История старейшего инженерного сооружения российской столицы началась 28 июля 1779 года – в этот день императрица Екатерина II подписала указ о строительстве водопровода в Москве. А днем рождения московского водопровода считается 28 октября 1804 года, когда был открыт самотечный Мытищинский (Екатерининский) водопровод производительностью 300 тыс. ведер (3,69 тыс. м3) воды в сутки. За это время система водоснабжения Москвы совершила гигантский скачок. Сейчас АО «Мосводоканал» обеспечивает высококачественной питьевой водой более 15 млн. жителей Москвы и Московской области, а совокупное потребление воды в российской столице за первые шесть месяцев 2019 года составило 470 млн. м3.

Согласно преданию, водооисточник для первой системы централилизованного водоснабжения Москвы выбрала сама Екатерина Великая. Якобы императрица остановилась для отдыха по пути на богомолье в Троице-Сергиевскую Лавру недалеко от села Большие Мытищи и попробовала местной ключевой воды, вкус которой ей чрезвычайно понравился. Императрица приказала главе Гидравлического корпуса, генерал-поручику Фридриху-Вильгельму Бауеру обследовать эти окрестности и дать заключение на предмет возможного использования воды мытищинских ключей для питьевых нужд Москвы. Заключение было положительным по всем статьям: высокое качество воды, постоянная и довольно низкая ее температура, воду можно подавать самотеком, так как Мытищи находятся на возвышенном месте. После этого последовал Указ, в котором повелевалось «произвесть в действо водяные работы для пользы престольного нашего города Москвы». Штатс-Конторе было приказано отпустить на эти цели 1 млн.100 тыс. руб. Строительство водопровода длилось 25 лет.

Открытие в 1804 году самотечного Мытищинского (Екатерининского) водопровода стало огромным событием для Москвы. По кирпичной галерее протяженностью около 24 км, куда по глиняным трубам поступала вода от 62 мытищинских родников, в Москву должно было приходить 300 тыс. ведер воды в сутки (3,69 тыс. м3). Вода поступала в водоразборные колодцы- фонтаны, которые были устроены на Каланчевском поле, во дворе Спасских казарм, около Шереметьевской больницы, на Сухаревской площади, на Садовой и два — в переулках на Трубе.

В 1809 году при главном Управлении путей сообщения была образована дирекция мытищинских водопроводов, которую последовательно возглавляли инженер-полковник Зеге фон Лауренберг, инженер-генерал-майор Н.И.Яниш, генерал-инженер Максимов, барон А.И.Дельвиг, инженер Н.П. Зимин.

Однако с первых дней эксплуатации Мытищинского (Екатерининского) водопровода выяснилось, что он не оправдывает в полной мере возложенные на него надежды. Из 300 тыс. ведер воды, поступающих от Мытищинских ключей в галерею, до Москвы доходило только 40 тыс. ведер. Поэтому в дальнейшем Мытищинский водопровод пришлось постоянно ремонтировать и расширять.

В 1828-1835 гг. по проекту начальника Округа путей сообщения генерал-майора Н.И. Яниша вблизи села Алексеевского было построено водоподъемное здание, где установили две паровые машины Уатта по 24 лошадиные силы каждая и четыре паровых котла. На Сухаревой башне был устроен резервуар емкостью 6,5 тыс. ведер, проложены первые чугунные водоводы, увеличено количество водоразборных фонтанов.

С 1853 по 1858 гг. Московский водопровод возглавлял Андрей Дельвиг — один из образованнейших инженеров того времени. Под его руководством Мытищинский водопровод был серьезно перестроен: кирпичная галерея заменена чугунным водоводом диаметром 500 мм, в Мытищах было поставлено водоподъемное здание с двумя паровыми машинами, построен второй резервуар на Сухаревой башне, по городу проложено 45 км разводящих труб, оборудовано 26 городских водоразбора, 15 пожарных кранов. Суточная подача воды составляла 500 тыс. ведер.

В 1890 году Московский водопровод был передан в ведение Городской Думы. В 1890 — 1893 гг. по проекту заведующего Московским водопроводом Николая Зимина был построен Новый Мытищинский водопровод. Мощность водопровода возросла до 1500 тыс. ведер в сутки, были усовершенствованы основные сооружения, поставлены современные паровые машины, построены две водонапорные башни у Крестовской заставы. Было проложено 116 км водопроводной сети диаметром 100 — 700 мм. Сеть была кольцевой из чугунных труб с асфальтировкой изнутри и снаружи. Как и все сооружения Нового Мытищинского водопровода, городская сеть была рассчитана на перспективное развитие и была способна пропускать 2 млн. ведер в сутки. Кроме того, было установле- но 1007 пожарных кранов, 1194 колодца, 242 задвижки, 20 вантузов.

К 1900 году из Мытищ в Москву, население которой к тому времени насчитывало 1,1 млн. человек, поступало около 3,5 млн. ведер воды в сутки, а в отдельные дни — 4 млн. ведер. Усиленная откачка воды вызвала значительное понижение уровня грунтовых вод в водозаборных колодцах и негативно отразилась на ее качестве. По этой причине Городская Дума приняла решение об ограничении подачи воды из мытищинского водопровода до 2 млн. ведер в сутки. На повестку дня встал вопрос о поисках нового водоисточника и постройке нового водопровода.

Изыскания, начатые в 1895 году под руководством Николая Зимина, показали, что единственным надежным источником для московского водоснабжения может служить только река Москва выше города. В Городской Думе была создана Комиссия по надзору за устройством водопровода и канализации в Москве, которая командировала русских специалистов, в числе которых был и Николай Зимин за границу для знакомства с опытом работы водопроводных станций в Европе и Америке.

В январе 1898 года Николай Зимин представил свой проект устройства Москворецкого водопровода, включив в процесс очистки воды коагулирование, отстаивание и фильтрование на быстродействующих фильтрах — так называемый «американский» метод. Для его испытания в Саввинском переулке (Девичье Поле) на берегу реки Москвы была оборудована опытная фильтровальная станция.

Другой метод очистки речной воды, который применялся в основном в Европе, получил название «английского». Этот метод состоял из отстаивания и медленного фильтрования: речная вода с очень малой скоростью проходит по отстойнику (около 12 час.), в котором оседают на дно наиболее крупные взвешенные частицы и часть заключенных в них микроорганизмов. Далее вода поступает на песчаные фильтры, которые проходит со скоростью около одного метра в час. При этом между поверхностью песка и воды образуется слой взвеси, в которой происходят определенные биологические процессы, конечная цель которых — очистить воду от микроорганизмов, присущих открытому водоему. Кроме этого, на медленных фильтрах задерживаются более мелкие взвешенные частицы, не успевшие осесть в отстойнике. Из-за малых скоростей движения воды, чтобы подать ее в достаточном количестве, очистные сооружения должны были иметь большие размеры и занимать, соответственно, значительную территорию. Очень трудоемким и длительным был процесс промывки английских медленных фильтров.

«Американская» система водоподготовки предусматривала применение коагулирования, что не только улучшало степень очистки речной воды, но и позволяло значительно уменьшить время отстаивания (до трех часов) и увеличить скорость фильтрования до пяти метров в час. Это давало возможность уменьшить площади отстойников и фильтров. Значительно упрощался процесс промывки фильтров.

Американский метод очистки отстаивал Николай Зимин, считавший его более гибким, прогрессивным и экономичным. Однако директор Московского гигиенического института профессор С.Ф. Бубнов, проработав на Саввинской опытной фильтровальной станции два года, дал отрицательный отзыв об американском способе. По его мнению, введение коагулянта — сернокислого алюминия — необратимо изменяет химический состав обрабатываемой воды и делает ее не пригодной не только для питьевых целей, но даже и для технических. На основании этого заключения правительственная комиссия на своем заседании 21 марта 1900 года вынесла решение о нецелесообразности применения американских фильтров, однако было признано необходимым продолжить экспериментальную работу с ними, перенеся для этого часть оборудования Саввинской опытной станции в Рублево.

В марте 1900 года был окончательно решен вопрос о выборе места для водопроводной станции. На берегу реки Москвы, между деревнями Рублево и Луки — в 50 верстах выше города, было отведено 108 десятин земли под строительство. 28 марта Городская Дума утвердила выбор Рублева как места водозабора и как площадку для постройки водоподъемных и очистных сооружений, а также одобрила общую схему Москворецкого водопровода с включением в нее английских фильтров. В соответствии с проектом, разработанным под руководством Николая Зимина в технической конторе московских водопроводов, полная мощность Москворецкого водопровода должна составить 14 млн. ведер воды в сутки, но так как сразу такого количества воды не требовалось, строительство было разделено на четыре очереди — по 3,5 млн. ведер каждая.

В июне 1900 года московская Дума обратилась в правительство Российской Империи с ходатайством о разрешении выпустить 4%-й облигационный заем на сумму 14 млн. руб. на выполнение работ первой очереди постройки, т.е. на подачу 3,5 млн. воды в сутки. Заем был разрешен. Полный облигационный капитал для строительства Москворецкого водопровода на подачу 14 млн. ведер в сутки был определен в сумме 41 млн. 620 тыс. руб. В августе 1900 года проект водопровода был утвержден Министерством путей сообщения.

Закладка Рублевской насосной станции состоялась 15 июля 1901 года. Руководить строительством был назначен 35-летний инженер Иван Бирюков. К декабрю 1901 года был построен временный водоприемник, котельная, временное машинное здание, отстойник, три английских фильтра, сборный резервуар, лаборатория с централизованным пробоотбором из каждого отделения фильтров, из отстойника и сборного резервуара, сеть труб в Рублеве.

В соответствии с проектом, постоянное машинное здание и оборудование для него могло быть готово только к 1903 году, а вода в Москве требовалась срочно, поэтому во временном машинном здании были установлены два насоса Вейзе Монски на подачу 600 тыс. ведер воды в сутки. Эти насосы и две небольшие воздуходувки — единственные машины зарубежного изготовления. Все постоянное оборудование было произведено на российских предприятиях, в частности паровые машины, а потом и дизели, были изготовлены на Коломенском машиностроительном заводе. Поставщиками труб были Брянский, Нарвский заводы, завод братьев Бромлей и др. Песок для загрузки первых фильтров в объеме 9700 м3 сушили на специальных печах, просеивали на самодельных сетчатых барабанах, гравий просеивали и отмывали на самодельных гравиемойках.
Схема движения воды по сооружениям была следующая: речная вода самотеком поступала в окна во-оприемника, откуда машинами 1-го подъема под давлением 1,75 атмосфер подавалась в отстойник; отстоянная вода самотеком переливалась на английские фильтры и затем поступала в резервуар чистой воды, откуда машинами 2-го подъема под давлением 8 атмосфер закачивалась в Воробьевский резервуар, а из него уходила в городскую сеть.

В конце декабря 1901 года в первый раз были пущены машины в Рублеве и впервые наполнен Воробьевский резервуар, а 12 января 1902 г. начали работать фильтры. К этому времени была закончена прокладка 36-дюймового водовода с дюкером под рекой Сетунь и построено два отделения Воробьевского резервуара на 600 тыс. ведер воды.

Весной 1903 года выяснилось, что английские фильтры, стабильно работающие в летнее и зимнее время, не справляются с очисткой в период ухудшения качества воды. Они быстро зарабатывались и требовали частых чисток. В 1904 году для улучшения очистки воды было решено в периоды половодья применять коагулянт. С этой целью у машинного здания были установлены деревянные баки для растворения сернокислого алюминия. Раствор коагулянта подавался во всасывающие трубы машин 1-го подъема, которыми коагулированная вода перекачивалась в отстойник, а затем на фильтры. Первый опыт применения коагулянта на Рублевской станции дал положительные результаты: отмечалось значительное уменьшение мутности и цветности речной воды, улучшались ее бактериологические показатели. Но английские фильтры, не приспособленные к фильтрованию коагулированной воды, стали еще быстрее загрязняться хлопьями коагулянта, и бывали моменты, когда из-за большого времени промывок фильтров, станция не могла подать в город достаточного количества воды.

Главный инженер московских водопроводов Константин Карельских, сменивший на этом посту Николая Зимина, предложил построить после отстойников так называемые предварительные фильтры, на которых будет происходить «быстрое» фильтрование. В 1906 году было построено 16 отделений предварительных фильтров. Эти фильтры, так же как и медленные английские фильтры, были загружены определенными слоями отсортированного гравия и песка. Скорость фильтрации составляла 1,5 м/час. Промывка фильтра осуществлялась водо-воздушным способом: воздух подавался под фильтрующую загрузку компрессором под давлением 1,5 м водяного столба и взмучивал осевшие на загрузке частицы, а вода уносила их в водосток. Операция промывки предварительного фильтра продолжалась около 30 мин. Внедрение предварительных фильтров значительно облегчило работу английских, так как они освобождали воду, идущую на английские фильтры от мелких взвешенных частиц и хлопьев коагулянта, не успевших осесть в отстойнике. Для приготовления раствора коагулянта рядом с фильтрами было построено здание коагулирования. Здесь глинозем размельчался на механических дробилках, растворялся в деревянных чанах до определенной концентрации и инжектором впрыскивался в напорную трубу отстойника.

К 1913 году состав сооружений в Рублеве был следующим: водоприемник, 4 пары водоподъемных машин, 13 паровых котлов, 4 отстойника общей площадью 16,9 тыс. м2, 38 отделений предварительных фильтров общей площадью 3,4 тыс. м2, 16 отделений английских фильтров площадью 47,6 тыс. м2, сборный резервуар емкостью 300 тыс. ведер, Воробьевский резервуар емкостью 2 млн. ведер и три 36-дюймовых водовода от Рублева до Воробьевых Гор, протяженностью 14 верст каждый. В Москву подавалось в среднем по 6 млн. ведер воды в сутки.

В 1914-1915 гг. в Рублеве было построено второе машинное здание, в котором вместо громоздких водоподъемных машин с плунжерными насосами к 1917 году были установлены вертикальные дизели и центробежные насосы. В лаборатории Рублевской станции ежедневно проводилось измерение температуры, определение прозрачности и бактериологические исследования речной воды, воды после отстойника, после предварительных фильтров, из десяти отделений английских фильтров и из сборного резервуара. Кроме того, два раза в месяц определялись: взвешенные вещества, сухой остаток, окислы кальция и магния, кремнекислота, сумма окис- лов железа и алюминия, сульфаты, окисляемость, щелочность, хлориды, нитраты, нитриты, аммиак, общая жесткость.

К 1915 году в Москве проживало почти 2 млн. человек, и каждый год число жителей увеличивалось на 70 тыс. К 1917 году в Москву в сутки подавалось в среднем около 11 млн. ведер москворецкой воды (133 тыс. м3) и 2,5 млн. ведер (30 тыс. м3) мытищинской. Однако уже и этих объемов было недостаточно.

В начале 30- х годов, в связи с бурной индустриализацией, городу стало требоваться воды почти вдвое больше — до 350 тыс. м3/сут., однако ресурс реки Москвы как источника водоснабжения был практически исчерпан. В соответствии с Генеральным планом развития Москвы новым источником воды для московского водопровода стала Волга. Была поставлена задача обводнить реку Москву за счет соединения с Волгой и создать каскады водохранилищ вокруг города для удержания паводковых стоков.

В рамках этой гигантской программы, реализация которой началась в 1932 году, были построены Рублевская плотина, Истринское водохранилище, первая очередь Черепковских очистных сооружений, Краснопресненская насосная станция, началось строительство канала Москва-Волга, Акуловского гидроузла, водопроводного канала и Сталинской (Восточной) водопроводной станции. В общей сложности было построено 240 объектов: 11 шлюзов, 5 насосных станций, 11 плотин, 8 гидроэлектростанций, грузовые пристани, причалы, маяки, мосты и туннели — по два объекта на каждый километр канала Москва-Волга. Первые кубометры волжской воды москвичи получили в июле 1937 года, когда была введена в эксплуатацию Сталинская (Восточная) водопроводная станция.

В апреле 1952 года была введена в эксплуатацию Северная водопроводная станция, достигшая к 1956 году мощности 1 млн. м3/сут.

Бурный рост промышленности и жилищного строительства в 50-е годы XX века требовали увеличения подачи воды в город. С учетом этого было начато строительство Можайского гидроузла в составе трех водохранилищ — Можайского, Рузского и Озернинского.

Ввод Можайской гидросистемы позволил ввести в эксплуатацию в 1964 году Западную водопроводную станцию. В настоящее время проектная мощность Западной водопроводной станции составляет 1700 тыс. м3/сут., в том числе 500 тыс. м3 воды приготавливается с использованием современных технологий озоносорбции и мембранного фильтрования.

В 1975 году на Восточной станции водоподготовки, мощность которой составляет 1400 тыс. м3/сут., была введена в строй крупнейшая в Европе установка по обработке воды озоном производительностью 210 кг озона в час.

Для увеличения потребностей Западной и Рублевской водопроводных станций в 1977 году на территории Смоленской, Тверской и Московской областей была возведена Вазузская гидротехническая система (ВГТС), включающая в себя каскад водохранилищ на реках Вазуза, Яуза и Руза. Проектная мощность ВГТС — около 500 млн. м3 воды в год.

Таким образом, в настоящее время Москва снабжается водой из поверхностных источников — Москворецко-Вазузского и Волжского, суммарная гарантированная водоотдача от которых составляет соответственно 51 и 82 м3/сек. Волжский источник включает в себя Иваньковское водохранилище (Московское море), канал имени Москвы, Икшинское, Пестовское, Пяловское, Клязьминское и Учинское водохранилища. Волжская вода поступает на Восточную и Северную водопроводные станции. На юго-запад Москвы подается вода из Москворецкого источника: Можайское, Рузское, Озернинское, Истринское водохранилища и реки Москва, Руза, Озерна и Истра. Москворецкая вода очищается на Рублевской и Западной водопроводных станциях.

В 1979 году была введена в строй Ново-Западная водопроводная станция, которая вместе с Западной водопроводной станцией составила комплекс общей мощностью 1700 м3/сут.

В 2002 году на Рублевской водопроводной станции был введен в действие первый блок сооружений, использующих технологию доочистки с помощью комбинированной технологии озонирования и сорбции на активированном угле. Применение этой технологии исключает влияние сезонных изменений качества воды водоисточника на качество питьевой воды, повышает барьерную роль очистных сооружений, обеспечивает надежную дезодорацию воды, улучшает микробиологические показатели очищенной воды.

В 2006 году была введена в эксплуатацию Юго-Западная водопроводная станция производительностью 250 тыс. м3/сут., в технологической схеме которой впервые в России применена технология мембранной ультрафильтрации для очистки питьевой воды в промышленных масштабах. В 2009 году на этой станции пущены в строй технологические линии №1 и № 2 по обеззараживанию воды с использованием гипохлорита натрия. В 2010 году был введен в эксплуатацию блок очистных сооружений № 3, входящий в состав сооружений озоносорбции производительностью 250 тыс. м3/сут.

В 2010 году на Восточной станции водоподготовки были введены в эксплуатацию сооружения по механическому обезвоживанию водопроводного осадка, что позволило полностью прекратить сброс промстоков в естественный водоем.

В 2012 году на всех станциях водоподготовки Москвы была внедрена технология обеззараживание воды гипохлоритом натрия вместо жидкого хлора.

В 2012 году, после присоединения к Москве новых территорий Троицкого и Новомосковского административных округов, АО «Мосводоканал» начало систем водоснабжения в населенных пунктах этих лгругов.

В 2014 году была осуществлена реконструкция и модернизация с внедрением современных наиболее доступных технологий очистки воды 12 водозаборных узлов в Троицком и Новомосковском административных округах (Хутор Ильичевка, Заречное, Первомайское, Ремзавод, Каменка, Рогово, Яковлево, Вороново, Знамя Октября, Остафьево, Фабрика 1 мая, Щербинка-3). В 2015 году проведена реконструкция и модернизация с внедрением современных наиболее доступных технологий очистки воды водозаборного узла в пос. Кленово, в 2016 году – водозаборных узлов в поселках Марьино, Щапово, Красная Пахра-2, в 2017 году – в поселках Крекшино и МИНЗАГ.

В 2017 году на Рублевской станции водоподготовки был введен в эксплуатацию блок очистных сооружений с применением технологией озоносорбции.

В 2018 году АО «Мосводоканал» провело в Троицком и Новомосковском административных округах реконструкцию и модернизация с внедрением современных наиболее доступных технологий очистки воды водозаборных узлов в поселках Шишкин лес и Ботаково, в 2019 году — в поселках Власово и Рассудово-1.

На сегодняшний день АО «Мосводоканал» эксплуатирует городскую водопроводную сеть протяженностью около 13 тыс. км.

https://watermagazine.ru