Transcriber's Note: The original publication has been replicated faithfully except as listed here. The text conforms to changes in window size. TABLE OF CONTENTS INTRODUCTORY. 475 THE CONCESSION. 476 GEOLOGY AND TOPOGRAPHY. 476 POPULATION, AREA, AND MORTALITY. 479 RAINFALL AND TEMPERATURE. 480 AVAILABLE SOURCES OF SUPPLY. 484 MATERIALS FOR CONCRETE. 491 ESTANZUELA SUPPLY. 494 SOUTH DISTRIBUTING RESERVOIR. 506 SAN GERONIMO GRAVITY SUPPLY. 514 DISTRIBUTING RESERVOIR AT OBISPADO. 525 COMPARISON OF SOUTH AND OBISPADO RESERVOIRS. 530 ANALYSES OF ESTANZUELA AND SAN GERONIMO WATERS. 532 CITY WATER DISTRIBUTION SYSTEM. 532 MAIN SEWERAGE SYSTEM. 539 MAIN OUTFALL SEWER. 542 SEWAGE DISPOSAL WORKS AND IRRIGATION LANDS. 545 QUALITY OF AND RATES FOR LABOR. 552 COST OF WORKS. 552 TARIFFS AND SANITARY REGULATIONS. 553 ENGINEERS, ETC. 556 DISCUSSION. 557 JAMES D. SCHUYLER. 557 DAVID T. PITKETHLY. 559 V. SAUCEDO. 563 GEORGE T. HAMMOND. 567 RUDOLF MEYER. 576 GEORGE ROBERT GRAHAM CONWAY. 580 AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS INSTITUTED 1852 TRANSACTIONS Paper No. 1193 ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ МОНТЕРРЕЯ, ШТ. НУЭВО-ЛЕОН, МЕКСИКА. [1] By George Robert Graham Conway, M. Am. Soc. C. E. With Discussion by Messrs. James D. Schuyler, David T. Pitkethly, George S. Binckley, Vicente Saucedo, George T. Hammond, Rudolf Meyer, and George Robert Graham Conway. Введение. [1] Presented at the meeting of February 1st, 1911. Монтеррей, столица штата Нуэво-Леон в Мексике, построен на месте старой деревни Санта-Лусия-де-Леон, основанной в 1583 году губернатором Королевства Леон Доном Луисом Карабахалем. Четыре года спустя Карабахаль был заключен в тюрьму Инквизицией, и деревня Санта-Лусия была заброшена ее немногочисленными жителями. В 1596 году капитан Диего Монтемайор, житель Сальтильо в соседнем штате, желая оказать услугу своему королю, Филиппу II Испанскому, собрал своих друзей и 20 сентября того же года приступил к основанию города на месте старой деревни на северной стороне главного источника в этой местности. Город был назван «Нуэстра-Сеньора-де-Монтеррей» (Наша Госпожа Монтеррея) в честь графа Монтеррея (Охос-де-Санта-Лусия-и-Валье-де-Эстремадура), правящего губернатора Новой Испании, как тогда называлась Мексика. Монтеррей находится примерно в центре штата Нуэво-Леон, в 1° 12´ к западу от Мехико, на широте 26° 40´ с. ш. Он представляет собой распределительный железнодорожный узел на главной линии Национальной железной дороги, в 270 км от Рио-Гранде в Ларедо, в 1 022 км от Мехико и в 520 км от Тампико по линии Мексиканской центральной железной дороги. Это центр множества крупных производств, а также второй по величине промышленный город республики. Концессия. Работы, описанные в настоящей статье, выполнялись на основании гарантированной концессии, предоставленной Его Экселленцией генералом Бернардо Рейесом, губернатором штата Нуэво-Леон, господам Джеймсу Д. Стокеру и Уильяму Уокеру из Скрантона, шт. Пенсильвания. Концессия датирована 19 октября 1904 года и выдана на 99 лет с этой даты; работы по полному водопроводному и дренажному комплексу должны были завершиться в течение 3 лет с момента их начала. До того как работы были спроектированы и начаты, концессия была приобретена господином Уильямом Маккензи из фирмы Mackenzie, Mann and Company, Limited из Торонто, пров. Онтарио, Канада, который 4 мая 1906 года учредил компанию Monterrey Water-Works and Sewerage Company, Limited (Compañía de Servicio de Agua y Drenaje de Monterrey, S. A.) по законам доминиона Канада, президентом которой он является. Господин Маккензи также является президентом компании Monterrey Railway, Light, and Power Company, Limited, которая одновременно с водопроводом занималась строительством трамвайных путей в Монтеррее. Согласно положениям концессии, правительство назначило финансового интервента, имевшего полномочия проверять и контролировать расходы компании, а также технического инспектора для проверки и составления отчетов о строительстве. Обязанности этих должностных лиц также распространяются на эксплуатацию системы после завершения строительства. Правительство имеет право по истечении 40 лет эксплуатации системы выкупить все имущество, уведомив об этом за 6 месяцев, за сумму, равную 16 2⁄3 средним годовым чистым доходам за 3 предшествующих года. Это право может быть реализовано по истечении 40 лет или в конце любого последующего 10-летнего периода вплоть до 99 лет с момента начала эксплуатации. Геология и топография. Монтеррей расположен на равнине у подножия гор Восточной Сьерра-Мадре, которые образуют восточную окраину Мексиканского нагорья Кордильер, и окружен величественными горами этой группы, среди которых наиболее примечательны прекрасные горы Митра и Силла. В окрестностях Монтеррея эти горы достигают высоты от 2 000 до 2 400 м и отличаются изломанными и зазубренными линиями вершин. Основной геологической характеристикой района являются поднятые известняки более древнего мелового возраста, составляющие основную массу гор. Прежде всего, горы представляют собой складки сжатия, которые в Сьерра-Мадре близ Монтеррея тесно сомкнуты и вертикально сжаты. [2] Водосборные бассейны реки Санта-Катарина, протекающей через Монтеррей, а также ее притоков Эстансуэла и Силла сложены известняком и сланцем; первоначально сланцы залегали выше известняка, однако катаклизм, сформировавший Сьерра-Мадре как антиклинальную складку, оставил изначально горизонтальные пласты стоящими почти вертикально, а последующая эрозия в верхней части антиклинали обнажила почти вертикальные пласты во многих местах. Поскольку известняк твердый и устойчив к эрозии, вдоль линии контакта обычно наблюдается резкий вертикальный уступ от поверхности известняка к лежащим ниже сланцам. Во многих местах этот резкий уступ нарушен известняковым осыпным шлейфом, однако линию контакта в целом удается проследить. Горные разработки в этих горах выявили наличие крупных пещер на значительной высоте, многие из которых содержат обширные резервуары воды, поступающей в них через многочисленные разломы. Речные долины образованы массами известняковых конгломератов и крупных гравийных отложений, во многих случаях сцементированных заново отложениями извести текущих вод. Одной из главных особенностей подпочвы самого Монтеррея является местная горная порода под названием «сильяр», представляющая собой поверхностное отложение карбоната кальция из испарившихся вод. Местами «сильяр» сильно смешан с конгломератом, называемым «тепетате», или «нечистым сильяром». [2] Transactions, Am. Inst. Min. Engrs., Vol. XXXII (1902), pp. 163-178. Plate II.—General Plan Of The Water Supply And Drainage Works For Monterrey, N. L., Mexico. Larger. В топографическом отношении регион вокруг Монтеррея выделяется водосборным бассейном реки Санта-Катарина, которая берет начало в Сьерра-Мадре вблизи лагуны де-Санчес на высоте 1 850 м, как показано на Плате II. От этой лагуны она следует извилистым руслом между отвесными горами через теснину Бока-де-Санта-Катарина до Монтеррея на протяжении 90 км, в конце концов впадая в реку Сан-Хуан, приток Рио-Гранде. На всем своем протяжении она то исчезает, течет под землей, то снова появляется; за исключением периода паводков, река имеет подземный сток на протяжении 16 км выше города. В каньоне Санта-Катарина она выходит на поверхность с нормальным расходом около 1 415 литров (50 куб. футов) в секунду, и ее воды в этой точке разделяются на две части и направляются в ирригационные каналы. Водосборный бассейн реки выше Монтеррея составляет 1 410 кв. км, а ее русло в Монтеррее лежит на высоте от 518 до 545 м над уровнем моря. К югу от Монтеррея местность повышается вдоль долины реки Силла на протяжении 19 км, где Силла отделяется от реки Сан-Хуан низким водоразделом: первая течет на север к Монтеррею, а вторая — на юго-восток в сторону Альенде. Долина Силла ограничена с востока и запада крутыми хребтами гор Силла и Сьерра-Мадре. Дно этой долины слабохолмистое, но прорезано множеством арройо, которые переносят мало воды или вовсе пересыхают большую часть года. Главным притоком реки Силла является Эстансуэла — поток, питающийся из нескольких родников, выходящих на поверхность вблизи линии контакта между известняком и сланцем на высоте около 800 и 900 м [3] над исходным уровнем. Водосборный бассейн этого потока изобилует богатой растительностью благодаря тому, что осадкообразование здесь выше, чем на водосборе Санта-Катарины. К югу от водораздела местность покрыта густым лесом, а Эль-Порвенир в 35 км от Монтеррея представляет собой самый цветущий уголок штата Нуэво-Леон. Здесь количество осадков намного больше, чем в любой другой точке вблизи Монтеррея, и имеется множество потоков, используемых для орошения. Монтеррей построен на равнине, главным образом на северной стороне реки Санта-Катарина. Эта равнина имеет общий уклон на северо-восток, а за городом она полого спускается на север на несколько миль в сторону реки Топо-Гранде, после чего поворачивает на юго-восток и сливается с великой прибрежной равниной Мексиканского залива. Общие высоты города лежат в диапазоне между горизонталями 519 и 550 м. Пласа-Сарагоса в центре города находится на высоте 533,90 м над уровнем моря; высота самой высокой части города на западной границе составляет 550,05 м, а самой низкой части на северо-восточной границе — 518,0 м над уровнем моря. [3] Throughout this paper datum refers to the height in meters above the mean sea level of the Gulf of Mexico at the Port of Tampico. Plate III, Fig. 1.—General View of Line, Estanzuela Aqueduct. Население, площадь и смертность. Население Монтеррея увеличивалось следующим образом: Censusof185114,621 ""186126,000 ""187133,811 ""188139,456 ""189141,154 ""190173,508  (Estimated)190986,000 to 90,000 Как отмечается, наибольший прирост наблюдался в период с 1891 по 1901 год — более чем на 22 000 человек за 10 лет. При проектировании новых сооружений были предусмотрены будущие потребности города с населением 200 000 человек. Фактическая площадь в границах самого города составляет 960,5 гектара (2 374 акра) и образует зону, подлежащую обеспечению водоснабжением и канализацией, однако муниципальный округ простирается на множество близлежащих пригородов и охватывает площадь в 33 758 гектаров (83 426 акров). TABLE 1.—Population And Death Rate Of Monterrey, N. L., Mexico, From 1901 To 1909, Inclusive. Year.Population. (Census Est.)Deaths from all causes.Rate per 1,000.Deaths From Typhoid Fever.Deaths from Typhoid fever per year per 100,000 population. Jan.Feb.Mar.Apr.May.Jne.Jly.Aug.Sep.Oct.Nov.Dec.Total for year. 190173,5082,96540.30213436636424054 190274,5003,33844.81423653112353648 190376,0003,82550.332410535616314964 190477,5002,90537.40115333415102735 190579,0002,95137.42003376327223747 190680,0002,93536.71213365321233240 190782,5003,26939.64633564493035061 190884,0003,18837.95253859727405768 190986,000[4]3,47740.4514513111512683487101 [4] Excluding deaths due to drowning in the great flood of August 27th and 28th. В таблице 1 приведены сведения о коэффициенте смертности за 1901–1909 годы включительно и данные о смертности от брюшного тифа. Высокий уровень смертности обусловлен чрезмерной младенческой смертностью, столь распространенной по всей Мексике. Климатические условия Монтеррея с его исключительно здоровой подпочвой должны были бы сделать его одним из самых здоровых городов при условии надлежащего соблюдения санитарных законов. Данные о смертности от тифа, вероятно, занижены, поскольку они были составлены автором при отсутствии каких-либо официальных публикаций на основе реальных свидетельств о смерти, однако власти не уделяют особой заботы обеспечению точности таких свидетельств. Обращается внимание на показатели заболеваемости тифом в мае, июне, июле и августе 1909 года; этот высокий показатель совпадает с дефицитом осадков и самым сильным периодом засухи за 30 лет, непосредственно предшествующим великому наводнению 27 августа. Вероятно, это было вызвано понижением уровня грунтовых вод по всему городу и, как следствие, загрязнением частных колодцев, которые широко использовались в то время. Колодези по всему городу выкопаны на глубину около 12 или 15 м для достижения подземных вод, а выгребные ямы часто находятся в опасной близости от них и на гораздо более высоком уровне. Характер подпочвы, часто сильно трещиноватой и пористой в слоях конгломерата и сильяра, облегчал бы проникновение загрязнений, и уже одно это могло бы объяснить высокую смертность от болезней, передающихся через воду. Осадки и температура. Данные наблюдений за осадками в Монтеррее и его окрестностях очень скудны и не могут считаться надежными за период, превышающий отрезок с 1894 по 1909 год включительно. Учет ведется с 1886 года, но в ранние годы имеется много явных несоответствий, и эти данные, вероятно, неточны. Среднее количество осадков за 15 лет (1894–1908) составляет 21,94 дюйма; самыми сухими годами за этот период являются следующие: 1894 г. — 14,14 дюйма; 1902 г. — 15,29 дюйма; 1907 г. — 15,23 дюйма; 1908 г. — 15,11 дюйма. Если предположить, что ранние записи верны, среднее количество осадков за период 1886–1908 годов составило бы 19,86 дюйма. В Сальтильо, расположенном в 50 милях к юго-юго-западу на высоте около 1 520 м над уровнем моря, среднее количество осадков за 23 года (1884–1908 гг. включительно) указано как 21 дюйм. Максимальным был 1889 год с 33 1⁄2 дюймами, а минимальным — 1903 год с 7 1⁄2 дюймами. В Кармене в штате Тамаулипас, в 144 км к юго-западу от Монтеррея, на высоте около 310 м над уровнем моря, среднее количество осадков за 12 лет составляет 24,70 дюйма, причем максимальным годом был 1897-й с количеством осадков 34,09 дюйма, а минимальным — 1905-й с 13,41 дюйма. Fig. 1.—Annual Rainfall In Monterrey Covering The Period From 1894 To 1909. На рис. 1 показано годовое изменение количества осадков в Монтеррее за 1894–1909 годы. На рис. 2 показано месячное изменение за тот же период и приведены минимальные, средние и максимальные значения для каждого месяца. Из этих диаграмм видно, что месяцами с наименьшим количеством осадков являются декабрь, январь, февраль и март со средними значениями соответственно 0,66, 0,59, 0,79 и 0,93 дюйма. Месяцами наибольшего выпадения осадков являются август со средним значением 4,39 дюйма и сентябрь с 4,87 дюйма. Максимальное количество осадков за какой-либо месяц до 1909 года составляло 16,75 дюйма (в сентябре 1904 года). Осадки в 1909 году. — Осадки в 1909 году были беспрецедентными, вызвав катастрофическое наводнение на реке Санта-Катарина, о котором будет упомянуто при описании сооружений. На рис. 3 показано ежемесячное количество осадков за 1906–1909 годы включительно; график построен для демонстрации колебаний осадков до обильных ливней августа 1909 года. В том месяце было два сильных ливня: один начался в полночь 9 августа, и в течение последующих 42 часов дождемерным прибором в главных офисах Водопроводной компании было зафиксировано 13,28 дюйма осадков, из которых 10,20 дюйма выпало за первые 24 часа. С 18:00 до 23:00 10 августа было зарегистрировано 5,019 дюйма, что в среднем составляет 1 дюйм в час. Fig. 2.—Monthly Rainfall in Monterrey Covering The Period From 1894 To 1909 Inclusive. Fig. 3.—Monthly Variation Of Rainfall At Monterrey 1906-1907-1908-1909. После 13 засушливых дней в 16:00 25 августа началась новая гроза, продолжавшаяся более или менее прерывисто до 29 августа. За этот 98-часовой период выпало дополнительно 21,61 дюйма осадков, причем 11,27 дюйма выпало за 24 часа. Общее количество осадков за месяц составило 36,00 дюймов. Предыдущий наибольший показатель за август был зафиксирован в 1895 году и составлял 6,61 дюйма. На рис. 4 приведены подробные данные о двух обильных осадках в августе. Поскольку автоматический самопишущий прибор отсутствовал, максимальную интенсивность можно было рассчитать лишь приблизительно из-за прерывистого характера отсчетов, снимавшихся с обычного дождемера на крыше офиса Водопроводной компании в городе. Полученные таким образом отсчеты показали, что максимальная интенсивность наблюдалась рано утром 28-го числа и составляла почти 2 дюйма в час. Считается, что выше Монтеррея, в водосборном бассейне Санта-Катарины, количество осадков было значительно большим, однако в течение этого месяца никаких дождемеров там не было. Fig. 4.—Curve Of Rainfall At Monterrey During August 10th & 11th And From August 25th To 29th - 1909. Larger. Общее количество осадков за 1909 год составило 47,46 дюйма, из которых 75% выпало в августе. Это на 50% больше предыдущего максимального годового показателя (31,65 дюйма в 1900 году) для Монтеррея. Температура. — На рис. 6 приведены данные регистрации температур в Монтеррее с 1901 по 1909 год включительно. Эти измерения производились на высоте 520 м. Следует отметить, что самые низкие зарегистрированные температуры приходятся на январь и февраль. Самая низкая температура за эти годы составила 24° по Фаренгейту в январе 1905 года. Месячные максимумы колеблются в пределах от 80 до 110° по Фаренгейту. Средняя годовая температура составляет 72,65° по Фаренгейту. (Среднее годовое показание барометра составляет 28,2 дюйма). Fig. 6.—Diagram Of Temperature Variation At Monterrey, 1901-09. Доступные источники водоснабжения. Вопрос о наилучших источниках, из которых Монтеррей должен снабжаться питьевой водой, долгое время находился в стадии обсуждения и являлся предметом многочисленных исследований до предоставления настоящей концессии. Несколько первоначальных проектов предполагали создание аккумулирующего водохранилища в каньоне Санта-Катарина, и именно из предположения о строительстве плотины в концессию был включен пункт с целью сделать ее сооружение обязательным. Общий характер физических и геологических условий вокруг Монтеррея уже упоминался. Тщательное изучение этих условий доказало, что подходящей площадки для запруживания реки Санта-Катарина найти невозможно, не говоря уже о том, что периодически эта река подвергается огромным паводкам, проносящимся через крутой каньон с огромной скоростью. На участке, изначально предложенном для плотины, был обнаружен значительный подземный сток, а более поздние изыскания, выполненные в рамках настоящей концессии, доказали, что, хотя бурение велось на глубину до 54 м, коренную породу обнаружить не удалось: пласты состояли из гравия, конгломерата и песка. Даже если бы такую плотину удалось построить, качество воды, стекающей с относительно бесплодного водосборного бассейна, на котором пасутся многие тысячи коз, сделало бы ее фильтрацию абсолютной необходимостью перед подачей потребителям. Различные доступные источники, из которых вода могла бы подаваться в город самотеком, изучались господином Ф. С. Хайдом осенью 1905 года, а также Дж. Д. Скайлером, членом Американского общества гражданских инженеров, который впоследствии был привлечен в качестве консультанта-инженера Компании. Различные изыскания, проводившиеся время от времени, показали, что вопрос удовлетворительного снабжения представлял собой чрезвычайную сложность и требовал длительных наблюдений и изучения, особенно в отношении характера подземных источников питания. Одной из главных особенностей многих рек в штате Нуэво-Леон является их исчезновение и повторное появление в разных точках по их течению, и река Санта-Катарина в нормальных условиях, как уже отмечалось, служит очень ярким примером реки, которая на протяжении многих километров своего русла выглядит совершенно сухой на поверхности. По мнению автора, воды этой и подобных рек в штате проходят по многочисленным подземным открытым пещерам, поэтому опыт, накопленный при исследовании подземных вод в других местах, оказался бы недостаточным для определения количества воды, проходящего в любой точке вдоль реки, если вычислять его простым подсчетом скорости подземного стока и площади водоносных гравийных отложений. Количество осадков на водосборе реки Санта-Катарина, вероятно, на 25% больше, чем в Монтеррее, и все обычные дожди быстро впитываются в известковые почвы и скоро исчезают. В другом водосборном бассейне очень похожего характера, а именно Рио-Бланко в южной части штата, подземные воды выходят на поверхность в месте под названием Мескиталь, где метаморфизованный песчаный барьер препятствует их уходу под землю. В этой точке нормальный объем воды составляет около 5 660 литров (200 куб. футов) в секунду, однако он постепенно уменьшается, и несколькими километрами ниже превращается в незначительный ручей, в конце концов исчезая вовсе примерно на 20 км. В окрестностях Монтеррея существуют схожие условия в отношении поверхностных источников водоснабжения, поэтому изыскания были направлены на получение незагрязненной воды из родников и подземных источников. Источники Санта-Катарины. — Главными точками, откуда считалось желательным получить подземные воды, были: (1) у барьера Сан-Херонимо и (2) у каньона Санта-Катарина (обе показаны на Плате II). Условия в Сан-Херонимо, находящемся всего в 6 1⁄2 км к западу от Монтеррея, исследовались правительством штата в 1892 году с целью определения глубины залегания коренной породы, причем по обе стороны долины породы были представлены сланцами с почти вертикальным положением исходных плоскостей напластования. Для определения этой глубины бурение производилось путем забивания 2-дюймовых труб до тех пор, пока не предполагалось достижение коренной породы — метод, который в пластах, содержащих столь много валунов, очевидно, был ненадежным. Эти скважины показали, что коренная порода находится на глубине от 12 до 15 м от поверхности. Если бы эти данные оказались верными, нет сомнений в том, что разработка подземных вод в этой точке путем строительства подпорной плотины в сочетании с инфильтрационной галереей дала бы большой объем воды. В марте 1906 года Компания начала работы в Сан-Херонимо, пробурив скважину в нескольких метрах к северу от тогда еще сухого русла реки. Вода была обнаружена в значительных количествах в нескольких метрах от поверхности, практически на уровне реки, то есть на высоте 570 м над исходным уровнем. Этот источник использовался для временных нужд и будет упомянут позже при описании водопроводных сооружений самотечного типа в Сан-Херонимо. В период с августа 1906 по январь 1907 года в русле реки и на возвышенности к северу с помощью буровой установки системы «Кистоун» были пробурены 4-дюймовые скважины. Это бурение выявило коренную породу непосредственно под руслом реки на глубине от 15 до 45 м, однако глубина ее залегания постепенно увеличивалась по мере продвижения скважин на север. Буровые работы также проводились на участке Санта-Катарина в ноябре и декабре 1906 года и в январе 1907 года для определения геологических условий, и их результаты показаны на рис. 7. Исходя из обнаруженной площади водоносных гравийных отложений, предлагалось перехватить подземный поток на отметке 630 м с помощью инфильтрационной галереи. Это потребовало бы прокладки гравитационного туннеля длиной 3 000 м и акведука длиной 14 км, которые предполагалось вывести к одному из двух распределительных резервуаров в Гвадалупе на южной стороне реки напротив Монтеррея. В мае 1907 года автор после изучения всех имевшихся накопленных данных распорядился пробурить дополнительные скважины далее поперек долины на север; они выявили значительную площадь водоносных гравийных отложений и доказали, что в прошлые геологические эпохи река Санта-Катарина текла примерно в 500 м к северу от своего нынешнего положения, позади горы Обиспадо, а не через город. Этот аспект проблемы обсуждался с господином Скайлером, который согласился с автором в том, что из соображений экономии лучше перехватить этот источник с помощью инфильтрационной галереи на отметке 560 м и доставить полученную воду к резервуару, который будет размещен у западной границы города, разделив город для целей распределения на две взаимозаменяемые системы — высокого и низкого давления, причем система высокого давления питается из Эстансуэлы в 18 км к югу от города. Одним из преимуществ такого изменения являлось то, что схема допускала значительное расширение, и любые будущие разработки в каньоне Санта-Катарина составили бы часть сооружений, предназначенных как для зон высокого, так и низкого давления. Fig. 7.—Cross-section Of Santa Catarina River At Santa Catarina. Автор считает, что будущее расширение источников Санта-Катарины может быть наилучшим образом осуществлено путем прокладки инфильтрационной галереи на глубине 10 м ниже поверхности реки Санта-Катарина, чуть западнее одноименной деревни, с последующей транспортировкой воды через сравнительно короткий самотечный туннель и напорный водовод к главному резервуару около Сан-Херонимо с наивысшим уровнем воды на отметке около 590 м над исходным уровнем. Южные источники водоснабжения. — Доступные источники водоснабжения к югу от Монтеррея включают ряд родников в различных точках на протяжении 40 км. Дебит многих из этих родников непостоянен, а некоторые полностью пересыхают в периоды засухи. Главными постоянными источниками вблизи Монтеррея являются те, которые питают реки Эстансуэла и Диенте (обе являются притоками Силлы), в то время как дальше к югу, у Потреро-Серна вблизи Эль-Порвенира, имеются превосходные родники на значительной высоте с минимальным расходом от 170 до 200 литров (от 6 до 7 куб. футов) в секунду. Общее количество воды, доступное из всех этих родников в самый засушливый сезон, вероятно, составит не менее 560 или 700 литров (от 20 до 25 куб. футов) в секунду. Родники Эстансуэлы бьют у подножия гор Сьерра-Мадре и имеют нормальный расход от 56 до 85 литров (2–3 куб. фута) в секунду в обычный засушливый год; вероятно, они получают воду через известняковые образования из соседнего водосборного бассейна Санта-Катарины, поскольку площадь водосбора этого потока составляет всего 910 гектаров, и при этом не было случаев пересыхания ручья даже в самые засушливые периоды длительной засухи. Количество осадков на этой площади составляет около 30 дюймов в год, а водосборный бассейн покрыт густым лесом и обильной растительностью. Родники Эль-Диенте имеют обычный сухого периода расход около 28 1⁄2 литров (1 куб. фут) в секунду, однако часть воды уходит под землю, и реальный объем значительно больше; его можно было бы увеличить с помощью небольшой подземной плотины, доведенной до коренной породы. Высотное положение и исключительная чистота воды реки Эстансуэла делали ее приобретение весьма желательным, поэтому Компания выкупила федеральные права на воду, принадлежавшие различным членам общины Эстансуэлы и составлявшие 91 литр в секунду, а впоследствии приобрела федеральную концессию на все паводковые воды этой реки. В результате было решено использовать реку Эстансуэла в качестве первого шага по освоению водных ресурсов к югу от Монтеррея для системы высокого давления; преимущество этой схемы заключалось в том, что со временем можно было бы осуществлять расширение для подключения других гравитационных источников по мере роста потребностей города. Таким образом, проект Эстансуэлы представляет собой предварительный шаг к будущим расширениям, которые станут необходимыми в этом направлении по мере роста города. Родники возле Эль-Порвенира и другие источники, питающие реку Сан-Хуан, могут быть перехвачены на достаточно высокой отметке, чтобы направить их самотечным напорным трубопроводом в акведук Эстансуэлы в районе Медероса. Двумя источниками, окончательно утвержденными в июле 1907 года, стали Эстансуэла и Сан-Херонимо. Сооружения были спроектированы на подачу 40 000 000 литров в сутки, что, как предполагалось, должно было обеспечить все будущие потребности населения в 200 000 человек при норме водопотребления 200 литров на человека в сутки. Текущие потребности городского населения, если бы вся вода поставлялась Компанией, при таком весьма щедром нормативе составляли бы всего 18 000 000 литров в сутки. Полагали, что эта потребность будет с легкостью покрыта за счет одного лишь источника Сан-Херонимо, поскольку, по оценкам, он мог бы давать не менее 20 000 000 литров в случае углубления инфильтрационной галереи достаточно далеко в водоносные гравийные отложения. Вопрос о системе водоснабжения высокого давления для хозяйственно-бытовых нужд в таком городе, как Монтеррей, не является сложным, поскольку практически девять десятых домов являются одноэтажными. Однако увеличение числа крупных коммерческих зданий в будущем приведет к росту спроса, и этот момент учитывался при распределении сетей водоснабжения. Материалы для бетона. Цемент. — На начальных этапах строительства цемент для работ закупался у компании Associated Portland Cement Manufacturers, Limited из Лондона, которая поставляла марку «Пирамида» с завода Найт, Беван и Стурджес, однако позже поставки были налажены с нового завода в Идальго близ Монтеррея. Общее количество использованного портландцемента составило 42 500 бочек марки «Пирамида» и 32 500 бочек марки «Идальго». Английский цемент испытывался для Водопроводной компании в Лондоне перед отгрузкой и повторно в Монтеррее на соответствие британским стандартным спецификациям; цемент «Идальго» должен был удовлетворять стандартным спецификациям, рекомендованным Специальным комитетом Американского общества гражданских инженеров. Качество в обоих случаях было высочайшим, никаких трудностей в процессе работы не возникало. Песок и щебень. — Одной из главных трудностей на начальных этапах строительных работ было приобретение качественного песка для бетона. Исследование качества всех доступных видов песка в окрестностях Монтеррея привело к решению использовать искусственный песок, получаемый из известковых сланцев в предгорьях на противоположной, южной стороне города, вблизи площадки под один из предполагаемых резервуаров. Был открыт карьер, и сырье доставлялось по канатной дороге к дробильной установке в 230 м от карьера и примерно на 50 м ниже его по уровню. Установка состояла из конусной дрокобилки Остина № 5 (Austin gyratory rock-crusher), снабженной элеваторами и вращающимися грохотами различных размеров, приводимой в движение паровым двигателем Эри мощностью 150 л. с.; двух комплектов тяжелых валковых дробилок Трейлора (один с валками 30х16 дюймов, другой 18х12 дюймов); а также пескоразрушителя Ниагара. Эта установка, за исключением короткого периода, когда потребности превышали ее производительность, справлялась с производством всего песка и щебня, необходимых для строительства. Было добыто более 40 000 тонн породы, большая часть которой была переработана в щебень и песок. В таблице 2 приведен химический анализ основных компонентов различных исследованных видов песка. TABLE 2.—Analysis Of Sands In The Neighborhood Of Monterrey. No. Location. Percentage of silica (absolute), SiO2 Percentage of alumina, Al2O3 Percentage of sesquioxide, Fe2O3 Percentage of lime carbonate, CaCO3 1. Arroyo Seco, near brickyard at Monterrey 60.10 17.95 2.89 8.01 2. Arroyo Seco, near brickyard at Monterrey, No. 2 42.92 14.26 4.66 34.58 3. Near Garcia Station, Mexican National R. R., Chiquito River, No. 1 50.22 9.72 1.44 34.62 4. Near Garcia Station. Mexican National R. R., Chiquito River, No. 2 48.7 4.92 8.28 35.43 5. San Luis Potosí 85.02 5.00 7.38 2.21 6. Topo Grande, Pesquería River 40.20 5.15 4.25 46.50 7. Hornos, near Torreón 77.9 13.1 2.4 4.9 8. Salinas River, at Salinas 41.5 5.7 1.4 48.2 9. Pits near Caballeros, on Tampico Branch of Mexican Central R. R. 73.4 5.6 4.4 10.1 10. Santa Catarina River, near San Geronimo (washed sand) 12.40 2.06 1.14 81.70 11. Santa Catarina River, at Monterrey 17.4 2.50 2.00 77.00 12. Composition of rock, quarry in foot-hills opposite Monterrey, Monterrey Water-Works and Sewer Company's property 40.44 15.70 2.20 34.30 13. Manufactured sand from above quarry (run of crusher) 51.80 12.14 8.7 32.6 Основными видами песка, используемыми для обычных строительных работ в Монтеррее, являются пески № 10 и № 11, добываемые в русле реки Санта-Катарина. Поскольку эти пески содержат большую долю карбонатов кальция, что делает их крайне нежелательными для ответственных сооружений, их применение ограничивалось относительно неважными работами. Лучшими из доступных видов песка были № 5 и № 9, однако большое расстояние от карьеров до Монтеррея и, как следствие, высокая стоимость фрахта делали их применение невозможным по экономическим соображениям. Лучшим из доступных видов песка, хотя и очень мелким, был песок № 7 из Хорноса близ Торреона, так как он отличался стабильным качеством и мог быть получен франко-вагон в Монтеррее по цене 3,18 [5] песо за тонну. [5] All costs given in this paper are in Mexican pesos, one peso being equivalent to 50 cents in U. S. currency. Основная масса использованного песка и щебня была аналогична пескам № 12 и № 13, а данные испытаний цементного раствора с песком в таблице 3 показывают, что искусственные пески дали очень хорошие результаты. В таблице 3 приведены средние результаты испытаний цемента «Идальго» с различными видами песка (в чистом виде и в комбинациях) для получения сравнительных данных; испытуемые смеси состояли из 3 частей песка на 1 часть цемента. TABLE 3.—Tests Of "Hidalgo" Cement With Various Sands. Sand. At 7 days. At 28 days.   Ottawa (Standard) 305 lb. 414 lb. Monterrey, 11⁄2 parts, Hornos, 11⁄2 parts 188 " 313 " Monterrey 253 " 365 " Hornos 202 " 301 " Manufactured sand, Company's crusher 372 " 566 " Hornos, 2 parts, Crusher sand, 1 part 231 " 352" Hornos, 11⁄2 parts, Crusher sand, 11⁄2 parts 265 " 346 " Hornos, 1 part, Crusher sand, 2 parts 248 " 328 " Песок из Хорноса использовался в течение нескольких недель во второй половине 1908 года, когда дробилка не справлялась с производством необходимого объема материала. Его использование ограничивалось толстыми стенами, от которых требовалась водонепроницаемость, и он всегда применялся в равных пропорциях с пылью от дробилки. Водоснабжение из Эстансуэлы. Fig. 8.—Location Plan of Estanzuela Dam. Larger. Водозаборные сооружения. — Водозабор (рис. 8) находится примерно в 1 км ниже самого нижнего родника в точке, где наблюдался максимальный расход потока. Сооружения состоят из небольшой монолитной бетонной плотины, расположенной под углом к потоку; угол был выбран с расчетом получения фундамента, идущего параллельно направлению пластов, которые в этом месте залегали почти вертикально поперек русла. Выше этих пластов русло реки было образовано главным образом крупными цементированными известняковыми блоками и более мелким конгломератом. Поскольку аккумулирование воды в этой долине с очень крутым падением невозможно, высота плотины была определена исключительно из условия создания небольшого отстойника для песка и обломков, приносимых во время паводка. Фундамент плотины был выкопан до коренной породы, с которой тщательно удалили верхние выветрелые слои; затем породу уступили и оставили пазы типа «ласточкин хвост» для надлежащего сцепления с бетоном. Плотина глубоко заведена в берега. Ее общая длина составляет 52 м, максимальная высота — 4,50 м, а наибольшая толщина — 2 м. Верховой откос имеет уклон 1 к 12, а низовой — 1 к 8. Ширина гребня стены составляет 1 м. Для сброса паводковых вод предусмотрен водослив длиной 10 м; было рассчитано, что при глубине 1 м он обеспечит пропуск расхода, примерно в 400 раз превышающего обычный, или около 23 000 литров в секунду. Кроме того, вся длина плотины (за исключением участка, занятого зданием затворов) была приспособлена для сброса чрезвычайных паводков, один из которых 27 августа достиг огромной величины в 82 070 литров (2 900 куб. футов) в секунду, или 825 куб. футов в секунду на квадратную милю площади водосбора, что является примечательным стоком для столь небольшой площади в 910 гектаров. Бетон плотины имеет состав 1:3:5. Порог водослива находится на высоте 692 м над уровнем моря. По завершении строительства плотина была заполнена до уровня перелива для проверки водонепроницаемости бассейна, в котором после очистки обнаружились небольшие трещины на северной стороне. Утечка оказалась достаточно большой, чтобы вызвать серьезные потери в периоды засухи, и тогда было решено облицевать бассейн бетоном так, чтобы вода поступала в него без напора, превышающего глубину самого потока. Длина бассейна, измеренная по осевой линии первоначальной поверхности потока, составляет 85 м, а его площадь — 1 100 кв. м. В верхнем конце он представляет собой просто облицованный канал шириной 5 м на входе. Дно бассейна имеет уклон 4 м. Облицовка была выполнена в два слоя общей толщиной 30,5 см (12 дюймов) из бетона состава 1:2 1⁄2:3 1⁄2, уложенного в карты размером примерно 3х3 м, причем верхние карты перекрывали швы нижележащих; таким образом была получена весьма надежная и водонепроницаемая облицовка. Бассейн окружен парапетной стеной высотой 45,7 см. Для промывки бассейна через плотину в самой нижней точке была проложена чугунная труба диаметром 30,5 см (12 дюймов), снабженная задвижкой, заключенной в бетонный кожух на низовой грани. Здание затворов было построено в комплексе с плотиной на северном конце водослива, его внутренние размеры составляют 4,34 на 2,80 м. Подземная часть до уровня плотины выполнена из бетона на фундаменте из прочной породы, а надземная — из кирпича, оштукатуренного цементным раствором. Кровля деревянная стропильная, покрытая красной французской черепицей. Водозаборная труба изготовлена из чугуна с внутренним диаметром 40,6 см (16 дюймов), снаружи она снабжена подвижным медным сетчатым фильтром, дополнительно защищенным шарнирной сеткой из кованого железа для предотвращения повреждений камнями, плавающей древесиной и т. д. во время паводков. Внутри здания затворов отводная труба оснащена шлюзовым затвором диаметром 40,6 см (16 дюймов), управляемым с уровня пола посредством вертикальной колонки управления с червячным редуктором. В здании затворов имеется промывная труба (также управляемая с помощью колонки управления) и сдвоенные медные сетчатые фильтры на железных рамах. От этого здания вода подается в верхнюю часть водовода, представляющего собой чугунную трубу диаметром 45,7 см (18 дюймов). Из общей площади земельных участков в 885 гектаров (2 187 акров), принадлежащих компании, 392 гектара (970 акров) обнесены оградой во избежание любого загрязнения источников. Эта изгородь состоит из пяти нитей колючей проволоки, защищенной снизу прочной сеткой для защиты от свиней, чтобы преградить доступ прежде всего козам, многие тысячи которых пасутся в соседних горах. На возвышенности непосредственно под водозабором построен каменный трехкомнатный дом для ответственного инспектора водозаборных сооружений, который также поддерживает ежедневную связь с главным офисом и ведет учет состояния потока, данных об осадках и т. д. Акведук. — Общая длина акведука от водозаборной плотины до Южного резервуара составляет 18 700 м с распределением, указанным в таблице 4. TABLE 4.—Estanzuela Aqueduct.   Description.     Length, in meters   Cast-iron pipes, 45.7 cm. (18 in.) in diameter, along the stream bed of the Estanzuela River     110 Concrete tubes, 55.9 cm. (22 in.) in diameter, to Mederos (including 281 m. of tunnel)     4,473.81 Cast-iron siphons, 45.7 cm. (18 in.) in diameter: Calabozos 239 m     South Virgen 124 "     North Virgen 177 "     Mederos 426 "       —— 966 Concrete tubes, 63.5 cm. (25 in.) in diameter, Mederos to South Reservoir.     12,039.19 Cast-iron siphons, 50.8 cm. (20 in.) in diameter:   Necaxa 315 m.     San Augustin 796 "       —— 1,111       ———     Total 18,700   Уклон бетонных труб составляет 0,43% от Эстансуэлы до Медероса и 0,53% от Медероса до Южного резервуара. Расчетная пропускная способность водовода при работе полным сечением составляет 364 литра (13 куб. футов) в секунду для верхнего участка и 465 литров (16,4 куб. фута) в секунду для нижнего. Коэффициент n в формуле Куттера для этих труб был принят равным 0,013. В настоящее время линия ограничена с помощью переливов на работу при заполнении на три четверти. Увеличение диаметра труб от Медероса произведено с целью приема вод реки Медероса и других родников в водосборных бассейнах Сан-Пабло и Аква-Верде, как показано на Плате II. Лоток бетонного водовода в месте его выхода из реки Эстансуэла находится на высоте 684,25 м над исходным уровнем, а у камерного здания Южного резервуара — на высоте 589,00 м. Бетонные трубы изготавливались и укладывались по контракту с господином Артуром С. Бентом из Лос-Анджелеса, шт. Калифорния, причем все материалы, рабочая сила и т. д. предоставлялись Компанией. Подрядчику выплачивалось по 10 центов за погонный фут изготовленной трубы и по 10 центов за погонный фут уложенной. Он также несет ответственность за качественное завершение работ. Fig. 9.—Estanzuela Pipe Line Steel Forms For The Manufacture Of Concrete Pipe. Larger. На рис. 9 показаны детали стыка, рекомендованного господином Скайлером и принятого для этих труб. Трубы диаметром 63,5 см (25 дюймов) имели длину 61 см и толщину 76 мм (3 дюйма). Трубы диаметром 55,9 см (22 дюйма) имели ту же длину, но толщину 70 мм (2 3⁄4 дюйма). Для усиления этих труб при их транспортировке по очень пересеченной местности они были армированы четырьмя кольцами из оцинкованной железной проволоки № 6. Производство труб. — Трубы изготавливались под руководством господина Г. Стэнли Бента на полигоне для изготовления труб, устроенном ниже дробильной установки, откуда дробленый камень и песок доставлялись самотеком в вагонетках по узкоколейным рельсам. Площадь полигона составляла примерно 1 1⁄4 гектара, и на нем были проложены параллельные линии оцинкованных железных труб диаметром 76 мм (3 дюйма) с соединениями для шлангов для целей полива. После испытаний с заполнителями различных размеров состав бетона для труб по объему был принят следующим: Crushed rock broken to pass through a 19-mm. screen0.136cu.m. Manufactured sand (run of rolls)0.119"" Portland cement0.090"" ————— Total0.345 cu. m. = (12.2 cu. ft.) Plate III, Fig. 2.—Steel Forms for Moulding Concrete Tubes, Estanzuela Aqueduct. Из указанного количества материала изготавливались две трубы диаметром 63,5 см; для трубы диаметром 55,9 см требовалось 0,1415 куб. м (5 куб. футов) материала в тех же пропорциях. На рис. 9 показаны формы для этих труб, а на рис. 2 Платы III проиллюстрирован процесс формования. Формы состоят из чугунных опорных колец соответствующего профиля стыка и внутренних и внешних стальных форм из 3-мм листа, снабженных внутренними и внешними запирающими устройствами. Бетон заливался через чугунную воронку, которая устанавливалась на верхнюю часть внешней формы. Бетон, замешанный очень жестким в бетоносмесителе «Смит» емкостью 1⁄2 куб. ярда, тщательно трамбовался трамбовкой весом 22 фунта и обрабатывался до приобретения консистенции густого желе, причем проволочные кольца добавлялись по мере укладки бетона. Наилучшие результаты были получены при минимальном количестве воды. Верхний стык формувался с помощью тяжелого чугунного кольца. Опалубка кожуха и сердцевины немедленно ослаблялась и переставлялась на другие кольца, причем для дневной нормы работ использовалось достаточное количество опорных колец. Для труб, требуемых на поворотах, применялись специальные формы для создания необходимого скоса стыка. Через 24 часа готовые трубы извлекались из опорного кольца с помощью специального подъемника и расставлялись на позициях для внутренней обмазки раствором портландцемента с добавлением небольшого количества свежегашеной извести. Все трубы были пронумерованы и поддерживались во влажном состоянии в течение 10 дней путем постоянного полива. Они не перевозились к месту укладки ранее чем через 28 дней после формования, хотя это правило иногда нарушалось во вред трубам. Было изготовлено более 32 000 труб, однако часть из них использовалась не для акведука Эстансуэлы. Стоимость труб. — Подрядчик привез с собой опытных специалистов по изготовлению бетонных труб из Калифорнии, которым впоследствии помогали местные рабочие. За день двое трамбовщиков могли изготовить от 45 до 50 труб большего размера (63,5 см) и от 55 до 60 труб меньшего размера (55,9 см). Стоимость составляла от 2,75 до 3,25 песо за трубу меньшего размера и от 3,50 до 4,00 песо за трубу большего размера. Приблизительная стоимость производства складывается следующим образом: если взять в качестве справедливого примера работу за одну неделю в марте 1908 года, заработная плата, выплаченная 74 рабочим, составлявшим общую платежную ведомость (хотя часть этой рабочей силы использовалась периодически), составила 981 песо. Сюда входит главный мастер с оплатой 10 песо в день, четыре американских трамбовщика по 7,50 песо и мексиканские рабочие с оплатой от 4 до 1 песо, а также все затраты труда, необходимые для перемещения и отделки труб, включая внутреннюю обмазку. За эту неделю было изготовлено 1 126 труб диаметром 63,5 см и 1 095 труб диаметром 55,9 см. Платежная ведомость включает 520 песо на трубы большего размера (по 46 центов каждая) и 461 песо на трубы меньшего размера (по 42 цента каждая). В таблице 5 приведены количества и стоимость материалов, использованных при производстве этих труб. TABLE 5.—Cost of Concrete Pipe.     For 1,126 pipes 63.5 cm. in diameter.   For 1,095 pipes 55.9 cm. in diameter. Materials.       Quantities. Cost.   Quantities. Cost. Portland cement, at 8.00 pesos per bbl., delivered at pipe-making yard. 401 bbl. 3,208.00 pesos. 303 bbl. 2,424.00 pesos. Sand, at 2.65 pesos per cu. m.   85 cu. m. 225.25 "   68 cu. m. 180.20 " Crushed rock, 19-mm. (3⁄4-in.), at 2.65 pesos per cu. m.   62 cu. m. 164.30 "   50 cu. m. 132.15 " No. 6 galvanized-wire hoops. 4 rings to each pipe.   4,504   203.00 "   4,380   183.00 " Totals.   ...   3,800.55 pesos.   ...   2,919.45 pesos. Cost per pipe.   ...   3.37 pesos.   ...   2.66 pesos. Из таблицы 5 видно, что стоимость труб диаметром 63,5 см составила 3,37 песо за материал плюс 0,46 песо за работу = 3,83 песо за трубу, или 6,26 песо за погонный метр (1,91 песо за погонный фут). Стоимость труб диаметром 55,9 см составила 2,66 песо за материал плюс 0,42 песо за работу = 3,08 песо за трубу, или 5,05 песо за погонный метр (1,54 песо за погонный фут). Стоимость цемента включала доставку от склада (бодеги) до полигона на расстояние около 5 км. Позднее, после того как Компания начала использовать цемент «Идальго», было изготовлено некоторое количество дополнительных труб диаметром 55,9 см для создания резервного запаса на случай чрезвычайных обстоятельств. В этой работе использовалась только мексиканская рабочая сила, поскольку прежняя бригада к тому времени разошлась, однако трамбовщики уже имели соответствующий опыт. Для 418 труб, изготовленных за один период продолжительностью 9 дней, подробная стоимость приведена в таблице 6. TABLE 6.—Cost of 55.9-Cm. Concrete Pipes.   Labor For 9 Days.       Tampers, 2 at 4 pesos. 72.00 Pesos. Cement mixers (hand-mixing) and helpers, 6 at 1 peso. 54.00 " Water boy. 4.50 " Proportion of time of crusher foreman, one-third of 6 pesos, 2 pesos. 18.00 " Making 1,672 wire hoops, at 5 pesos per thousand. 8.36 " Man coating pipe, at 1 peso per day. 5.00 "   ——— Cost of labor making 418 pipes. 161.86 Pesos. Cost of labor per pipe. 0.38 Peso.   Material.       Cement, 1181⁄2 bbl., at 6.40 pesos per bbl., at pipe-making yard. 758.40 Pesos. Sand, 24.6 cu. m., at 2.50 pesos per cu. m. 61.50 " Rock, 21.6 cu. m., at 2.00 pesos per cu. m. 43.20 " No. 6 wire, 3,362 lin. m. 55.56 " Lime. 1.50 "   ——— Cost of material for 418 pipes. 920.16 Pesos.   Cost of material per pipe. 2.20 " Add cost of labor. 0.38 "   Total cost per pipe for labor and material. 2.58 Pesos. Equivalent to 4.23 pesos per lin. m., or 1.29 pesos per lin. ft. Выемка грунта под трубопровод и дюкеры. — Выемка грунта под трубопровод, мостовые сооружения и т. д. выполнялась по договору с подрядчиками мисср. Скотт и Ли из Монтеррея и подразделялась на три категории: (1) «Весь материал, который, по мнению инженера, можно экономично разрыхлить кирками и перемещать лопатами». (2) «Плотный грунт или гравий, сланцы или породы, которые можно разрыхлять без взрывных работ, а также местный известковый туф, называемый „сильяр“, независимо от того, является ли он чистым или смешанным с другими веществами, и требует ли он взрывания или нет». (3) «Вся порода, не вошедшая в вышеуказанные категории, требующая бурения или взрывных работ». Эта классификация хорошо известна на месте работ, особенно категория № 2, поскольку она охватывает грунты сильяр, широко распространенные в окрестностях Монтеррея. Договорные цены составляли: для категории № 1 — 50 сентаво, № 2 — 1,50 песо и № 3 — 2,50 песо за куб. м. Эти цены устанавливались сверх стоимости расчистки и корчевки трассы, которая оплачивалась из расчета 100 песо за гектар. Поскольку трасса трубопровода проходила по пересеченной местности, в некоторых местах труднодоступной, для подвоза материалов были построены служебные автодороги шириной около 3 м, а на протяжении примерно 7 км дорога была проложена вдоль линии траншеи. Расценки на строительство дороги в соответствии с указанной классификацией составляли: для категории № 1 — 35 сентаво, № 2 — 1,50 песо и № 3 — 2,50 песо за куб. м. Траншеи разрабатывались на 5 см ниже требуемой проектной глубины для обеспечения укладки труб на постель из отборного материала, а их ширина принималась в среднем на 40 см больше внешнего диаметра труб для обеспечения их правильной стыковки, а также для создания достаточного пространства для перекатывания труб в траншеях. Фактические объемы выемки грунта составили: Trench:No. 111,115cu. m. No. 218,096" No. 36,650" ——— Total35,861cu. m.   Roadways:No. 14,165cu. m. No. 21,999" No. 330" ——— Total6,194cu. m. Трасса трубопровода была запроектирована так, чтобы обеспечить среднюю засыпку не более 1 м над верхом труб, однако в некоторых случаях на коротких участках глубина выемок достигала 3 м. Земляные работы на этом объекте начались в июне 1907 года. Транспортировка труб. — Трубы доставлялись к месту работ на волах и мулах. Стоимость перевозки варьировалась от 25 сентаво за трубу на нижнем участке до 1 песо за трубу на верхнем и относительно труднодоступном участке трассы. Вес каждой трубы диаметром 55,9 см составлял около 182 кг, а трубы диаметром 63,5 см — около 216 кг. Бой труб, изготовленных на полигоне, составил около 1%, главным образом из-за небрежной разгрузки вблизи трассы трубопровода. Укладка труб. — Бригада по укладке труб состояла из 7 мексиканцев под руководством американского мастера, который руководил несколькими бригадами. Одна бригада могла укладывать ежедневно от 60 до 73 м (от 100 до 120 труб). Ниже приведена обычная ведомость заработной платы одной бригады: 1 Foreman at 8 pesos (proportion).2.00pesos. 1 Pipe layer at 3 pesos.3.00" 1 Pipe layer's assistant at 2 pesos.2.00" 1 Cement mixer at 2 pesos.2.00" 2 Outside plasterers at 2.50 pesos.5.00" 2 Inside plasterers at 2.25 pesos.4.50" 1 Water boy at 0.50 peso.0.50" ——— Total.20.00pesos. Это доводит среднюю стоимость укладки труб до 32,8 сентаво за пог. м. Стыки труб заделывались цементным раствором состава 1:2, причем внешний шов заглатывался поверх обеих труб на ширину 12 1⁄2 см (5 дюймов) и высоту около 19 мм (3⁄4 дюйма). При заделке этих стыков монтажники работали в резиновых перчатках. Швы поддерживались во влажном состоянии, а траншея засыпалась мелким просеянным материалом на глубину 10 см выше верха трубы. Изнутри стыки тщательно чеканились цементом и заглаживались до гладкого состояния, причем штукатуры работали непрерывно вместе с монтажниками, выполняя за один заход участки длиной от 20 до 35 м. Воду приходилось подвозить к траншеям в бочках на осликах, а в засушливый сезон ее иногда доставляли на расстояние 5 или 6 км. Plate IV, Fig. 1.—Typical Reinforced Concrete Girder Bridge, Estanzuela Aqueduct. Plate IV, Fig. 2.—Elliptical Arch Bridge Carrying Estanzuela Aqueduct. Мосты. — Проектируемая трасса пересекала множество оврагов и сухих русел, которые преодолевались с помощью железобетонных мостов различной длины пролетов и высоты; два из них показаны на Плате IV. Эти мосты были образованы непрерывными горизонтальными балками высотой 1,10 м и шириной 1 м с консольным вылетом у опор, длина которого варьировалась от 1 до 2 м во избежание осадки между трубами и мостами. Нижняя арматура состояла из 2–6 стержней из мягкой стали периодического профиля диаметром от 12,7 до 19 мм (от 1⁄2 до 3⁄4 дюйма) для различных пролетов. Отогнутые стержни имели диаметр 28 1⁄2 мм (1 1⁄8 дюйма); они располагались с обеих сторон, заводились на верхнюю часть балок и продолжались вдоль торца консольной части балки. Эти стержни при невозможности получения полной длины стыковались внахлест на 1,2 м с использованием оцинкованной стальной проволоки № 6. Вертикальные хомуты сечением 4,7×25,4 мм (3⁄16×1 дюйм) из мягкой стали устанавливались с одинаковым шагом 30,5 см (12 дюймов) по всему периметру балок с нахлестом по центру около 15 см (6 дюймов); вся арматура перед укладкой бетона тщательно связывалась проволокой. Общий тип опор и устоев показан на рис. 1 Платы IV и практически для каждого моста имеет разную высоту, причем фундаменты во всех случаях опираются на твердую скальную породу. Бетон балок имел состав 1:2 1⁄2:3 1⁄2, причем весь использованный щебень проходил через сито с ячейками 19 мм (3⁄4 дюйма). Опоры были выполнены из бетона состава 1:3 1⁄2:5 1⁄2 с заделкой в них крупных камней-«заполнителей». Бетон укладывался после того, как подрядчик по монтажу труб проложил трубы сквозь опалубку, причем стыки удерживались на требуемом расстоянии от дна с помощью небольших формованных бетонных блоков. Верх балок имел слегка арочную форму. Мосты поливались водой в течение примерно 15 дней, а опалубка снималась через 28 дней после укладки. На пикете 13.4 трубы пересекали живописный овраг по арочному мосту эллиптического очертания (рис. 2, Плата IV) со светлым пролетом 11 м. Устои всех мостов были защищены кладкой из бутового камня на цементном растворе, поднятой на 60 см выше верха балок. Договорная цена на бетонные работы по этим мостам при условии поставки стали и цемента Компанией составляла 14 песо за куб. м, а за укладку арматурной стали — 35 песо за метрическую тонну (2204 фунта). Имеется 49 однопролетных мостов с наибольшими пролетами 9,10 м, 8 двухпролетных и 11 трехпролетных мостов, общая длина которых, включая консоли, составляет 870,50 м, или 4 1⁄2% всей длины акведука. Бетонные откосы (фартуки). — На 76 участках имелись небольшие понижения рельефа, не требовавшие строительства мостов, и в этих местах трубы заключались в бетонные блоки, поднимавшиеся на склон холма в виде откоса с небольшими подпорными стенками на расстоянии от 1 до 2 м друг от друга. Это также служило для защиты труб от размыва во время ливней. На верхнем участке трассы, вблизи водозабора, трубы приходилось непрерывно защищать бетоном на протяжении около 300 м во избежание повреждений от падающих камней. Plate V, Fig. 1.—Ventilating Column and Entrance Manhole, Estanzuela Aqueduct. Вентиляционные шахты и смотровые колодцы. — Вдоль трассы бетонного трубопровода расположено 27 вентиляционных шахт, одна из которых вместе со смотровым колодцем для доступа показана на рис. 1 Платы V. Они представляли собой простые бетонные колонны высотой 3,35 m над уровнем земли, причем внутренняя часть стволов была образована керамическими трубами диаметром 15 см (6 дюймов). У каждой вентиляционной шахты труба разрезалась, и в качестве фундамента заливался бетонный блок во всю ширину траншеи. Смотровые колодцы для доступа были также устроены в 49 точках, причем в 27 из них они непосредственно примыкали к вентиляционным колоннам. Тоннель Эстансуэла. — На расстоянии 1560 м от водозабора в Эстансуэле водовод проложен через тоннель длиной 281 м. Тоннель пробивался в твердых известковых пластах из открытых выемок с каждого конца. Внутреннее сечение было расчищено до размеров приблизительно 2 м в высоту и 1 1⁄2 м в ширину. На концах тоннеля порода разрабатывалась относительно легко, но внутренний участок оказался очень твердым и трудным для бурения и взрывных работ. Применялось обычное ручное бурение, а фактическая стоимость проходки составляла от 28 песо за пог. м на концах до 50 песо в центре. Трубы были проложены через тоннель обычным способом и засыпаны грунтом из центра так, чтобы обеспечить покрытие толщиной около 45 см сверху для защиты их от падающих обломков сланца. Plate V, Fig. 2.—Placing Concrete Pipes in Forms for Bridge Crossing at North End of Tunnel, Estanzuela Aqueduct. Дюкеры. — Уже упоминалось, что имеется 6 дюкеров из чугунных труб. Напор в них колеблется от 10 до 38 м. Все они снабжены специальными входными и выходными оголовками, образующими совмещенные водосливные и вентиляционные камеры, и имеют деревянные ручные затворы для отвода воды при необходимости. В нижней части всех дюкеров предусмотрены чугунные промывные трубы диаметром 20 см, оснащенные задвижками и выведенные к более низкой точке для обеспечения свободного излива. Камеры задвижек защищены размещением в массивных бетонных камерах, поднятых выше уровня обычных паводков. Дюкеры сформированы из чугунных раструбных труб длиной 3,65 м (12 футов), зачеканенных обычным способом свинцовыми стыками. Толщина труб диаметром 45,7 см (18 дюймов) составляет 19 мм; труб диаметром 50,8 см — 21 мм. На крутых склонах холмов трубы надежно закреплены на скале в бетонных блоках, армированных тяжелыми железными цепями. В некоторых случаях доступ к этим дюкерам был затруднен, но упряжки волов справились с транспортировкой труб весьма эффективно и успешно. Сбросные камеры. — Обычные сбросные сооружения, которых насчитывается 14 штук, по своей конструкции аналогичны входным оголовкам дюкеров. Испытания и т. д. — По завершении строительства трасса была испытана на герметичность, и потери составили около 5%, причем часть их, вероятно, была обусловлена впитыванием. Впоследствии было обнаружено, что воды реки Эстансуэла, содержащие 150 частей карбоната кальция (CaCO3) на миллион, отложили тончайшую известковую пленку на внутренней поверхности труб, полностью заполнив все возможные поры. В настоящее время измеримая утечка отсутствует, что доказывает очень высокое качество выполненных работ. Вода была пущена в водовод 11 июня 1908 года и поступила в город на следующий день по обводному трубопроводу (байпасу) еще до завершения строительства резервуара. Трасса трубопровода ежедневно патрулируется инспектором, наделенным полномочиями жандарма, в целях предотвращения незаконного забора воды — крайне необходимая мера предосторожности в столь засушливой местности. Южный распределительный резервуар. Распределительный резервуар для водоснабжения из Эстансуэлы находится в Гвадалупе, на предгорьях к югу от реки Санта-Катарина, примерно в 2 км от центра города. Резервуар представляет собой крытое железобетонное сооружение емкостью 38 000 000 литров (10 000 000 галлонов США). Plate VIII, Fig. 1.—General View of Excavation and Embankment for South Reservoir Before Lining. Выемка грунта и устройство насыпей. — Крутой уклон местности на выбранном участке сделал наиболее предпочтительной круглая форму. С нижней стороны грунт был вынят примерно на 2 м ниже первоначальной отметки земли, в то время как глубина выемки в верхней части склона составляла около 12 м. Извлеченный грунт состоял в основном из сильяра и известкового конгломерата, который при разрыхлении образует известковую глину, обладающую отличными свойствами для возведения насыпей при условии надлежащего ухода. Проектные размеры внутреннего диаметра готового бетонного резервуара были приняты следующими: 81 м (265,68 фута) поверху, глубина воды 9 м при заложении откосов 55 к 100. Fig. 10.—South Reservoir Plan Of Excavation. Larger. На рис. 10 представлен план резервуара с поперечным разрезом выемки и насыпи. С нижней стороны первоначальная линия земли была срезана уступами, а весь рыхлый грунт, корни и т. д. тщательно удалены. Дно резервуара состояло преимущественно из конгломерата сильяра — твердого материала, потребовавшего значительного объема буровзрывных работ для его разработки. Насыпи отсыпались слоями по 10 см из сильяра и конгломерата, разбитых на мелкие фрагменты, с последующим уплотнением 3-тонными секционными катками, перемещаемыми упряжками из 4 и 6 мулов, что способствовало тщательному измельчению массы и получению однородной и плотной глины за счет постоянного увлажнения. Выемка и насыпь были выполнены с оставлением 15-сантиметрового слоя под доработку, которая производилась позже, непосредственно перед облицовкой резервуара. Объем вынутого грунта составил около 34 000 куб. м, из этого объема 31 500 куб. м было использовано для возведения насыпи; остальное было вывезено в отвал, непосредственно примыкающий к объекту, причем слой чернозема снимался отдельно и резервировался для засыпки резервуара и т. д. Договорные расценки на разработанный грунт, уложенный в насыпь, составляли: Pesos per cubic meter Class 1.—Material which could be removed by plows and scrapers0.60 Class 2.—This consisted chiefly of "sillar"1.09 Class 3.—Limestone conglomerate (requiring blasting)1.65 Цены (для той же классификации) на материал, вывозимый в отвал, составляли соответственно 0,40, 0,80 и 1,40 песо. Из извлеченного материала 15% пришлось на категорию № 1, 80% — на категорию № 2 и 5% — на категорию № 3. Выемка грунта была начата в конце мая 1907 года и завершена в январе 1908 года подрядчиками Скоттом и Ли. Затем насыпям дали постоять до начала июля 1908 года, чтобы вся масса полностью уплотнилась и слежалась перед началом облицовочных работ. В июле начались работы по планировке насыпей и выемке грунта под фундаменты колонн резервуара, которые выполнялись силами самой Компании, завершившей весь комплекс работ. Plate VI.—Details Of Beams And Columns For South Reservoir. Larger. Plate VIII, Fig. 1.—Details Of Forms For South Reservoir. Larger. Plate VIII, Fig. 2.—View of Western Half of South Reservoir, Showing Final Setting Up of Derrick on Central Columns. Бетонная облицовка и покрытие. — Общая схема и детали боковых стен, колонн и покрытия показаны на Платах VI, VII, VIII и IX. Главная особенность заключается в разделении резервуара на радиальные секции и опирании покрытия на 135 главных и 670 второстепенных балок, опирающихся на 135 колонн, расположенных следующим образом: Outerring,at34.25m.from center40columns. 2d""27.88""40" 3d""21.51""20" 4th""15.41""20" 5th""8.77""10" 6th""2.40""5" —— Total135columns. Внутренний диаметр резервуара по дну составляет 70,32 м (230,64 фута); верхний внутренний диаметр — 81 м (265,68 фута); глубина воды на уровне перелива — 9 м (29 1⁄2 фута). Покрытие было запроектировано на восприятие постоянной нагрузки (грунтовой засыпки) в 150 фунтов на кв. фут и временной нагрузки в 100 фунтов. Максимальное сжимающее напряжение в бетоне по волокнам принималось равным 550 фунтам на кв. дюйм для балок и 350 фунтам для колонн — низкая величина из-за их внецентренного нагружения. Предел прочности стали на растяжение принимался равным 14 500 и 16 000 фунтов на кв. дюйм. Сталь периодического профиля, использованная для армирования колонн, изготавливалась на местном металлургическом заводе, однако для балок и т. д. применялся стержень с выступами более высокого качества с большим допускаемым напряжением на растяжение. Общий расход стали составил 178 тонн. Было рассчитано, что нагрузка на фундаменты колонн не превысит 1 1⁄4 тонны на кв. фут. За исключением боковых стен и днища, весь бетон был армирован сталью тех размеров и с тем шагом, которые указаны на Плате VI. Общая схема строительства и монтажа. — Вопрос об обычной опалубке, требующей очень массивных деревянных конструкций, стоял остро, так как подходящие пиломатериалы в Мексике стоят очень дорого; а необходимость завершить этот резервуар до окончания первого срока по концессии, истекавшего 31 декабря 1908 года, привела к применению, по мнению автора, оригинальной для столь крупного сооружения схемы. Эта схема заключалась в формовании колонн короткими секциями, изготовлении радиальных и второстепенных балок в виде отдельных элементов с последующей их установкой в проектное положение с помощью деррик-кранов. При этом в случае балок было важно не потерять ни выгоду от той части плиты, которая обычно считается работающей совместно с балкой, ни дополнительную прочность за счет неразрезности; а в случае колонн — прочность за счет выпуска арматуры от фундамента до балок. Тавровое сечение было получено путем устройства пазов глубиной 10 см по всей длине формованных элементов, как показано на Плате VI. Расчет максимального приращения полки показывает, что этих пазов достаточно для передачи напряжений в полке на ребро, но для дополнительной надежности плоские стальные полосы были согнуты в Z-образную форму и заделаны в верхнюю часть балки с шагом около 60 см. Неразрезность балок обеспечивалась выведением арматуры в верхнюю часть балок над всеми опорами с последующим их бетонированием в плиту покрытия после монтажа. Второстепенные балки после распалубки укладывались в специально оставленные для этого пазы в радиальных балках. Бетонирование, перемешивание и т. д. — Радиальные балки и секции колонн формовались как можно ближе к их окончательному положению; второстепенные балки формовались снаружи и непосредственно у резервуара. Камень и песок доставлялись с дробильного завода Компании в 3-кубовых вагонетках с боковой разгрузкой, двигавшихся по колее шириной 30 дюймов самотеком на расстояние 1 км, причем последние 150 м требовали тяги из 6 мулов. Обратно к дробилке вагонетки возвращались полностью самотеком. Эти вагонетки разгружали материал в бункеры на возвышенности над резервуаром; оттуда он ссыпался в вагонетки, доставлявшие к бетоносмесителю все материалы для одного замеса бетона. Использовались два смесителя Смита № 1, каждый из которых мог выдавать от 25 до 30 замесов в час. Бетонная смесь транспортировалась от смесителей к месту укладки в поворотных стальных вагонетках-самосвалах емкостью 1⁄2 куб. ярд на колею 18 дюймов, которые толкали два человека. Весь бетон, использованный на дне резервуара, для главных балок, колонн и днища, общим объемом около 2460 куб. м, сбрасывался через желоб в вагонетки меньшего размера. Желоб имел такое количество отражательных пластин и болтов, что напоминал гравитационный смеситель, но, несмотря на длину 12 м, он эффективно предотвращал расслоение материалов. Укладка и формование бетона. — Квадратные фундаменты под колонны бетонировались на месте (in situ), причем оставлялись ниши для установки пьедесталов, которые формовались на месте позже. Капители и пьедесталы отливались целиком, а колонны — секциями высотой 1,21 м (48 дюймов), причем в них оставлялось восемь отверстий диаметром 5 см с помощью труб из ковкого железа, которые удерживались шаблонами и извлекались, когда возраст отливок составлял около 3 часов. Колонны монтировались путем надевания их на арматурные стержни диаметром 15,8 мм (5⁄8 дюйма), которые шли от пьедесталов вверх через капители. Стержни были двух длин, расположенных с чередованием стыков вразбежку на одной четверти, в центре и на трех четвертях высоты колонн. При монтаже использовалась легкая деревянная рама в сочетании с деррик-краном, и по мере установки колонн арматурная сталь наглухо инъектировалась цементным раствором состава 1:2. Все монтажные работы выполнялись с помощью комбинированного жесткозакрепленного или вантового деррик-крана с 80-футовой стрелой и 50-футовой мачтой, оснащенного подъемной лебедкой «Ламберт» мощностью 30 л. с. Деррик-кран устанавливался семь раз по периметру, а его окончательное положение было на вершине центральных колонн. Перемещение крана на расстояние около 45 м и его последующий монтаж обычно занимали около 48 часов. Монтажные работы велись непрерывно, днем и ночью, а установка всех радиальных и второстепенных балок и колонн заняла 2 1⁄2 месяца. Опалубка. — Поскольку схема монтажа была разработана с целью снижения стоимости опалубки, экономичное строительство имело немаловажное значение. Стена формировалась из 40 панелей шириной около 6 м и высотой 11,27 м. Главной целью такого размещения было устройство расширительного (деформационного) шва шириной 30 см у каждой панели; этот шов не заполнялся до завершения строительства покрытия, когда температура внутри резервуара становилась стабильной и не подвергалась таким резким колебаниям, как при попеременном воздействии жаркого солнца и сравнительно прохладных ночей. Перепад температур в период строительства иногда достигал 80° по Фаренгейту за 24 часа. Деформационные швы оставлялись напоследок, когда стабильная температура внутри на уровне около 70° позволяла их заполнить, избегая тем самым любых проблем с усадочными трещинами. Опалубка подробно показана на Плате VII. Она состояла из щитов, усиленных четырьмя трапециевидными фермами. Нижние стойки ферм закреплялись в отверстиях, выполненных в фундаментном блоке; сверху они подпирались со стороны насыпи и крепились к анкерам с помощью железных тяг. Для возведения всей стены использовалось шесть комплектов такой опалубки. Бетон укладывался в проектное положение через желоба из водосточных труб диаметром 20 см непрерывными слоями, причем рабочие тщательно утрамбовывали и штыковали его по мере укладки. Опалубку оставляли на 4–5 дней, после чего снимали и переносили на другую захватку. Опалубка пьедесталов и капителей была деревянной, и для отливки всего их требуемого количества использовалось по пять комплектов каждого вида. Для секций колонн были приспособлены внешние стальные формы, применявшиеся при изготовлении труб для Эстансуэлы. Опалубка радиальных балок, показанная на Плате VII, была сконструирована с внутренними клиновыми вкладышами для точного формования гнезд под второстепенные балки. Дно опалубки оставалось прикрепленным к балкам в течение 28 дней, но боковины и торцы снимались через 24 часа. Восемь комплектов опалубки оказались достаточными для всех 135 балок. Для второстепенных балок на 670 штук было использовано 29 комплектов опалубки, причем нижние доски также оставались на месте до достижения балками прочности, достаточной для их перемещения. Если обратиться к поперечному сечению второстепенной балки, можно заметить, что она имеет кувшинообразную форму, с полочками по обеим сторонам для опирания опалубки покрытия, которая устанавливалась после того, как второстепенные балки были должным образом зачеканены раствором с радиальными. Обшивка укладывалась по диагонали, так что ее короткий диаметр был чуть больше расстояния между балками. Это значительно облегчало демонтаж обшивки, так как требовалось лишь выбить клиновидные рейки снизу и повернуть их по часовой стрелке после разрушения концевой обшивки. Plate IX, Fig. 1.—View of Separately Moulded Secondary Beams in Yard Below South Reservoir. Plate IX, Fig. 2.—Setting Primary Beams, South Reservoir. Автор считает, что применение опалубки такого типа вместо обычной привело к экономии пиломатериалов в объеме около 400 000 доск. футов. Во время монтажа и укладки бетона все сопрягаемые поверхности тщательно обрабатывались скарпелем и очищались, причем особое внимание уделялось узлам примыкания второстепенных балок к радиальным, а также верхним поверхностям всех балок перед укладкой плит покрытия. После завершения большей части покрытия было выполнено днище на тех участках, где оно было защищено от солнечных лучей. Бетон укладывался двумя слоями толщиной по 15 см, и работы велись день и ночь без устройства швов. Укладка днища заняла 8 дней, или в среднем почти по 100 куб. м в сутки. Plate X, Fig. 1.—View of Completed Section of South Reservoir. Expansion Joints in Side-Wall Not Yet Filled. Составы бетона. — Все бетонные поверхности доводились до гладкого состояния тщательным штыкованием, причем штукатурка в резервуаре не применялась нигде, за исключением надземных строений. Во всех случаях бетон тщательно поливался водой в течение примерно 15 дней. Весь комплекс бетонных работ по резервуару был завершен за 5 1⁄2 месяцев. Бетон для колонн и фундаментов имел состав 1:3:5, а заполнитель состоял из равных частей щебня фракций 19 мм (3⁄4 дюйма) и 38 мм (1 1⁄2 дюйма). Остальной бетон, за исключением покрытия, имел состав 1:2:4, причем заполнитель также состоял из равных частей щебня фракций 19 и 38 мм. За исключением небольшого участка боковых стен, использовался песок производства Компании. Когда дробильный завод не успевал производить весь необходимый песок, для боковых стен применялся песок Хорнос (см. Таблицу 3) в равных пропорциях с песком из дробилки. Выпускное сооружение и входная башня резервуара. — Выпускной трубопровод диаметром 61 см (24 дюйма) отходит от колодца в центре резервуара и проходит под днищем и насыпью к внешней камере задвижек, расположенной в 89 м от центра. Эта труба была уложена в траншею в скальной выемке до возведения насыпи и заключена в бетон состава 1:4:8. В местах пересечения с насыпью перпендикулярно ей была устроена отсечная стена из бетона состава 1:2:4 размерами 3,6 м в ширину, 2,5 м в высоту и 1 м в толщину. Чугунная труба загнута вверх в центральном колодце и имеет раструбный оголовок, на котором покоится подвижный круговой сетчатый фильтр из меди. Над выпускным колодцем, на крыше резервуара, возвышается центральная башня, обеспечивающая доступ внутрь по стальной лестнице. Эта башня служит также главной вентиляционной шахтой, в которой размещены направляющие сетки и приводные механизмы для их подъема при очистке. В дополнение к вентиляции через башню в парапетных стенах по периметру крыши резервуара устроено 20 круглых отверстий диаметром 30 см. Входная задвижная камера и др. — Входная задвижная камера расположена над резервуаром на расстоянии примерно 54 1⁄2 м от его центра. Водовод входит на отметке 589,00 м над уровнем моря, и в задвижной камере сосредоточены задвижки управления подводящей трубой в резервуар, обводным трубопроводом, сбросом, промывной трубой и медными сетками. Подводящий трубопровод диаметром 45,7 см (18 дюймов) выполнен из чугунных фланцевых труб, подвешенных на железных подвесках к боковой стене резервуара; на расстоянии 90 см выше уровня дна он поворачивается под прямым углом к боковой стене и на бетонных опорах подходит к центру первого ряда колонн. Конец трубы заглушен глухим фланцем, и вода отклоняется под прямым углом через два ответвления диаметром 30 см (12 дюймов) для создания небольшого кругового движения при поступлении в резервуар. Камера задвижек вынесе за пределы насыпи, и в ней сходятся основной подающий и обводной трубопроводы, на которых установлены две шиберные задвижки диаметром 61 см (24 дюйма); между ними расположена промывная труба диаметром 20 см (8 дюймов) для опорожнения резервуара в примыкающий овраг. Расположение задвижек обеспечивает полный контроль над содержимым резервуара. Здание расходомера Вентури. — На рис. 11 показано устройство расходомера Вентури и его автоматического регистратора в павильоне над главным питающим трубопроводом. Этот павильон спроектирован как архитектурный элемент входных ворот территории резервуара, занимающей площадь 12 гектаров. Fig. 11.—Venturi Meter-House. Larger. Общие сведения. — Крыша резервуара спланирована как сад, а откосы насыпей задернованы. Планируется превратить территорию Компании в общественный парк, так как с нее открываются прекрасные виды на город и окружающие горы. Построен дом инспектора, а для связи с водозабором Эстансуэла и главными офисами в городе проложена линия внутренней телефонной связи. Plate XVIII, Fig. 1.—View of South Reservoir, Looking Toward the City. Самотечный водозабор Сан-Херонимо. Временное водоснабжение. — Как уже отмечалось, Компания начала работы в Сан-Херонимо в марте 1906 года с бурения скважины на северном берегу реки Санта-Катарина в Сан-Херонимо. Несколько позже здесь была установлена небольшая паровая насосная станция производительностью около 8000 литров в минуту. Предельная глубина, на которую эта скважина была в итоге заглублена в водоносные пласты, составила 7 м, причем нормальный уровень воды в течение 1906–1907 годов никогда не опускался ниже 569 м над уровнем моря. Испытания, проводившиеся время от времени в 1907–1908 годах, показали, что эта скважина способна давать почти 10 000 000 литров (264 000 галлонов) воды в сутки. Превосходный дебит этой скважины обусловил целесообразность ее немедленного использования в качестве временной меры до завершения более крупных сооружений западного источника водоснабжения. Для максимального использования скважины на южном берегу реки был построен железобетонный резервуар емкостью 3 000 000 литров с уровнем воды на отметке 585 м над уровнем моря, то есть на той же отметке, что и проектный резервуар для водоснабжения из Эстансуэлы. Резервуар имеет длину 53,80 м, ширину 21 м и глубину воды 3,25 м на уровне перелива. Он вырыт на крутом склоне холма и имеет земляную насыпь с низовой стороны. Облицовка выполнена из бетона толщиной 20 см, а покрытие — железобетонное, состоящее из пологосводчатых арок, опирающихся на балки на железобетонных колоннах сечением 46×35 см. Имеются 68 таких колонн с шагом 3 м в продольном и 5 м в поперечном направлениях. Покрытие было построено только в октябре — ноябре 1907 года, и до этого времени необходимость укрытия резервуара была наглядно продемонстрирована бурным ростом в жаркую погоду значительного количества зеленых водорослей, которые приходилось счищать с поверхности резервуара каждые несколько дней. Напорный трубопровод от насосной станции первоначально был выполнен из вальцованной стали с битумным покрытием. Он имел диаметр 30 см, толщину 2 мая, раструбные соединения, а в местах пересечения реки заключался в бетон. Впоследствии эта труба была заменена чугунной трубой того же диаметра. Подающий трубопровод в город также был выполнен из листовой стали диаметром 30 см. На части своей длины он был проложен в возвышенной местности южного берега реки, которую пересекал вблизи западных границ города, после чего соединялся с чугунной трубой диаметром 30 см в распределительной сети. Общая длина трубопровода от резервуара до городской распределительной сети составляла 2850 м. Этот временный трубопровод находился в эксплуатации с октября 1906 года по 27 августа 1909 года, когда его речной участок вместе с временным зданием насосной станции в Сан-Херонимо был полностью снесен во время великого паводка на реке Санта-Катарина. К счастью, к тому времени постоянные водопроводные сооружения были уже завершены, поэтому разрушение этого трубопровода, уже выполнившего свое первоначальное назначение, никак не отразилось на водоснабжении города. Plate XI.—Section of Infiltration Gallery, San Geronimo Gravity Supply. Larger. Инфильтрационная галерея. — Главным сооружением самотечного водозабора Сан-Херонимо является инфильтрационная галерея. Из профиля на Плате XI видно, что в этом месте имеется значительный участок несомненно водоносного гравия. Основные условия были выявлены разведочным бурением, ранее выполненным поперек долины, однако профиль был скорректирован с учетом реальных условий, установленных впоследствии с помощью шахт. Практически водоносные пласты не ограничиваются лишь песком и крупным гравием, так как залегающие выше и ниже глинистые образования насыщены небольшими гравийными линзами, содержащими значительные объемы воды. Основное направление подземного стока — на сторону востока, а гидравлический уклон, определенный по скважинам, пробуренным далее на запад, составил приблизительно 1%, что практически совпадает со средним уклоном русла реки выше оси инфильтрационной галереи. Общая схема перехвата этого подземного стока заключалась в проходке главной галереи на отметке 560 м с уклоном 0,05%, достаточным для самотечной подачи воды в западный резервуар, имеющий уровень воды на отметке 558,75 м над уровнем моря. Эта отметка достаточна для обеспечения отличного напора примерно для 60% города и нормального напора для подачи на верхние этажи самых высоких домов во всем районе водоснабжения при необходимости. Из этой галереи предполагалось пройти шахты с частыми интервалами на общую длину 300 м, заглубив их ниже уровня галереи для перехвата любых водоносных гравийных слоев в глинистой толще, подстилающей гравий и пески. Из главной галереи планировалось построить разветвленные галереи вверх по течению с пологим уклоном, чтобы использовать преимущества повышенного напора благодаря крутому гидравлическому уклону подземного стока. Fig. 12.—Diagram Showing Variation In Water Plane 1905 To March 1910 At San Geronimo. Larger. При исследованиях такого рода первостепенное значение имеет непрерывный учет уровня зеркала грунтовых вод, и на рис. 12 графически показаны его колебания в Сан-Херонимо с начала 1905 по март 1910 года. С января 1909 по 31 марта 1910 года эти уровни представляют собой средние значения ежедневных замеров в 9 шахтах, пройденных вдоль проектной трассы инфильтрационной галереи. В 1902 году уровень грунтовых вод находился на отметке 570,18 м над уровнем моря, но с этой даты до 1905 года автор не смог обнаружить никаких записей. Эту диаграмму следует рассматривать в сопоставлении с диаграммой осадков (рис. 3), и можно заметить, что падение уровня грунтовых вод совпадает с общим дефицитом осадков в 1907–1908 годах и вплоть до июля 1909 года. Год, предшествовавший июлю 1909 года, по мнению многих компетентных местных наблюдателей, был самым продолжительным периодом экстремальной засухи за 30 лет в Нуэво-Леоне, и собранные автором данные о стоке рек в окрестностях Монтеррея подтверждают эту точку зрения. Общее количество осадков в Монтеррее за год до 1 июля 1909 года составило 9,98 дюйма, или на 4,16 дюйма меньше минимального значения за любой календарный год начиная с 1894 года, иначе говоря, составило около 45% от среднегодового количества осадков. Наинизшее понижение зеркала грунтовых вод наблюдалось в июне и июле 1909 года, когда уровни стояли чуть выше отметки 565,00 м, то есть на 5 м выше уровня пола инфильтрационной галереи. В этот период в различных скважинах проводились откачные испытания, которые со всей очевидностью показали, что инфильтрационная галерея при ее продлении до пересечения со всеми ними будет давать от 25 000 000 до 40 000 000 литров воды в сутки. Во время сильных дождей в августе 1909 года уровни воды поднялись очень быстро; обильные осадки между 9 и 10 августа вызвали подъем уровня до 568,00 м примерно за 4 дня, а через 6 дней после великого паводка 27 августа уровень воды, продолжавший постепенно повышаться, достиг 571,40 м, после чего стал постепенно снижаться и к концу марта 1910 года практически вернулся к значениям периода 1902–1905 годов. Plate XII.—San Geronimo Gravity Supply. Larger. Следует отметить, что замеры производились в шахтах на возвышенности к западу от существующего русла реки и не зависели от возможных расходов воды в реке. Во время обычных паводков на реке было отчетливо заметно, что, несмотря на крайнюю степень мутности речной воды, в скважине, расположенной в непосредственной близости от русла реки, не наблюдалось ни малейших признаков изменения цвета воды. Проектирование сооружений. — На Плате XII показана общая схема самотечного водозабора, состоящая из главного тоннеля длиной 550 м и бетонного акведука внутренним диаметром 1,06 м (42 дюйма) и длиной 2311 м, сбрасывающего воду в распределительный резервуар низкого подъема на крайних западных окраинах города. Тоннель и акведук были проложены с уклоном 0,05%, причем последний был рассчитан на пропускную способность 55 000 000 литров в сутки (22,8 куб. фута в сек.) при работе полным сечением. Самотечный тоннель. — Этот тоннель, показанный на Плате XII и рис. 13, был завершен до проходки инфильтрационной галереи в водоносный гравий, так что вода, встречающаяся в галерее, могла легко самотеком дренироваться, что позволило избежать крупных затрат на откачку. Тоннель проходит через различные породы, главными из которых являются известковые сланцы, конгломерат и гравий. Проходка тоннеля велась из 5 шахт, причем шахта № 1 имела глубину 23 м, а остальные — от 20 до 10 м. Шахты в рыждых грунтах крепились обычным способом при внутренних размерах в свету 2 м. Шахта № 1, полностью пройденная в сланцах, имела диаметр выработки примерно 3,35 м, что позволяло выполнить ее бетонную крепь с готовым внутренним диаметром 2,43 м. Fig. 13.— General Details San Geronimo Gravity Pipe Line. Larger. На рис. 13 приведены детали тоннеля, облицованного бетоном толщиной днища и стен примерно 23 см (9 дюймов). Внутренний размер составляет 0,91 м на уровне лотка и 1,016 м на высоте 1,22 м, углы между боковыми стенами и полом слегка скруглены. Свод выложен из двух рядов кирпичной кладки на цементном растворе, причем на некоторых участках эта толщина увеличена до трех рядов. На участках с хорошей скальной породой, не склонной к быстрому выветриванию, свод на протяжении 90 м был оставлен без облицовки. Из общей длины 550 м крепь потребовалась на протяжении 300 м. При бетонировании крепи тоннеля все деревянные элементы крепи удалялись, за исключением рыхлых грунтов, где затяжка оставлялась на месте. Во время проходки тоннеля началась проходка северного конца инфильтрационной галереи, которая на протяжении 44 м проходила в скальной породе. Вода появилась примерно на 35 м, после чего работы были временно приостановлены до завершения самотечного тоннеля и строительства участка акведука вниз по течению на северном берегу реки, достаточного для организации непосредственного сброса воды в реку. Эта точка была достигнута на расстоянии 1170 м от шахты № 1, где была устроена временная сбросная камера. По завершении тоннеля две промежуточные шахты были засыпаны, а остальные три оставлены навсегда. Шахты № 2 и № 3 были облицованы бетоном с внутренним диаметром 76 см (30 дюймов) и толщиной 23 см. Сверху они были перекрыты куполами с круглыми проемами под чугунные люки. Работы на этом тоннеле продвигались медленно и продолжались с декабря 1907 по ноябрь 1908 года, главным образом из-за трудностей с недобросовестным подрядчиком. Впоследствии подряд был передан г-ну Джону Филлипсу из Мехико (который также являлся подрядчиком по строительству акведука), успешно завершившему работы. Продолжение проходки инфильтрационной галереи. — Когда акведук (к которому еще предстоит вернуться) был достроен до отметки 1170 м от шахты № 1, проходка инфильтрационной галереи высотой 2 м и шириной 1 1⁄2 м была продолжена до встречи с гравием в своде на расстоянии 44 м от шахты. В этой точке порода падала под углом 45°, а гравийные отложения содержали крупные валуны вперемежку с мелким песком; сразу после встречи с гравием начался приток воды около 90 л/с, очевидно, поступавшей через промоину в сланце. Этот приток примерно за 10 дней уменьшился до четверти, но вновь постепенно возрастал по мере продвижения забоя. Проходка тоннеля от отметки 44 м началась в сухой сезон, в феврале 1909 года, и гравий залегал на протяжении 24 м, то есть до 68 м от шахты. Центр этого гравийного слоя находился примерно в 30 м к югу от старого русла реки, которое на поверхности оставалось сухим в течение нескольких лет. До отметки 68 м работы были очень сложными из-за залегания вверху рыхлого гравия, а внизу — сильно сдислоцированных сланцев. Крепление тоннеля на участке сплошного гравия состояло из массивных деревянных рам с шагом 1 м. На отметке 68 м были встречены глинисто-гравийные отложения, и темпы проходки составили около 4–5 м в неделю. Небольшая разветвленная галерея была также пройдена примерно на 7 м вверх по течению вблизи шахты № 2. Общая длина инфильтрационной галереи, пройденной от шахты № 1, составила 100 м, после чего августовские паводки 1909 года вынудили приостановить работы. Во время проходки галереи предпринимались попытки пройти шахту размером 3 1⁄2 на 2 м в точках по линии инфильтрационной галереи, примерно в 130 м от шахты № 1, но вода поступала в таком изобилии, что пройти ее обычным способом на глубину более чем примерно 6 м оказалось практически невозможно: приток воды составлял около 20 000 000 литров в сутки. Затем на возвышенности к северу от реки было пройдено семь шахт, пять из которых располагались на линии галереи, а две — на 30 м к западу. Они были пройдены в сухой сезон до июля 1909 года. Это были обычные шахты с деревянной крепью, размером 2 м в свету между расстрелами, доведенные до глубин, указанных на Плате XI. В шахтах № 5, 6 и 7 вода текла с значительной скоростью, в то время как шахта № 9, по-видимому, вскрыла другой водяной горизонт, вероятно, независимый от того, который наблюдался в остальных шахтах, где уровень воды был практически одинаковым. Полученные данные показали, что если бы галерею удалось довести до шахт № 6 или 7, можно было бы перехватить огромный приток воды. Из-за трудностей проходки обычных шахт в широком русле реки были установлены шахты круглой формы. Они имели внутренний диаметр 1,37 м, толщину стенки 23 см и были выполнены из бетона, армированного вертикальными стержнями № 10 диаметром 19 мм, связанными проволокой № 6. Эти шахты были снабжены стальными режущими башмаками. Шахта № 2 была пройдена на глубину 1 м ниже уровня инфильтрационной галереи, № 3 — в пределах 2 м и № 4 — в пределах 4 м до августа 1909 года. Шахты проходились путем выемки грунта и его погрузки наверху, причем верх шахт обычно удерживался на 3 м выше поверхности земли. Шахта № 3 столкнулась с огромными объемами воды, и для обеспечения возможности продолжения работ по проходке чуть западнее нее была пройдена водоотливная шахта размером 2 1⁄4 м в плане для откачки воды. Несмотря на то, что затянувшийся период засухи понизил общий уровень воды во всех шахтах до 565,00 м над условным нулевым уровнем, трудности по откачке воды даже на этой отметке были значительными. В начале августа работы продвигались весьма успешно, но необычайные осадки в том месяце привели к временной остановке работ. Влияние паводков на реку Санта-Катарина. — Площадь водосборного бассейна реки Санта-Катарина выше Монтеррея составляет около 1 410 кв. км (544 кв. мили), а ее площадь у Сан-Херонимо в силу конфигурации практически такая же. Общий характер реки уже упоминался. В ночь на 10 августа и рано утром 11 августа по реке прошел мощный паводок с максимальным расходом около 1 130 куб. м (40 000 куб. футов) в секунду, вызванный обильными осадками (рис. 4). Этот паводок унес все временные подмости вокруг шахт, серьезно разрушил временную насосную станцию, а также уничтожил 30-сантиметровый чугунный трубопровод, несмотря на то, что он был заключен в массивный бетонный блок шириной 3 м и толщиной 1 1⁄2 м поперек всей реки; однако инфильтрационная галерея и шахты в русле реки повреждены не были. Влияние паводка на этот трубопровод показано на рис. 2 Платы XXXI. Plate XXXI, Fig. 2.—Profile Sketch, Looking Up Stream On Line Of 24-inch Main Supply Pipe. Larger. Вслед за этим паводком, который стал причиной гибели 14 человек в городе в 3 милях ниже по течению от Сан-Херонимо, дождей практически не было в течение 13 дней. Затем, 25 августа, начались вторые сильные осадки, продолжавшиеся до 29 августа; подробности приведены на рис. 4. Таким образом, эти осадки выпали на полностью насыщенный водосборный бассейн, который уже поглотил большую часть из 13,38 дюйма осадков, выпавших 10 и 11 августа; кроме того, в каждой точке вдоль реки до 25 августа били родники, а в период между дождевыми паводками испарение было минимальным. Автор рассчитал, что в Монтеррее этот паводок достиг колоссального расхода в 6 650 куб. м (235 000 куб. футов) в секунду, что эквивалентно 432 куб. футам в секунду на кв. милю водосборного бассейна [6]. Следствием этого паводка стало полное разрушение около 1 200 домов из «сильяра» (без учета многочисленных деревянных домов) в Монтеррее и страшная гибель людей, оцениваемая по-разному — от 3 000 до 5 000 человек; автор считает меньшую цифру приблизительно правильной. В Сан-Херонимо первоначальная насосная станция была полностью смыта, не оставив практически никаких следов. [6] The writer, in a brief article contributed to Engineering News soon after the flood (September 23d, 1909), gave this figure as 271,500, or approximately equal to a run-off of 500 cu. ft. per sec. per sq. mile; but, from a later and more complete study of the conditions for many miles above Monterrey, he believes the above quantity to be approximately correct. Шахта № 2 была, по-видимому, разрушена, в то время как шахта № 3 развернулась под углом около 50° вниз по течению и полностью заполнилась песком. Инфильтрационная галерея возле шахты № 2 оказалась полностью заблокирована мелким песком и гравием, и доступ был возможен лишь на расстояние до 54 м. Профиль на Плате XI показывает изменения, произошедшие в русле реки. Первоначальное русло потока сместилось к северному берегу на расстояние 50 м; в результате размывающего действия паводка общий уровень в этой точке понизился примерно на 3,65 м, в то время как южная часть русла слегка приподнялась. В настоящее время (апрель 1910 года) конец пройденной части инфильтрационной галереи находится примерно в 35 м от центра потока, который все еще несет около 2 270 литров (80 куб. футов) в секунду. Сразу после паводка расход в галерее составлял 450 литров (16 куб. футов) в секунду, и это количество оставалось неизменным с того времени. Вероятным следствием паводка стало взрыхление всей толщи наносов над инфильтрационной галереей и приведение ее в движение, что привело к полной очистке гравия от окружавшей его глины, чем и объясняется большой приток воды на столь коротком участке. Вода всегда была прозрачной и чистой, но ее жесткость осталась такой же, как и до паводка. В связи с обильным притоком воды из этого источника, обусловленным, разумеется, аномальными условиями и вряд ли постоянным, туннельные работы были временно приостановлены; однако предполагается продолжить проходку галереи от новой шахты к западу от шахты № 3. Поступающая вода будет удаляться путем откачки до тех пор, пока не будут достигнуты основные водоносные гравия в районе шахты № 5. Также предполагается восстановить 30-сантиметровый высоконапорный трубопровод от Сан-Херонимо вдоль шоссе по северному берегу реки, чтобы с помощью насосов можно было подавать воду в городскую сеть из шахт № 5, 6 и 7 в случае дефицита водоснабжения из реки Эстансуэла. Шахта № 1. — Шахта № 1 предназначена для соединения инфильтрационной галереи с самотечным туннелем. Эта шахта имеет внутренний диаметр 2,43 м (8 футов) и оснащена специальной задвижкой. В нижней части щита этой задвижки имеется затвор меньшего размера диаметром 30 см, так что при закрытии инфильтрационной галереи для очистки зумпфа меньший затвор, управляемый через тот же шпиндель конической зубчатой передачей в верхней части шахты, можно открыть первым. Также предусмотрено пространство для сетчатых фильтров на случай, если они окажутся необходимыми. Доступ в шахту обеспечивается лестницей из железобетона с девятью маршами. Надземное строение будет опираться на фундаменты из железобетонных колонн, доведенных до прочной скальной породы, из-за рыхлого состояния грунтов в верхней части шахты. Акведук. — Строительство бетонного канала началось в апреле 1908 года. На рис. 13 показаны основные типы сечений. Тип А был принят в гравийных и конгломератовых образованиях, а тип B — там, где выемка производилась в сильяре; мягкая природа этой породы позволяла выполнять выемку точно по требуемому внешнему диаметру бетонной облицовки. Бетон без стального армирования представлял собой смесь в пропорции 1:2 1⁄2:3 1⁄2, причем песок получали из дробилки, а заполнитель брали из русла реки и просеивали через сито с ячеей 25 мм. Там, где канал пересекал реку под косым углом непосредственно ниже самотечного туннеля, он был усилен массивным бутобетоном типа C. Во время великого паводка этот тяжелый участок выдержал его воздействие без каких-либо повреждений, однако ниже по течению, где канал был проложен в плотных цементированных гравелистых грунтах, размывающее действие паводка на северном берегу понизило уровень гравия на 2–3 м; единственным повреждением, однако, стал размыв гравия с южной стороны канала. Во избежание подобных явлений в будущем канал в этом месте был усилен дополнительным бетоном на протяжении 195 м, как показано на рис. 13. Дополнительный бетон в объеме 733 куб. м представлял собой смесь 1:3:5 с включением 20% крупных валунов. Верхняя часть этого специального участка теперь образует водослив для существующего речного потока. В месте входа канала в крутой берег на северной стороне реки на отметке 1 200 м имеется переливная камера со спускным затвором шириной 76 см, устроенная так, чтобы канал мог сбрасывать излишки воды в настоящее время при глубине потока 76 см. Для отклонения потока в канале в паз на нижней стороне опускается лист из кованого железа с противовесом. Выпуск представляет собой бетонную трубу диаметром 61 см, лоток которой расположен выше уровня обычного паводка и которая снабжена затвором. На отметке 1 963 м канал перекинут через овраг по сегментной арке с просветом 8 м, как показано на рис. 13. На акведуке имеется 5 вентиляционных колонн и 5 люков. Plate X, Fig. 2.—Setting Forms for San Geronimo Culvert. Акведук заканчивается в здании задвижек распределительного резервуара Обиспадо на отметке 558,50 м. Работы, связанные с этим акведуком, были завершены к декабрю 1908 года. Распределительный резервуар в Обиспадо. Главный распределительный резервуар для гравитационного водовода из Сан-Херонимо находится непосредственно под историческим зданием Обиспадо (Епископский дворец) на западной окраине города. Общая схема и планировка показаны на Плате XIII. Plate XIII.—General Plan and Sections, Obispado Reservoir. Larger. Здание задвижек. — Лоток канала из Сан-Херонимо в месте его входа в здание задвижек находится на высоте 558,50 м над условным нулевым уровнем. Здание задвижек, построенное в центре резервуара, показано на рис. 2 Платы XVIII. Одной из его особенностей является устройство главного перелива в этом месте, а не в самом резервуаре. Ввод, главный подающий туннель, независимый обводной перелив, промывные трубы, запорные клапаны и сетчатые фильтры — все это управляется из здания задвижек. Plate XVIII, Fig. 2.—View of Roof of Obispado Reservoir, Looking North. Резервуар. — Резервуар имеет прямоугольную форму, размером 126 на 81 м (413,28 на 265,68 фута) по верху и глубину воды 4 м (13,1 фута). При проектировании необходимо было ограничиться наименьшей экономической глубиной, чтобы максимально увеличить статическое давление в зоне низкого давления. Выемка грунта и устройство насыпей. — Земляные работы, за исключением слоя толщиной около 1 м черземома (почвенно-растительного слоя), велись главным образом в разрушенном слое сильяра тяжелого глинистого характера, большую часть которого можно было легко разрабатывать плугами и скреперами; для достижения проектной глубины на восточной половине потребовалось проведение буровзрывных работ. Общий объем выемки составил 56 479 куб. м, из которых 7 255 куб. м были уложены в насыпь, а остальной грунт был складирован в непосредственной близости от резервуара. Окончательная планировка откосов, оставленных с запасом в 30 см, производилась перед началом облицовки. Работы выполнялись по договору с г-ном Дж. С. Никерсоном из Монтеррея. Выемка имела только одну категорию сложности, а договорные расценки составляли 0,50 песо за куб. м для материала, вывозимого в отвалы, и 1,00 песо для материала, укладываемого в насыпь. Выемка началась в декабре 1907 года и была завершена в апреле 1908 года. После этого работы были приостановлены до конца 1908 года, чтобы дать возможность насыпям тщательно уплотниться перед устройством облицовки, начатым 4 января 1909 года. Бетонная облицовка и перекрытие. — На Плате XIII показаны общий план и разрезы; главной особенностью является простое деление резервуара на 24 ряда колонн в продольном направлении и 15 рядов в поперечном, что составляет в общей сложности 360 колонн за вычетом четырех, не установленных у центральной башни. Все колонны расположены с шагом 5 м в обоих направлениях. Перекрытие было рассчитано на временную нагрузку 100 фунтов и постоянную нагрузку 150 фунтов, так же как и на Южном резервуаре. За исключением днища, все бетонные конструкции были армированы кручеными стальными профильными стержнями. Нагрузка на фундамент от колонн для восточной половины резервуара составляет 0,9 тонны на кв. фут; нагрузка на колонны западной половины, где основание сложено очень твердым сильяром и конгломератом, составляет 1,95 тонны на кв. фут. Дренаж под днищем. — Для обеспечения надлежащего дренажа на случай фильтрации под днищем были устроены дренажные канавы из бутового камня шириной 30 см и глубиной 23 см, заполненные крупным круглым гравием, привезенным из русла реки Санта-Катарина. Общая длина этих дренажей составляет 1 160 м. Для облегчения обнаружения любых протечек они были выведены в постоянный смотровой колодец за пределами резервуара. Главный распределительный канал. — Главный распределительный канал проложен вдоль внутренней стороны резервуара у входного торца и опирается на эллиптические арки с пролетом 2 м на высоту 71 см выше уровня готового пола. Этот канал имеет высоту 76 см и ширину 45,7 см и разветвляется в двух направлениях от подводящего туннеля к каждой стороне резервуара, а его общая длина составляет 69 м. Во избежание застоя воды и для обеспечения ее непрерывной циркуляции вода подается в восьми точках по длине распределительной трубы через квадратные отверстия с полукруглыми верхами, причем площади отверстий увеличиваются по направлению к концам. Эти водовыпуски расположены так, чтобы струя не ударяла по колоннам перекрытия. Выпускной туннель и здание задвижек. — Выпускной туннель находится в северной части резервуара и был пройден в твердой породе сильяра. Туннель облицован бетоном толщиной 30 см, при этом готовые внутренние размеры составляют 1,52 на 0,91 м. Длина туннеля до точки примыкания к зданию выпуска составляет 22,5 м. Это здание разделено стеной толщиной 45 см, которая поддерживает шлюзовой затвор размером 76 см (30 дюймов). Питающий трубопровод города выходит из этой камеры в западной стене и также оснащен шлюзовым затвором размером 76 см. Питающий трубопровод имеет медную сетку той же конструкции и размеров, что и сетки в здании впуска. Промывная труба диаметром 30 см (12 дюймов) в этой камере обеспечивает при необходимости сброс содержимого резервуара в близлежащий оросительный канал. Надземная часть здания задвижек выполнена из бетона, а на уровне пола установлены ручные колонки с конической зубчатой передачей для подъема затворов и т. д. Обводной и питающие трубопроводы. — Обводной и питающие трубопроводы проложены под насыпью резервуара и соединяются с главным чугунным распределительным трубопроводом диаметром 76 см (30 дюймов), идущим в город. На этом коротком участке они были выполнены из бетона внутренним диаметром 76 см, толщиной 10 см (4 дюйма), армированного продольными квадратными стальными стержнями диаметром 6 1⁄2 мм с шагом 30 см по окружности и кольцевыми стержнями из квадратной стали диаметром 6 1⁄2 мм с шагом 30 см. Бетон для этих труб представлял собой смесь 1:1 1⁄2:2 1⁄2. Парапетные стены. — Парапетные стены имеют по 12 пирсов с каждой стороны и по 8 на каждом торце. В этих пирсах имеются вентиляционные отверстия, разветвляющиеся наверху к каждой стороне парапета, с выпусками, снабженными чугунными сетками. Такое устройство обеспечивает 4 кв. м вентиляционной площади (без учета площади в центральной башне), равномерно распределенной по 40 точкам по периметру стен резервуара. Общая схема строительства. — Бетоносмесительная установка, состоящая из двух бетономешалок Smith № 1, была смонтирована у бункеров для щебня и песка на возвышенности к западу, откуда материалы транспортировались по сборной деревянной эстакаде, проложенной прямо через центр резервуара, как показано на рис. 1 Платы XVII. С этой центральной платформы бетон для колонн заливался с подмостей, установленных на вершине передвижных башен высотой 5 м, которые перемещались между двумя рядами колонн по рельсам стандартной колеи, уложенным на полу резервуара. Благодаря такой схеме с каждой позиции пути можно было забетонировать 24 колонны. Вокруг резервуара также был проложен главный путь узкой колеи с необходимыми стрелочными переводами. Plate XVII, Fig. 1.—Filling Primary Beams from Traveling Tower, Obispado Reservoir. Plate XV, Fig. 1.—Construction of West Side-Wall of Obispado Reservoir. Plate XV, Fig. 2.—Primary Beams and Columns, Obispado Reservoir. Plate XIV.—Details Of Forms For Concrete Work, Obispado Reservoir. Larger. Опалубка для колонн, главных и второстепенных балок показана на Плате XIV. Боковая опалубка главных балок снималась через 24 часа в целях экономии лесоматериалов, однако донная доска оставалась на месте в течение 28 дней. Во избежание излишнего расхода древесины опалубка второстепенных балок поддерживалась по кондам на железобетонных консолях, отлитых на главных балках. Для бетонирования боковых стен использовалась специальная передвижная опалубка, детали которой отчетливо показаны на Плате XIV. На конце каждого щита опалубки оставлялся деформационный шов шириной 25 см, который заполнялся после установки перекрытия в проектное положение. Бетон подавался к стене по желобам из водопроводных труб и тщательно уплотнялся штыкованием рабочими в узком пространстве между опалубкой и насыпью. Опалубка стены демонтировалась через 36 часов путем ослабления домкратов и вытягивания вперед крюковых стяжных болтов. Эта опалубка также показана на рис. 2 Платы XVI. Plate XVI, Fig. 2.—Traveling Side-Wall Form, Obispado Reservoir. Plate XVI, Fig. 1.—Preparing Floor for Concreting, Obispado Reservoir. Бетонирование плит перекрытия велось непрерывно, а по завершении его части в тени выполнялось устройство пола. Нижний слой пола толщиной 13 см укладывался непрерывными захватками между колоннами и доводился до относительно гладкой поверхности. На эту поверхность после выдерживания во влажном состоянии в течение 10 дней и последующей тщательной просушки наносился слой битума, поставленного американской компанией American Asphaltum and Rubber Company из Чикаго. Работа выполнялась обычными мексиканскими рабочими после нескольких дней обучения у одного из супервайзеров асфальтовой компании. Поверхность нижнего слоя содержалась в абсолютно чистой чистоте, после чего на нее наносился один слой краски Pioneer. Разогретый в котле внутри резервуара до температуры приблизительно 425° по Фаренгейту битум заливался на пол из ведер слоем толщиной примерно 4 мм. В местах примыкания пола к пьедесталам колонн и на стыках каждой новой захватки применялась двойная толщина. Затраты труда на гидроизоляцию, включая надзор и т. д., составили 3,3 сентаво (мексиканских) за кв. м за покраску краской Pioneer и 5,4 сентаво за нанесение битумного покрытия, то есть общие затраты труда на полную гидроизоляцию составили 8,7 сентаво за кв. м. Эта стоимость рассчитана при расценке 8,00 песо в день для бригадира и 1,00 песо для каждого рабочего. Для покрытия 265,2 кв. м потребовалось 50 галлонов США краски и в среднем около 6 фунтов битума на 1 кв. м. Верхний бетонный слой пола толщиной 10 см укладывался вразбежку со швами нижнего слоя и доводился до гладкой поверхности деревянными гладилками, обитыми сталью и перекрывавшими захватки. Таким образом была получена идеально гладкая поверхность без какого-либо оштукатуривания. Plate XVII, Fig. 2.—Central Tower and Stairway, Obispado Reservoir. Бетон для балок, колонн, боковых стен и пола представлял собой смесь 1:2 1⁄2:4 с использованием дробленого песка и камня на всех участках. В плите перекрытия применялась смесь 1:2:3. Весь комплекс бетонных работ резервуара был выполнен силами самой компании за 6 месяцев, и резервуар впервые был введен в эксплуатацию через несколько дней после великого паводка 27 августа, когда магистральный водовод Эстансуэла, пересекавший реку Санта-Катарина, был частично разрушен. С тех пор регулярные осмотры смотрового колодца, соединенного трубой с дренажами из бутового камня под полом, ни разу не выявили малейших признаков протечки. Планировка крыши резервуара и прилегающей территории. — Компания владеет земельным участком площадью около 11 1⁄2 гектаров, включая площадь, занятую резервуаром и его окрестностями, и поскольку эта территория находится в живописной местности с прекрасным видом на горы Сьерра-Мадре, всем сооружениям был придан привлекательный архитектурный облик, а территория благоустроена в виде общественного парка для жителей Монтеррея. Fig. 14.—Sketch Plan Of Lay Out At Obispado Reservoir. Larger. Общий план проекта показан на рис. 14 и рис. 2 Платы XVIII. На крыше площадью 1 гектар проложены дорожки и разбиты газоны, а окружающие насыпи превращены в проезжие дороги. Над резервуаром устроена небольшая площадь (plazuela) размером 1⁄2 гектара с площадкой для эстрады духового оркестра. Вся территория опоясана подъездными дорогами для экипажей, вдоль которых планируется высадить теневые деревья. Благоустройство этого участка также включало схему защиты резервуара путем отвода поверхностных вод в оросительные каналы. Сравнение Южного резервуара и резервуара Обиспадо. Оба резервуара имеют практически одинаковую емкость, единственным отличием является уровень переливов по отношению к перекрытию, что обеспечивает резервуару Обиспадо немного большую вместимость. Некоторые сравнительные данные могут представлять интерес из-за различий в типе и конструкции. В таблице 7 приведены сравнительные объемы материалов каждого резервуара в чистом виде, то есть за исключением зданий задвижек, благоустройства территории и т. д. TABLE 7.—Comparison of Materials in South and Obispado Reservoirs.   South Reservoir.Obispado Reservoir.   No.Quantities, in cubic meters:No.Quantities, in cubic meters: Earthwork:  Total excavation...34,000...56,479  Placed in embankment...31,500...7,255  Placed in spoil banks...2,500...49,224 Concrete:  Columns (including foundations)1351,240356543  Primary beams135440374462  Secondary beams6705151,252576  Side-walls...1,255...710  Roof slabSquare meters: 5,140520Square meters: 10,2061,020  Floor4,0707809,2002,120  Parapet walls...90...165  Total concrete...4,840...5,596 Reinforcing steel bars...Pounds: 387,000...Pounds: 380,000 Expanded metal in roofs, slabs, etc....Square meters: 5,691...Square meters: 10,490 Общая стоимость этих резервуаров, включая здания задвижек, обводные трубопроводы и участок питающего трубопровода в месте примыкания обвода, а также включая все расходы на проектные работы и т. д., но исключая стоимость земель, зеленых насаждений, ограждения и специальных работ по созданию парков, составила: South Reservoir: 394,000 pesos, or 10,368 pesos per million liters. Obispado Reservoir: 375,000 pesos, or 9,375 pesos[7] per million liters. [7] Mexican currency. Эти расценки можно считать разумными, если принять во внимание особые трудности строительства в Мексике и высокую стоимость всех импортных материалов, облагаемых высокими пошлинами. Стоимость одних только материалов в этих резервуарах составила более 70% от их общей стоимости. Анализы воды из источников Эстансуэла и Сан-Херонимо. В таблице 8 приведены результаты анализов воды из Эстансуэлы и Сан-Херонимо, выполненных в феврале 1910 года фирмой Ledoux из Нью-Йорка. Проба воды из Эстансуэлы была отобрана у здания задвижек Южного резервуара, а проба из Сан-Херонимо — в шахте № 1 инфильтрационной галереи при расходе около 450 литров в секунду. Обе воды абсолютно не имеют мутности. TABLE 8.—Analyses of Estanzuela and San Geronimo Waters. In Parts per Million. Estanzuela.San Geronimo Infiltration Gallery.   Total solid matter in solution209.00305.00 Organic and volatile matterNot weighable.Not weighable.   Analysis of Solids: Silica10.512.0 Iron and AluminaTraces.Traces. Lime85.4112.6 Magnesia3.822.6 Soda (Na2O)13.320.2 Potash (K2O)2.01.9 Sulphuric Acid24.411.5 Chlorine2.02.8   Probable Combination of Bases & Acid Radicals in the Solids: Silica10.512.0 Iron and AluminaTraces.Traces. Sodium Chloride3.34.6 Potassium Sulphate3.73.5 Sodium Sulphate26.340.8 Calcium Sulphate13.322.1 Calcium Carbonate142.7184.8 Magnesium Carbonate8.449.8  ———— 208.2317.6   Nitrogen as Free Ammonia0.0040.032 Nitrogen as Albuminoid Ammonia0.0060.022 Nitrogen as Nitrites (N2O3)0.0020.002 Nitrogen as Nitrates (N2O3)0.1001.85 Total Hardness (as CaCO3)155.0220.0 Alkalinity (as CaCO3)121.0180.0 Городская система распределения воды. Plate XIX.—Diagram Of The Main Water Pipes Of Monterrey. Larger. Система распределения была начата в сентябре 1906 года, но общая схема трасс магистралей была изменена в июле 1907 года ввиду разделения системы на две зоны обслуживания: высокого и низкого давления. На Плате XIX в схематичном виде показаны линии чугунных магистралей. В настоящее время они проложены по улицам с жилой застройкой (за исключением деревянных лачуг), куда вода может подаваться немедленно. Распределительная система рассчитана на обеспечение следующего: Estanzuela supply4,150houses. San Geronimo supply8,600" ——— Total12,750houses. В настоящее время это представляет собой разделение города на 32 1⁄2% для водоснабжения из Эстансуэлы и 67 1⁄2% для водоснабжения из Сан-Херонимо. Из площади зоны водоснабжения к северу от реки Санта-Катарина 57% будет снабжаться из Сан-Херонимо и 43% — из Эстансуэлы. Однако реальное развитие города направлено на север, в зону низкого давления. Статическое давление в городе на этих двух участках изменяется следующим образом: Estanzuela supply85 to 50 lb. San Geronimo supply55 to 29 lb. Основной питающий трубопровод от Южного резервуара имеет внутренний диаметр 61 см (24 дюйма), и этот размер обеспечивает достаточный запас для будущих расширений. Питающий трубопровод от резервуара Обиспадо имеет внутренний диаметр 76 см (30 дюймов). На этой магистрали по улице Калле-де-Синко-де-Майо, на расстоянии 320 м от резервуара, установлен расходомер Вентури диаметром 76 см (30 дюймов), причем регистрирующий прибор находится в павильоне на обочине дороги. Оба этих питающих трубопровода заведены далеко в город, и от них прокладываются распределительные магистрали внутренним диаметром 45,7 и 30 см (18 и 12 дюймов) с промежуточными секциями диаметром 15 и 10 см (6 и 4 дюйма). По улице Калле-де-Синко-де-Майо, где проходит граница между двумя зонами, проложены две линии: труба диаметром 30 см для высокого давления и труба диаметром 38 см (15 дюймов) для низкого давления. Дублирующий трубопровод диаметром 30 см (12 дюймов) также проложен по улице Калле-де-Др-Косс. По улице Калле-де-Альварес диаметр трубы низкого давления составляет 61 см (24 дюйма), а высокого — 45,7 см (18 дюймов). Также предусмотрена возможность расширения зоны действия обеих систем на другие районы. Практически каждый квартал оборудован задвижками для отключения подачи воды в любом направлении. На магистрали диаметром 76 см используются задвижки диаметром 61 см (24 дюйма), соединяемые с трубой с помощью переходников. На магистралях диаметром 61 см применяются задвижки диаметром 45,7 см (18 дюймов). Поскольку потери на трение при сужении задвижки малы, такой метод позволил использовать арматуру более удобного размера. На всех крупных задвижках установлены обводные линии диаметром 15 см с независимыми запорными клапанами. Fig. 15.—Connection Between High-and Low-pressure Areas And The Intersection Of Cinco De Mayo And Alvarez Streets. Larger. Промывные трубы диаметром 10 см (4 дюйма) и 15 см (6 дюймов) установлены в различных частях системы и осуществляют сброс воды в канализацию. Воздухоотводчики, как двойные, так и одинарные, также установлены в повышенных точках в различных частях сети. Редукционные клапаны. — В четырех точках системы магистрали соединены так, что подача воды может осуществляться взаимозаменяемо. На рис. 15 показана схема расположения магистралей на пересечении улиц Синко-де-Майо и Альварес, что является типичным для остальных точек. Каждый редукционный клапан установлен на ответвлении магистрали диаметром 30 см (12 дюймов) между двумя сетями. Эти клапаны автоматически настраиваются на требуемое давление после того, как они должным образом отрегулированы под разное давление с каждой стороны. Для обеспечения возможности легкого проведения ремонта в том же колодце с каждого конца установлены обычные задвижки. При необходимости, например в случае пожара, любой участок системы может быть временно переведен на режим высокого давления путем закрытия задвижек, перекрывающих подачу из Сан-Херонимо. В таблице 9 приведены протяженность уложенных магистралей и количество задвижек. TABLE 9.—Length of Water Mains. Diameter:Length, in meters.Number of gate-valves. Centimeters.Inches. 10.2449,831.68677 15.2631,918.31306 30.51214,461.31117 38.1151,661.9811 45.7184,522.615 61.0242,826.5410 76.2301,454.40 ——————— Totals106,676.831,126 Все трубы были отлиты в соответствии с Британскими стандартными техническими условиями отрезанными отрезками длиной 3,65 м (12 футов) и поставлены фирмами D. Y. Stewart and Company и Dick, Kerr and Company из Килмарнока и Лондона. Задвижки имели стандартную конструкцию, облицованную пушечной бронзой, и были поставлены фирмой Glenfield and Kennedy, Limited из Килмарнока (Шотландия). В распределительной системе по соглашению с муниципалитетом предполагается установить 200 пожарных гидрантов, однако смонтирована лишь часть из них. Типовое решение представляет собой сдвоенный гидрант на два рукава диаметром 63,5 мм (2 1⁄2 дюйма). Они будут устанавливаться на углах каждого квартала в деловой части города; в жилых районах будут использоваться односторонние гидранты. Прокладка чугунных труб. — Таблица 10 составлена для демонстрации того, каких результатов можно достичь при прокладке труб силами мексиканских рабочих. На этом виде работ труд был особенно эффективным; после того как бригады были обучены, работы шли систематически и с очень хорошей скоростью. Все трубы после укладки испытывались пробным давлением 150 фунтов на кв. дюйм в присутствии технического инспектора. В таблице 11 приведены детали земляных работ, характеристики материалов и средняя стоимость прокладки примерно 106,6 км труб. Вводные трубопроводы в здания. — Обычные домовые вводы из оцинкованной стальной трубы диаметром 19 мм (3⁄4 дюйма) присоединяются к магистралям через свинцовые колена («гуськи») и латунные присоединительные краны. Обязательства Компании по концессии распространялись до края тротуара, в то время как в этой точке устанавливались коверные ящики (преимущественно конструкции Хейса); однако впоследствии в связи с установкой водомеров на каждом домовом вводе в городе зона ответственности Компании была продлена до счетчика, который, как правило, устанавливается непосредственно внутри дома. Из-за быстрого износа труб домовых вводов в некоторых районах на севере города, где почва образована разлагающимися органическими веществами, было решено использовать полностью свинцовые трубы от магистрали до водомера. Ущерб от паводков. — В ночь на 27 августа главный трубопровод диаметром 61 см под руслом реки Санта-Катарина в точке входа магистрали в город был разрушен на протяжении 130 м вследствие размыва целого квартала городской застройки. Лента самописца расходомера Вентури на Южном резервуаре зафиксировала, что прорыв произошел за несколько минут до полуночи. Расположение этого трубопровода показано на рис. 5; его разорванный конец находился вблизи старой опоры моста. К счастью, к моменту паводка работы по резервуару Обиспадо были завершены, и весь город был обеспечен водой из Сан-Херонимо в течение 48 часов. Поскольку к тому времени было подключено всего около 1 500 вводов, эта задержка не была критической; по сути, в нижней части города воды в магистралях было достаточно до тех пор, пока не удалось восстановить подачу из Сан-Херонимо. Для организации временного соединения с целью подачи воды под высоким давлением в город была проложена 15-сантиметровая стальная труба по поверхности земли по трассе магистрали на протяжении 100 м. Эта труба поддерживалась стальным канатом диаметром 30 мм и деревянными эстакадами. За счет ограничения зоны водоснабжения пропускной способности этой трубы оказалось достаточно для обеспечения потребностей до безопасного восстановления крупной магистрали. TABLE 10.—Cost of Laying and Jointing Cast-Iron Pipes, Excluding Lowering and Testing. 76 Cm. (30 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50200.498 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.001212.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...2236.50...... 61 Cm. (24 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00515.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50250.410 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.001010.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...2137.50...... 50 Cm. (20 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50350.287 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.001212.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...2236.50...... 45.7 Cm. (18 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50400.221 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.0088.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...1832.50...... 38 Cm. (15 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50450.196 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.0088.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...1832.50...... 30.5 Cm. (12 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.50600.147 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.0088.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...1832.50...... 15 Cm. (6 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.501000.082 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.0066.00...... Water boy0.5010.50...... ————— ...1630.50...... 10 Cm. (4 in.) Employees.Rate for 10 hour day. Pesos.Total No. men.Total cost of labor. Pesos.No. of pipes laid..Cost per linear meter. Pesos. Foreman4.5014.50...... Caulkers3.00412.00...... Lead pourers2.0024.00...... Lead melter1.5011.501500.0574 Pipe cutter2.0012.00...... Peons1.0066.00...... Water boy0.5010.50...... ————— 1630.50...... TABLE 11.—Cast-Iron Water Pipes.—Cost of Materials and Laying at Monterrey. Materials per Standard Length of Pipe. Key: cm = centimeter in = inch mm = millimeter kg = kilogram m = linear meter Pipe DiameterThicknessWeight of PipeCost/piece fob MonterreyLeadOakumCharcoalTotal Material Cost per m cminmmkgpesosWeight kgCost pesosCost pesosCost pesospesos   10410.310911.652.00.370.0250.05253.30 15611.116315.743.70.670.06750.0654.51 30.51215.846376.507.91.440.12250.121.35 381517.468079.3610.61.940.1750.1222.30 45.71819.087190.2813.42.420.23750.137525.42 612422.21,261117.6018.83.420.3350.17533.20 763025.41,946199.0524.54.420.440.212555.77 Labor. Key: cm = centimeter, in = inch, m = meter Diameter of pipe:Width of trenchDepthCubic meters per linear meterCost of excavation per lin. mBack-filling and removing surplusTotal cost, excavation back filling etc.Hauling per linear meterCost of laying per linear meterTotal hauling and laying per linear meterTotal excavation and laying, labor, complete cminmmPesosPesosPesosHaulingMisc.PesosPesosPesos   1040.550.900.500.600.180.780.02750.0050.060.09250.8725 1560.601.000.600.720.220.940.450.0050.8250.13251.0725 30.5120.651.200.780.940.291.230.180.00750.14750.3351.565 38150.701.300.911.100.341.440.27250.010.190.47751.9125 45.7180.801.401.121.340.411.750.27250.010.2450.52752.2775 61241.001.501.501.800.552.350.8250.080.411.3153.665 76301.101.601.762.110.652.760.830.100.531.464.22 Примечание. — Приведенные выше стоимости земляных работ основаны на следующих расценках и процентах по всему городу: Earth, per cubic meter0.35pesos50% Soft sillar0.75"20% Hard sillar1.50"20% Rock (chiefly conglomerate)4.00"10% Summary of Table 11. Diameter of pipe:Total labor cost.Materials.Total cost per linear meter. Centimeters.Inches.Pesos.Pesos.Pesos.   1040.87253.304.1725 1561.07254.515.5825 30.5121.56521.3522.915 38151.912522.3024.2125 45.7182.277525.4227.6975 61243.66533.2036.865 76304.2255.7759.99 Паводок разрушил около 1 200 домов вблизи реки. В ряде кварталов меньшие магистрали были размыты, однако впоследствии удалось спасти значительную часть материалов, и поскольку власти не намерены разрешать восстановление застройки вдоль русла паводкового потока реки, эти магистрали не нуждаются в реконструкции. Главная система канализации. Обязательства Компании в части водоотведения ограничивались удалением и очисткой сточных вод, причем устройство ливневой канализации не требовалось, поскольку дождевым стокам позволялось стекать по естественным водотокам. Помимо этого факта, однако, наилучшей системой для такого города, как Монтеррей, где осадки в течение многих месяцев в году крайне редки, является строго раздельная система. При проектировании были использованы преимущества естественного рельефа местности водосборного бассейна, который является почти идеальным для самотечной системы канализации, так как общий уклон во всех направлениях направлен на северо-восток; именно в этом направлении можно было получить лучшие земли под очистные сооружения. Plate XX.—Diagram Of The Main Sewers Of Monterrey. Larger. На Плате XX в схематичном виде показана общая компоновка канализационной сети. Выделены два водоотводящих района, разделенных улицей Калле-де-Вашингтон, которую можно считать практически центром города, и каждый из этих районов имеет независимый главный коллектор, соединяющийся с выпускным коллектором на северо-восточной окраине города. Система проектировалась с расчетом на возможность расширения и охвата любой части в пределах городских границ; главные коллекторы имеют достаточные размеры для всей площади при ее полной застройке. Сети канализации запроектированы с большим запасом, а именно из расчета, что при заполнении наполовину суточный объем стоков составит 380 литров на человека при максимальном коэффициенте часовой неравномерности 200%. Принималось, что в каждом доме будет проживать 7 человек при длине фасада 12 1⁄2 м. Минимальные скорости в самотечных трубопроводах при их полном заполнении колеблются в пределах от 0,91 до 1,5 м/с, за исключением нескольких кварталов. Минимальный принятый внутренний диаметр составил 24,3 см (8 дюймов). Трубы канализации диаметром от 24,3 до 50 см имеют длину 0,91 м (36 дюймов) и выполнены из обожженной до спекания гончарной глины с солевой глазурью, импортированной из Сан-Антонио (шт. Техас). В таблице 12 приведены детали протяженности уложенных трубопроводов канализации различных типов. TABLE 12.—Length of Sewers. Diameter:Kind.Length, in meters. cmin. 24.38Fire clay38,332.85 25.410"16,400.69 30.512"7,953.15 38.115"4,850.56 45.718"2,023.40 50.820"1,450.53 55.922Reinforced concrete tubes, 6.9 cm. thick3,134.20 61.025Reinforced concrete tubes, 7.6 cm. thick357.40 68.627Brick and concrete484.05 76.230Brick and concrete662.69 ——— Total75,649.15 Большинство смотровых колодцев выполнены из кирпичной кладки толщиной 23 см и имеют бетонные лотки. Они имеют диаметр 1,2 м, сужающийся до 0,61 м в верхней части, и каждый снабжен массивной чугунной рамой и глухой крышкой массой около 190 кг. Всего имеется 521 смотровой колодец, они располагаются на каждом квартале и на длинных прямых участках на расстоянии около 80 м друг от друга. Fig. 16.—Standard 300-gal. Flush Tanks. Larger. Промывка сети осуществляется автоматическими промывными сифонами диаметром 15 см (6 дюймов) системы Миллера со спускными трубами диаметром 20 см (8 дюймов). Имеется 278 таких сифонов, они установлены в промывных камерах (рис. 16), выполненных из кирпича и оштукатуренных цементным раствором состава 1:1. Их емкость варьируется от 800 до 1 200 литров, а расход при сбросе составляет от 22 1⁄2 до 28 1⁄2 литров в секунду. Их цикл настроен на промывку один раз в 24 часа. В настоящее время система вентилируется с помощью стальных вентиляционных колонн диаметром 23 см (9 дюймов) (рис. 16) с декоративными чугунными основаниями. Всего установлено 220 таких колонн. Большинство из них возвышаются на 7,85 м над уровнем края тротуара и соединены со специальными ответвлениями диаметром 15 см, подходящими от канализационного коллектора с внешней стороны промывных камер. В центре города они оснащены удлинительными вставками, что обеспечивает общую высоту 12 м. В таблице 13 приведены данные по средним распределенным затратам на прокладку 75,6 км канализационных сетей. TABLE 13.—Average Cost, Per Linear Meter, for 75.6 Km. of Sewers, for Materials and Labor Complete. Kind of Sewer.Internal Diameter of Sewers. Cost of materials including 10 cm. (4 in.) branches every 41⁄2 m. Pesos.Earthwork and Labor: Total cost of sewer complete per linear meter. cm.in.Average depth of sewer m.Cost of excavation, including back filling, removing surplus, etc. Pesos.Cost of labor in laying (including hauling, etc.). Pesos. Fire clay 24.3 8 2.00 2.10 3.46 0.21 5.67 " 25.4 10 2.78 2.25 3.97 0.2625 7.0125 " 30.5 12 3.64 2.50 4.705 0.305 8.65 " 38.1 15 6.14 2.75 5.50 0.4375 12.0775 " 45.7 18 8.80 3.00 6.745 0.645 16.19 " 50.8 20 11.30 3.50 8.275 0.815 20.39 Concrete 55.9 22 5.93 3.50 9.19 1.325 16.445 " 61.0 25 7.30 3.75 11.245 1.685 20.23 One brick thick on concrete foundations 68.6 27 7.17 3.75 11.735 3.93 22.835 76.2 30 7.925 4.00 14.53 4.515 26.97 Fig. 17.—Sketch Showing Disconnecting Trap On House Drain. Домовые вводы выполнены преимущественно из труб диаметром 10 см (4 дюйма), уложенных с минимальным уклоном 2 1⁄2% от косых отводов на коллекторе до сифонных перехватывающих затворов у дома, как показано на рис. 17. От этого затвора вверх выводится инспекционная труба из огнеупорной глины диаметром 10 см, которая закрывается на уровне тротуара чугунной коробкой с запирающейся крышкой. От этой инспекционной трубы отходит ответвление к чугунному вводу для приточного воздуха, в большинстве случаев смонтированному в стене дома на высоте 30 см над уровнем мостовой. Влияние паводка на канализационную сеть. — Паводок 27 и 28 августа 1909 года частично разрушил один из главных коллекторов, проложенный вдоль берегов реки и заключенный в бетон. В настоящее время он переложен дальше к северу, вне зоны воздействия возможных будущих паводков. Общая длина новых участков канализации, заменивших поврежденные, составляет 1 200 м, а их внутренний диаметр варьируется от 20 до 55,9 см (от 8 до 22 дюймов). Главный выпускной коллектор. Направление главного выпускного коллектора было определено после тщательного изучения всех доступных земель к северу и северо-востоку от города, поскольку Компания намеревалась использовать сточные воды и любые образующиеся излишки воды для целей орошения. Лучший из доступных участков был обнаружен примерно в 12 км к северу от города, чуть северо-западнее деревни Сан-Николас-де-лос-Гарса, как показано на Плате II. Большая необходимая длина выпуска оправдывалась дешевизной земли и ее превосходными свойствами для орошения сточными водами. Коллектор был запроектирован на пропускную способность 90 000 000 литров в сутки (36,76 куб. фута в секунду) с учетом транспортировки излишков воды в дополнение к сточным. Plate XXII.—Outfall Sewer: Plan Of Ground Showing Sewer; Also Details Of Various Sections. Larger. Выпускной коллектор перехватывает два главных ответвления городской канализации на улице Калле-де-Альенде и улице Калле-де-Тапиа, а его общая длина составляет приблизительно 11 900 м. Основной принятый тип конструкции показан на Плате XXII. Он выполнен с лотком из радиального кирпича на цементном растворе состава 1:2 на основании из бетона состава 1:3:5 толщиной около 7 см. Поскольку грунт был представлен преимущественно твердым сильяром, для придания днищу правильной формы потребовалось лишь немного бетона. Арка была выложена из специального радиального кирпича толщиной 15 см (6 дюймов) на цементном растворе. Этот кирпич был выбран вместо бетона из-за высокой стоимости песка и щебня вследствие их дальней транспортировки, а также в целях ускорения производства работ. На Плате XXI показаны свод коллектора, а также одна из вентиляционных колонн и смотровых колодцев. Кирпич поступал с местного кирпичного завода и представляет собой материал, весьма пригодный для канализации: он хорошо обожжен, полностью твердый и поглощает не более 7 1⁄2% воды от своего веса. Договорные расценки на работу по кладке составляли 1,25 песо за кв. м для стен и 1,38 песо для свода. Plate XXI, Fig. 1.—View of Arch, Outfall Sewer. Plate XXI, Fig. 2.—Ventilating Column and Manhole, Outfall Sewer. Общая трасса коллектора очень прямолинейна, допускались длинные прямые участки протяженностью в несколько километров, которые соединялись кривыми радиусом примерно 30 м. Уклон лотка коллектора составляет 0,2% (1 к 500), что приблизительно соответствует общему уклону рельефа местности к северу от Монтеррея. Общий объем земляных работ составил: No. 1, soft earth8,960cu. m. No. 2, sillar18,492" No. 3, conglomerate rock9,822" ——— Total37,274cu. m. The contract prices for this excavation were: for No. 1, 32 cents; No. 2, 85 cents; and No. 3, 2.17 pesos per cu. m. Все земляные работы выполнялись в абсолютно сухом грунте. На участках, где коллектор частично выступал из земли, под основанием кирпичной кладки было предусмотрено бетонное основание шириной 1,75 м и толщиной от 15 до 23 см, доведенное до пят свода, а также тщательно утрамбованная насыпь с откосами 1 1⁄2 к 1 для защиты коллектора на высоту до 30 см (12 дюймов) выше свода. На протяжении 342 м со стороны Монтеррея коллектор сооружался в туннеле, проходимом с открытого конца и из двух промежуточных шахт. Весь туннель был пройден в сильяре, а договорная расценка на выемку составляла 24,50 песо за пог. м. Эти работы выполнялись без какой-либо крепи, за исключением участков в районе шахт. На Плате XXII показана обделка туннеля, выполненная из бетона с кирпичным лотком. В четырех местах коллектор проходит под основными железнодорожными путями, которые в этих точках уложены на стальные балки, опирающиеся на бетонные устои, причем коллектор проведен под путями обычным способом. Мосты. — В трех точках коллектор перекинут через овраги по железобетонным балкам. Мост № 1 на пикете 5600 состоял из четырех пролетов по 10 м; мост № 2 на пикете 8365 через овраг Эстансия состоял из девяти пролетов по 10 м; мост № 3 на пикете 8960 через овраг Топо-Чико состоял из трех пролетов по 10 м. Один из этих мостов показан на Плате XXIII. Они были запроектированы в виде двух параллельных неразрезных балок с соединительными верхней и нижней плитами. Бетон для балок представлял собой смесь 1:2 1⁄2:3 1⁄2, причем песок поступал из дробилки, а щебень был отсортирован для прохождения через сито 19 мм (3⁄4 дюйма). Внутренняя поверхность была оштукатурена слоем цементного раствора состава 1:1 толщиной 7 мм для обеспечения водонепроницаемости. Plate XXIII, Fig. 1.—Forms for Main Girders, Estanscia Bridge, Outfall Sewer. Plate XXIII, Fig. 2.—View of Estanscia Bridge, Completed. Устои и опоры моста Эстансия (Плата XXIII) были заглублены через мягкий грунт до плотной глины на глубину от 4 1⁄2 до 6 м от поверхности, а фундаменты были выполнены расширенными, чтобы давление не превышало 1 тонну на кв. фут. Концы мостов были защищены подпорными стенками из бутового камня, поддерживающими насыпь над коллектором. Для верхней части опор использовался бетон состава 1:3:5, а нижняя часть выполнялась из той же смеси с добавлением 30% крупных валунов. По трассе коллектора имеется 70 смотровых колодцев (рис. 19), расположенных на расстоянии от 150 до 230 м друг от друга. Коллектор вентилируется с помощью 30 бетонных башен (рис. 18 и рис. 2 Платы XXI) высотой 2,9 м с вытяжными шахтами диаметром 20 см (8 дюймов). Fig. 18.—Details Of Ventilators On Outfall Sewer. Larger. Fig. 19.—Details Of Manholes On Outfall Sewer. Larger. Работы по строительству главного коллектора были успешно выполнены по контракту с мистером Джоном Филлипсом из Мехико, причем Компания поставила большую часть материалов. Работа началась 16 марта и была завершена 12 ноября 1908 года. Сооружения для очистки сточных вод и орошаемые земли. В целях утилизации сточных вод и их прибыльного использования Компания приобрела 909 гектаров (2246 акров) земли у общины Сан-Николас-де-лос-Гарса, причем главный коллектор был выведен к юго-западной границе приобретенного участка. Эта территория имеет общий уклон во всех направлениях к северо-восточной границе с постепенным падением примерно на 25 м по диагонали земельного участка. Купленная земля была практически нетронутой целиной, возделывались лишь небольшие ее участки. Большая часть территории была покрыта зарослями мескитовых деревьев и мелких кустарников. Качество почвы отличное при условии надлежащего орошения, она способна давать обильные урожаи любых культур. Границы этой земли показаны на Иллюстрации II. Сооружения для очистки сточных вод. — Для получения удовлетворительного эффлюента, сбрасываемого на землю без создания неудобств для окружающих, Компания построила систему песколовок и ликвефакционных танков (септик-танков) в конце главного коллектора. Одной из трудностей, с которыми пришлось столкнуться при проектировании этих сооружений, был тот факт, что отсутствовали какие-либо данные о предполагаемом количестве бытовых сточных вод в сухую погоду, а также какие-либо подробные сведения об их общем составе; кроме того, существовала вероятность того, что в главный коллектор будет поступать большое количество избыточной воды. Поэтому система была спроектирована с расчетом на возможность расширения в случае необходимости, а размеры различных танков на данный момент были ограничены из-за процессов гниения (сепсиса), которые происходили бы на большом протяжении главного коллектора. Танки были рассчитаны на переработку 10 000 000 литров чистых сточных вод в сутки, а каналы и другие элементы были рассчитаны на пропуск полного расхода коллектора в случае необходимости. Была также предусмотрена возможность сброса больших объемов избыточной воды непосредственно на землю, независимо от танков. Для этого от коллектора на небольшом расстоянии до площадки танков был проложен обводной трубопровод (байпас). Путем правильного распределения потока по времени можно было обеспечить сброс этих вод в утренние часы, разрешив открывать промывные трубы в распределительной системе ночью, когда расход бытовых сточных вод был минимальным. Поскольку площадь доступной земли очень велика, степень очистки в танках была относительно неважной; преследуемая цель заключалась главным образом в распределении по земле безопасного и прозрачного эффлюента. Общая конструкция сооружений показана на Иллюстрации XXIV, и они состоят в основном из камеру решеток, двух комплектов песколовок и трех ликвефакционных танков. На расстоянии 629 м от танков также имеется иловая площадка. Plate XXIV.—Sewage Disposal Works At San Nicolas De Los Garzas General Plan Of Detritus And Liquefying Tanks; With Details Of The Latter. Larger. Камера решеток и песколовки. — Увеличенные детали камеры решеток показаны на Иллюстрации XXV. Лоток в месте входа коллектора в камеру решеток находится на высоте 489,45 м над исходным уровнем. В этой камере установлены дублирующие решетки, которые подробно показаны на Иллюстрации XXX. Для очистки решетки поднимаются с помощью стального подъемного оборудования, устроенного таким образом, чтобы их можно было опустить на небольшую передвижную тележку в стороне от камеры решеток. Plate XXV.—Sewage Disposal Works At San Nicolas De Los Garzas. Details Of Detritus Chambers And Inlet Channels. Larger. Plate XXVI.—Sewage Disposal Works At San Nicolas De Los Garzas Detritus And Liquefying Tanks; Details Of Distributing Channels. Larger. Plate XXX.—Sewage Disposal Works At San Nicolas De Los Garzas. Details Of Screening Apparatus. Larger. Из камеры решеток выходят два главных канала шириной 1,22 м, разветвляющиеся к двум бетонным песколовкам. Каждый канал имеет квадратный плоский затвор (шибер), так что сточные воды при необходимости можно направлять в любую камеру. Песколовки имеют в плане восьмиугольную форму диаметром 4 м, и каждая снабжена водосливом шириной 1,50 м. На уровне водослива глубина камер составляет 1,75 м, а ниже этого уровня расположены дренажные каналы. Верхняя кромка (оголовок) находится на 1 м выше выходного водослива песколовок. Для осушения этих камер каждая из них имеет промывную трубу диаметром 30 см, управляемую с помощью задвижек со штоками, выведенными выше уровня оголовка. Каждая из этих труб соединена с центральной камерой и ведет к шламовой (иловой) трубе диаметром 56 см (22 дюйма). Спроектированные камеры имеют меньшую емкость, чем те, которые обычно предусматриваются, но, поскольку вся поверхностная вода строго исключена из системы канализации, количество песка и осадка, поступающих в камеры, может быть небольшим. Скорость течения через них, когда используются обе камеры, составит примерно 0,082 м (0,27 фута) в секунду. Из этих камер сточные воды подаются в три ликвефакционных танка по главному каналу длиной 11,5 м и шириной 1,50 м. Plate XXVII, Fig. 1.—Cast Concrete Beams Being Placed in Position, Liquefying Tanks. Plate XXVII, Fig. 2.—Inlet Weirs to Liquefying Tanks, During Construction. Plate XXVIII, Fig. 1.—View of Liquefying Tanks, from Inlet End. Танки выполнены из бетона и имеют крышки из железобетона. Каждый танк имеет длину 66 м и ширину 6 м; минимальная глубина для сточных вод составляет 1,50 м на выпускном конце и 2,25 м на входном, увеличиваясь до максимальной глубины 2,75 м в самой низкой точке у промывного канала. Их общая емкость составляет 2 500 000 литров, что эквивалентно 6-часовому расходу сточных вод, на который они были рассчитаны. Сточные воды поступают из главного канала через регулирующие поток задвижки в один или другой танк. Из этих отверстий с задвижками они переливаются через бетонные водосливы длиной 5 м и направляются ко дну танка с помощью железобетонного отбойного щита для пены, простирающегося поперек каждого танка с зазором 15 см на каждом конце. Этот щит имеет глубину 1,5 м и толщину 10 см и расположен в 40 см от торцевых стен. Plate XXIX.—Sewage Disposal Works At San Nicolas De Los Garzas; Details Of Outlet Channels And Weir Box. Larger. Детали бетонных внутренних и наружных стен показаны на Иллюстрации XXIX. Пол был выполнен в два слоя, и его поверхность разделена на 6 каналов, образованных небольшими стенками шириной 20 см и глубиной 15 см; целью этих каналов является облегчение очистки пола путем его промывки в специально устроенный канал в глубочайшей точке танка, вблизи входного конца. Каждый промывной канал имеет задвижку диаметром 30 см (12 дюймов), управляемую с крыши танка; три промывные трубы сходятся в бетонной камере снаружи танков, из которой бетонная труба диаметром 56 см (22 дюйма) сбрасывает содержимое танков на иловую площадку во время очистных работ. Скорость движения воды через танки при их совместном использовании составляет 0,0253 м (0,083 фута) в секунду; танки сделаны настолько длинными, насколько это экономически возможно, чтобы обеспечить эту малую скорость и тем самым позволить надлежащим образом осесть взвешенным веществам. Крыша каждого танка находится на 1 м выше уровня водослива. Каждый танк имеет четыре вентиляционные колонны высотой 3,7 м и диаметром 30 см, причем в качестве шахт используются глазурованные глиняные трубы с внешней оболочкой из бетона. Крыша огорожена парапетными стенами и покрыта слоем земли толщиной 25 см. Выходной канал от танков ведет в измерительную камеру размером 3х3 метра, как показано на Иллюстрации XXIX. Эта камера оснащена затворами шириной 1,83 м и измерительными водосливами. Из этой камеры сточные воды поступают в два главных оросительных канала, которые распределяют сточные воды в двух направлениях: один на север, а другой к западной оконечности земельных участков. Строительство танков. — Выемка грунта под танки производилась в мягком грунте на глубину 1 1/2 м; на больших глубинах работы велись в прочном основании из сильяра (местного известкового туфа) и известковой глины. Общий объем выемки грунта под танки, каналы и т. д. составил 8335 куб. м, а фактическая стоимость — 45 3/4 цента за куб. м. Для облегчения строительства около шести десятых бетонных балок были отлиты как отдельные монолиты и установлены на место путем надвигания их по танкам на временных деревянных брусьях. Остальные балки, крыша и плита были установлены на место обычным способом с использованием деревянной опалубки. Общий объем уложенного бетона составил 1360 куб. м. Для стен, каналов и т. д. использовался бетон состава 1:2 1/2:4 1/2, а для плиты перекрытия и балок — смесь 1:2:3. В Таблице 14 приведены средние затраты на один кубический метр всех бетонных работ. TABLE 14.—Average Cost per Cubic Meter for Concrete in Tanks. Pesos per cubic meter. Pesos per cubic meter.   Labor: Mixing and placing 5.20 Carpenter work in forms, framing, etc. 4.20 ——— Total labor cost 9.40   Materials: Screened gravel 4.04 Sand (from neighboring arroyo) 4.98 Cement (including hauling) 15.19 Lumber, nails, and other supplies 1.90 ——— Total materials cost26.11   Total cost of concrete per cubic meter 35.51 Иловая площадка. — Иловая площадка, используемая при очистке танков, вынесена на 639 м на север, на достаточное расстояние для получения необходимого упада (перепада высот) для дренажа дна песколовок и ликвефакционных танков. Дренажная труба была выполнена из бетонных труб диаметром 56 см (22 дюйма). Иловая площадка представляет собой просто выемку в грунте размером 20х20 м и глубиной 2 м с откосами крутизной 1 1/2 к 1. Переливной патрубок дренирует площадку в оросительный канал, причем твердые вещества оседают, а жидкость стекает. Время от времени предполагается выкапывать осадок и запахивать его в почву. Общие сведения. — К востоку от танков построен трехкомнатный дом для инспектора. Для обеспечения хорошего водоснабжения при проведении очистных работ была пробурена скважина глубиной 22 м, оснащенная насосами, которые приводятся в действие ветряным двигателем системы «Эклипс» диаметром 4 м на башне высотой 22 м; он подает воду в круглый деревянный резервуар емкостью 20 000 литров. Работы, связанные с очистными сооружениями, выполнялись силами самой Компании; они начались 10 сентября 1908 года и были практически завершены к первой неделе января 1909 года. На момент написания статьи танки должны обслуживать сточные воды от населения численностью всего 10 000 человек, так как подключено лишь от 15 до 20% абонентов. Поэтому сточные воды разбавлены избыточной водой в несколько раз по объему, и необходимая пленка на поверхности сточных вод в танках еще не приобрела обычного густого матообразного состояния, наблюдаемого в большинстве систем. Поскольку в Монтеррее нет доступных средств для проведения надлежащих определений степени очистки, происходящей при прохождении сточных вод через ликвефакционные танки, было проведено несколько простых анализов. Эти анализы ограничивались определением количества кислорода, поглощенного за 4 часа, и показывают 50-процентную очистку при переходе от песколовок к выпуску. Сточные воды, хотя и очень черные и полные взвешенных веществ при поступлении в танки, покидают их в сильно осветленном состоянии. Из общей площади земель, приобретенных Компанией, 904 гектара (2234 акра) сданы в аренду компании «Монтеррей Рэйлвей, Лайт энд Пауэр Компани» на 99 лет, причем Водопроводная компания зарезервировала 5 гектаров (12 акров) исключительно для будущих расширений канализационных сооружений. Предупредив за 12 месяцев, Компания также оставляет за собой право использовать любую часть участка площадью 145 гектаров (358 акров) вблизи танков, если это потребуется в любое время в будущем для целей очистки сточных вод. Качество рабочей силы и ставки заработной платы. Вся работа практически находилась под руководством англоязычных суперинтендантов и главных мастеров. В качестве квалифицированных и малоквалифицированных рабочих нанимались исключительно мексиканцы, и на работах, которые были для них совершенно новыми, они проявили себя как полностью эффективные и удовлетворительные работники; на протяжении всей работы, на которой в некоторые периоды было задействовано от 2000 до 3000 человек, главным образом под непосредственным управлением Компании, они были очень покладистыми и охотно делали все от них зависящее, и никаких проблем в то время не возникало. Мексиканский «пеон», а также рядовой квалифицированный рабочий на севере Мексики сообразителен и превосходно справляется с чисто рутинной работой, но он не обладает гибкостью или находчивостью в чрезвычайных ситуациях. Однако при разумном и тщательном надзоре вполне возможно получить такие же результаты, какие могут быть достигнуты в любом другом месте. Дневные ставки заработной платы за 10-часовой рабочий день примерно соответствовали приведенным в Таблице 15, причем в особых случаях эти ставки варьировались. TABLE 15.—Rates of Wages Pesos per day. General foreman8.00 to 10.00 Foreman6.00 to 8.00 Cabos2.00 to 4.00 Masons3.00 to 4.00 Bricklayers3.00 to 4.00 Masons and bricklayers helpers1.50 Cast-iron pipe jointers (foreman)4.50 Cast-iron pipe caulkers3.00 Cast-iron pipe helpers1.50 to 2.00 Fire-clay pipe layers1.75 Fire-clay pipe helpers1.25 to 1.50 Drillers1.25 to 1.50 Carpenters2.00 to 2.50 Blacksmiths2.50 Crane men6.00 Peons (laborers)1.00 to 1.25 Boys (watering concrete)0.371⁄2 to 0.50 Watchman1.00 Timekeepers22.00 per week. Стоимость сооружений. В Таблице 16 приведены основные статьи ориентировочных расходов. Они включают все затраты на предварительную разметку местности, проектирование, надзор, приобретение земель, прав на воду и т. д., но не включают другие крупные расходы, относимые на счет концессии, такие, например, как общехозяйственные расходы, проценты по ставке 6% в период строительства, предварительные расходы на изыскания и т. п., — статьи, которые увеличивают общую сумму почти на 25 процентов. TABLE 16.—Principal Items of Expenditure.  Pesos, Mexican currency. Estanzuela Supply: Aqueduct and dam502,000 South Reservoir429,000  ———931,000 San Geronimo Gravity Supply: Aqueduct, tunnel, and infiltration gallery223,000 Obispado Reservoir436,000  ———659,000 San Geronimo Provisional Supply, including boring operations, etc.130,000 City Water Distribution System1,195,700   City Sewer System1,036,000   Outfall: Main outfall sewer425,000 Sewage purification works75,000  ———500,000  ————— Total 4,451,700 В общем виде фактическая стоимость рабочей силы составляет около 33 1/3% от общей стоимости строительных работ, включая материалы. На рис. 20 в графической форме показаны размеры платежных ведомостей по зарплате и ход работ за весь период строительства с 1906 по 1909 год включительно, включая также работы, выполненные по контракту. Fig. 20.—Progress diagram showing monthly labor pay-rolls during the construction period. Тарифы и санитарные правила. Тарифы. — Тарифы, взимаемые за услуги водоснабжения и канализации (Таблица 17), были утверждены правительством штата (которое берет на себя ответственность за их сбор) в соответствии с обязательным законом штата, вступившим в силу 1 марта 1910 года для южной части города и 1 июля — для северной половины; штрафом за несоблюдение требований является налог в размере 10% от ежемесячной арендной стоимости недвижимости, определяемой официальными лицами штата. Основой тарифов (которые были опубликованы 22 февраля 1909 года) является плата за воду в размере от 12 до 16 центов (мексиканских) за 1000 литров с минимальной ежемесячной ставкой для каждого различного типа недвижимости, подключенной к системе. Ставка за домашнюю канализацию установлена в размере 80% от минимальной ставки за воду, взимаемой с потребителя. Минимальные ставки были установлены так, чтобы более бедные слои населения не подвергались чрезмерному налогообложению, в то время как плата фактически взимается за количество использованной воды, определяемое по счетчику. В настоящее время все абоненты имеют водомеры, и эта система счетчиков будет применяться повсеместно. TABLE 17.—The Tariffs. ClassMonthly property rental. Pesos.Liters of water allowed.Price for 1,000 liters. Cents.Minimum monthly rate. Pesos.Rate for drainage service. Pesos.Total rate payable. Pesos.   IUp to 207,800161.251.092.25 II21 to 4012,500162.001.603.60 III41 to 6018,750163.002.405.40 IV61 to 12023,350153.502.806.30 V121 to 30030,000154.503.608.10 VI301 upward33,350155.004.009.00 «Примечания: (1) Арендная плата за водяные счетчики диаметром 5/8 дюйма (15 1/2 мм), которые всегда должны считаться собственностью Компании, составит 20 центов в месяц. Дома первого и второго классов освобождаются от уплаты такой арендной платы сроком на один год, считая с этой даты. (2) За любое потребление воды сверх нормы, разрешенной тарифом, будет взиматься плата на 2 цента меньше цены, указанной в тарифе за тысячу литров. (3) Дома особого размера, крупные учреждения, такие как колледжи, гостиницы и т. д., имеющие потребление воды от 50 000 до 60 000 литров в месяц, будут платить по тарифу 14 центов за тысячу литров. Тариф на канализацию для таких зданий будет определяться пропорционально тарифу на воду или составлять 80% от стоимости воды. (4) Прачечные предприятия, бани и т. д., потребляющие 50 000 литров и более, могут прийти к соглашению об оплате по 12 центов за 1000 литров. (5) Могут создаваться группы из двух или более небольших домов для получения совместного обслуживания по пропорции, указанной в тарифе. (6) Любая другая комбинация, которая не может быть оформлена на основе этого тарифа, будет решаться по специально согласованным ценам, причем такое соглашение должно по возможности соответствовать упомянутой основе». Санитарные правила. — Правительство штата 1 марта 1909 года опубликовало правила правильного монтажа систем водоснабжения и канализации внутри домов. По просьбе правительства проект предлагаемых правил был представлен автором, который подготовил его после изучения американских и британских санитарных норм с учетом специфических условий Монтеррея. Впоследствии эти правила были изменены им в сотрудничестве с техническим инспектором правительства и финансовым интервентом и в окончательном виде, хотя и не столь строгие, как принятые во многих северных городах, вероятно, являются более полными, чем в любом другом мексиканском городе. В соответствии с этими правилами только зарегистрированные водопроводчики могут выполнять санитарно-технические работы, и они должны оформить поручительство, удовлетворяющее алькальда присперо (мэра города), на сумму 2000 песо в качестве гарантии ответственности. За некачественное исполнение работ или любое нарушение правил монтажа сантехники они несут ответственность в виде крупных штрафов и могут быть вызваны для устранения всех дефектов работы без дополнительной платы для собственника недвижимости. Положения правил выполняются под надзором технического инспектора правительства, причем обязательства Компании распространяются только на тротуар и счетчики, установленные внутри домов. Инженеры и т. д. Г. С. Бинкли, член Американского общества гражданских инженеров, был главным инженером Компании с февраля по декабрь 1906 года. Автор был главным инженером с 1 мая 1907 года по апрель 1910 года и несет ответственность за проектирование и строительство сооружений, выполненных в этот период. Мистер Дж. Д. Скайлер консультировал Компанию на протяжении всех предварительных исследований и изысканий и выступал в качестве консультанта-инженера до февраля 1908 года. Техническим инспектором от имени правительства на протяжении всего хода работ был Рудольф Мейер, член Американского общества гражданских инженеров, и автор хотел бы отметить ту ценную помощь, которую Компания получила от него. В заключение автор может позволить себе воздать должное преданному общественному духу, проявленному его превосходительством генералом Бернардо Рейесом, губернатором штата Нуэво-Леон с 1885 года по февраль 1910 года, который, неутомимо преданный интересам города, несет главную ответственность за зарождение этих работ и их успешное завершение. ОБСУЖДЕНИЕ. Джеймс Д. Скайлер, член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — По полноте деталей и широкому кругу тем, представляющих общий интерес для инженеров, эта статья, безусловно, является одним из заметных вкладов в недавнюю инженерную литературу. Это детальная и кропотливая летопись успешного выполнения строительных работ в необычных климатических условиях и трудных обстоятельствах, и она делает честь автору не только в его качестве инженера, но и как добросовестного летописца фактов. Было особенно удачно, что он оказался очевидцем катастрофического и необычайного наводнения, которое пронеслось по Монтеррею, уничтожив множество жизней и огромную массу имущества, и благодаря этому смог дать квалифицированную оценку максимального расхода реки в пик паводковой волны 27-28 августа 1909 года, когда интенсивность стока с единицы площади дренируемого водосборного бассейна достигла величины, которая редко сравнивается или превосходится, насколько простираются надежные записи. Стоит отметить, что сооружения, получающие водоснабжение из источникового района таких бурных паводков, уцелели с такими незначительными реальными повреждениями и практически без перерывов в обслуживании. Ремонт всех повреждений системы оценивался в сумму не более чем 20 000 долларов. Поскольку мистер Конвей не вступал в руководство строительством до мая 1907 года, он был избавлен от ответственности за принятие общего плана обеспечения обильным снабжением чистой водой из источников, позволяющих осуществлять подачу самотеком под достаточным напором для целей пожаротушения, — ответственность, которая легла на автора, которому помогал Г. С. Бинкли, член Американского общества гражданских инженеров, предшественник мистера Конвея на посту главного инженера. Не только водопровод, но и система канализации и очистки сточных вод путем широкого орошения были впоследствии реализованы по планам, представленным правительству штата автором в 1906 году и получившим тогда предварительное одобрение. Воды для снабжения города такого размера под рукой было вдоволь, так как из травертина равнины вытекают крупные круглогодичные родники, которые используются для орошения в долине ниже города. Один из крупнейших таких родников, вблизи общественного центра, имеет нормальный расход почти 30 куб. футов в секунду; другой поблизости, также в пределах городской черты, дает около 10 или 12 сек.-футов, в то время как родники Эстансия и Робалар, всего в нескольких милях ниже по течению (показанные на Иллюстрации II), сбрасывают более 20 сек.-футов, насколько памяти хватает. Помимо этого водоснабжения, вода, добываемая путем бурения шахт в определенных частях равнины, как это было продемонстрировано на пивоварне и в других местах, очевидно, была надежным источником большого объема. Однако использование этих источников потребовало бы отчуждения прав на воду в случае с родниками, лишая нынешних владельцев возможности пользоваться водой, и этого губернатор Рейес хотел избежать. К тому же это потребовало бы постоянной прокачки воды для города, и расходы на это губернатор стремился предотвратить с неменьшим усердием; поэтому самотечное водоснабжение было сделано главным требованием планов. До предоставления концессии и в течение года или около того после него предполагалось, что адекватное водоснабжение может быть получено только путем аккумулирования паводковых вод реки Санта-Катарина в большом водохранилище; и более ранние планы концессионеров основывались на строительстве высокой каменной плотины-хранилища в верхней части «ущелья», где река поворачивает с западного направления на курс почти строго на восток между высокими вертикальными скалами из известняка. Концессия прямо предусматривала такую плотину, и среди планов, хранящихся в Капитолии штата, есть план, подготовленный покойным Э. Шерманом Гулдом, членом Американского общества гражданских инженеров, для каменной водосливной плотины через ущелье. Сэмюэл М. Грей, член Американского общества гражданских инженеров, также подал план и отчет, в которых предлагал емкое мелкое водохранилище-рекуператор недалеко от города, наполняемое большим паводковым каналом из каньона Санта-Катарина. Хотя автор не мог предвидеть возникновения паводков масштаба августовского 1909 года, которые непременно разрушили бы любое водохранилище, построенное в каньоне, он не смог поддержать план водного строительства с водохранилищем главным образом из-за неопределенности водонепроницаемости водохранилища в кавернозной известковой формации, а также из-за возможной нечистоты воды, стекающей с таких обширных пастбищ для коз. Поэтому он настаивал на разработке подземного стока реки, который проявлялся в упомянутых родниках. Мистер Бинкли достал две буровые машины системы «Кейстоун» и приступил к профилированию коренного ложа в каньоне Санта-Катарина и в Сан-Херонимо — в двух местах на реке, где она течет между скальными стенками in situ (в коренном залегании). На обоих участках пласты стояли почти вертикально поперек русла, и путем тщательного отбора проб и испытаний было обнаружено, что в обоих местах залегали мощные пласты известняка, настолько кремнистые, что они были нерастворимы и, следовательно, не имели каверн. Из этого определения был сделан вывод, что вся вода, появляющаяся в долине ниже по течению, должна проходить через створы, где были выполнены бурения. Результаты этого бурения, однако, убедительно доказали, что глубина до коренного ложа в любом месте была слишком велика, чтобы рассматривать каменную плотину как практичную, и продемонстрировали несостоятельность методов, которые использовались в более ранних изысканиях, когда плотины считались возможными. Результаты также показали, что подземное водоснабжение в нижнем створе реки в Сан-Херонимо является обильным и может быть увеличено до неопределенной степени путем продолжения инфильтрационной галереи; в то время как в Санта-Катарине сооружение того же типа может быть создано для водоснабжения из высокого источника, хотя оно и потребует длинного и дорогостоящего туннеля и водовода. Дэвид Т. Питкитли, ассоциированный член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — Занимаясь проектированием канализационных систем в течение ряда лет, автор находит эту статью исключительно интересной, особенно ее канализационную часть. Однако в проекте есть некоторые моменты, которые не кажутся ясными. Система описывается как «строго раздельная», и в то же время коллекторы спроектированы работающими наполовину заполненными, обеспечивая 200-процентную пропускную способность, причем 100-процентная база, или 380 литров на человека, на 90%, или 180 литров, превышает расчетное водоснабжение в 200 литров на человека. Практикой автора было проектирование систем бытовой канализации на основе водопотребления и предположение, что весь суточный объем поступает в коллектор за 16 часов, обеспечивая тем самым достаточную емкость для принятия максимального или стирочного расхода без того, чтобы коллекторы текли выше расчетного гидравлического уклона, который должен располагаться внутри трубы так, чтобы при любых обстоятельствах обеспечивалось воздушное пространство для вентиляции. Практика расчета канализационных сетей наполовину заполненными является хорошей, когда ожидается грунтовая вода в количестве, достаточном для заполнения остающейся части коллектора, но когда никакая грунтовая, ливневая или поверхностная вода не допускается в систему или принимаются все меры предосторожности для ее исключения, тогда система может проектироваться так, чтобы ожидаемый максимальный или стирочный расход заполнял коллектор до желаемого гидравлического уклона. Метод вентиляции коллекторов не кажется осуществимым. Дома преимущественно одноэтажные, и тем не менее стояки на коллекторах имеют отверстия на высоте 25 футов 9 дюймов над тротуаром. Выведены ли вентиляционные стояки или трубы домашней сантехники на высоту, уравновешивающую это, или эти трубы будут вытягивать воздух из домашних сливов и приточных труб, срывая гидрозатвор в так называемых отключающих сифонах, вызывая тем самым циркуляцию воздуха в домовой разводке вниз через коллекторы, а не вверх через приточные отверстия и вытяжки, как задумывалось? Интересно отметить, что неочищенные сточные воды, а также эффлюент ликвефакционных (септических) танков должны применяться на земле для целей орошения, но внесение неочищенных стоков без каких-либо попыток удаления взвешенных веществ или эффлюента из септиков, где происходит лишь частичное удаление, представляется порочной практикой. Автор заявляет, что: «Степень очистки в танках была относительно неважной; преследуемая цель заключалась главным образом в распределении по земле безопасного и прозрачного эффлюента». Каким образом он рассчитывает получить такой эффлюент только путем прохождения через решетки, песколовки и септики — выше понимания автора [комментария]. Удаление взвешенных веществ в септике зависит от концентрации сточных вод, времени пребывания, времени, проходящего между очистками, наличия производственных стоков и т. д., и редко превышает 38 процентов. Тема септиков и их влияния на сточные воды обсуждается в «Пятом отчете Королевской комиссии по очистке сточных вод» (Англия, 1908 г.), и следующие выдержки, касающиеся применения неочищенных стоков на земле и влияния септиков на сточные воды, кажутся уместными: «23. * * * Существует также много случаев, когда неочищенные сточные воды пропускались через землю, но данные показывают, что обработка неочищенных стоков на земле чревата возникновением неприятных запахов из-за накопления твердых веществ на поверхности почвы. Более того, в некоторых случаях эти твердые вещества склонны образовывать непроницаемый слой, который препятствует аэрации почвы и тем самым ухудшает эффективность очистки». «31. * * * В то время утверждалось, что септик обладает следующими преимуществами, помимо прочих: Тем, что он разрешал проблему осадка, поскольку практически все органические твердые вещества перерабатывались в танке». «Тем, что он уничтожал любые патогенные микроорганизмы, которые могли находиться в сточных водах». «32. Что касается первого из этих утверждений, то теперь со всей очевидностью установлено, что на практике далеко не все органические твердые вещества перерабатываются септиками, и что фактический объем переработки в некоторой степени варьируется в зависимости от характера сточных вод, размера танков относительно обрабатываемого объема и частоты очистки». «В Хаддерсфилде мистер Кэмпбелл оценил количество твердых веществ, переведенных в газ или переваренных, примерно в 38 процентов; * * * в то время как в Бирмингеме миссис Уотсон и О’Шонесси заявляют, что имеющиеся цифры указывали на переработку не более 10 процентов взвешенных веществ, поступающих в танки». «33. Что касается второго утверждения, то в результате очень большого числа наблюдений мы обнаруживаем, что сточные воды, выходящие из септиков, с бактериологической точки зрения почти так же неочищены, как и стоки, поступающие в них». Миссис Уинслоу и Фелпс в своей интересной статье «Исследования по очистке бостонских сточных вод» цитируют предположение, сделанное Стоддартом (1905): [8] Water Supply and Irrigation Paper No. 185, p. 125. «Он обнаруживает в септике с несколькими отсеками значительное отложение осадка в первом отсеке, дающее довольно чистую осветленную жидкость, которая в самом последнем резервуаре подвергается вторичному разложению, приводящему к выпадению в осадок дополнительного количества неприятного ила». То, что происходило в случае, упомянутом Стоддартом, соответствует наблюдениям автора за жидкостью, покидающей танки в осветленном состоянии, но вторичное разложение должно происходить тем или иным образом, и когда оно происходит, неприятных запахов, по-видимому, невозможно избежать там, где не предусмотрено мер для борьбы с ними. Ввиду опыта других представляется необходимой какая-то дополнительная очистка. Такая обработка должна включать дезинфекцию, поскольку ни один из разработанных до сих пор методов утилизации не преуспел в существенном сокращении патогенных микробов, обычно обнаруживаемых в сточных водах и эффлюентах танков. Если орошаемые культуры должны употребляться людьми в сыром виде, то дезинфекция по меньшей мере обязательна. Джордж С. Бинкли, член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — Замечательная статья мистера Конвея представляет особый интерес для автора, так как весь общий проект системы, а также масштабные гидрологические исследования и окончательный выбор источников водоснабжения были завершены в течение 1906 года совместными усилиями автора в качестве главного инженера и Джеймса Д. Скайлера, члена Американского общества гражданских инженеров, в качестве консультанта-инженера. В этой работе мистер Скайлер и автор имели редкую привилегию заниматься с самого зарождения задачей проектирования полной и несколько масштабной системы городского водоснабжения и канализации, не будучи стесненными какими-либо существующими сооружениями, к которым пришлось бы приспосабливать новые системы. Вероятно, было бы трудно найти в Соединенных Штатах город с населением 85 000 человек, ранее полностью лишенный как водопровода, так и канализации, который в рамках последовательного и гармоничного проекта был бы обеспечен обоими элементами в той степени полноты и конструктивного совершенства, которая продемонстрирована на сооружениях в Монтеррее. Немногие важные изменения или дополнения, внесенные в первоначальный проект, и способ реализации его деталей вызывают у автора естественный наибольший интерес, и эта превосходная статья должна представлять весьма существенную ценность, особенно для инженеров, занятых на аналогичной работе в Мексике или Испанской Америке. Весьма новаторский метод строительства, примененный митером Конвеем при устройстве крыши Южного, или Гвадалупского, резервуара, кажется автору скорее вызывающим критику, а тот факт, что при последующем строительстве крыши над прямоугольным резервуаром Обиспадо, по-видимому, вернулись к привычной монолитной бетонной конструкции после опыта с ранее использовавшимся планом сборных элементов, указывает на то, что мистер Конвей пришел к такому же выводу. Первоначальный проект круглого Гвадалупского резервуара предполагал практически ту же схему колонн и поддержки крыши, что и фактически использованная, но автор ожидал, что колонны будут отливаться на месте, и что система первичных и вторичных балок будет заполняться одновременно с плитой перекрытия и составлять с ней единое целое, причем армирование должно было размещаться в соответствии с тем, что можно описать как общепринятая практика. Автор считает, что эффективность бетона и стали, уложенных таким образом, была бы заметно выше, чем при фактически принятой системе, которая по сути очень похожа на возведение несущей системы из блоков тесаного камня. Если при всех элементах конструкционной слабости, связанных с множеством сочленений в паз, разрывным армированием и т. д., эта конструкция достаточно прочна, то казалось бы, что существенное уменьшение размеров элементов могло быть достигнуто за счет монолитного строительства и непрерывного армирования без ущерба для прочности. Сравнение стоимостей этих двух резервуаров в Таблице 7 представляет интерес, но дает очень слабое представление, поскольку сравнительная удельная стоимость важнейшего элемента их конструкции — бетона — не приводится. Общая стоимость выемки грунта для каждого резервуара практически одинакова, а общехозяйственные расходы, проектирование и стоимость арматуры и принадлежностей, предположительно, тоже, однако общая стоимость Гвадалупского резервуара, как указано, на 19 000 (песо) превышает стоимость резервуара Обиспадо, в то время как в последнем было уложено на 756 куб. м бетона больше. Это определенно указывает на гораздо более высокую удельную стоимость бетона при его укладке в Южном (Гвадалупском) резервуаре. Фактическое сравнение стоимости единицы объема бетона, уложенного по обеим системам, было бы поучительным. Автору интересно отметить, что та же система подпочвенного дренажа, использованная им при строительстве резервуара для временного водоснабжения из Сан-Херонимо, была применена автором в резервуаре Обиспадо. Это устройство дренажа под полом резервуара в Сан-Херонимо было разработано как мера предохранения от повреждения облицовки из-за накопления воды внутри водонепроницаемой дамбы против ее задней стенки. Было понятно, что в таком климате, как в Монтеррее, идеальную водонепроницаемость облицовки может быть трудно обеспечить или поддерживать, и если существуют утечки, внезапный разбор содержимого резервуара может привести к серьезным повреждениям из-за статического давления, оказываемого на облицовку боковых стен, или восходящего давления на пол. По мнению автора, такая система дренажа является важным элементом, так как можно определить не только сам факт, но и количество утечки, а также избежать опасности насыщения подпирающей дамбы — вопрос, имеющий значение, когда, как это иногда случается, материал такой дамбы непригоден для противостояния эффектам насыщения. Автор не указывает, была ли опущена эта мера предосторожности в Гвадалупском резервуаре. Между тем вопрос насыщения дамбы не имеет большого значения ни в одном из резервуаров, так как материал, из которого построены эти дамбы, таков, что осадка или разрушение вследствие насыщения исключены. Можно однако заметить, что при назначении крутизны откосов стенок Гвадалупского резервуара в 60° автор предполагал ту же систему строительства дамбы, которую он использовал в резервуаре Сан-Херонимо. В этом случае дамба возводилась путем распределения материала тонкими слоями, смачивания, укатки и уплотнения (трамбовки) проходом воловьих повозок, использовавшихся для транспортировки материала, причем колеса повозок и особенно раздвоенные копыта животных производили превосходный эффект. Внутренний склон возводился таким образом до гораздо более пологого угла и с шириной по верху, значительно превышающей готовые размеры. Лишний материал затем срезался по шнуру и точно по откосу. Таким образом, готовый откос представлял поверхность, уплотненную до степени, невозможной для достижения на поверхности или вблизи поверхности возведенной дамбы, и представлял основание наилучшего возможного качества для бетонной облицовки и оголовка. В. Сауседо, ассоциированный член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — Описание автором водопровода и канализации Монтеррея, одного из самых масштабных проектов в Мексике, представит общий интерес для инженеров, особенно занятых решением гидравлических и санитарных задач. Автор, будучи связанным с этими работами в течение четырех лет, хорошо знает местные условия и представляет здесь некоторые дополнительные данные по тому, что он считает важной особенностью, — теме паводков, упоминаемой автором по разным поводам, тем более что определенные события на сооружениях показывают важность таких явлений как фактор при проектировании. Аномальные осадки большой продолжительности и высокой интенсивности обычны для полузасушливого региона Мексики. Они случаются через нерегулярные промежутки времени, хотя и имеют тенденцию совпадать с началом осени. Паводки августа 1909 года были повторением аналогичных событий в прошлом; и хотя нет никаких цифровых записей о предыдущих случаях, местные предания и исторические документы штата описывают их происхождение с момента основания города с интервалами от 15 до 40 лет. Наглядные описания затопленных мест соответствуют характеру паводков августа 1909 года и сентября 1910 года. Диаграмма на рис. 21 представляет собой запись количества осадков во время последнего паводка и была построена по периодическим показаниям стандартных манометров (дождемеров). Она демонстрирует, что интенсивность возрастала по направлению к горам на юге, которые образуют питающий водосборный бассейн реки Санта-Катарина, показывая разницу в 10,54 дюйма между городом и плотиной Эстансуэла, находящейся на расстоянии менее 12 миль к юго-востоку. Fig. 21.—Rainfall during floods of September 14th-16th, 1910, in Monterrey. Оценка объема стока реки в момент максимального паводка является лишь разумным предположением, которое (без особой претензии на точность) ставит целью произвести впечатление на тех, кто не был свидетелем подобных явлений, огромным объемом, поступающим с бесплодных крутых поверхностей, предварительно насыщенных влагой. Первоначальный расчет, упоминаемый автором, был получен как среднее из двух различных методов, давших близкие друг к другу результаты. В одном методе учитывались площадь и характер водосборного бассейна вместе с максимальным периодом выпадения осадков, достаточным для сбора максимального объема воды в реке. В другом методе объем был выведен из поперечного сечения смоченного периметра реки во время максимального расхода в сочетании с приближенными оценками скорости, полученными с использованием грубых поплавков. Это дало 271 500 куб. футов в секунду. Цифра, представленная автором, 235 000 куб. футов в секунду, согласуется с предложенной формулой для непроницаемых поверхностей за авторством Ч. Э. Грегори, члена Американского общества гражданских инженеров. В первом и последнем методах интенсивность, являющаяся управляющим фактором, в большей или меньшей степени является допущением, и метод поперечного сечения также ненадежен, поскольку русло реки было сильно нарушено из-за высокой скорости воды, которая в период максимального паводка в значительной степени углубляет русло, причем галька снова отлагается в период спада воды. Так было во время паводка в сентябре 1910 года, когда глубина гальки над крышей инфильтрационной галереи Сан-Херонимо уменьшилась до такой степени, что она оказалась столь неэффективной в качестве фильтра для паводка, что допустила просачивание мутной воды в подземный источник. [9] Transactions. Am. Soc. C. E., Vol. LVIII. p. 458. Во время паводков августа 1909 года шахты № 2 и № 3 были повреждены до состояния, не подлежащего ремонту, и песок и гравий, попавшие через них, заблокировали галерею примерно на расстоянии 150 футов от шахты № 1. Внутренняя крепежная древесина, вероятно, обрушилась из-за обвалов и нарушения русла реки в период максимального паводка, но проведение каких-либо осмотров оказалось невозможно из-за огромного количества воды, продолжающей поступать (в настоящее время более 650 литров в секунду). По этой причине работы по проходке галереи, а также по облицовке шахты № 1 были приостановлены. Plate XXVIII, Fig. 2.—View of Santa Catarina River in Flood, on August 28th, 1909. Plate XXXI, Fig. 1.—Flush-Tank Carried Down by Flood of August 27th-28th, 1909. Plate XXXI, Fig. 2.—View Showing Scouring Effect Of Flood On San Geronimo Aqueduct. Plate XXXII, Fig. 1.—View of Santa Catarina River After the Flood. Plate XXXII, Fig. 2.—View of Santa Catarina River Flowing Through Low-Lying Streets, 8 Days After the Flood. Достигнув города, паводок августа 1909 года смыл две улицы, примыкающие к реке. Эти улицы были построены на насыпном грунте в том месте, которое изначально было руслом реки. Проложенные в них канализационные и водопроводные магистрали были полностью уничтожены, а около 460 футов чугунной трубы диаметром 24 дюйма, заложенной под руслом реки на глубине 8 футов, были унесены потоком. При прокладке этого участка магистрали заново, а также для защиты ее остальной части при пересечении реки теперь предлагается заключить ее в массивный блок из бутобетона размером 8х8 футов, что придаст ей вес и устойчивость против размывающего действия паводков. Южный резервуар имеет круглую форму с внутренним диаметром 165,68 фута по верху и частично выкопан в грунте, а частично достроен дамбой огромных размеров (рис. 10). Сразу после паводка августа 1909 года на северо-восточном подножии дамбы появилось влажное пятно, и некоторое время предполагалось, что это следствие насыщения предыдущими дождями, но поскольку оно сохранялось в течение нескольких месяцев, было очевидно, что его происхождение находится внутри резервуара, который был опорожнен, когда автор принял руководство работами. Первый осмотр выявил горизонтальную трещину в бетонной облицовке длиной около 310 футов, простирающуюся примерно на 153° по окружности с северной стороны. На всем своем протяжении она совпадала с линией выемки и насыпи. Вертикальные трещины, совпадающие с точками панелей в облицовке, также образовались и простирались от главной горизонтальной трещины до крыши. Обстоятельства, породившие это явление, можно предположить, учитывая положение главной трещины, ее характерные особенности и условия, предшествовавшие ее образованию. Совпадение трещины со стыком выемки и насыпи указывает на эту линию как на источник опасности. Обследование показало к тому же, что излом был чистым и резким, имея толщину от волосяной трещины на концах до 3/16 дюйма в центре, и что его верхняя кромка заметно выступала над нижней, что доказывает происхождение горизонтального смещения. Вертикальные трещины были вторичным эффектом, следствием смещения сразу после того, как оно было размыто. В полу резервуара была обнаружена трещина. Она начиналась от центра и разветвлялась на два расходящихся в радиальном направлении направления. Обстоятельство выпадения двух аномальных осадков в объеме 35 дюймов за 9 дней, причем осадки были сконцентрированы в два периода, расположенных недалеко друг от друга — соответственно 42 и 98 часов (рис. 4), а также отсутствие мер по отводу воды с крыши резервуара и от окружающей насыпи, позволяют сделать вывод, что последняя насытилась влагой, увеличившись тем самым в весе и потеряв в устойчивости, особенно со стороны своего крутого внутреннего откоса. Осадка и последовавшее за ней горизонтальное смещение в этих условиях были естественными. Бетонная облицовка толщиной всего 16 дюймов на этой высоте оказалась недостаточной для того, чтобы выдержать возникающее напряжение, и развилась главная трещина, позволившая накопленной воде просочиться в тело насыпи. Со временем это просачивание проложило себе путь под дном резервуара, размягчив грунт и вызвав небольшую усадку, которая привела к появлению трещины в полу. Если бы был предусмотрен внутренний дренаж, как на резервуаре Обиспадо, фактические условия были бы замечены раньше. Однако, поскольку насыпь имеет огромные пропорции и сама по себе устойчива с большим запасом надежности, чтобы выдерживать вес накопленной воды, реальной опасности разрушения не было, за исключением того факта, что материал, формирующий сооружение, в силу своей известковой природы растворяется водой. Длительное воздействие этого фактора со временем привело бы к образованию проходов в насыпи, и несомненно, что внутри нее происходили бы обрушения. Была выполнена необходимая цементация, а также предусмотрены меры по гидроизоляции внутренней поверхности резервуара и отводу воды с крыши и от насыпи, что позволяет разгрузить конструкцию от возникающих напряжений. Другим участком сооружений, где паводки оказали разрушительное воздействие, является водозаборный бассейн Эстансуэла, который после завершения строительства плотины был заполнен до уровня перелива с целью проверки его водонепроницаемости. Поскольку при очистке этого бассейна на его северной стороне были обнаружены небольшие трещины, было решено облицевать его бетоном. Как показано на рис. 8, облицовка покрывает не всю его площадь, а только центральную часть, оставляя полосу с каждой стороны без защиты. Паводок сентября 1910 года, прошедший с большим объемом воды, чем предыдущие паводки августа 1909 года, при прохождении через узкое ущелье на входе подмыл облицовку в тех местах, где она не опиралась на скальное основание. На рис. 1, 2 и 3 на вкладке XXXIII показаны некоторые повреждения, вызванные этим паводком. Выталкивающее действие воды и удары крупных перекатывающихся валунов вызвали трещины по всей поверхности и оторвали бетонную облицовку целиком; однако сама плотина, поскольку она опирается на скальное основание, не получила никаких повреждений. В дальнейшем, во избежание просачивания обычного водоснабжения, о котором упоминает автор, вода будет подаваться в камеру задвижек по открытому бутобетонному каналу, облицованному цементным раствором и проложенному высоко на западном склоне холма. Остальная часть бассейна будет вымощена крупными валунами. Plate XXXIII, Fig. 1.—Estanzuela Dam: Broken Concrete Basin Lining. Plate XXXIII, Fig. 2.—Estanzuela Dam: Broken Concrete Basin Lining, East Side. Plate XXXIII, Fig. 3.—Estanzuela Dam Sept. 26, 1910: View of Shearing Fractures of Wall and Lining After Flood Sept. 14-17, 1910. В заключение автор выражает желание подчеркнуть, что, несмотря на суровость испытания, обширным сооружениям, выполненным по проекту и под руководством автора, был нанесен относительно небольшой ущерб. Испытание столь суровое, что оно вызвало серьезные разрушения и огромные убытки во всем регионе, смыв километры железнодорожного пути и разрушив практически все мосты в зоне досягаемости паводка, является событием первостепенной важности и должно учитываться в качестве ведущего фактора при проектировании инженерных сооружений. Джордж Т. Хаммонд, член Американского общества гражданских инженеров (в письме). — В такой стране, как описанная в данной статье, где вода имеет высокую ценность и порой возможен ее дефицит, где большая часть населения очень бедна, а за подачу воды и сброс сточных вод нужно платить на основе объема, вопрос об ожидаемом суточном количестве водоснабжения и расхода сточных вод на душу населения имеет первостепенное значение. Этот вопрос, несмотря на всю его сложность, должен занимать первое место при изысканиях для проектов водоснабжения и канализации и никогда не должен упускаться из виду при проектировании, которое должно быть таковым, чтобы, будучи адекватным ожидаемому будущему расходу в течение разумного времени, оно также оставалось правильным и экономичным для условий, которые существуют в настоящее время и могут изменяться лишь медленно. Конечно, желательно получить от затрат как можно большую пропускную способность сооружений, но бывают случаи, когда за деньги можно получить слишком много — например, когда для канализации используется труба большего размера, чем необходимо, просто потому, что она стоит примерно столько же, сколько меньшая, и в результате стоимость обслуживания навсегда возрастает. Система водоснабжения была спроектирована из расчета подачи 40 000 000 литров (10 582 000 галлонов) в сутки, что, как предполагалось, будет достаточно для всего будущего развития Монтеррея при численности населения 200 000 человек и суточном потреблении 200 литров (около 53 галлонов) на душу населения. Настоящая численность населения города указана как менее 90 000 человек, при этом за десять лет (1891–1901 гг.) прирост составил 22 000 человек, однако очевидно, что за последние десять лет (1901–1911 гг.) этот темп прироста не сохранялся. Принимая во внимание все данные, известные автору, не похоже, чтобы город достиг населения в 200 000 человек в течение очень многих лет, если это вообще произойдет; но это вопрос личного мнения и заявляется только как таковое. Текущие потребности населения города, если предположить, что каждый человек расходует по 200 литров (53 галлона) в сутки, при такой норме, которая является весьма щедрой, составили бы всего 18 000 000 литров (4 762 000 галлонов) в сутки, то есть менее половины того объема, который может быть обеспечен. Если бы вода не учитывалась водомерами, а плата за сточные воды не взималась по измерениям, возможно, свободное пользование водой привело бы к обычному расточительству, с которым все довольно хорошо знакомы; но использование счетчиков и устанавливаемые тарифы сведут потребление воды к минимуму. К этому результату приведет, в частности, Статья 5 Тарифов, которая предусматривает следующее: "Группы могут формироваться из двух или более небольших домов с целью получения совместного обслуживания в пропорции, указанной в тарифе." Это положение позволит удерживать суточное водопотребление на душу населения среди большей части людей на уровне около 37 1/2 литров (10 галлонов). Аналогичное положение привело к злоупотреблениям в Сантьяго-де-Куба, а также в других кубинских городах, где один домохозяин, получая воду, часто передает ее в соседние дома и жилые помещения через резиновый шланг. Иногда таким образом от одного крана снабжаются до десяти или двенадцати семей. Действительно, можно утверждать как правило, имеющее лишь немногие исключения, что там, где за воду платят по счетчику, ее использование всегда ограничивается. Тем не менее, водопроводные магистрали и распределительная сеть спланированы настолько удачно, а весь проект выполнен настолько хорошо, что автор не стал бы ожидать больших трудностей из-за того, что они спроектированы по довольно широким меркам для настоящего времени или вероятного будущего. Возможно, кто-то возразит, что содержание магистралей в такой системе может обойтись дороже; однако эти дополнительные расходы вряд ли будут иметь большой вес и будут компенсированы большей долговечностью труб большего диаметра. Однако есть еще одна особенность проблемы, на которую слишком щедрый прогноз водопотребления на душу населения влияет неблагоприятно, а именно — канализационная система. Если предположить, что при расходе 200 литров на душу населения в сутки общее водоснабжение города для нынешнего населения составит 18 000 000 литров, и что этот объем может удвоиться за пятьдесят лет или даже составить 40 000 000 литров за это время, то кажется, что для водоснабжения сделан весьма щедрый расчет, и он вряд ли будет превышен сточными водами, поскольку последние должны происходить из водопровода, так как в канализацию попадает мало грунтовых вод или не попадает вовсе, и ливневые воды туда также не поступают. Проектирование коллекторов так, чтобы они заполнялись наполовину для всех диаметров менее 18 дюймов и на семь десятых для всех больших размеров, казалось бы, обеспечило бы достаточная пропускную способность на все будущие времена для такого города, и хорошая практика не стала бы превышать эти показатели, поскольку гораздо предпочтительнее, чтобы коллекторы не были слишком большими для нормальной работы, чем чтобы они были достаточными везде для удовлетворения любой возможной непредвиденной ситуации. Если все коллекторы системы слишком велики, это состояние неизлечимо плохо; в то время как если несколько миль окажутся слишком малыми из-за роста и процветания, не предвиденных проектировщиком, будет довольно легко переложить такие участки, когда это станет необходимым. Господин Конвей заявляет, что: "Коллекторы спроектированы на весьма щедрой основе, а именно из допущения, что при заполнении наполовину объем, с которым придется иметь дело, составит 380 литров [100 галлонов] на душу населения в сутки при максимальной скорости потока 200 процентов." Если автор правильно понимает это утверждение, оно означает, что коллекторы при заполнении наполовину будут пропускать 380 литров на душу населения за 12 часов или спроектированы с пропускной способностью в 200% от объема, требуемого для пропуска расчетного расхода за 24 часа. Предполагалось, что каждый дом будет занят 7 жильцами и иметь фасад в 12 1/2 метров (около 41 фута), то есть около 700 галлонов в сутки на дом, при этом максимальная скорость потока составляет 200%, или на уровне 700 галлонов на дом за 12 часов. Следует помнить, что почти все дома одноэтажные и что, как правило, в тропических и субтропических странах подушевое потребление воды уменьшается в зависимости от некоторой функции возрастающего числа жителей в одном доме. Большая часть воды используется на кухне, и там, где проживает 7 человек вместо 5, количество воды, используемое меньшим числом, обычно будет достаточным и для большего. Автор не может понять, каким образом получится такое количество сточных вод, особенно учитывая, что автор утверждает, будто компания отвечает лишь за удаление и утилизацию сточных вод и не обязана рассчитывать на отвод ливневых вод. "Помимо этого факта, однако, лучшей системой для такого города, как Монтеррей, где осадки во многих месяцах года крайне редки, является строго раздельная система." Минимальные скорости в коллекторах при работе полным сечением варьируются от 0,91 до 1,5 м (от 3 до 5 футов) в секунду и будут такими же при заполнении наполовину. Из вышеприведенных данных можно заметить, что: (1) Водоснабжение является единственным источником, откуда ожидается приток сточных вод; (2) Водоснабжение очень щедро оценено в 200 литров (53 галлона) на душу населения в сутки; (3) Для целей проектирования канализации ожидаемый суточный приток сточных вод (весь объем которого образуется из водоснабжения в размере 200 литров на душу населения) оценивается в 380 литров на душу населения с максимальным темпом притока 200% (или на уровне 760 литров на душу населения), и при таком количестве коллекторы рассчитаны на заполнение всего наполовину; (4) Уклоны таковы, что скорость от 3 до 5 футов (от 0,91 до 1,5 м) в секунду будет обеспечиваться в коллекторах при их заполнении наполовину с вышеуказанным расходом на душу населения. Автор не согласен с этим методом расчета, так как он уверен, что он приведет к слишком большим коллекторам со слишком крутыми уклонами для достижения наилучших результатов. Его опыт, насчитывающий более двадцати лет в проектировании канализации и гидравлических работах, убеждает его, что используемый метод неверен в принципе. Принципы, заложенные в проектировании канализации, прежде всего гидравлические. Величина расхода в силу самой природы вещей не может быть спрогнозирована точно; успех зависит от достижения наилучшего приближения к средним условиям. Если 200 литров на душу населения в сутки — это щедрый допуск, а 40 000 000 литров в сутки — это щедрое ожидание при таком расчете для удвоенного нынешнего населения, и коллекторы проектируются с расчетом заполнения всего наполовину, почему это нужно удваивать снова? Проектирование канализационной системы для такого города, как Монтеррей, на самом деле является очень сложной задачей, особенно учитывая, что количество сточных вод будет весьма ограниченным, воду для смыва придется использовать в значительных количествах, а вода в той части света драгоценна всегда и часто находится в дефиците. При таких обстоятельствах размер или форма труб, выбранных для внутриквартальных коллекторов, должны были в большей степени соответствовать требованиям, чем это делает 8-дюймовая круглая труба. А. П. Фолвелл, член Американского общества гражданских инженеров, пишет об 8-дюймовом круглом размере следующее: [10] [10] "Sewerage," by A. P. Folwell, M. Am, Soc. C. E. "Для обеспечения течения в этой трубе со средней глубиной 4 дюйма потребуется сток от населения в 6500 человек. В целом можно сказать, что обычная глубина потока в любом коллекторе должна быть не менее 2 дюймов и не менее 1/2 радиуса лотка, поскольку в противном случае существует гораздо большая опасность образования отложений по краям и даже в центре потока. Иногда бывает невозможно выполнить это требование полностью, но его следует иметь в виду как чрезвычайно желательное." Коллекторы малого размера должны быть пропорционально рассчитаны по всей системе таким образом, чтобы глубина минимального суточного расхода в лотке и скорость течения были наилучшими для предотвращения отложений. Транспортирующая способность воды зависит главным образом от глубины потока, причем выбирается минимальная скорость, а не минимальная глубина потока. Для тех, кто занимался эксплуатацией канализационных сетей, а также их проектированием и строительством, этот принцип кажется настолько очевидным, что всегда вызывает удивление, когда проектировщики пренебрегают им; в настоящее время они склонны рассматривать канализацию как систему уклонов и размеров труб, смонтированных для идеальных, а не для реальных условий. Местники Стюли и Пирсон хорошо сформулировали этот принцип следующим образом: "Поток, имеющий глубину, достаточную для погружения твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии, до определенной степени приподнимает их и увлекает вперед. Вся поверхность также подвергается воздействию течения. Поток с равной скоростью, но меньшей глубиной пропорционально диаметру транспортируемых твердых частиц, очевидно, обладает меньшей транспортирующей способностью. * * * Количество сточных вод, которое может быть надлежащим образом транспортировано круглым коллектором заданного размера, не может столь же эффективно транспортироваться коллектором большего диаметра." По какой-то странной идее, которая, по-видимому, не имеет под собой логического обоснования или какого-либо реального оправдания на основе опыта, в последние годы у инженеров-проектировщиков вошло в практику делать 8-дюймовую круглую трубу наименьшим размером для коллекторов; и вполне вероятно, что проектировщик системы Монтеррея просто последовал этому примеру. Также частой практикой проектировщиков стало придавать каждому участку коллектора максимально возможный уклон, невзирая на тот факт, подтверждаемый как гидравликой, так и практикой, что лучший уклон — это тот, который обеспечивает такую глубину потока, которая совместима со скоростью самоочищения. Несколько лет назад стандартной практикой в «строго раздельной системе» канализации было использование 6-дюймовой трубы в качестве минимального размера, и, насколько автору удалось выяснить после довольно масштабного исследования этого вопроса, 6-дюймовый размер давал отличные результаты везде, где его применение было уместным. В местах, где он не принес успеха, имелись веские причины, почему его не следовало выбирать, и их можно было легко заметить во время составления проектов. Оптимальные размеры коллекторов в конкретной системе всегда определяются местными условиями; однако нет никаких причин не использовать 6-дюймовый размер там, где поток настолько мал, что 8-дюймовый работать не будет; или где скорость по необходимости должна быть настолько высокой, что в трубе большего размера невозможно поддержать глубину потока, обеспечивающую плавучесть. Что касается вероятности засорения и закупорки, то мнение автора, основанное на обслуживании трех довольно протяженных систем в разных частях США, в каждой из которых 6-дюймовый размер составляет более 75% всей длины труб, и трех других систем, где в качестве минимальных размеров в одной используется 12-дюймовая, а в двух — 8-дюймовая, заключается в том, что 6-дюймовый размер при правильном применении менее подвержен засорению, чем любой из других, используемых неправильно. Затраты на обслуживание 6-дюймового внутриквартального коллектора при таких обстоятельствах намного ниже, чем на обслуживание 8-дюймового. Сейчас 6-дюймовая труба используется реже, чем 8-дюймовая, и в большинстве случаев это происходит, вероятно, потому, что пропускная способность последней почти вдвое больше, чем у 6-дюймовой, а стоит она всего на несколько центов за фут дороже. Если на акр приходится достаточная плотность населения, или если в течение 30 или 40 лет ожидается такое население, которое заполнит 8-дюймовую трубу наполовину, ее использование, конечно, оправданно и необходимо; но когда совершенно очевидно, что этого никогда не произойдет, ее применение противопоказано. В Монтеррее, где строительные участки имеют фасад 41 фут, где дома, как правило, имеют высоту всего в один этаж, где водоснабжение учитывается счетчиками и оплачивается, а сброс сточных вод также оплачивается, нет никаких причин, оправдывающих использование 8-дюймовой трубы для верховых участков наименьших коллекторов. Ожидаемый приток сточных вод, вероятно, никогда не будет достаточным для поддержания 8-дюймового трубчатого коллектора в хорошем чистом состоянии в верхних концах линий без чрезмерной промывки; и чем круче или острее уклон, на который она укладывается, тем хуже будет результат, поскольку чем круче уклон, тем более тонкой нитью будет вытягиваться текущая струйка сточных вод в лотке; с другой стороны, если уклоны пологие, незначительное количество сточных вод будет растекаться вялым потоком без достаточной глубины по дну 8-дюймовой трубы. Когда небольшому количеству текущих сточных вод предоставляется широкая поверхность, оно медленно застаивается по дну коллектора, оставляя частые отложения, которые подвергаются разложению и создают зловонный воздух, если не приводят к засорению коллектора — результат, который наблюдается часто; а когда круглому коллектору, слишком большому для обычного расхода, придается сильная скорость за счет крутых уклонов, поток, несмотря на быстрое течение, вытягивается в столь тонкую нить, что он не сможет обеспечить плавучесть твердых масс в сточных водах, поступающих от домовых выпусков, и этот мелкий и тонкий поток просто обтекает такие массы до тех пор, пока не образуется плотина или затор и сточные воды не поднимутся настолько, чтобы вытолкнуть преграду дальше вниз, создавая новое препятствие в коллекторе большего размера ниже по течению. Промывка, возможно, способна поддерживать такой коллектор в относительно чистом состоянии; но, как это обычно практикуется, она эффективна лишь на расстоянии нескольких сотен футов от промывного бачка; а количество промывной воды, требуемое для 8-дюймовой трубы, более чем в два раза превышает количество, необходимое для поддержания чистоты 6-дюймовой трубы. В трубе меньшего размера вентиляция лучше, чем в большой, так как перемещать приходится меньше воздуха; однако сложные вентиляционные стояки, предусмотренные в Монтеррее, возможно, справятся с этим; и очевидно, что это как раз то место, где вентиляция будет необходима. Идеальный размер и форма поперечного сечения коллектора — это такие, которые обеспечивают наилучшую плавучесть для движущихся твердых частиц, переносимых потоком; а это означает такой коллектор, который при ожидаемом обычном или среднем расходе обеспечит оптимальную глубину в лотке, в то время как скорость течения достаточна для поддержания взвешенных частиц, песка и т. д. в движении со скоростью от 2 до 3 футов в секунду. Размер, однако, ограничивается практичными соображениями. Круглые трубы не могут быть диаметром менее 6 дюймов, поскольку домовые подключения не могут быть выполнены трубой менее 4 дюймов, и коллектор по различным практическим соображениям должен быть больше домовых подключений; однако для обеспечения плавучести и самоочищающего течения следует выбирать наименьшую трубу или трубу с наименьшим радиусом лотка, которую допускают практические соображения. Уклон должен быть таким, а собирающая система должна быть спроектирована так, чтобы поток сохранялся по возможности в наибольшей степени, а глубина сточных вод в лотке или на дне коллектора удерживалась на столь большом уровне, какой допускает безопасность поддержания самоочищающей скорости. Это позволит сэкономить воду для промывки и предотвратить засоры, сведя тем самым стоимость обслуживания к минимуму. В целях хорошей санитарной практики коллекторы должны проектироваться прежде всего в соответствии с требованиями существующего или немедленно ожидаемого обычного расхода с некоторым разумным запасом на будущее. Они не должны быть ни слишком большими, ни слишком маленькими, а уклон не должен быть ни слишком большим, ни слишком малым для обеспечения наилучших эффектов плавучести и самоочищения, а также наилучшего действия промывной волны при любых обстоятельствах. Использование цементно-бетонных труб для канализации, судя по всему, завоевывает все большую популярность; и это неудивительно, учитывая многочисленные усовершенствования в их конструкции и производстве. Достоинства бетонных труб, использованных в Монтеррее, и их успех наводят на вопрос: почему они не применялись еще шире? Таблица 13 показывает, что цементные трубы стоили гораздо дешевле глазурованных керамических или «шамотных» труб. Так, 38,1-см (15-дюймовый) шамот стоил 6,14 песо за погонный метр, 45,7-см (18-дюймовый) стоил 8,80 песо, а 50,8-см (20-дюймовый) стоил 11,30 песо. По сравнению с этим бетонные трубы были значительно дешевле: 55,9-см (22-дюймовая) стоила 5,93 песо, что меньше стоимости 38,1-см (15-дюймового) шамота; а 61,0-см (25-дюймовая) бетонная труба стоила 7,30 песо, что меньше стоимости 45,7-см (18-дюймового) шамота. Опыт автора работы с бетонными трубами, полученный главным образом за долгие годы службы на проектировании и строительстве канализации в Бруклине, шт. Нью-Йорк, позволяет ему полагать, что в Монтеррее всю канализационную систему можно было с выгодой построить из бетонных труб, применив яйцевидную трубу с площадью сечения чуть больше 8-дюймового круга, рассчитанную на пропускную способность, равную 8-дюймовой трубе для всех меньших коллекторов. Лоток такой яйцевидной трубы лучше отвечал бы современным требованиям при транспортировке очень малого расхода с достаточной глубиной для обеспечения плавучести, чем это сделала бы 6-дюймовая круглая труба, при этом резервная пропускная способность 8-дюймовой трубы была бы обеспечена без ущерба для хорошего текущего обслуживания. Яйцевидные трубы, подобные тем, что использовались в Бруклине, по мнению автора, обеспечили бы гораздо большую удовлетворенность во всей канализационной системе Монтеррея, чем круглые керамические трубы, и обошлись бы не дороже, а вероятно, даже дешевле. Упомянутая яйцевидная труба изготавливается с плоским основанием и самоустанавливающимся стыком, что обеспечивает идеальное выравнивание и более гладкую внутреннюю поверхность, чем та, которую можно получить при использовании керамических труб. В Бруклине насчитывается около 450 миль коллекторов из бетонных труб всех размеров менее 24 дюймов, большая часть которых имеет яйцевидную форму. Имеется также около 250 миль круглых труб из глазурованной каменной керамики аналогичных размеров, и стоимость ремонта и замены труб за ряд лет на милю примерно одинакова для каждого вида. Между прочим, можно отметить, что годовые расходы на ремонт на милю для обоих типов труб очень малы и составляют лишь около одной пятой стоимости ремонта на милю для кирпичных коллекторов, протяженность которых составляет около 200 миль. Основные преимущества и недостатки коллекторов из цементно-бетонных труб можно суммировать следующим образом: Advantages of Concrete Pipe. (a) Цементно-бетонная труба обычно дешевле керамической. (b) Ей можно придать любую желаемую форму. (c) Она не трескается от вибрации и лучше противостоит ударным нагрузкам, чем керамическая труба, по каковой причине она является лучшим материалом для укладки вблизи поверхности улицы с интенсивным движением. (d) Она не подвержена воздействию обычных сточных вод. (e) Стоимость ремонта и обслуживания примерно такая же, как для коллектора из керамических труб. (f) Она может изготавливаться в том городе или населенном пункте, где будет устанавливаться, что дает данной местности преимущество: часть денег, выплаченных за работу по ее изготовлению, тратится в месте прокладки коллекторов, куда они поступают в виде налогов и т. д.; кроме того, экономятся расходы на фрахт и т. д. (g) Она может изготавливаться под самым тщательным местным надзором и инспекцией, из отборных материалов, инженером, ответственным за успех работы. Керамическая труба редко может быть изготовлена таким образом. Disadvantages of Concrete Pipe. (a) Если она изготовлена не тщательно и не из лучших материалов, она подвержена разрушению в результате дезинтеграции и т. д. (b) Она не выдерживает сильного химического воздействия, и поэтому трубы малого размера не следует использовать там, где они могут подвергаться воздействию производственных стоков, содержащих сильные кислоты. В трубах большего размера объем потока так быстро смешивается с производственными стоками, что эта опасность сводится к минимуму, и крайне редко даже трубы малого размера подвергаются такому воздействию; однако керамические трубы могут применяться в местах, где ожидается химическое воздействие. (c) При ненадлежащем изготовлении оно подвергается разрушению под воздействием пара и горячих паров, а также животных жиров, содержащихся в сточных водах; однако при правильном изготовлении оно не подвержено такому воздействию. (d) Без армирования или значительного увеличения толщины оно выдерживает меньшую сжимающую нагрузку, чем лучшие глазурованные керамические трубы; однако, поскольку канализационные трубы не предназначены для работы под очень высоким давлением, это не имеет столь большого значения. Оно обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать любое внутреннее давление или внешнюю сжимающую нагрузку, которым оно, вероятно, будет подвергаться. (e) При значительном напоре грунтовых вод оно может пропускать воду сквозь свои стенки в течение значительного времени после укладки, временно увеличивая объем стока, что в случае необходимости перекачки сточных вод приведет к росту затрат на перекачку. Эту проблему можно решить за счет использования тщательно подобранной смеси материалов при изготовлении труб и аккуратного выполнения стыков. Инфильтрация через бетон быстро уменьшается после ввода коллектора в эксплуатацию; в некоторой степени она наблюдается и в глазурованных керамических трубах. Принятый в Монтеррее домовой соединительный выпуск с сифоном (отключающим затвором) очень похож на тот, который автор видел в практике применения с весьма плачевными результатами. Они демонтируются в максимально сжатые сроки одним из его клиентов — канализационной компанией в Южных штатах. Он стал причиной частых засоров и неприятных запахов; обычный метод, который сейчас применяется повсеместно, гораздо лучше. При предложенной конструкции можно предположить, что существует даже некоторая опасность срыва сифонов за счет вентиляции коллектора через стояки на улицах. Несколько удивляет тот факт, что главный сбросной коллектор рассчитан на пропускную способность 90 000 000 литров в сутки, в то время как текущий объем сточных вод оценивается не более чем в 18 000 000 литров, а в отдаленном будущем, как предполагается, потребуется лишь 40 000 000 литров. С чем связана такая избыточная пропускная способность? Возможно, избыточная вода, которую он должен транспортировать, сбрасывается в канализацию непосредственно из системы водоснабжения и предназначена для орошения земель на участке утилизации в те периоды, когда сточных вод для этой цели недостаточно. Автор указывает, что вся поверхностная вода строго исключена. Метод утилизации сточных вод порождает несколько вопросов. Предполагается использовать обширную площадь для выращивания сельскохозяйственных культур, орошаемых сточными водами. В докладе отмечается, что подстилающие породы в Монтеррее содержат многочисленные пещеры, и первый вопрос заключается в следующем: каким будет влияние на водоснабжение других городов, расположенных ниже по долине? Автор вспоминает серьезную вспышку брюшного тифа в Блуфилде (штат Западная Виргиния), вызванную загрязнением воды в аналогичных пластах, которая по неизвестным подземным пещерам и каналам проникала в систему водоснабжения города. Следующий вопрос: какие культуры будут выращиваться? Общеизвестно, что овощи, выращенные с использованием сточных вод в качестве удобрения, небезопасны для употребления человеком в сыром виде. Это хорошо известно европейским путешественникам в Китае и Японии, где использование фекалий в качестве удобрений делает различные источники водоснабжения (где они не фильтруются и не дезинфицируются) и всю зелень небезопасными из-за микробов тифа. Более того, сельскохозяйственные культуры, не предназначенные для употребления человеком, но выращенные на землях, орошаемых сточными водами, содержащими возбудители тифа и т. д., опасны для работы с ними людей; даже их хранение может привести к распространению инфекции. Очевидно, поэтому, что перед использованием весь объем сточных вод должен быть тем или иным образом продезинфицирован, если не отфильтрован. Метод утилизации сточных вод и использование для орошения стоков после простого отстаивания в септиках кажутся уязвимыми для критики. Очистные сооружения недостаточно эффективны для удовлетворения современных требований санитарной науки; а иловая площадка неизбежно станет рассадником мух, если не превратится в невыносимый источник неприятных запахов. Монтеррей представляется подходящим местом для внедрения ликвефакционного танка (септик-танка) с капельными биофильтрами и вторичным отстойником, причем сточная жидкость должна дезинфицироваться перед поступлением в последний. После этого сток можно было бы безопасно использовать для орошения культур, не употребляемых человеком в сыром виде. Автор не понимает, каким образом предложенный метод может выполнить заявленную цель — распределять по земле стоки, которые будут «безопасными и прозрачными», и каким образом можно достичь сколько-нибудь существенной степени очистки в предусмотренных отстойниках. Хотя в настоящей статье описано немало того, что вызывает нарекания, в ней есть и многое заслуживающее похвалы. Система водоснабжения с ее резервуарами и т. д. представляется превосходной; а методы строительства, позволившие сократить расходы на опалубку, весьма интересны. Озеленение и благоустройство территории над перекрытиями резервуаров неизбежно принесут пользу населению и популяризируют это сооружение. Рудольф Мейер, член Американского общества гражданских инженеров (в письменной форме).— Автор, выступая в качестве инженера от Правительства (гарантировавшего концессионерам валовую доходность в размере 10% годовых на вложенный капитал) и в качестве инспектора различных сооружений, имел исключительную возможность ознакомиться не только с их строительством, но и с событиями, предшествовавшими выдаче окончательной концессии, на основании которой они были построены и будут расширяться. Чтобы оценить степень, в которой различные инженеры в свое время внесли свой вклад в проектирование этих сооружений, автор счел целесообразным представить полный отчет обо всех вопросах, связанных с зарождением проекта, изысканиями, обследованиями, испытаниями и т. д., предшествовавшими принятию текущих планов. Данные о прошлых изысканиях, планах и концессиях, срок действия которых к настоящему времени истек, были получены из правительственных архивов. Они относятся к периодам до привлечения г-на Конвея, до привлечения концессионерами г-на Скайлера и до участия г-на Бинкли в этом проекте, и приводятся здесь в качестве дополнения к информации, содержащейся в статье. Сэмюэл М. Грей, член Американского общества гражданских инженеров, действовавший в интересах некоторых американских капиталистов (которых полковник Дж. А. Робертсон из Монтеррея склонил к изучению достоинств приобретенной им концессии на строительство этих сооружений), руководствуясь предложением Правительства обеспечить город водой путем перекрытия паводковых вод реки Санта-Катарина плотиной в узком ущелье, через которое поток вырывается из Сьерры примерно в восьми милях от города, выполнил несколько промеров глубин и изыскания площадок под резервуары в первых двух каньонах с отвесными скалами вверх по реке, а также подготовил и представил Правительству несколько альтернативных проектов, помимо упомянутого г-ном Скайлером. Г-н Грей определил несколько различных створов плотины, его изыскания продолжались около двух лет и в конечном итоге были прекращены после того, как он разработал общую схему полной сети водопроводных и канализационных сетей для города, по причине нежелания Правительства в то время (примерно в 1897 году) предоставлять какие-либо гарантии по облигациям или доходам концессионеру или его правопреемникам. Г-н Грей не поддерживал общую схему аккумулирования паводковых вод в качестве источника водоснабжения, но настоятельно рекомендовал Правительству обратить внимание на большие преимущества получения воды из подземного потока в реке с помощью инфильтрационной галереи, устроенной в водоносных гравийно-песчаных отложениях в каньоне Санта-Катарина (всего в нескольких милях выше по течению от места, где г-н Бинкли впоследствии заложил свои скважины поперек реки). Он предложил использовать крутой уклон реки на изгибе каньона и из нижней точки проложить туннель через выступающий скальный отрог, который, хотя и начинался значительно выше обычного уровня паводков, заканчивался бы в водоносном гравии на достаточной глубине ниже поверхности русла реки для перехвата части подземного стока. Г-н Грей в ходе изысканий, выполненных под его руководством Натаниэлем Тернером, членом Американского общества гражданских инженеров, установил наличие обильного подземного стока, и на месте предполагаемого туннеля фактически начались работы. Результаты изысканий г-на Грея были предоставлены в распоряжение Messrs. Mackenzie, Mann & Co. г-ном Робертсоном, в офисе которого г-н Бинкли подготовил первые планы, представленные им на утверждение Правительства. После изысканий г-на Грея господа Маккин и Диллон (Ф. Х. Диллон, ассоциированный член Американского общества гражданских инженеров) по контракту с Правительством подготовили следующие планы: для плотины в каньоне Санта-Катарина; для трубопровода, аналогичного предложенному г-ном Греем, к резервуару и отстойнику на левом берегу реки (на небольшом расстоянии выше места, где впоследствии г-ном Бинкли была устроена временная насосная станция), но на ровной площадке над уступом, окаймляющим реку, практически на той же отметке, что и существующие резервуары высокого давления; для полной сети водопроводных и канализационных труб в городе с указанием примерного направления отвода сточных вод посредством их сброса в реку или распределения по пригодным землям, местоположение которых должно было определяться позже; а также полный комплект спецификаций. На основе этих данных путем публикации были запрошены предложения, и были получены запросы от нескольких сторон. В конце концов господа Стокер и Уокер из Скрантона (шт. Пенсильвания) вступили в переговоры с Правительством, и нынешняя концессия была согласована и предоставлена. Господа Стокер и Уокер привлекли покойного Э. Шермана Гулда, члена Американского общества гражданских инженеров, для подготовки проекта аккумулирующей плотины в каньоне Санта-Катарина и представили планы водоснабжения и канализации города, слегка изменив первоначальные планы господ Маккина и Диллона. Осенью 1905 года концессия была приобретена компанией Mackenzie, Mann & Co. из Торонто (Канада) вместе со всеми планами и т. д., представленными первоначальными концессионерами. Новые концессионеры заявили, что они вновь изучат всю ситуацию с целью представления измененных планов сооружений. Г-н Скайлер в интересах новых владельцев нанес один краткий визит в Монтеррей, когда проекты г-на Грея были доведены до его сведения, и автор имел возможность показать ему начатый туннель. Г-н Скайлер уехал в Бразилию и не возвращался до февраля 1906 года, когда его сопровождал Главный инженер, назначенный концессионерами. Затем господа Скайлер и Бинкли подготовили планы систем водоснабжения и канализации в городе, а также временного водоснабжения с закачкой воды в Сан-Херонимо, примерно в двух милях вверх по реке. Новые планы городских работ в целом следовали общей компоновке г-на Грея, причем основным отличием было то, что основные резервуары для постоянного водоснабжения располагались на юге, а не на западе. Это изменение было обусловлено результатами изысканий, выполненных во время отсутствия г-на Скайлера в Бразилии г-ном Ф. С. Хайдом, бывшим инженером-гидротехником гидроэлектростанции в Нексаксе, который в сопровождении автора посетил весь водосборный бассейн реки Санта-Катарина в октябре 1905 года в поисках подходящих створов плотин и перспектив развития энергетики. Г-н Хайд распространил свои исследования на каньон Сантьяго к юго-востоку от города, в конечном итоге рекомендовав подавать воду из этого каньона, а также пробурить скважины в различных точках реки Санта-Катарина между Сан-Херонимо и входом в каньон и испытать их откачкой с целью определения уровней и выяснения доступного объема подземного стока для определения местоположения инфильтрационной галереи достаточно высоко по реке, чтобы обеспечить самотечную подачу и хороший напор в городе. Учитывая отчет г-на Хайда и по результатам визита в каньон Сантьяго, г-н Скайлер решил разместить резервуары к югу от города, намереваясь подавать воду с юго-востока, из родников в каньоне Сантьяго, а также посредством инфильтрации из Санта-Катарины, причем его схема водоснабжения и схема г-на Бинкли предусматривали одинаковый напор по всему городу. Для обеспечения водоснабжения во время строительства и частичного удовлетворения потребностей города г-н Бинкли по прибытии решил установить временную насосную станцию у ближайшей к городу скважины в реке, начатой по указанию г-на Хайда в Сан-Херонимо. Эта скважина располагалась в пределах зоны затопления при высоких паводках, на низком берегу у подножия конгломератового уступа высотой около 20 футов, ограничивавшего террасу, которая находилась выше уровня любых паводков. Она находилась на том же берегу реки, что и город, а на террасе выше имелось достаточное количество пригодной земли для устройства резервуара. Чуть более короткая трасса трубопровода обеспечивалась за счет пересечения реки, строительства резервуара (прочной железобетонной конструкции со сводчатым перекрытием) на противоположном берегу, прокладки трубопровода вдоль этого берега почти до самого города и последующего обратного пересечения; однако в результате после паводка в августе 1909 года, в ходе которого речные переходы были разрушены, резервуар остался изолированным на другом берегу реки от города, хотя он предназначался для формирования части постоянных сооружений и выполнения роли компенсационного резервуара для выравнивания давления системы высокого давления. К счастью, насосная станция, более крупные насосы и котлы были перенесены вверх по склону (после быстрого подъема воды в реке 10 августа 1909 года) к новым скважинам, устроенным г-ном Конвеем на линии предполагаемого продолжения инфильтрационной галереи. Однако резервуар остался стоять в одиночестве на другом берегу реки, и его полезность не будет восстановлена до тех пор, пока через реку не будет проложен новый трубопровод, восстанавливающий его связь с линией новых насосов и новым постоянным трубопроводом, который должен быть проложен по северному берегу от насосной станции до города. Это избавит Монтеррей от постоянной угрозы водного голода. В настоящее время его два главных источника водоснабжения могут быть перерезаны неожиданными паводками, подобными паводкам 1909 и 1910 годов, поскольку оба водовода пересекают реку, и хотя паводком был унесен только чугунный трубопровод, соединяющий с водоснабжением из Эстансуэлы, бетонный акведук низконапорного водоснабжения Сан-Херонимо подвергся серьезной угрозе. Такие риски слишком велики, чтобы нести их в течение какого-либо длительного времени; кроме того, череда засушливых лет привела бы к такому сокращению водоснабжения из Эстансуэлы, которое потребовало бы дополнительного резерва в виде насосных станций, использующих подземный сток реки, подобно тому, что уже существует в Сан-Херонимо. Впоследствии господа Скайлер и Бинкли представили предварительные планы и продольные профили спроектированного бетонного самотечного акведука от Эстансуэлы до резервуара к югу от города, а г-н Бинкли представил планы выемки для двух резервуаров, из которых был построен только один, причем по проектам г-на Конвея. Стивен Э. Киффер, член Американского общества гражданских инженеров, был уполномочен г-ном Бинкли пересмотреть планы водоснабжения и канализации. Южная половина была утверждена Правительством и выполнена по его планам; северная часть впоследствии была пересмотрена г-ном Конвеем и частично построена. Окончательная доработка проекта инфильтрационной галереи в Сан-Херонимо в качестве низконапорного самотечного водоснабжения, разделение города на районы высокого и низкого давления, соответствующие двум источникам, с одним резервуаром к югу от города вместо двух и вторым на западе у Обиспадо, полная детализация обеих этих самотечных схем и всей схемы канализации, а также изменения, внесенные в городские работы для северной половины, несомненно, принадлежат г-ну Конвею, независимо от общих взглядов, которых могли придерживаться по этим вопросам другие инженеры. В марте 1910 года г-н Конвей покинул Монтеррей, причем все основные работы были завершены. С тех пор Висенте Сауседо, ассоциированный член Американского общества гражданских инженеров, проложил множество дополнительных водопроводных и канализационных сетей в северной части города и завершает работы по ликвидации последствий непреодолимой силы (force majeure), вызванных разрушениями в районах вдоль берегов рек в результате чрезвычайных паводков. Автор, имевший возможность наблюдать за усердными усилиями различных инженеров, связанных с этими работами, в ходе их проектирования и строительства, приведшими, без сомнения, к созданию первых в своем роде сооружений в Мексике, был побужден написать это обсуждение, чтобы четко показать долю каждого из них. Опасения г-на Питкетли относительно адекватности принятой системы вентиляции не оправдались, отчасти, возможно, потому, что дома, хотя обычно и одноэтажные, имеют настолько высокие потолки, что верхи их вентиляционных труб обычно выше вентиляционных колодцев в оголовках внутриквартальных ответвлений канализации. Джордж Роберт Грэм Конвей, член Американского общества гражданских инженеров (в письменной форме).— Автор сожалеет, что некоторые особенности сооружений, описанных в этой статье, не вызвали стольких полезных критических замечаний, на которые он рассчитывал, и поэтому его замечания ограничиваются лишь несколькими затронутыми вопросами. Он особенно признателен господам Скайлеру, Мейеру и Сауседо за добавление ценной дополнительной информации к статье, но сожалеет, что не может поддержать г-на Бинкли в его утверждении о том, что «весь общий проект системы, а также масштабные гидрологические исследования и окончательный выбор источников водоснабжения были завершены в 1906 году» и т. д. 1 мая 1907 года, когда автор принял на себя ответственность в качестве Главного инженера, он, к сожалению, столкнулся с тем фактом, что в наличии имелось очень мало данных и лишь несколько предварительных и неполных планов. Его первой обязанностью было подготовить отчет об окончательных источниках водоснабжения, и рекомендации, сделанные в его отчете (датированном 12 июля), получили одобрение г-на (ныне сэра Уильяма) Маккензи в том же месяце. Окончательные планы, на основании которых было окончательно получено одобрение Правительства штата, были подготовлены автором летом 1907 года, представлены Губернатору штата ген. Бернардо Рейесу 19 октября и получили его одобрение 12 декабря 1907 года. Никакие сооружения с такой долгой предысторией, как в Монтеррее, не могут по праву считаться заслугой какого-то одного человека; многие инженеры внесли свой вклад в конечный результат, и автор охотно признает свою признательность способным людям, которые в течение десяти лет до строительства сооружений исследовали конкретные проблемы, с которыми пришлось столкнуться, — проблемы не только инженерного и физического характера, но и расового и финансового. Однако ответственность за строительство сооружений в их нынешнем виде и доведение их до практически завершенного состояния легла на плечи автора. Господа Питкетли и Хаммонд критиковали обоснование расчетов, на которых была спроектирована канализационная система. При рассмотрении этой проблемы необходимо помнить, что при проектировании этой системы практически не было информации, на которую можно было бы опереться при расчетах; и автор считал, что самым мудрым решением будет заложиться на значительный рост и предусмотреть большой запас прочности. При проектировании канализационной системы в старых и устоявшихся населенных пунктах инженер обычно имеет возможность собрать значительный объем информации о предполагаемом расходе сточных вод, который необходимо обеспечить. В Монтеррее это количество было абсолютно неизвестным. Практика автора в других местах заключалась в предположении, что около 8% от общего суточного сброса сточных вод будет стекать за один час; и, судя по многим графикам, построенным им в отношении стока сточных вод в британских городах, этот показатель представляется ему приблизительно правильным. Однако в Монтеррее старые мексиканские традиции быстро меняются, и город становится одним из наиболее американизированных в Мексике; старые одноэтажные дома со временем уступят место многоэтажным зданиям — это изменение уже заметно и происходило в течение последних нескольких лет, особенно в деловой части города. Принимая эти факты во внимание, считается, что для компании, чья концессия длится 99 лет, было бы не только плохим инженерным решением, но и плохим бизнесом предусмотреть такие маленькие канализационные трубы, как 6 дюймов, которые рекомендует г-н Хаммонд, а затем по условиям концессии столкнуться с необходимостью перекладывать трубы на больший диаметр в будущем, понеся тем временем дополнительные капитальные затраты, на которые не распространялись бы никакие правительственные гарантии и от которых не было бы получено дополнительного дохода. В такого рода вопросах необходимо держать в поле зрения не только техническую, но и коммерческую сторону вопроса, и этот момент автор должен откровенно признать, всегда серьезно учитывал. Опыт автора в отношении метода вентиляции канализационных сетей с помощью высоких труб насчитывает много лет, и он по-прежнему утверждает, что ни одна другая система не дает столь удовлетворительных результатов. В этом мнении он находит значительную поддержку в недавней статье о «Салисберийском водоотведении» г-на В. Дж. Э. Бини [11], написанной после того, как была смонтирована система в Монтеррее, в которой приведены результаты серии экспериментов, проводившихся в 1906–1907 годах. В Салисбери (Англия) 68 вентиляционных труб с внутренним диаметром 6 дюймов и высотой 30 футов были подключены к главному коллектору с помощью 6-дюймовых керамических труб. Они были установлены на расстоянии около 540 футов друг от друга, и на основании тщательных показаний анемометра были сделаны следующие выводы: [11] Minutes of Proceedings, Inst. C. E., Vol. CLXXXI, p. 317. (1) Что четыре вентиляционные трубы, расположенные в нижней части города, действовали иногда как притоки воздуха, а иногда как вытяжки, а остальные шестьдесят четыре действовали как вытяжки воздуха. (2) Что средняя скорость выходящего из этих труб воздуха составляла 3,2 фута в секунду, что соответствует циркуляции 3 600 000 кубических футов воздуха в сутки, или достаточному объему для смены воздуха в коллекторах каждые 10 минут. (3) Что средняя скорость воздушного потока в вентиляционной трубе увеличивается с размером коллектора, к которому она подключена, составляя в среднем 2,4 фута в секунду для 7-дюймового коллектора, 3,6 фута в секунду для 9-дюймового коллектора, 3,7 фута в секунду для 12-дюймового коллектора и 4,1 фута в секунду для 15-дюймового коллектора в этих экспериментах. (4) Что тяга в трубе в очень большой степени зависит от ветра, достигая минимума в тихий день, и поэтому может быть легко увеличена за счет использования подходящего дефлектора. (5) Что тяга очень мало зависит от уклонов коллекторов. Ожидалось, что в вентиляционных трубах, установленных в связи с верхним концом коллектора, уложенного с крутым уклоном, будет получена сильная тяга. Однако никакой прямой связи обнаружить не удалось. В результате этих экспериментов г-н Бини вполне справедливо пришел к выводу, что данная система вентиляции эффективна. Г-н Хаммонд ожидает, что система домовых соединительных сифонов в Монтеррее приведет к плачевным результатам, но автор видел эту систему в работе в самых разных городах с превосходными результатами. Он считает, что она соответствует лучшей практике наиболее выдающихся специалистов по санитарии за последние 20 лет, и ему не нужно оправдываться за внедрение этой системы в Монтеррее. Что касается резюме г-на Хаммонда о преимуществах бетонных труб для строительства канализации, автор полностью с ним согласен и с готовностью внедрил бы их на протяжении всей системы Монтеррея, если бы не тот факт, что на ранних этапах строительства было чрезвычайно сложно достать подходящий песок для их производства, и возникли бы значительные задержки, если бы использовалась полная сеть таких труб. Его более поздний опыт в Монтеррее, когда проблема с песком была решена, наглядно показал, что бетонные трубы могут быть уложены с гораздо меньшими затратами, чем глиняные. И г-н Питкетли, и г-н Хаммонд упоминают систему ликвефакционных танков (септиков), используемых в Монтеррее перед сбросом сточных вод на поля орошения, и оба выражают сомнения в их эффективности. Автор в настоящее время находится на расстоянии многих тысяч миль от своей библиотеки и записей и не может цитировать источники («главы и стихи») так точно, как ему хотелось бы, чтобы подтвердить свои взгляды на то, что принятая система была адекватной для работы с такой системой, как в Монтеррее. Необходимо отметить, что речь шла не только о том, чтобы не допустить превращения сточных вод в источник антисанитарии, но и о том, чтобы сточные воды плюс большое количество избыточной воды использовались с выгодой для орошения. С этой целью Компания — точнее, ее дочерняя компания Monterrey Railway, Light, and Power Company — получила под свой контроль 2 246 акров прекраснейших пахотных земель с практически идеальными условиями естественного дренажа, так что эти земли могли быть использованы для получения прибыльного дохода от использования сточных вод. Соответственно, сбросной коллектор был спроектирован так, чтобы пропускать достаточное количество воды и сточных вод для орошения примерно 2 500 акров земли, каторая площадь в дальнейшем, при необходимости, могла быть значительно расширена. Большинство авторитетных специалистов в настоящее время сходятся во мнении, что перед сбросом сточных вод на землю требуется предварительная обработка для удаления как можно большего количества взвешенных веществ с последующим их уменьшением путем осаждения в ликвефакционных танках или септиках, с тем чтобы количество веществ, остающихся в сточной жидкости, было настолько малым и мелкодисперсным, чтобы они могли легко разлагаться и окисляться в результате бактериального воздействия без риска засорения поверхности или пор земли, на которую они могут сбрасываться. [12] [12] See Raikes, "Sewage Disposal Works," pages 97-98. Г-н Питкетли цитирует господ Уотсона и О'Шонесси, которые в своих показаниях перед Королевской комиссией по очистке сточных вод заявили, что в септиках разлагается не более 10% твердых веществ, однако следует помнить, что во многих других местах перед той же Комиссией давались показания, свидетельствующие о том, что на практике достигался показатель от 25 до 30%. Г-н Дж. Д. Уотсон в своей статье «Очистные сооружения сточных вод Бирмингема» [13], зачитанной в марте 1910 года, указывает, что: [13] Minutes of Proceedings, Inst. C. E., Vol. CLXXXI, p. 259. «Многократно критикуемые поля орошения все еще могут рассматриваться (при благоприятных условиях) как один из лучших методов утилизации сточных вод. Могут существовать различные мнения относительно того, какие условия являются благоприятными, тем более что условия неизбежно сильно различаются в зависимости от местности; тем не менее можно предположить, что при наличии 1 акра пригодной земли на 100 человек, как в Берлине и нескольких других крупных городах, эффективно работающие поля орошения, если судить исключительно по стандарту получаемого стока, по-прежнему занимают лидирующее положение. Стоки с таких полей отличаются примечательно малым количеством микроорганизмов, низким содержанием альбуминоидного аммиака и неизменным характером». Предполагая, что для нужд канализования было доступно не более 2 000 акров орошаемой земли в Монтеррее, эта площадь соответствовала бы очистке сточных вод нынешнего населения в количестве не более 45 человек на акр, а исходя из проектного расчета, то есть на 200 000 человек населения, это составляет не более 100 человек на акр. На многих полях орошения в континентальной Европе число обслуживаемых лиц на акр колеблется от 80 до 200; например, в Бреслау оно составляет 187, в Берлине — 105, в Брауншвейге — 88, а в Штеглице — 185. Что касается сельскохозяйственных культур, выращиваемых на земле, очень хорошие результаты были получены при выращивании кукурузы, причем с площади в 500 акров в период, когда автор отвечал за сооружения, снималось по два отличных урожая в год. Он также намеревался выращивать люцерну и превратить часть земли в рощу пекана, и хотя он не разделяет опасностей ни г-на Питкетли, ни г-на Хаммонда в отношении выращивания корнеплодов, он считает выращивание люцерны, кукурузы, овса, ячча, пекана и фруктовых деревьев весьма подходящим для этой земли, которая представляет собой глубокий плодородный суглинок глубиной от 4 до 8 футов, залегающий на упомянутой в статье формации «сильяр» (местный известковый туф). За последние 18 лет автор видел множество полей орошения, на которых выращивались корнеплоды превосходного качества, и в отношении их использования никогда не возникало ни малейших подозрений. Что касается применения монолитной формы для строительства Южного резервуара, автор настолько убежден в ее экономичности, что, если бы ему пришлось строить этот резервуар заново, он применил бы тот же метод. Г-н Бинкли, привлекая внимание к методу строительства, упустил из виду тот факт, что стоимость опалубки для резервуара глубиной 30 футов была весьма серьезной статьей расходов и оправдывала применение этого нового метода не только из соображений экономичности, но и благодаря скорости строительства; в то время как в случае с резервуаром Обиспадо, который гораздо мельче, можно было использовать и были использованы более простые формы. Замечания г-на Сауседо относительно повторения чрезвычайных паводков августа 1909 года в сентябре 1910 года представляют особый интерес и показывают, насколько ненормальными являются условия в столь засушливом районе Мексики, как штат Нуэво-Леон. Автор считает эти два паводка одними из самых поучительных в Северной Америке, особенно если вспомнить, что до 1909 года среднегодовое количество осадков за 15-летний период составляло менее 22 дюймов в год. TABLE 18.—Comparison of Volume of Floods, Etc. River.Drainage area, in square miles.Maximum recorded flow, in cu. ft. per sec.Cu. ft. /sec. per square mile.Annual amount of rainfall.   Santa Catarina, Monterrey, August 27th, 1907 544 235,000 432 22 Estanzuela, near Monterrey, August 28th, 1909 3.5 2,900 825 25 Tansa, India52.535,000666.7101 Krishna, India345118,000342.6258 Coquitlam River, Vancouver10012,000120147-189 Sweetwater, Cal.18618,15099... Delaware, Lambertville, N. J.6,820250,00036.545 Colorado, Austin, Tex.37,000123,0003.324.5 Ohio, Cairo, Ill.214,000700,0003.354.9 Таблица 18, составленная автором, показывает, насколько экстремальными были паводки 1909 года по сравнению с паводками на других реках, в то время как паводки 1910 года, упомянутые г-ном Сауседо, хотя и не столь масштабные, судя по всему, достигли интенсивности стока около 300 куб. футов в секунду на кв. милю водосборной площади. Автор согласен с г-ном Сауседо в том, что в полузасушливых регионах Мексики и Южных штатов, а также в Индии возможность таких аномальных паводков является важным фактором при проектировании гидротехнических сооружений. Изменения в этом документе Примечание переписчика: Добавлено оглавление. Пустые страницы удалены. Иллюстрации могли быть перемещены. Обнаруженные ошибки пунктуации издателя исправлены. Некоторые широкие таблицы были переформатированы в более узкие эквиваленты с заменой некоторых слов общепринятыми сокращениями и, возможно, ключом. Некоторые знаки повтора (дито) были заменены представленными ими словами. Кроме того, были внесены следующие изменения или исправления: стр. 501: but the tampers had had[del 2nd had] previous experience стр. 508: shown on Plates VI to IX[VI, VII, VIII, IX[to accomodate links]] стр. 516: at this place there is a considererable[considerable] area стр. 538: based on the following rates and and[del 2nd and] percentages стр. 579: by crossing the river, build-the[building the] reservoir стр. 550: [Для Таблицы 14: добавлено «Общая стоимость материалов»] стр. 566: respectively (Fig. 5)[(Fig. 4)], together with lack of стр. 584: [Таблица 17 переименована в Таблицу 18 во избежание дублирования.] стр. 584: Table 17[18], compiled by the writer, shows how very extreme Start of text. back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back back