Управление водных ресурсов штата Массачусетс ( MWRA ) — орган государственной власти в штате Массачусетс , который обеспечивает оптовыми услугами питьевой воды и канализации 3,1 миллиона человек в шестидесяти одном муниципалитете и более 5500 крупных промышленных пользователей в восточной и центральной частях штата. , прежде всего в районе Бостона . [2]
Власти получают воду из водохранилищ Кваббин и Вачусетт , а также реки Уэр в центральном и западном Массачусетсе. Что касается сточных вод, помимо других объектов, она управляет большим очистным центром на острове Дир в устье гавани Бостона .
Современное MWRA было создано в 1985 году после отделения от столичной окружной комиссии . Он получил возможность получать собственные доходы и выпускать собственные облигации. [3] Департамент охраны природы и отдыха является преемником MDC и по-прежнему управляет землями водораздела.
Зона обслуживания MWRA охватывает пятьдесят восемь населенных пунктов в Большом Бостоне и MetroWest , а также три населенных пункта в Западном Массачусетсе ( Чикопи , Уилбрахам и Саут-Хедли ). В таблице ниже показаны услуги, которые получают сообщества.
Управление водных ресурсов штата Массачусетс и Департамент охраны природы и отдыха штата Массачусетс (DCR) владеют и управляют объектами по сбору, очистке, распределению и хранению, которые снабжают питьевой водой около сорока муниципалитетов в столичном районе Бостона. Этот проект водной системы был основан на покупке и последующей защите всего водораздела. Такая конструкция гарантирует, что вода останется максимально чистой. Однако современные правила требуют, чтобы все запасы питьевой воды подвергались химической обработке, независимо от источника. [8] Дополнения к системе водоснабжения MWRA на протяжении всей ее истории приводили к дублированию, что позволяло отключать основные участки системы водоснабжения для ремонта или технического обслуживания.
Центр управления операциями MWRA находится в Челси. [9]
Первоисточники: [10]
Резервные источники: [10]
Вода, направляющаяся в Большой Бостон, течет из главного хранилища MWRA, водохранилища Кваббин в центральном Массачусетсе, через акведук Квабин в водохранилище Вачусетт в Бойлстоне и Клинтоне и их окрестностях . [13] Притоки рек и ручьев, включающие водораздел Вачусетт, водосборный бассейн площадью 108 квадратных миль (280 квадратных километров), также питают водохранилище Вачусетт . Туннель Косгроув доставляет воду оттуда на водоочистную станцию Джона Дж. Кэрролла , расположенную на границах городов Мальборо , Нортборо и Саутборо, штат Массачусетс . Установка заменила установку, которая ранее использовалась только для контроля pH. [14] Он состоит из четырех генераторов озона с диффузорами и пяти бетонных контактных камер объемом 11,3 миллиона галлонов США (43 000 м 3 ). Завод имеет мощность 275 миллионов галлонов США (1 040 000 м 3 ) в день в среднем в день или 405 миллионов галлонов США (1 530 000 м 3 ) в день при пиковом уровне. Это стоило 340 миллионов долларов США. [14]
Туннель водоснабжения MetroWest (MWWST) несет воду дальше на восток, минуя водохранилище Норумбега, пруд Шнека и крытое хранилище Норумбега в Уэстоне. Рядом с шоссе 128 и рекой Чарльз он разделяется на две части, питая региональные распределительные линии у резервуаров на Лоринг-роуд [15] и соединяясь с городским туннелем, переходящим в Ньютон. В районе Честнат-Хилл городской туннель разделяется на расширение городского туннеля (северо-восток) и Дорчестерский туннель (юго-восток), которые служат магистралями для небольших распределительных сетей и питают различные региональные резервуары для хранения. [16]
Акведук долины Чикопи доставляет воду из водохранилища Кваббин в поселения Чикопи, Уилбрахам и Саут-Хедли в Западном Массачусетсе (пожарный район № 1). Он проходит через водоочистную станцию Уэр и крытое водохранилище Нэш-Хилл в Ладлоу. [17]
Водная система разделена на семь зон давления, что необходимо, поскольку разные потребители находятся на разной высоте. Семь зон, измеренные от уровня «База Бостон-Сити», составляют примерно: [9]
Ниже перечислены основные водохранилища MWRA за пределами водоемов-источников. Крытые хранилища (общая емкость 242,7 миллиона галлонов США (919 000 м 3 )) используются в основном, а наземные резервуары используются только в качестве резервных. (Незакрытые резервуары не могут хранить питьевую воду без необходимости последующей очистки). [10]
Акведук Вачусетт — это старый параллельный трубопровод, ведущий к туннелю Косгроув , и он до сих пор доступен в качестве резервной передачи для подачи воды из водохранилища Вачусетт на водоочистные сооружения Кэрролла. Он использовался для этой цели во время закрытия туннеля в 2003 году.
Акведук Хультмана начинается на водоочистной станции Кэрролла и идет параллельно туннелю водоснабжения MetroWest (MWWST), который заменил его в 2003 году. После завершения MWWST акведук Хультмана подвергся масштабному проекту реконструкции, который длился с 2009 по 2014 год, с целью сохранения его в качестве резервной альтернативы MWWST. После завершения ремонта в 2014 году он вернулся в режим ожидания для использования в случае недоступности MWWST. [21]
Открытый канал акведука Вачусетт проходит мимо водоочистной станции Кэрролла и соединяет подземную часть акведука Вачусетт с водохранилищем Садбери. До того, как были построены акведуки Хультмана и Косгроува, он служил основным методом передачи воды из водохранилища Вачусетт. Хотя он больше не используется для этой цели, он сохраняется как аварийная передача. В случае чрезвычайной ситуации его можно использовать для подачи неочищенной воды из водохранилищ Кваббин и Вачусетт в резервуары аварийного источника.
Резервный акведук Уэстон проходит от водохранилища Садбери во Фрамингеме к резервуарам для хранения на Лоринг-роуд в Уэстоне через водохранилище Уэстон (резервный наземный резервуар для хранения). [13] [17] Акведук Хультмана и MWWST соединяются с водохранилищем Садбери и акведуком Уэстон.
Акведук Садбери проходит от водохранилища Фосс (Фрамингемское водохранилище № 3) во Фрамингеме непосредственно к водохранилищу Честнат-Хилл , параллельно MWWST. Водохранилище Садбери и водохранилище Фосс соединены поверхностным водным путем. [22] Фрамингемские водохранилища № 1 и № 2 находятся ниже по течению реки Садбери от № 3 и больше не считаются аварийными источниками воды.
Строительство резервной бочки акведука долины Чикопи было практически завершено в 2008 году. [23]
Во время отказа соединения между MWWST и городским туннелем в мае 2010 года MWRA забирало воду из водохранилища Честнат-Хилл, водохранилища Спот-Понд и водохранилища Садбери через акведук Садбери. Акведук Хультмана был недоступен в качестве резервного, поскольку в то время он находился на реконструкции. [24] [25]
В чрезвычайной ситуации воду можно обработать гипохлоритом натрия в любой точке системы, задействовав мобильные дезинфекционные установки – установки, смонтированные на прицепе, которые MWRA хранит в стратегических местах по всей своей системе. Аварийное хлорирование применялось во время основного перерыва в мае 2010 года, но недостаточно быстро, чтобы избежать необходимости кипячения воды; отчасти задержка была связана с необходимостью последующего тестирования. [26]
В состав системы входят три гидроэлектростанции (одна недействующая) и две ветряные турбины общей мощностью 19,8 МВт. [27] Вода, сбрасываемая в реку Свифт, течет через станцию Уинзор под плотиной Уинзор , но турбины были повреждены в результате пожара и не были возобновлены. Вода, перекачиваемая из Кваббина в Вачусетт , может проходить либо через турбины в Окдейле , либо через обводные трубы, когда требования к расходу превышают номинальные характеристики турбины. Вода, сбрасываемая из Вачусетта в туннель Косгроув, проходит через турбины Косгроув . Четыре оригинальные турбины в сторожке Вачусетт, расположенной в начале акведука Вачусетт, не использовались более 40 лет. В настоящее время на плотине устанавливается турбина мощностью 1,54 МВт. Турбина в Саутборо в начале акведука Уэстон также долгое время не работала. [13] [14]
Акведук Квабина соединяет два резервуара и зависит от силы тяжести для удовлетворения трех отдельных эксплуатационных потребностей. Во-первых, этот акведук используется для отвода воды из реки Уэр в водохранилище Кваббин . Во-вторых, он также используется для перекачки воды из водохранилища Кваббин в водохранилище Вачусетт через гидроэлектростанцию или обводную трубу. Обводные клапаны являются нерегулирующими клапанами, и в открытом состоянии поток регулируется только напором в резервуаре Кваббина и физическими характеристиками акведука . Поскольку турбины ограничены по потоку, перепускной механизм обеспечивает скорость передачи почти в два раза выше, чем это возможно через турбины. В оперативном отношении единый акведук выполняет три цели, но в данный момент возможен только один режим работы. [28]
MRWA также владеет и управляет несколькими объектами солнечной и ветровой энергетики , чтобы помочь достичь целей Массачусетса по сокращению выбросов парниковых газов , а также реализует проекты по повышению энергоэффективности. Одна ветряная турбина расположена на канализационной насосной станции Чарлстаун, недалеко от Encore Boston Harbour , номинальной мощностью 1,5 МВт. [29]
Будучи крупным клиентом, MWRA также производит собственную электроэнергию на очистных сооружениях Дир-Айленда и Водоочистных сооружениях Кэрролла в периоды высокого спроса, чтобы заработать деньги с помощью контрактов на реагирование на спрос и избежать высоких цен в часы пик. [30] Это еще больше снижает выбросы от менее эффективных сетевых пиковых электростанций , которые в противном случае были бы необходимы.
.jpg/1280px-Metropolitan_Water_District_map_(Boston,_MA,_1910).jpg)
Местные колодцы, источники (в том числе один на Бостон-Коммон ) и дождевые бочки были первыми источниками воды для жителей Бостона. Пруд Ямайка использовался в качестве источника воды для Бостона, начиная с 1795 года, с использованием деревянных труб (позже чугунных). После нескольких эпидемий и пожаров, которые выявили недостаточность водоснабжения, Система Кочитуате была построена Советом по водоснабжению Кочитуате, начиная с 1845 года и открываясь в 1848 году. Она включала плотину на реке Садбери , в результате которой образовалось озеро Кочитуате , которое питало акведук Кочитуате . ведущий к Бруклинскому водохранилищу и местным хранилищам, таким как водохранилище Бикон-Хилл . Когда Бостон аннексировал Чарлстаун в 1873 году, к системе водоснабжения Бостона добавилась система Мистических озер . Водохранилище Кочитуате и акведук были заброшены в 1951 году; ни одно из других водоемов или озер в настоящее время не используется в качестве основного или резервного водоснабжения. [19]
Бостонский совет по водоснабжению построил семь резервуаров на водоразделе реки Садбери с 1875 по 1898 год. Вода, скопившаяся в этих резервуарах, доставлялась в водохранилище Честнат-Хилл по акведуку Садбери , построенному в 1878 году. Некоторые распределительные магистрали, обслуживающие район с низким уровнем обслуживания Бостона, датируются период, когда вода поступала самотеком из водохранилищ Бруклин и Честнат-Хилл. (Они были перенесены в Уэстонское водохранилище к 1900 году, а к 1978 году были закрыты для хранения в Уэстоне с дополнительными услугами со стороны городского туннеля и расширения городского туннеля.) [19] В конце 1800-х годов вода перекачивалась из Честнат-Хилл в водохранилище Вабан-Хилл. в Ньютоне и водохранилище Фишер-Хилл в Бруклине для создания Южной зоны высшего обслуживания. Были добавлены и другие насосные станции: одна в Алевиф-Брук в Сомервилле и другая в Спот-Понд в Стоунхэме . Некоторые из распределительных магистралей, по которым сейчас не используются запасы воды из Мистических озер, а также те, которые соединяют Честнат-Хилл с этими магистралями и Спот-Прудом, все еще снабжают северную зону низкого обслуживания. [19] Спот-Пруд обслуживал северную зону низкого обслуживания и перекачивал воду в водохранилище Феллс , чтобы создать северную зону высокого обслуживания. [19]
Рост населения и растущая популярность внутреннего водопровода продолжали оказывать давление на водоснабжение региона. Рассмотрев озеро Виннипесоки , озеро Себаго и реку Мерримак , Столичный совет по водным ресурсам решил создать водохранилище Вачусетт , установившее мировой рекорд, путем перекрытия реки Нашуа плотиной в Клинтоне, штат Массачусетс . Он был завершен в 1905 году и заполнен в 1908 году, питая акведук Вачусетт . Вода поступала в район Бостона через акведук Уэстон и водохранилище Уэстон или через новое водохранилище Садбери и старый акведук Садбери.
Продолжающийся рост спроса на воду побудил в 1926 году построить туннель Вачусетт-Колдбрук для отвода сезонных излишков воды в реке Уэр . Туннель был продлен до реки Свифт и стал акведуком Кваббина . Столичная комиссия по водоснабжению начала строительство огромного водохранилища Квабин в 1936 году, и на его заполнение ушло с 1939 по 1946 год. Создание нового водохранилища привело к разделению четырех городов Западного Массачусетса.
Акведук долины Чикопи был завершен в 1950 году. Другие зоны давления были созданы вокруг пригородов шоссе 128 в 1951 году путем добавления нескольких насосных станций. [19]
Пропускная способность была расширена в 1941 году после завершения строительства акведука Хультмана (который соединил акведук Вачусетт с концом акведука Уэстон в Норумбеге). Городской туннель был добавлен в 1951 году, соединяясь с перекрестком Честнат-Хилл. Расширение городского туннеля (1961 г.) и Дорчестерского туннеля (1978 г.) частично доставляло воду под высоким давлением к водохранилищам Феллс и Блю-Хиллз соответственно. Дорчестерский туннель позволил перевести акведук Садбери и водохранилище Честнат-Хилл в резервный статус, что также улучшило качество воды. Резервный туннель Косгроув был завершен в 1965 году, что позволило обслуживать акведук Вачусетт.
Спрос на воду превысил «безопасный запас» в 300 миллионов галлонов США (1 100 000 м 3 ) в день (при котором осадки надежно доступны), начиная с 1969 года. Хотя отвод воды из еще дальше на запад реки Коннектикут рассматривался несколько раз, [31] ] в 1986 году MWRA вместо этого предприняло кампанию по сохранению воды . Спрос был снижен до устойчивого уровня к 1989 году и продолжал падать примерно до 220 миллионов галлонов США (830 000 м 3 ) в день к 2009 году. [32]
С 1996 по 2009 год МВХА построило резервуары для хранения с санитарным покрытием. Теперь это основное локальное хранилище; оставшиеся небольшие открытые водоемы используются только в качестве резервных, поскольку вода из этих бассейнов потребует дальнейшей очистки. Туннель водоснабжения MetroWest был завершен в 2003 году, что позволило восстановить все более протекающий акведук Хультмана.
Аварийная ситуация с водоснабжением в Бостоне в 2010 году была вызвана катастрофическим выходом из строя муфты, соединяющей две секции трубы шириной 10 футов (3,0 м) [33] , которая прорвалась в Уэстоне, штат Массачусетс , 1 мая, нарушив соединение между системой водоснабжения MetroWest. Туннель и городской туннель. [34] Это привело к первой активации резервной системы резервуаров и приказу о кипячении всей системы MWRA, что затронуло примерно два миллиона жителей 31 города. 4 мая результаты испытаний, показавшие, что резервная вода чистая, позволили отменить приказ о кипячении воды.
Учитывая, что усилия по сохранению привели к тому, что спрос значительно ниже «безопасного выхода», определенного MWRA, и желая амортизировать за счет большего числа налогоплательщиков фиксированные затраты на крупные проекты, такие как туннель MetroWest и очистные сооружения на острове Дир, MWRA стремится увеличить оптовую продажу воды. клиентов, включая муниципалитеты и объекты недвижимости, находящиеся на границе зоны обслуживания. В то же время некоторые общины в Массачусетсе сталкиваются с нехваткой доступной воды из-за роста населения или других факторов. [35] [36] [37]
С 2002 по 2009 год к системе были добавлены следующие муниципалитеты и другие клиенты: [38]
MWRA и муниципальные водопроводы изготовлены из бетона, стали и железа, но по состоянию на 2016 год около 5% коммуникаций (между улицей и зданиями, идущими от государственной к частной собственности) в различных муниципалитетах все еще были сделаны из свинца. [39] В 2016 году, во время водного кризиса во Флинте , совет MWRA утвердил беспроцентную ссуду на сумму 100 миллионов долларов США на демонтаж свинцовых труб. Каждый затронутый муниципалитет несет ответственность за разработку и реализацию своей собственной программы; По оценкам MWRA, этого финансирования будет достаточно для удаления всех свинцовых водопроводных труб из всей системы. [40] MWRA корректирует pH воды с 1996 года, чтобы избежать коррозии и выщелачивания свинца из оставшихся труб в питьевую воду. [39]
В 2018 году городское собрание Берлингтона, штат Массачусетс , проголосовало за подключение к MWRA через Арлингтон, чтобы компенсировать частичное закрытие очистной станции Вайн-Брук из-за загрязнения скважин 1,4-диоксаном . Еще одно голосование по финансированию второго этапа строительства ожидается в 2021 году. [41] Тем временем Берлингтон получает воду MWRA через Лексингтон, если запасы упадут до такой степени, что потребуется полный запрет на полив на открытом воздухе (что произошло во время засухи летом 2020 года). ). [42]
В июне 2020 года водный район Линнфилд-центра (один из двух районов в Линнфилде, штат Массачусетс ) достиг своей мощности по перекачке из-за сочетания засухи и высокого потребления воды в жилых домах во время пандемии COVID-19 в Массачусетсе . Он начал процесс аварийного подключения к водному округу Линнфилд, который снабжается MWRA. [43]
Поскольку у них нет альтернативных маршрутов, городской туннель, расширение городского туннеля и туннель Дорчестер не могут быть выведены из эксплуатации более чем на день для проведения технического обслуживания. Некоторые из клапанов, которые позволили бы этому случиться, проржавели или находятся под водой. MWRA планирует использовать туннелепроходческую машину для прокладки двух новых туннелей диаметром 10 футов от шахты 55А в Уэстоне. Новый Северный туннель будет доходить до границы Уолтем-Бельмонт и вместе с меньшими магистральными магистралями в Белмонте, Арлингтоне и Медфорде образует петлю с городским расширенным туннелем и городским туннелем. Новый Южный туннель будет вести к шахте 7C Дорчестерского туннеля в Бостоне, образуя южную петлю. Меньшая магистраль в Бостоне обеспечит резервирование оставшейся части Дорчестерского туннеля. [44] Ожидается, что по состоянию на 2018 год на проектирование и строительство проекта уйдет от 17 до 23 лет. [45]
Различные другие «временные улучшения городского резервирования» повысят надежность в краткосрочной перспективе, а в долгосрочной перспективе помогут устранить любую единственную точку отказа , которая потребует заказа на кипячение воды или приведет к полному отключению воды в любом конкретном районе. [44] Это включает в себя создание нового соединения насосной станции Авеню Содружества в Ньютауне с линиями низкого уровня обслуживания, чтобы позволить городу продолжать получать воду в случае, если городской туннель выйдет из строя. [46] У MWRA также есть программа по финансированию замены или облицовки местных водопроводов для поддержания качества воды для потребителей. [47]
В 1884 году было завершено строительство главной дренажной системы Бостона, по которой сточные воды из 18 городов переносились на Лунный остров , чтобы удерживать их во время отлива. В начале 1900-х годов сточные воды перекачивались прямо в Бостонскую гавань. Комиссия столичного округа построила очистные сооружения на острове Нат в 1952 году и еще одну на острове Дир в 1968 году. Закон о чистой воде 1972 года наложил более строгие требования. Сброс осадка в Бостонскую гавань прекратился в 1991 году, когда на предприятии в Куинси его переработали в удобрения. Обработка сточных вод была улучшена и консолидирована на острове Дир в 1990-х годах, а глубоководная система сброса была завершена в 2000 году. По состоянию на 2004 год продолжались утвержденные на федеральном уровне проекты по сокращению комбинированных стоков канализационных стоков в Бостонскую гавань и местные реки . Бостонский туннель для хранения CSO был завершен в 2011 году.
Общая потребность MWRA в воде и образование сточных вод [2]
Окончательная оценка водоснабжения и канализации в 2008 финансовом году [48] [49] [50]
Ежегодное исследование розничных тарифов на воду и канализацию [51]
«Консультативный совет MWRA... был создан Законодательным собранием штата для представления 60 сообществ в зоне обслуживания MWRA. Посредством ежегодных комментариев и рекомендаций по предлагаемому Управлением бюджету капитальных и текущих расходов и ставкам Консультативный совет представляет точку зрения налогоплательщиков на планы и политика MWRA по улучшению систем водоснабжения и канализации региона».
«Расходы на воду и канализацию, указанные на следующих страницах для среднегодового потребления домохозяйством, основаны на отраслевом стандарте в 120 сотен кубических футов (HCF) или примерно 90 000 галлонов США (340 000 л). Фактический расход на одно домохозяйство будет варьироваться. Цель исследования — отслеживать рост розничных тарифов из года в год, используя единый стандарт».
Комбинированные годовые платежи за воду и канализацию в сообществах MWRA
ОБЩИЕ СИСТЕМНЫЕ ДАННЫЕ MWRA, 2007 г.
ПЕРИОДИЧНОСТЬ ВЫПЛАТЫ ЗА ВОДУ
СТРУКТУРА ТАРИФОВ НА ВОДУ
(Сборы включают MWRA, общественные и альтернативные услуги; тарифы основаны на среднегодовом потреблении домохозяйством 120 сотен кубических футов (HCF) или примерно 90 000 галлонов США (340 000 л))
Исследование розничных тарифов на воду и канализацию, 2007 г. – Консультативный совет MWRA [51]
«Самым большим фактором роста бюджета MWRA является обслуживание долга по облигациям, которые финансировали крупные проекты капитального ремонта.
С момента своего создания в 1985 году MWRA завершило модернизацию своих систем водоснабжения и канализации на сумму 6,8 миллиардов долларов. Эти проекты практически обратили вспять последствия пренебрежения и недостаточного финансирования предыдущих десятилетий.
После завершения строительства очистных сооружений на острове Дир очистка Бостонской гавани получила национальное признание как одна из величайших историй экологического успеха нашего времени. Что касается питьевой воды, масштабная модернизация инфраструктуры водоснабжения, включая современную установку озоновой дезинфекции и закрытые резервуары для хранения по всему району, гарантируют одну из лучших питьевых вод в стране для будущих поколений. Но за эти улучшения приходится платить» [52] .
Результаты испытаний воды должны публиковаться ежегодно. Результаты испытаний питьевой воды MWRA за 2014 год были опубликованы в июне 2015 года. [53] Результаты предыдущих лет также доступны в Интернете. [54]
MWRA фторирует питьевую воду с 1980-х годов, поддерживая целевой уровень фтора на уровне 0,7 частей на миллион. [55]