Введение

Американский проект в области гражданского строительства.

План туннелей и резервуаров (сокращенно TARP, более известный как Проект глубокого туннеля или Чикагский глубокий туннель) – масштабный проект в области гражданского строительства, направленный на снижение риска наводнений в районе столичного Чикаго и уменьшение негативного воздействия сброса неочищенных сточных вод в озеро Мичиган путем перенаправления ливневых и бытовых сточных вод во временные накопительные резервуары. Этот мегапроект является одним из крупнейших проектов гражданского строительства, когда-либо реализованных по масштабу, стоимости и продолжительности. Проект был инициирован в середине 1970-х годов и находится под управлением Округа восстановления вод Большого Чикаго. Полное завершение системы ожидается не ранее 2029 года, однако значительные участки системы уже введены в эксплуатацию и функционируют в настоящее время. За 30 лет строительства на проект было потрачено свыше 3 миллиардов долларов.

19 век

Проект глубокого туннеля – последний в серии инженерно-строительных проектов, начатых в 1834 году. Многие проблемы, с которыми сталкивается город Чикаго, напрямую связаны с его низменной топографией и тем фактом, что город в значительной степени построен на болотах или влажных лугах. Это, в сочетании с умеренным влажным климатом и освоением человеком открытых территорий, приводит к значительному поверхностному стоку воды. Озеро Мичиган оказалось неэффективным для отвода сточных вод из города, и во время грозы водяные насосы, обеспечивавшие чикагцев питьевой водой, загрязнялись стоками. Хотя эта система не вызвала эпидемий (см. миф об эпидемии холеры в Чикаго 1885 года), вскоре стало очевидно, что канализационную систему необходимо направить в сторону от озера Мичиган, чтобы удовлетворить растущие санитарные потребности населения. В период с 1864 по 1867 год, под руководством Эллиса С. Чесбро, город построил двухмильный Чикагский озерный туннель к новому водозабору, расположенному дальше от берега. Рабочие начали прокладку туннеля с двух сторон – от водозабора и от берега – работая в две смены в день. Глину и землю вывозили мулами по рельсам. Каменщики облицевали туннель диаметром пять футов двумя слоями кирпича. Бригады, работавшие со стороны озера и берега, встретились в ноябре 1866 года, с расхождением менее чем в семь дюймов. В 1874 году был проложен второй туннель. В 1871 году завершили углубление Иллинойсско-Мичиганского канала, чтобы изменить направление течения реки Чикаго и отводить разбавленные сточные воды на юго-запад, от озера Мичиган. Однако канал мог сбрасывать воду в реку Де-Плейнс только в сухую погоду; во время сильных дождей Де-Плейнс выходил из берегов и переливался обратно в канал, меняя направление течения. В 1900 году, для улучшения санитарных условий, течение главной ветви реки Чикаго было навсегда изменено с помощью строительства Чикагского санитарно-корабельного канала. Это еще больше улучшило санитарное состояние озера Мичиган и помогло предотвратить новые опасения, связанные с распространением заболеваний через воду.

20 век

Строительство санитарного и судового каналов (1892–1900), расширение канала Северного берега (1907–1910), строительство канала Кал-Саг (1911–1922) и строительство шлюзов у устья реки Чикаго (1933–1938) внесли дальнейший вклад в улучшение санитарной ситуации того времени. Эти проекты предотвратили дальнейшее попадание сточных вод в озеро Мичиган. Кроме того, эти проекты обеспечили приток свежей воды из озера во внутренние водные пути для дополнительного разбавления уже содержащихся в них сточных вод. Окружающие сельскохозяйственные угодья также участвовали в проектах по борьбе с паводками. Закон штата Иллинойс об осушении сельскохозяйственных земель 1879 года учредил водоотводные округа, которые обычно назывались по названию осушаемого бассейна, например, Дренажный округ реки Фокс. После Второй мировой войны пригородные поселения осознали преимущества разделения ливневых и бытовых сточных вод и начали строительство отдельных канализационных и ливневых сетей. Основное преимущество разделения сточных потоков заключается в том, что ливневые воды требуют меньше очистки, чем бытовые сточные воды, перед возвращением в окружающую среду. Ущерб от наводнений значительно возрос после 1938 года, когда окружающие естественные водосточные территории были утрачены из-за застройки и человеческой деятельности. Серьезные наводнения в районе Чикаго происходили в 1849, 1855, 1885, 1938, 1952, 1954, 1957, 1961, 1973, 1979, 1986, 1987, 1996, 2007 и 2008 годах, однако большинство рекордно высоких уровней воды наблюдались после 1948 года. В 1960-х годах концепция «Глубокого туннеля» была изучена и рекомендована как решение продолжающихся проблем с наводнениями.

Статус

Первый этап, создание дренажных туннелей диаметром от до 106,68 м под землей, был принят в 1972 году, начался в 1975 году и был завершен и введен в эксплуатацию к 2006 году. Вторая фаза, создание водохранилищ, предназначенных главным образом для борьбы с наводнениями, продолжается, с ожидаемой датой завершения в 2029 году. В настоящее время в самих туннелях можно хранить и удерживать до сточных вод в ожидании обработки на очистных сооружениях, которые выпускают очищенную воду в реки Калумет и Де-Плейнс. Дополнительные сточные воды хранятся в Торнтонском объединенном водохранилище и водохранилище Глории Алито Маевски возле международного аэропорта О’Хара. Резервуар МакКук был завершен в 2017 году и будет расширен до 2029 года. Поскольку резервуары созданы на месте законсервированных карьеров, строительство задерживалось из-за снижения спроса на добываемый гравий. После завершения строительства система TARP будет иметь емкость хранения .

Резервуары

Название Местоположение Координаты Максимальная емкость (в галлонах) Статус Примечания
Водохранилище Глория Алито Маевски Эльк Гроув Виллидж, Ил 350 000 000 Завершено в 1998 году.
Резервуар МакКук МакКук, Иллинойс 3 500 000 000 Первая фаза завершена в 2017 году. Вторая фаза расширит емкость резервуара до 10 миллиардов галлонов к 2029 году.
Торнтонский композитный резервуар Торнтон, Иллинойс 7 900 000 000 Завершен в 2015 году. Ранее являлся частью карьера Торнтон.

Эффекты

Из-за неблагоприятных погодных условий водохозяйственные службы были вынуждены сбрасывать избыточные сточные воды в озеро и реку, чтобы предотвратить затопление. Частота подобных инцидентов снизилась по мере ввода в эксплуатацию всё большей части системы глубоких туннелей. Чикагская река, долгое время считавшаяся открытой канализацией, теперь является домом для более чем 60 видов рыб и привлекает разнообразную дикую природу вдоль берегов. На многих участках набережной активно ведётся строительство. Плавание на каноэ вновь разрешено на этом водном пути, однако купание по-прежнему запрещено из-за высокого уровня загрязнения. 3 октября 1986 года сильный ливень обрушился на южную часть зоны глубоких туннелей, выпав несколько дюймов дождя за короткий период времени. Система глубоких туннелей удовлетворительно справилась с поглощением избыточной воды, однако вода внутри самой системы устремилась мимо северной стороны Чикаго и вблизи храма Бахаи в Уилметте. В обоих местах были зафиксированы гейзеры высотой более 19,81 метра, продолжавшиеся до часа, поскольку вода более равномерно распределялась по системе. Гейзер высотой 9,14 метра вырвался в центре города на углу улиц Джефферсон и Монро, заблокировав женщину в её автомобиле, который быстро заполнился водой. Впоследствии была установлена система водонепроницаемых переборок для предотвращения повторения подобного происшествия. Во время Чикагского наводнения 1992 года вода из Чикагской реки, проникшая в давно неиспользуемую подземную грузовую тоннельную систему, в конечном итоге была слита в сеть глубоких туннелей, которая всё ещё находилась в стадии строительства. После ввода туннелей в эксплуатацию количество сбросов комбинированных канализационных стоков сократилось в среднем со 100 до 50 дней в год. С момента запуска водохранилища Торнтон в 2015 году сбросы комбинированных канализационных стоков были практически устранены.