель заметит, что здание достраивалось. Это свойственно практически всем сооружениям московского водопровода.

А вот и один сохранившийся (из двух) нефтяной бак из клепанной листовой стали. Сейчас используется как склад.



Нефть возили лошадями:



В 1892-1893 годах водопровод был запущен в эксплуатацию, но уже на тот момент его производительности не хватало - Москве требовалось почти в два с половиной раза больше воды - 3 500 000 ведер в сутки, поэтому станцию решили расширять, построив второе машинное здание и установив дополнительные паровые машины с насосами. Однако тут встала большая проблема. Дело в том, что принудительное откачивание воды из скважин приводило к тому, что уровень грунтовых вод понижался, что в свою очередь приводило к тому, что старые паровые машины просто не смогли бы откачивать воду с необходимой глубины. Для решения этой проблемы пришлось бы устанавливать новые машины с большим заглублением, а старые переносить ниже, что повлекло бы за собой колоссальные расходы. Кроме того, необходимо было построить вдоль скважин на глубине тоннель, в котором бы проходили все трубы, что тоже не сказывалось положительно на сложности и стоимости строительства.



Однако, решение проблемы подкралось с неожиданной стороны. К тому времени электрические моторы уже активно внедрялись в производство. Было решено попробовать использовать насосы погружаемые в скважину с приводом от электромотора, для откачки воды. Было заказано несколько разных типов насосов. Первые эксперименты оказались неудачными. В них использовались насосы поршневого типа. Из-за сильных вибраций они были подвержены быстрому износу, кроме того вибрации приводили к тому, что из окружающих грунтов в скважине выбивались мелкие частицы, которые делали воду мутной и еще больше увеличивали износ насоса. Однако, затем были опробованы центробежные насосы, которые показали очень хорошие результаты и в результате было принято их и использовать.

Применение отдельных насосов на каждой скважине очень сильно упрощало всю систему. Во-первых отпала необходимость углубления паровых машин. Во-вторых отпала необходимость в строительстве подземной галереи с множеством ответвлений к скважинам:



В-третьих появилась возможность разнести скважины на большее расстояние, т.к. теперь к ним требовалось тянуть лишь электрические провода и напорные трубы на небольшой глубине, что было существенно проще чем поддерживать единую всасывающую систему.

Так как уровень грунтовых вод понижался, то был пробурен новый ряд скважин на бОльшую глубину и бОльшего диаметра, чем первые. Заметьте, в инженерном документе тех годов вполне себе упоминается термин "дыры", вместо отверстий, а в еще одном месте они мило названы "дырочками" :)



Над каждой скважиной устанавливался деревянный сруб, в котором располагался мотор приводящий в движение насос опущенный в скважину.



Питание насосов осуществлялось по воздушной линии:



Несколько срубов сохранилось и до наших дней:



Однако для питания насосов требовалось электричество. Разумеется в те годы ни о какой электрификации в Мытищах и речи не шло, поэтому на станции было построено отдельное здание электростанции. Там были установлены пародинамы, которые использовали пар от тех же котлов, что и паровые машины. Электростанция в наши дни:



А вот, что писал об устройстве электростанции Зимин:



Очень интересно читать термины тех времен: "катающаяся балка", "50 периодов в одну секунду", "распределительная доска" и т.п. В более ранних документах я встречал термин "огненные машины", применительно к паровым. Пройдут годы и появятся современные термины, ГОСТы и стандарты, но тогда было вот так.

Отдельно и во всех подробностях рассмотрены паровые машины. Как я уже говорил выше, располагались они в машинных залах. Паровая часть машины находилась на уровне земли, насосная же находилась в специальной шахте под зданием.





Диаметр маховика составлял 6 метров.



А вот так машины выглядели в реальности:



Стимпанк :)



Новое машинное здание (впрочем практически идентичное старому) сохранилось до наших дней:



Архитектором большинства сооружений третьего мытищинского водопровода стал Геппенер Максим Карлович, он же был архитектором множества других промышленных и не только зданий в Москве.





На кирпиче можно заметить клеймо:



А вот паровых машин внутри здания, увы, не сохранилось. Впрочем там все равно интересно!



В центральной части ныне почти пустого зала можно увидеть круглый проем:



Заглянув туда можно обнаружить металлическую винтовую лесенку:



А спустившись - попасть в подземную шахту под зданием, где раньше располагалась насосная часть паровой машины. К сожалению она также не сохранилась и ныне лесенка является пожалуй самым красивым элементом помещения :)



Лесенке этой уже больше ста лет и она упоминается в книге Зимина:



Отдельного упоминание заслуживает процесс выбора и тестирования паровой машины. На тот момет многие заводы предлагали свои машины и было из чего выбирать:



После установки машины она была протестирована, а параметры работы тщательно замерены:





В результате всех проведенных работ была достигнута необходимая производительность:



Получилось это ценой опускания уровня грунтовых вод почти на 12 метров.

На этой карте показан план станции на конец второго этапа работ. Г-образные здания построены зеркально - это новое и старое машинное здание. Здание чуть ниже между ними - электрическая станция. Два круга слева - нефтяные баки. Сверху видно два ряда скважин - нижний старый, отключенный, верхний - новый.



Современный вид машинных зданий и электростанции:



Также была построена новая дымовая труба и проложена дорога к станции:





Кроме забавных по современным меркам технических терминов, документ впечатляет количеством разнообразных единиц измерений и их сочетаний. Тут и футы и фунты и сажени и пуды и дюймы и аршины и вершки и метры с миллиметрами и атмосферы, да что там вершки, есть даже дюймы ртутного столба!



Из документа следует, что разные работы выполняли разные подрядчики, видимо они и пользовались разными единицами измерения, которые не стали приводить к одному стандарту.


Новым паровым машинам не суждено было проработать долго. В 1924 году до станции добралась всеобщая электрификация. Паровые машины, котлы, местная электростанция и нефтяные баки - все это потеряло актуальность. Вместо паровых машин было установлено два электронасоса обеспечивающих производительность 2 100 000 ведер в сутки каждый. Тогда же на станции был установлен прекраснейший электрощит, доживший до наших дней:



Увы, сейчас в утилитарных сооружениях не принято делать всякие визуальные излишества, но тогда это было нормой:



Вероятно оригинальный амперметр:



Большинство приборов, конечно, давно заменены на относительно современные, хотя мраморная и деревянная основа щита осталась:







Стеклянные перекрытия над шахтой, где когда-то находилась часть паровой машины:



В этом же зале сохранился еще один интересный артефакт - вакуумный насос с электрическим приводом производства Сименс.





Установлен в 1920 году для удаления воздуха из всасывающей линии соединяющей скважины.






Алексеевская водокачка

Первая версия Алексеевской водокачки была построена в 20х года 19 века. Дело в том, что кирпичная галерея построенная при Екатерине была самотечной, из чего следовал очевидный ее недостаток - она должна была идти с постоянным уклоном вниз. До тогдашнего села Алексеевского галерея шла почти по прямой вдоль нынешнего Ярославского шоссе. Однако затем, чтобы попасть в центр города ей приходилось делать большой крюк через Сокольники. Но даже этот крюк был лишь частичным решением проблемы, так как в Сокольниках галерею пришлось вести на глубине около 18 метров, что даже по нынешним меркам является весьма приличной глубиной для прокладки коммуникаций. Этот же участок и стал наиболее проблемным - в 1823 году галерея рухнула и восстанавливать ее не стали. Вместо этого в Алексеевском поставили водокачку с двумя паровыми машинами мощностью по 24 л.с., а от водокачки уже по прямой проложили чугунную напорную трубу в центр города.

При строительстве третьего мытищинского водопровода водокачку полностью перестроили. Там установили более мощные паровые машины и построили резервуар для воды, являющийся резервным (запасным) на случай, если по каким-то причинам будет прекращена подача воды из Мытищ.



План новой водокачки:



Фотография машинного здания на момент постройки:



У подземного резервуара был построен красивейший наземный вестибюль:



Среди прочих зданий было построено административное здание, где жили и работали работники водокачки.



Среди них - главный инженер Владимир Васильевич Ольденборгер. В его рабочем кабинете были установлены необычные часы. Кроме основного циферблата на них было три дополнительных.





Некоторое время назад я загадывал загадку про эти часы. К сожалению так получилось, что в итоге я сам достоверно не знаю точного ответа, так как по разным источникам он отличается. По одной версии часы показывали давление в магистрали, по второй версии - расход воды. В целом вторая версия выглядит гораздо более правдоподобной, так как на циферблатах имеются обозначения 0000 и 00, таким образом все вместе они образуют многоразрядный счетчик.



Исторически сложилось, что на территории водокачки обосновался завод Водоприбор, который производил всевозможную арматуру для труб и сами трубы.



Завод дожил до наших дней, фотография сделана несколько лет назад:



Но, судьба как завода, так и самой территории Алексеевской водокачки оказалась не столь радужной. Несколько лет назад завод вынужден был перебраться в Калужскую область, а у территории появился новый собственник. Были большие опасения, что красивейшие исторические здания, сохранившиеся до наших дней могут снести и построить жилье. Но, к счастью, буквально несколько месяцев назад все исторические здания признали памятником архитектуры, что дает хоть какой-то шанс, на то, что они сохранятся. На остальной же части территории будет построен очередной жилой комплекс.


Крестовские башни

От Алексеевской водокачки трубы шли до Крестовских башен, которые находились на нынешней рижской площади.



В верхней части башен располагались большие резервуары для воды, а под ними - жилые и рабочие помещения.



При строительстве башен предполагалось, что резервуары будут играть роль регулирующих, в то время как Алексеевский резервуар будет играть роль запасного. Таким образом расход в трубах от Мытищинской станции до башен был постоянным в течение суток, в то время как уровень воды в башнях компенсировал суточные колебания расхода воды городом. Однако, после второго этапа строительства третьего водопровода было принято расширить Алексеевский резервуар и сделать его регулирующим, также регулируя и мощность паровых машин, в то время как Крестовские башни сделать исключительно запасными.

К сожалению судьба башен сложилась крайне печально. В 1940 году их снесли в угоду расширения Ярославского шоссе.





Все что осталось после сноса:




Водопроводные сети

Магистраль от Мытищ до центра Москвы представляла собой две 24-х дюймовые чугунные трубы. Пожалуй единственный интересный момент, который можно упомянуть про эту магистраль - то, что она прошла по Ростокинскому акведуку через Яузу, который изначально был построен еще в 18 веке во времена Екатерины для самотечной галереи.



Кстати, акведук этот сохранился и до наших дней, о чем знает на удивление мало москвичей, не считая тех, кто проживает рядом.



В советские годы его также использовали для прокладки коммуникаций, но на этот раз это была теплосеть. Сам акведук был накрыт бетонными плитами и к началу нулевых находился в ужасном состоянии. Однако, несколько лет назад его отреставрировали и даже иногда пускают погулять, но лишь на короткое время и по выходным.



До строительства третьего мытищинского водопровода воду москвичи забирали из фонтанов, которые в те времена служили этой утилитарной цели. Разумеется таскать воду от фонтанов было неудобно, поэтому в городе процветал труд водовозов.

Затем, с опозданием почти в 100 лет от водопровода, в Москве наконец-то появилась централизованная канализация. Вместе с ней в город пришла и централизованная водопроводная сеть. Трубы протянулись практически под каждой улицей в пределах садового кольца.

Для этого пришлось среди прочего в нескольких местах прокладывать трубы через реку. Где-то трубы пускали по мостам, но где-то делали и подводные дюкеры. На фото трубы перед опусканием на дно реки.





Надо сказать, что водопроводная сеть носила и до сих пор носит еще одну очень важную задачу - противопожарную. Именно в те времена в Москве появились пожарные гидранты, конструкция которых почти в неизменном виде используется почти на всем постсоветском пространстве по сей день. А изобретателем этого типа пожарного гидранта стал Зимин.


Судьба Мытищинского водопровода

Окончательная судьба Мытищинского водопровода сложилась довольно печально. После резкого взлета, последовало почти такое же резкое падение. И причиной тому стало несколько факторов. Москва продолжала расти бешеными темпами, в городе появилась централизованная канализация. Это привело к тому, что даже увеличенной производительности станции не хватало для водоснабжения города. На пике своего развития станция производила около 4 200 000 ведер воды в сутки или переводя в современные единицы - около 350 тысяч кубометров воды в сутки. По современным меркам это совсем небольшой объем - сейчас Москва потребляет порядка 4 миллионов кубометров воды в сутки. Кроме того, стремление выкачать все больше и больше воды из земли привело к тому, что качество воды сильно упало. Она стала мутной, в трубах стал откладываться осадок.

Уже к концу 19го века стало ясно, что питать растущий город только за счет подземных источников просто не получится. Были произведены эксперименты по бурению новых скважин в разных районах, но они не давали необходимого количества качественной воды даже в первом приближении. В результате было принято решение строить станции очистки поверхностных, т.е. речных вод. Первой такой станцией стала Рублевская, запущенная в 1902 году. А в 30х годах была построена огромная гидросистема из множества рек, водохранилищ, шлюзов и перекачивающих станций для питания Москвы водой - в город пришла волжская вода по каналу имени Москвы.

Что же до Мытищинского водопровода, то он перестал подавать воду в Москву в середине 20 века. Сейчас Мытищинская станция обеспечивает водой только Мытищи и окрестности, при этом вода на станцию поступает по трубам из Москвы, развернувшись на 180 градусов. От старинных водозаборных бассейнов остались лишь ямы, а местность вокруг станции сейчас очень сильно заболочена из-за подъема уровня реки Яузы "благодаря" предприятию ниже по течению.



Николай Петрович Зимин скончался в 1909 году, через год после публикации книги процитированной многократно выше.



Огромное спасибо пресс-службе АО Мосводоканал за организацию экскурсии на Мытищинскую водопроводную станцию и Алексеевкую водокачку.

Все материалы получены из открытых источников.

Другие мои статьи про канализацию и водопровод:
Центральная канализационная насосная станция Москвы
Интернет через канализацию
Загородный канал
Прочистка и инспекция канализационных труб
Курьяновские очистные сооружения
Люберецкие очистные сооружения - как очищают сточные воды Москвы и борются с запахами
Рублевская станция водоподготовки
Рублевский гидроузел и водозаборная станция
Западная станция водоподготовки
Юго-Западная водопроводная станция Москвы
● История московского водопровода часть 1, часть 2
Екатерининский водопровод - подземная галерея

Tags: вакуум, водоснабжение и канализация, история, личности, пар, пожарные дела, тоннели, электричество
Subscribe
promo engineering_ru апрель 14, 2014 13:47 105
Buy for 200 tokens
В 50-х годах Советский Союз вел грандиозные стройки, одной из которых был невиданный по тем временам проект — подземный тоннель на остров Сахалин, получивший рабочее название «Строительство № 506″. В конце 40-х, начале 50-х годов XX века остров Сахалин переживал бурный…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 38 comments