Vatten för London — en ny dimension

Från Vakna!:s korrespondent i Storbritannien

LONDON, Englands huvudstad, har nu ett av de mest avancerade vattenledningssystemen i världen. Det blev färdigt två år tidigare än planerat och kostade omkring 2,5 miljarder kronor. Det samlade kunnande man fick vid byggandet säljs redan till andra länder.

Varför var det nödvändigt med ett så dyrt projekt, och vad har resultatet blivit?

Nytt i stället för gammalt

År 1838 byggdes Londons äldsta huvudledning för vatten. Fyrtio år senare bar man fortfarande vatten i hinkar från vattenposter på gatan i de fattigare delarna av staden. ”Att en man med en nyckel vred på vattenkranen tidigt på morgonen var en viktig händelse, ... för när mannen med nyckeln hade gått, kunde man inte få en droppe vatten förrän nästa morgon”, berättar en skribent.

Den viktorianska tidens ingenjörer gjorde ett mästerligt arbete när de förde rinnande vatten till enskilda hem genom att anlägga ett vattenledningsnät med huvudledningar av järn och bygga vattenledningar på olika djup under vägbanorna. Sedan dess har emellertid motortrafikens ökande volym, belastning och vibrationer tillsammans med det högre vattentryck som behövs för att hålla ett tillräckligt vattenflöde över långa avstånd — upp till 30 kilometer i vissa fall — lett till mängder av ledningsbrott. Detta leder i sin tur till trafikkaos då gator måste stängas av på grund av reparationsarbete på rören. Man beräknar att 25 procent av allt vatten från reservoarer i England går till spillo till följd av defekter på vattenledningarna.

Londons efterfrågan på vatten har dessutom ökat under de gångna 150 åren — från 330 miljoner liter till över 2 miljarder liter varje dag. Tvättmaskiner, diskmaskiner, biltvätt och bevattning av trädgårdar under torra somrar — allt har bidragit till att öka efterfrågan. Behovet av att förbättra vattenförsörjningen till storstaden blir mycket angeläget. Men vad kunde man göra?

Tänka stort

Att ersätta de gamla rören genom att lägga nya, starkare rör under samma gatunät var inte att tänka på. Kostnaderna var lika oöverkomliga som olägenheterna var oacceptabla för Londonborna. För tio år sedan utarbetades därför projektet Thames Water Ring Main. Det skulle i hög grad öka Londons vattenförsörjning. Projektet är en 80 kilometer lång och 2,5 meter bred huvudvattenledning eller tunnel, som är utgrävd på ett medeldjup av 40 meter under staden och har kapacitet av mer än 1 miljard liter vatten per dag. En sådan huvudledning som går i en cirkel skulle göra det möjligt att styra flödet åt vilket håll som helst och att därigenom när som helst stänga av vilken sektion eller del man än önskar för att utföra underhållsarbete. Från reningsverken skulle vatten ledas ner i den djupa tunneln och sedan pumpas direkt upp till lokala huvudledningar eller vattenmagasin.

Varför behövde tunneln, som är den längsta i Storbritannien, ligga på ett sådant djup? Det beror på att marken under London genomkorsas av 12 järnvägslinjer eller tunnelbanor, och därtill kommer alla ledningar av olika slag som behövs för samhällets funktion — tunneln behövde uppenbarligen gå under allt detta. När ingenjörer oväntat stötte på djupt nerslagna pålar till ett hus, vilka inte hade upptäckts under det inledande projekteringsarbetet, försenades arbetet med över tio månader.

Arbetet var planerat i etapper. Man väntade sig inga större problem när det gällde att ta sig igenom Londonleran, men man tvingades upphöra med tunneldrivningen under mer än ett års tid på den plats där man började, vid Tooting Bec söder om Themsen. Där träffade tunnelarbetarna på ett lager av sand som innehöll vatten under högt tryck, vilket till sist ”begravde” tunnelborrningsmaskinen. För att lösa detta problem bestämde sig entreprenörerna för att frysa marken genom att låta en saltlösning på minus 28 grader Celsius cirkulera genom borrhål. Genom att borra ett annat schakt i närheten kunde de komma igenom isblocket och få fram den begravda maskinen och fortsätta att borra.

På grund av denna erfarenhet insåg ingenjörerna behovet av att utarbeta en ny metod för att beklä tunnelns insida med betong. Det blev också uppenbart att det behövdes en annan typ av tunnelborrningsmaskin för att klara av det instabila underlaget. En kanadensisk tunnelborrningsmaskin var lösningen. Tre stycken inköptes, och resultatet blev att tunneldrivningshastigheten fördubblades till 1,5 kilometer per månad.

Datorstött byggande

Från hustak gjordes vanliga fältmätningar med teodolit för att sätta ut platserna för schakten, och resultaten kontrollerades sedan elektroniskt. Denna metod var tillräcklig på projekteringsstadiet, men hur kunde man garantera en exakt rät linje under marken när tunneldrivningen väl hade börjat?

Med hjälp av Global Positioning System (GPS) tog nu modern teknik över. Den här mätutrustningen består av en satellitmottagare som är inställd för en GPS-satellit som kretsar runt jorden. Utrustningen kan jämföra värden från flera satelliter i rymden. Så snart dessa värden hade sammanställts med hjälp av datorer, kunde man på en detaljerad karta märka ut positionerna för alla de 21 schakten och de 580 borrhålen. Utrustade med dessa data blev tunnelarbetarna vägledda med stor precision.

Datorövervakning

Att tillgodose behovet av vatten för sex miljoner användare är ingen lätt uppgift. Efterfrågan kan variera inte bara från en årstid till en annan, utan från dag till dag. Det här kräver övervakning dygnet runt för att säkerställa att rätt tryck och kvalitet på vattnet skall bibehållas vid alla tider. Hur är denna viktiga samordning möjlig? Det är möjligt med hjälp av ett datorkontrollerat system som kostar närmare 35 miljoner kronor.

Varje schaktpump styrs av en egen dator, och kostnaderna hålls på ett minimum genom att man använder billig energi under lågbelastningsperioder. Huvuddatorerna i stadsdelen Hampton i västra London styr hela ledningsnätet. Datorerna får information via kablar med fiberoptik som är infästa i tunnelväggarna och sänder uppgifterna via interna TV-monitorer.

Kvaliteten på vattnet kontrolleras med jämna mellanrum — dagligen, veckovis och månadsvis. ”Det är 60 obligatoriska prover för 120 ämnen som ingår i kontrollen av vattenkvaliteten. De inbegriper analyser av ämnen som nitrater, spårämnen, bekämpningsmedel och andra kemiska lösningsmedel”, förklarar tidningen The Times. Dessa mätningar görs numera automatiskt och överförs till datorhögkvarteret för tolkning och åtgärder alltefter behov. Anställda vattenprovare gör också med jämna mellanrum bedömningar av kvaliteten.

Planering

Detta under av modern ingenjörskonst tillhandahåller redan 580 miljoner liter dricksvatten dagligen till en befolkning som är utspridd över 1.500 kvadratkilometer i Stor-London. När systemet är fullt utbyggt, kommer det att klara av omkring 50 procent av den nuvarande efterfrågan och lätta på trycket på andra distributionskällor.

Men inte ens detta kommer att räcka. Nu görs därför planer för att utöka den cirkelformade huvudledningen med ytterligare 60 kilometer i början av nästa århundrade. Sannerligen en sinnrik lösning på ett svårt problem!

[Diagram på sidan 15]

Tvärsnitt under London som visar huvudvattenledningen under andra servicetunnlar.

S

Den nya huvudvattenledningen och schakten

Themsen

Järnvägstunnlar under markytan

N

[Bildkälla]

Baserat på foto: Thames Water

[Bild på sidan 16]

Tunnelborrningsmaskin för huvudvattenledningen

[Bildkälla]

Foto: Thames Water

[Bild på sidan 17]

Byggnadsarbete i huvudvattenledningen

[Bildkälla]

Foto: Thames Water