看看世界強國城市的血管:排水系統

最近大家有沒有感受到一波城市看海的“壯闊場面”,是否想起每年夏天肆虐各地的暴風雨。前幾天,看到四川遭遇暴雨襲擊,部分地區甚至引發泥石流,引發一系列災情的消息。緊迫的心緒還沒有消散下去,小編卻也遭遇了一波暴雨,上下班街道上一片“汪洋”,出行著實不便。其實,站在城市的角度,排水系統和下水道都至關重要,出現“各地看海”的情況和城市排水系統有著密不可分的關係。

這裡整理了一份世界不同城市的排水系統情況,緩解一下大家經歷暴風雨後的心情。

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一、東京

20世紀50年代末,日本經濟開始進入高速發展時期,但是城市卻飽受大雨內澇的困擾,各種環境問題也層出不窮,這裡面最引世界關注的就是1956年日本水俁灣出現的一種奇怪的病,後被命名為水俁病。

為了解決環境汙染問題,1964年4月,日本成立了“下水道協會”,主旨是對下水道系統作全面評估,統一下水道建設以及排汙標準,將老化的管道更新換代。1970年,日本召開“公害國會”,會上政府大幅修改了《下水道法》,明確規定了下水道建設目的,並決定每年投入大量國家預算用作汙水收集和處理的建設及運營。

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日本首都東京的地下排水標準是“五至十年一遇”(一年一遇是每小時可排36毫米雨量,北京市排水系統設計的是一到三年一遇),最大的下水道直徑在12米左右。

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東京的雨水有兩種渠道可以疏通:靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建築的排水管,以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道,最終通過大支流排入大海;其餘地域的雨水,會隨著每棟建築的排水系統進入公共排雨管,再隨下水道系統的淨水排放管道流入公共水域。東京下水道的每一個檢查井都有一個8位數編號,知道編號就能便於維修人員迅速定位。

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為了保證排水道的暢通,東京下水道局規定,一些不溶於水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道,而要先通過垃圾分類系統進行處理。此外,烹飪產生的油汙也不允許直接導入下水道中,因為油汙除了會造成鄰近的下水道口惡臭外,還會腐蝕排水管道。下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網頁和教室,向市民介紹少油、健康的食譜。

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二、德國

19世紀,隨著工業化發展,德國城市化進程加速,城市衛生系統不堪重負。到19世紀中期,霍亂、傷寒等疾病在德國城市中頻繁爆發。建立完善的城市供排水系統,成為了必然的選擇。

1842年,在英國工程師William Lindley的規劃下,德國城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統和第一個汙水處理廠。1867年,法蘭克福建成了第一個系統性的現代化下水道系統。該系統將汙水進行分類疏導,最後排入河流,並與整個城市的排水系統進行整合。

目前,德國全境共有515000公里長的排水管道,可以環繞地球13圈,每年可以處理94億立方米的汙水和雨水。其中46%的排水系統為雨汙合流,33%為汙水專用,21%為雨水專用。在德國,大城市每年投入到下水道系統的預算都在上億歐元,維護費用在每公里年均5000歐元左右。水務部門的閉路電視系統負責對地下管道進行24小時的實時監控,一旦發現問題會及時進行維修。

以慕尼黑為例,暴雨來臨時,慕尼黑的13個總容量達70.6萬立方米的地下儲水庫可暫時貯存雨水,成為暴雨進入地下管道之前的緩衝閥門,然後將雨水緩慢釋放到地下排水管道,以確保進入地下設施的水量不會超過最大負荷,最終將雨水引入Isar河。

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慕尼黑Hirschgarten Park地下儲水設施

德國的雨水排水系統還包括強制性透水路面的設計,不僅解決了路面積水問題還兼具增加城市綠化、吸附粉塵、降噪等平衡城市生態系統的功能。

從上世紀60年代起,德國就致力於開發各種雨水滲透裝置。德國一些城市在不同區域鋪設不同的透水路面。道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。地表明溝,不僅作為下水道之外重要的雨水傳輸途徑,還模擬天然河道,融入城市景觀,即實用又美觀。

德國近年來開始推廣的“窪地——滲渠系統”使各個就地設置的窪地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連,形成了一個分散的雨水處理系統。低窪的草地能短期儲存下滲的雨水,滲渠則能長期儲存雨水,進一步減輕了排水管道的負擔。

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“窪地——滲渠系統”示意圖

德國的排水系統不僅高效實用,還兼具多重功能並融入了城市景觀,如今柏林、漢堡、科隆等城市還興起了“下水道旅遊”,使其又增加了新的“用途”。

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三、巴黎

巴黎密如蛛網的下水道總長近2500公里,約有2.6萬個下水道蓋、6000多個地下蓄水池。清淤系統由電腦控制,還有專門針對雨季塞納河水的 “漲水站”及安全閥,以及暴雨時用於保證排水效果的路邊下水道等等。巴黎有1300多名專業工人來維護下水道,包括清掃坑道、修理管道,尋找、搶救掉進或迷失在下水道中的人,用水淹的方式滅鼠,監管淨化站等。

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1820年的巴黎下水道

下水道每年從汙水中收回的固體垃圾有1.5萬立方米,巴黎地區現有4座汙水處理廠,日淨化水能力為300多萬立方米,淨化後的水排入塞納河,而每天沖洗巴黎街道和澆花澆草40萬立方米的非飲用水均來自塞納河。

對巴黎下水道構思和設計起到決定作用的是設計師巴龍·奧斯曼和負責施工的厄熱·貝爾格朗,從開始設計修建到今天已經有100多年曆史。

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今天的巴黎下水道

今天巴黎下水道分為主體下水道和輔助下水道,每天超過1.5萬立方米的城市汙水都通過這條古老的下水道排出市區,每天大概有400名工作人員在維護管道的正常運行。甚至還有一個小組負責找回失物。

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四、倫敦

1848年倫敦爆發霍亂疫情時,人們認為汙染物來源是空氣,覺得只要把各種汙物用水沖走,問題就解決了,於是流經倫敦的泰晤士河成為最大的下水道。

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1907年的倫敦下水道

1849年8月,霍亂疫情結束後,首都汙水治理委員會任命約瑟夫· 巴瑟傑為測量工程師。當時倫敦有一個地下和地上結合的排放系統,主要是用來排放雨水。1856年,巴瑟傑承擔了設計倫敦新的下水系統的任務。他在接下來的幾年裡,不停地提出城市排水系統改造方案,終於在1958年獲得倫敦市政當局的批准。

從1859年到1865年,工程經過6年時間,終於完成,工程實際長度超過設計方案,全長達到2000公里。工程完成的當年,倫敦的全部汙水都被排往大海。

再完善的排水系統,也並不能保證在遇到自然災害時可以安然度過,今年6月份,巴黎遭遇百年一遇的洪水,塞納河巴黎段水位持續升高,導致數千人轉移,學校停課,給市政人員帶來了極大的挑戰。

這也讓人想到2011的丹麥首都哥本哈根,更是遭受了歷史上罕見的暴雨襲擊,暴雨過後,引發了一場從政府到學界的討論,2012年哥本哈根市政府頒佈了一項暴雨管理計劃,計劃提出的具體做法主要是將雨水的地上處理和地下處理結合起來,地上處理意味著街道地面能達到一定的滲水功能,地下處理則比較困難,要改造現有的地下管線,實現雨汙河流。

面對自然災害,人類也許真的防不勝防,但是總有一些事情是可以做的,尤其是思考和追查災害原因,把人為因素減輕到最低。


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