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国外城市排水系统如何PK暴雨-行业动态-新闻动态-春华水务集团

国外城市排水系统如何PK暴雨

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  早在1833年,法国巴黎为了解决地下管线的敷设问题和提高环境质量,开始兴建地下管线共同沟。此后,英国、德国、荷兰、美国、日本等国家也都相继建有较完备的地下管廊系统。在发达国家,地下管廊已经存在了一个多世纪。一些国外大城市的下水道系统建设维护经验,或许能为总是暴雨积水成灾的中国大城市带来启示。
 
  法国:巴黎的排水系统复杂多样
  因城市排水系统不完善而导致的严重水污染和城区内涝的历史教训,使得法国历来十分重视城市排水系统的设计规划,并且以历史悠久而著称。
  法国巴黎是世界上排水系统最为复杂的城市之一,其前后历经126年时间才修建成功的排水系统目前总长达2347公里,远远超出了其地铁系统的规模。除规模庞大外,其设计和管理也极为周到。城区下水道均建于巴黎市地面以下50米;管道采用多功能设计理念,中间是宽约3米的排水道,两旁是宽约1米、供检修人员通行的便道。如此宽大的排水系统,不仅有利于快速排水,还有利于电力、通讯设施线路的布局。具体到细节,基于对地面雨水流量的充分估计,巴黎城区主干道的井盖孔密且直径大;住宅区内的下水道入口设计成簸箕状,进水口也较大。
  除排水系统之外,法国巴黎的下水道里还设有两套供水系统、压缩空气管道、气压传送系统和电缆线路。
  凭借着发达的排水系统,巴黎可以从容应对大到暴雨。此外,巴黎的城市排水法律保障体系也相当完善,专门制定了《城市防洪法》,内容涉及城市内涝预防、规划以及政府责任等与城市防洪相关的各个方面。
  近年来,巴黎市还兴建了3条地下蓄水隧道和8个蓄水池,蓄水能力达到80多万立方米,从而缓解了暴雨来袭时城市排水的压力。同时,巴黎的工程师们还修建了4条直径为4米、总长为34公里的排水渠,以便通过净化站对雨水和废水进行处理,处理过的水一部分排到郊外或者流入塞纳河,另一部分则通过非饮用水管道循环使用。
  由于设计合理,整洁美观且规模宏大,巴黎的排水系统享誉世界,已经成为代表性的景观,每年有10多万人来参观学习。

 

  英国:泰晤士河下方建排水隧道

  英国首都伦敦的排水系统建于19世纪中期维多利亚时代,距今超过150年历史。有趣的是,当初建造这条下水道的原因竟然是为了防止霍乱传播。
  150多年前,伦敦是一个垃圾遍地、臭气冲天、霍乱横行的城市。后来,医学专家经过研究得出结论:霍乱是由水源造成的。由于伦敦没有普及自来水,饮用水多是靠水泵抽取的地下水,而那时地下水已经被严重污染,于是改造伦敦地下排水系统的任务迫在眉睫。
  1856年,一个名叫巴瑟杰的人承担了设计伦敦新排水系统的任务。他计划将所有污水直接引到泰晤士河口,排入大海。1859年,伦敦地下排水系统改造工程正式动工。1865年工程完工时,实际长度超过设计方案,达到2000公里。下水道在伦敦地下纵横交错,将伦敦的全部污水都排往大海。当时,不少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,用这种水泥制造了3.8亿块混凝土砖,构成了坚固的下水道。
  由于将污水与地下水隔开,伦敦下水道改造意外地解决了导致霍乱的水源问题。从此以后,伦敦再也没有发生过霍乱,泰晤士河造成的内涝也解决了。现在,市政部门会随时根据街区改建、道路改线等调整这些古老的下水道。
  2007年,伦敦政府投入17亿英镑实施泰晤士隧道方案,即在泰晤士河下方建设一条长35公里、最深处达75米的深层排水隧道。隧道连接34条位于“污染最严重”地带的下水道,有效地阻止了未经处理的污水在降雨的时候流入泰晤士河。
  2011年,伦敦泰晤士河水务公司又投资36亿英镑修建了一条近40公里长的超级污水排水沟,据称能有效吸纳污水,解决泰晤士河的污染问题。

 

  德国:80%路面可透水

  在德国,很少见到路面积水。究其原因,这与德国城市80%路面能够透水有关。
  在德国,不同的区域会铺不同的透水路面。人行道、步行街、自行车道、郊区道路等受压不大的地方采用透水性地砖,这种砖本身可透水,砖与砖之间采用了透水性填充材料拼接。自行车存放地和停车场的地面,选择有孔的混凝土砖,并在砖孔中用土填充,这样有利于杂草生长,从而使地面的40%具有绿化功能。考虑到居民区、公园和街头广场更需要绿化和美化,因此这些地方选用实心砖铺路,但砖与砖之间会留出空隙;居民区、校园和公园等步行道路由于路面使用率高,用细碎石或细鹅卵石铺路会更合适。此外,还在道路边修建了引流暴雨的排沟壑,直接连通市政排水管道。
  统计数据显示,德国全境共有51.5万公里长的排水管道,可环绕地球13圈,每年可处理94亿立方米的污水和雨水。
  在柏林,无论是私人房屋还是工厂企业,直接向下水道排放雨水必须按房屋的不渗水面积交纳每平方米1.84欧元的费用,采取雨水处理措施的用户可获得减免优惠。柏林市中心的波茨坦广场,19栋高层办公楼的屋顶雨水都被收集起来,储存在5个地下水库里,每年的储水量可达2.3万立方米。
  为增强城市排涝能力,近年来,德国开始推广新型雨水处理系统——“洼地一渗渠系统”。该系统由各个就地设置的洼地、渗渠等与带有孔洞的排水管道连接,形成一个分散的雨水处理系统。通过雨水在低洼草地中的短期储存和在渗渠中的长期储存,保证尽可能多的雨水得以下渗。

 

  荷兰:雨水倒灌成就鹿特丹排水系统

  欧洲最大的海港城、荷兰第二大城市鹿特丹素有“水城”之称,其海拔低于海平面,经常面临海水倒灌的威胁,同时城区洼地众多,排涝压力颇大。但是,这座已经和洪水斗了上千年的城市,虽然常常遭遇暴雨,却鲜有水漫金山式的泽国景象,这得益于其完善的排水系统。
  1953年,荷兰成立了专门防洪的水务委员会,并不断提出“水广场”、浮动住宅等富有创意的方案来应对洪涝、海平面上升等“水问题”。
  在鹿特丹市中心,“水广场”顺地势而建,由形状、大小和高度各不相同的水池组成,水池间有渠相连。平时是市民娱乐休闲的广场,人们可以在广场上尽情地踢球、溜冰;而当暴雨来临时,“水广场”则可瞬间变身,成为一个防止积水的排水系统。由于雨水流向地势更低洼的水广场,街道上就不会有积水。所有的水池就像一张循环往复的网,雨量大时,从大水池中分流到沟渠;雨量小时,水又回流入大水池。雨水不仅可在水池间循环流动,还能被抽取储存为淡水资源。
  据悉,在随后的几年里,鹿特丹城将建造超过25个“水广场”。
  同时,为了从源头上对降雨进行分流和吸收,该城铺设了透水性能好的砖块,并根据一定坡度向周围绿地透水。实施多年的屋顶绿化方案更让屋顶发挥了吸水海绵的作用,减缓了雨水进入。

 

  美国:芝加哥300亿美元建设深隧工程

  美国早已有强制性防止城市内涝的法律,其多个州均立法规定,城市新开发区域必须实行强制的就地滞洪蓄水,并采取了详尽的城市内涝防范、治理措施以及问责手段。如科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州分别制定了《雨水利用条例》,规定新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平,所有新开发区必须实行强制的就地滞洪蓄水。
  同时,美国鼓励兴建地下隧道蓄水系统,以解决城市防洪和雨水利用问题。芝加哥地区城市合流制改造和内涝灾害控制工程是世界上最早、最成功的采用地下深隧技术的范例。
  为了有效地保护环境,芝加哥市将原来流向密西根湖的排水管网改变排水方向,建设由东向西排向河流的人工水道,建设合流制污水处理厂解决河流的水体污染问题。
  芝加哥花了几十年时间、投资300亿美元建设的深隧工程,是世界上最大的排水和污水处理工程。该工程项目是分期建设实施的,第一期项目从1975年开始投入建设,2006年底全部完工并投入使用,绵延109.4英里的深层、大直径的岩石隧道,可以提供23亿加仑(8700万立方米)的容积;第二期项目主要解决城市内涝问题,同时兼顾面源污染,主要项目是建设3个地面大水库。
  芝加哥的成功经验在美国大部分城市得到推广应用。其他很多城市还建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统。

  

  日本:排水系统宛如地下宫殿

   日本是海洋性气候国家,经常会遭遇暴雨天气,但却很少出现内涝,主要得益于其为避免受到台风和雨水灾害的侵袭而修建的地下排水系统。
  1992年,日本在埼玉县修建了一座宛如地下宫殿的暴雨排水系统。首都圈外围排水系统耗时14年,于2006年竣工,标准是“5年~10年一遇”,由一连串混凝土立坑组成,每个混凝土立坑有65米高(约22层楼)、32米宽,在地下50米深处,由6.3公里长的隧道串接而成。除此之外,还有一座巨型调压水槽,高25.4米、长177米、宽78米,内有59支混凝土支柱,总贮水量为6.7万立方米。
  其实,日本建设像宫殿一般的排水系统是无奈之举。1950年,日本的城市化进程开始加快,但那时很多的建设也是“先地上后地下”,到上世纪90年代,仅通过增强排水能力和雨水蓄滞已经难以解决问题,才不得不建设地下排水管。
  在城市中,广泛利用公共场所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空间调蓄雨洪,防止城市内涝灾害。具体措施包括:降低操场、绿地、公园、花坛、楼间空地的地面高程,一般使其较地面低1.5米~1米,在遭遇较大降雨时可蓄滞雨洪;在停车场、广场铺设透水路面或碎石路面,并建设渗水井,加速雨水渗流;在运动场下修建大型地下水库,并利用高层建筑的地下室作为水库调蓄雨洪;在东京、大阪等特大城市建设地下河,直径10余米,长度达数十公里,将低洼地区雨水导入地下河,排入海中;为防止上游雨洪涌入市区,在城市上游修建分洪水路,将水直接导入下游,在城市河道狭窄处修筑旁通水道,在低洼处建设大型泵站排水。

 

 

 

 

来源:北方周末报 更新日期:2016-08-26

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