Zasilanie Wrocławia w wodę-historia i współczesność - Eko-DOk
Transkrypt
Zasilanie Wrocławia w wodę-historia i współczesność - Eko-DOk
wrocławski SZW, źródła zasilania w wodę, sieć wodociągowa, dostawa i zużycie wody Justyna GŁOWACKA*, Halina HOTLOŚ** ZASILANIE WROCŁAWIA W WODĘ – HISTORIA I WSPÓŁCZESNOŚĆ W pracy przedstawiono zmiany zachodzące we wrocławskim systemie zaopatrzenia w wodę od momentu jego powstania do czasów współczesnych. W przeglądzie historycznym scharakteryzowano sieć wodociągową oraz źródła zasilania miasta w wodę pod kątem ich lokalizacji, wydajności oraz rodzaju wody wtłaczanej do sieci wodociągowej. Omówiono zasięg oddziaływania pierwszych wrocławskich czerpalni. Zaprezentowano bilans dostawy i zużycia wody dla Wrocławia w latach 1993–2001, uwzględniając m. in. ilość wody ujmowanej, wtłaczanej do sieci oraz sprzedanej. 1. WSTĘP Założony w X w. Wrocław rozrastał się i w XIV w. był już miastem liczącym 14 tysięcy mieszkańców [3]. Dalszy rozwój miasta wymagał między innymi stworzenia infrastruktury wodociągowej, zapewniającej utrzymanie podstawowych warunków sanitarnych i umożliwiającej rozpoczęcie działalności przemysłowej. Już w XIII w. Wrocław otrzymał prawo do ujmowania wody z Odry i Oławy. W następnym stuleciu wybudowano pierwszą czerpalnię wody, zwaną Kołem Wodnym lub Czerpalnią Wielką. Kolejne dwie czerpalnie (Macieja i Kocia) powstały w XVI w. Urządzenia te zaopatrywały Wrocław w wodę nieoczyszczoną, przeznaczoną głównie do celów gospodarczych i przeciwpożarowych. Wodę do spożycia ujmowano ze studzien kopanych. Procesy oczyszczania wody (sedymentację i filtrację powolną) zastosowano po raz pierwszy na większą skalę w ZUW __________ * STS II–go stopnia, Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 9, 50–377 Wrocław. ** Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 9, 50–377 Wrocław. 190 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ „Na Grobli”, włączonym do eksploatacji w 1871 r. Do 1901 r. wrocławski system zaopatrzenia w wodę (SZW) funkcjonował dostarczając mieszkańcom miasta wyłącznie wodę powierzchniową. Wówczas zaczęto wykorzystywać wodę podziemną, a w latach 20. wodę infiltracyjną. Działania wojenne były przyczyną wielu uszkodzeń elementów systemu zaopatrzenia w wodę i spadku jego wydajności. W latach powojennych nastąpił znaczny wzrost liczby ludności zamieszkującej Wrocław, skutkujący zwiększeniem się potrzeb wodnych. Dlatego też w 1982 r. oddano do użytku ZUW „Mokry Dwór”, w którym oczyszczana jest woda powierzchniowa z rzeki Oławy, zasilanej wodą z Nysy Kłodzkiej [1]. Współcześnie wrocławski SZW dostarcza wodę do 635-tysięcznej aglomeracji, w ciągu doby tłocząc do sieci wodociągowej średnio 120 tys. m3 wody pochodzącej z trzech źródeł zasilania (ZUW „Na Grobli”, ZUW „Mokry Dwór”, SUW „Leśnica”) [1]. W pracy szczegółowo przedstawiono zmiany wielkości zużycia i dostawy wody do miasta w latach 1993–2001. 2. ŹRÓDŁA ZASILANIA WROCŁAWIA W WODĘ – PRZEGLĄD HISTORYCZNY Pierwsze czerpalnie wrocławskie (Wielka i Macieja) zlokalizowane były nad Odrą, na północy szesnastowiecznego Wrocławia, którego terytorium stanowił w przybliżeniu obszar obecnego Starego Miasta. Czerpalnia Wielka umiejscowiona była u wylotu ul. Kiełbaśniczej, a Czerpalnia Macieja naprzeciwko dzisiejszego Ossolineum (ul. Szewska). Od strony wschodniej Wrocław zaopatrywany był w wodę przez Czerpalnię Kocią, wybudowaną na tzw. Kociej Górce (okolica dzisiejszej Galerii Dominikańskiej) przy nieistniejącym już korycie Oławy, połączonym kanałem z Odrą. Ujmowana woda podnoszona była za pomocą kół wodnych i doprowadzana do zbiorników górnych, a następnie dostarczana do miasta poprzez sieć przewodów. Z czasem koła wodne zaczęto zastępować pompami tłokowymi, od XIX w. napędzanymi za pomocą maszyn parowych. Zmiany wydajności czerpalni, traktowane jako ilość wody kierowanej do przewodów wodociągowych, przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Wydajność źródeł zasilania w wodę Wrocławia w latach 1538–1845 [4] Lata 1538 1596 1607 1596–1825 1845 Źródło zasilania Czerpalnia Wielka Czerpalnia Kocia Czerpalnia Macieja Czerpalnie: Wielka, Kocia, Macieja Czerpalnia Wielka Wydajność, m3/d 1080 720 1150 3000 7000 Zasilanie Wrocławia w wodę – historia i współczesność 191 Na przełomie XVI i XVII w. wrocławski wodociąg swoim zasięgiem obejmował prawie cały ówczesny Wrocław. Obszar zasilania w wodę w kierunku zachodnim sięgał poza ul. Kiełbaśniczą, od północy ograniczony był rzeką Odrą, od wschodu ulicami Piaskową i Skargi, a od południa ulicami Menniczą i Św. Doroty1 [4]. Stosunkowo duża rozległość sieci przewodów nie przekładała się jednak na znaczną wydajność wodociągu. W latach 1569–1825 wydajność była prawie stała i wynosiła ok. 3000 m3/d. Pod koniec tego okresu Wrocław zamieszkiwało 60 tys. osób, a zatem jednostkowy wskaźnik zużycia wody wynosił 50 dm3/(Mk∙d) [4]. Brak wzrostu wydajności wodociągu wynikał głównie z ograniczonych możliwości technicznych urządzeń do poboru wody. W 1845 r. Czerpalnia Wielka, dzięki zastosowaniu do napędzania pomp tłokowych maszyny parowej, osiągnęła wydajność 7000 m3/d. Unowocześniona czerpalnia pracowała do 1925 r. W historii uruchomionego w 1871 r. ZUW „Na Grobli”, zlokalizowanego w widłach Odry i Oławy, wielokrotnie miały miejsce zmiany wydajności zakładu oraz rodzaju wody oczyszczanej i wtłaczanej do sieci wodociągowej (tabela 2). Tabela 2. Wydajność i rodzaj wody oczyszczanej w ZUW „Na Grobli” w latach 1871–2010 [1, 2, 4] Rok Wydajność, tys. m3/d 1871 1879 1901 1924 1932 1941 1949 1970 2010 12 60 60 72 100 110 30 126 ok. 61 i i i i, p (Oława) i p p pd i (Odra) (Odra) p – powierzchniowa, pd – podziemna, i - infiltracyjna Rodzaj wody Początkowo w zakładzie uzdatniana była woda powierzchniowa z Odry. Jednak na początku XX w., z uwagi na jej duże zanieczyszczenie, zaczęto korzystać z wody podziemnej, pobieranej z nowo wybudowanego ujęcia na terenie Świątnik. Po katastrofie żelazowo-manganowej (1906 r.) na krótko powrócono do eksploatacji ujęcia wody powierzchniowej. Wrocław otrzymywał wówczas 1/3 wody podziemnej i 2/3 wody powierzchniowej [2]. W kolejnych latach uruchomiono stawy infiltracyjne zasilane wodą z rzeki Oławy. Już w 1924 r. w ZUW „Na Grobli” oczyszczana była wyłącznie woda infiltracyjna. Stan taki trwał do 1970 r., kiedy na skutek dużego wzrostu zapotrzebowania na wodę ponownie włączono do eksploatacji ujęcie wody powierzchniowej. Obecnie w ZUW „Na Grobli” uzdatniana jest tylko woda infiltracyjna. W ZUW „Na Grobli” pracowały pompy nurnikowe, zasilane przez maszynę parową. W 1879 r., dzięki rozbudowie pompowni, wydajność zakładu zwiększyła się ponad 4-krotnie. Dalszy wzrost wydajności był możliwy m. in. dzięki zainstalowaniu __________ 1 Nazwy ulic współczesne. 192 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ w zakładzie pomp wirowych (1913 r.). Podczas II wojny światowej, w 1941 r., wrocławski wodociąg zaopatrywał w wodę 634 tys. mieszkańców [1], a jednostkowy wskaźnik zużycia wody (do wszystkich celów) wynosił 174 dm3/(Mk∙d). Kolejne lata wojny spowodowały znaczne zniszczenia wrocławskiego SZW i gwałtowny spadek ilości produkowanej wody. Największe zużycie wody występowało w latach gospodarki planowej, np. w 1970 r. wynosiło średnio 240 dm3/(Mk∙d) (przy 524,6 tys. mieszkańców [1]). W 1987 r., pięć lat po rozruchu ZUW „Mokry Dwór”, łączna produkcja wody we Wrocławiu wynosiła 235 tys. m3/d, z czego ok. 1 tys. m3/d pochodziło z SUW „Leśnica” korzystającej z wody głębinowej [1]. Obecnie wydajność systemu jest prawie dwukrotnie mniejsza. 3. ROZWÓJ WROCŁAWSKIEJ SIECI WODOCIĄGOWEJ – PRZEGLĄD HISTORYCZNY W pierwszych wiekach eksploatacji wrocławskich wodociągów przewody wykonywane były wyłącznie z drewna. Rury te charakteryzowały się małą wytrzymałością mechaniczną (pękały pod wpływem ciśnienia), więc w XVIII w. zaczęto wymieniać je na przewody żeliwne. Równolegle prowadzono także rozbudowę istniejącej sieci (tabela 3). Tabela 3. Długość wrocławskiej sieci wodociągowej w latach 1825-2009 [1, 4, 5] Rok 1825 1845 1890 1924 ok. 1945 1949 1970 1987 2001 2009 Długość sieci, km 13,42 26,5 197,7 455,2 814,0 554,0 940,0 1217,0 1730,9 1878,0 Znaczny wzrost długości sieci pod koniec XIX stulecia wiązał się z uruchomieniem ZUW „Na Grobli”. W latach 70. XIX w. rozpoczęto budowę sieci rozdzielczej w nowo powstałych dzielnicach Wrocławia. Na przełomie XIX i XX wieku powstały także pierwsze magistrale odprowadzające wodę z ZUW „Na Grobli”: dwie o średnicy 762 mm w kierunku na południowy zachód miasta (ul. Traugutta) i południowy wschód (ul. Prądzyńskiego) oraz jedna o średnicy 900 mm transportująca wodę w kierunku Placu Grunwaldzkiego3 [4]. __________ 2 3 Całkowita długość rurociągów drewnianych. Nazwy ulic współczesne. Zasilanie Wrocławia w wodę – historia i współczesność 193 Sieć wodociągową wyposażano także w niezbędną do jej funkcjonowania armaturę. W 1890 roku na przewodach zabudowane było 1241 zasuw i 2000 hydrantów przeciwpożarowych [4]. 4. ANALIZA WIELKOŚCI POBORU I ZUŻYCIA WODY WE WROCŁAWIU W LATACH 1993-2001 Transformacja ustrojowa, jaka dokonywała się w Polsce w latach 90., znalazła swoje odzwierciedlenie także w zmianach ilości wody zużywanej przez odbiorców. Na skutek m.in. opomiarowania gospodarstw domowych, podwyższania opłat za wodę oraz wprowadzania wodooszczędnych technologii w przemyśle, zmniejszało się zużycie wody w analizowanym dziewięcioleciu. Spadek poboru wody przez odbiorców przekładał się z kolei na zmniejszanie się ilości wody ujmowanej. Wartości charakterystyczne, pozwalające zaobserwować powyższe tendencje, zestawiono w tab. 4. Wraz ze spadkiem poboru wody zmieniała się struktura rodzaju wody ujmowanej i oczyszczanej na potrzeby aglomeracji wrocławskiej. Do 1999 r. około 60÷64% ogólnego poboru stanowiła woda powierzchniowa, pozostała ilość pochodziła głównie z infiltracji. Natomiast od 2000 r. udział oczyszczanej wody powierzchniowej w ZUW „Mokry Dwór” ograniczono do około 50%, na korzyść zwiększenia poboru wody infiltracyjnej, ze względu na niewątpliwe jej zalety. Znaczenie ujęć wody podziemnej4 było w analizowanym okresie marginalne (tab. 4). Ponad 70% sprzedawanej wody trafiało do gospodarstw domowych. W ciągu dziewięciu lat wartość wskaźnika jednostkowego zużycia wody w tym sektorze zmniejszyła się ze 193 dm3/(Mk∙d) do 133 dm3/(Mk∙d). Pozostała ilość wody sprzedawanej pobierana była na cele produkcyjne, usługowe i inne. Jednostkowe zużycie wody ogółem w 2001 r. wynosiło 170 dm3/(Mk∙d), i było porównywalne z wartością w 1941 r. (174 dm3/(Mk∙d)). Ilość wody zużywanej na potrzeby własne ujęć i ZUW w latach 1993–2001 wynosiła 4,1÷7,2% ilości wody uzdatnianej. Natomiast straty wody w sieci wodociągowej i ilość wody zużywanej na potrzeby własne systemu zmniejszyły się w analizowanym okresie z 21,8% do 16,3% ilości wody wtłaczanej do sieci wodociągowej. __________ 4 SUW „Pawłowice” wyłączono z eksploatacji w 1995 r. [5]. 5 __________ Pomniejszona o ilość wody przeznaczonej do nawadniania stawów infiltracyjnych. 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. L.p 5 uzdatniana ogółem 15172 680,0 254 193 Liczba mieszkańców, tys. ogółem mieszkalnictwo Wsk. zużycia, dm3/(Mk∙d) 47993 inne cele 63165 21,8 17645 mieszkalnictwo Sprzedaż wody ogółem, w tym: % il. wtłoczonej tys. m 3 b. d. Potrzeby własne i straty w sieci b. d. b. d. ZUW „Na Grobli” SUW „Leśnica” i „Pawłowice” 174 236 680,0 15306 43221 58527 23,8 18313 b. d. b. d. b. d. 5,5 76840 ZUW „Mokry Dwór” 6,1 b. d. 4480 80810 % ilości uzdatn. 5240 b. d. tys. m % ilości ujętej Woda wtłoczona do sieci, w tym: Potrzeby własne i straty w ujęciu i ZUW 3 b. d. b. d. 86050 Woda infiltracyjna Woda ujmowana do uzdatniania 81320 b. d. b. d. b. d. b. d. b. d. 1994 b. d. 1993 b. d. b. d. Woda podziemna Woda powierzchniowa Woda ujmowana, w tym: Charakterystyczne wielkości 180 232 682,0 12976 44739 57715 16,0 10988 491 30504 37708 68703 5,7 4,8 4185 72888 27429 1570 43889 57243 1995 86242 170 221 682,0 12666 42380 55046 18,9 12846 486 30328 37078 67892 4,1 3,5 2915 70807 27044 1690 42073 53642 156 200 682,0 10841 38929 49770 14,9 8685 526 22242 35687 58455 5,2 4,5 3222 61677 21515 737 39425 48678 153 198 657,5 10921 36672 47593 15,6 8795 477 20930 34981 56388 5,7 4,9 3411 59799 21593 483 37723 48245 Wartość, tys. m3 1996 1997 1998 82376 70930 70321 144 184 657,5 9716 34555 44271 17,3 9264 491 21442 31602 53535 7,2 6,2 4165 57700 22267 514 34919 44741 1999 67522 Tabela 4. Zestawienie wielkości poboru i zużycia wody we Wrocławiu w latach 1993–2001 [5, 6] 143 183 642,2 9466 33511 42977 17,8 9327 460 25521 26323 52304 6,7 5,0 3741 56045 26057 467 29521 48198 2000 74722 133 170 642,2 8620 31281 39901 16,3 7775 452 23853 23371 47676 6,9 5,1 3527 51203 25089 457 25657 43095 2001 68641 194 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ Zasilanie Wrocławia w wodę – historia i współczesność 195 5. PODSUMOWANIE Na przestrzeni wieków wrocławski system zaopatrzenia w wodę ulegał ciągłym przeobrażeniom, zmieniała się liczba, rodzaj i wydajność źródeł zasilania miasta w wodę. Rozbudowywano sieć wodociągową, zwiększała się jej długość i zmieniała struktura materiałowa. Do połowy XIX w. ilość wody powierzchniowej dostarczanej przez wrocławski wodociąg była niewystarczająca dla zaspokojenia potrzeb odbiorców. Dopiero wprowadzenie do eksploatacji maszyn parowych w Czerpalni Wielkiej oraz uruchomienie ZUW „Na Grobli” spowodowało znaczne zwiększenie jego wydajności. Duże zanieczyszczenie wody powierzchniowej i brak skutecznych metod jej oczyszczania spowodowały, że na początku XX w. zaczęto uzdatniać także wodę podziemną, a następnie wodę infiltracyjną. Obecnie, zapotrzebowanie na wodę w aglomeracji wrocławskiej pokrywane jest w ponad 50% z wody infiltracyjnej, ze względu na lepszą jej jakość i prostszą technologię oczyszczania w porównaniu z wodą powierzchniową. W latach 1993–2001, w warunkach rozwijającej się gospodarki rynkowej, zmniejszał się pobór wody z sieci wodociągowej, a zatem i ilość wody ujmowanej. Tendencja ta utrzymuje się do dziś. Obecnie do sieci wodociągowej wtłaczane jest średnio 120 tys. m3 na dobę, tj. około 43 800 tys. m3 wody w roku [1]. LITERATURA [1] [2] [3] [4] [5] [6] http://www.mpwik.wroclaw.pl/, dostęp 10.02.2012. KOWAL A. L., Wrocławskie wodociągi: początki i stan obecny, Ochrona Środowiska, 2003, Vol. 15, No. 3, 3–4. KWIATKOWSKA B., Mieszkańcy średniowiecznego Wrocławia. Ocena warunków życia i stanu zdrowia w ujęciu antropologicznym, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław 2005. PRAWDZIC J., Wodociągi miejskie dawnego Wrocławia do roku 1945, Praca dyplomowa magisterska, maszynopis Zakładu Historii Gospodarczej, Demografii i Statystyki, Wydział Filozoficzno Historyczny Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław 1971. STASIEWICZ J., Gospodarka wodno - ściekowa [w:] Informator o stanie środowiska Wrocławia 2002, pod red. K. Smolnickiego i M. Szykasiuka, Wrocław 2002. Zestawienie dostawy i zużycia wody we Wrocławiu w latach 1993–1996, Ankieta, MPWiK S. A. we Wrocławiu. WATER SUPPLY SYSTEM OF WROCLAW – PAST AND PRESENT This paper describes development of Wroclaw’s water supply system on the past and present time. There are reviewed sources of water supply, their location, efficiency and sort of scooped water. There are presented changes of water – pipe network length, too. The publication contains information about amount of water, which was scooped, pumped to water – pipe network and sold to receivers in the years 1993–1996.