暴雨來(lái)襲經(jīng)常造成“城市觀海”的奇景,也一再使人們意識(shí)到城市排水的重要性。德國(guó)的排水系統(tǒng)不僅高效還兼具平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能,堪稱楷模。
暴雨來(lái)襲經(jīng)常造成“城市觀海”的奇景,也一再使人們意識(shí)到城市排水的重要性。德國(guó)的排水系統(tǒng)不僅高效還兼具平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能,堪稱“楷模”。
1842年,漢堡最早開(kāi)始修建全城范圍的排水系統(tǒng)。1867年,法蘭克福建成了第一個(gè)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化下水道系統(tǒng)?梢哉f(shuō),德國(guó)開(kāi)啟了整個(gè)歐洲大陸排水系統(tǒng)建設(shè)的新起點(diǎn)。
19世紀(jì),隨著工業(yè)化發(fā)展,德國(guó)城市化進(jìn)程加速,大量涌入城市的人口造成當(dāng)時(shí)的城市衛(wèi)生系統(tǒng)不堪重負(fù),傳染病肆虐。1831年,德國(guó)發(fā)生了第一次大規(guī);魜y。到19世紀(jì)中期,霍亂、傷寒等疾病在德國(guó)城市中頻繁爆發(fā)。建立完善的城市供排水系統(tǒng)成為必然的選擇。
1842年,在英國(guó)工程師William Lindley的規(guī)劃下,德國(guó)城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統(tǒng)和第一個(gè)污水處理廠。隨著漢堡市的不斷擴(kuò)大,排水系統(tǒng)也不斷擴(kuò)展,并先后建起了十幾個(gè)污水處理廠。這個(gè)系統(tǒng)還包含一個(gè)沖水系統(tǒng),每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當(dāng)時(shí)的設(shè)備簡(jiǎn)陋,并沒(méi)有徹底解決水污染等問(wèn)題,但這樣的設(shè)計(jì)理念仍具有里程碑的意義,很快就被歐洲和美國(guó)的一些城市所學(xué)習(xí)。1867年,法蘭克福建成了第一個(gè)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化下水道的系統(tǒng)。該系統(tǒng)將污水進(jìn)行分類疏導(dǎo),最后排入河流,并與整個(gè)城市的排水系統(tǒng)進(jìn)行整合,極大地提高了效率。
根據(jù)2010年德國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),如今德國(guó)的公共排水管道已長(zhǎng)達(dá)540,000公里,大約可環(huán)繞地球13圈半,專門的雨水排水管道長(zhǎng)66,000公里。
德國(guó)最大的慕尼黑Hirschgarten Park地下儲(chǔ)水設(shè)施
德國(guó)建立了綜合性的排水系統(tǒng),每年可以處理101億立方米的污水和雨水。地下排水管道分為污水雨水合流管道和污水雨水分流管道,既可以防止城市內(nèi)澇,同時(shí)還可以蓄積雨水,以便利用。以慕尼黑為例,暴雨來(lái)臨時(shí),慕尼黑的13個(gè)總?cè)萘窟_(dá)70.6萬(wàn)立方米的地下儲(chǔ)水庫(kù)可暫時(shí)貯存雨水,成為暴雨進(jìn)入地下管道之前的緩沖閥門,然后將雨水緩慢釋放到地下排水管道,以確保進(jìn)入地下設(shè)施的水量不會(huì)超過(guò)最大負(fù)荷,最終將雨水引入Isar河。
在德國(guó),大城市每年投入到下水道系統(tǒng)的預(yù)算都在上億歐元,維護(hù)費(fèi)用在每公里年均5000歐元左右。水務(wù)部門的閉路電視系統(tǒng)對(duì)地下管道進(jìn)行24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題會(huì)及時(shí)進(jìn)行維修。
德國(guó)的雨水排水系統(tǒng)還包括強(qiáng)制性的透水路面的設(shè)計(jì),不僅解決了路面積水問(wèn)題還兼具增加城市綠化、吸附粉塵、降噪等平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能。
從上世紀(jì)60年代起,德國(guó)就致力于開(kāi)發(fā)各種雨水滲透裝置。在新建工業(yè)、商業(yè)及居民小區(qū)前,住宅、廠房、花園等建筑均要設(shè)計(jì)雨水利用裝置。1973年,德國(guó)聯(lián)邦交通部就制訂了《路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》,要求所有重要的路面設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng),否則會(huì)追究相關(guān)人士的法律責(zé)任。目前,德國(guó)新的《混凝土路面磚》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:“如果制造有面層的路面磚,面層混凝土必須與基層混凝土牢固黏結(jié),并有10%以上的孔隙,使水能夠滲入地下。”
德國(guó)的很多城市在不同的區(qū)域鋪設(shè)不同的透水路面。人行道、自行車道、郊區(qū)道路等受壓不大的地方采用透水性地磚,這種磚本身可透水,磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接;居民區(qū)、街頭廣場(chǎng)等更需要綠化和美化,因此這些地方選用實(shí)心磚鋪路,但磚與磚之間會(huì)留出空隙以便透水;居民區(qū)、校園和公園等地的步行道路由于路面使用率高,大多用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石鋪路;停車場(chǎng)的地面則選擇有孔的混凝土磚,并在磚孔中用土填充,這樣有利于雜草生長(zhǎng),讓其成為城市綠化的一部分。此外,道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。
透水路面的設(shè)計(jì)除了解決積水問(wèn)題,還有平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的其它功能。例如,雨水由透水路面滲入地下,可補(bǔ)充地下水資源。此外,透水地面的孔隙多,增大了地表面積,對(duì)粉塵有較強(qiáng)的吸附力,既減少了揚(yáng)塵,又降低了噪音。
在德國(guó),地表明溝不僅作為下水道之外的重要的雨水傳輸途徑,還模擬天然河道,融入城市景觀,即實(shí)用又美觀。
從降雨徑流傳輸與貯存技術(shù)來(lái)看,德國(guó)傳輸徑流主要有地下管道和地表明溝兩種形式,其中地下雨水管線不僅要考慮雨水傳輸,同時(shí)還要考慮儲(chǔ)存雨水和減緩洪峰的功能;地表明溝則既考慮了雨水傳輸?shù)墓δ,也考慮了其對(duì)構(gòu)造城市景觀的作用。地表明溝通常被模擬為蜿蜒曲折的天然河道。對(duì)于降雨徑流的貯存形式,德國(guó)城市的居民區(qū)一般采用人工湖或構(gòu)造水景觀,或者通過(guò)綠地、花園或人工濕地來(lái)增加雨水入滲;家庭中則一般設(shè)有預(yù)制混凝土或塑料蓄水池。
“洼地——滲渠系統(tǒng)”示意圖
此外,德國(guó)近年來(lái)開(kāi)始推廣的“洼地——滲渠系統(tǒng)”使各個(gè)就地設(shè)置的洼地、滲渠等設(shè)施與帶有孔洞的排水管道相連,形成了一個(gè)分散的雨水處理系統(tǒng)。低洼的草地能短期儲(chǔ)存下滲的雨水,滲渠則能長(zhǎng)期儲(chǔ)存雨水,進(jìn)一步減輕了排水管道的負(fù)擔(dān)。
德國(guó)的排水系統(tǒng)不僅高效實(shí)用,還兼具多重功能并融入了城市景觀,如今柏林、漢堡、科隆等城市還興起了“下水道旅游”,使其又增加了新的“用途”。
文章部分內(nèi)容參考:
https://www.destatis.de
http://www.dvgw.de/
http://www.umweltbundesamt.de/
各國(guó)的排水系統(tǒng)大曝光:德國(guó)80%路面可透水無(wú)積水
來(lái)源:《生命時(shí)報(bào)》2012年7月27日
事實(shí)上,近幾年來(lái),北京遇到的大雨并不少見(jiàn),它們或多或少都給人們帶來(lái)過(guò)一些麻煩?墒,這一次,暴雨的規(guī)模已經(jīng)超出了所有人的想象。
在一片大雨傾盆中,關(guān)鍵詞“傳遞正能量”取代了曾經(jīng)的調(diào)侃語(yǔ)“歡迎到北京來(lái)看海”,無(wú)數(shù)人向素不相識(shí)者伸出了援手。有私家車組成“雙閃志愿者”車隊(duì),免費(fèi)接送滯留機(jī)場(chǎng)的乘客;有商家、市民打開(kāi)家門,為受困者免費(fèi)提供食宿;有環(huán)衛(wèi)工人拿身體作警告標(biāo)志守在被水沖掉的井口旁;有路人和救援人員一起奮力搶救被淹的車主……人與人之間的溫情、大愛(ài),在這一刻體現(xiàn)無(wú)疑。只是,感動(dòng)之外,我們不得不面對(duì)37條逝去的鮮活生命,190萬(wàn)受災(zāi)人口,以及近4.5億元的經(jīng)濟(jì)損失。
暴雨中,道路積水、路面塌方能否避免?當(dāng)然能。一套完善可靠的排水系統(tǒng)完全可以解決這一問(wèn)題。至少我們現(xiàn)在就已看到,相對(duì)于被雨水淹沒(méi)的城市路面,已歷經(jīng)600年風(fēng)雨的故宮卻未現(xiàn)積水。
據(jù)稱,北京市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是1到3年一遇。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)意味著北京只能適應(yīng)每小時(shí)36—45毫米的降雨?赏菄(guó)際大都市的紐約排水設(shè)計(jì)為10至15年一遇,東京是5至10年一遇,巴黎是5年一遇,其間差別可見(jiàn)一斑。
在城市建設(shè)的高速發(fā)展中,我們不得不承認(rèn),排水系統(tǒng)終究是慢了一步。而慢的這一步,帶給我們的可能不僅是一場(chǎng)災(zāi)難,還有補(bǔ)救時(shí)需耗費(fèi)的巨大時(shí)間和經(jīng)濟(jì)代價(jià)。就像如今備受肯定的日本東京排水系統(tǒng),也曾因早期“先地上后地下”的決策受到城市內(nèi)澇的困擾。為了這一困擾的解決,他們足足花去了三四十年。所謂“沒(méi)有遠(yuǎn)慮,必有近憂”,城市建設(shè)尤其如此。
一場(chǎng)暴雨考驗(yàn)了一座城市。我們期待,某天,當(dāng)又一場(chǎng)傾盆大雨來(lái)臨,我們可以用事實(shí)來(lái)印證中國(guó)臺(tái)灣作家龍應(yīng)臺(tái)所做的假設(shè):足足下3個(gè)小時(shí)……你撐著傘溜達(dá)一陣,發(fā)覺(jué)褲腳雖濕卻不臟,交通雖慢卻不堵,街道雖滑卻不積水……
日本排水系統(tǒng)像宮殿
日本是海洋性氣候國(guó)家, 很多地下排水系統(tǒng)主要是為避免受到臺(tái)風(fēng)雨水災(zāi)害的侵襲而建的。
在日本城市中經(jīng)?梢钥吹胶芏“溝渠”,這些溝渠很多都是疏導(dǎo)城市地面積水的“排水道”。排水道最寬可達(dá)4至5米,深6米左右。溝渠中的水回流到城市的“中水處理廠”,那里會(huì)將雨水凈化成中水再次使用,一般用于高速公路休息處廁所沖水,或者用于公共綠化帶的澆灌。
1992年,日本在埼玉縣修建了一座宛如“地下宮殿”的暴雨排水系統(tǒng),守衛(wèi)日本東京地區(qū)免受水災(zāi)侵襲。首都圈外圍排水系統(tǒng)于2006年竣工,由一連串混凝土立坑組成,每個(gè)混凝土立坑有65米高(約22層樓)、32米寬,在地下50米深處,由6.3公里長(zhǎng)的隧道串接而成,除此之外,還有一座巨型調(diào)壓水槽:25.4米高(約八層樓)、177米長(zhǎng)、78米寬,內(nèi)有59支混凝土支柱,總貯水量為6.7萬(wàn)立方米,以1.4萬(wàn)匹馬力的渦輪機(jī)達(dá)到最大排水量每秒200立方米。
但這像宮殿一般的排水系統(tǒng)其實(shí)是無(wú)奈之舉。1950年,日本的城市化進(jìn)程開(kāi)始加快,但那時(shí)很多的建設(shè)也是“先地上后地下”,優(yōu)先解決住房、交通等設(shè)施,顧不上排水系統(tǒng)。到上世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)僅通過(guò)加大排水能力和“雨水蓄滯”已經(jīng)難以解決問(wèn)題,于是不得不建設(shè)地下排水管。但這時(shí)地下排水系統(tǒng)建設(shè)花費(fèi)的成本就要大得多,因?yàn)槌鞘械叵驴臻g已經(jīng)高度開(kāi)發(fā)利用,修排洪道必須避開(kāi)大樓地下室及地鐵系統(tǒng)。
德國(guó)80%路面可透水
在德國(guó),記者很少見(jiàn)到路面積水。究其原因,這與德國(guó)城市80%改用透水地面有關(guān)。
在德國(guó),不同的區(qū)域會(huì)鋪就不同的透水路面:像人行道、步行街、自行車道、郊區(qū)道路等受壓不大的地方,采用透水性地磚,這種磚本身可透水,磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接。自行車存放地和停車場(chǎng)的地面,選擇有孔的混凝土磚,并在磚孔中用土填充,這樣有利于雜草生長(zhǎng),從而使地面的40%具有綠化功能;考慮到居民區(qū)、公園和街頭廣場(chǎng)更需要綠化和美化,因此這些地方選用實(shí)心磚鋪路,但磚與磚之間會(huì)留出空隙;居民區(qū)、校園和公園等步行道路由于路面使用率高,用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石鋪路會(huì)更合適。此外,在道路邊修建引流暴雨的排溝壑。
這些排溝壑直接連通市政排水管道。德國(guó)聯(lián)邦統(tǒng)計(jì)局發(fā)布統(tǒng)計(jì),德國(guó)全境共有51.5萬(wàn)公里長(zhǎng)的排水管道,可環(huán)繞地球13圈,每年可以處理94億立方米的污水和雨水。
19世紀(jì)初,德國(guó)雖然修了簡(jiǎn)陋的城市排水系統(tǒng),也是污水和雨水一起排放,也沒(méi)有污水處理系統(tǒng)。直到19世紀(jì)40年代,德國(guó)漢堡的老城區(qū)重建時(shí),英國(guó)工程師林德利為漢堡設(shè)計(jì)了一套全新的排水系統(tǒng)。1842年,漢堡開(kāi)始修建遍布全城的排水系統(tǒng)。該系統(tǒng)還包含一個(gè)沖水系統(tǒng),每周利用潮水清理主要的下水道,以防堵塞。這種排水設(shè)計(jì)理念很快就作為樣板,被歐洲和美國(guó)的其他城市效仿。漢堡的這個(gè)系統(tǒng)是歐洲大陸上第一個(gè)現(xiàn)代意義上的城市排水系統(tǒng),因此具有里程碑意義。
英法下水道百年不積水
在100多年前,法國(guó)大文豪雨果曾說(shuō)過(guò):“下水道,是一座城市的良心。”每當(dāng)暴雨來(lái)臨時(shí),“城市的良心”便會(huì)接受嚴(yán)峻考驗(yàn)。法國(guó)巴黎和英國(guó)倫敦的下水道系統(tǒng),都已經(jīng)有上百年的歷史,卻仍然保持著強(qiáng)大的排澇功能。
巴黎經(jīng)常下雨,人們出門都習(xí)慣帶傘,然而在雨天行走時(shí),濕鞋的情況卻很少見(jiàn),更鮮有發(fā)生由于下雨積水導(dǎo)致的交通堵塞。這與巴黎地下那條世界聞名的下水道是分不開(kāi)的。
巴黎的城市下水道完成于近200年前,巴黎人前后共花了126年的時(shí)間才修建成功。全城下水道長(zhǎng)達(dá)2340公里,管道都是處在巴黎市地面以下50米,有2.6萬(wàn)個(gè)下水道口,其中1.8萬(wàn)個(gè)是可以進(jìn)人的。巴黎總共有400名下水道維護(hù)工、600名地面作業(yè)工,負(fù)責(zé)整個(gè)下水道網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。這樣的市政工程,雖然初期投資相當(dāng)巨大,但是在后期的使用過(guò)程中卻節(jié)省了大量的人力和物力。任何一條管線泄漏、短路或者其他故障,工人都可以隨時(shí)進(jìn)入地下維修。
英國(guó)排水管道系統(tǒng)的建立,與霍亂肆虐大有關(guān)系。18世紀(jì),歐洲多次爆發(fā)霍亂,后來(lái)醫(yī)學(xué)專家經(jīng)過(guò)研究最終得出結(jié)論:霍亂是由水源造成的。由于倫敦沒(méi)有普及自來(lái)水,飲用水多是靠水泵抽取的地下水,而那時(shí)地下水已經(jīng)嚴(yán)重污染,于是改造倫敦地下排水系統(tǒng)的任務(wù)迫在眉睫。
1856年,一個(gè)名叫巴瑟杰的人承擔(dān)了設(shè)計(jì)倫敦新排水系統(tǒng)的任務(wù)。他計(jì)劃將所有污水直接引到泰晤士河口,排入大海。下水道在倫敦地下縱橫交錯(cuò),全長(zhǎng)達(dá)到2000公里,不但霍亂沒(méi)有再大規(guī)模爆發(fā),泰晤士河造成的內(nèi)澇也解決了,F(xiàn)在,市政部門會(huì)隨時(shí)根據(jù)街區(qū)改建、道路改線等調(diào)整這些修建于1個(gè)世紀(jì)前的下水道。
災(zāi)害天,美國(guó)短信預(yù)警
相比許多國(guó)家,加拿大是個(gè)天災(zāi)人禍比較少的國(guó)度,即便如此,政府及氣象部門也非常重視對(duì)自然災(zāi)難的預(yù)警方案。
以四季多雨的溫哥華為例,每天電視和廣播都會(huì)分時(shí)段預(yù)告幾天內(nèi)的天氣并提示市民留意過(guò)高的降水量及可能受影響的路段。如果出現(xiàn)暴雨,電視和廣播會(huì)每個(gè)小時(shí)向市民播報(bào)天氣情況、路況以及需要注意的事項(xiàng)。
美國(guó)也是自然災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家,夏季季風(fēng)區(qū)的颶風(fēng)、海嘯,中部的龍卷風(fēng)和冬季的暴風(fēng)雪等極端天氣,都會(huì)對(duì)城市及其居民構(gòu)成威脅。在災(zāi)害預(yù)警方面,美國(guó)具有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)國(guó)家氣象局及一些極端天氣預(yù)警部門(如颶風(fēng)預(yù)警中心)會(huì)通過(guò)不同平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布?xì)庀笮畔①Y料,包括廣播、電視和網(wǎng)絡(luò)。極端天氣,如颶風(fēng)、暴風(fēng)雪等來(lái)臨前,相關(guān)預(yù)警信息不僅會(huì)在上述平臺(tái)播出,也會(huì)通過(guò)電郵、博客、微博和手機(jī)短信等直接通知到市民。
在災(zāi)難中,也會(huì)給民眾發(fā)送一些提示性信息,如雷擊時(shí)應(yīng)如何尋找安全隱蔽物,暴風(fēng)雪或泥石流發(fā)生時(shí)哪些道路無(wú)法通行,哪些航班會(huì)被延誤,哪些地方提供庇護(hù)所等,突然停電后有哪些注意事項(xiàng)等,這些預(yù)警和信息提示,可以避免民眾在危險(xiǎn)中盲目外出,既危險(xiǎn)又加劇秩序的混亂。
盡管如此,美國(guó)的災(zāi)害預(yù)警也并非十全十美,“9·11”后美國(guó)曾號(hào)召各州、市完善預(yù)警體系,但5年后的2006年,美聯(lián)邦國(guó)土安全部仍指責(zé)許多地方災(zāi)難預(yù)警體系和緊急疏散方案制訂、完善不力,2005年的“新奧爾良風(fēng)災(zāi)”更成為許多美國(guó)人至今不堪回首的一幕,上萬(wàn)人因此喪生
美麗自然的排水系統(tǒng) 德國(guó)—慕尼黑
2015-07-07 來(lái)源: 中國(guó)天氣網(wǎng)北京站
德國(guó)慕尼黑的市政排水系統(tǒng)的歷史可以追溯到1811年。地下總長(zhǎng)2434公里的排水管網(wǎng)中,有13個(gè)地下儲(chǔ)存水庫(kù),總?cè)萘窟_(dá)70.6萬(wàn)立方米。如果暴雨不期而至,地下儲(chǔ)水庫(kù)就可以暫時(shí)存貯雨水,再慢慢釋放入地下排水管道,以確保進(jìn)入地下設(shè)施的水量不會(huì)超過(guò)最大負(fù)荷。
Isar河(伊薩爾河)源于慕尼黑南面的阿爾卑斯山,穿過(guò)慕尼黑城,一路向北最終匯入多瑙河。如此清澈的河水,竟然有相當(dāng)一部分是來(lái)自于慕尼黑城每天所排進(jìn)去的生活污水、工業(yè)廢水和落在地面的雨水。Isar河海涵了這些“污水”而依然美麗的功勞,要?dú)w功于慕尼黑出色的市政排水系統(tǒng)和管理機(jī)構(gòu)。
為防止Isar河泛濫成災(zāi),慕尼黑一直在不斷的擴(kuò)大灘涂,河兩邊的濕地和綠地。這樣在河水高漲的時(shí)候,利用大面積濕地和植被對(duì)水的涵養(yǎng)能力,減少河水對(duì)兩岸的壓力。而在平時(shí),大面積臨水的綠地也為市民提供了很好的休閑的去處。