1.4. Водоснабжение и канализация в XVIII и начале XX веков

Развитие с середины XVI в. капиталистической мануфактуры, а за­тем произошедший в конце XVIII в. в связи с изобретением паровой ма­шины промышленный переворот привели к росту промышленности и, как следствие, к увеличению количества городов и росту численности их населения. В связи с этим развивается централизованное водоснаб­жение населенных пунктов и промышленных предприятий.

Достижения в области водоснабжения в первую очередь использо­вались для благоустройства дворцов, парков, государственных учреж­дений и домов крупной буржуазии. Ярким примером этого могут слу­жить дворцы и парки Людовика XIV в Версале и Марли с их водопро­водами и фонтанами, считавшимися величайшим достижением техники конца XVII в. и являвшимися образцом для подражания в XVIII в.

Большой прогресс в области техники водоснабжения был достигнут в XVIII в. Так, в 1732 г. де Мур предложил центробежные насосы для подачи воды. В 1761 г. была применена паровая машина для подъема воды из Темзы. В 1797 г. Мангольфьер изобрел гидравлический таран. В 1781 г. после усовершенствований, внесенных в паровую машину Уаттом и Больтоном, она стала использоваться для подъема воды в Париже. К этому же времени относится применение для очистки воды фильтров из пористого камня, а также установка вантузов на водопроводной сети.

Если до XVIII в. водопроводные сети устраивались из деревянных, гончарных и свинцовых труб, то в XVIII в. в Англии в этих целях полу­чили распространение чугунные трубы, что дало возможность расши­рить действие водопроводов в городах. Однако удаление нечистот оставалось все еще нерешенной задачей. Так, Джон Филипс, производивший обследование состояния удаления нечистот из столицы в 1847 г. отме­чает:

«Имеются сотни и тысячи домовых участков в этой столице (Лондон), выгреба которых переполнены и распространяют зловоние. Имеются также сотни улиц, дворов и переулков, лишенных стоков. Как произво­дится удаление нечистот, а равно, как живут их несчастные обитатели не поддается описанию.

Более яркую картину антисанитарного состояния рабочих квартир и районов трудно себе представить. Причиной, заставившей английскую буржуазию, как и буржуазию других государств, приступить к строи­тельству водопроводов и канализаций, как и к осуществлению других видов благоустройства населенных мест, явились эпидемии, которые легко распространялись в столь благодатной для них обстановке рабо­чих кварталов, лишая промышленные предприятия их рабочей силы. Кроме того, эпидемии легко перебрасывались и в кварталы, населенные буржуазией, и оттуда также уносили свои жертвы.

В результате эпидемии холеры в 1832—1833 гг. в Лондоне умерло 6729 человек, в 1848 г.—468, в 1849 г. — около 14 600; в 1852—1854 гг. холера снова повторилась, причем смертность только за вторую поло­вину 1854 г. составила 10 675 человек.

После холерных эпидемий английским парламентом были приняты законы: в 1848 г. об улучшении городского хозяйства и о народном здравии и были учреждены главное управление народного здравия и местные санитарные управления. Из ряда положений санитарных зако­нов заслуживают внимания те, по которым каждый город или селение обязаны были произвести нужные санитарно-технические работы, если общая смертность населения за последние 7 лет превысила в среднем 23% в год.

Однако санитарное оздоровление капиталистических городов, не­смотря на изданные законы, подвигалось медленно. Рост рабочего на­селения городов опережал санитарно-технические мероприятия, и раз­вивавшийся капитализм гораздо быстрее воспроизводил бедствия, чем их лечение.

В ходе развития строительства канализации городов Англии выявилось новое бедствие. Путем устройства разветвленной сети каналов был достигнут отвод сточных вод из домовых владений. Эти загрязненные воды отводились в близлежащие водные протоки. Вследствие все воз­раставшего водопотребления увеличилось и количество сточных вод. Устройство домовых водопроводов способствовало также распростране­нию ватерклозетов которые еще более увеличивали количество сточ­ных вод. Огромное количество чрезвычайно загрязненных вод выпу­скали также быстро развивавшиеся промышленные предприятия. В ре­зультате этого во (второй половине XIX в. сравнительно маловодные реки Англии в короткий срок настолько были загрязнены, что многие из них представляли собой грязные зловонные каналы, в которых вме­сто воды протекала густо окрашенная сточная жидкость. Из-за сильного зловония жители прибрежных населенных пунктов не могли в домах открывать окна. Зола, шлаки, строительный мусор, твердые отбросы за­водов, уличный сор и другие подобные вещества в такой степени за­соряли русла рек, что они местами выступали из берегов и затопляли окрестности.

Такое загрязнение рек не только было опасно в санитарном отношении, но тормозило также и развитие промышленности.

«Первая потребность паровой машины и главная потребность почти всех отраслей производства крупной промышленности — это наличии сравнительно чистой воды. Между тем фабричный город превращает всякую воду в вонючую жижу», — писал Ф. Энгельс, характеризуя капиталистический город.

Английские капиталисты старались найти выход из этого положения в развитии предприятий в сельских районах. Но и сельские районы вскоре стали превращаться в города, а общественные водоемы — в зло­вонные клоаки.

Это обстоятельство заставило английское правительство создать целый ряд комиссий, в результате работы которых был издан ряд за­конов по санитарной охране водоемов от загрязнений. Сточные воды перед выпуском в реки начали очищать, причем наибольший эффект в XIX в. в Англии дал метод очистки в естественных условиях (поля орошения). В России значительные успехи в области техники водоснабжения были сделаны в конце XVII и начале XVIII вв. При сооружении водо­провода в Петербурге и Петергофе был использован опыт устройства русскими мастерами водопроводов в Московском Кремле и дворце Алексея Михайловича в

селе Коломенском, а также опыт мастеров За­падной Европы. Так, для питания фонтанов Летнего сада по распоряже­нию Петра I был сооружен Лиговский канал, истоком, которого была речка Дудергофка, вытекающая из

Дудергофского озера. На протяже­нии более 8 км канал протекал по искусственному руслу, а потом по насыпи (рис. 13). В городе он проходил акведуком через Обводный ка­нал, а затем по Литовской улице до Таврического сада. Общая длина канала составляла около 23 км.

Основная цель сооружения — снабжать водой фонтаны Летнего сада — вследствие сложности проведения канала под Фонтанкой была достигнута. Поэтому вода направлялась из Литовского канала только для снабжения прудов Таврического сада, а оттуда — в Неву. В настоящее время этот канал доходит лишь до начала Лиговки и фабрики «Скороход», питая ее водой для производственных надобностей.

Изумительным шедевром гидротехники и скульптуры являются Петергофские фонтаны (ныне Петродворцовые), которые по своей гран­диозности и красоте превосходят прославленные фонтаны Версаля (рис.14). Для питания водой Петергофских фонтанов и водоснабжения г. Пе­тергофа в течение 8 недель был вырыт канал протяжением примерно 25 км. Канал берет начало из ключей «Глинта», расположенных южнее Петергофа. Все ключи выходят из Силурийского плато и являются

Рис. 14. Фонтаны в Петергофе (Петродворце)

основным источником питания канала. У деревни Низино на канале рас­положен «Шинкарский шлюз», регулирующий расходы воды в основ­ном осеннего и весеннего периода.

Петергофские фонтаны впервые забили 9 августа 1721 г. В дальней­шем производилось их развитие и усовершенствование. Наиболее заме­чательным из многочисленных фонтанов Петергофа является фонтан «Самсон», высота струи которого равна 21 м.

В осуществлении Литовского канала, Петергофских фонтанов и дру­гих сооружений активное участие принимал архитектор Жак Леблон. Однако все работы выполнялись русскими искусными мастерами.

Во время Великой Отечественной войны немецкие фашисты разру­шили фонтаны Петергофа и в значительной части водоподводящую си­стему После войны все сооружения и фонтаны восстановлены и служат предметом массовых экскурсий.

В 1749 г. для питания прудов в парке Царского Села (ныне г. Пуш­кин) на базе Виттелевских ключей, расположенных в 6 км от парка был сооружен самотечный водопровод с деревянными трубами. В 1773 г., когда этот водопровод уже не удовлетворял возросших потребностей в воде, началось строительство Таицкого водопровода. Работы по сооружению Таицкого водопровода выполнялись солдатами в неблагоприятных гидрогеологических условиях в течение 14 лет. Длина этого водопровода составляла 15,7 км, в том числе открытых каналов 5,13, минной галереи (тоннеля) — 6,72 и кирпичных труб —3,85 км.

Производительность Таицкого водопровода составляла 146 л/сек. В зимний период подача воды иногда снижалась до 28—35 л/сек. Водо­провод снабжал водой пруды, каналы, а также население Царского Села и Павловска.

В 1901 —1904 гг. был построен новый, более мощный водопровод ис­точником которого служили Орловские ключи. После ввода этого водопровода в эксплуатацию Таицкий водопровод с течением времени при­шел в запущенное состояние. Работы по частичному восстановлению Таицкого водопровода

Рис. 15. Ростокинский акведук

были проведены в 1954—1955гг. Ввиду загрязнения спуском нечистот рек Неглинной, Яузы и Москвы, в конце XVIII в. но проекту и под руководством Баура в Москве был сооружен самотечный водопровод, питавшийся ключами, расположенными вблизи села Большие Мытищи. Вода из ключей собиралась в кир­пичные бассейны, откуда самотеком поступала в главный канал, пред­ставлявший собой кирпичный, частично каменный тоннель, сооружен­ный на деревянном ростверке и деревянных сваях. Пересечение реки Яузы у Больших Мытищ осуществлено дюкером из чугунных труб, рас­положенных в две нитки, а у деревни Ростокино — акведуком (рис. 15).

Вода из труб поступала в каменный бассейн, сооруженный на Труб­ной площади, откуда она по чугунным трубам подводилась к разбор­ным бассейнам и напорной башне, обеспечивавшей действие небольших фонтанов.

Работы по сооружению самотечного водопровода в Москве выпол­нялись в течение 25 лет.

В 1826 г. по проекту Яниша были начаты работы по капитальному переустройству Мытищинского водопровода. У села Алексеевского была сооружена насосная станция с двумя паровыми машинами, подавав­шими по чугунным трубам воду на Сухареву башню, откуда она по раз­водящей сети поступала к водоразборным колонкам. Однако и новый водопровод не намного улучшил водоснабжение Москвы, которое продол­жало оставаться неудовлетворительным. В целях облегчения этого поло­жения в 1853—1858 гг. в Мытищах была построена еще одна насосная станция с паровыми машинами.

Развитие промышленных мануфактур в России в XVIII в. требовало значительного количества воды, которая использовалась для приведе­ния в движение водяных колес, охлаждения печей и удовлетворения различных технологических нужд. Увеличение потребности в воде для промышленных целей влекло за собой строительство водопроводов, в том числе и напорных. В это время начинают применяться атмосфер­ные паровые машины типа Ньюкомена. Несколько таких типов машин (капитана Савери) было выписано Петром I для снабжения водой фон­танов еще в 1700 г. В 1771 г. генерал-квартирмейстером Бауром был основан солеваренный завод в Старой Руссе с развитым водопроводом. В 1774—1777 г. в Кронштадтском порту эксплуатировалась также боль­шая «огнедействующая» машина, откачивавшая воду из сухих доков. Паровые машины в конце XVIII и начале XIX вв. изготовлялись на за­водах Петрозаводска.

Следует отметить, что со времени Архимеда, Витрувия и Фронтина на протяжении 17 веков ничего существенного в науку гидравлики вне­сено не было.

Связь между практическими запросами жизни и теоретическими ра­ботами различных авторов отчетливо начала проявляться в трудах Лео­нардо да Винчи, Стэвина, Галилея, Торричелли и Паскаля. Труды Лео­нардо да Винчи, в том числе и «О движении и измерении воды», написан­ные им в XV в., были опубликованы только в XX в. Поэтому трудно го­ворить о воздействии трудов этого гениального ученого на дальнейшее развитие многих отраслей науки.

В 1586 г. была опубликована работа голландского ученого Стэвина «Начала гидростатики». Следует указать, что на работы Стэвина воз­зрения Леонардо да Винчи никакого влияния не оказали. В 1612 г. по­явилась работа итальянского ученого Галилея «Рассуждения о телах, пребывающих в воде и о тех, которые в них движутся». В 1643 г. ученик Галилея Торричелли вывел формулу скорости истечения невязкой (идеальной) жидкости из отверстий. Французский ученый Паскаль в 1650 г. дал свой закон о передаче жидкостью внешнего давления в опубликованном им трактате «О равновесии жидкостей». В 1685 г. Ньютон (1642—1727) создал основу теории внутреннего трения жидко­стей и впервые ввел понятие о вязкости в жидкостях. Все эти работы оказали большое влияние на развитие гидравлики, а основные законы, изложенные в них, не претерпели изменений до настоящего времени.

Однако теоретические основы гидравлики (гидромеханика) как науки о равновесии и движении жидкостей и газов были созданы в XVII в. учеными Российской Академии наук М. В. Ломоносовым, Д.Бернулли и Л.Эйлером. В 1760г. Ломоносов опубликовал свою дис­сертацию «Рассуждения о твердости и жидкости тела», в которой из­ложил положенный в основу гидравлики закон сохранения массы и энергии.

Бернулли в 1738 г. опубликовал капитальный труд «Гидродинамика», в котором дана фундаментальная теорема гидродинамики, известная под названием «уравнения Бернулли», устанавливающая связь между Давлением, высотой и скоростью движения жидкости. После дополнения уравнения членами, учитывающими влияние сил трения, оно стало основным уравнением современной гидродинамики.

Эйлер в 1755 г. опубликовал трактат «Общие принципы движения жидкости», в котором выведены основные дифференциальные уравнения равновесия и движения невязкой (идеальной) жидкости.

Одновременно с теоретическими работами по гидравлике начал при­меняться экспериментальный способ изучения ее законов, синтезированных в практической гидравлике. В 1791 г. в Петербурге появилась первая книга по практической гидравлике А. Колмакова под названием «Карманная книжка для вычисления количества воды, вытекающей че­рез трубы, отверстия или по жалобам; также и силы, какой они ударяют, стремясь с данной скоростью, с приложением правил для вычисления трений, производимых в махинах, в пользу находящихся при строении мельниц и проведении вод». В 1836 г. П. П. Мельниковым был издан курс гидравлики «Основания практической гидравлики или о движении воды в различных случаях и действие ее ударом и сопротивлением» Кроме Франции, ни в одной стране еще не существовали подобные курсы гидравлики.

В развитии практической гидравлики важную роль сыграли работы французских ученых XVIII и XIX вв. Шези, Базена, Дарси и др., изу­чавших движение воды в каналах и трубах. Кроме того, Дарси изучал движение воды в порах грунта, а Базен - истечение жидкости через водослив.

При гидравлических расчетах труб, каналов и естественных русел важно определить количество протекающей воды Q в единицу времени. Обычно его вычисляют по формуле Q = Fv, где F- площадь живого сечения (в м2) и v- средняя или осредненная скорость (в м/сек). Для математического выражения функциональной зависимости скорости те­чения от размеров сечения трубы или канала, потери напора или паде­ния уровня поверхности воды служат многочисленные формулы ско­рости течения. Первоисточником и образцом для них послужила фор­мула, предложенная в 1775 г. крупным гидротехником Шези.

v = C√RJ,

где R— гидравлический радиус;

J—гидравлический уклон или потеря напора;

С—некоторая постоянная для всех случаев течения величина.

Позже было установлено влияние на величину параметра С разме­ров сечения труб и каналов или их гидравлического радиуса R, шерохо­ватости внутренней поверхности труб, каналов и русел рек, а также ве­личины скорости течения. Поэтому формула Шези потеряла свое перво­начальное значение для гидравлических расчетов.

Значительные успехи в области теории гидравлики были сделаны ве­ликим русским ученым Д. И. Менделеевым, который в работе «О со­противлении жидкостей и о воздухоплавании», опубликованной в 1880 г. впервые указал на существование в природе двух режимов движения жидкости с различными законами ее сопротивления. Это открытие по­зволило выдающемуся ученому П. П. Петрову установить закон внутреннего трения жидкости (1883—1885), явившийся основой всей гидродинамической теории трения. Только несколькими годами позже английский ученый Рейнольде провел опыты, подтвердившие гипотезу Менделеева о существовании ламинарного и турбулентного движении жидкости.

Большой вклад в развитие гидравлики и гидромеханики сделал крупнейший русский ученый Н. Е. Жуковский, являющийся основоположником русской школы теории фильтрации. В 1898 г. он опубликовал свои работы по гидравлическому удару в трубах.

В начале XX в. русская инженерная гидравлика заняла ведущее место в мировой науке, что было окончательно закреплено после Вели­кой Октябрьской социалистической революции, когда была установлена органическая связь науки с практикой грандиозного строительства гид­ротехнических сооружений, водопроводов и канализации.

Научные успехи в области гидравлики, биологии и химии в XIX в. дали большой толчок развитию вопросов очистки воды для хозяйствен­но-литьевых и производственных целей, а также и очистке сточных вод.

В 1829 г. Джемс Симпсон построил первый медленный песчаный фильтр в Лондоне, а в 1852 г. английский парламент принял решение об обязательном фильтровании всей воды лондонского водопровода. В 1842 г. Кларк (Англия) получил патент на известково-содовый способ умягчения воды, а в 1860—1880 гг. в связи с ростом промышленности и котельных установок получили дальнейшее развитие реагентные спо­собы умягчения воды. В 1884 г. А. Хайят (США) получил патент на очистку воды скорыми фильтрами с предварительной коагуляцией сер­нокислым глиноземом, а в 1885 г. осуществлена первая установка ско­рых фильтров в Соммервиле (США).

В 1883 г. Роберт Кох (Германия) открыл бактерию — возбудителя холеры, а в 1884 г. Гаффки (Германия) описал возбудителя брюшного тифа. В связи с этим в 1885 г. П. Франклянд вводит регулярный бакте­риологический анализ сырой и фильтрованной воды лондонского водо­провода.

После этого последовало изыскание мер для дезинфекции воды. Сле­дует отметить, что в 1850 г. гипохлорит натрия был использован для об­работки скважин. Иначе говоря, это было сделано ранее, чем люди узнали о заболеваниях, распространяемых водой и методами борьбы с болезнетворными бактериями. Гипохлорит натрия и хлорная известь, как метод обеззараживания воды, известны в 1887 г. В 1898 г. обезза­раживание воды хлором производилось по методу Лодье и окислами хлора по методу Берже. В России хлорирование воды в Кронштадте было применено С. К. Дзержговским в 1910 г. во время холерной эпидемии в Петербурге; им же было организовано хлорирование воды на водопро­воде Ростова-на-Дону в 1911 г. В Петербурге хлорирование воды было начато на главной водопроводной станции в 1913 г. «в виде крайней меры, до постройки Ладожского водопровода».

Обеззараживание воды озоном (озонирование воды) относится при­мерно к 1898 г.,хотя изобретение озонатора В. Сименсом относится к 1857 г. Английский патент на озонирование воды относится к 1874 г., а немецкий — к 1899 г. В России опыты по применению озона для обез­зараживания воды были проведены известным русским гигиенистом Г. В. Хлопиным и К. Э. Добросклоном в 1905—1906 гг. и затем про­должены на петербургском водопроводе в 1910 г.

В 1911 г. в Петербурге, на Петербургской стороне была пу­щена в эксплуатацию водопроводная станция производительностью 45 000 м3/сутки, построенная по последнему слову техники. Схема очи­стки воды была принята следующая: коагулирование, отстаивание в вер­тикальных отстойниках, фильтрация на круглых скорых фильтрах си­стемы Говарсона и обеззараживание озоном. Для этого были установлены озонаторные котлы системы Симменса эмульсаторы для переме­шивания озонированного воздуха с водой системы Отто.

Следует отметить, что петербургская фильтро-озонная станция в то время была самой крупной станцией в мире, применившей озонирование воды.

Результаты работы озонаторной установки в первые годы были не­утешительны. Так, по данным Г. В. Хлопина, за 1912 г. из 1153 проб каждая по 100 см3, кишечная палочка была найдена в 186 пробах, т.е в 16,1%, а в пробах объемом по 400 см3 из 1307 проб — в 397, или в 30,5%. В дальнейшем положение улучшилось и озонирование воды применялось до июня 1923 г., когда оно вследствие трудностей с заменой изношенного оборудования было прекращено. С этого периода на Петроградской станции началось обеззараживание воды хлорированием.

Значительный вклад в дело улучшения качества воды внесли русские ученые и специалисты. Так, в 1887 г. Зембицкий предложил обработку воды хлорным железом, Новицкий — соляной кислотой, Пель — окисле­ние воды воздухом.

Для очистки сточных вод перед выпуском их в водоем в Англии стали применять поля орошения. Впоследствии этот способ очистки сточных вод начал применяться и в других городах Европы. Так, в Париже первые поля орошения появились в 1867 г., Берлине — в 1870 г. В Рос­сии первые поля орошения для очистки городских сточных вод появи­лись в Одессе (1887 г.), затем в Киеве (1894 г.) и в Москве (Люблинские ноля орошения — в 1897 г., Люберецкие поля фильтрации — в 1913 г.).

Однако необходимость значительного увеличения территории полей орошения в связи с ростом городов, дороговизна земель, в особенности вблизи густонаселенных мест, заставили в конце XIX в. перейти к био­логической очистке сточных вод в искусственно созданных условиях. Так, контактные биологические фильтры были в виде опытных примене­ны вначале в Лондоне (1890 г.), а затем в Суттоне (1894 г.). В 1893 г. Корбе построил в Сальфорде перколяторный биологический фильтр.

В 1887 г. английский химик Дибдин предложил идею очистки сточ­ных вод в аэротенках, которую практически осуществили инженер Фоулер и его сотрудники Ардерн и Локет в Манчестере только в 1912 г. Почти одновременно с ними над этой проблемой работали в США Кларк, Адаме и де Гаже на станции Лоренс. Добавляемый к очищаемой сточной жидкости ил, населенный аэробными бактериями, был ими назван ак­тивированным илом. В России последний С. Н. Строгановым был наз­ван активным илом.

Распространение интенсивных биологических методов очистки сточ­ных вод в искусственно созданных условиях на биологических фильтрах и в аэротенках дали толчок для усиленного строительства этих соору­жений в Западной Европе и в США.

В 1915—1917 гг. в Москве были поставлены С. Н. Строгановым и Н. А. Базякиной лабораторные опыты по изучению процесса очистки сточных вод аэрацией, а инж. И. Г. Поварнин производил опыты на экспериментальном аэротенке в Люблино (под Москвой).

Англия — первая страна, в которой благодаря промышленной революции получили наибольшее развитие производительные силы капи­талистического общества, была также первой страной, начавшей осуще­ствлять относительное благоустройство своих городов и населенных пунктов, в чем она достигла значительных успехов.

Однако, несмотря на большие достижения капиталистических государств Европы и Америки в области водоснабжения и канализации, в ряде их городов, в том числе таких крупных, как, например, Лондон, Нью-Йорк, Париж, Рим и др., наряду с прекрасно благоустроенными кварталами центральных районов существуют трущобы, не имеющие водопровода, канализации и даже электрического освещения. В Нью-Йорке, по данным американской статистики, 40% домов, даже в цент­ральном районе города, составляют жалкие лачуги, населенные беднотой а 20% городского населения США живут в трущобах. В Лондоне также сохранились трущобы. Рабочие и их семьи вынуждены ютиться в старых баржах, образуя на Темзе плавучие поселения десятков ты­сяч лондонцев.

Россия вступила на путь капиталистического развития значительно позднее западноевропейских государств, поэтому благоустройство ее городов резко отставало от городов Западной Европы.

После реформы 1861 г. в России развитие капитализма значительно ускорилось, что привело к росту городов. «Громадный рост крупных ин­дустриальных центров и образование целого ряда новых центров есть один из характернейших симптомов пореформенной эпохи». С ростом промышленности увеличилась потребность в чистой воде для технологи­ческих целей и котельного хозяйства. Одновременно выявилась необхо­димость в санитарно-техническом благоустройстве городов и в уст­ройстве в первую очередь водопроводов и канализаций. Во второй по­ловине XIX в. водопроводы были построены: в Москве (1858), Петер­бурге (1846—1852 и 1863 и 1877), Саратове (1857 и 1877), Ярославле (1862), Новочеркасске (1865), Ростове-на-Дону (1866), Казани (1875), Тамбове (1883), Царицыне (1890) и других городах. Всего за 130 лет до Октябрьской социалистической революции были построены водопро­воды в 215 городах, что составляло примерно 28% от общего числа го­родов. Построенные водопроводы обслуживали лишь центральные квар­талы городов, населенные буржуазией, районы же, заселенные рабочим людом и беднотой, были лишены водоснабжения и элементарных удобств. На окраинах царской России — в Закавказье, Средней Азии, Сибири и в других местах — водопроводы почти отсутствовали. Строи­тельство их осуществлялось частными предпринимателями и компа­ниями (очень часто иностранными), которые стремились главным об­разом к тому, чтобы получить побольше прибыли. Качество воды часто не удовлетворяло санитарным требованиям, что способствовало возник­новению и усилению эпидемий, а сами работы производились крайне медленными темпами.

В ряде городов России, в том числе и в ее столице — Петербурге, за­бор воды для снабжения населения осуществлялся из рек и каналов, загрязненных промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными во­дами, что приводило к эпидемическим заболеваниям.

В Петербурге в 1865 г. был издан приказ «О запрещении брать воду для питья из Фонтанки ниже моста Симеоновского» (ныне моста Бе­линского).

С 1846 по 1852 гг. в Петербурге около Воскресенского моста на Неве (ныне не существующего) была построена насосная станция с паровой машиной и проложен водопровод на Знаменской, Сергиевской и Италь­янской улицах с водоразборными колонками. Однако вследствие нерен­табельности этот водопровод вскоре перестал существовать. В ноябре 1863 г. английским акционерным обществом были начаты работы по строительству первой очереди водопровода для снабжения водой незаречной части города, расположенной между р. Невой, Обводным кана­лом и р. Пряжкой. Все работы по прокладке 108 км водопроводной сети строительству водонапорной башни (на Шпалерной ул.), установку четырех насосов с паровыми двигателями, были закончены в сентябре 1866 г. Производительность водопровода составляла 7500 м3/сутки. Очистка воды проектом не предусматривалась. К 1883 г. производительность водопровода возросла до 25 тыс. м3/сутки.

Этим же акционерным обществом были построены три отдельных водопровода для снабжения водой Васильевского острова, Выборгской и Петербургской стороны. Забор воды осуществлялся из загрязнении протоков Невы без всякой очистки. Таким образом, в 1877 г. в Петербурге было четыре самостоятельных водопровода, которые впоследствии расширялись за счет установки дополнительных насосных агрегатов и прокладки водопроводных сетей. Претензии городской думы к акцио­нерному обществу на устройство фильтров для очистки воды рассмат­ривались в судебном порядке с 1884 по 1886 гг. В 1889 г. были построены медленные фильтры на станции, питавшей незаречные части города за­речные же части продолжали получать нефильтрованную воду.

В 1891 —1893 гг. городское управление Петербурга выкупило водо­проводы у акционерных обществ, однако и после этого качество подава­емой воды не улучшилось. Вследствие снабжения значительной части населения Петербурга неочищенной водой часто вспыхивали эпидемии желудочно-кишечных заболеваний (брюшной тиф, дизентерия, холера). Последняя эпидемия холеры появилась в Петербурге в 1912 г.

Не лучше было положение с водоснабжением Москвы и других го­родов России, в которых также часто вспыхивали эпидемические бо­лезни. Кроме того, необеспеченность водой приводила к тому, что при возникновении пожаров выгорала значительная часть построек. Так, в Нижнем Новгороде с половины XIV до половины XIX вв. было 20 по­жаров, в результате каждый раз сгорало больше половины города.

Наряду с этим ценные предложения русских ученых и инженеров в области водоснабжения и очистки воды, имевшие важное практи­ческое значение, не были реализованы. Так, например, в 1888 г. доктор Рождественский предлагал для большей быстроты в получении очищен­ной квасцами воды последнюю после прибавки квасцов не отстаивать, а фильтровать через песок. В 1900 г. инженер Хованский выдвинул идею и конструкцию грабельной «моечной машины» для совершенной. Промывки открытых фильтров больших площадей. Однако оба эти предло­жения остались нереализованными. Впоследствии идея Хованского была заимствована американскими фирмами, которые с 1905 г. под различ­ными марками начали выпускать «моечные машины».

Канализация в городах России строилась еще более низкими темпами, чем водопроводы. В XVIII в. в Петербурге в связи с начало, замощения улиц и ввиду плоского рельефа местности для отвода атмосферных вод в близлежащие водные протоки устраивались преимущественно деревянные подземные каналы. Высокий уровень стояния грунтовых вод способствовал длительному сохранению древесины. Постепенно был выработан тип сечения канала из пластин, который впоследствии получил массовое распространение. До настоящего времени таких каналов сохранилось 121 км. В дальнейшем сооружение каналов и смотровых колодцев производилось из кирпича. Так, в 1843 г. под Конногвардейским бульваром (ныне бульвар Профсоюзов) вместо открытого канала, был построен большой водосток высотой 3,78 шириной 3,6 м (рис. 16).

В 1861 г. в Петербурге насчитывалось 126,2 км подземных водостоков, в том числе 116,4 деревянных и 9,8 каменных. В течение последующих 30 лет было построено еще 31 км уличных водосточных сетей. По­казательно, что, в 1830 г. длина водостоков Петербурга была в два раза больше, чем Парижа. Однако в

Рис. 16. Водосточный канал в Петербурге под Конногвардейским бульваром (бульвар Профсоюзов)

последующее время строительство во­достоков в Париже производилось более интенсивно, чем в Петербурге.

В Петербурге водостоки строились для отвода только атмосферных вод. Экскременты же в каждом доме попадали в дворовые выгреба и периодически вывозились ассенизационным транспортом. По мере уве­личения населения Петербурга и применения ватерклозетов количество, нечистот резко увеличилось, и вывоз их требовал значительных средств. Поэтому домовладельцы самочинно стали присоединять свои дворовые выгреба к уличной водосточной сети, и жидкие нечистоты стали спу­скаться во внутренние водные протоки. Это обстоятельство служило, поводом для тяжб между городской думой и домовладельцами. Однако поскольку членами городской думы были те же купцы-домовладельцы, тяжбы кончились в пользу последних. Таким образом, наступил период усиленного загрязнения нечистотами городских рек и каналов, которые одновременно служили источником водоснабжения для населения.

Такое антисанитарное состояние города приводило к частым эпиде­миям. Вопрос о строительстве канализации в Петербурге возник еще в 1865 г. Городская дума формально проявляла заботы о населении, не­однократно заказывала проекты канализации Петербурга, в разработке которых участвовали виднейшие специалисты того времени: В. Линдлей, Бини, Д. П. Рузский, Л. П. Шишко и др. Однако городская дума не была заинтересована в строительстве канализации, так как она не сулила капиталистам крупных прибылей. В силу этого совершенная канализация так и не была построена в столице Российской империи.

Следует отметить, что и за рубежом (в Лондоне, Париже и других городах) канализация вначале применялась для отвода прежде всего атмосферных и дренажных вод. Строительство ее усилилось после по­явления мостовых покровов на улицах. В дальнейшем в эти водостоки стали спускать жидкие нечистоты, которые до того скапливались в вы­гребах и вывозились с территории населенных пунктов. После приме­нения в начале XIX в. ватерклозетов канализация городов была узако­нена как сооружение, служившее для отвода всех категорий сточных, вод (хозяйственно-фекальных, промышленных и дождевых). Так образовалась общесплавная система канализации, которая и до настоящего, времени превалирует в Западной Европе. Раздельная система кана­лизации была предложена в Англии в 1842 г. (Эдвиг Чедвиг), но рас­пространение она получила в США. В Англии, где дожди отличаются частотой выпадения и малой интенсивностью, распространена общесплавная система канализации.

В Одессе строительство канализации было начато в 60-х годах XIX в. в связи с замощением улиц и необходимостью организован­ного отвода дождевых вод. При этом сеть водостоков, протяжение которой к 1872 г. достигло 60 км, использовалась домовладельцами и для отвода сточных вод. Система канализационных коллекторов выво­дила сточные воды в закрытую акваторию Одесского порта, обращенную в гнилостный бассейн, что способствовало развитию эпидемических заболеваний. В связи с загрязненностью порта и возможными заболева­ниями команд иностранные пароходные компании резко повысили фрахт за вывозку зерна. Это явилось одной из причин, в результате которых сточные воды городской канализации с 1887 г. стали отводиться на поля орошения для очистки. Площадь полей орошения достигала 1200 га. В 1884—1885 гг. была построена общесплавная канализация в Гат­чине. Сточные воды, собранные двумя бетонными каналами, изливались без всякой очистки в небольшие речки Вайволовку и Парицу (притоки р. Ижоры) и значительно их загрязняли.

Канализация по общесплавной системе была построена в Тифлисе (1885 г.) и Ялте (1887 г.). В Ростове-на-Дону сооружение раздельной системы канализации началось в 1893 г. В этом же году началась экс­плуатация первых участков канализации Киева, устроенной по раздель­ной системе с применением подъемников Шона для сточных вод. Вна­чале часть сточных вод натравлялась на поля орошения площадью до 2 тыс. га, устроенные на берегу Днепра выше города. После переустрой­ства канализации (в 1909—1911 гг.) 4/5 всего расхода сточных вод (без очистки) стало выпускаться в Днепр ниже города.

В Москве, так же как и в Петербурге, строились отдельные каналы для отвода дождевых и загрязненных стоков. В 1812 г. были перекрыты сводами Самотечный и Неглинный каналы, а в 1841 г. устроено водо­снабжение и канализация Воспитательного дома. Однако к строитель­ству совершенной канализации в Москве приступили лишь в 1894 г. после длительных споров, продолжавшихся в течение 20 лет.

В 1906 г. была построена канализация по полной раздельной системе в Царском Селе, причем городские сточные воды перед выпуском их в реку Славянку впервые в России очищались на биологических фильт­рах. В 1910 г. канализация была построена в Саратове и Севастополе, в 1914 г.- в Харькове и т. д. Всего до 1917 г. канализация имелась в 23 городах, что по отношению к общему числу городов составляло около 3%.

В ряде городов и поселков существовали отдельные бессистемно уложенные сети труб, отводившие сточные воды без всякой очистки в близлежащий водоем или овраг, но их нельзя принять за надлежаще устроенную канализацию.

Следует отметить, что строившиеся в России водопроводы и канали­зации по уровню техники не отличались от Западной Европы. При этом как чугунные трубы, так и насосы, паровые машины и другое оборудование производились на русских заводах.

Петербургский институт инженеров путей сообщения и Институт гражданских инженеров подготовили замечательные кадры специалистов по вопросам водоснабжения и канализации. К ним относятся. Н. Н. Беспалов, который первый в русской литературе осветил вопрос о водостоках, дренаже и устройстве выгребов (1856—1860); А. И. Дельвиг, крупный специалист, работавший на строительстве московского новгородского и петербургского водопроводов и составивший проект водопровода в г. Симбирске; А. И. Штукенберг, составивший проекты во­допроводов Тулы и Казани и написавший книгу «Водопроводы с при­надлежащими к ним сооружениями»; А. В. и Н. А. Белелюбские, изве­стные своими научными работами и постройкой Новочеркасского во­допровода и других сооружений; В. Е. Тимонов, глубоко эрудированный специалист, автор капитальных трудов по водоснабжению и водостокам, сделавший много для улучшения работы Таицкого, Пулковского, Ижор-ского и других водопроводов и руководивший строительством водо­провода в Царском Селе.

Питомцы Института гражданских инженеров написали ряд учебных пособий, по которым готовились специалисты по водоснабжению и ка­нализации. Например, Мошков составил и издал лекции по курсу во­достоков, Ф. Е. Максименко издал курс лекций по водопроводу (1891), К. Л. Правдзик—по водоснабжению (1893), Н. К. Чижов — по водо­стокам (1890, 1896). Кроме педагогической деятельности, они принимали активное участие в проектировании и строительстве городских водопро­водов и канализаций.

Эти и другие видные деятели науки и практики (К. М. Игнатов, В. Г. Шухов, Н. П. Зимин, А. А. Семенов и др.) разработали научные основы и инженерные вопросы водопроводной и канализационной тех­ники. Большое значение имели водопроводные и санитарно-технические съезды, регулярно проводимые, начиная с 1893 г., которые не только способствовали обмену опытом, но и формировали науку о водоснаб­жении и канализации.

Однако в силу общей социально-экономической отсталости России того времени развитие водоснабжения и канализации происходило очень медленно и поэтому ценные предложения передовых русских спе­циалистов в этой области не находили применения.

Только в условиях советского строя развернулись работы по рекон­струкция старых и строительству новых городов и развитию в них во­доснабжения и канализации. В советском социалистическом государ­стве городское хозяйство превратилось из средства дополнительной эк­сплуатации трудящихся, как это было при капитализме, в организацию для обслуживания их материальных и культурно-бытовых нужд.