下水道与城市的兴衰

一个城市的兴盛和发展既不在于人口的众多,也不在于鳞次栉比的高楼和摩天大厦,更不是壮观华丽的地面立交桥,也不是炫目耀眼的霓虹灯,而是深达地下数十米甚至上百米处的人们看不到但更重要和更实用的排水排污系统。因此,在城市学研究领域流传着这样一句话:统治下水道者必能统治城市。

  

  现代与古代

  

  6月23日下午14时~18时,北京城区平均降雨量达到51毫米,局部地区降雨量超过100毫米,北京城区部分地方成为江河。此次降雨正值北京交通晚高峰,部分路段由于严重积水以致交通瘫痪,部分地铁路段被迫停运。给市民的出行造成严重影响。很多人蹚水走路回家,有的人走了5个小时才到家,有两人下车推车滑入敞开了口子的下水道,被冲走淹死,大量的车辆被淹……

  6月18日武汉同样遭受大水灾,城市街道成为汪洋,人们蹚水过街,汽车被困水中……

  6月28日,长沙也遭受与北京一样的水淹。28日9时~16时,长沙地区出现大暴雨,尽管此次是短时强降水,但却让长沙成为水乡泽国。受大雨影响,长沙城区多处道路和居民点出现积水。对此,城管部门解释,这次降雨量大,雨水集中,时间较长,给局部排水造成了一定的困难。

  北京、武汉和长沙等大城市一遇暴雨便成为水乡泽国,无疑是城市下水道出现了问题,而且,这个问题是国内许多大中城市的沉疴,难以治愈。北京市管理部门的解释是,北京市排水系统设计的是一到三年一遇的暴雨,能够适应每小时36到45毫米的降雨,但是23日北京的降雨强度最高达到128毫米,远远超过设计标准,所以会发生积水。北京的排水管网只有天安门那样的重点地区排水能力比较高,其他地区的排水能力较低,也就导致近几年频繁发生积水。

  然而,城市的排水系统似乎并不是现代高科技才能解决的问题,中国900多年前的一个地下排水系统江西赣州宋代建造的福寿沟在今天还能保障赣州安然无恙。福寿沟的最大魅力在于修建者的前瞻性。今天有水利专家评价道,即使再增加三四倍水流量,福寿沟也可以应对,赣州也不会发生内涝。在这样的水利设施面前,一些相关专业人员不服气地认为,赣州不会被水淹那也是古人的功劳。

  当然,如果要论最古老和有效的城市下水道,当数古罗马的城市下水道。公元前6世纪左右,伊达拉里亚人使用岩石在城市的下面砌成了渠道系统,将暴雨造成的洪流从罗马城排出。这个下水道渠道系统中最大的一条截面为3.3米×4米,从古罗马城广场通往台伯河。公元33年,罗马的营造官清洁下水道时,曾乘坐一叶扁舟在地下水道中游历了一遍,这个下水道系统就像城市地下的暗河,宽敞而庞大。而且,古罗马的下水道建成2500年后,现代罗马仍在使用。

  

  伦敦下水道:防涝防病

  

  不仅仅现在的北京和其他国内的大中城市,如武汉、广州等达不到古代赣州福寿沟的排涝水平,而且这些城市与发达国家的大城市相比,也存在巨大差距,例如英国。历史上,伦敦是较早进入世界大都市行列的城市,但是,由于下水道的困扰,使得暴雨时伦敦的城市公共卫生条件较差,暴雨时不仅出现内涝,而且造成伦敦市民疾病频仍。后来,由于成功地解决了下水道问题,伦敦不仅促进了工业、经济和文明的发展,也让市民远离疾病和死亡的威胁。

  1848年的伦敦是当时世界上最大、人口最多的城市,人口达到200万。当时,伦敦的城市下水道与河流直接相连,整个城市的工业和生活污水都排往泰晤士河。充满了垃圾、粪便和污物的水流入泰晤士河并让河水发酵,也污染了整个城市。这一年,伦敦暴发霍乱,死亡14000多人。疫情结束后,有人认为是城市的污浊空气引起了霍乱,而伦敦上空浓密的雾气被认为就是导致疾病的瘴气。当然,这些瘴气也被认为与其他疾病,如猩红热、痢疾等有关。

  但是,伦敦污水治理委员会任命的测量工程师约瑟夫·巴瑟杰在疫情结束后进行的调查发现,伦敦人使用抽水马桶后的粪便直接排入伦敦原先的地下水排放系统,造成严重的堵塞,有的污物甚至再回灌进居民家中。巴瑟杰认为,伦敦的霍乱可能与城市地下排水系统有关。然而,当时没有人相信这一点。

  1853年,霍乱再次肆虐伦敦。传染病医生约翰·史劳把发病的人群与伦敦的地理位置联系起来,认为霍乱是由水源造成的,提出改造水源,但是伦敦当局还是没有认可。直到1856年,巴瑟杰才承担了设计伦敦新的下水道系统的任务,新计划是建造全伦敦的下水道,要下挖到地下3米,地下排水系统全长160公里,需挖掘土方350万吨,将城市污水直接引到泰晤士河口,排入大海。

  这个方案拖延到1859年才动工,工程规模也扩大到全长1700公里,让下水道在伦敦地下纵横交错。为了防止下水道造成伦敦城的坍塌,工程使用了新型高强度的水泥砖。整个工程在1865年完工,但实际长度超过设计方案,下水道全长达到2000公里。不过,伦敦这个现代意义上的城市下水道的一个重要特点还在于,将污水与地下水隔离开来。尽管在城市下水道完工的1865年伦敦再次发生霍乱,但由于下水道把污水与地下水分隔开了,也就有效地避免了霍乱菌污染水源,从而阻止了霍乱的进一步传播,因此这一年的霍乱感染人数是历年最少的,而且之后伦敦再也没有发生过霍乱。

  

  德国下水道:巧妙的设计理念

  

  北京6月23日的暴雨内涝不仅造成了人们的交通和生活不便,更造成了人员伤亡。23日下午5时,在苹果园南路苹果园街道办事处东50米处,两名来自河北南皮的年轻男子试图将一辆熄火的轿车推离积水。可是,他们相继掉入了下水道中。事发后,消防、市政和蓝天救援队的数十名搜救人员,在下水道管线内部和出口处的沉沙池中连续搜寻40多个小时,打捞出了他们的遗体。让人扼腕的是,一位去世的青年再有两个月就当爸爸了。

  两名青年是如何掉进下水道的呢?北京市相关部门解释,当时瞬时雨量过大导致下水道内水压过高,水流发生反涌,顶掉了下水道的井盖,使得两名男子落入了水流湍急的排水井中。

  这就反映出下水道设计的理念或构思,能否让强降水有效而快速地排入下水道。例如,在井口与下水道的衔接上做一些改动。德国城市的下水道就是如此。城市下水道的口子被杂物,如树叶、塑料袋、污泥、石块堵住是常见现象。由于堵塞,当然排水不畅。这就像家庭中卫生间和厨房中的下水道一样,在设计时为避免堵塞,需要有一段弯曲的管子并有一个口子和开关。家庭中的下水道堵塞,只要打开这个口子的开关,清除其中的污物就可以让下水道通畅。

  德国的城市下水道为避免口子被堵,采用了类似的思路。一是下水道篦子的缝隙比较大,二是在篦子下面专门接一个铁篮子,铁篮子下面才接通下水管道。铁篮子的作用就如同家庭中的下水道的弯曲管道。它可以接纳许多污物如树叶、塑料袋、污泥、石块,使得这些固体物不能冲入下水道以造成堵塞。同时,城市管理者也容易清除这些下水道的堵塞物。工人只要打开下水道井盖,就可把铁篮子勾起来,然后提到垃圾卡车旁,就可把篮子中的垃圾倒入车斗中,最后对下水道复位。这就能有效防止下水道井盖的堵塞,有效而迅速地排水。

  试想,如果北京和国内大中城市的下水道也采用德国的这种井口设计并修筑更深更宽的下水道,北京两位青年的死是可以避免的。

  

  下水道要既宽又深

  

  可以看到,伦敦的城市下水道规模庞大,并且深入地下,这既解决了城市的内涝,又有效地阻隔了传染病的蔓延和扩大。一些国家大中城市的下水道都有这样的特点,这也是从古罗马的下水道流传下来的传统。

  从1854年开始修建到1878年,巴黎的下水道已经达到600公里长。到了1999年,巴黎的下水道达到了2400公里,并且完成了对城市废水和雨水的全部处理,使塞纳河不再受污染。这个庞大的下水道系统包括约2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池、1300多名专业维护工。巴黎的下水道不仅能防涝防灾,而且能阻止传染病在城市的大规模传播。

  日本东京的城市下水道是世界上比较深的下水道,深入地下60米,主要是为排放台风暴雨造成的水涝。东京的地下排水道系统始建于1992年,2006年完工,排水系统由混凝土坑道串连而成。这个排水系统的标准是,可以抗御5~10年一遇的暴雨。显然,这比北京设计的抗御1~3年一遇的暴雨要管用得多。

  无论是北京还是武汉、长沙等城市,为了城市的长远发展和繁荣昌盛,不仅需要向古人修建的福寿沟学习,也要向伦敦、巴黎等国际大都市的现代化地下排水系统学习。只有把下水道修筑好了,城市的发展才有可靠的未来。

  【责任编辑】张田勘

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