Плачевное состояние инфраструктуры Токио в случае стихийного бедствия может привести к катастрофе

Старение системы водоснабжения грозит неминуемой катастрофой

Когда в первый день Нового года землетрясение в Ното унесло жизни более 200 человек, обрушившиеся здания и разрушения, вызванные цунами, напомнили нам об устрашающей силе стихии. Одной из проблем, с которой столкнулись тогда жители Ното, стало отключение водоснабжения. Большая часть Исикавы (110 000 жилых домов в 16 различных муниципалитетах) осталась без воды в результате повреждения водопроводных сетей и очистных сооружений. Жители, перемещённые в результате землетрясения, почти не имели доступа к питьевой воде. Использование туалетов, стирка и купание были ограничены. Фактически, некоторые районы остались без водоснабжения на месяцы, пока оно не было восстановлено к концу весны. После землетрясения и цунами в Тохоку в 2011 году 2,57 миллиона домохозяйств в 19 префектурах также остались без водоснабжения. Доступ к воде после сильных землетрясений является серьёзной проблемой.

Эта проблема касается и Токио. По прогнозам государственного Штаба по содействию исследованиям землетрясений, вероятность того, что в ближайшие 30 лет произойдёт землетрясение магнитудой 7 баллов с центром в Токио, составляет 70%. Магнитуда Великого землетрясение Канто в 1923 году составила 7,9, и сейчас существует реальная возможность того, что большой Токио снова пострадает от землетрясения подобной интенсивности.

Выдержат ли гидротехнические сооружения Токио землетрясение, эпицентр которого находится под столицей? В ходе поиска ответа на этот вопрос обнаружилась информация, вызывающая тревогу. Согласно отчёту о сейсмоусилении водопроводной сети, опубликованному Министерством здравоохранения, труда и социального обеспечения в марте 2024 года и охватывающему 2022/23 год, только 13% водоочистных сооружений Токио подверглись сейсмической модернизации. По существу, Токио занимает последнее место среди всех префектур, его показатель намного ниже 43%, среднего значения по стране. Конечно, такое положение дел в самой густонаселённой префектуре страны неприемлемо. Давайте подробнее остановимся на ситуации с водоочистными станциями.

Очистные сооружения, находящиеся в ведении Управления водоснабжения правительства Токио, которое отвечает за водоснабжение префектуры Токио, крупнее, чем в других префектурах. Это особенно заметно в отношении четырёх водоочистных станции, использующих в качестве источника воды реки Тонэ и Ара – они являются одними из крупнейших в Японии

Поскольку суточный объём водопотребления, предусмотренный правительством Токио, составляет 4,4 млн м³, легко понять, насколько важную роль играют эти четыре станции, каждая из которых имеет мощность очистки более 1 млн м³. В Генеральном плане развития системы водоснабжения Токио на 2021 год, который был разработан Управлением водоснабжения в 2021 году, говорилось, что будет проведено сейсмическое усиление этих четырёх станций. Другими словами, можно предположить, что в настоящее время станции недостаточно сейсмостойки. В ходе подготовки этого материала бывший высокопоставленный чиновник столичного правительства Токио, работавший в Управлении водоснабжения и хорошо знакомый со структурой водоочистных сооружений, поделился поразительной информацией.

«Многим компонентам этих четырёх станций серьёзно не хватает сейсмостойкости. Около 80% водоснабжения Токио обеспечивается за счёт речных систем Тонэ и Ара, протекающих на севере города, и эти четыре водоочистные станции, учитывая их размеры, играют решающую роль в обеспечении города водой. Если в столичном регионе произойдёт землетрясение магнитудой 7 баллов, и эти водоочистные сооружения будут повреждены и выйдут из строя, – это серьёзно скажется на водоснабжении жителей Токио», – говорит он.

Уязвимость системы шокирует даже специалистов

Сейчас, как и после землетрясения 2011 года, Управление водоснабжения полагается на частных подрядчиков для проведения оценки сейсмической устойчивости очистных сооружений. Чтобы выяснить, насколько хорошо каждая конструкция водоочистных сооружений может выдержать землетрясение, используется моделирование на основе максимально возможной для региона амплитуды сейсмической волны. По словам бывшего сотрудника, результаты были предоставлены только строительному отделу Управления, который заказал отчёт, и другие подразделения Управления не имели к ним доступа. Подозревая неладное, он использовал личные связи, чтобы получить отчёт по неофициальным каналам. То, что он увидел, заставило его ахнуть.

«Я подумал: “Это плохо”. Я почувствовал, как кровь отхлынула от моего лица. Думаю, что Управление засекретило отчёт как конфиденциальный, потому что результаты оказались намного хуже ожидаемых, и было решено, что нельзя допустить их огласки. Настолько шокирующей оказалась экспертная оценка. Большинство водоочистных станций включают в себя несколько систем очистки, каждая имеет отстойники и фильтрационные пруды. Это означает, что даже если сооружение частично выйдет из строя, дублирующие системы возьмут на себя больше нагрузки, но станция в целом продолжит работу. Однако есть несколько узких мест, участков, которые недостаточно подстрахованы дублирующими системами, – выход из строя которых привёл бы к остановке всего предприятия. Значительное число этих узких мест было оценено очень низко с точки зрения сейсмоустойчивости», – поделился специалист.

Кстати, упомянутые в этой статье отстойники – это резервуары, в которых вода очищается с использованием химических веществ для коагуляции примесей, в результате чего они оседают и могут быть удалены. Фильтрационный пруд – водоём, в котором воду очищают, пропуская её через слои песка и гравия

Сейсмоустойчивость не отвечает требованиям

По информации, полученной нашим собеседником, недостатки сейсмоустойчивости были выявлены в узких местах на станциях Асака, Канамати и Мисато. Возьмём, к примеру, водозаборную станцию, которая подаёт речную воду для крупнейшей в Токио очистной станции Асака. Эта насосная станция – одна из самых важных частей системы. Она выкачивает воду из водозаборной плотины на реке Ара на станцию через трубопровод, находящийся частично под землёй. Она также подаёт воду на очистную станцию Хигасимураяма.

«Многочисленные технологические узлы насосной станции не соответствуют требованиям сейсмической безопасности. Надёжность подземного трубопровода, по которому поступает вода из реки, оценивается особенно низко. Если землетрясение магнитудой 7 баллов повредит его, речная вода не будет поступать ни на местные очистные сооружения, ни на очистную станцию Хигасимураяма. Это грозит резко сократить объем водоснабжения префектуры Токио», – говорит специалист.

Согласно информации, полученной от экспертов, с которыми мы консультировались, сейсмоустойчивость некоторых элементов насосной станции очистных сооружений Асака составляет менее 30% от необходимой. Поневоле приходишь к выводу, что опасения бывшего сотрудника вполне могут стать реальностью.

Также стало известно, что очистные сооружения Канамати и Мисато тоже имеют серьёзные дефекты. Станция Канамати полагается на две водозаборные башни, которые откачивают воду из реки. При оценке сейсмической устойчивости этих исторических сооружений, построенных в 1941 и 1964 годах, было обнаружено несколько проблем. Как и в случае с насосной станцией Асака, при повреждении башен процесс забора речной воды будет невозможен. Как и башни, не соответствовали требованиям сейсмической безопасности также отстойники, фильтрационные пруды и многие другие элементы станции, которые подлежат модернизации и сейсмоусилению.

Водозаборная башня очистных сооружений Канамати

Также выяснилось, что на станции Мисато насосная станция, отстойники и другие элементы системы также имеют низкие показатели сейсмоустойчивости. По свидетельству нашего собеседника, хотя сейсмическая оценка входного канала или стыков, соединяющих выходной резервуар и трубы, ведущие к насосной скважине, не проводилась, сама конструкция системы такова, что многие критические узлы не смогут выдержать сильных подземных толчков. Это значит, что в случае стихийных бедствий стыки и соединения скорее всего будут повреждены, что приведёт к утечкам воды. Во время Великого восточно-японского землетрясения в марте 2011 года подземные толчки силой 5 баллов привели к значительной утечке в месте соединения подающих труб на водоочистительной станции Мисато, и для проведения восстановительных работ пришлось перекрыть водовод.

Ненадёжность оборудования может привести к нехватке воды

Становится очевидно, что все очистные сооружения находятся под угрозой. Но наихудший сценарий – тот, при котором две или более из четырёх станций станут непригодными для использования одновременно. Эксперт объясняет:

«Если только одна из четырёх очистных станций выйдет из строя, система водоснабжения переключится на резервную подачу с другой станции. Это может привести к перебоям в обслуживании или снижению давления в некоторых районах Токио, но в крайнем случае мы сможем справиться, отправив аварийные цистерны с водой. Но если две или более из четырёх очистных установок выйдут из строя одновременно, – это совсем другая история. Сам размер установок означает, что их восстановление займёт много времени. Даже если, как в случае с недавним землетрясением в Ното, другие муниципалитеты пришлют водовозы и другую помощь, обеспечить Токио водой на постоянной основе будет крайне сложно из-за его огромного размера. Токийцы будут вынуждены перемещаться в другие, менее пострадавшие районы, где вода будет доступна. Вопрос в том, смогут ли соседи Токио принять миллионы беженцев в такой ужасающей ситуации», – говорит бывший сотрудник Управления.

Тем не менее, сразу после землетрясения экстренные меры поддержки всё ещё доступны. В Токио находится 213 аварийных резервуаров для воды на случай катастрофы, по одному в радиусе примерно двух километров. Они наполнены питьевой водой и в случае чрезвычайной ситуации люди могут принести к ним свои ёмкости и получить запас в 3 литра, что соответствует суточной потребности взрослому человека. Обратите внимание, что цифра в 3 литра относится только к питьевой воде и не включает воду для хозяйственных нужд. Объем воды, хранящийся в этих и подземных резервуарах, эквивалентен трёхнедельному запасу для 14 миллионов жителей Токио. Однако, по словам бывшего сотрудника Управления водоснабжения, может случиться, что часть этой воды будет использована для тушения пожаров, возникших после землетрясения, а другая часть – потеряна из-за утечек. Так что неизвестно, хватит ли запасов воды на запланированный период. Если на восстановление работы очистных сооружений уйдёт больше трёх недель, жители Токио будут испытывать серьёзную нехватку воды. И если соседние муниципалитеты не смогут принять перемещённых лиц достаточно быстро, это может привести к беспрецедентной ситуации в виде большого количества «водных беженцев», которым некуда будет идти.

Неудобная правда

Задержки возобновления водоснабжения – это не фантазия, а реалистичный сценарий. После землетрясения в Ното многие районы остались без воды из-за повреждения очистных сооружений и водопроводных сетей. Даже временное водоснабжение не было доступно в некоторых районах Судзу и Нанао (Исикава) более трёх месяцев. Согласно результатам моделирования землетрясения с центром в Токио, обнародованным на Токийской конференции по предотвращению стихийных бедствий в мае 2022 года, восстановление систем водоснабжения после землетрясения с центром под южной частью центра города займёт около 17 дней. Однако эта модель учитывала только ущерб, который может быть нанесён подземной сети водопроводов, и не принимала во внимание риски повреждения водоочистных станций и сооружений.

Такой вариант развития событий упомянут, но без конкретики. В отчёте говорится: «Мы должны учитывать возможность того, что масштабы ущерба могут быть намного больше, что приведёт к длительной задержке восстановления обслуживания», – и не уточняется, как долго это продлится. Длительная задержка – это сколько? Бывший сотрудник Управления прогнозирует:

«Если взять в качестве примера очистные сооружения Асака, то, в случае повреждения подающего водовода, который находится на глубине 30 метров под землёй, могут потребоваться масштабные земляные работы. Если пострадает не только система водоснабжения, но и другие объекты инфраструктуры, можно рассчитывать на сложности с поиском подрядчиков и материалов для строительства. Это относится не только к системе подачи воды на станции Асака, но и к любым другим системам этих крупных очистных сооружений: на их восстановление могут уйти месяцы или даже годы. Похоже, столичное правительство решило, что правдивое изложение фактов станет слишком сильным шоком для жителей Токио. Поэтому в их отчёте эта тема не затрагивается».

Если подача воды в Токио с его многочисленным населением будет прервана на длительный период, последствия будут намного превосходить те, которые наблюдались после землетрясения в Ното. Определённое количество людей будет вынуждено эвакуироваться в поисках воды, но, как отметил наш собеседник, сомнительно, что другие муниципалитеты смогут принять такое количество беженцев. В Токио также находятся головные офисы многих корпораций. Если город станет непригодным для жизни на длительный период, то как японская, так и мировая экономика значительно пострадают. Возможно, что в результате стихийного бедствия также перестанут функционировать правительство и министерства.

Что необходимо сделать, чтобы избежать этого неблагоприятного сценария? Мы задали этот вопрос сотрудникам Управления водоснабжения Токио.

Репортаж и текст: редакция Power News.

Фотография к заголовку: Водоочистная станция Канамати (© Jiji)

Статьи по теме

• Землетрясение на полуострове Ното и быстрый приход цунами: возымели ли действие уроки Великого восточно-японского землетрясения?
• Чистый туалет – залог здоровья в чрезвычайной ситуации
• Лучший в мире водопровод: Токийская водопроводная компания выходит на мировой рынок
• Пьем из-под крана: чистейшая водопроводная вода в Токио
• Экономия до 90% воды: разработка японской компании
• Готовность к стихийным бедствиям как часть повседневной жизни
• Стихийные бедствия в Японии: простые советы, которые помогут выжить