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世界上历史悠久、先进的排水系统——功能与艺术兼备!

文章出处:环保水圈责任编辑:迪奥水处理作者:水处理设备君

如果被带到一个陌生的国度或城市,如何分辨它是否发达?台湾作家龙应台认为,一场大雨足矣。

她说,“最好来一场倾盆大雨,足足下它3个小时。如果你撑着伞溜达了一阵,发觉裤脚虽湿了却不脏,交通虽慢却不堵塞,街道虽滑却不积水,这大概就是个先进国家;如果发现积水盈足,店家的茶壶头梳漂到街心来,小孩在十字路口用锅子捞鱼,这大概就是个发展中国家。它或许有钱建造高楼大厦,却还没有心力来发展下水道;高楼大厦看得见,下水道看不见。”

有时候,GDP不算数,文明的差距,只差了一条下水道而已。

那么,世界上有哪些先进的排水系统呢?

中国篇——福寿沟

首先,得从我国的宋朝开始讲起。

下水道排水系统

这是一张清朝时期绘制的图,画得是赣州古城的下水道系统,因为整个水道像是篆体的“福”字和“寿”字,所以得名福寿沟。

福寿沟是一处地下水利工程。它位于江西赣州,修建于北宋时期,工程由数度出任都水丞的水利专家刘彝主持,是罕见的成熟、精密的古代城市排水系统。它根据街道布局和地形特点,采取分区排水的原则,建成了两个排水干道系统。

赣州古城防洪排涝系统分为4个部分:下水道(福寿沟)、水塘、水窗、城墙

下水道排水系统

福寿沟主沟支渠遍布赣州古城,和地面的雨漏、明沟等相连,汇集全城的雨水和生活污水(那时候还没有雨污分流的概念)。

下水道排水系统

下水道排水系统

水窗(排水口)也就是把城内的下水排放到章江和贡江中的排水口。整个古城当时建有12个这样的水窗。

下水道排水系统

下水道排水系统

水塘(蓄水池) 福寿沟跟这些水塘是连通的。

这些水塘,平时有福寿沟中的活水流过,既能沉淀沟中的淤泥,也有利于保持自身水体的活性。一到城外江面涨水,水窗关闭时,它们就起到蓄水池的作用,消除内涝。

下水道排水系统

城墙(防洪堤) 赣州古城的城墙高大坚固,除青砖筑墙外,还用铁水浇筑砖缝。这道城墙,战时是整个城市的屏障和防御工事。

下水道排水系统

下水道排水系统

到了洪水季节,则是重要的防洪堤。

下水道排水系统

值得一提的是福禄沟虽经历了900多年的风雨,至今仍完好畅通,并继续作为赣州居民日常排放污水的主要通道。向我们大天朝的能工巧匠——刘彝致敬!

巴黎篇——地下博物馆

下一个不得不提的就是巴黎的下水道了。巴黎下水道修建于19世纪中期,从地面看并不特别,但是聪明的巴黎人将下水道建成了一所地下博物馆 ,每年都有近10万游客来此参观。

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1999年的时候,巴黎便完成了对城市废水和雨水的100%完全处理,还塞纳河一个免受污染的水质。这个城市的下水道和她的地铁一样,经历了上百年的发展历程才有了今天的模样。除了正常的下水设施,这里还铺设了天然气管道和电缆。直至2004年,其古老的真空式邮政速递管道才真正退出历史舞台。

下水道排水系统

在19世纪就能够设计出这样复杂的地下下水道系统,确实是一个超前于时代的创举。

下水道排水系统

1820年的巴黎下水道

下水道排水系统

1854年的巴黎下水道

下水道排水系统

1890年的巴黎下水道

下水道排水系统

1896年的游客坐船游览巴黎下水道

下水道排水系统

1930年的巴黎下水道

下水道排水系统

19世纪末的巴黎下水道

下水道排水系统

巴黎下水道旧影

下水道排水系统

现代巴黎下水道(对比上图)

下水道排水系统

现代巴黎下水道系统

此外,多数人大概不知道,在巴黎,如果你不小心把钥匙或是贵重的戒指掉进了下水道,是完全可以根据地漏位置,把东西找回来的。下水道里也会标注街道和门牌号码。你所需要的,只是拨个电话,这项服务是免费的!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。

伦敦篇

2003年,英国BBC拍摄完成了一套纪录片,英文名字叫做“Seven Wonders of the Industrial World”。内容是介绍自工业革命以来世界各地的七大工业奇迹。伦敦下水道就是这七大工业奇迹之一。

下水道排水系统

工业革命之后,伦敦不断爆发各种流行病,当时伦敦死于霍乱的人数超过14000。

当时的伦敦人认为是臭气导致的霍乱,只要把污染物冲入下水道就可以解决了。1856年,巴瑟杰承担了设计伦敦新的下水系统的任务。

巴瑟杰最初的设计方案,地下排水系统全长160公里,位于地下3米的深处,需挖掘土方350万吨。但是他的方案遭到伦敦市政当局的否决,理由是该系统不够可靠。巴瑟杰修改后的计划也连续5次被否决。后来迫于舆论压力,伦敦官员不得不同意将方案通过。从巴瑟杰第一次提出方案到获得通过,前后经历了7年时间。

1859年,伦敦地下排水系统改造工程正式动工。但是,工程规模已经扩大到全长1700公里以上,下水道在伦敦地下纵横交错,基本上是把伦敦地下挖成蜂窝状。

下水道排水系统

因此,有人担心,地下被挖空的伦敦会不会坍塌。为了解决这个问题,工程部门特地研制了新型高强度水泥。为了保证水泥的质量,巴瑟杰发明了一套检验方法,成为现代各种商品质量检验的先驱。用这种新型高强度水泥,一共制造了3亿8千万块混凝土砖,构成了坚固的下水道。

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

施工过程中多次发生事故,例如挖坏煤气管道、与地铁工程打通,塌方等等。但是,由于巴瑟杰严格的管理措施,整个施工过程中,因事故而造成的死亡人数不超过10人。

1865年,工程终于完工。工程实际长度超过设计方案,全长达到2000公里。工程完成的当年,伦敦的全部污水都被排往大海。从此伦敦再无霍乱。

如今,人们行走在伦敦的大街上,丝毫不会觉察伦敦地下庞大的污水渠的存在,但是却享受着它的恩惠。巴瑟杰对于现代伦敦以及现代大都市的建设功不可没。伦敦市民为他塑立了一座雕像。

下水道排水系统

约瑟夫·巴瑟杰 雕像

东京篇

除了地震以外,对日本影响最大的恐怕就是台风和夹裹而来的大雨。上世纪50年代末,日本工业经济进入高速发展通道,却因为下水道系统的落后饱受城市内涝之苦,一到暴雨季节,道路上水漫金山,地铁站变成水帘洞;再加上大量生活污水、含重金属的工业废水未经处理就排入河道,人在食用受污染鱼类后引发了水俣病、骨痛病等,公共水体污染成为社会关注重点。

为了解决恶化的环境污染问题,1964年4月,日本成立了“下水道协会”,主旨是对下水道系统作全面评估,统一下水道建设以及排污标准,将老化的管道更新换代。1970年,日本召开“公害国会”,会上政府大幅修改了《下水道法》,明确规定了下水道建设目的,并决定每年投入大量国家预算用作污水收集和处理的建设及运营。

日本首都东京的地下排水标准是“五至十年一遇”(一年一遇是每小时可排36毫米雨量,北京市排水系统设计的是一到三年一遇),最大的下水道直径在12米左右。

东京的雨水有两种渠道可以疏通: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。东京下水道的每一个检查井都有一个8位数编号,知道编号就能便于维修人员迅速定位。

为了保证排水道的畅通,东京下水道局规定,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。下水道局甚至配备了专门介绍健康料理的网页和教室,向市民介绍少油、健康的食谱。

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

下水道排水系统

慕尼黑篇

下水道排水系统

像照片中的那样,每逢夏天,河边是市民最爱的去除之一。晒太阳,烧烤,游泳。等等。但你能够想象么,如此清澈的河水,有相当一部分也是来自于慕尼黑城每天所排进去的生活污水,工业废水和包括落在地面的雨水。有容乃大的Isar河海涵了这些“污水”而依然美丽的功劳归功于慕尼黑出色的市政排水系统和它背后的那个管理机构——Münchner Stadtentw?sserung。

慕尼黑的市政排水系统的历史可以追溯到1811年,当时的执政官Karl Probst修了一条20公里的阴沟渠,将污水引向了Isar河。后来经过几代人的发展,到了二战前,慕尼黑市政排水有了里程碑式的发展,第一个污水处理厂Gut Groβlappen在慕尼黑建成。而到了1989年,慕尼黑市的第二个污水处理厂Gut Marienhof落成。现在是慕尼黑现在最大最重要的污水处理设施。

下水道排水系统

1930年绘制的地下排水的示意图

下水道排水系统

现在老城街道下保留的地下排水系统

下水道排水系统

慕尼黑全城的排水管网示意图,黄色是地下储水库,橙色是水泵站

——如果慕尼黑遇到了突降暴雨怎么办?

从上图可以看到,在慕尼黑2434公里的排水管网中,布置着13个黄点表示的地下储存水库。这些地下储存水库,就好像是13个缓冲用的阀门,充当暴雨进入地下管道的中转站。当暴雨不期而至,地下的储水库用他们706000立方米的容量, 暂时存贮暴雨的雨水,然后将雨水慢慢的释放入地下排水管道,以确保进入地下设施的水量不会超过最大负荷量。

下水道排水系统

慕尼黑Hirschgarten Park地下储水设施,为德国最大

下水道排水系统

慕尼黑oberwiesenfeld地下储水设施,三个足球场大小

不管怎么样,如果暴雨不期而至,就算城市由于市政设施的保护可以幸免,毕竟雨水还是要流往Isar河的,Isar河会因此而泛滥成灾么?

和吕秀才那种把西凉河堤加高50米的方式不同,慕尼黑对Isar的水患有着自己的处理方式——水可以疏,不可以堵。

方法很简单——和国内侵占河道和湿地的情况相反,慕尼黑一直在不断的扩大滩涂,河两边的湿地和绿地。这样在河水高涨的时候,利用大面积湿地和植被对水的涵养能力,减少河水对两岸的压力。而在平时,大面积临水的绿地也为市民提供了很好的休闲的去除,一举两得。

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