Кольцевая водопроводная магистраль Темзы (TWRM, ранее Лондонская кольцевая водопроводная магистраль ) представляет собой систему из примерно 80 км (50 миль) бетонных туннелей, по которым питьевая вода из водоочистных сооружений в водосборах Темзы и реки Ли перекачивается в центральный Лондон .
Основная часть лондонской инфраструктуры водоснабжения , первоначальное кольцо было построено Thames Water в период с 1988 по 1993 год за 248 миллионов фунтов стерлингов (что эквивалентно 638 миллионам фунтов стерлингов в 2023 году), и после завершения строительства это был самый длинный туннель в Великобритании. [2] [3] Два расширения были построены в период с 2007 по 2010 год. [1]
Кольцевая магистраль представляет собой крупную петлю, соединяющую водоочистные сооружения Хэмптона , Уолтона , Эшфорда и Кемптона, сгруппированные в западном Лондоне, с центральным Лондоном посредством южной ветки через Брикстон и северной ветки через Кью . Ответвления идут к водоочистным сооружениям Коппермиллс около Уолтемстоу, а также к резервуару и насосной станции в Хонор-Оук . Общая пропускная способность системы составляет 1,8 гигалитров (1,8 × 10 9 литров) в день. [1]
Кольцевая магистраль расположена значительно ниже большинства водопроводных магистралей, на глубине от 10 до 65 м (от 33 до 213 футов) ниже уровня земли и приблизительно от 10 до 30 м (от 33 до 98 футов) ниже уровня моря. Внутренний диаметр туннеля в основном составляет 2,54 м (100 дюймов), за исключением участка между Эшфорд-Коммон и Кью, где он составляет 2,91 м (115 дюймов). [4] Он соединен с поверхностью 21 вертикальной шахтой, которая простирается до уровня земли. [1]
До того, как была построена кольцевая магистраль, вода в Лондоне передавалась через ряд магистральных трубопроводов, в основном расположенных прямо под поверхностью. Некоторые из старейших действующих напорных трубопроводов в мире — самый старый датируется 1838 годом — были ослаблены коррозией. Кроме того, увеличилось давление из-за увеличения спроса на воду, а также увеличились внешние нагрузки из-за движения транспортных средств. Эти проблемы усугублялись отсутствием избыточности системы, что ограничивало профилактическое обслуживание, что приводило к увеличению количества утечек. Кольцевая магистраль продлила срок службы высокоуровневых трубопроводов, снизив нагрузку на них, и, обеспечив повышенный уровень избыточности, позволила легче изолировать и обслуживать их. [5]
Основная часть была построена в два этапа: южная ветка в 1988-1991 годах и северная ветка в 1991-1993 годах. В то же время был также построен туннель между Coppermills Water Treatment Works и Stoke Newington, хотя он не был связан с остальной частью кольца до более поздней фазы расширения. Проект был географически разделен на этапы, отдельно контрактовался и строился в основном одновременно. Работа разных подрядчиков привела к незначительным изменениям в деталях туннеля. Туннели были построены с использованием туннелепроходческих машин с блокировочной клиновой облицовкой. [4]
Южный этап проекта предусматривал реконструкцию и повторное использование существующего Южного главного туннеля, построенного в 1974 году между Эшфорд-Коммон и Мертоном, но в остальном проект состоял из совершенно новых туннелей.
В рамках проекта было построено одиннадцать новых насосных станций для извлечения воды из туннеля и отправки ее в водопроводную сеть. Они были расположены так, чтобы поставлять воду в районы Лондона с наибольшим спросом, что часто означало, что их приходилось строить в местах, где пространство было в дефиците. В трех местах — Barrow Hill, Holland Park Avenue и Park Lane — насосные станции были построены полностью под землей. [4]
После завершения строительства кольцевой магистрали предполагалось, что четыре существующих водоочистных сооружения в Барн-Элмсе, Сток-Ньюингтоне, Сурбитоне и Хорнси будут выведены из эксплуатации, хотя Хорнси в конечном итоге остался открытым. [2] [6]
Основная часть лежит в основном в пределах Лондонской глины с участками в пределах вышележащего аллювия и нижележащих Lambeth Group и Thanet Sand . Преобладание длин London Clay обусловлено конструкцией, поскольку он легко поддается выемке, в значительной степени непроницаем и в некоторой степени самонесущий в течение коротких периодов времени, что делает его почти идеальным материалом для прокладки туннелей. Там, где проект требовал входа в Lambeth Group и Thanet Sand, прокладка туннелей была значительно сложнее. В частности, Thanet Sand требует высокого крутящего момента при бурении, является высокоабразивным и, что наиболее сложно, достаточно проницаемым, чтобы удерживать грунтовые воды, непрерывные с нижележащим мелом и измеренные при давлении до 4 бар (400 кПа). [7] Неожиданный вход в Thanet Sand во время раскопок около Tooting Bec Common привел к затоплению туннеля и временному отказу от проходческой машины. [8] Еще одной проблемой с Thanet Sand было наличие глауконита , который окисляется при контакте с воздухом. Образовавшийся в результате этого воздух, лишенный кислорода, стал причиной двух смертельных случаев во время раскопок шахты для откачки воды. [9]
В период с 2007 по 2010 год было построено два расширения кольцевой магистрали. Между Нью-Ривер-Хед и Сток-Ньюингтон был построен туннель длиной 4,5 км (2,8 мили), соединяющий кольцевую магистраль с туннелем к водоочистным сооружениям Коппермиллс, которые были построены на начальном этапе строительства. Также был построен туннель длиной 5 км (3,1 мили) между Брикстоном и Хонор-Оук. Эти расширения увеличили пропускную способность кольцевой магистрали на 500 миллионов литров в день. [1]
Поток через магистраль осуществляется самотеком под напором приводных резервуаров. В силу своей глубины трубопровод находится под некоторым давлением. Гидравлическая линия уровня редко превышает уровень земли. Для входа вода закачивается в распределительные зоны на откачивающих шахтах. В некотором отношении магистраль можно рассматривать как резервуар, из которого подача осуществляется по мере необходимости. Показателем этого динамического изменения спроса является то, что минимальный гидравлический уровень перемещается между откачивающими шахтами Баттерси и Парк-Лейн. Контур замкнут, чтобы обеспечить избыточность, которая позволяет изолировать и осушать любой сегмент на кольце для технического обслуживания, не прерывая подачу в какую-либо шахту, а не по гидравлическим причинам. [ требуется цитата ]
21 шахта, соединяющая главный ствол с поверхностью, делится на:
51°24.75′с.ш. 0°27′з.д. / 51.41250°с.ш. 0.450°з.д. / 51.41250; -0.450