Перспективы развития минской инженерной инфраструктуры

Доклад директора государственного проектного института "Минскинжпроект" Г. К. Фатина "Перспективы и проблемы развития инженерной инфраструктуры г. Минска", сделанный им на первой белорусской конференции "Жизнеобеспечение и развитие городов".

В 60-80-х годах Минск был одним из самых быстрорастущих городов СССР. За этот исторически короткий период его население выросло почти в 4 раза и превысило 1,7 млн человек. Такой рост города предопределил огромные нагрузки на все отрасли коммунального и транспортного хозяйства, эти отрасли обеспечили и растущую промышленность и население всем комплексом работ и услуг в пределах нормативных потребностей.

Система городского хозяйственно-питьевого водоснабжения к 1990 году насчитывала 11 водозаборов подземных вод, один комплекс сооружений забора и обработки поверхностной воды Вилейско-Минской водной системы и более 1,5 тысячи километров водопроводных сетей. Суточный объем водопотребления достиг 850 000 м 3 питьевой воды. Окончательно сформировались две зоны водоснабжения: верхняя и нижняя, охватывающие западную и остальную части города соответственно. Качество воды соответствовало требованиям ГОСТа, но в разных зонах существенно отличалось друг от друга. Мощности источников водоснабжения развивались планомерно, опережающими темпами со средним приростом 25 000 м 3 в год.

С начала 70-х годов в городе начала динамично развиваться система технического водоснабжения. Силами предприятий-водопользователей были построены грунтовые водозаборы и сети, подающие воду в западный и юго-западный промрайоны города. К 1990 году городские предприятия потребляли до 200 000 м 3 технической воды в сутки. Основным источником технического водоснабжения является река Свислочь. Забор воды осуществляется непосредственно из реки или из созданных на ней водохранилищ (ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4) или из подрусловых горизонтов подземных вод ("Интеграл", 5-я зона, мотовелозавод).

Развивалась система хозяйственно-бытовой канализации города, что позволило к 1990 году довести канализованность городской застройки до 90%. Три магистральных коллектора первого порядка - Главный, Восточный и Южный - отводили весь объем городских сточных вод на Минскую станцию аэрации, где стоки проходили очистку перед сбросом в Свислочь.

Создание сети дождевой канализации города началось в послевоенный период и наибольшими темпами осуществлялось в 1965-1980-е годы. За этот период были построены магистральные городские коллекторы "Немига", "Комаровский", "Слепянка", "Дражня", участок коллектора "Центр". Общая протяженность магистральных сетей составила 1 014 км. В последующие годы строились в основном уличные и внутриквартальные сети дождевой канализации новых городских кварталов. В настоящее время в городе сформирована развитая сеть трубопроводного транспорта тепла. Тепло, отпускаемое централизованными источниками (ТЭЦ и районными отопительными котельными), транспортируется к потребителям по 61 магистральному трубопроводу с суммарной способностью пропуска тепла около 5 250 Гкал/ч.

Схемы тепловых сетей от каждого источника - в основном радиальные тупиковые. Почти все магистрали города либо имеют перемычки с соседними магистралями от одного источника, либо закольцованы с сетями от других источников тепла, что дает возможность передачи тепла в аварийных ситуациях от смежных магистралей и источников.

Система горячего водоснабжения - закрытая. Исключение составляют сети жилпоселка тракторного завода, имеющие открытую систему горячего водоснабжения с суммарной тепловой нагрузкой до 30 МВт/ч.

Тепловые магистрали, построенные после 1965 года, проложены в основном в сборных железобетонных каналах типа КС, КЛс, ТС. С 1972 по 1982 год в городе получила некоторое распространение бесканальная прокладка теплотрасс в битумоперлитовой изоляции. Бесканальным способом прокладывались в основном квартальные и разводящие сети с диаметром труб до 400 мм включительно. Всего в городе проложено бесканально около 20 км теплосетей.

Промышленный комплекс и жилые районы города практически полностью газифицированы. Протяженность магистральных и разводящих газопроводов превышает 2,3 тыс. км; 22% этой протяженности составляют газопроводы высокого давления и 14,8% - среднего. Общий расход газа по городу составляет 3,1 млрд м 3. Население потребляет 6,4% этого объема, промышленность - 87%.

Источниками электроэнергии для г. Минска являются ТЭЦ-2 (мощность генераторов 31 тыс. кВт), ТЭЦ-3 (мощность генераторов 420 тыс. кВт) и ТЭЦ-4 (мощность генераторов 1 030 тыс. кВт). Общая суммарная мощность ТЭЦ составляет 1 481 МВт.

По данным "Минскэнерго" на 01.01.1997 г., электрическая мощность, потребляемая городом, составляет 1 102,9 МВт. Отсюда следует, что по мощности генерирующих источников г. Минск имеет резерв, равный 378,1 тыс. кВт. Однако необходимо учитывать следующие факторы. В 1996 году произошло падение потребления электроэнергии промышленностью на 310,9 тыс. кВт по сравнению с 1990 годом. С другой стороны, ежегодный рост удельного электропотребления коммунально-бытовой сферы составляет 22%.

Следовательно, имеющийся резерв электроэнергии носит временный характер и может быть задействован в самое ближайшее время, как только объем промышленного производства приблизится к уровню 1990 года. Поэтому нельзя снимать с повестки дня вопрос наращивания мощности генерирующих источников.

По мере роста города развивалась и его улично-дорожная сеть. К началу 90-х годов плотность сети достигла 2,8 км на 1 км 2 застроенной территории. Однако лишь 65% сети имеет усовершенствованные покрытия. Прослеживается тенденция снижения темпов строительства дорог. Среднегодовой объем ввода в 1971-1975 годах составлял 13 км, в 1986-1990 годах - 4 км. А за последние годы снизился до 1,5-2 км. Кроме того, следует отметить, что новое дорожное строительство ведется лишь в районах массового жилищного строительства, практически приостановлено развитие магистральной сети и транспортных узлов.

Тогда же, когда (до 1990 года) шло интенсивное наращивание мощностей водозаборов, были выявлены тенденции увеличения концентрации загрязнений в воде. Тенденция к нарастанию концентрации химических веществ в подземной воде в настоящее время отмечается на всех городских водозаборах, а на водозаборах "Новинки", "Зеленовка" и "Дражня", расположенных в городской черте, за последнее десятилетие данная тенденция значительно усилилась.

Пока показатели качества выходят за пределы требований ГОСТа только на отдельных немногочисленных скважинах, но при сохранении темпов роста загрязненности воды уже к 2010-2020 г. город будет поставлен перед проблемой несоответствия качества воды источников требованиям ГОСТа.

Водопроводная сеть развивалась главным образом на периферии в районах массовой застройки, в то же время обозначился и стал расти дефицит пропускной способности сети центра города. Приостановлены детальная разведка и утверждение запасов питьевой воды, в то время как по схеме водоснабжения дефицит воды в 2000 году составит 180 тыс. м 3, а в 2010-230 тыс. м 3. Это три хороших водозабора.

Основная причина ухудшения качества воды - повсеместное несоблюдение необходимых водоохранных мероприятий в зонах санитарной охраны водозаборов.

Институтом "Минскинжпроект" были разработаны проекты зон санитарной охраны всех городских водозаборов. К сожалению, приходится констатировать, что ни один из них не был реализован. Главная причина в том, что возложенные по закону на землепользователей и субъектов хозяйствования водоохранные мероприятия не финансируются, а их исполнение практически не контролируется. Возможно, нам всем следует подумать о том, чтобы часть водоохранных мероприятий возложить на водопользователя с отнесением затрат на себестоимость воды. Одновременно этот шаг в значительной степени стимулировал бы экономию воды.

Город подошел к рубежу, когда в силу ряда причин требуется реконструкция систем подачи воды потребителям. Для решения вопросов, связанных с проектированием и эксплуатацией водопроводной сети, в институте создана компьютерная модель. К сожалению, из-за отсутствия финансирования она не стала постоянно действующей и используется в основном для решения локальных задач. Исправить положение можно. Для этого необходимо выявить все узкие места сети и последовательно их реконструировать, привлекая не только городской бюджет, но и средства других инвесторов.

Генеральным планом развития города предусмотрено существенное увеличение мощности городской системы хозяйственно-питьевого водопровода. Так, объемы водопотребления, на сегодняшний день составляющие 780-850 тыс. м 3/сут., по нашим расчетам, должны увеличиться до 1 028 тыс. в 2000 году и до 1 079 тыс. в 2010 году.

Основными источниками водоснабжения остаются подземные воды, месторождения которых располагаются вокруг Минска, а также Вилейско-Минская водная система.

Разведанные и утвержденные запасы подземных вод позволяют увеличить мощность действующих городских водозаборов в сумме на 128 тыс. м 3/сут. И построить новый водозабор "Вязынка", мощность которого составит 78 тыс. м 3/сут. Отбор воды из Вилейско-Минской водной системы может быть увеличен до 500 тыс. м 3/сут.

Разведанные запасы воды позволяют покрыть дефицит на ближайшие 10-15 лет. Кроме того, необходимо учитывать и определенное снижение водопотребления за счет более эффективного водопользования. Однако необходимо продолжать разведку новых источников водоснабжения, имея в виду, что для освоения водозабора требуется не менее 10 лет (от разведки до ввода в эксплуатацию).

В настоящее время потребность предприятий в технической воде оценивается в 200 тыс. м 3/сут. Потребность в технической воде к 2000 году достигнет 370 тыс. м 3/сут. Для покрытия дефицита институтом "Минскинжпроект" была разработана схема расширения систем технического водоснабжения города.

Реализация заложенных схемой решений не только позволяла создать в городе надежные грунтовые водозаборы, полностью обеспечивающие потребность предприятий в воде на технологические нужды, но и создавала условия для экономии равного количества подземной питьевой воды. Сегодня приходится говорить о том, что развитие городского технического водопровода недопустимо замедлилось: не введена в эксплуатацию построенная в 80-е годы система технического водоснабжения II зоны, предназначенная для обеспечения водой предприятий восточной и северо-восточной части города; остановлены на завершающей стадии гидрогеологические поисковые работы по обоснованию источника водоснабжения предприятий центральной части города - III зоны; остановлено строительство третьей нитки водовода на ТЭЦ-4.

Настоятельно требуют реконструкции системы техводоснабжения ТЭЦ-3 и промузла Шабаны, требует модернизации оборудование береговой насосной станции "Дрозды". Средств на эти работы сегодня у промпредприятий-водопользователей нет. Если их не найти, то завтра ожидаемый дефицит в 170 тыс. м 3 технической воды будет покрываться из городского хозпитьевого водопровода или работой ведомственных скважин.

Проблемы технического водоснабжения - не только финансовые. Их необходимо решать и природоохранным органам, и органам управления, и предприятиям.

Проблемы городской канализации имеют место по всей технологической цепи ее работы, а это сбор и транспортировка сточных вод, их очистка. Главные коллекторы и насосные станции на них были построены в 60-70-е годы и по своему возрасту вплотную подошли к срокам, когда эксплуатация перестает удовлетворять критериям надежности. Речь идет прежде всего о нижнем участке главного коллектора (в районе ул. Машиностроителей), а любая авария на нем может привести к масштабному загрязнению всего бассейна Днепра. Перегружен Боровлянский коллектор, что уже сдерживает застройку восточной окраины города.

Отработали свой срок канализационные насосные станции №3, 6 и 19, их дальнейшая эксплуатация возможна только в условиях снижения нагрузки.

Институтом с той или иной степенью детальности проработаны вопросы реконструкции главных городских КНС и коллекторов, однако даже начала их реализации пока не видно. Оттягивание же сроков приведет к новым осложнениям: по разным причинам сужаются коридоры прокладок, а строительные работы потребуют новых материалов и технологий для закрепления конструкций и грунтов в зонах существующих коллекторов и их оснований.

Совершенно не изучен вопрос эксфильтрации из переполненных и изношенных городских коллекторов, между тем для Минска, где в городской черте располагаются 4 водозабора и до 100 ведомственных скважин, этот фактор может весьма существенно влиять на загрязнение водоносных горизонтов.

Строительство системы городской канализации в Минске всегда рассматривалось как важная социально-экономическая и экологическая задача, но мощности очистных сооружений традиционно отставали от увеличения притока сточных вод. Так, в 1993 году среднее поступление сточных вод на станции аэрации оценивалось в 870 тыс. м 3/сут., в то время как мощность очистных сооружений удалось довести только до 670 тыс. м 3/сут. Выровнять положение предусматривалось генеральным планом развития города: к 2010 году при расходе сточных вод 1 190 тыс. м 3/сут. мощности очистных сооружений МСА-1 и МСА-2 должны составить 1 280 тыс. м 3/сут. (МСА - Минская станция аэрации). Объем необходимых для этого капиталовложений был определен в сумме 740 млн рублей в ценах 1991 года. И хотя финансирование строительства очистных сооружений городской канализации не прекратилось, объемы его для достижения поставленной цели явно недостаточны. Собственно, проблемы очистки городских сточных вод не замыкаются только на недостаточном финансировании.

Принятые в Минске технологии позволяют добиться высокой степени очистки сточных вод. Но существует проблема, не нашедшая должного решения, - это утилизация извлеченного осадка. Пока мы в состоянии лишь накапливать обезвоженный осадок в специально оборудованных карьерах. Технологии его дальнейшего использования требуется еще дорабатывать.

Проведены опытные работы по использованию осадка в качестве заполнителя при производстве стройматериалов и асфальтобетонных смесей, однако в промышленное производство технологии не внедрены. Пути решения указанных проблем видятся в доработке нормативных документов до соответствия современному уровню, корректировке схемы канализации и финансировании утвержденной программы реализации схемы.

Аналогичны проблемы (и пути их решения), связанные со сбором, транспортировкой и очисткой дождевого стока. Они усугубляются еще и тем, что магистральная сеть не сформирована и нет даже простейших очистных сооружений на выпусках. Исключение - пруд на выпуске коллекторов "Дражня" и "Слепянка". Начато строительство в полном объеме дождевого стока микрорайонов Сухарево и Красный Бор.

Большая протяженность тепловых сетей и принятая четырехтрубная система теплоснабжения на нужды отопления и горячего водоснабжения требует огромных затрат на содержание и ремонт. К тому же реальный срок безаварийной эксплуатации трубопроводов из оцинкованных и неоцинкованных труб не превышает 10 лет. С целью продления срока службы сетей и сокращения затрат на их содержание необходимо рассмотреть следующие предложения.

Во-первых, следует перейти на двухтрубную систему с индивидуальными тепловыми пунктами.

Во-вторых, в микрорайонах можно рекомендовать бесканальную прокладку из предизолированных стальных труб на теплофикацию и полиэтиленовых - на горячее водоснабжение, которые характеризуются высокой эксплуатационной надежностью, простотой монтажа, более длительным сроком службы.

В-третьих, при строительстве новых и реконструкции старых тепломагистралей следует рекомендовать преимущественно надземную прокладку в районах промышленной застройки, в транспортных зонах, в местностях с высоким уровнем грунтовых вод.

В-четвертых, в связи с появлением новой технологии по применению предизолированных труб в пенополиуретановой изоляции, характеризующейся крайне низкой теплопроводностью, в оболочке из полиэтилена следует ожидать массового их применения. Это повлечет за собой повышение надежности, снижение эксплуатационных затрат, экономию тепла, увеличение сроков службы.

В-пятых, при реконструкции тепловых сетей с сохранением канала в целях уменьшения потерь тепла необходимо применение тепловой изоляции с более высокими теплотехническими характеристиками (теплопроводность - не более 0,04 Вт/м 2•°С).

Необходимо организовать в Республике Беларусь производство предизолированных труб, пластмассовых труб, эффективной изоляции из отечественных материалов.

Основными проблемами развития системы электроснабжения города Минска являются: выработка ресурсов оборудования многих подстанций и линий; наличие в центральной части города неэкономичной системы распределения энергии на напряжении 6 кВ, которую необходимо переводить на 10 кВ, а также отсутствие резерва по электрическим сетям в районах города, имеющих хорошую перспективу массовой жилой застройки. Это относится прежде всего к западной и восточной части города. Электросети южной и северной частей города обладают ограниченным резервом, позволяющим обеспечить только естественный рост удельного электропотребления коммунально-бытовых потребителей ориентировочно до 2010 года.

Первоочередными задачами, которые необходимо решать для улучшения работы системы электроснабжения, являются: строительство подстанций "Сухарево", "Дрозды" и "Каменная Горка", реконструкция подстанции "Масюковщина" в западном секторе города; реконструкция подстанции "Юго-Западная" и строительство новой подстанции "Щемыслицы" в юго-западном секторе; строительство новой подстанции "Сенница" и реконструкция подстанции "Химзавод" в южном секторе; строительство подстанции Минской станции аэрации и реконструкция подстанции "Чижовка" в юго-восточном секторе; реконструкция подстанций "Московская", "Озерище" и "Уручье" в северо-восточном секторе, а также строительство подстанции "Долгиновская" в северном секторе.

Проблемы развития улично-дорожной сети, а следовательно, и улучшения работы транспорта присущи всем большим городам бывшего Союза. Это - сокращение темпов наращивания магистральной сети и ее качественных параметров.

Резкий рост автомобильного парка, особенно личного, численность которого за последние 5 лет удвоилась, приводит к сверхномативной загрузке улиц, особенно на пересечениях в одном уровне. Это приводит к значительным задержкам транспорта и автомобильным пробкам, что отрицательно сказывается и на экономике города, и на моральном состоянии граждан, и, что очень важно, на экологии. Остро встала проблема парковки транспорта, особенно в центральной части города, у крупных торговых центров и на рынках.

Возникшие проблемы необходимо решать, начиная с разработки основополагающих документов. Это - комплексная схема развития транспорта, комплексная схема организации движения, схема развития пассажирского транспорта.

Разработка документов и своевременная реализация намеченных ими строительных и организационных мероприятий позволит смягчить имеющиеся транспортные и экологические проблемы.

Необходимо, во-первых, совершенствовать законодательную и нормативную базы, учитывая современный уровень производственной продукции, оказываемых услуг, технологий, охраны природы, во-вторых, разрабатывать перспективные программы развития каждой из отраслей городского хозяйства в увязке с положениями генерального плана, в-третьих, обеспечивать финансирование развития отраслей по утвержденным программам.