世界上有哪些那些不涝的城市?

栏目:活动发布日期:2015-06-08浏览次数:1645

不少城市欣羡巴黎、伦敦以及柏林的下水道工程,它们均来自于工业革命时期的远见卓识。时至今日,这些成功的规划和建设依然可以保障城市不受极端天气的困扰。然而,并非每个城市都可以成为巴黎、伦敦或者柏林,比如,莫斯科就在争议,是否应该投入巨资全面改造下水道及排水系统。 

实际上,除了完备的下水道工程,防止“逢雨必涝”还有许多其他的选择。东京的办法是,在河道附近修建调节池。汉堡的理念更为先进,“自由水平衡”或许比下水道更有效。


   巴黎:下水道比地铁还发达 


   “走在街上,你不会想到,巴黎的地面之下还有一片‘汪洋’!” 

让·吕克是巴黎1300 多名专业下水道维护工中的一员,他对记者说,巴黎有约3 万个下水道盖、6000多个地下蓄水池,即使大雨倾盆,水也能很快被排掉,路面上不会有积水。 
的确,对于年均降雨量在642 毫米、地形却呈盆地状的巴黎市而言,下雨积水引发城市内涝的情况几乎从未出现过。 
   这个城市发达的排水系统要追溯到1852 年。那时,正是拿破仑三世执政时期,统辖巴黎的塞纳省省长乔治·欧斯曼上书请缨,承担起了重建巴黎的历史重任,其中一项工程就是设计、建设大规模的排水系统。 
   乔治·欧斯曼和工程师欧仁尼·贝尔格兰利用巴黎东南高、西北低的地势特点,设计了将雨水等废水排到郊外的方案,并在下水道中设计建造了蓄水池。 
   到1878 年时,巴黎已拥有长达600 公里的地下水道网。目前,地下水处理系统管道总长已达2400 公里,其中污水处理管道总长为1425 公里,规模比四通八达的巴黎地铁还要大。 
   贝尔格兰的设计方案中,不仅包括了水道、水泵站、用于检修的行走道等,还有许多用于清污排污的附属设备,如清污闸门、闸门车、闸门船、泥沙沉淀塘、捞斗、溢洪道等。其中尤其值得注意的是,排水渠异常地宽阔:中间是宽约3 米的排水道,两边是宽约1 米的供检修人员通行的便道。 
   这样的市政工程虽然初期投资相当巨大,但在后期使用过程中却可以节省大量人力物力。比如,地下排水系统的任何一处出现故障,工人都可以方便地直接进入地下维修,而不需要挖开地面、切断交通后再进行处理。 
   巴黎地下水道的岔道都各有名称,实际上就是所在街道的街名。地上地下名称统一有若干好处:如果大街上某地发生阴沟堵塞,工人们可以迅速找到地下相应的管道;熟悉巴黎街道的工人在地下工作时,绝对不会迷路。 
   近年来,最新的电子技术也被巴黎市用于下水道的建设与维护上。比如,该市新建了两个电脑控制的污水和雨水压力提升厂,加速了下水道中废水和雨水的流动,同时也有助于清除大量垃圾和泥沙。另外,地下水道网络管理信息化处理系统(TIGRE) 已经在2006 年9 月更新到第五版本,它拥有20 个终端,各有4 名工作人员监控,每段下水道一年可以得到两次检查。 
   为避免暴风雨或急降雨导致城市出现内涝,巴黎市还专设了“安全阀”管道,它直通塞纳河的溢洪口管道,可以将雨水直接排放到河中。 

 


   伦敦:排水池既实用又美观 


   1858 年的“大恶臭”始终警醒并促进着伦敦在排水系统上不断革新。 
在当时,伦敦的城市污水和饮用水并没有被区分,因此引发了痢疾、瘟疫和历史上两次骇人的霍乱。城市排污问题在1858 年达到了顶峰———造成了史上有名的“伦敦大恶臭”。 
   那一年,泰晤士河因为充满垃圾而腐臭,伦敦中心区的街道也因垃圾发酵而不断冒出热气,富人们争相逃离伦敦。在泰晤士河边办公的议员们为了隔离臭气,只能在下议院的窗户上挂上浸满柠檬汁的厚帆布。 
   1859 年,伦敦地下排水系统改造工程正式动工。 
   当时,全长超过2200 公里的排水管遍布地下,使得一些人开始担心被挖成蜂窝状的城市会有塌陷的危险。为解决此问题,工程部门特地研制了一种新型高强度水泥,制造了3.8 亿块混凝土砖,砌成坚实耐用的砖管排水道。 
   150 年后的今天,伦敦城已有遍布大街小巷的18472 个排水口、超过100 个雨水管理设施以及2288个雨水过滤缸,其排水系统已达世界领先水平。 
   在伦敦道路两旁的地面上,都设计有网格状的栅栏,它们只是城市下水道的表面。每当暴雨来袭,柏油路上的雨水都会通过这些栅栏流入地下,而网格则能够将树叶及其他颗粒较大的垃圾挡在排水口外。雨水通过栅栏流入地下后会进入过滤缸,这种专门设计成螺旋状的水桶可以增加污水的流速,同时使水中较小的沉积物沉在底部。雨水被两次过滤后,能够以较高的流速通过地下管道,流往指定的排水口。 
   这套排水系统经过精心设计,依靠地形和重力推动,可以自己运行,环卫工人只需定期清理排水管道中的沉积物。 
   在伦敦市区内,很多雨水收集口被设计为一个个池塘。每个排水池塘被分为两个区域,之间由一条带有缝隙的石头墙分割。其中一边连接地下排水管道,收集城市降雨。汇集起来的雨水经过石墙的细小缝隙过滤,然后流入另一边形状精美的水池。这些收集雨水的水池,还成了城市中引人入胜的人造景观。

 

东京:调节池效果立竿见影 

 

东京濒临东京湾,夏季受东南季风影响,台风较多,降水充沛。1958 年,一次强台风造成了东京12 万栋房屋进水,203 人死亡,此后,东京都政府开始了排水系统整治,要求相关设施必须达到每小时能承受50 毫米降雨量的防洪标准。 
   但日本是土地私有制,为了防洪而进行城市整体改造并不现实,因此东京都政府初期主要采取了挖深并拓宽河道、加固堤防的方法。但他们后来发现,河道拓宽范围有限,于是借鉴了美国的经验,在容易泛滥的河道附近修建了调节池。它们可以将河道无法承受的雨水暂时存下,等汛期过后再用水泵把多余的水排回河道中。 
   神田川流域曾是东京都水患重灾区,上世纪80年代初的一场大雨,曾导致3000 多户居民家中进水。1987 年,东京都政府决定在东京环状7 号线公路地下约40 米处建造调节池系统,上接东京三条最容易泛滥的河流。一期工程竣工后,神田川流域内雨季同级别暴雨进水家庭从3000 户锐减到了46 户,效果立竿见影。2009 年,18 号台风登陆东京后,带来每小时45 毫米、共152 毫米的降雨量,调节池几乎注满,共流入约50 万立方米雨水,但神田川流域无一处房屋报告进水。 
   这座调节池作用巨大,但花销也相当惊人。储水排水一次就要花掉几百万日元,每年维护还要2 亿多日元。 
   东京都建设局河川部的课长斋藤俊说,为了治理城市水患,东京都几乎是不惜血本。据他介绍,东京都现已建成大大小小20 多座调节池,近10 年来,用于河道整治和地下调节池的预算,平均每年在600 亿日元上下,下水道工程还有另外的预算。但他同时也认为,治水方面的投资并不是浪费,以后还应该加大。 
   斋藤俊说,东京在城市防洪方面之所以可以走在世界前列,软件的配合是必不可少的。 
   在东京都内,建设局设置了几十个河道水位和降雨量监测器,数据每5 分钟更新一次,还配有详细的解释说明,民众可以通过电脑和手机在东京都网站上随时查看。另外,建设局还根据以往经验制作了各个区域下暴雨时可能的积水情况地图供市民下载,这些地图直观易懂,甚至细致到了每一处住宅。 
   城市突降暴雨,躲在家中的居民往往不清楚降雨量,更不知道自己是否身处险境之中。鉴于此,建设局给每个小区或者街道配备了灾情警报系统,这就有助于发生危险时紧急疏散或避难。


柏林:仅有一些街道会短暂积水 


   “我们很幸运,詹姆斯·霍布雷希特设计了一套容量巨大的排水系统。”柏林水务公司发言人阿斯特丽德·哈克内施伦普介绍柏林防涝经验时如此感激前辈。 
   霍布雷希特是十九世纪的城市规划师。当他在1862 年规划柏林布局时,这座城市还只是普鲁士王国的首都。1873 年,德国统一后的第三年,霍布雷希特开始设计现代下水道系统。 
这套系统中,柏林被分为12 个排水区,地下管道收集的雨水和生产生活污水会通过每个区域的高压泵站排入河流。那是当时全球最先进的排水系统。 
   自那之后,柏林的排水系统随着城市的扩张不断扩大。如今,在这座人口350 万、面积892 平方公里的城市地下,排水管线已超过23 万条,总长约9400 公里,超过了柏林到北京的距离。 
   这些管道中,大约四分之一为雨水污水合流管道,主要位于中心城区,大部分是在霍布雷希特时代设计的。另外四分之三为分流管道,专排雨水的管道大约3000 公里,专排污水的大约4000 公里。雨污分流的好处之一是可以缓解排水管道在强降雨时的排水压力。雨水可以通过专门的管道流入河流湖泊,不必在合流管道中与生产生活污水“争”空间。 
   整个排水管网中,最细的管道直径20 厘米,最粗的直径三四米,开进一辆小轿车绰绰有余。 
除管道外,柏林的排水系统还包括大约20 万口窨井、148 座排水泵站、6 座污水处理厂、7 个管道维护中心、52 个蓄水设施…… 
   如果降雨过大,分布在柏林市内施普雷河、哈维尔河等地的蓄水设施能暂时储存22 万立方米的雨水。雨停后,排水泵站会将蓄水设施中的雨水压送至污水处理厂,除去雨水中混杂的污染物质后再排入河流。至2020 年,柏林临时蓄水设施的蓄水能力将升至30 万立方米。 
   柏林水务公司是该市排水系统的建设和维护者。为保证排水顺畅,该公司对准许排入下水道的物质有明确的规定。例如,禁止将油漆等可能堵塞下水道或难清洗的液态和固态物质排入下水道,每升排入下水道的污水中油脂含量不得超过300毫克。 
   水务公司的管道维护中心还会定期检查管道状况。直径1.2 米以上的管道由工人进入查看;工人进不去的管道则动用机器人。机器人装有摄像装置,能录下管道内的状况供工作人员分析。 
   目前,水务公司已建成一套名为“莉萨”的中心控制系统,以监测和控制所有排水泵站、污水处理厂和蓄水设施。“莉萨”能够监测到各个蓄水设施和处理厂的运转状况,通过泵站调节水量,以保证排水效率。 
   近百年来,柏林城没有出现过内涝。“遭遇强降雨时,柏林一些街道有时会短暂积水,但仅此而已。”柏林水务公司发言人哈克内施伦普说。 

   汉堡:探索雨水“就地处理” 


   汉堡位于德国北部,濒临易北河,以雨水多而闻名。记者问及这里的排水系统时,汉堡水务公司雨水管理工程师尤利安·齐格勒女士的观点令人耳目一新:“下水道并不是越宽越好,因为下水道不是解决排水问题的全部答案。” 
   汉堡水务公司未来将会对十九世纪设计的下水道进行现代化改造,届时,原本为3 米宽的水道中将加入直径为2.4 米宽的玻璃纤维管。这就是说,下水道非但没有拓宽,反而越改越窄。 
   汉堡水务工程师考林卡恩说,这样做主要是考虑经济合理性。管道越粗,建设和维护费用就会越高。毕竟暴雨在一年当中发生的几率是比较小的,管道过宽会造成资源浪费。另外,汉堡的下水管道是雨水污水合流,如果管道过宽,水流流速就会减慢,这就不利于带走下水管道里的污物。 
   汉堡的下水道越改越窄,必然导致进入排水管道的雨水越来越少,这会不会影响排水呢?对此,齐格勒给出的答案是,“我们提倡采用其他方法,尽量就地处理雨水。” 
   目前,汉堡市雨水管理的一项重要战略是分散雨水处理,其目标是尽量使雨水就地渗入土壤,从而减少进入下水道的流量。同时,这样做也有利于雨水自然循环,从而实现“自然水平衡”。 
   如何实现雨水的“就地处理”?这就需要对建筑物、公共空间进行改造,特别是在新建建筑物时要将雨水处理考虑进去。 
   汉堡市的一个理念是“绿色屋顶”。这种屋顶上面铺设了防水材料,其上又铺了土壤、种了植被,从而可以在下雨时起到涵养水源作用。这种屋顶还用导管连接了蓄水池,多余的雨水可以再次利用。 
   地上停车场也是可以改造的,车位中间可以建绿地,雨水经过它可以自然渗入土壤。土壤中同样可以埋设导管,将多余的雨水引向蓄雨池,或者埋设渗水管,将雨水引入地下。 
   为了促进雨水的分散化处理,汉堡市已于今年5 月实施了新的水费政策。新政实施后,污水处理费被细分为污水和雨水处理两个部分。如果建筑单位能尽量减少雨水排放,那它们就可以降低整体的污水处理费。 
   齐格勒女士预计,今后将会有许多超市进行屋顶或停车场改造。“对于它们来说,这可以节省不少污水处理费用。” 


来源于学术猫[www.scimao.com] 

 

编辑|夏觉得

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