De Londense waterleiding — Een nieuwe dimensie

Door Ontwaakt!-correspondent in Groot-Brittannië

LONDEN, de hoofdstad van Engeland, heeft nu een van de meest geavanceerde waterleidingen ter wereld. Ze werd twee jaar eerder voltooid dan gepland was en heeft zo’n ƒ 600 miljoen gekost. De bij de aanleg verworven know-how wordt reeds aan andere landen te koop aangeboden.

Waarom was zo’n duur project nodig en wat is ermee bereikt?

Oud maakt plaats voor nieuw

De oudste centrale hoofdleiding van Londen werd in 1838 aangelegd. Veertig jaar later werd water in de armere wijken van de stad nog steeds in emmers bij gemeenschappelijke standpijpen op straat gehaald. „Het opendraaien van de kraan in de vroege ochtend door een man met een sleutel was een gebeurtenis van belang, . . . want wanneer de beambte met de sleutel vertrokken was, kon er tot de volgende ochtend geen druppel water worden getapt”, verhaalt een schrijfster.

Victoriaanse ingenieurs verzetten een meesterlijk stuk werk toen zij deze waterleiding doortrokken naar particuliere huizen, waarvoor ijzeren hoofdleidingen werden gelegd en er op verschillende diepten onder het wegdek distributieleidingen kwamen. Sindsdien echter hebben het groeiende volume, het gewicht en de trillingen van het autoverkeer, samen met de grotere pompdruk die nodig is om voor voldoende wateraanvoer over lange afstanden te zorgen — in sommige gevallen wel dertig kilometer — hun tol geëist in de vorm van gebroken hoofdleidingen. Er ontstaat een verkeerschaos wanneer wegen moeten worden afgesloten voor reparaties aan de hoofdleiding. Naar schatting gaat 25 procent van al het water dat in Engeland uit reservoirs wordt geput, verloren door defecten in de leidingen.

Bovendien is de Londense vraag naar water de afgelopen 150 jaar sterk gestegen — van 330 miljoen liter tot ruim 2 miljard liter per dag. Wasmachines, vaatwassers, het wassen van auto’s en het besproeien van tuinen in droge zomers hebben allemaal bijgedragen tot een grotere vraag. Het werd dringend noodzakelijk de watervoorziening van de metropool te verbeteren. Maar wat kon eraan gedaan worden?

Ambitieuze plannen

Van vervanging van de oude buizen door sterkere onder hetzelfde wegennet kon geen sprake zijn. De kosten lieten dat niet toe, maar het ongemak voor de Londenaren was evenmin acceptabel. En dus werd tien jaar geleden het Thames Water Ring Main-project ontworpen. Dat zou de Londense watervoorziening aanzienlijk uitbreiden. Het project is een 80 kilometer lange, 2,5 meter brede hoofdleiding of tunnel die op een gemiddelde diepte van 40 meter onder de stad ingegraven ligt en ruim een miljard liter water per dag kan distribueren. Door deze leiding, die een cirkel beschrijft, zou het watertransport in beide richtingen gereguleerd kunnen worden en zou het mogelijk zijn elk willekeurig gedeelte op elk willekeurig moment buiten dienst te stellen voor onderhoudswerkzaamheden. Men zou het water vanuit waterzuiveringsbedrijven naar de diepe tunnel laten stromen, waarna het rechtstreeks in bestaande plaatselijke transportleidingen of voorraadreservoirs gepompt zou worden.

Waarom moest de tunnel, de langste in Groot-Brittannië, zo diep zijn? Omdat ondergronds Londen wordt doorsneden door twaalf spoorweglijnen en het gebruikelijke net van openbare voorzieningen, en de tunnel die uiteraard allemaal ongemoeid moest laten. Toen de ingenieurs onverwachts diepe heipaalfunderingen van een gebouw ontdekten die bij de eerste verkenning over het hoofd waren gezien, werd het werk ruim tien maanden vertraagd.

De aanleg zou in fasen plaatsvinden. Er werden geen grote problemen verwacht bij het graven door de Londense klei, maar bij de aanvangsplaats, ten zuiden van de Theems bij Tooting Bec, kwamen de boorwerkzaamheden ruim een jaar stil te liggen. Daar belandden de tunnelgravers in een zandlaag die water onder hoge druk bevatte, dat ten slotte de boormachine verzwolg. Om dit probleem op te lossen, besloten de aannemers de grond te bevriezen door een pekeloplossing van –28 °C door de boorgaten te laten circuleren. Door dichtbij een andere schacht te boren, konden zij zich door het ijsblok heen werken om de begraven machine vrij te maken en het boren voort te zetten.

Deze ervaring deed de ingenieurs er de noodzaak van inzien een nieuw systeem te bedenken om de tunnel met beton te bekleden. Ook werd duidelijk dat er een ander soort tunnelboormachine nodig was om zo’n slappe bodem aan te kunnen. Een Canadese EPBM-tunnelboormachine, waarbij de gronddrukbalansmethode wordt toegepast, was de oplossing. Er werden er drie gekocht en het resultaat was dat de graafsnelheid verdubbelde tot 1,5 kilometer per maand.

Gecomputeriseerde constructie

Vanaf daken werden de traditionele landmetingen met een theodoliet verricht om de zichtlijnmetingen voor de schachtlocaties te geven, waarna de resultaten elektronisch werden gecontroleerd. Deze methode was aanvankelijk toereikend, maar hoe kon, als het boren eenmaal begon, een exacte aansluiting onder de grond bereikt worden?

Hier nam de moderne technologie het over via het Global Positioning System (GPS). Dat topografische systeem bestaat uit een satellietontvanger die afgestemd is op een GPS-ruimtevaartuig dat een baan om de aarde beschrijft. Het systeem kon signalen van een aantal satellieten in de ruimte vergelijken. Toen deze metingen eenmaal met behulp van een computer gecoördineerd waren, werden de posities van alle 21 schachten en 580 boorgaten uiterst nauwkeurig langs de route aangegeven op kaarten van de Engelse Topografische Dienst. Met deze gegevens gewapend werden de tunnelgravers nauwkeurig gegidst.

Gecomputeriseerde controle

In de behoeften van zes miljoen klanten voorzien is geen gemakkelijke taak. De vraag kan wisselen, niet alleen per jaargetijde maar ook per dag. Dat vereist 24 uur per dag controleren om ervoor te zorgen dat de druk en de kwaliteit van het water steeds op peil blijven. Hoe is die essentiële coördinatie mogelijk? Via een gecomputeriseerd controlesysteem dat ƒ 8 miljoen heeft gekost.

Elke schachtpomp wordt gecontroleerd door een eigen computer en de kosten worden tot een minimum beperkt door van de goedkope elektriciteit buiten de piekuren gebruik te maken. Hoofdcomputers in Hampton, in het westen van Londen, regelen het hele netwerk. De computers ontvangen gegevens via glasvezelkabels die aan kanalen in de tunnelwanden zijn bevestigd en leiden ze verder via televisiemonitors in een gesloten circuit.

De waterkwaliteit wordt dagelijks, wekelijks en maandelijks gecontroleerd. „Er zijn 60 verplichte tests op 120 stoffen bij het controleren van de waterkwaliteit. Daartoe behoren analyses voor stoffen als nitraten, spoorelementen, pesticiden en andere chemische oplosmiddelen”, legt de krant The Times uit. Deze metingen vinden nu automatisch plaats en worden doorgegeven naar het computerhoofdkwartier voor interpretatie en eventuele maatregelen. Ook waterproevers beoordelen de kwaliteit regelmatig.

Toekomstplannen

Dit wonder van moderne techniek voorziet reeds dagelijks in 583 miljoen liter drinkwater voor een bevolking verspreid over 1500 vierkante kilometer van Groot-Londen. Wanneer het helemaal in bedrijf is, zal het in zo’n vijftig procent van de huidige vraag voorzien, waardoor andere aanvoerbronnen worden ontlast.

Zelfs dat zal niet genoeg zijn. Daarom worden er nu plannen gemaakt om de rondlopende leiding in het begin van de volgende eeuw uit te breiden met nog eens zestig kilometer. Beslist een ingenieuze oplossing voor een lastig probleem!

[Diagram op blz. 15]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Dwarsdoorsnede onder Londen, waarop de hoofdleiding onder andere tunnelvoorzieningen te zien is

Z

Nieuwe hoofdleiding en schachten

Theems

Ondergrondse spoorwegtunnels

N

[Verantwoording]

Gebaseerd op foto: Thames Water

[Illustratie op blz. 16]

Tunnelboormachine voor hoofdleiding

[Verantwoording]

Foto: Thames Water

[Illustratie op blz. 17]

Aanleg van de hoofdleiding

[Verantwoording]

Foto: Thames Water