wrocławski SZW, źródła zasilania w wodę, sieć wodociągowa, dostawa i zużycie wody Justyna GŁOWACKA *, Halina HOTLOŚ ** ZASILANIE WROCŁAWIA W WODĘ HISTORIA I WSPÓŁCZESNOŚĆ W pracy przedstawiono zmiany zachodzące we wrocławskim systemie zaopatrzenia w wodę od momentu jego powstania do czasów współczesnych. W przeglądzie historycznym scharakteryzowano sieć wodociągową oraz źródła zasilania miasta w wodę pod kątem ich lokalizacji, wydajności oraz rodzaju wody wtłaczanej do sieci wodociągowej. Omówiono zasięg oddziaływania pierwszych wrocławskich czerpalni. Zaprezentowano bilans dostawy i zużycia wody dla Wrocławia w latach 1993 2001, uwzględniając m. in. ilość wody ujmowanej, wtłaczanej do sieci oraz sprzedanej. 1. WSTĘP Założony w X w. Wrocław rozrastał się i w XIV w. był już miastem liczącym 14 tysięcy mieszkańców [3]. Dalszy rozwój miasta wymagał między innymi stworzenia infrastruktury wodociągowej, zapewniającej utrzymanie podstawowych warunków sanitarnych i umożliwiającej rozpoczęcie działalności przemysłowej. Już w XIII w. Wrocław otrzymał prawo do ujmowania wody z Odry i Oławy. W następnym stuleciu wybudowano pierwszą czerpalnię wody, zwaną Kołem Wodnym lub Czerpalnią Wielką. Kolejne dwie czerpalnie (Macieja i Kocia) powstały w XVI w. Urządzenia te zaopatrywały Wrocław w wodę nieoczyszczoną, przeznaczoną głównie do celów gospodarczych i przeciwpożarowych. Wodę do spożycia ujmowano ze studzien kopanych. Procesy oczyszczania wody (sedymentację i filtrację powolną) zastosowano po raz pierwszy na większą skalę w ZUW * STS II go stopnia, Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 9, 50 377 Wrocław. ** Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, pl. Grunwaldzki 9, 50 377 Wrocław.
190 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ Na Grobli, włączonym do eksploatacji w 1871 r. Do 1901 r. wrocławski system zaopatrzenia w wodę (SZW) funkcjonował dostarczając mieszkańcom miasta wyłącznie wodę powierzchniową. Wówczas zaczęto wykorzystywać wodę podziemną, a w latach 20. wodę infiltracyjną. Działania wojenne były przyczyną wielu uszkodzeń elementów systemu zaopatrzenia w wodę i spadku jego wydajności. W latach powojennych nastąpił znaczny wzrost liczby ludności zamieszkującej Wrocław, skutkujący zwiększeniem się potrzeb wodnych. Dlatego też w 1982 r. oddano do użytku ZUW Mokry Dwór, w którym oczyszczana jest woda powierzchniowa z rzeki Oławy, zasilanej wodą z Nysy Kłodzkiej [1]. Współcześnie wrocławski SZW dostarcza wodę do 635-tysięcznej aglomeracji, w ciągu doby tłocząc do sieci wodociągowej średnio 120 tys. m 3 wody pochodzącej z trzech źródeł zasilania (ZUW Na Grobli, ZUW Mokry Dwór, SUW Leśnica ) [1]. W pracy szczegółowo przedstawiono zmiany wielkości zużycia i dostawy wody do miasta w latach 1993 2001. 2. ŹRÓDŁA ZASILANIA WROCŁAWIA W WODĘ PRZEGLĄD HISTORYCZNY Pierwsze czerpalnie wrocławskie (Wielka i Macieja) zlokalizowane były nad Odrą, na północy szesnastowiecznego Wrocławia, którego terytorium stanowił w przybliżeniu obszar obecnego Starego Miasta. Wielka umiejscowiona była u wylotu ul. Kiełbaśniczej, a Macieja naprzeciwko dzisiejszego Ossolineum (ul. Szewska). Od strony wschodniej Wrocław zaopatrywany był w wodę przez Czerpalnię Kocią, wybudowaną na tzw. Kociej Górce (okolica dzisiejszej Galerii Dominikańskiej) przy nieistniejącym już korycie Oławy, połączonym kanałem z Odrą. Ujmowana woda podnoszona była za pomocą kół wodnych i doprowadzana do zbiorników górnych, a następnie dostarczana do miasta poprzez sieć przewodów. Z czasem koła wodne zaczęto zastępować pompami tłokowymi, od XIX w. napędzanymi za pomocą maszyn parowych. Zmiany wydajności czerpalni, traktowane jako ilość wody kierowanej do przewodów wodociągowych, przedstawiono w tabeli 1. Źródło zasilania Tabela 1. Wydajność źródeł zasilania w wodę Wrocławia w latach 1538 1845 [4] Lata 1538 1596 1607 1596 1825 1845 Wielka Kocia Macieja Czerpalnie: Wielka, Kocia, Macieja Wielka Wydajność, m 3 /d 1080 720 1150 3000 7000
Zasilanie Wrocławia w wodę historia i współczesność 191 Na przełomie XVI i XVII w. wrocławski wodociąg swoim zasięgiem obejmował prawie cały ówczesny Wrocław. Obszar zasilania w wodę w kierunku zachodnim sięgał poza ul. Kiełbaśniczą, od północy ograniczony był rzeką Odrą, od wschodu ulicami Piaskową i Skargi, a od południa ulicami Menniczą i Św. Doroty 1 [4]. Stosunkowo duża rozległość sieci przewodów nie przekładała się jednak na znaczną wydajność wodociągu. W latach 1569 1825 wydajność była prawie stała i wynosiła ok. 3000 m 3 /d. Pod koniec tego okresu Wrocław zamieszkiwało 60 tys. osób, a zatem jednostkowy wskaźnik zużycia wody wynosił 50 dm 3 /(Mk d) [4]. Brak wzrostu wydajności wodociągu wynikał głównie z ograniczonych możliwości technicznych urządzeń do poboru wody. W 1845 r. Wielka, dzięki zastosowaniu do napędzania pomp tłokowych maszyny parowej, osiągnęła wydajność 7000 m 3 /d. Unowocześniona czerpalnia pracowała do 1925 r. W historii uruchomionego w 1871 r. ZUW Na Grobli, zlokalizowanego w widłach Odry i Oławy, wielokrotnie miały miejsce zmiany wydajności zakładu oraz rodzaju wody oczyszczanej i wtłaczanej do sieci wodociągowej (tabela 2). Tabela 2. Wydajność i rodzaj wody oczyszczanej w ZUW Na Grobli w latach 1871 2010 [1, 2, 4] Rok 1871 1879 1901 1924 1932 1941 1949 1970 2010 Wydajność, tys. m 3 12 60 60 72 100 110 30 126 ok. 61 /d p p i, p Rodzaj wody pd i i i i i (Odra) (Odra) (Oława) p powierzchniowa, pd podziemna, i - infiltracyjna Początkowo w zakładzie uzdatniana była woda powierzchniowa z Odry. Jednak na początku XX w., z uwagi na jej duże zanieczyszczenie, zaczęto korzystać z wody podziemnej, pobieranej z nowo wybudowanego ujęcia na terenie Świątnik. Po katastrofie żelazowo-manganowej (1906 r.) na krótko powrócono do eksploatacji ujęcia wody powierzchniowej. Wrocław otrzymywał wówczas 1/3 wody podziemnej i 2/3 wody powierzchniowej [2]. W kolejnych latach uruchomiono stawy infiltracyjne zasilane wodą z rzeki Oławy. Już w 1924 r. w ZUW Na Grobli oczyszczana była wyłącznie woda infiltracyjna. Stan taki trwał do 1970 r., kiedy na skutek dużego wzrostu zapotrzebowania na wodę ponownie włączono do eksploatacji ujęcie wody powierzchniowej. Obecnie w ZUW Na Grobli uzdatniana jest tylko woda infiltracyjna. W ZUW Na Grobli pracowały pompy nurnikowe, zasilane przez maszynę parową. W 1879 r., dzięki rozbudowie pompowni, wydajność zakładu zwiększyła się ponad 4-krotnie. Dalszy wzrost wydajności był możliwy m. in. dzięki zainstalowaniu 1 Nazwy ulic współczesne.
192 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ w zakładzie pomp wirowych (1913 r.). Podczas II wojny światowej, w 1941 r., wrocławski wodociąg zaopatrywał w wodę 634 tys. mieszkańców [1], a jednostkowy wskaźnik zużycia wody (do wszystkich celów) wynosił 174 dm 3 /(Mk d). Kolejne lata wojny spowodowały znaczne zniszczenia wrocławskiego SZW i gwałtowny spadek ilości produkowanej wody. Największe zużycie wody występowało w latach gospodarki planowej, np. w 1970 r. wynosiło średnio 240 dm 3 /(Mk d) (przy 524,6 tys. mieszkańców [1]). W 1987 r., pięć lat po rozruchu ZUW Mokry Dwór, łączna produkcja wody we Wrocławiu wynosiła 235 tys. m 3 /d, z czego ok. 1 tys. m 3 /d pochodziło z SUW Leśnica korzystającej z wody głębinowej [1]. Obecnie wydajność systemu jest prawie dwukrotnie mniejsza. 3. ROZWÓJ WROCŁAWSKIEJ SIECI WODOCIĄGOWEJ PRZEGLĄD HISTORYCZNY W pierwszych wiekach eksploatacji wrocławskich wodociągów przewody wykonywane były wyłącznie z drewna. Rury te charakteryzowały się małą wytrzymałością mechaniczną (pękały pod wpływem ciśnienia), więc w XVIII w. zaczęto wymieniać je na przewody żeliwne. Równolegle prowadzono także rozbudowę istniejącej sieci (tabela 3). Tabela 3. Długość wrocławskiej sieci wodociągowej w latach 1825-2009 [1, 4, 5] Rok 1825 1845 1890 1924 Długość sieci, km ok. 1945 1949 1970 1987 2001 2009 13,4 2 26,5 197,7 455,2 814,0 554,0 940,0 1217,0 1730,9 1878,0 Znaczny wzrost długości sieci pod koniec XIX stulecia wiązał się z uruchomieniem ZUW Na Grobli. W latach 70. XIX w. rozpoczęto budowę sieci rozdzielczej w nowo powstałych dzielnicach Wrocławia. Na przełomie XIX i XX wieku powstały także pierwsze magistrale odprowadzające wodę z ZUW Na Grobli : dwie o średnicy 762 mm w kierunku na południowy zachód miasta (ul. Traugutta) i południowy wschód (ul. Prądzyńskiego) oraz jedna o średnicy 900 mm transportująca wodę w kierunku Placu Grunwaldzkiego 3 [4]. 2 Całkowita długość rurociągów drewnianych. 3 Nazwy ulic współczesne.
Zasilanie Wrocławia w wodę historia i współczesność 193 Sieć wodociągową wyposażano także w niezbędną do jej funkcjonowania armaturę. W 1890 roku na przewodach zabudowane było 1241 zasuw i 2000 hydrantów przeciwpożarowych [4]. 4. ANALIZA WIELKOŚCI POBORU I ZUŻYCIA WODY WE WROCŁAWIU W LATACH 1993-2001 Transformacja ustrojowa, jaka dokonywała się w Polsce w latach 90., znalazła swoje odzwierciedlenie także w zmianach ilości wody zużywanej przez odbiorców. Na skutek m.in. opomiarowania gospodarstw domowych, podwyższania opłat za wodę oraz wprowadzania wodooszczędnych technologii w przemyśle, zmniejszało się zużycie wody w analizowanym dziewięcioleciu. Spadek poboru wody przez odbiorców przekładał się z kolei na zmniejszanie się ilości wody ujmowanej. Wartości charakterystyczne, pozwalające zaobserwować powyższe tendencje, zestawiono w tab. 4. Wraz ze spadkiem poboru wody zmieniała się struktura rodzaju wody ujmowanej i oczyszczanej na potrzeby aglomeracji wrocławskiej. Do 1999 r. około 60 64% ogólnego poboru stanowiła woda powierzchniowa, pozostała ilość pochodziła głównie z infiltracji. Natomiast od 2000 r. udział oczyszczanej wody powierzchniowej w ZUW Mokry Dwór ograniczono do około 50%, na korzyść zwiększenia poboru wody infiltracyjnej, ze względu na niewątpliwe jej zalety. Znaczenie ujęć wody podziemnej 4 było w analizowanym okresie marginalne (tab. 4). Ponad 70% sprzedawanej wody trafiało do gospodarstw domowych. W ciągu dziewięciu lat wartość wskaźnika jednostkowego zużycia wody w tym sektorze zmniejszyła się ze 193 dm 3 /(Mk d) do 133 dm 3 /(Mk d). Pozostała ilość wody sprzedawanej pobierana była na cele produkcyjne, usługowe i inne. Jednostkowe zużycie wody ogółem w 2001 r. wynosiło 170 dm 3 /(Mk d), i było porównywalne z wartością w 1941 r. (174 dm 3 /(Mk d)). Ilość wody zużywanej na potrzeby własne ujęć i ZUW w latach 1993 2001 wynosiła 4,1 7,2% ilości wody uzdatnianej. Natomiast straty wody w sieci wodociągowej i ilość wody zużywanej na potrzeby własne systemu zmniejszyły się w analizowanym okresie z 21,8% do 16,3% ilości wody wtłaczanej do sieci wodociągowej. 4 SUW Pawłowice wyłączono z eksploatacji w 1995 r. [5].
Tabela 4. Zestawienie wielkości poboru i zużycia wody we Wrocławiu w latach 1993 2001 [5, 6] 194 J. GŁOWACKA, H. HOTLOŚ Wartość, tys. m 3 2001 L.p 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Charakterystyczne wielkości Woda ujmowana, w tym: Woda powierzchniowa Woda podziemna Woda infiltracyjna ogółem uzdatniana 5 Woda ujmowana do uzdatniania Potrzeby własne i straty w ujęciu i ZUW tys. m 3 % ilości ujętej % ilości uzdatn. Woda wtłoczona do sieci, w tym: ZUW Mokry Dwór ZUW Na Grobli SUW Leśnica i Pawłowice Potrzeby własne i straty w sieci tys. m 3 % il. wtłoczonej Sprzedaż wody ogółem, w tym: mieszkalnictwo inne cele Liczba mieszkańców, tys. Wsk. zużycia, dm 3 /(Mk d) ogółem mieszkalnictwo 1993 86050 5240 6,1 80810 17645 21,8 63165 47993 15172 680,0 254 193 1994 81320 4480 5,5 76840 18313 23,8 58527 43221 15306 680,0 236 174 1995 86242 57243 43889 1570 27429 72888 4185 4,8 5,7 68703 37708 30504 491 10988 16,0 57715 44739 12976 682,0 232 180 1996 82376 53642 42073 1690 27044 70807 2915 3,5 4,1 67892 37078 30328 486 12846 18,9 55046 42380 12666 682,0 221 170 1997 70930 48678 39425 737 21515 61677 3222 4,5 5,2 58455 35687 22242 526 8685 14,9 49770 38929 10841 682,0 200 156 1998 70321 48245 37723 483 21593 59799 3411 4,9 5,7 56388 34981 20930 477 8795 15,6 47593 36672 10921 657,5 198 153 1999 67522 44741 34919 514 22267 57700 4165 6,2 7,2 53535 31602 21442 491 9264 17,3 44271 34555 9716 657,5 184 144 2000 74722 48198 29521 467 26057 56045 3741 5,0 6,7 52304 26323 25521 460 9327 17,8 42977 33511 9466 642,2 183 143 68641 43095 25657 457 25089 51203 3527 5,1 6,9 47676 23371 23853 452 7775 16,3 39901 31281 8620 642,2 170 133 5 Pomniejszona o ilość wody przeznaczonej do nawadniania stawów infiltracyjnych.
Zasilanie Wrocławia w wodę historia i współczesność 195 5. PODSUMOWANIE Na przestrzeni wieków wrocławski system zaopatrzenia w wodę ulegał ciągłym przeobrażeniom, zmieniała się liczba, rodzaj i wydajność źródeł zasilania miasta w wodę. Rozbudowywano sieć wodociągową, zwiększała się jej długość i zmieniała struktura materiałowa. Do połowy XIX w. ilość wody powierzchniowej dostarczanej przez wrocławski wodociąg była niewystarczająca dla zaspokojenia potrzeb odbiorców. Dopiero wprowadzenie do eksploatacji maszyn parowych w Czerpalni Wielkiej oraz uruchomienie ZUW Na Grobli spowodowało znaczne zwiększenie jego wydajności. Duże zanieczyszczenie wody powierzchniowej i brak skutecznych metod jej oczyszczania spowodowały, że na początku XX w. zaczęto uzdatniać także wodę podziemną, a następnie wodę infiltracyjną. Obecnie, zapotrzebowanie na wodę w aglomeracji wrocławskiej pokrywane jest w ponad 50% z wody infiltracyjnej, ze względu na lepszą jej jakość i prostszą technologię oczyszczania w porównaniu z wodą powierzchniową. W latach 1993 2001, w warunkach rozwijającej się gospodarki rynkowej, zmniejszał się pobór wody z sieci wodociągowej, a zatem i ilość wody ujmowanej. Tendencja ta utrzymuje się do dziś. Obecnie do sieci wodociągowej wtłaczane jest średnio 120 tys. m 3 na dobę, tj. około 43 800 tys. m 3 wody w roku [1]. LITERATURA [1] http://www.mpwik.wroclaw.pl/, dostęp 10.02.2012. [2] KOWAL A. L., Wrocławskie wodociągi: początki i stan obecny, Ochrona Środowiska, 2003, Vol. 15, No. 3, 3 4. [3] KWIATKOWSKA B., Mieszkańcy średniowiecznego Wrocławia. Ocena warunków życia i stanu zdrowia w ujęciu antropologicznym, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław 2005. [4] PRAWDZIC J., Wodociągi miejskie dawnego Wrocławia do roku 1945, Praca dyplomowa magisterska, maszynopis Zakładu Historii Gospodarczej, Demografii i Statystyki, Wydział Filozoficzno - Historyczny Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław 1971. [5] STASIEWICZ J., Gospodarka wodno - ściekowa [w:] Informator o stanie środowiska Wrocławia 2002, pod red. K. Smolnickiego i M. Szykasiuka, Wrocław 2002. [6] Zestawienie dostawy i zużycia wody we Wrocławiu w latach 1993 1996, Ankieta, MPWiK S. A. we Wrocławiu. WATER SUPPLY SYSTEM OF WROCLAW PAST AND PRESENT This paper describes development of Wroclaw s water supply system on the past and present time. There are reviewed sources of water supply, their location, efficiency and sort of scooped water. There are presented changes of water pipe network length, too. The publication contains information about amount of water, which was scooped, pumped to water pipe network and sold to receivers in the years 1993 1996.