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巴黎擁有世界上唯一的下水道博物館,它是巴黎下水道系統的一部分。圖為在博物館寬闊的管廊里,擺設著的展板詳細地介紹了巴黎下水道發展歷史,游客所站位置的下方是仍在使用中的下水管道。 本報記者 邢雪攝 |
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作為市政服務功能的地下神經,下水道系統承擔的任務已經遠遠不止是收集雨水和城市排污。巴黎被譽為現代下水道的鼻祖,其下水道系統正在進行現代化改造;德國的地下綜合管廊系統可以集中鋪設各種市政公用管線,如水、氣、電、通信、供暖管線等,可以在不掀開地面的情況下,對管廊內的各種管線進行維修和更換;地下綜合管廊系統也已成為日本城市發展現代化、科學化的標準之一。
巴黎“老古董”——
設計理念科學,實現數字化管理
巴黎當前使用的下水道系統建造于19世紀的下半葉,因其系統設計巧妙而被譽為現代下水道系統的鼻祖。巴黎的下水道總長為2484千米,擁有約3萬個井蓋、6000多個地下蓄水池,每天有超過1.5萬立方米的城市污水通過這個龐大的系統排出城市。
設計師在設計之初就在管廊里同時修建了兩條相互分離的水道,分別集納雨水和城市污水,使得這個管廊從一開始就擁有排污和泄洪兩個用途。如今,這些管廊已經不僅是下水道,巴黎人的飲用水系統、日常清洗街道及城市灌溉系統、調節建筑溫度的冰水系統以及通信管線也從這里通向千家萬戶,綜合管廊的建設大大減少了施工挖開馬路的次數。而電網、煤氣管道、供暖系統出于安全考慮并未并入下水道管廊系統中。
這些巨大的管廊為巴黎防洪提供了管道。據了解,雨水管道在最初的時候就把遠離塞納河的地區設計得更高一些,靠近塞納河的地區位置低,利用地形優勢向塞納河方向排水泄洪。為此,巴黎市下水道中設計了一些緊急泄洪閘門,一旦巴黎發生大暴雨,安全閥門將打開,保證雨水直接順利排入塞納河。而如果遇到塞納河漲水,管理人員會關閉下水道系統與塞納河的連接口,以防止河水倒灌入城。巴黎市北部還設有一個16.5萬立方米的泄洪池,以應不時之需。自1910年以來,巴黎幾乎再沒有出現過因暴雨造成城市內澇的情況。
這樣的一套系統需要專人專業維護,巴黎下水道管廊管理的首要目的是保證排水通暢。據工作人員介紹,每年有6000立方米的淤泥會沉積在巴黎市的下水道中,排污主要依靠一套水壓物理系統,如果泥沙淤積過多,原本緊閉的球形閥門會被打開,另外一側的水會猛烈沖擊淤泥,卷走沉積物,達到清理效果。如今,下水道管理部門也建立了一套數字化系統,利用信息工具監控各管道情況,收集反饋數據,以改善下水道管廊系統服務。
巴黎這個“古董級”的下水道系統也遇到了自己的問題。由于修建年代久遠,下水道系統面臨地面沉降、污水腐蝕等問題,一些管廊出現了裂縫。目前對下水道進行現代化改造成了巴黎市政府的新任務。
德國綜合管廊——
“零地面施工”,減少維修升級成本
從19世紀開始,德國就在建設用于城市公共服務的地下管道。發展至今,公共和私人的地下排水管道總長超過96萬千米,各種服務于供氣、供水、供電、供暖和通信的地下管道長度超過上百萬千米。
隨著人們需求的增多,不同用途的地下管道數量也在上升。如果任由各種用途的管道分開鋪設,會挖空城市地下,引起路面塌陷危險。同時,傳統封閉式管道的日常維修和升級,產生的噪音和浮塵不僅擾民,而且費用十分驚人。因此,發展建設地下綜合管廊成為現代城市管道基礎設施可持續發展的必經之路。
地下綜合管廊系統可以集中鋪設各種市政公用管線,例如水、氣、電、通信、供暖管線等等,可以實現在不掀開地面的情況下,對管廊內的各種管線進行維修和更換。事實上,這一概念早已有之。從地下排水系統的靈感而來,地下綜合管廊的概念萌發至今已有150多年的歷史。19世紀,德國漢堡市出現了第一條現代意義上的地下綜合管廊。1945年,德國耶拿市第一條地下綜合管廊落成,集中放置蒸汽管道和電纜,以集約利用地下空間,發展至今已有11條綜合管廊,根據實際放置管線的特性和地況,地下深度從2米到30米不等。目前,德國已有地下綜合管廊長度超過400千米。
德國聯邦環境基金會表示,建設地下綜合管廊至少有三方面的作用:一是減少了多重施工對土壤和地下水的污染;二是減少維修管線時的施工工作;三是延長了地面道路使用壽命,保護樹木免受破壞。然而,德國建筑研究所在2014年的最新報告中指出,地下綜合管廊在德國的普及率仍然偏低。德國建筑研究所自2002年受到德國聯邦教育及研究部委托至今,一直對地下綜合管廊進行追蹤研究。該研究所主任馬丁·菲佛教授在報告中指出,高昂的造價是阻礙其普及的“攔路虎”,使得很多地方政府“心有余而力不足”。以杜塞爾多夫市地下管廊為例,總花費高達250萬歐元。“以目前的平均造價來看,地下綜合管廊的平均使用年限要保證在80年以上,才能從經濟成本上體現出優勢。”菲佛表示,這一現狀要求工程師在保證使用性能的前提上進一步優化技術、降低成本。他同時提醒人們不能忽視,“地下綜合管廊建設是城市基礎設施建設可持續發展的一項機遇”,必須進一步加大推廣力度。
日本“共同溝”——
聯成網絡,增強防災抗災能力
建設供排水、熱力、燃氣、電力、通信、廣電等市政管線集中鋪設的地下綜合管廊系統(日本稱“共同溝”),也已成為日本城市發展現代化、科學化的標準之一。
早在1926年關東大地震后不久,日本就在東京市中心的九段下、八重洲和浜町公園等處建成地下綜合管廊系統,將電力、電話、供水和煤氣等管線集中鋪設,形成了東京第一條地下綜合管廊。
1963年,日本頒布實施《共同溝建設特別措施法》,從法律層面規定了日本相關部門需在交通量大及未來可能擁堵的主要干道地下建設“共同溝”。如今已投入使用的日比谷、麻布和青山地下綜合管廊是東京最重要的地下管廊系統。采用盾構法施工的日比谷地下管廊建于地表以下30多米處,全長約1550米,直徑約7.5米,如同一條雙向車道的地下高速公路。由于日本許多政府部門集中于日比谷地區,須時刻確保電力、通信、給排水、供冷供熱等公共服務,因此日比谷地下綜合管廊的現代化程度非常高,承擔了該地區幾乎所有的市政公共服務功能。
在東京的主城區還有日本橋、銀座、上北澤、三田等地下綜合管廊,經過了多年的共同開發建設,很多地下綜合管廊已經聯成網絡。數據顯示,在東京市區1100千米的干線道路下已修建了總長度約為126千米的地下綜合管廊。
除了減少路面反復開挖,緩解城市交通擁堵等好處外,對日本這樣地震、臺風等災害頻發的國家,城市各種管線設施設置在共同溝內,可以避免由于電線桿折斷、傾倒、電線折斷而造成的二次災害。發生火災時,由于不存在架空電線,有利于滅火行動迅速進行,將災害控制在最小范圍內,從而有效增強城市的防災抗災能力。
(本報巴黎、柏林、東京8月17日電)
作者:邢雪
地下管道系統升級,讓城市功能更完備(圖)
2015-08-18 來源: 人民日報(北京)