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世界上應(yīng)對城市內(nèi)澇的七大排水系統(tǒng)
[ 編輯:admin | 時(shí)間:2021-09-18 14:43:28
| 瀏覽:22287次 | 來源:中國市政建設(shè)網(wǎng) | 作者: ]
2021年夏天已到,汛期也來了,自6月1日起,我國南方進(jìn)入主汛期。近一段時(shí)間以來,多地遭遇強(qiáng)降雨,湖南已發(fā)生十幾輪較強(qiáng)降雨過程;5月以來江西先后遭遇多輪持續(xù)暴雨過程,降雨量遠(yuǎn)高于常年;廣東多地出現(xiàn)暴雨,一些城區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇。又到了考驗(yàn)各地排水系統(tǒng)的時(shí)間了,那么世界上那些先進(jìn)的排水系統(tǒng)是怎么設(shè)計(jì)的呢? 第一個(gè):故宮 在北京城的其他地方進(jìn)入看海模式的時(shí)候,故宮依舊積水甚少,這是為什么呢? 有人說是因?yàn)樗貏莞摺.?dāng)然,不可否認(rèn),地勢高在暴雨中確實(shí)是有優(yōu)勢的。但是如果缺乏精密的排水系統(tǒng),故宮排水也不會如此有秩序。 故宮排水系統(tǒng)有三寶。 首先是排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)因地制宜。這個(gè)說起來老生常談,但就是很管用。在建造紫禁城的時(shí)候,古人就依據(jù)地形地勢對排水系統(tǒng)進(jìn)行了精密的設(shè)計(jì)。京城的地勢北高南低,所以在建造紫禁城時(shí),整個(gè)走勢依舊是北高南低,中間高兩邊低,地面具有一定坡度,利于雨水排出。 其次,管網(wǎng)系統(tǒng)主干分明,四通八達(dá)。 紫禁城排水系統(tǒng)總體規(guī)劃是東西方向的雨水匯入南北干溝,然后流入內(nèi)金水河。各個(gè)宮殿院落均設(shè)有干溝、支溝、明溝、暗溝、涵洞、流水溝眼等眾多排水設(shè)施。 當(dāng)紫禁城遭遇暴雨時(shí),雨水首先通過地表徑流,匯入排水管渠。 在排水溝渠遇到障礙的地方,設(shè)有排水溝眼,使得每個(gè)地方的積水都可順利排出。 還在排水溝口設(shè)置了柵欄攔截污染物。 最后所有雨水匯入內(nèi)金水河。 內(nèi)金水河是紫禁城的內(nèi)河,全長2000多米,河幫、河底通用白石鋪砌。在流入紫禁城的入口處,設(shè)有控水閘,可以控制水位高低,遇汛則可以關(guān)閉。 最后,城外還有三道防線。 這三道防線與內(nèi)金水河相通。一是明內(nèi)城護(hù)城河及大明濠、太平湖;二是西苑太液池和后海;三是外金水河和紫禁城的筒子河(護(hù)城河)。不僅可以作為城內(nèi)的用水來源,而且具有排水功能。 第二個(gè):青島的排水系統(tǒng) 曾有媒體報(bào)道,青島遭遇21小時(shí)強(qiáng)暴雨,路段突發(fā)積水,排水工人打開應(yīng)急排水閥,傾盆大雨中兩分鐘輕松排完。 可能至今為止,還有很多朋友誤以為青島強(qiáng)大的排水系統(tǒng)是德國人造的。當(dāng)年德國占領(lǐng)了青島的黃金地段,為了提升自己的生活品質(zhì),動工修建了一套排水系統(tǒng)。 這套排水系統(tǒng)采用雨污分流的先進(jìn)理念,運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡夹g(shù),建造的暗渠都能容一人站立。當(dāng)年造訪青島的亨利親王都稱贊這套排水系統(tǒng)是亞洲第一! 但是德國居住區(qū)舒適風(fēng)光的時(shí)候,周邊的華人區(qū)卻臭氣熏天,病疫肆虐。因?yàn)榈聡藢⑽鬯寂诺搅巳A人區(qū),令當(dāng)時(shí)的青島百姓飽受折磨。 而現(xiàn)如今,德國當(dāng)年建造的的排水管線已經(jīng)被大量改造,僅占青島排水管線的3%。所以青島沒有遭受什么洪澇之災(zāi),完全是因?yàn)閲说墓冢由锨鹆甑匦问沟梅e水來的快,去的也快。 如果說德國人對青島的排水系統(tǒng)有貢獻(xiàn),那唯一的貢獻(xiàn)就是留下了先進(jìn)的排水理念,讓青島在后期擴(kuò)張的時(shí)候,總是先把排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)好了,再跟進(jìn)其他項(xiàng)目。 第三個(gè):著名的江西贛州福壽溝 贛州古城的形狀像是一個(gè)烏龜殼,所以也被稱之為“龜城”。有人說,贛州是一個(gè)烏龜,從來不會被淹,一下雨就浮了起來。 其實(shí)900多年來,贛州不被淹的秘密就是“福壽溝”。“福壽溝”是贛州的排水系統(tǒng),因有兩條主干溝像是篆體的“福”字和“壽”字而得名。 北宋時(shí)期,水利專家劉彝主持修建了贛州的排水系統(tǒng)。同修建故宮排水系統(tǒng)一樣,在修建福壽溝時(shí),劉彝很注重因地制宜。他根據(jù)這里的地勢落差采取分區(qū)排水的方式,建成了“福”、“壽”兩個(gè)排水干道系統(tǒng)。 贛州古城防洪排澇系統(tǒng)分為4個(gè)部分:福壽溝、水塘、水窗、城墻 福壽溝 主溝支渠遍布贛州古城,和地面的雨漏、明溝等相連,匯集全城的雨水和生活污水。 主要特點(diǎn)是溝渠尺寸夠大,主干寬可達(dá)1m,最高處有1.6米,可供一人行走。如此大的管道尺寸保證了其排水的暢通性。 水窗 也就是把城內(nèi)的下水排放到章江和貢江中的排水口。在江水淹沒排水口時(shí)“拍門”自動閉合,防止江水倒灌入福壽溝,而在平時(shí),水流可將其沖開正常排水。整個(gè)古城當(dāng)時(shí)建有12個(gè)這樣的水窗。 水塘 福壽溝連接著城內(nèi)數(shù)百座水塘。 這些水塘,平時(shí)有福壽溝中的活水流過,既能沉淀溝中的淤泥,也有利于保持自身水體的活性。暴雨時(shí)江面上漲,水窗關(guān)閉,池塘起到儲水,消除內(nèi)澇的作用。等暴雨過后,江面下降,池塘的水再排入到江中。 城墻 贛州古城的城墻高大堅(jiān)固,除青磚筑墻外,還用鐵水澆筑磚縫。這道城墻,戰(zhàn)時(shí)是整個(gè)城市的屏障和防御工事。 到了洪水季節(jié),則是重要的防洪堤。 基于這4個(gè)部分的完美配合,才能使贛州古城“千年不澇”。 第四個(gè):巴黎地下博物館 巴黎下水道修建于19世紀(jì)中期,從地面看并不特別,但是聰明的巴黎人將下水道建成了一所地下博物館 ,每年都有近10萬游客來此參觀。 1999年的時(shí)候,巴黎便完成了對城市廢水和雨水的100%完全處理,還塞納河一個(gè)免受污染的水質(zhì)。這個(gè)城市的下水道和她的地鐵一樣,經(jīng)歷了上百年的發(fā)展歷程才有了今天的模樣。除了正常的下水設(shè)施,這里還鋪設(shè)了天然氣管道和電纜。直至2004年,其古老的真空式郵政速遞管道才真正退出歷史舞臺。 在19世紀(jì)就能夠設(shè)計(jì)出這樣復(fù)雜的地下下水道系統(tǒng),確實(shí)是一個(gè)超前于時(shí)代的創(chuàng)舉。 1820年的巴黎下水道 1854年的巴黎下水道 1890年的巴黎下水道 1896年的游客坐船游覽巴黎下水道 1930年的巴黎下水道 19世紀(jì)末的巴黎下水道 巴黎下水道舊影 現(xiàn)代巴黎下水道(對比上圖) 現(xiàn)代巴黎下水道系統(tǒng) 此外,多數(shù)人大概不知道,在巴黎,如果你不小心把鑰匙或是貴重的戒指掉進(jìn)了下水道,是完全可以根據(jù)地漏位置,把東西找回來的。下水道里也會標(biāo)注街道和門牌號碼。你所需要的,只是撥個(gè)電話,這項(xiàng)服務(wù)是免費(fèi)的!完備的設(shè)施和人性化的設(shè)計(jì)背后,凝聚了幾代人的心血和智慧。 第五個(gè):倫敦下水道 2003年,英國BBC拍攝完成了一套紀(jì)錄片,英文名字叫做“Seven Wonders of the Industrial World”。內(nèi)容是介紹自工業(yè)革命以來世界各地的七大工業(yè)奇跡。倫敦下水道就是這七大工業(yè)奇跡之一。 工業(yè)革命之后,倫敦不斷爆發(fā)各種流行病,當(dāng)時(shí)倫敦死于霍亂的人數(shù)超過14000。 當(dāng)時(shí)的倫敦人認(rèn)為是臭氣導(dǎo)致的霍亂,只要把污染物沖入下水道就可以解決了。1856年,巴瑟杰承擔(dān)了設(shè)計(jì)倫敦新的下水系統(tǒng)的任務(wù)。 巴瑟杰最初的設(shè)計(jì)方案,地下排水系統(tǒng)全長160公里,位于地下3米的深處,需挖掘土方350萬噸。但是他的方案遭到倫敦市政當(dāng)局的否決,理由是該系統(tǒng)不夠可靠。巴瑟杰修改后的計(jì)劃也連續(xù)5次被否決。后來迫于輿論壓力,倫敦官員不得不同意將方案通過。從巴瑟杰第一次提出方案到獲得通過,前后經(jīng)歷了7年時(shí)間。 1859年,倫敦地下排水系統(tǒng)改造工程正式動工。但是,工程規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)大到全長1700公里以上,下水道在倫敦地下縱橫交錯,基本上是把倫敦地下挖成蜂窩狀。 因此,有人擔(dān)心,地下被挖空的倫敦會不會坍塌。為了解決這個(gè)問題,工程部門特地研制了新型高強(qiáng)度水泥。為了保證水泥的質(zhì)量,巴瑟杰發(fā)明了一套檢驗(yàn)方法,成為現(xiàn)代各種商品質(zhì)量檢驗(yàn)的先驅(qū)。用這種新型高強(qiáng)度水泥,一共制造了3億8千萬塊混凝土磚,構(gòu)成了堅(jiān)固的下水道。 施工過程中多次發(fā)生事故,例如挖壞煤氣管道、與地鐵工程打通,塌方等等。但是,由于巴瑟杰嚴(yán)格的管理措施,整個(gè)施工過程中,因事故而造成的死亡人數(shù)不超過10人。 1865年,工程終于完工。工程實(shí)際長度超過設(shè)計(jì)方案,全長達(dá)到2000公里。工程完成的當(dāng)年,倫敦的全部污水都被排往大海。從此倫敦再無霍亂。 如今,人們行走在倫敦的大街上,絲毫不會覺察倫敦地下龐大的污水渠的存在,但是卻享受著它的恩惠。巴瑟杰對于現(xiàn)代倫敦以及現(xiàn)代大都市的建設(shè)功不可沒。倫敦市民為他塑立了一座雕像。 約瑟夫·巴瑟杰 雕像 第六個(gè):日本東京下水道 除了地震以外,對日本影響最大的恐怕就是臺風(fēng)和夾裹而來的大雨。上世紀(jì)50年代末,日本工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展通道,卻因?yàn)橄滤老到y(tǒng)的落后飽受城市內(nèi)澇之苦,一到暴雨季節(jié),道路上水漫金山,地鐵站變成水簾洞;再加上大量生活污水、含重金屬的工業(yè)廢水未經(jīng)處理就排入河道,人在食用受污染魚類后引發(fā)了水俁病、骨痛病等,公共水體污染成為社會關(guān)注重點(diǎn)。 為了解決惡化的環(huán)境污染問題,1964年4月,日本成立了“下水道協(xié)會”,主旨是對下水道系統(tǒng)作全面評估,統(tǒng)一下水道建設(shè)以及排污標(biāo)準(zhǔn),將老化的管道更新?lián)Q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(guī)定了下水道建設(shè)目的,并決定每年投入大量國家預(yù)算用作污水收集和處理的建設(shè)及運(yùn)營。 日本首都東京的地下排水標(biāo)準(zhǔn)是“五至十年一遇”(一年一遇是每小時(shí)可排36毫米雨量,北京市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一到三年一遇),最大的下水道直徑在12米左右。 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筑的排水管,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;其余地域的雨水,會隨著每棟建筑的排水系統(tǒng)進(jìn)入公共排雨管,再隨下水道系統(tǒng)的凈水排放管道流入公共水域。東京下水道的每一個(gè)檢查井都有一個(gè)8位數(shù)編號,知道編號就能便于維修人員迅速定位。 為了保證排水道的暢通,東京下水道局規(guī)定,一些不溶于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(tǒng)進(jìn)行處理。此外,烹飪產(chǎn)生的油污也不允許直接導(dǎo)入下水道中,因?yàn)橛臀鄢藭斐舌徑南滤揽趷撼敉猓會腐蝕排水管道。下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網(wǎng)頁和教室,向市民介紹少油、健康的食譜。 最七個(gè):慕尼黑排水系統(tǒng) 像照片中的那樣,每逢夏天,河邊是市民最愛的去除之一。曬太陽,燒烤,游泳。等等。但你能夠想象么,如此清澈的河水,有相當(dāng)一部分也是來自于慕尼黑城每天所排進(jìn)去的生活污水,工業(yè)廢水和包括落在地面的雨水。有容乃大的Isar河海涵了這些“污水”而依然美麗的功勞歸功于慕尼黑出色的市政排水系統(tǒng)和它背后的那個(gè)管理機(jī)構(gòu)——Münchner Stadtentw?sserung。 慕尼黑的市政排水系統(tǒng)的歷史可以追溯到1811年,當(dāng)時(shí)的執(zhí)政官Karl Probst修了一條20公里的陰溝渠,將污水引向了Isar河。后來經(jīng)過幾代人的發(fā)展,到了二戰(zhàn)前,慕尼黑市政排水有了里程碑式的發(fā)展,第一個(gè)污水處理廠Gut Groβlappen在慕尼黑建成。而到了1989年,慕尼黑市的第二個(gè)污水處理廠Gut Marienhof落成。現(xiàn)在是慕尼黑現(xiàn)在最大最重要的污水處理設(shè)施。 1930年繪制的地下排水的示意圖 現(xiàn)在老城街道下保留的地下排水系統(tǒng) 慕尼黑全城的排水管網(wǎng)示意圖,黃色是地下儲水庫,橙色是水泵站 ——如果慕尼黑遇到了突降暴雨怎么辦? 從上圖可以看到,在慕尼黑2434公里的排水管網(wǎng)中,布置著13個(gè)黃點(diǎn)表示的地下儲存水庫。這些地下儲存水庫,就好像是13個(gè)緩沖用的閥門,充當(dāng)暴雨進(jìn)入地下管道的中轉(zhuǎn)站。當(dāng)暴雨不期而至,地下的儲水庫用他們706000立方米的容量, 暫時(shí)存貯暴雨的雨水,然后將雨水慢慢的釋放入地下排水管道,以確保進(jìn)入地下設(shè)施的水量不會超過最大負(fù)荷量。 慕尼黑Hirschgarten Park地下儲水設(shè)施,為德國最大 慕尼黑oberwiesenfeld地下儲水設(shè)施,三個(gè)足球場大小 不管怎么樣,如果暴雨不期而至,就算城市由于市政設(shè)施的保護(hù)可以幸免,畢竟雨水還是要流往Isar河的,Isar河會因此而泛濫成災(zāi)么? 和呂秀才那種把西涼河堤加高50米的方式不同,慕尼黑對Isar的水患有著自己的處理方式——水可以疏,不可以堵。
方法很簡單——和國內(nèi)侵占河道和濕地的情況相反,慕尼黑一直在不斷的擴(kuò)大灘涂,河兩邊的濕地和綠地。這樣在河水高漲的時(shí)候,利用大面積濕地和植被對水的涵養(yǎng)能力,減少河水對兩岸的壓力。而在平時(shí),大面積臨水的綠地也為市民提供了很好的休閑的去除,一舉兩得。 相關(guān)新聞
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