Схема регулирования Ди

53°16′34″с.ш. 3°08′49″з.д. / 53,276°с.ш. 3,147°з.д. / 53,276; -3,147 (Устье реки Ди)Схема регулирования реки Ди представляет собой систему балансировки потока и управления качеством вдоль реки Ди, управляемую консорциумом трех крупнейших компаний водоснабжения ^[1], имеющих лицензию на забор воды из реки: United Utilities , Welsh Water и Severn Trent Water ; совместно с регулирующим органом Natural Resources Wales . ^[2]

Потребности Северо-Западной Англии, включая Ливерпуль и Уиррал, значительно превышают местные доступные источники чистой воды. Река Ди протекает в основном в Северном Уэльсе, прежде чем протекать через Честер , Англия, а затем возвращается в Уэльс по искусственному каналу, построенному для получения земли из устья Ди . Ди — самая большая относительно чистая река, оставшаяся недалеко от агломерации Северо-Запад , и без воды из Ди большая часть Ливерпуля осталась бы без воды, если бы местные реки, такие как Мерси, не были восстановлены. Однако естественный сток реки Ди в течение большинства летних месяцев недостаточен для поддержания каких-либо значительных заборов. Чтобы решить эту проблему, был построен ряд водохранилищ для хранения избытка воды, доступной в зимнее время, и сброса ее обратно в реку Ди в более сухие месяцы.

Это принцип регулирования низкого расхода. Он был использован Томасом Телфордом в начале девятнадцатого века, чтобы гарантировать подачу воды в канал Элсмир . Телфорд построил шлюзы на выходе из озера Бала , чтобы контролировать поток вниз по течению, так что всегда было достаточно воды для снабжения канала там, где он начинался у водопада Подкова .

Река Ди также использовалась для прямого снабжения питьевой водой с помощью водохранилища Алвен ( 53°03′47″ с. ш. 3°33′36″ з. д. / 53,063° с. ш. 3,560° з. д. / 53,063; -3,560 (Ллин-Алвен) ), построенного в 1920-х годах для снабжения Биркенхеда водой.

В период промышленной революции многие реки в промышленных районах стали слишком загрязнены сточными водами, чтобы быть пригодными для водоснабжения. Однако река Ди оставалась чистой, с относительно небольшим количеством загрязняющих стоков в водосборном бассейне Ди выше Честера. Следовательно, город Честер смог напрямую забирать воду из реки Ди с тех пор, как в 1826 году была образована первая компания Chester Waterworks Company. ^[3]

Проект по анализу давления и возможностей для водозаборов реки Ди был предпринят и опубликован в 1996 году. ^[4] Одним из результатов этого отчета стала разработка и реализация водоохранной зоны реки Ди.

Для лучшего управления потоком и значительным забором воды из реки Университет Ланкастера и Руководящий комитет Ди разработали математическую модель, чтобы точно предсказать, когда любой выброс загрязняющих веществ достигнет любой из основных точек забора на реке. ^[5] Основные данные о потоке модели были предоставлены из долгосрочных наборов данных с измерительной станции Мэнли Холл, которая находится прямо вверх по течению длинного, почти плоского, извилистого участка речного пути. Время прохождения через этот участок реки может занять несколько дней в условиях низкого расхода. Дополнительные данные были получены с датчиков ниже основных водохранилищ и со шлюзов на озере Бала . Благодаря частому обновлению данных и добавлению данных о реальных инцидентах вместе с данными в реальном времени из Мэнли Холл стало возможным предсказывать время прибытия загрязняющих веществ в любую точку ниже по течению от Мэнли Холл в течение окна в несколько минут при низком расходе. ^[6]

В конце 1950-х годов была разработана схема озера Бала с целью увеличения объема доступной воды для забора из реки Ди. Первоначальные шлюзы Телфорда были обойдены, а естественный сток озера был понижен. Новые шлюзовые ворота были построены ниже по течению от слияния с Афоном Триверином ( 52°54′26″ с. ш. 3°35′01″ з. д. / 52.9071° с. ш. 3.5835° з. д. / 52.9071; -3.5835 (шлюз выхода Бала) ), что находится всего в нескольких минутах от выхода из озера. Это обеспечило 18 миллионов кубических метров хранимой воды в озере Бала, которую можно было контролировать и использовать на сезонной основе для регулирования низкого расхода. Это позволяет осуществлять непрерывный забор воды из реки Ди в объеме 235 000 кубических метров в день шестью государственными предприятиями по водоснабжению и Британским советом по водным путям . Дополнительным преимуществом стало сокращение случаев наводнений ниже по течению от Балы , поскольку озеро Бала ( 52°53′31″ с.ш. 3°37′05″ з.д. / 52,892° с.ш. 3,618° з.д. / 52,892; -3,618 (Ллин-Тегид (Бала)) ) смогло сдержать самые сильные зимние пики паводков. ^[7]

Поскольку спрос на воду увеличился, возникла необходимость в увеличении хранилища на реке Ди, и следующим проектом стал Ллин-Селин ( 52°57′00″ с. ш. 3°41′35″ з. д. / 52,95° с. ш. 3,693° з. д. / 52,95; -3,693 (Ллин-Селин) ), новый регулирующий резервуар емкостью 81 000 000 кубических метров в водосборной зоне озера Бала. Он был завершен в 1965 году корпорацией Liverpool Corporation и спроектирован для работы в сочетании с программой озера Бала. Это обеспечивает дополнительный забор воды из реки Ди в размере 327 000 кубических метров в день (3,78 м ³ / с) вместе с дополнительным хранилищем для контроля наводнений. Летом воздействие заключалось в трехкратном увеличении расхода в сухую погоду на большей части длины реки. Это развитие было чрезвычайно спорным в то время и остается политически напряженным по сей день , поскольку строительство водохранилища включало затопление долины Триверин и деревни Кейпел Селин и двенадцати ферм. Местные жители увидели в этом разрушение части валлийской культуры , чтобы снабжать Англию водой. Это вызвало много споров, негодования и протестов. Чтобы попытаться компенсировать некоторые из экологических проблем, связанных с этой схемой, часть хранимой воды была специально отведена для специальных сбросов, чтобы помочь рыболовству , предоставить возможности для отдыха (гребля на каноэ и рафтинг на реке Афон Триверин ) и рассеять случаи загрязнения, если они произойдут.

В 1965 году в схему была также включена гидроэлектростанция мощностью четыре мегаватта на плотине. ^[8]

Дальнейшие установленные законом полномочия были получены в 1973 году для строительства еще одного крупного регулирующего водохранилища в долине реки Брениг - Ллин-Брениг ( 53°04′59″ с.ш. 3°31′59″ з.д. / 53.083° с.ш. 3.533° з.д. / 53.083; -3.533 (Ллин-Брениг) ). Это водохранилище было впервые заполнено в 1979 году, обеспечив дополнительные 60 миллионов кубических метров (49 000 акров⋅футов) хранения. Это увеличило потенциал забора из реки в нижнем течении почти до 900 000 кубических метров в день (200 × 10 ⁶  имп гал/д).^

К 2002 году разрешенные заборы были взяты под контроль тремя уставными предприятиями и Британским советом по водным путям с общим лицензированным забором 850 000 кубических метров в день (190 000 000 имп галлонов в день). Кроме того, остаточный сток не менее 364 000 кубических метров в день поддерживается через Честер-Вейр во все периоды, кроме самых тяжелых засух , обеспечивая проход мигрирующих рыб и ограничивая попадание соленой воды через Честер-Вейр во время приливов.

Правила эксплуатации для текущей системы согласованы со всеми участниками и определяют обстоятельства, при которых будет осуществляться точное управление потоком. Ключевое место измерения находится в Мэнли Холле ( 52°57′58″N 2°58′16″W / 52.966°N 2.971°W / 52.966; -2.971 (Manley Hall Gauging Station) ), измерительной станции около Чирка . ^[9] Это место было выбрано, поскольку оно находится на участке реки, где поток можно легко измерить, и выше очень плоского участка, который извивается в Чешир. Текущие правила гласят, что когда поток превышает 10 кубических метров в секунду (860 000 м ³ /д), никакого вмешательства не требуется. На практике может иметь место некоторая корректировка шлюзов Бала для увеличения хранения в Ллин Селин и наоборот некоторые сбросы могут быть сделаны из Ллин Селин для целей отдыха или выработки электроэнергии. Когда поток в Мэнли Холл уменьшается до 10 м³/с, дополнительный поток сбрасывается из озера Бала. Если этого недостаточно, поток из Ллин Селин используется для поддержания 10 кубических метров в секунду (860 000 м ³ /д) в Мэнли Холл. В экстремальных ситуациях, когда поток из Ллин Селин недостаточен для поддержания потока, производятся сбросы воды из Ллин Брениг. Могут возникнуть обстоятельства, когда даже этого недостаточно для поддержания потока, и в таких случаях согласовываются положения о засухе, которые постепенно уменьшают поддерживаемый поток в Мэнли Холл. ^[10] Общий эффект этого регулирования оказывает заметное влияние на гидрограф реки Ди. ^[11] В засушливые годы гидрограф выравнивается на уровне 10 м³/с, пока сохраняется сухая погода, как в 1990 году ^[12]

Система регулирования реки Ди также управляет системой мониторинга качества воды и оповещения, которая включает мониторинг качества в реальном времени для широкого спектра химических параметров, дополненный ежедневным стационарным мониторингом с анализом, предоставляемым в режиме, близком к реальному времени, специализированной лабораторной службой. Результаты анализа предоставляются четырем участвующим организациям на ежедневной основе. Для каждого из критических параметров качества воды были установлены уровни оповещения и уровни действий на основе прошлого опыта. Если уровень оповещения превышен, всем участникам немедленно отправляется оповещение (DEEPOL 1). По мере увеличения уровней загрязнения или приближения загрязняющей пробки к точке забора уровень DEEPOL повышается до DEEPOL 2 и, наконец, до DEEPOL 3, после чего затронутые заборы закрываются, пока качество реки не вернется к норме. Эта система управления качеством была разработана после сильного загрязнения реки Ди фенолом в 1980-х годах, что привело к поставке загрязненной воды на большие территории Ливерпуля и Уиррала. Загрязнение сырой воды является более серьезной проблемой на реке Ди, поскольку река Ди обычно отличается исключительно высоким качеством, и поэтому забор воды производился непосредственно из реки, а не через прибрежные водохранилища , как это чаще случается при заборе воды из рек с ненадлежащим качеством.

Первая водоохранная зона была создана на реке Ди в 1999 году в качестве механизма для дальнейшей защиты качества реки. Хотя статутное распоряжение было выдвинуто Агентством по охране окружающей среды, оно было поддержано и одобрено представителями членов Схемы регулирования реки Ди.