夏季暴雨,看德法英日“良心下水道”,你的城市排水系统咋样?
发布时间:2016-06-16

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  6月14日至16日,我国南方多地出现了今年入汛以来最大范围的暴雨过程,部分地区的日降雨量突破了历史同期极值,中国气象局也启动了重大气象灾害(暴雨)四级应急响应。

  城市防洪体系薄弱,导致城区在强降水中内涝严重,已经成为很多城市普遍存在的软肋。君不见法兰西、德意志最近也在暴雨中“看海”?把极端天气作为检验城市排水工程的一般标准,确实存在争议。但城市规划和市政管理中“重地上轻地下”“重建设轻维护”的老式做派确实可以改改。下述国家堪称“经典”的排水系统,或许能给我们带来启迪。

  德国:高效兼具生态功能

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德国停车场的透水路面设计

  德国的排水系统,不仅高效还兼具平衡城市生态系统的功能,堪称“楷模”。

  19世纪,随着工业化发展,德国城市化进程加速,城市卫生系统不堪重负。到19世纪中期,霍乱、伤寒等疾病在德国城市中频繁爆发。建立完善的城市供排水系统,成为了必然的选择。

  1842年,在英国工程师William Lindley的规划下,德国城市汉堡率先建起了最初的城市排水系统和第一个污水处理厂。随着汉堡市不断扩大,排水系统也不断扩展,又先后建起了十几个污水处理厂。这个系统还包含一个冲水系统,每周利用潮水清理主要的下水道。虽然当时设备简陋,并没有彻底解决水污染问题,但这样的设计理念仍然具有里程碑意义,很快就被欧洲和美国的一些城市所学习。

  1867年,法兰克福建成了第一个系统性的现代化下水道系统。该系统将污水进行分类疏导,最后排入河流,并与整个城市的排水系统进行整合,极大地提高了效率。可以说,德国开启了整个欧洲大陆排水系统建设的新起点。

  根据2010年德国联邦环保局的统计数据,如今德国的公共排水管道已达540,000公里,大约可以环绕地球13圈半,专门的雨水排水管道长66,000公里。德国综合性的排水系统,每年可以处理100多亿立方米的污水和雨水。

  在德国,大城市每年投入到下水道系统的预算都在上亿欧元,维护费用在每公里年均5000欧元左右。水务部门的闭路电视系统负责对地下管道进行24小时的实时监控,一旦发现问题会及时进行维修。

  以慕尼黑为例,暴雨来临时,慕尼黑的13个总容量达70.6万立方米的地下储水库可暂时贮存雨水,成为暴雨进入地下管道之前的缓冲阀门,然后将雨水缓慢释放到地下排水管道,以确保进入地下设施的水量不会超过最大负荷,最终将雨水引入Isar河。

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慕尼黑Hirschgarten Park地下储水设施

  德国的雨水排水系统还包括强制性透水路面的设计,不仅解决了路面积水问题还兼具增加城市绿化、吸附粉尘、降噪等平衡城市生态系统的功能。

  从上世纪60年代起,德国就致力于开发各种雨水渗透装置。德国一些城市在不同区域铺设不同的透水路面。道路两边还修有引流暴雨的沟壑。地表明沟,不仅作为下水道之外重要的雨水传输途径,还模拟天然河道,融入城市景观,即实用又美观。

  德国近年来开始推广的“洼地——渗渠系统使各个就地设置的洼地、渗渠等设施与带有孔洞的排水管道相连,形成了一个分散的雨水处理系统。低洼的草地能短期储存下渗的雨水,渗渠则能长期储存雨水,进一步减轻了排水管道的负担。

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洼地——渗渠系统”示意图

  德国的排水系统不仅高效实用,还兼具多重功能并融入了城市景观,如今柏林、汉堡、科隆等城市还兴起了“下水道旅游”,使其又增加了新的“用途”。

  法国:骄傲的下水道博物馆

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  法国首都巴黎的下水道博物馆

  虽然前段时间卢浮宫也被迫在暴雨中看海,巴黎的下水道系统仍是可圈可点的伟大工程。

   雨果把下水道比作“城市的良心”。事实上,自从雨果在《悲惨世界》里让冉阿让背负未来的女婿穿过一段危险又深邃的下水道流沙泥之后,巴黎的下水道系统又经过了无数次的改进。巴黎人还将其开发成了下水道博物馆,向世人展现他们的成就。

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1892年,游客坐观光车参观巴黎下水道

   经过不断完善,今天的巴黎下水道长达2400公里,约有2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池。清淤系统由电脑控制,还有专门针对雨季塞纳河水的“涨水站”及安全阀,以及暴雨时用于保证排水效果的路边下水道等等。巴黎有1300多名专业工人来维护下水道,包括清扫坑道、修理管道,寻找、抢救掉进或迷失在下水道中的人,用水淹的方式灭鼠,监管净化站等。

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古老的巴黎排水道

   在巴黎,如果你不小心把钥匙或贵重的戒指掉进了下水道,也可能根据地漏位置把东西找回来的——下水道里会标注街道和门牌号码。这么完备的设施和人性化的设计背后,凝聚了几代人的心血和智慧。

  据巴黎下水道博物馆提供的数字,巴黎每年从污水中收回的固体垃圾有1.5万立方米,巴黎地区现有4座污水处理厂,日净化水能力为300多万立方米,净化后的水排入塞纳河,而每天冲洗巴黎街道和浇花浇草40万立方米的非饮用水均来自塞纳河。目前,有着百余年历史的巴黎下水道仍然在市政排水方面发挥着巨大作用。每天,超过1.5万立方米的城市污水都通过这条古老的下水道排出市区。

  英国:修缮排水“终结”霍乱

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英国排水管道系统的建立,与霍乱的肆虐大有关系。

   1831年,欧洲爆发霍乱。这次霍乱夺去了约32000名英国人的生命。人们认识到,拥挤、肮脏的街道是疾病的温床。1842年,大不列颠帝国派出考察队去罗马和巴黎参观供排水系统,他们惊讶地发现,古罗马的排水系统比起维多利亚时代的英国要先进得多、卫生得多。为了改善地下水道,英国政府成立了一个皇家委员会。

  1856年,一位叫做巴瑟杰的人承担设计伦敦新的排水系统的任务。他计划将所有的污水直接引到泰晤士河口,全部排入大海。巴瑟杰最初的设计方案是:地下排水系统全长160公里,位于地下3米的深处,需挖掘350万吨土,但这个计划连续5次被否决。1858年夏天,伦敦市内的臭味达到有史以来最严重的程度,伦敦市政当局在巨大的舆论压力下,不得不同意了巴瑟杰的城市排水系统改造方案。

  1859年,伦敦地下排水系统改造工程正式动工。1865年工程完工,实际长度超过设计方案,全长达到2000公里,至今仍在发挥功用。

  日本:深达60米的东京下水道

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东京地下的巨型分洪工程

  东京的地下排水系统,由一连串混凝土立坑构成,地下河深达60米。它于1992年开工,2006年竣工,堪称世界上最先进的下水道排水系统,其排水标准是“五至十年一遇”。

   日本是个台风多发国家,东京地区的地下排水系统主要是为了避免受到台风雨水灾害的侵袭而建设的。

   在东京,靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管,以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道,最终通过大支流排入大海;其余地域的雨水,会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管,再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。

  为保证排水道的畅通,东京下水道局从污水排放阶段就开始介入。他们规定,一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道,而要先通过垃圾分类系统进行处理。此外,烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中,因为油污除了会造成邻近的下水道口恶臭外,还会腐蚀排水管道。东京下水道局对此倡导的解决办法是:用报纸把油污擦干净,再把沾满油污的报纸当做可燃垃圾来处理。下水道局甚至配备了专门介绍健康料理的网页和教室,推荐少油、健康的食谱。

  东京还设有降雨信息系统,来预测和统计各种降雨数据,并进行各地的排水调度。利用统计结果,可以在一些容易浸水的地区采取特殊的处理措施。比如,东京江东区南沙地区就建立了雨水调整池,其中最大的一个池一次可以最多存储2.5万立方米的雨水。

  意大利:2500年的古罗马经典

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  要说城市排水的文明史,其实还得从古罗马说起。古罗马下水道建成2500年后,现代罗马仍在使用。

  公元前6世纪左右,伊达拉里亚人使用岩石所砌的渠道系统,将暴雨造成的洪流从罗马城排出。渠道系统中最大的一条截面为3.3米×4米,从古罗马城广场通往台伯河。

  据文献记载,公元33年,罗马的营造官清洁下水道时,曾经乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍,足见下水道是多么宽敞。

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