经验:下水道--地下城市血脉

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随着经济的发展和社会结构的变革,各个国家都在经历着巨大的改变,下水道之患也成为了城市发展中重要的一环。" T+ ^. V0 T0 b: O- W© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]$ ?" H( k$ _) a* w- w7 O日本 东京--首都圈外敦放水路
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© 环保之家[2tech.cn]: q* H: A- e1 b. Z* P' t* O20世纪50年代末,日本经济飞速发展,却因为下水道系统的孱弱饱受内涝之苦。日本下水道系统落后,陈旧的下水道系统不足以应付突如其来的强降水,经常出现水漫金山的情况,而东京的情况最为严重。2002年,排水系统部分建成并开始使用。 2007年,首都圈外郭放水路完工,总投资2400亿日元(约合200亿元人民币)。
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首都圈外郭放水路位于日本琦玉县境内的国道16号地下50米处,是一条全长6.4公里、直径10.6米的巨型隧道,连接着东京市内长达15700公里的城市下水道,通过5个高65米、直径32米的竖井,连通附近的江户川、仓松川、中川、古利川等河流,作为分洪入口。单个竖井容积约为4 .2万立方米,工程总储水量67万立方米。 ) o: }8 B% P) B; w* ~7 x  ^© 2tech.cn

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出现暴雨时,城市下水道系统将雨水排入中小河流,中小河流水位上涨后溢出进入排水系统的巨大立坑牙口管道。前4个竖井里导入的洪水通过下水道流入最后一个竖井,集中到长177米、宽78米的巨大蓄水池调压水槽,缓冲水势。+ N# P! |, I! M# R8 Y% {: O) I  r' o© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]! P% a" h: [! A1 W首都圈外敦放水路示意图. L4 i$ W; q! q0 N* x6 m1 _" V7 d© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]5 b0 f  S$ F4 `8 H/ r: s蓄水池由59根长7米、宽2米、高18米、重500吨的混凝土巨柱撑起,以防止蓄水池在地下水的推力下上浮。4台由航空发动机改装而成的燃气轮机驱动的大型水泵,单台功率达14000马力,将水以200立方米/秒的速度排入江户川,最终汇入东京湾。蓄水池除了储备重油燃料外,还设置了自主发电机。即使发生停电,四台发动机也可以满负荷运转三天。
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© 环保之家[2tech.cn]; l% @4 G9 _" }& t6 U( z3 m掌控排水系统运行的中央控制室
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© 环保之家[2tech.cn]/ Y" n) q" c9 j7 C排水系统全程使用计算机遥控,并在中央控制室进行全程监控。其排水标准是“五至十年一遇”的巨大台风和强降雨,如果在满效率排水的状态下,这条混凝土浇筑的地下激流可至水深60米。 ; e  g4 k" H1 z. j" z' W© 2tech.cn

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第一环保  韶华一笑间   发表于 2020-5-19 09:22 | 显示全部楼层

法国 巴黎--下水道博物馆

法国首都的下水道系统,就像埃及的金字塔一样,是一个绝世的伟大工程,这里没有黑水横流的垃圾,也没有臭气熏天的各种腐烂物体。
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可以说近代下水道的雏形脱胎于法国巴黎。今天的巴黎下水道总长2300多公里,规模远超巴黎地铁,是世界上最负盛名的下水道,也是世界上唯一可供参观的地下排水系统。
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© 环保之家[2tech.cn]+ v& o4 c+ Z, F& U9 A1890年的巴黎下水道- D5 R9 B% Y' T' b2 `! `0 u© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]: p& H- R$ r, G% `5 m; n19世纪之前,巴黎的生活用水主要来自塞纳河。暴露在地面的废水未经处理就又流回了塞纳河,造成河水污染,最终导致了1832年一场严重霍乱的爆发。于是,净化巴黎的环境成为当务之急。19世纪中期,拿破仑任命法国塞纳河行政长官奥斯曼男爵对巴黎进行大规模改造。奥斯曼男爵和总工程师厄热·贝尔格朗设计了巴黎的主要街道,也开始着手对巴黎的下水道进行改造。1851年,厄热·贝尔格朗利用巴黎东南高西北低的地势特点,设计了将废水排到郊外野地的方案,并且为下水道系统的扩展、清淤和维护建立了一套比较完整的技术。0 O8 l9 h' q6 k! E; n2 Y© 2tech.cn
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1896年的游客坐船游览巴黎下水道
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© 环保之家[2tech.cn]8 N3 o8 {$ k8 Z6 g3 |- I4 ]1999年,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。; |6 p! m3 D( `# r8 O* K© 2tech.cn
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巴黎的下水道系统又经过了无数次的改进,终于变成了它现在的样子。而骄傲的巴黎人们也将其开发成了一个下水道博物馆,向世人介绍他们的成就。从1867年世博会开始,就陆续有外国元首前来参观,俄国沙皇和葡萄牙国王就曾光临。
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© 环保之家[2tech.cn]) n  v. S9 s  j, \巴黎下水道博物馆售票亭  O: r# f* r9 K9 `8 ^& y© 2tech.cn
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下水道博物馆位于塞纳河阿尔玛桥畔,这里没有显眼的建筑,只有一个很不起眼的售票亭,掏4欧元购票后即可从旁边狭窄的旋梯进入地下6米的深处,探究巴黎的“五脏六腑”。  k/ N( Z/ m0 C/ f( t© 2tech.cn
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第一环保  韶华一笑间   发表于 2020-5-19 09:24 | 显示全部楼层

荷兰 鹿特丹--雨天蓄水池,晴天游乐场

全球气候变暖给鹿特丹带来了更为频繁的降雨,鹿特丹平均每年有300天都在下雨,同时,降水量也越来越大。到了2015年,鹿特丹会有多达6亿升的降水量需要向外排出,这相当于200个可以举办奥林匹克游泳比赛的泳池的储水量,覆盖的面积刚好是鹿特丹的市区面积。在人口密度高的市中心区域,已经无法用挖渠引水的传统方法,于是,大胆思考、敢于创新的鹿特丹人提出了“水广场”的创想。8 g% I6 Y/ v* e* \% f& L8 B© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]  _9 @4 H7 ~1 l$ L! G( s通过采用景观与工程相结合的统筹途径,将城市内有效蓄水与公共空间结合起来,进而发展出包括下沉广场、灵活的街道断面、水气球,以及拦截坡面的坝等多个公共空间原型。可以根据具体环境的尺度、空间的使用、储存雨水的能力要求应用于不同的地点。能够将雨水收集到一个可供人们聚会、玩耍、运动的“水广场”中,并把雨水转换成城市景观。
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© 环保之家[2tech.cn]& f$ f5 o5 ^; d根据创意人士弗洛里恩·波尔及马可·弗穆伦提出的水广场方案,通过水池内的雨水过滤系统,水池不仅可以作为蓄水处来使用,而且其所在的广场可以作为人们聚会、玩耍、运动的场所。同时,现存的排水系统并不会因此而负担沉重,避免了现在这种污水直接流入到护城河和运河里的现象。0 ?5 ]" k* U+ ]$ y( t+ i6 o" |7 r© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]) K8 r, ~1 Y, d9 U' e据悉,在一年的大多数时候,水广场都处于干燥的状态,只是在有大雨的季节水广场才会被注满水。这时,小溪、细流和池塘都会出现。孩子们可以在水里或水周围玩耍,在冬天,他们甚至可以在这里溜冰。流入水池中的雨水都已经过过滤处理,因此不会对游客的身体造成损害。此外,鹿特丹虽然经常发生降雨,但每次雨量都不足以将水广场方案中的水池给蓄满,因此水池内的水一直能够得到补充和更新。
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第一环保  韶华一笑间   发表于 2020-5-19 09:26 | 显示全部楼层

意大利 罗马--2500 年前的下水道仍在使用

据考古研究表明,世界上最早建成的城市地下排水系统,当属公元前 500 多年的古罗马。它当时被称作 Cloaca Maxima ,意思是“最大的下水道”,连接贯穿城市的伊特鲁里亚运河(已因城市扩张被覆盖),将人类活动产生的污染物带走。' w, B* C5 v# h, n; n' ~+ a) l! D+ D0 J© 2tech.cn
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图中红线为 Cloaca Maxima 在古罗马城的位置7 ~/ O' q: C! k5 A5 \© 2tech.cn

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如今 2500 多年过去了,这条古下水道仍“老当益壮”,部分管段至今还能正常使用,继续为罗马这座城市默默奉献着自己的力量。不过,由于年代实在过于久远,有关当时建造下水道的情形并没有详细资料记载,人们只能通过专业的考古勘察,逐步揭开这个神秘地下世界的历史迷雾。1 O2 ^  F8 p( g) g! c© 2tech.cn
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古下水道入口之一
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第一环保  韶华一笑间   发表于 2020-5-19 09:29 | 显示全部楼层

美国 纽约--全美最庞大的下水道系统

纽约的下水道系统具有强大的处理能力,却也不是一朝一夕建成的。
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© 环保之家[2tech.cn]" w( t7 h' n! F) V9 k纽约市最早的下水道可以追溯到三四百年前的荷兰殖民统治时期:只不过是在街道中间挖一条沟,在上面铺个顶板。直到十九世纪中期,纽约市还没有真正的下水道系统,住户和商户只是把废水倾倒在后院的户外厕所,或者直接倒在街边的阴沟里。% G& j6 d1 B/ y# ]# H© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]1 W" g0 M, F4 n- d' U) s) p3 i- ]/ R糟糕的卫生状况导致了几次严重的霍乱疫情后,一八四九年,纽约市终于开始建设下水道。在接下来的五十年里,纽约市所有开发成熟的区域都有了下水道网络,就连廉租房也开始配备抽水马桶了。
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© 环保之家[2tech.cn]6 A& M/ G7 N5 c& I( D: R( a. B纽约于1865年开始建设的下水道,建筑材料主要是砖块
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© 环保之家[2tech.cn]- _8 [, M- r! ^2 W& ^但在当时,下水道的污水是直接流进周围水域的,几乎都未经过处理。十九世纪晚期,当时的布鲁克林市建立起了美国的第一所现代污水处理厂。康尼岛上建起了一些小型设施,能让固体沉淀至水箱底部,再将其移除掩埋,液体经氯处理后流入大海。但直到1931年,人们才充分意识到建立污水处理厂的必要性,纽约市终于发布了建设现代污水处理厂的详尽方案。又过了五十年,方案中的工厂才全部竣工并投入使用。
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说到纽约的下水道,不得不提一个关键词:合流制。所谓合流制,是指将雨水和污水混合,送入同一处理厂。在干燥季节,这种系统不存在什么问题。但到了雨季,如果雨水径流超过干燥季节流量的两倍,雨水和污水可能会向家庭和街道倒流。那个画面,大家可以自行想象。
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CSO排水口解剖图
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为了避免这种情况,所有超出工厂处理能力的水流都会被分流到合流制下水道溢流(简称CSO)排水口,不经处理即排放至海港。纽约港有七百多个CSO 排水口,其中纽约市有约四百五十个。它们的使用率很高,因为平均每下两次雨,就有一次会产生溢流,导致约四百亿加仑未经处理的废水被倾入城市水道。
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为了缓解这个状况,纽约市建立了三个地下蓄水池——皇后区两个,布鲁克林一个,用来容纳过多的污水,等水位下降后,再将溢流抽进处理厂。/ @7 ]5 j+ k, h1 J0 g1 l© 2tech.cn
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第一环保  韶华一笑间   发表于 2020-5-19 09:32 | 显示全部楼层

中国 江西--千年不涝古城的大功臣福寿沟

在江西境内,有一座古老的城市却在这多雨的世界屹立千年,未曾遭受过一次水涝的烦扰。这座古城就是赣州城,而福寿沟就是古城千年不涝的大功臣。
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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,因为两条沟的走向形似篆体的“福”“寿”二字,故名“福寿沟”。; Y- c6 ?/ v3 A2 ?! Z3 V© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]3 d" P4 ?: s) Q2 P! P/ v! e# P福寿沟排水系统
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福寿沟位于赣州市老城区内,是北宋水利专家刘彝在赣州任知府期间规划建设的排水系统,至今约有900年左右的历史。因状如福、寿二字而得名,北宋时期干道总长约12.6公里。赣州在新建排水系统时,紧密衔接了福寿沟,使得部分保存完好的福寿沟仍在发挥作用。
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© 环保之家[2tech.cn]" M) V5 H1 z: L; A2016年8月22日,李克强总理前往江西赣州、瑞金考察。在赣州市均井巷,透过打开的窨井盖仔细察看福寿沟的内部构造,听取文博专家介绍福寿沟的历史及排水系统的科学设计。
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© 环保之家[2tech.cn]0 v0 R4 b; I3 ?2 w* I; x7 B/ `不过,官方亦认为赣州并不能凭福寿沟而一劳永逸。“福寿沟排水系统目前并不完整,其担负的排水不及赣州总排水量的十分之一。因而,‘赣州古城千年不涝,得益于宋代排水系统’这一提法有失偏颇。”$ p; P6 `# |+ \% h3 D1 ~© 2tech.cn
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2016年3月,暴雨致使赣州受灾,部分城区出现内涝。据赣州官方回复,福寿沟所经范围没有积水点。在2015年,赣州市政工程管理处相关负责人告诉媒体,赣州每年中心城区积水点约34个,福寿沟所经过的范围却没有一个。
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