نظام إمداد المياه في مدينة نيويورك

توفر مجموعة من القنوات المائية والخزانات والأنفاق المياه العذبة لمدينة نيويورك . ومع وجود ثلاثة أنظمة مياه رئيسية ( كروتون وكاتسكيل وديلاوير ) تمتد لمسافة تصل إلى 125 ميلاً (201 كم) بعيدًا عن المدينة، فإن نظام إمداد المياه بها هو أحد أكثر أنظمة المياه البلدية شمولاً في العالم.

إن عملية معالجة المياه في نيويورك أبسط من معظم المدن الأمريكية الأخرى. وهذا يعكس إلى حد كبير مدى حماية مستجمعات المياه الخاصة بها . وقد سعت المدينة إلى تقييد التنمية المحيطة بها. ومن أكبر برامج حماية مستجمعات المياه برنامج الاستحواذ على الأراضي، والذي بموجبه قامت إدارة حماية البيئة في مدينة نيويورك بشراء أو حماية أكثر من 130.000 فدان (53.000 هكتار) من خلال حق الارتفاق للحفاظ على البيئة منذ عام 1997. ^[1] ومع كل الرعاية المقدمة، فإن نظام إمداد المياه في المدينة معفى جزئيًا من متطلبات الترشيح من قبل كل من الحكومة الفيدرالية وحكومات الولايات، مما يوفر أكثر من "10 مليارات دولار لبناء محطة ترشيح ضخمة، وما لا يقل عن 100 مليون دولار أخرى سنويًا على تشغيلها". ^[2] وعلاوة على ذلك، فإن التضاريس الخاصة التي تعمل عليها الممرات المائية تسمح بتزويد 95٪ من مياه النظام بالجاذبية. تتغير نسبة المياه التي يتم ضخها عندما يكون مستوى المياه في الخزانات خارج النطاق الطبيعي.

حتى القرن الثامن عشر، اعتمدت مدينة نيويورك على وسائل بدائية، مثل الآبار وخزانات مياه الأمطار لجمع المياه للاستخدام اليومي. حُفر أول بئر عام في بولينج جرين عام 1677، وتم بناء أول خزان على الجانب الشرقي من مانهاتن عام 1776 بعد أن نما عدد السكان إلى 22000 نسمة. ^[3]

بركة كوليكت ، أو "بركة المياه العذبة"، ^[4] كانت عبارة عن مسطح مائي عذب في ما يُعرف الآن بحي تشاينا تاون في مانهاتن السفلى . وخلال أول قرنين من الاستيطان الأوروبي في مانهاتن، كانت نظام إمداد المياه الرئيسي للمدينة المتنامية. وفي وقت لاحق، أدركت المدينة تدهور جودة المياه لديها، بسبب النمو السكاني السريع (60.000 إلى 200.000 من عام 1800 إلى عام 1830)، وهو ما كان يشكل خطرًا كبيرًا في التسبب في الأوبئة.

في أبريل 1831، تم افتتاح نظام جديد لإمداد وتوزيع المياه لمكافحة الحرائق. وشمل ذلك بئرًا وخزانًا في شارع 13 بين شارع بويري (الآن الجادة الرابعة) والجادة الثالثة، التي كانت تقع آنذاك على الأطراف الشمالية للمدينة. ^[أ] كان البئر هائلاً - 16 قدمًا عرضًا و112 قدمًا عمقًا - تم تفجيره عبر الصخور إلى حد كبير، مما أدى إلى مقلع يزيد عن 175000 جالون من الماء. كان لدى محرك البخار القدرة على رفع ما يقرب من نصف مليون جالون يوميًا. تم تركيب خزان حديدي مثمن الشكل، قطره 43 قدمًا وارتفاعه 20 قدمًا فوق برج حجري بارتفاع 27 قدمًا. سلمت الأنابيب الرئيسية تحت برودواي وباوري المياه إلى صنابير المياه في بيرل وويليام وهودسون وعشرات الشوارع الرئيسية الأخرى، في أنابيب بقطر ست وعشر واثني عشر بوصة، لتوصيل المياه إلى ارتفاع 60 قدمًا فوق أعلى الشوارع. ^[5]

تم بناء أول قناة مائية في المدينة، قناة كروتون ، خلال الفترة من 1837 إلى 1842، من نهر كروتون في مقاطعة ويستشستر ، إلى مانهاتن، على مسافة 41 ميلاً (66 كم). ^[6] تم دعم القناة بواسطة سد كروتون القديم . كانت سعة قناة كروتون القديمة حوالي 90 مليون جالون يوميًا. لتلبية احتياجات المدينة المتزايدة، بدأت المدينة في بناء قناة كروتون الجديدة في عام 1885. ^[6] تم افتتاح القناة الجديدة للعمل في عام 1890 بسعة 300 مليون جالون يوميًا. ^[7] تمت إضافة سد كروتون الجديد في عام 1906. استمرت قناة كروتون القديمة في إمداد المدينة بالمياه حتى عام 1955 وأغلقت في عام 1965. ^[8]

في عام 1905، أطلقت هيئة إمدادات المياه التي تم إنشاؤها حديثًا في المدينة مشروع قناة كاتسكيل ، والذي سيلعب دورًا إضافيًا في إمداد سكان المدينة المتزايدين باستمرار من المقيمين والزوار. بدأ بناء النظام في عام 1907. بدأ تشغيل أجزاء من نظام كاتسكيل في عام 1916، واكتمل النظام الإجمالي للسدود والخزانات والأنفاق بحلول عام 1924. ^[9] تمت إضافة خزان شوهاري إلى النظام وبدأ تشغيله في عام 1926. ^[10] تبلغ القدرة التشغيلية لنظام كاتسكيل حوالي 850 مليون جالون يوميًا. ضمن نظام المياه الإجمالي للمدينة، تعد قناة كاتسكيل أبعد ما تكون عن المدينة، حيث تبلغ حوالي 125 ميلاً (201 كم). ^[2]

في عام 1927، قدم مجلس إمدادات المياه طلبًا إلى مجلس التقدير والتوزيع لاستخدام نهر ديلاوير كمصدر إضافي للمياه لمدينة نيويورك. وعلى الرغم من الموافقة على الطلب، فقد تأخر مشروع قناة ديلاوير بسبب قضية رفعتها ولاية نيوجيرسي أمام المحكمة العليا لمنع ولاية نيويورك من استخدام نهر ديلاوير كمصدر للمياه. فازت نيويورك بالقضية في مايو 1931 وبدأ بناء قناة ديلاوير في مارس 1937. واكتمل بناء القناة في عام 1944. ومن عام 1950 إلى عام 1964، تم إنشاء خزانات رونداوت ونيفيرسينك وبيباكتون وكانونسفيل على التوالي لإكمال نظام ديلاوير. ^[6] تدعم قناة ديلاوير نصف استخدام المياه في المدينة بأكملها من خلال توفير أكثر من 500 مليون جالون من المياه يوميًا. [ ^{بحاجة لمصدر ]}

تقع مسؤولية إمدادات المياه في المدينة على عاتق ثلاث مؤسسات: إدارة حماية البيئة في مدينة نيويورك (DEP)، التي تدير النظام وتصونه وهي مسؤولة عن تخطيط الاستثمار؛ وهيئة تمويل المياه البلدية في مدينة نيويورك (NYW)، التي تجمع تمويل الديون في السوق لتغطية تكاليف النظام؛ ومجلس المياه، الذي يحدد الأسعار ويجمع مدفوعات المستخدمين.

يضم قسم حماية البيئة قوة عاملة تتجاوز 7000 موظف. وهو يضم ثلاثة مكاتب مسؤولة عن نظام إمداد المياه في الجزء الشمالي من الولاية ، وعمليات المياه والصرف الصحي في مدينة نيويورك، ومعالجة مياه الصرف الصحي على التوالي :

• تتولى هيئة إمدادات المياه إدارة وتشغيل وحماية نظام إمدادات المياه في الجزء الشمالي من مدينة نيويورك لضمان توصيل كمية كافية من مياه الشرب عالية الجودة . كما تتولى الهيئة مسؤولية الإدارة الشاملة وتنفيذ برنامج حماية مستجمعات المياه في المدينة والذي تبلغ تكلفته 1.5 مليار دولار.
• تتولى إدارة عمليات المياه والصرف الصحي تشغيل وصيانة نظام إمدادات المياه والصرف الصحي. وهي مسؤولة أيضًا عن تشغيل مشروع Staten Island Bluebelt ، وهو بديل طبيعي لمجاري العواصف، والذي يشغل مساحة تبلغ حوالي 15 ميلًا مربعًا (39 كيلومترًا ^مربعًا ) من الأراضي في منطقة South Richmond في جزيرة ستاتن . يحافظ هذا المشروع على الجداول والبرك وغيرها من مناطق الأراضي الرطبة ("الحزام الأزرق")، مما يسمح لها بأداء وظيفتها الطبيعية في نقل وتخزين وتصفية مياه العواصف .
• يدير مكتب معالجة مياه الصرف الصحي 14 محطة للتحكم في تلوث المياه تعالج ما معدله 1.5 مليار جالون أمريكي (5.7 مليون متر ^مكعب ) من مياه الصرف الصحي يوميًا؛ و95 محطة ضخ مياه الصرف الصحي؛ وثماني مرافق تجفيف المياه؛ و490 منظمًا للصرف الصحي؛ و7000 ميل (11000 كيلومتر) من مجاري الصرف الصحي. ^[11]

تمول هيئة مياه نيويورك الاحتياجات الرأسمالية لنظام المياه والصرف الصحي في المدينة من خلال إصدار السندات والأوراق التجارية وأدوات الدين الأخرى. وهي شركة ذات منفعة عامة تم إنشاؤها في عام 1985 بموجب قانون هيئة تمويل مياه بلدية مدينة نيويورك. وتدير الهيئة مجلس إدارة مكون من سبعة أعضاء. أربعة من الأعضاء أعضاء بحكم مناصبهم: مفوض حماية البيئة في المدينة، ومدير إدارة وميزانية المدينة، ومفوض مالية المدينة، ومفوض الحفاظ على البيئة في الولاية . أما الأعضاء الثلاثة المتبقون فهم معينون من قبل الحكومة: اثنان من قبل العمدة، وواحد من قبل الحاكم. ^[12]

تأسست هيئة مياه مدينة نيويورك في عام 1905. وهي تحدد أسعار المياه والصرف الصحي لمدينة نيويورك بما يكفي لتغطية تكاليف تشغيل وتمويل النظام، وتجمع مدفوعات المستخدمين من العملاء مقابل الخدمات التي تقدمها أنظمة المياه والصرف الصحي في مدينة نيويورك. يتم تعيين أعضاء المجلس الخمسة لمدة عامين من قبل عمدة المدينة. ^[13]

يتكون نظام المياه في مدينة نيويورك من قنوات مائية وأنابيب توزيع وخزانات وأنفاق مياه تنقل مياه الشرب إلى السكان والزوار. توجد خريطة شاملة للنظام معروضة في متحف كوينز للفنون . حتى أوائل القرن الحادي والعشرين، كانت بعض الأماكن في جنوب شرق كوينز تتلقى مياهها من الآبار المحلية لشركة إمدادات المياه الجامايكية السابقة. ^[14]

تبلغ سعة تخزين نظام المياه 550 مليار جالون أمريكي (2.1 مليار متر ^مكعب ) ويوفر أكثر من 1.2 مليار جالون أمريكي (4.5 مليون متر ^مكعب ) يوميًا من مياه الشرب لأكثر من ثمانية ملايين من سكان المدينة، ومليون مستخدم آخر في أربع مقاطعات شمال الولاية تقع على حدود النظام. ثلاثة أنظمة فرعية منفصلة، ​​كل منها يتكون من قنوات مائية وخزانات، تجلب المياه من شمال ولاية نيويورك إلى مدينة نيويورك:

• تم الانتهاء من بناء قناة كروتون الجديدة في عام 1890، وهي تجلب المياه من خزان كروتون الجديد في مقاطعتي ويستشستر وبوتنام .
• يعد قناة كاتسكيل المائية ، التي اكتمل بناؤها في عام 1916، أكبر بكثير من قناة كروتون الجديدة وتنقل المياه من خزانين في جبال كاتسكيل الشرقية . ^[15]
• تم الانتهاء من بناء قناة ديلاوير المائية في عام 1945، وهي تستفيد من روافد نهر ديلاوير في جبال كاتسكيل الغربية وتوفر ما يقرب من نصف إمدادات المياه لمدينة نيويورك. ^[16]

توفر القناتان الأخيرتان 90% من مياه الشرب في مدينة نيويورك، ويمتد حوض المياه الخاص بهذه القناتين على مساحة إجمالية تبلغ مليون فدان (400000 هكتار). وتمتلك مدينة نيويورك أو الولاية أو الحكومات المحلية أو المحميات الخاصة ثلثي حوض المياه. أما بقية حوض المياه فهو ملكية خاصة تخضع لمراقبة دقيقة بحثًا عن الملوثات؛ ويقيد التطوير على هذه الأرض. ^[15] وقد اشترت وزارة حماية البيئة أو قامت بحماية أكثر من 130000 فدان (53000 هكتار) من الأراضي الخاصة منذ عام 1997 من خلال برنامج الاستحواذ على الأراضي. ^[1] يتم تخزين المياه من كلا القناتين أولاً في خزان كينسيكو الكبير ثم في خزان هيلفيو الأصغر كثيرًا والأقرب إلى المدينة. ^[15]

تتم مراقبة المياه بواسطة عوامات آلية تقيس درجة الحرارة وكذلك مستوى الأس الهيدروجيني والمغذيات والميكروبات في الخزانات. ثم يقوم نظام كمبيوتر بتحليل القياسات ويضع توقعات لجودة المياه. في عام 2015، أجرت العوامات 1.9 مليون قياس للمياه في الخزانات. ^[15]

تتدفق المياه في خزان كينسيكو إلى منشأة تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية كاتسكيل-ديلاوير ، الواقعة في مقاطعة ويستشستر. ^{[17] [15]} على الرغم من أن نظام مياه المدينة يستخدم الكلورة كتقنية تطهير أساسية، إلا أن منشأة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية تم بناؤها للتحكم في الكائنات الحية الدقيقة مثل الجيارديا والكريبتوسبوريديوم المقاومة لمعالجة الكلور. وقد اعتُبر العلاج بالأشعة فوق البنفسجية الطريقة الأقل خطورة للتحكم في مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة وتجنب مستويات أعلى من الكلورة، والتي يمكن أن تؤدي إلى آثار صحية غير مقصودة. ^[15] افتُتح مرفق الأشعة فوق البنفسجية في 8 أكتوبر 2013، وتم بناؤه بتكلفة 1.6 مليار دولار. ^[18] يُعد المركب أكبر مصنع للإشعاع فوق البنفسجي في العالم؛ فهو يحتوي على 56 مفاعلًا للأشعة فوق البنفسجية مصممًا لمعالجة ما يصل إلى 2.2 مليار جالون أمريكي (8.3 مليار لتر) يوميًا. ^{[17] [19]}

في حين أن كل مياه المدينة تمر بعملية التطهير، فإن 10% فقط من المياه يتم تصفيتها. تم بناء محطة تنقية مياه كروتون لمعالجة مشاكل العكارة المستمرة التي تخص نظام إمداد المياه في كروتون. تم الانتهاء من بناء المحطة في عام 2015 بتكلفة تجاوزت 3 مليارات دولار. ^{[20] [21]} تم بناء المنشأة على عمق 160 قدمًا (49 مترًا) تحت منتزه فان كورتلاندت في برونكس وتقوم بتصفية المياه التي يتم توصيلها بواسطة قناة كروتون الجديدة. ^[22] تبلغ مساحة المحطة 830 × 550 قدمًا (250 × 170 مترًا)، وهي أكبر من ملعب يانكي ، ^[20] وهي أول محطة لتنقية المياه في المدينة. ^[21] تم بناء المحطة بعد أن رفعت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) ووزارة العدل الأمريكية وولاية نيويورك دعوى قضائية ضد المدينة في عام 1997 لانتهاكها قانون مياه الشرب الآمنة وقانون الصرف الصحي لولاية نيويورك. ^[23] وافقت حكومة المدينة على إعادة تأهيل قناة كروتون الجديدة وبناء مصنع ترشيح . يتضمن المصنع نظام تعقيم بالأشعة فوق البنفسجية. ^[24] كانت المدينة تدرس المواقع المحتملة لمثل هذا المصنع لأكثر من 20 عامًا في كل من برونكس وويستشستر. ^[25]

تتدفق المياه من خزان هيلفيو بفعل الجاذبية إلى ثلاثة أنفاق تحت مدينة نيويورك. ترتفع المياه مرة أخرى إلى السطح تحت ضغط طبيعي، من خلال عدد من الأعمدة. ^[15] والأنفاق الثلاثة هي:

1. نفق المياه رقم 1 في مدينة نيويورك، اكتمل بناؤه عام 1917. ^[15] ويمتد من خزان هيلفيو تحت برونكس المركزي ، ونهر هارلم ، والجانب الغربي، وميدتاون ، ^[15] والجانب الشرقي السفلي من مانهاتن ، وتحت نهر إيست إلى بروكلين حيث يتصل بالنفق 2. ومن المتوقع أن يخضع لإصلاحات مكثفة عند اكتمال النفق رقم 3.
2. نفق المياه رقم 2 في مدينة نيويورك، اكتمل بناؤه عام 1935. يمتد من خزان هيلفيو أسفل برونكس المركزي ، ونهر إيست ، وغرب كوينز إلى بروكلين، حيث يتصل بالنفق رقم 1 ونفق ريتشموند إلى جزيرة ستاتن . عند اكتماله، كان أطول نفق مائي كبير القطر في العالم. ^[26]
3. نفق المياه رقم 3 في مدينة نيويورك المكتمل جزئيًا ، وهو أكبر مشروع بناء رأسمالي في تاريخ مدينة نيويورك (انظر الإصلاحات والترقيات الجارية). ^[27] يبدأ عند خزان هيلفيو في يونكرز، نيويورك ثم يعبر تحت سنترال بارك في مانهاتن، ليصل إلى الجادة الخامسة عند شارع 78. ومن هناك يمر تحت نهر إيست وجزيرة روزفلت إلى أستوريا، كوينز. ومن هناك سيستمر إلى بروكلين.

يتكون نظام التوزيع من شبكة واسعة من خطوط المياه الرئيسية تمتد على مسافة 6800 ميل (10900 كم). اعتبارًا من عام 2015 ^[تحديث]، تكلف المدينة 140 مليون دولار لصيانة هذه الخطوط الرئيسية. ^[15]

يوجد 965 محطة لأخذ عينات المياه في مدينة نيويورك. وقد بدأ استخدام نظام أخذ عينات المياه منذ عام 1997. وتتكون هذه المحطات من صناديق صغيرة من الحديد الزهر بداخلها صنابير، وترتفع عن سطح الأرض بمقدار 4.5 قدم (1.4 متر). ^[28] ويقوم العلماء من المدينة بقياس المياه من 50 محطة كل يوم. ثم يتم اختبار العينات بحثًا عن الكائنات الحية الدقيقة والمواد الكيميائية السامة والمواد الملوثة الأخرى التي قد تضر بمستخدمي نظام إمدادات المياه. وفي عام 2015، أجرت إدارة حماية البيئة 383000 اختبار على 31700 عينة مياه. ^[15]

تم اكتشاف التسريبات لأول مرة في قناة ديلاوير المائية في عام 1988، مع خسائر مياه تصل إلى 36 مليون جالون أمريكي (140.000 متر ^مكعب ) يوميًا. في عام 2010، أعلنت المدينة عن خطة لمشروع إصلاح كبير للقناة المائية. ^[29] في عام 2013، بدأ العمل في نفق جانبي بطول 2.5 ميل (4.0 كم) تحت نهر هدسون، وهو أكبر مشروع بناء في تاريخ إدارة حماية البيئة. اكتمل بناء النفق في عام 2019 ومن المتوقع أن يكتمل مشروع النفق الجانبي الإجمالي في عام 2023. ^[30]

في عام 2018، أعلنت المدينة عن استثمار بقيمة مليار دولار أمريكي لحماية سلامة نظام المياه البلدية والحفاظ على نقاء إمدادات المياه غير المفلترة. سيتم استخدام جزء كبير من الاستثمار لمنع العكارة التي قد يسببها تغير المناخ ، بما في ذلك نقل السكان وتنظيف المزارع المتحللة بالقرب من مستجمعات المياه، وإجراء أبحاث لمنع الفيضانات للبنية التحتية بالقرب من مستجمعات المياه. وفقًا لإريك أ. جولدشتاين، المحامي الكبير في مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية : "هذا ليس الوقت المناسب لخفض الحذر". ^[2]

يهدف إنشاء نفق المياه رقم 3 إلى تزويد المدينة باتصال ثالث بالغ الأهمية بنظام الإمداد في الجزء الشمالي من الولاية حتى تتمكن المدينة، لأول مرة، من إغلاق النفقين رقم 1 ورقم 2 للإصلاح. سيبلغ طول النفق في النهاية أكثر من 60 ميلاً (97 كم). بدأ البناء في عام 1970 وافتتحت أجزاء من النفق في عامي 1998 و2013. ومن المتوقع أن تكتمل الأقسام المتبقية بحلول عام 2032. ^{[31] [32] [33]}

• محطات المياه في بروكلين
• القضايا البيئية في مدينة نيويورك
• الجسر العالي (مدينة نيويورك) - جزء من نظام قناة كروتون القديمة
• الإدارة المتكاملة للمياه الحضرية
• إمدادات المياه والصرف الصحي في الولايات المتحدة
• شبكة إمدادات المياه

• العبقرية البسيطة لنظام إمداد المياه في مدينة نيويورك على اليوتيوب

• تاريخ مستجمعات المياه في مدينة نيويورك
• هيئة تمويل المياه البلدية لمدينة نيويورك في قوانين وقواعد وأنظمة نيويورك