Lontoon vedenjakelun uudet ulottuvuudet

Herätkää!-lehden Englannin-kirjeenvaihtajalta

LONTOOSSA, Englannin pääkaupungissa, on yksi maailman edistyksellisimmistä vedenjakelujärjestelmistä. Se saatiin valmiiksi kaksi vuotta edellä aikataulusta, ja se tuli maksamaan yli puolitoista miljardia markkaa. Sen rakentamisessa hankittua asiantuntemusta myydään jo muihin maihin.

Miksi oli tarpeen ryhtyä näin kalliiseen hankkeeseen, ja mitä sen avulla on saavutettu?

Vanhan tilalle uusi

Lontoon vesijohtoverkon vanhin pääjohto rakennettiin vuonna 1838. Neljäkymmentä vuotta myöhemmin kannettiin kaupungin köyhillä alueilla vettä edelleen sangoissa kadulla olevista kunnallisista vesiposteista. ”Se että avaimen haltija avasi hanan varhain aamulla, oli tärkeä tapahtuma, – – sillä kun tämä virkamies lähti pois avaimineen, pisaraakaan vettä ei saatu ennen seuraavaa aamua”, kertoo eräs kirjoittaja.

Viktoriaaniset insinöörit tekivät mestarillisen työn, kun he ulottivat tämän vedenjakelun yksityiskoteihin sijoittamalla rautaisia pääjohtoja ja rakentamalla muita vesiputkia eri syvyyksiin tienpinnan alle. Mutta sen jälkeen moottoriajoneuvoliikenteen ja siitä aiheutuvan painorasituksen ja tärinän lisääntyminen sekä pumppauspaineen lisääminen – mikä on ollut tarpeen, jotta vesi virtaisi riittävän voimakkaasti pitkien matkojen, jopa 30 kilometrin, päässä – ovat johtaneet putkien halkeilemiseen. Kun teitä sitten täytyy vesijohtotöiden vuoksi sulkea, liikenne menee sekaisin. On arvioitu, että 25 prosenttia kaikesta siitä vedestä, joka otetaan Englannin vesisäiliöistä, menetetään jakeluverkossa olevien vikojen vuoksi.

Lisäksi Lontoon päivittäinen vedentarve on kasvanut kuluneiden 150 vuoden aikana 330 miljoonasta litrasta kahteen miljardiin litraan. Pesukoneet, astianpesukoneet, autonpesu ja puutarhan kastelu kuivina kesinä ovat kaikki osaltaan kasvattaneet tarvetta. Tämän suurkaupungin vedenjakelua oli ehdottomasti parannettava. Mutta mitä asian hyväksi voitaisiin tehdä?

Suurisuuntaisia suunnitelmia

Tieverkon alla kulkevien vanhojen putkien korvaaminen kestävämmillä putkilla ei tullut kysymykseenkään. Kustannukset olisivat kohtuuttoman suuret, ja lontoolaisten elämä hankaloituisi liikaa. Niinpä kymmenen vuotta sitten pantiin alulle Thamesin kehäjohto -⁠hanke. Sen ansiosta Lontoon vedenjakelu paranisi huomattavasti. Kyseessä on 80 kilometriä pitkä ja 2,5 metriä leveä vesijohto eli vesitunneli, joka on kaivettu keskimäärin 40 metrin syvyyteen kaupungin alle ja jota pitkin voidaan johtaa yli miljardi litraa vettä päivässä. Tällaisen kehäjohdon ansiosta virtausta voitaisiin ohjata molempiin suuntiin, mikä taas mahdollistaisi sen, että mikä tahansa osa voitaisiin ottaa milloin tahansa pois käytöstä korjaustöiden ajaksi. Vesi juoksutettaisiin jätevedenpuhdistamoista alas tunneliin, minkä jälkeen se pumpattaisiin suoraan kunkin alueen jo olemassa olevien pääjohtojen vesisäiliöihin.

Miksi tämän Englannin pisimmän tunnelin pitää olla niin syvällä? Siitä syystä, että Lontoon alla on kahdentoista rautatielinjan tunneliverkko sekä paljon tavanomaista kunnallistekniikkaa, ja oli selvää, että tunnelin oli oltava niiden alapuolella. Kun insinöörit törmäsivät odottamatta erään rakennuksen syvään paaluperustukseen, jota ei ollut havaittu alustavissa tutkimuksissa, työ keskeytyi kymmeneksi kuukaudeksi.

Työ suunniteltiin tehtäväksi eri vaiheissa. Tunnelin kaivamisen Lontoon savimaahan ei pitänyt olla erityisen ongelmallista. Työ täytyi kuitenkin seisauttaa yli vuodeksi aloittamiskohdassa, Thamesin eteläpuolella Tooting Becissä. Siellä tunnelin tekijät tunkeutuivat suuripaineista vettä sisältävään hiekkakerrokseen, joka lopulta nielaisi porakoneen. Voittaakseen vastoinkäymisen urakoitsijat päättivät jäädyttää tämän osan maaperästä kierrättämällä –28-asteista suolaliuosta porausrei’issä. Kun he tekivät lähelle toisen käytävän, he kykenivät kaivautumaan jäätyneen alueen sisään ja pelastamaan hautautuneen koneen, minkä jälkeen he saattoivat jatkaa poraamista.

Tästä kokemuksesta viisastuneina insinöörit havaitsivat tarpeelliseksi kehitellä uuden menetelmän verhota tunneli betonilla. Kävi myös ilmeiseksi, että tarvittiin erityyppistä tunneliporakonetta, joka pystyisi poraamaan epävakaassa maaperässä. Ratkaisu oli kanadalainen kone, jossa oli suljetut porauspäät (earth pressure balance machine). Kolme tällaista konetta hankittiin, ja tämän ansiosta kaivamisvauhti kaksinkertaistui puoleentoista kilometriin kuukaudessa.

Tietokonetta hyödynnetään rakentamisessa

Kuilujen paikat määritettiin katoilta tähtäyssäteiden perusteella perinteisellä kulmanmittausmenetelmällä ja tulokset tarkistettiin elektronisesti. Tämä menetelmä riitti aluksi. Mutta kun tunnelin kaivaminen alkoi, miten maan alla voitiin olla varmoja siitä, että pysyttiin tarkasti linjassa?

Tässä vaiheessa alettiin hyödyntää uutta tekniikkaa: maailmanlaajuista paikannusjärjestelmää GPS:ää (Global Positioning System). Tähän tutkimuslaitteistoon kuuluu satelliittivastaanotin, joka on viritetty ottamaan vastaan maata kiertävän GPS-tekokuun signaaleja. Tällä laitteistolla voidaan verrata toisiinsa useista satelliiteista tulevia signaaleja. Kun tietokone oli yhdistänyt nämä mittaukset, kaikkien 21 kuilun ja 580 porausreiän asemat merkittiin tarkasti reitille maanmittaushallituksen karttoihin. Näiden tietojen avulla tunnelintekijöitä voitiin ohjata tarkasti.

Tietokonevalvonta

Kuuden miljoonan kuluttajan tarpeiden tyydyttäminen ei ole helppoa. Tarve voi vaihdella ei vain vuodenajasta toiseen, vaan päivästä toiseen. Tämä vaatii ympärivuorokautista valvontaa, jotta veden paine ja laatu voitaisiin pitää jatkuvasti hyvänä. Miten tällainen erittäin tärkeä säätely on mahdollista? Tässä käytetään hyväksi tietokonevalvontajärjestelmää, joka maksoi noin 25 miljoonaa markkaa.

Jokaista kuilupumppua valvoo oma tietokone, ja kustannukset pidetään mahdollisimman alhaisina käyttämällä halvan tariffin aikana saatavaa sähköä. Koko tätä verkkoa valvovat Hamptonissa, Lontoon länsiosassa, olevat isäntäkoneet. Tietokoneet saavat tietoja tunnelin seiniin kiinnitetyissä johdoissa kulkevien valokaapeleiden välityksellä ja lähettävät nämä tiedot sisäisen television kautta.

Veden laatu tarkastetaan päivittäin, viikoittain ja kuukausittain. ”Veden laadun tutkimiseen liittyy 60 pakollista koetta, joiden avulla tutkitaan 120:tä ainetta. Näissä kokeissa analysoidaan esimerkiksi nitraatteja, hivenaineita, torjunta-aineita ja muita veteen liukenevia aineita”, selitetään The Times -⁠lehdessä. Nämä mittaukset tehdään nykyään automaattisesti ja tulokset lähetetään tietokonekeskukseen tulkittaviksi, jotta voitaisiin ryhtyä tarpeellisiin toimiin. Myös veden maistajat arvioivat laatua säännöllisin väliajoin.

Tulevaisuudensuunnitelmia

Tämä nykyaikaisen insinööritaidon ihme johtaa päivittäin Suur-Lontoossa jo 583 miljoonaa litraa juomavettä väestölle, joka on levittäytynyt 1500 neliökilometrin suuruiselle alueelle. Sitten kun sitä voidaan käyttää täydellä teholla, se tyydyttää 50 prosenttia nykyisestä tarpeesta ja vähentää siten muiden jakelulähteiden kuormitusta.

Tämäkään ei vielä riitä. Siksi nyt suunnitellaan, että kehäjohdosta tehtäisiin 60 kilometriä pitempi seuraavan vuosisadan alussa. Tämä on todella nerokas ratkaisu vaikeaan ongelmaan!

[Kaavio s. 15]

Läpileikkaus Lontoon alta. Pääjohto näkyy muiden tunneleiden alapuolella

E

Uusi vesijohto sekä siihen liittyviä kuiluja

Thames

Maanalaisia rautatietunneleita

P

[Lähdemerkintä]

Perustuu valokuvaan: Thames Water

[Kuva s. 16]

Vesijohdon kaivamisessa käytetty tunneliporakone

[Lähdemerkintä]

Kuva: Thames Water

[Kuva s. 17]

Vesijohdon rakentamista

[Lähdemerkintä]

Kuva: Thames Water