Vatnsveita Lundúna fer nýjar leiðir

Eftir fréttaritara Vaknið! á Bretlandi.

LUNDÚNIR, höfuðborg Englands, hefur komið sér upp einhverri háþróuðustu vatnsveitu í heimi. Lagningu hennar lauk tveim árum á undan áætlun og kostaði jafnvirði 25 milljarða íslenskra króna. Aðrar þjóðir njóta nú góðs af sérfræðiþekkingunni sem lagning hennar skilaði.

Hvers vegna var nauðsynlegt að leggja út í svona dýra framkvæmd og hverju hefur hún skilað?

Nýtt í stað gamals

Elsta aðalvatnsæð Lundúna var lögð árið 1838. Fjörutíu árum síðar voru menn enn að bera vatn í fötum frá almenningsvatnstönkum í fátækari hverfum borgarinnar. „Það var stór stund þegar maður kom með lykil og skrúfaði frá vatninu snemma morguns . . . því að þegar yfirvaldið með lykilinn var farið var ekkert vatn að fá fyrr en morguninn eftir,“ segir rithöfundur.

Verkfræðingar Viktoríutímans unnu meistaraverk er þeir lögðu aðalvatnsæðar úr járnrörum um borgina og síðan vatnsleiðslur á mismunandi dýpi undir vegum til að veita vatni inn á einstök heimili. Síðan hefur aukinn umferðarþungi og titringurinn frá henni, að viðbættum auknum dæluþrýstingi til að tryggja nægilegt vatnsrennsli um langan veg — allt að 30 kílómetra í sumum tilfellum — tekið sinn toll í brostnum aðalæðum. Það veldur síðan umferðaröngþveiti þegar loka þarf vegum vegna viðgerða á aðalæðum. Talið er að fjórðungur alls vatns úr vatnsbólum Englands tapist vegna lekra vatnsæða.

Og vatnsþörf Lundúna hefur vaxið gífurlega síðastliðin 150 ár — úr 330 milljónum lítra í meira en 2 milljarða lítra á dag. Þvottavélar, uppþvottavélar, bílaþvottur og garðavökvun á þurrviðrasömum sumrum hefur allt aukið vatnsþörfina. Brýnt var orðið að bæta vatnsveitu höfuðborgarinnar. En hvað var hægt að gera?

Hugsað stórt

Ekki kom til greina að endurnýja gömlu aðalæðarnar með því að leggja nýjar undir sama vegakerfið. Þar kom tvennt til, kostnaðurinn og óþægindin sem það hefði haft í för með sér fyrir Lundúnabúa. Því var ákveðið fyrir tíu árum að leggja hring-vatnsæð undir borginni. Hún er nefnd Thames aðalhringæðin. Með tilkomu hennar ykist flutningsgetan verulega. Um var að ræða 80 kílómetra aðalæð sem væri tveir og hálfur metri í þvermál, lægi að meðaltali á 40 metra dýpi og gæti flutt yfir einn milljarð lítra af vatni á dag. Með því að leggja hringæð væri hægt að veita vatninu í báðar áttir eftir því sem verkast vildi, þannig að hægt væri að loka hvaða hluta æðarinnar sem er hvenær sem er vegna viðhalds. Vatni skyldi veitt með þyngdarafli inn á æðina frá hreinsistöðvum og síðan dælt beint inn á fyrirliggjandi aðalvatnsæðar eða vatnsgeyma.

Hvers vegna þurfti vatnsæðin, hin lengsta á Bretlandseyjum, að liggja svo djúpt? Ástæðan er hið 12 leiða neðanjarðarlestakerfi Lundúna sem liggur þvers og kruss um borgina, að ógleymdum öllum gas-, rafmagns, og símalögnunum. Vatnsæðin þurfti auðvitað að sneiða fram hjá öllu þessu. Þegar verkfræðingar rákust óvænt á djúpa undirstöðustólpa byggingar nokkurrar, sem ekki höfðu uppgötvast þegar verkið var undirbúið, tafðist gangagerðin um meira en tíu mánuði.

Göngin voru gerð í áföngum. Ekki var búist við miklum erfiðleikum við að grafa gegnum leirinn undir borginni. Þó þurfti að fresta verkinu í meira en ár á byrjunarstaðnum, við Tooting Bec suður af Thamesá. Þar rákust gangagerðarmenn á sandlag með vatni undir háum þrýstingi sem kaffærði að lokum borvélina. Til að leysa þetta vandamál ákváðu verktakarnir að frysta jarðveginn með því að dæla -28 gráðu kaldri saltlausn niður um borholurnar. Þeir grófu síðan lóðrétt göng rétt hjá, komust gegnum ísklumpinn og tókst að ná borvélinni og halda verkinu áfram.

Eftir þetta atvik var verkfræðingum ljóst að finna þyrfti nýja leið til að klæða göngin steinsteypu. Þá var einnig ljóst að annars konar borvél þyrfti til að bora gegnum svona óstöðugan jarðveg. Svarið var kanadísk vél sem borar með snúningshaus og sýgur borsallann burt gegnum op á hausnum. Keyptar voru þrjár vélar og eftir það tvöfaldaðist graftarhraðinn upp í 1,5 kílómetra á mánuði.

Tölvustýrð gangagerð

Gerðar voru hefðbundnar sjónhornamælingar af húsþökum til að mæla eftir sjónlínu fyrir lóðréttum frá- og aðveitugöngum. Niðurstöðurnar voru síðan sannprófaðar með rafeindatækni. Þessi aðferð reyndist fullnægjandi til að byrja með, en hvernig var hægt að mæla nákvæmlega fyrir göngunum neðanjarðar eftir að gröftur hófst?

Til þess var beitt GPS-staðsetningartækni. Þá er notað tæki sem tekur á móti merkjum frá gervihnöttum á braut um jörð. Með þessum búnaði er hægt bera saman merki frá allmörgum gervihnöttum. Mælingarnar voru síðan samræmdar með hjálp tölvu, og þannig var hægt að staðsetja nákvæmlega bæði lóðréttu göngin, sem eru 21 talsins, og 580 borholur, miðað við bresku landmælingakortin. Með þessi gögn í farteskinu gátu gangagerðarmenn grafið í nákvæmlega rétta stefnu.

Tölvustýrð vatnsveita

Það er ekki hlaupið að því að svara þörfum sex milljóna viðskiptavina. Vatnsnotkun getur verið breytileg bæði eftir árstíðum og eins frá degi til dags. Þess vegna þarf að fylgjast með vatnsveitunni allan sólarhringinn til að tryggja réttan þrýsting og gæði öllum stundum. Hvernig fer þessi samræming fram? Með tölvustjórnkerfi sem kostaði jafnvirði 335 milljóna íslenskra króna.

Hver fráveitudæla hefur eigin stjórntölvu og rekstrarkostnaði er haldið í lágmarki með því að nota ódýrt rafmagn utan álagstíma. Aðaltölvur í Hampton í vesturhluta Lundúna stjórna veitunetinu í heild. Tölvunum berast gögn eftir ljósleiðurum sem liggja í rásum í gangaveggjunum, og þær senda síðan frá sér upplýsingar eftir lokuðu sjónvarpskerfi.

Fylgst er daglega, vikulega og mánaðarlega með vatnsgæðunum. „Gerðar eru 60 lögboðnar mælingar þar sem leitað er 120 efna í vatninu. Þar á meðal eru nítröt, snefilefni, meindýra- og illgresiseitur og leysiefni,“ segir dagblaðið The Times. Þessar mælingar eru nú sjálfvirkar og niðurstöðurnar eru sendar til tölvumiðstöðvarinnar þar sem þær eru metnar og brugðist er við þeim eftir því sem þörf krefur. Að auki eru smakkarar látnir meta gæði vatnsins af og til.

Hugsað til framtíðar

Þetta verkfræðilega meistaraverk veitir nú daglega 583 milljónum lítra af drykkjarvatni til íbúa Stór-Lundúna sem teygja sig yfir 1500 ferkílómetra svæði. Þegar vatnsveitan verður rekin með fullum afköstum mun hún fullnægja um helmingi núverandi þarfar og draga úr álaginu á aðrar vatnsveitur.

En jafnvel þetta nægir ekki. Þess vegna er í bígerð að stækka hringæðina um 60 kílómetra til viðbótar snemma á næstu öld. Sannarlega snjöll lausn á erfiðu vandamáli!

[Skyringarmynd á blaðsíðu 23]

Þverskurðarmynd sem sýnir afstöðu vatnsæðarinnar til annarra jarðganga undir Lundúnum.

S

Ný aðalvatnsæð með að- og fráveitugöngum

Thamesá

Neðanjarðarlestargöng

N

[Rétthafi]

Byggt á mynd frá Thames Water

[Mynd á blaðsíðu 24]

Bor notaður við gangagerðina

[Rétthafi]

Ljósmynd: Thames Water

[Mynd á blaðsíðu 25]

Unnið við aðalvatnsæðina.

[Rétthafi]

Ljósmynd: Thames Water