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震撼全球的东京圈排水系统

一个城市牛逼的排水系统应该是什么样呢?我想各位看完这篇心里就有数了。这真的让人不由得想起年北京的那场特大暴雨和这两日河南郑州的特大暴雨,当天的暴雨导致城市严重内涝,多处路段由于排水不畅造成严重积水,部分立交桥下积水甚至高达四米;多辆汽车深陷积水之中,一个个没能及时弃车而逃的车及车辆漂浮在湍急的水中

一流城市的标准有很多,但一个一流的排水(涝)系统想必应该是其中的重要衡量指标。日本东京可以花费20亿美元、耗时13年修建“首都圈外郭放水路”这一庞大的排涝工程,显然已经不是出于单纯视觉震撼的考虑了(那只是结果),这真的就是良心工程,世纪工程。科幻迷激动于它的规模和氛围,但对于中国真正的市政排水专家来说,是不是有些五味杂陈?

如果把一个城市比作人体,没有一个有效的排泄系统,这个城市能算健康吗?

东京圈排水系统主要是指日本琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约50米处,为了防止集中豪雨而采用地下盾构进式建造的巨型隧道。它运用日本先进土木技术建造,也可称之为排水“宫殿”,“首都圈外围排水系统”。该系统可以防止台风季节因为暴雨而可能出现的洪灾,守卫日本东京地区,避免受水灾侵袭。

东京旧称江户,面临东京湾,流经利根川,荒川等几条大河,除了每百年来一次的大地震以外,对东京影响最大的就是这个台风与大雨带来的大洪水。在历史上因为大洪水暴发而造成东京的母亲河江户川泛滥死伤惨重的事例是比比皆是。到了50年代之后,东京的首都范围向外扩大了很多,排水系统也是不断提高,但是在首都圈范围内居住着万人口,一般的排水系统已经远远不能适应大城市的防御瞬间集中大雨,洪水,台风等自然灾难,自古以来日本的一般的防洪措施是利用现有的天然水路,在周围多开掘人工水路,这样可以尽量让都市内的积水通过这些支流流入江户川等主干流,最后流入东京湾。可是这种多岔支流的构造也有很多局限性,如在平原地区因有很多住宅等原因,有时费用非常的高,这样的人工排水越来越少。东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建的。

首都圈外郭放水路,What?首都圈外郭放水路,即东京G-cans排水系统,是日本东京地区大型排水系统。简单说,就是一条巨大的下水道。

这一系统于年,到年才竣工,总投资亿日元(约合亿元人民币)。这个工程的主体包括总长6.3公里、内径10米的地下管道,5处直径30米、深60米的储水立坑,以及一处人造地下水库,水库长米、宽77米、高度约20米。

海拔低,地势平,河川多的岛国日本,刮台风下暴雨可是件相当可怕的事。特别是超级城市东京,过去每当大雨侵袭,总是「很受伤」,后果很大。

所以「伤不起」的日本政府,想到在关东建造了一条「首都圈外郭放水路」来守护东京的下雨天。

首都圈外郭放水路在埼玉春日部,是不是耳熟,这里是蜡笔小新的老家。整个排水工程位于东京北郊的琦玉县境内地下50米处,全长6.4公里,建造于年—年,由江户川河川事务所管理。

☉蓄水池内部照片,也被称为“地下神殿”。这里有59根钢筋混凝土材质的柱子,每根柱子重吨,高60英尺(约18.2米)。

摄影/ChristofferRudquist

☉东京的防洪系统包括5个筒仓,每个筒仓深英尺(70.1米),宽约英尺(30.4米)。

☉位于地表的控制室

☉中央控制室。

整个工程包括

5个巨型蓄水池:储存洪峰时期地面河流的洪水,做分洪入口。

1个巨型调压水槽:减低隧道内的洪水的流速和压力,使之能够顺利地流入江户川。

6.3公里的地下隧道:联通蓄水池与调压水槽。

中央控制室:控制整个工程的水闸开闭、水量调节、流速调节、水泵启动等核心功能。

中央控制室是整个泄洪工程最重要的“心脏部位”,也是唯一的建在地表的建筑。

☉中央控制室。

☉一名防洪系统的员工。

首都圈外郭放水路(MetropolitanAreaOuterUndergroundDischargeChannel)乍听起来,是一个很有逼格的名字,不过说白了,它其实就是地下一个巨大的洞。这个巨大的混凝土迷宫里塞满了复杂的机器。每到雨季,这个防洪系统将东京泛滥的雨水分散、疏通。就是这样一个大洞被称为“地下神殿”,让摄影师鲁德奎斯特激动到浑身颤抖。

他说:“置身地下,四处走动,只觉得目不暇接、兴奋异常。更何况,我自己可以算是一个科幻小说的狂热爱好者。对我而言,这里就像是雷德利·斯科特执导的动作科幻电影《银翼杀手》()一样,它在一定程度上打造了一个反乌托邦的未来科幻场景。”

这个精心设计的防洪系统,绰号叫G-Cans,“大罐子”。它坐落于距离东京约28英里的春日部地下英尺(50.2米)深的地方。这个恢宏的防洪系统包括5个巨大的筒仓,由4公里长的隧道连通,号称是世界上最大的暴雨排水系统。每个筒仓的储水量多达万加仑;整个系统每秒排水可以达立方英尺。这个排水速度非常快,只需要12秒,就能排空一个奥运会比赛用游泳池里的水。

☉黄色的大型水泵从蓄水池中吸水,排入江户川中。

☉东京防洪系统地图。

你可能会觉得这个速度对于排雨水来说有点儿过了。不过我要提醒你,东京位于面积为6平方英里的关东平原上,十几条大小河流遍布四野。更糟糕的是,日本30%的人口生活在海平面以下。每到初夏季风时节,一小时内的降雨量就可以达到4英寸(10.1厘米)深。年,洪水淹没了3万户日本家庭,造成数十人死亡。正是这场灾难促成了“大罐子”的诞生。这一浩大的工程于年开始,耗时13年,耗资20亿美元。

☉首都圈外郭放水路排水示意图。图源:YANNews

洪水从整个地区的河流溢出,涌入筒仓,流经隧道后进入一个体积为,立方英尺的大型蓄水池。蓄水池顶部由钢筋混凝土柱子支撑,这些柱子每根重吨,高60英尺,共有59根。四台风力发电机,每台马力,负责将水送入东京湾,汇入江户川。这个过程每年大约要循环7次。

日本琦玉县春日部市国道16号沿线的地下约50米处,有一座运用日本先进土木技术建造的排水“宫殿”“首都圈外围排水系统”。该排水系统由内径10米左右的下水道将5条深约70米、内径约30米的大型竖井连接起来,前4个竖井里导入的洪水通过下水道流入最后一个竖井,集中到由59根高18米、重吨的大柱子撑起的长米、宽78米的巨大蓄水池“调压水槽”,最后通过4台大功率的抽水泵,排入日本一级大河流江户川,最终汇入东京湾,全长6.3公里。

水库容积约数十万立方米,可以起到存蓄洪水的作用。同时,水库还装有4台由航空发动机改装而成的高速排水装置,单台功率达马力。全部开动时,可以每秒立方米的速度排出洪水。

由于地势低洼,加上城市化进程的推进,春日部市等地区经常受到台风、洪水困扰,为解决内涝严重的问题,从年至年建成了这一大型地下排水系统。建成后的当年,该流域遭水浸的房屋数量由最严重年份的家减至家,浸水面积由公顷减至65公顷,对日本琦玉县、东京都东部首都圈的防洪泄洪起到了极大的作用

鲁德奎斯特本人十分喜欢建筑和工业机械,你可以想象,当Avaunt杂志去年冬天派他去拍摄“大罐子”时,他有多么兴奋。虽然很多人喜欢把这里誉为“地下神殿”,不过鲁德奎斯特更喜欢把它称作“混凝土教堂”(concretecathedral)。一开始,还有一名导游陪同他参观,但后来他还是让鲁德奎斯特自己去探索。置身于几十根树木粗细的柱子之间,他感觉自己陷入了一个无穷的镜中世界。阳光从头顶上看不见的开口渗进来,灯泡的光照在这一切上,反射着奇特的绿色光芒。耳边还有别的旅游团说话的声音在隧道中回荡。鲁德奎斯特说:“这听起来多么超现实啊,我多希望我能把它们记录下来。”

他用镜头捕捉到了G-Cans奇怪朦胧的反乌托邦氛围。看看这些照片,也许你就能体会到这个“地下神殿”的神秘魅力。

☉压力调节式蓄水池是防洪系统的最后一站。蓄水池中有59根钢筋混凝土柱,可以减缓水的流速,加固蓄水池的顶部。

☉明亮的黄色油漆给黑暗的地下工厂增添了一丝生气。

☉蓄水池中的每根柱子高约60英尺,重达吨。

☉图为日本地下蓄水池。

除了视觉震撼外,这座世纪工程还有非常科幻的一面,即遍布隧道内部的复杂机器。

由于整个工程的内部景观过于宏大,不仅无数的游客慕名而来,这也让它逐渐成为了热门的大片拍摄场景,例如:《生化危机5》《银翼杀手》等都有镜头取材于此。

内部隧道景观

在简单了解室内之后,来到室外。谁会想到,这样一片不起眼的草坪,下面潜藏着堪称世界最大规格的地下排水工程。

☉图为入口入口的小门,就是首都圈外郭放水路调压水槽的入口。

日本下水道简史◢公元年(大化元年),孝德天皇迁都到大阪,当时就在大阪市中心筑造了排水沟。◢年,大阪城建城,当时就有污水处理场所,并一直用到现在。◢18世纪60年代,这是灌溉法的鼎盛时期,即污水过滤净化后被用于灌溉耕地。◢年,横滨设置了陶制的下水道管件。这主要是受年伦敦泰晤士河下水道成功铺就的影响。◢年东京爆发霍乱,整个明治时代,日本有10万人死于霍乱。政府当局认识到铺设下水道的必要性。◢~年,东京政府采纳了荷兰籍工程师莱克的意见,在东京神田锻冶町等地开始铺设分流式下水道,这是日本近代城市下水道的雏形。同时,横滨外国人的居住地也设立了分流式下水道。◢年,日本当局开始制定下水道法的工作。◢年,日本正式颁布旧下水道法。此次的法律条文,首次允许厕所污水从下水道排放。◢年,在东京三河岛(即现在的三河岛水再生中心),成立了日本最早的下水道污水处理厂,开始水再生的运转。该厂以散水滤床法(是当废液流过被微生物覆盖的滤床的表面时,利用微生物分解处理废液中的有机物)处理生活污水。◢年,作为日本第一个散气式活性污泥法处理厂,名古屋市的堀留处理厂和热田处理厂开始运转。◢年,日本第一个分流式下水道在岐阜市诞生。◢年,由于二战导致物资紧张,很多污水处理厂应用低成本的酸化池法。◢年,日本颁布了战后新下水道法。◢20世纪60年代,随着城市化加快和化肥增产,便粪污水很少用于灌溉农村耕地。便粪污水的急剧增加,推动了便粪污水处理的工程建设。◢年9月10日,这一天被定为下水道推进日。当时全国下水道的普及率才6%。◢年,下水道事业中心(日本下水道事业团的前身)成立。◢年,日本下水道普及率超过三成。◢1年,日本下水道普及率超过六成。9月10日被定为日本法定的下水道日。

一个城市牛逼的排水系统应该是什么样呢?我想也不过如此吧!

我想各位看完这篇文章心里有数了。

来源:文/LauraMallonee摄影/ChristofferRudquist及《环境与生活》杂志

*引用




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