Główny pierścień wodny Tamizy

Główny pierścień Thames Water Ring
Główny wał i pompownia w New River Head
Przegląd
Typ	Miejska infrastruktura wodna
Status	Operacyjny
Widownia	Większy Londyn
Okres budowy	1988 - 1993, 2007 - 2010
Strona internetowa	http://www.thameswater.co.uk
Właściciel	Woda Tamizy
Techniczny
Długość tunelu	80 km (50 mil)
Pojemność	1,8 Gl/d (gigalitr / dzień)
Głębokość	10–65 m (33–213 stóp)
Średnica tunelu	2,54–2,91 m (8,3–9,5 stopy)
Koszt budowy	248 mln GBP (początkowa budowa)

Thames Water Ring Main (TWRM, dawniej London Water Ring Main ) to system około 80 km (50 mil) betonowych tuneli, które przenoszą wodę pitną z zakładów uzdatniania wody w zlewniach Tamizy i rzeki Lea w celu dystrybucji w centrum Londynu .

Główna część londyńskiej infrastruktury wodociągowej , początkowy pierścień został zbudowany przez Thames Water w latach 1988-1993 kosztem 248 milionów funtów (równowartość 537 milionów funtów w 2021 roku), a po ukończeniu był to najdłuższy tunel w Wielkiej Brytanii . W latach 2007-2010 zbudowano dwa rozszerzenia.

Przegląd

Mapa głównego pierścienia wodnego Tamizy

Obwodnica składa się z głównej pętli łączącej zakłady uzdatniania wody w Hampton , Walton , Ashford i Kempton skupione w zachodnim Londynie, z centralnym Londynem przez południową odnogę przez Brixton i północną odnogę przez Kew . Spurs biegną do Coppermills Water Treatment Works w pobliżu Walthamstow oraz do zbiornika i przepompowni w Honor Oak . Całkowita wydajność systemu wynosi 1,8 gigalitrów (1,8 × ¹⁰⁹ litrów) dziennie.

Magistrala znajduje się znacznie poniżej większości sieci wodociągowych, na głębokości od 10 do 65 m (33 do 213 stóp) poniżej poziomu gruntu i około 10 do 30 m (33 do 98 stóp) poniżej poziomu morza. Tunel ma przeważnie średnicę wewnętrzną 2,54 m (100 cali), z wyjątkiem odcinka między Ashford Common i Kew, gdzie ma 2,91 m (115 cali). Jest połączony z powierzchnią 21 pionowymi szybami, które sięgają do poziomu gruntu.

Racjonalne uzasadnienie

Zanim zbudowano magistralę pierścieniową, woda była przesyłana w obrębie Londynu przez szereg magistrali, w większości zlokalizowanych tuż pod powierzchnią. Niektóre z najstarszych działających magistrali ciśnieniowych na świecie — najstarsza pochodzi z 1838 r. — pnie zostały osłabione przez korozję. Dodatkowo, ze względu na rosnące zapotrzebowanie na wodę, wystąpiło zwiększone zapotrzebowanie na ciśnienie, a także wzrost naprężeń zewnętrznych spowodowanych ruchem pojazdów. Problemy te pogłębiał brak redundancji systemów, co ograniczało konserwację zapobiegawczą, co skutkowało rosnącą liczbą wycieków. Magistrala przedłużyła żywotność magistrali wysokiego poziomu, zmniejszając nałożone na nie zapotrzebowanie, a zapewniając zwiększony poziom redundancji, umożliwiła ich łatwiejszą izolację i konserwację.

Budowa

Główny został zbudowany w dwóch fazach: południowa odnoga w latach 1988-1991, a północna odnoga w latach 1991-1993. W tym samym czasie zbudowano również tunel między Coppermills Water Treatment Works i Stoke Newington, chociaż nie był on podłączony do resztę pierścienia aż do późniejszej fazy rozciągania. Projekt został geograficznie podzielony na etapy, zlecane oddzielnie i budowane w dużej mierze jednocześnie. Prace różnych wykonawców zaowocowały niewielkimi różnicami w szczegółach tunelu. Tunele zostały zbudowane przy użyciu maszyn do drążenia tuneli z zazębiającymi się okładzinami klinowymi.

Południowa część projektu odnowiła i ponownie wykorzystała istniejącą magistralę Southern Tunnel, ukończoną w 1974 r., Między Ashford Common i Merton, ale poza tym projekt obejmował zupełnie nowe tunele.

W ramach projektu zbudowano jedenaście nowych przepompowni, które mają pobierać wodę z tunelu i przesyłać ją do sieci wodociągowej. Zostały one ustawione tak, aby dostarczały wodę do obszarów Londynu o największym zapotrzebowaniu, co często oznaczało, że musiały być budowane w miejscach, w których przestrzeń była na wagę złota. W trzech lokalizacjach — Barrow Hill, Holland Park Avenue i Park Lane — przepompownie zostały zbudowane całkowicie pod ziemią.

Po ukończeniu obwodnicy przewidywano, że cztery istniejące zakłady uzdatniania wody w Barn Elms, Stoke Newington, Surbiton i Hornsey zostaną wycofane z eksploatacji, chociaż Hornsey ostatecznie pozostał otwarty.

Geologia

Główna leży głównie w London Clay z sekcjami w leżącym powyżej aluwium i leżącej poniżej Lambeth Group i Thanet Sand . Przewaga długości London Clay wynika z projektu, ponieważ jest łatwy do wykopania, w dużej mierze nieprzepuszczalny i nieco samonośny przez krótkie okresy, jest to prawie idealny materiał do budowy tuneli. Tam, gdzie projekt wymagał wejścia do Lambeth Group i Thanet Sand, drążenie tuneli było znacznie trudniejsze. W szczególności piasek Thanet wymaga wysokiego momentu obrotowego, jest wysoce ścierny i, co najtrudniejsze, wystarczająco przepuszczalny, aby utrzymać poziom wody ciągłej z kredą pod spodem i mierzony przy ciśnieniu do 4 barów (400 kPa). Nieoczekiwane wejście do Thanet Sand podczas wykopalisk w pobliżu Tooting Bec Common doprowadziło do zalania tunelu i tymczasowego zaprzestania pracy maszyny do drążenia tuneli. Kolejnym problemem związanym z Thanet Sand była obecność glaukonitu , który utlenia się w kontakcie z powietrzem. Powstałe odtlenione powietrze spowodowało dwie ofiary śmiertelne podczas wykopywania szybu wypompowego.

Rozszerzenie

W latach 2007-2010 zbudowano dwa przedłużenia magistrali. 4,5 km (2,8 mil) tunel został zbudowany między New River Head i Stoke Newington, łącząc obwodnicę z tunelem do stacji uzdatniania wody Coppermills, która została zbudowana w początkowej fazie budowy. Zbudowano również tunel o długości 5 km (3,1 mil) między Brixton i Honor Oak. Te rozszerzenia zwiększyły przepustowość magistrali pierścieniowej o 500 milionów litrów dziennie.

Hydraulika

Przepływ przez magistralę odbywa się grawitacyjnie pod głowicą napędową zbiorników serwisowych. Ze względu na swoją głębokość rurociąg znajduje się pod pewnym ciśnieniem. Niweleta hydrauliczna rzadko przekracza poziom gruntu. Aby wejść, woda zasilająca jest pompowana do stref dystrybucji przy szybach wypompowych. Pod pewnymi względami magistralę można uznać za rezerwuar, z którego pobierana jest dostawa zgodnie z zapotrzebowaniem. Oznaką tej dynamicznej zmiany popytu jest to, że minimalny poziom hydrauliczny przesuwa się między Battersea i wały wypompowe Park Lane. Pętla jest zamknięta, aby zapewnić redundancję, która umożliwia odizolowanie dowolnego segmentu pierścienia i opróżnienie go w celu konserwacji bez przerywania zasilania jakiegokolwiek wału, a nie z powodów hydraulicznych.

Wały

21 szybów łączących główny z powierzchnią dzieli się na:

• 5 stacji uzdatniania wody (WTW), dostarczających czystą wodę,
• 11 przepompowni (PS), które pobierają wodę z magistrali,
• 3 szyby dostępowe, w których nie występuje przepływ wody, oraz
• 2 magazyny, w których woda jest dostarczana lub pobierana w zależności od wahań zapotrzebowania.

Noga północna

• Ashford Common — WTW
• Kempton Park — WTW
• Mogden , Isleworth — Dostęp
• Kew — PS
• Barnes — przechowywanie bilansujące
• Holland Park Avenue — PS
• Barrow Hill, Primrose Hill — PS

Południowa noga

• Ashford Common — WTW
• Walton — WTW
• Hampton — WTW
• Surbiton — PS
• Hogsmill — Dostęp
• Raynes Park — dojazd
• Merton — PS
• Streatham — PS
• Brixton — PS
• Battersea — PS
• Parkowa – PS
• Barrow Hill — PS

Przedłużenie północne

• Barrow Hill — PS
• New River Head — PS
• Stoke Newington — PS
• Młyny Miedziane — WTW

Przedłużenie południowe

• Brixton — PS
• Honor Oak — podziemny magazyn

Linki zewnętrzne

• „Rozpoczęcie głównych rozszerzeń London Ring” . Zakłady Uzdatniania Wody Tamizy . lipiec 2007 r.
• „Tunele wodne Tamizy” . Motta Macdonalda .