世界城市發(fā)展史已經(jīng)證明,要真正躋身“世界都市”之列,除了地上的光鮮繁榮之外,埋藏在地下不為人見(jiàn),卻時(shí)時(shí)刻刻為都市排憂(yōu)解難的下水道系統,才標志著(zhù)城市真正的實(shí)力、潛力和包容力。
日本 東京
首都圈外敦放水路
20世紀50年代末,日本經(jīng)濟飛速發(fā)展,卻因為下水道系統的孱弱飽受內澇之苦。日本下水道系統落后,陳舊的下水道系統不足以應付突如其來(lái)的強降水,經(jīng)常出現水漫金山的情況,而東京的情況最為嚴重。2002年,排水系統部分建成并開(kāi)始使用。 2007年,首都圈外郭放水路完工,總投資2400億日元(約合200億元人民幣)。

首都圈外郭放水路位于日本琦玉縣境內的國道16號地下50米處,是一條全長(cháng)6.4公里、直徑10.6米的巨型隧道,連接著(zhù)東京市內長(cháng)達15700公里的城市下水道,通過(guò)5個(gè)高65米、直徑32米的豎井,連通附近的江戶(hù)川、倉松川、中川、古利川等河流,作為分洪入口。單個(gè)豎井容積約為4 .2萬(wàn)立方米,工程總儲水量67萬(wàn)立方米。

出現暴雨時(shí),城市下水道系統將雨水排入中小河流,中小河流水位上漲后溢出進(jìn)入排水系統的巨大立坑牙口管道。前4個(gè)豎井里導入的洪水通過(guò)下水道流入最后一個(gè)豎井,集中到長(cháng)177米、寬78米的巨大蓄水池調壓水槽,緩沖水勢。

首都圈外敦放水路示意圖
蓄水池由59根長(cháng)7米、寬2米、高18米、重500噸的混凝土巨柱撐起,以防止蓄水池在地下水的推力下上浮。4臺由航空發(fā)動(dòng)機改裝而成的燃氣輪機驅動(dòng)的大型水泵,單臺功率達14000馬力,將水以200立方米/秒的速度排入江戶(hù)川,最終匯入東京灣。蓄水池除了儲備重油燃料外,還設置了自主發(fā)電機。即使發(fā)生停電,四臺發(fā)動(dòng)機也可以滿(mǎn)負荷運轉三天。

掌控排水系統運行的中央控制室
排水系統全程使用計算機遙控,并在中央控制室進(jìn)行全程監控。其排水標準是“五至十年一遇”的巨大臺風(fēng)和強降雨,如果在滿(mǎn)效率排水的狀態(tài)下,這條混凝土澆筑的地下激流可至水深60米。
法國 巴黎
下水道博物館
法國首都的下水道系統,就像埃及的金字塔一樣,是一個(gè)絕世的偉大工程,這里沒(méi)有黑水橫流的垃圾,也沒(méi)有臭氣熏天的各種腐爛物體。
可以說(shuō)近代下水道的雛形脫胎于法國巴黎。今天的巴黎下水道總長(cháng)2300多公里,規模遠超巴黎地鐵,是世界上最負盛名的下水道,也是世界上唯一可供參觀(guān)的地下排水系統。

1890年的巴黎下水道
19世紀之前,巴黎的生活用水主要來(lái)自塞納河。暴露在地面的廢水未經(jīng)處理就又流回了塞納河,造成河水污染,最終導致了1832年一場(chǎng)嚴重霍亂的爆發(fā)。于是,凈化巴黎的環(huán)境成為當務(wù)之急。19世紀中期,拿破侖任命法國塞納河行政長(cháng)官奧斯曼男爵對巴黎進(jìn)行大規模改造。奧斯曼男爵和總工程師厄熱·貝爾格朗設計了巴黎的主要街道,也開(kāi)始著(zhù)手對巴黎的下水道進(jìn)行改造。1851年,厄熱·貝爾格朗利用巴黎東南高西北低的地勢特點(diǎn),設計了將廢水排到郊外野地的方案,并且為下水道系統的擴展、清淤和維護建立了一套比較完整的技術(shù)。

1896年的游客坐船游覽巴黎下水道
1999年,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。除了正常的下水設施,這里還鋪設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。
巴黎的下水道系統又經(jīng)過(guò)了無(wú)數次的改進(jìn),終于變成了它現在的樣子。而驕傲的巴黎人們也將其開(kāi)發(fā)成了一個(gè)下水道博物館,向世人介紹他們的成就。從1867年世博會(huì )開(kāi)始,就陸續有外國元首前來(lái)參觀(guān),俄國沙皇和葡萄牙國王就曾光臨。

巴黎下水道博物館售票亭
下水道博物館位于塞納河阿爾瑪橋畔,這里沒(méi)有顯眼的建筑,只有一個(gè)很不起眼的售票亭,掏4歐元購票后即可從旁邊狹窄的旋梯進(jìn)入地下6米的深處,探究巴黎的“五臟六腑”。


荷蘭 鹿特丹
雨天蓄水池,晴天游樂(lè )場(chǎng)
全球氣候變暖給鹿特丹帶來(lái)了更為頻繁的降雨,鹿特丹平均每年有300天都在下雨,同時(shí),降水量也越來(lái)越大。到了2015年,鹿特丹會(huì )有多達6億升的降水量需要向外排出,這相當于200個(gè)可以舉辦奧林匹克游泳比賽的泳池的儲水量,覆蓋的面積剛好是鹿特丹的市區面積。在人口密度高的市中心區域,已經(jīng)無(wú)法用挖渠引水的傳統方法,于是,大膽思考、敢于創(chuàng )新的鹿特丹人提出了“水廣場(chǎng)”的創(chuàng )想。

通過(guò)采用景觀(guān)與工程相結合的統籌途徑,將城市內有效蓄水與公共空間結合起來(lái),進(jìn)而發(fā)展出包括下沉廣場(chǎng)、靈活的街道斷面、水氣球,以及攔截坡面的壩等多個(gè)公共空間原型??梢愿鶕唧w環(huán)境的尺度、空間的使用、儲存雨水的能力要求應用于不同的地點(diǎn)。能夠將雨水收集到一個(gè)可供人們聚會(huì )、玩耍、運動(dòng)的“水廣場(chǎng)”中,并把雨水轉換成城市景觀(guān)。

根據創(chuàng )意人士弗洛里恩·波爾及馬可·弗穆倫提出的水廣場(chǎng)方案,通過(guò)水池內的雨水過(guò)濾系統,水池不僅可以作為蓄水處來(lái)使用,而且其所在的廣場(chǎng)可以作為人們聚會(huì )、玩耍、運動(dòng)的場(chǎng)所。同時(shí),現存的排水系統并不會(huì )因此而負擔沉重,避免了現在這種污水直接流入到護城河和運河里的現象。

據悉,在一年的大多數時(shí)候,水廣場(chǎng)都處于干燥的狀態(tài),只是在有大雨的季節水廣場(chǎng)才會(huì )被注滿(mǎn)水。這時(shí),小溪、細流和池塘都會(huì )出現。孩子們可以在水里或水周?chē)嫠?,在冬天,他們甚至可以在這里溜冰。流入水池中的雨水都已經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理,因此不會(huì )對游客的身體造成損害。此外,鹿特丹雖然經(jīng)常發(fā)生降雨,但每次雨量都不足以將水廣場(chǎng)方案中的水池給蓄滿(mǎn),因此水池內的水一直能夠得到補充和更新。
意大利 羅馬
2500 年前的下水道仍在使用
據考古研究表明,世界上最早建成的城市地下排水系統,當屬公元前 500 多年的古羅馬。它當時(shí)被稱(chēng)作 Cloaca Maxima ,意思是“最大的下水道”,連接貫穿城市的伊特魯里亞運河(已因城市擴張被覆蓋),將人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物帶走。

圖中紅線(xiàn)為 Cloaca Maxima 在古羅馬城的位置
如今 2500 多年過(guò)去了,這條古下水道仍“老當益壯”,部分管段至今還能正常使用,繼續為羅馬這座城市默默奉獻著(zhù)自己的力量。不過(guò),由于年代實(shí)在過(guò)于久遠,有關(guān)當時(shí)建造下水道的情形并沒(méi)有詳細資料記載,人們只能通過(guò)專(zhuān)業(yè)的考古勘察,逐步揭開(kāi)這個(gè)神秘地下世界的歷史迷霧。


古下水道入口之一
美國 紐約
全美最龐大的下水道系統
紐約的下水道系統具有強大的處理能力,卻也不是一朝一夕建成的。

紐約市最早的下水道可以追溯到三四百年前的荷蘭殖民統治時(shí)期:只不過(guò)是在街道中間挖一條溝,在上面鋪個(gè)頂板。直到十九世紀中期,紐約市還沒(méi)有真正的下水道系統,住戶(hù)和商戶(hù)只是把廢水傾倒在后院的戶(hù)外廁所,或者直接倒在街邊的陰溝里。
糟糕的衛生狀況導致了幾次嚴重的霍亂疫情后,一八四九年,紐約市終于開(kāi)始建設下水道。在接下來(lái)的五十年里,紐約市所有開(kāi)發(fā)成熟的區域都有了下水道網(wǎng)絡(luò ),就連廉租房也開(kāi)始配備抽水馬桶了。

紐約于1865年開(kāi)始建設的下水道,建筑材料主要是磚塊
但在當時(shí),下水道的污水是直接流進(jìn)周?chē)虻?,幾乎都未?jīng)過(guò)處理。十九世紀晚期,當時(shí)的布魯克林市建立起了美國的第一所現代污水處理廠(chǎng)??的釐u上建起了一些小型設施,能讓固體沉淀至水箱底部,再將其移除掩埋,液體經(jīng)氯處理后流入大海。但直到1931年,人們才充分意識到建立污水處理廠(chǎng)的必要性,紐約市終于發(fā)布了建設現代污水處理廠(chǎng)的詳盡方案。又過(guò)了五十年,方案中的工廠(chǎng)才全部竣工并投入使用。
說(shuō)到紐約的下水道,不得不提一個(gè)關(guān)鍵詞:合流制。所謂合流制,是指將雨水和污水混合,送入同一處理廠(chǎng)。在干燥季節,這種系統不存在什么問(wèn)題。但到了雨季,如果雨水徑流超過(guò)干燥季節流量的兩倍,雨水和污水可能會(huì )向家庭和街道倒流。那個(gè)畫(huà)面,大家可以自行想象。

CSO排水口解剖圖
為了避免這種情況,所有超出工廠(chǎng)處理能力的水流都會(huì )被分流到合流制下水道溢流(簡(jiǎn)稱(chēng)CSO)排水口,不經(jīng)處理即排放至海港。紐約港有七百多個(gè)CSO 排水口,其中紐約市有約四百五十個(gè)。它們的使用率很高,因為平均每下兩次雨,就有一次會(huì )產(chǎn)生溢流,導致約四百億加侖未經(jīng)處理的廢水被傾入城市水道。
為了緩解這個(gè)狀況,紐約市建立了三個(gè)地下蓄水池——皇后區兩個(gè),布魯克林一個(gè),用來(lái)容納過(guò)多的污水,等水位下降后,再將溢流抽進(jìn)處理廠(chǎng)。
中國 江西
千年不澇古城的大功臣福壽溝

在江西境內,有一座古老的城市卻在這多雨的世界屹立千年,未曾遭受過(guò)一次水澇的煩擾。這座古城就是贛州城,而福壽溝就是古城千年不澇的大功臣。
福壽溝是一處地下水利工程。它位于江西贛州,修建于北宋時(shí)期,工程由數度出任都水丞的水利專(zhuān)家劉彝主持,是罕見(jiàn)的成熟、精密的古代城市排水系統。它根據街道布局和地形特點(diǎn),采取分區排水的原則,建成了兩個(gè)排水干道系統,因為兩條溝的走向形似篆體的“福”“壽”二字,故名“福壽溝”。

福壽溝排水系統
福壽溝位于贛州市老城區內,是北宋水利專(zhuān)家劉彝在贛州任知府期間規劃建設的排水系統,至今約有900年左右的歷史。因狀如福、壽二字而得名,北宋時(shí)期干道總長(cháng)約12.6公里。贛州在新建排水系統時(shí),緊密銜接了福壽溝,使得部分保存完好的福壽溝仍在發(fā)揮作用。

2016年8月22日,李克強總理前往江西贛州、瑞金考察。在贛州市均井巷,透過(guò)打開(kāi)的窨井蓋仔細察看福壽溝的內部構造,聽(tīng)取文博專(zhuān)家介紹福壽溝的歷史及排水系統的科學(xué)設計。
不過(guò),官方亦認為贛州并不能憑福壽溝而一勞永逸。“福壽溝排水系統目前并不完整,其擔負的排水不及贛州總排水量的十分之一。因而,‘贛州古城千年不澇,得益于宋代排水系統’這一提法有失偏頗。”
2016年3月,暴雨致使贛州受災,部分城區出現內澇。據贛州官方回復,福壽溝所經(jīng)范圍沒(méi)有積水點(diǎn)。在2015年,贛州市政工程管理處相關(guān)負責人告訴媒體,贛州每年中心城區積水點(diǎn)約34個(gè),福壽溝所經(jīng)過(guò)的范圍卻沒(méi)有一個(gè)。
世界城市發(fā)展史已經(jīng)證明,要真正躋身“世界都市”之列,除了地上的光鮮繁榮之外,埋藏在地下不為人見(jiàn),卻時(shí)時(shí)刻刻為都市排憂(yōu)解難的下水道系統,才標志著(zhù)城市真正的實(shí)力、潛力和包容力。