Помните знаменитую сцену из фильма «Терминатор-2», где герой Арнольда Шварценеггера на мотоцикле отстреливается от робота-преследователя? Она была снята в ливневой канализации Лос-Анджелеса. Если дождей нет, такая система в большом городе действительно без проблем вместит машину. Так, под ногами у нас целый мир, защищающий от наводнений.
Когда воде не рады
Жизнь без ливневой канализации можно увидеть и сейчас, если уехать за сотню километров от города – туда, где нет асфальта. В некоторых деревнях не найдется даже канав, вырытых вдоль улиц. Затяжные дожди превращают такую местность в сплошную грязь, смешанную с водой. Жители надевают сапоги и ходят по обочинам, а водители уповают на лучшее. Мы могли бы жить примерно так же, но в городах дождь почти не доставляет дискомфорта. Нас защищает «ливневка». Ливневая канализация появилась довольно давно, в самых древних из известных городов. Как только наши предки перешли к совместному быту, они заметили, что дождь – это проблема. Чем больше народа собиралось в одном месте, тем острее ощущались подтапливания. В течение многих тысячелетий жители Ближнего Востока спокойно проживали на обширных территориях «плодородного полумесяца» (условное название территорий современных Сирии, Ливана и Ирака, где зародились древнейшие городские цивилизации). Но к VIII тысячелетию до н. э. картина изменилась вместе с климатом – на заселенной территории началась борьба за хорошие земли и воду. Племенам пришлось объединяться в союзы, чтобы отбивать атаки.
Так появился на свет Иерихон – первый в мире город, где жило около трех тысяч человек. Он был защищен от не столь успешных соседей толстой каменной стеной. Окружающий ее крепостной ров – строительное чудо. Иерихонцы, не знавшие металла, вырубили в камне траншею шириной 8 и глубиной 2,6 м. На ее стенах археологи не обнаружили следов орудий. Скорее всего, жители раскаляли известняк кострами и резко охлаждали, заливая водой, а затем выгребали раскрошившийся камень. Потом ров затопили: воду, падающую с дождем, бережливые иерихонцы запасали в герметичных глиняных цистернах, а излишки уходили в ров через небольшие отверстия в крепостной стене. Таким образом появилась примитивная форма ливневой канализации – ненужная вода отводилась за городские стены. Древний Иерихон не пощадили враги, время и землетрясения, поэтому из прекрасного далека современности сложно оценить, как именно функционировала вся инженерная конструкция – соединялись ли цистерны с отверстиями в стене или вода шла туда самотеком при переполнении. Скорее всего, второе, потому что дождь в тех краях и сейчас редок.
Другой древнейший город, Мохенджо-Даро, расположился в долине Инда. В отличие от засушливого Иерихона, дождевая вода причиняла его жителям множество неудобств. Канализация со временем стала необходима. Посреди каждой улицы проходил желоб, выложенный скрепленными цементом кирпичами и перекрытый сверху каменными плитами. Их не цементировали, чтобы можно было поднять и осмотреть конструкцию. Все желоба заканчивались в специальных коллекторах, где песок и смытая дождем грязь оседали на дно, пропуская дальше только чистую воду. Они были снабжены люками и ступенями, чтобы время от времени убирать в них мусор. Специалист по водоснабжению и канализации Седрик Вебстер (Cedric Webster) в статье «Канализация Мохенджо-Даро» описал детали этой изощренной системы: жители могли сливать грязную воду в эту систему только после очистки. Сначала вода спускалась в отстойник под домом и освобождалась от твердых примесей, а потом проходила через слой песка. По главным тоннелям «ливневки» Мохенджо-Даро можно было ходить, хотя и не в полный рост, – их высота достигала 1,5 м. В обычные дни вода протекала по желобам на их дне, а во время проливных дождей заполняла тоннель доверху.
Где спрятаться от зомби
В американских фильмах, когда герои загнаны в угол и вот-вот станут жертвами злых бандитов или толпы зомби, кто-то в последний момент открывает люк посреди улицы и приглашает всех спуститься вниз. Под землю ведет вертикальная металлическая лестница. Герои оказываются в овальном тоннеле высотой в два-три человеческих роста, где вода едва плещется на дне. Для большего драматизма режиссер обязательно показывает крыс, разбегающихся из-под ног героев. Так и выглядит американская ливневая канализация, рассчитанная на отведение воды в любых условиях, даже после затяжных дождей. Вода стекает туда в основном через специальные отверстия, врезанные в бордюрные камни. В комедиях встречаются сцены, где герой роняет что-то важное в решетку и лезет туда руками, но не может найти потерю. Оно и не удивительно – под землей находится колодец глубиной до трех метров, соединенный со сточной трубой. Если в роли героя комедии оказались вы, не пытайтесь достать из отверстия что-то самостоятельно. Даже если речь идет о российской «ливневке», не отличающейся столь масштабными размерами, руки вам все равно не хватит. В таких случаях нужно звонить в диспетчерскую службу, отвечающую за чистоту ливневой канализации. Работники обследуют лоток, куда упала ваша вещь, а если ее уже унесло течением, придется изучать ближайшие участки трубопровода.
Чем дальше от ливнеприемника (так официально называется уличное отверстие), тем больше диаметр труб, впадающих в магистральный, то есть самый большой тоннель. Если трубы идут под уклон, их снабжают перепадами из ряда ступеней с небольшими стенками, гасящими скорость воды на каждой из них. Сцены, где идущий по «ливневке» человек падает и быстро несется, как на водных горках аквапарка, скорее, режиссерский вымысел. Вся эта система заканчивается выпускным сооружением из бетона или кирпича, защищающим берег водоема от стекающей воды. Выход из тоннеля может быть закрыт решеткой, избавляющей от соблазна зайти, но чаще всего ее нет или прутья кто-то давно выломал.
Настоящие опасности
Собранная дождевая вода сбрасывается в близлежащий водоем без дополнительной очистки. «Все, что валяется на улице, смывает в ливневую канализацию. Пахнет там ужасно», – заявила представительница пожарной охраны города Делрей-Бич (США) после того, как весной 2021 года в тоннелях нашли заблудившуюся 43-летнюю женщину. Человек действительно может там блуждать, спать и жить. Помимо крыс, в американской «ливневке» находят приют крокодилы, ядовитые змеи и бездомные. Дожди, правда, выгоняют всех из подземных укрытий.
Опасность стоков ливневой канализации продемонстрировали врачи округа Лос-Анджелес под руководством эпидемиолога Роберта Хэйла (Robert Haile). Они изучали здоровье людей, купающихся в заливе Санта-Моника около выпускных сооружений, и сопоставляли данные с содержимым взятых там же проб. Оказалось, что вода всемирно известного курорта серьезно загрязнена вирусами и бактериями, причем шанс заболеть возрастает по мере приближения к канализации: люди, купающиеся за 400 м от нее, болели вдвое реже плавающих у самого выпускного сооружения.
В отечественной «ливневке» не очень-то поживешь, потому что ее строят с расчетом не на максимум осадков, а на их средний уровень. Под землей можно идти, только согнувшись, и дождь за считанные минуты превращает систему в смертельную ловушку. Этот принцип заложили еще в сталинские времена: градостроители считали, что лучше сэкономить деньги на размере тоннеля и пару раз в год иметь дело с затопленными улицами, чем построить большую систему на все случаи жизни. В справочнике «Ливневая канализация», выпущенном Госстройиздатом в 1953 году, даже указана разрешенная частота затопления местности. Небольшие улицы городов считалось допустимым затоплять до трех раз в год, центральные улицы – не чаще раза в год, а «особо ответственные места столичных городов» – раз в 5–10 лет. Результат мы можем видеть на YouTube и в новостях – летом в особо невезучих городах людям приходится брести по пояс в воде, минуя безнадежно застрявшие машины. Во время сильных дождей, характерных скорее южным регионам, стоит внимательнее следить за дорогой. Ливневки, у которых сорвало крышку (а такое случается в катаклизмы), могут быть очень опасны. В 2018 году в поселке Лазаревский под Сочи погиб мальчик, свалившийся в открытую канализацию. Его подхватила мчащаяся вода и вынесла в открытое море.
Канализация будущего
Во многих городах стоки ливневой канализации подвергают очистке, сравнимой с фильтрацией фекальных вод бытовой канализации. В Москве дождевые воды после труб и тоннелей попадают на одну из станций глубокой очистки. Сначала они проходят через грубый фильтр, который сотрудники ГУП «Мосводосток» называют «песколовушкой». Решетки задерживают крупные предметы, а слой песка – твердые частицы, смытые дождями в ливнеприемники. Чаще всего из фильтра приходится выгребать листья, обертки и пластиковую тару. После «песколовушки» вода оказывается в отстойниках глубиной 13 м, где на дно оседают последние остатки грязи. На дальнейшую обработку идет только сравнительно чистая вода из верхнего слоя.
После отстойника вода проходит через ряд фильтров – угольные и синтетические освобождают ее от химических примесей, в том числе от нефтепродуктов. Воду, которую сбрасывают после очистки в Москву-реку, пить еще нельзя, но никакой опасности для рыбы и людей она не представляет. Часть полученной «технической» воды используют коммунальные службы, заправляя баки поливально-моечных машин, чтобы не переводить на уборку дорогую водопроводную воду. Если добавить еще пару стадий очистки, воду из «ливневки» можно будет направлять в водопроводную сеть, а не сливать в реки. В будущем такая система сможет существовать не только за счет городского бюджета и быстро окупится. А пока можно лишь мечтать о подобных инновациях.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
.JPG){kind=link}
