Moskevský vodovodní systém je systém zásobování pitnou vodou pro Moskvu, nejstarší inženýrská stavba v hlavním městě [1] . Za oficiální datum vzniku je považován rok 1779, kdy Kateřina II . vydala dekret o vytvoření prvního moskevského vodovodního potrubí , dodávajícího vodu do města z pramenů Mytišči [2] . Od dob Ivana Kality měla Moskva systémy odběru a rozvodu vody, ty však neměly statut města a zajišťovaly především Kreml [3] . Od 18. století začal rozvoj centrálního městského vodovodu - Moskvorecký vodovod navazoval na vodovod Mytišči , oba byly opakovaně rozšiřovány a dostavovány [4] . V roce 1937, s otevřením moskevského kanálu , byla do hlavního města přivedena voda z Volhy [5] . V současné době je moskevský vodovod součástí Mosvodokanal OJSC [ 6] [ 7] .
Jednoduché způsoby zásobování vodou byly ruskému lidu známé od starověku, již v XII století existovaly gravitační vodovodní potrubí a kanalizace [3] . V Moskvě bylo první vodovodní potrubí vybudováno již za Ivana Kality . V Kremlu byla tajná studna , voda do ní byla přiváděna dřevěnými trubkami a stoupala pomocí nášlapné studny - velkého kola, které otáčeli rolníci a šlapali na široké příčky [8] [9] . V roce 1367, když Dmitrij Donskoj nařídil ohradit Kreml kamennou zdí s věžemi, bylo podél bývalého příkopu Ivana Kality položeno potrubí k odvádění „nečisté vody“ dlouhé asi 200 lineárních metrů [10] . Podle kronik bránili měšťané v roce 1382 městské hradby politím vroucí vody na Tatary z Tochtamyše obléhající Moskvu [11] .
V roce 1492 nařídil Ivan III stavbu prvního gravitačního vodovodního potrubí, které začalo z pramene u paty Arsenal Tower [8] [12] . Podle projektu Petra Fryazina byly průsaky vody, jačí řeky, protékající celým Kremlem kvůli posezení, postaveny na „základech kamenných průsaků vody“ [13] . Voda vycházela z pramene pod Psí věží a tekla gravitací podzemním cihlovým potrubím do Trojičné věže . Klíč v kobce Arsenal Tower byl tak silný, že v roce 1894 při výzkumných pracích pod vedením Nikolaje Ščerbatova při pokusu o odčerpání vodního horizontu nedokázali snížit hladinu vody ani o 250 mm. 24. března 1935 při vykopávkách věžního kobky pod vedením archeologa Ignáce Stelletského voda z pramene zaplavila celý vyklizený prostor, ale po dvou týdnech zcela zmizela [14] . Údaje o osudu pramene jsou rozporuplné: podle jedné informace zanikl koncem 19. století po položení kanalizačního kolektoru u věže [15] , podle jiné existuje dodnes [16] .
První hydraulické stavby se objevily v okolí Kremlu na počátku 16. století [11] . V roce 1508 nařídil Vasilij III . Alevizu Fryazinovi postavit kamenný příkop „kolem města Moskvy“ a opravit cihlové rybníky. Alevizovský příkop procházel Rudým náměstím a byl 541 m dlouhý, 36,4 m široký a 8,5 m hluboký a naproti Konstantinovské věži měl hloubku 13 m. Voda pro tento příkop byla odebírána z řeky Neglinnaya a zadržována zdymadlami [12 ] .
V 16. století byla Moskva největším městem v Evropě , takže otázka jejího zásobování vodou byla velmi důležitá. Hlavní město trpělo ničivými požáry - jen v roce 1537 Moskva třikrát vyhořela a při požáru 21. června explodovaly sklepy se střelným prachem , byly zničeny katedrály a královské komnaty [17] . Později, v letech 1626 a 1629, vyhořel celý Kreml, Kitaj-gorod a většina centra [18] .
V 17. století v Rusku byly kešky nejběžnějším způsobem, jak zásobovat města vodou: obvykle byla u paty věže pevnosti vybudována studna , do které byla voda přiváděna dřevěnými trubkami z nejbližšího zdroje nebo řeky [19] . Kešky byly určeny k obraně v případě obléhání , ale nebylo možné z nich rychle nabrat vodu na hašení požárů a často tyto stavby vyhořely spolu s městem [20] .
století nabývá zásobování Moskvou vodou ještě důležitějšího hospodářského významu - v Kremlu byl pivovar , továrna na kvas , pivovar , medovárna a podobná zařízení, dílny (kde pracovalo více než 300 najatých řemeslníků) , bednářská dílna , vosková jatka , prádelna , lazebna , stáj pro 150 koní - a Všechny práce vyžadovaly vodu. Bylo dodáno na koni - byly rozdány speciální vodní vozíky a sudy , které byly instalovány na náměstích. Dodávka vody na strmý Kremlský kopec byla drahá, v roce 1626 se za zvednutí čtyř sudů platilo 3 altyny [21] .
Druhé kremelské vodovodní potrubí bylo postaveno za cara Michaila Fedoroviče [18] v roce 1633 podle společného projektu Angličana Christophera Galoveye a ruských mistrů Antipa Konstantinova a Trefila Šarutina . V roce 1532 v Londýně Peter Maurice postavil vodní kolo s vertikálními čerpadly , ale kremelské zásobování vodou Galoveya bylo ještě dokonalejší - voda stoupala do velké výšky (35-40 m) a její systém eliminoval nebezpečí hydraulického otřesy [22] . Voda pro toto vodovodní potrubí byla odebírána z řeky Moskvy [22] , tekla samospádem do studny o průměru 4 m a šířce 5-6 m ve spodním patře věže Sviblova a odtud byla přiváděna pomocí kladkostroj, takže věž dostala svůj moderní název - Vodovzvodnaja [8] [23] . Ze studny ve věži Vodovzvodnaja tekla voda do tlakové nádrže vystlané olovem a odtud olověným potrubím o průměru 50-63 mm tekla do kremelských paláců Sytnyj , Kormovaya , Khlebennyj , Konyushennyj a Poteshnyj , stejně jako do dílen a zahrad [18] [22] .
Existují dva názory na povahu zdvihacího stroje. Podle prvního se uváděl do pohybu pomocí koňského spěchajícího kola (kruhového topčaku) [8] , které se v Anglii hojně používalo již koncem 14. století, ale do 16. století již bylo již nepoužívané [24] . Takové zařízení bylo nutné umístit pod studnu a představovalo riziko kontaminace kvůli umístění pracujících zvířat v těsné blízkosti vody. Je nepravděpodobné, že by Galoway nainstaloval zastaralý design, navíc podle svědectví cizinců „stroj na zvedání vody stál několik barelů zlata “. Podle druhé verze se voda zvedala pomocí unašeče nebo arénového koňského pohonu – zařízení o poloměru sedmi metrů, které bylo možné umístit pouze mimo věž. Existuje několik svědectví: například na rytině Kremlu od Petera Picarda z doby před rokem 1715 sousedí s věží Vodovzvodnaja velká nebytová budova, která by mohla sloužit jako místnost pro pohon nosiče. V plánu moskevského Olearia je na stejném místě vyobrazena kulatá konstrukce s podpisem „vodovod“ [24] .
Kremlský vodovodní systém byl opakovaně doplňován a vylepšován různými odborníky - například vodárenským mistrem Ivanem Erokhovem, který v roce 1681 vybavil lázně Izmailovského paláce ; v roce 1684 mistr Galachtionko Nikitin rozšířil kremelskou síť na tři paláce a stáje. Pro zvýšení tlaku byl do roku 1687 v Kremlu postaven vodní stan, půda, lari a fontány [25] . Zásobování vodou v Kremlu bylo vybudováno dříve než v mnoha evropských městech a dodávalo asi 4 tisíce věder vody denně (50 m³) [26] a během několika desetiletí se vyvinulo do komplexního systému s tlakem vody, rezervními nádržemi a rozsáhlou sítí. potrubí a pouličních vodovodů [27] . Kremlské zásobování vodou fungovalo něco málo přes století, dokud nebylo zničeno požárem v roce 1737 [8] .
Vodovod Mytišči byl první v Moskvě a v Rusku , byl navržen dekretem Kateřiny II vojenským inženýrem Friedrichem Bauerem v roce 1778 a do Moskvy přiveden z klíčových zdrojů Mytišči v letech 1779-1804 [2] . Vzhledem k nedostatku zkušeností stavebníků s výstavbou takových systémů došlo při návrhu vodovodního potrubí Mytishchi k chybám a bylo nutné jej neustále rekonstruovat, a aby bylo možné uspokojit poptávku po vodě ve stále rostoucím hlavním městě, bylo dokončena a rozšířena. Podle Bauerových výpočtů měla být zásoba vody 300 tisíc kbelíků denně, do roku 1858 to bylo 500 tisíc kbelíků, do roku 1892 až 1,5 milionu až 4 miliony kbelíků. Prameny Mytišči se do té doby „přetížily“ [28] a návratnost vody z nich se výrazně snížila, zhoršilo se její složení a zvýšila tvrdost, řeka Yauza se stala mělkou [29] . Hlavní město nutně potřebovalo nový zdroj pitné vody, pro nedostatek alternativ zvolilo řeku Moskva [30] . Voda z pramenů Mytišči byla do hlavního města dodávána až do roku 1962, do té doby nezbylo z vodovodu vybudovaného za Kateřiny II. Pouze Rostokinský akvadukt , Nikolského a Petrovského fontány se dochovaly jako památka na tuto stavbu [23] [1] .
Moskvorecký vodovodní systém byl vybudován podle projektu Nikolaje Zimina [31] ve dvou fázích: v letech 1900-1908 a 1908-1912, spuštěn v roce 1903. Byla položena z Rubleva , kde byla řeka Moskva nejčistší [32] a napojena na vodovodní síť Mytišči, následně výrazně rozšířená při realizaci moskevského zavlažovacího plánu . Poprvé v Rusku byly instalovány předběžné filtry v hydroelektrickém komplexu Rublevsky vodovodního potrubí Moskvoretsky, poté byla kvalita vody uznána jako jedna z nejlepších na světě [33] . Vodovod Moskvoretsky svou celistvostí výrazně předčil vodovod v Mytišči, původně byl navržen s ohledem na předchozí zkušenosti a chyby a zohlednil i dynamiku růstu města a nárůst potřeby vody [28] .
Hlavním problémem Moskvoreckého vodovodu byl vodní režim řeky Moskvy - stejně jako většina ostatních řek v evropské části Ruska je z více než poloviny napájena sněhem. V tomto ohledu je hladina v řece velmi nerovnoměrná v závislosti na ročním období - jarní povodně v důsledku tání sněhu mohou řeku zvedat až o osm metrů, ale v létě se stává mělkou a na mnoha místech je pokryta brody . Rostoucí kapitál potřeboval stabilnější a výkonnější zdroj pro příjem pitné vody a lodní dopravu [34] . Voda z Moskvoreckého vodovodu byla sice kvalitou uznávána jako jedna z nejlepších na světě [35] , ale řeka Moskva spolu se svými přítoky byla výrazně ovlivněna aktivním odběrem vody, v rámci města to bylo méně než metr hluboké a znečištěné odpadními vodami [36] . Tyto problémy podnítily vývoj plánu na zaplavení řeky Moskvy vodou Volhy a vytvoření průplavu Moskva-Volha .
V letech 1932-1937 byl podle plánu druhé pětiletky v Moskvě vybudován celý komplex hydrotechnických zařízení (více než 240) s využitím volžské vody z Moskevského průplavu [37] . Průplav byl jednou ze „staveb století“ v SSSR – radikálně změnil moskevský vodovodní systém a udělal z něj „přístav pěti moří“ [38] . Během čtyř let a osmi měsíců výstavby kanálu bylo provedeno více než 200 milionů m³ zemních prací a položeno 29 milionů m³ betonu, na stavbě pracovalo více než milion lidí. Spuštěním kanálu bylo vyřešeno několik důležitých úkolů najednou: zásobování hlavního města pitnou vodou, zlepšení hygienického stavu řek uvnitř města, výroba energie a zajištění lodního spojení s Volhou [39] .
V roce 1950 byly vodní elektrárny Uglich a Rybinsk převedeny do správy kanálu , v roce 1958 - Správa povodí Moskva-Oka se stejnojmenným hydrosystémem a systémem propustů Tezyanskaya [40] .
Východní vodárnaVýchodní stanice byla spuštěna v roce 1937 [41] , do listopadu 1961 nesla název „Stalinova vodárna“ [42] . Jeho stavba nebyla zahrnuta do obecného komplexu moskevsko-volžského kanálu, proto byla opakovaně svěřena různým útvarům - zpočátku projekt prováděla moskevská městská rada , poté Moskvavolgostroy , od konce roku 1937 byla stavba prováděna ven nezávislou organizací pod kontrolou NKVD [43] . Východní stanice byla největší a jedna z největších na světě, poprvé v SSSR na ní byla zavedena technologie ozonizace vody [41] .
Při výstavbě stanice bylo vytěženo 1 430 tisíc m³, přes území bylo položeno 25 km komunikací a výkon instalovaných elektromotorů byl 17 500 kW [44] . Celkový počet budov a objektů na stanici je 56, objem je asi 1 milion m³. Podle původního návrhu byla stanice navržena tak, aby zpracovávala a dodávala 50 milionů m³ vody denně do vodovodní sítě s rozšířením jednotlivých spojů - až na 60 milionů m³ [45] .
Hydrotechnická výstavba v povodí Moskvy v období po druhé světové válce spočívala především ve vytváření nádrží, přičemž většina z nich byla vybudována podle projektů z let 1913-1929 [46] .
Hydroelektrický komplex MozhaiskMoshydroenergoproekt vyvíjí projekt uzlu Mozhaisk od roku 1948, stavba začala v roce 1955 a již v roce 1961 bylo dokončeno napouštění nádrže Mozhaisk . Původně projekt hydroelektrárny zahrnoval vytvoření nádrže s dlouhodobou regulací průtoku vody a naplněním 97-98%, což by vytvářelo hrozbu zaplavení pole Borodino . Místo stavby bylo vybráno jako trasa řeky Moskvy u obce Marfin-Brod [46] . V konečném projektu zahrnoval hydroelektrický komplex Mozhaisk další dvě nádrže - Ozerninskoye a Ruzskoye , na kterých bylo následně vybudováno Západní vodní dílo [47] .
Současně s výstavbou hydroelektrického komplexu Mozhaisk byly vytvořeny přehrady na řece Koloch u Staroje Selo a na řece Bodnya. První byla určena k ochraně pole Borodino před záplavami z nádrže Mozhaisk, druhá - k ochraně okolních lesů a zemědělských pozemků [46] .
PřehradyV roce 1960 začal institut Hydroproject vypracovávat plány přehrad na řekách Ruza a Ozerna , stavební práce provádělo oddělení výstavby silnic a mostů městské rady v Moskvě. Na nich založené uzly Ruza a Ozerninskij fungují jako jeden hydrotechnický komplex, který umožňuje dlouhodobě zvýšit regulaci toku z povodí řeky Moskvy. Vodní nádrž Ruza byla naplněna v roce 1966, hydroelektrický komplex se nachází v rovině vesnice Palashkino , Ozerninskoye - v roce 1967, umístění hydroelektrického komplexu - poblíž vesnice Vasilyevskoye [46] .
V roce 1963, aby se zvýšila hladina řeky Moskvy nad městem, byla poblíž vesnice Petrovo-Dalnee postavena skládací přehrada . Plánovalo se, že přehrada bude fungovat od 15. května do 1. listopadu, v moderní době přehrada není smontovaná a slouží pouze jako lávka pro pěší v létě [46] .
Nejmladší nádrž v Moskevské oblasti - Verkhneruzskoye - vznikla díky přehradě u obce Cherlenkovo a byla naplněna v roce 1989. Nachází se v horním toku Ruzy a stal se konečným objektem hydrotechnického systému Vazuz [41] .
Hydraulický systém VazuzaProjekt hydrotechnického systému Vazuz (VGTS) byl navržen Hydroproject Institute v roce 1959 a schválen výkonným výborem moskevské městské rady. Stavba začala v roce 1971 v povodí horní Volhy na řece Vazuz , jejích přítocích a Ruze [48] . VGTS byla spuštěna v roce 1977 [49] , zahrnovala hydroelektrický komplex Zubtsovsky na řece Vazuz [50] a hydroelektrický komplex Karmanovsky na Yauze [51] . Do roku 1987 pokračovala výstavba pomocných zařízení hydraulického systému: tři čerpací stanice, tři diferenční vodní elektrárny, tři hydroelektrické komplexy a dva kanály o celkové délce 19,4 km. V důsledku toho byla plocha VGTS 15740 ha (157,4 km²), celková délka byla více než 200 km a celkový objem vody byl asi 0,74 km³ [49] .
VGTS patří do Moskvoreckého vodovodu a je využíván jako rezerva, spravovaná Mosvodokanalem a je nejvzdálenější částí moskevského vodovodního systému [49] .
Severní nádražíSeverní odvodňovací stanice byla plánována již ve 30. letech 20. století, ale kvůli Velké vlastenecké válce se stavba značně zpozdila. Stanici postavili v roce 1947 zajatí Němci a pokračovali v ní sovětští vězni, kteří byli přemístěni do speciálně vytvořeného pracovního tábora Markov . K otevření stanice došlo 12. dubna 1952. Voda byla zásobována ze tří nových vodojemů: Mozhaisky, Ruzsky a Ozerninsky [52] [53] .
V roce 2017 je Severní úpravna vody největší z moskevských stanic [37] a denně zásobuje město 750 tisíci m³ vody denně, zásobující severní, severovýchodní a centrální části města [52] . Na rozdíl od jiných městských stanic funguje Severnaja na dvou vodních zdrojích - nádržích Klyazma a Uchinsky , pro každý z nich je vybudována samostatná technologická linka [53] .
Západní vodárnaZápadní úpravna vody byla spuštěna v roce 1964 a je nejmladší stanicí v Moskvě. Vyvíjí všechny nové technologie a zařízení, například právě zde se v roce 2006 začala čistit voda pomocí sorpce ozonu a membránové filtrace a kapalný chlor byl nahrazen bezpečnějším chlornanem sodným [54] . V roce 1964 zásobovala Západní stanice Moskvu 175 000 m³ vody denně, za 45 let od spuštění se její dodávka stokrát zvýšila [55] a nyní poskytuje městu 34 % pitné vody [54] . V roce 2012 byla na Západní stanici uvedena do provozu nová jednotka na úpravu vody pro 250 tisíc m³ za den, tato voda je dodávána do regulační jednotky Konkovsky a zásobuje vodou asi 1 milion obyvatel oblastí Tyoply Stan , Yasenevo , Konkovo . , Lomonosovsky , severní a jižní Čertanovo , Biryulyovo , severní a jižní Butovo [56] .
V roce 2002 zahájila vodárna Rubljovskaja první blok zařízení s pokročilou technologií úpravy vody s využitím kombinované technologie ozonizace a sorpce na aktivním uhlí . V témže roce zahájily provoz první stanice na tání sněhu , které využívají teplo odpadních vod k dopravě sněhu do čistíren [57] .
Vodárna Yugo-Zapadnaya byla založena v roce 2003 a spuštěna 8. listopadu 2006 [58] , poprvé v Rusku byla k čištění pitné vody v průmyslovém měřítku použita technologie membránové ultrafiltrace. Stavbu provedlo rakousko-německé konsorcium „BTE Wassertechnik GmbH“ jako investiční projekt podle modelu „ BOOT “ („postavit, vlastnit, provozovat, přenést“) [59] . Kapacita stanice je 250 tisíc m³ za den, všechny technologické procesy jsou automatizované a vyžadují malý počet personálu [58] . Stanice se stala součástí jednoho komplexu se Zapadnajou [59] , v roce 2017 se stala majetkem Moskvy [57] .
V letech 2007 a 2013 začala čistírna Ljubertsy a Kurjanovsk využívat technologii ultrafialové dezinfekce vyčištěných odpadních vod [60] . Jsou schopny odstranit 3,125 a 3,0 milionů m³ odpadní vody denně, což je jedna z nejvyšších rychlostí na světě [50] . Ultrafialové ošetření umožňuje čistit vodu od patogenních bakterií a virů , jako jsou giardie , úplavice améby , cholera vibrios , viry hepatitidy atd. To je důležité pro udržení zdraví vodních ekosystémů , protože objem vody odváděný z Ljubertsy a Kurjanovska čistících zařízení se rovná celkovému objemu Moskvě- řek na středním a dolním toku [61] [62] .
Podle oficiálních údajů se v období 2005 až 2015 kvalita vody v městské síti výrazně zvýšila, denně zaměstnanci Mosvodokanal odeberou asi 6 tisíc vzorků jakosti a složení vody, dalších 450 automatických analyzátorů průběžně pracuje na všech hlavních vodní zdroje. Zaměstnanci Mosvodokanal tvrdí, že kohoutkovou vodu v hlavním městě lze pít bez dodatečného čištění a filtrace [63] .
Podle údajů z roku 2006 byla spotřeba vody v Moskvě více než 4,5 milionu m³ za den. V současnosti je zásobování města vodou realizováno ze dvou systémů - Moskvoretsko-Vazuzskaja [64] a Volžskaja [58] , fungují na nich čtyři největší úpravny vody: Severnaja, Vostočnaja, Zapadnaja, Rublevskaja [63] . Zdroje odběru vody se nacházejí ve třech regionech - Moskva , Smolensk a Tver [65] . V roce 2012 byl Mosvodokanal reorganizován na otevřenou akciovou společnost , v současné době je 100 % akcií ve vlastnictví státu . V témže roce začal jako první ruská společnost implementovat principy Kjótského protokolu : v ČOV Kuryanovsky a Ljubertsy byly vybudovány tepelné elektrárny poháněné bioplynem z čištění čistírenských kalů. Provoz těchto stanic umožňuje snížit emise skleníkových plynů a dodatečně získat až 160 milionů kWh elektřiny ročně [66] .
V rámci programu Moje ulice Mosvodokanal v roce 2016 zrekonstruoval 23,5 km vodovodních sítí. Na začátku roku 2017 bylo položeno 25 km nových vodovodních sítí, do konce roku 2017 je plánováno navýšení tohoto čísla na 50 km [67] .
Pro rok 2017 se struktura moskevského vodovodního systému skládá ze čtyř prvků: zdroje pro příjem vody, potrubní síť, systémy pro zásobování technickou a domácí a pitnou vodou. Hlavní konstrukce moskevského vodovodu jsou:
Nová Moskva nedávno vstoupila do oblasti pokrytí moskevské sítě . Podle údajů za rok 2017 je do nových okresů dodáváno 30 tisíc m³ vody denně, do roku 2035 se plánuje zvýšení dodávky na 348 tisíc m³. Plán rozvoje Mosvodokanalu na další roky zahrnuje výstavbu 42 nových vodárenských jednotek a rekonstrukci 45 stávajících a také položení 235 km nové vodovodní sítě [69] .
Na území prehistorické Moskvy protékalo v rámci moderních městských hranic asi 150 řek a potoků, asi 60 z nich mělo stálý průtok. Velká většina z nich je nyní kanalizována a zasypána [70] . Do roku 1960 bylo ve městě napuštěno 700 rybníků [71] .
První byl uzavřen v kolektoru Neglinnaya , dokonce Friedrich Bauer ve svém projektu vodovodního potrubí Mytishchi navrhl zasypat část jeho kanálu . V roce 1819 byla řeka definitivně odstraněna do kanalizace a zmizela z mapy města. Kvůli chybným inženýrským výpočtům však začal až pětkrát ročně způsobovat vážné povodně v centrální části města, takže téměř sto let musela být trasa kolektoru neustále rekonstruována [72] .
Ve druhé polovině 19. století začala hromadná kanalizace dalších moskevských řek, především kvůli jejich špatnému hygienickému stavu. Během této doby byly pod zemí odstraněny Kabanka , Bubna , Protok , Chertory , Sivka , Olchovets a další [73] .
Na počátku 21. století bylo téměř celé povodí Moskvy zapojeno do hospodářského využití, většina přírodních nádrží a řek byla přeměněna nebo zničena [71] .