汛期将至，盘点世界上最先进的七大「排水系统设计」！ / 开普饭

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来源：环保水圈

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2021年夏天已到，汛期也来了，自6月1日起，我国南方进入主汛期。

近一段时间以来，多地遭遇强降雨，湖南已发生十几轮较强降雨过程；5月以来江西先后遭遇多轮持续暴雨过程，降雨量远高于常年；广东多地出现暴雨，一些城区出现严重内涝。

又到了考验各地排水系统的时间了，那么世界上那些先进的排水系统是怎么设计的呢？

先从国内说起，第一个是故宫。

在北京城的其他地方进入看海模式的时候，故宫依旧积水甚少，这是为什么呢？

有人说是因为它地势高。当然，不可否认，地势高在暴雨中确实是有优势的。但是如果缺乏精密的排水系统，故宫排水也不会如此有秩序。

故宫排水系统有三宝。

首先是排水系统设计因地制宜。这个说起来老生常谈，但就是很管用。在建造紫禁城的时候，古人就依据地形地势对排水系统进行了精密的设计。京城的地势北高南低，所以在建造紫禁城时，整个走势依旧是北高南低，中间高两边低，地面具有一定坡度，利于雨水排出。

其次，管网系统主干分明，四通八达。

紫禁城排水系统总体规划是东西方向的雨水汇入南北干沟，然后流入内金水河。各个宫殿院落均设有干沟、支沟、明沟、暗沟、涵洞、流水沟眼等众多排水设施。

当紫禁城遭遇暴雨时，雨水首先通过地表径流，汇入排水管渠。

在排水沟渠遇到障碍的地方，设有排水沟眼，使得每个地方的积水都可顺利排出。

还在排水沟口设置了栅栏拦截污染物。

最后所有雨水汇入内金水河。

内金水河是紫禁城的内河，全长2000多米，河帮、河底通用白石铺砌。在流入紫禁城的入口处，设有控水闸，可以控制水位高低，遇汛则可以关闭。

最后，城外还有三道防线。

这三道防线与内金水河相通。一是明内城护城河及大明濠、太平湖；二是西苑太液池和后海；三是外金水河和紫禁城的筒子河(护城河)。不仅可以作为城内的用水来源，而且具有排水功能。

第二个是青岛的排水系统。

曾有媒体报道，青岛遭遇21小时强暴雨，路段突发积水，排水工人打开应急排水阀，倾盆大雨中两分钟轻松排完。

可能至今为止，还有很多朋友误以为青岛强大的排水系统是德国人造的。当年德国占领了青岛的黄金地段，为了提升自己的生活品质，动工修建了一套排水系统。

这套排水系统采用雨污分流的先进理念，运用严谨的德国技术，建造的暗渠都能容一人站立。当年造访青岛的亨利亲王都称赞这套排水系统是亚洲第一！

但是德国居住区舒适风光的时候，周边的华人区却臭气熏天，病疫肆虐。因为德国人将污水都排到了华人区，令当时的青岛百姓饱受折磨。

而现如今，德国当年建造的的排水管线已经被大量改造，仅占青岛排水管线的3%。所以青岛没有遭受什么洪涝之灾，完全是因为国人的功劳，加上丘陵地形使得积水来的快，去的也快。

如果说德国人对青岛的排水系统有贡献，那唯一的贡献就是留下了先进的排水理念，让青岛在后期扩张的时候，总是先把排水系统设计好了，再跟进其他项目。

第三个就是著名的江西赣州福寿沟了。

赣州古城的形状像是一个乌龟壳，所以也被称之为“龟城”。有人说，赣州是一个乌龟，从来不会被淹，一下雨就浮了起来。

其实900多年来，赣州不被淹的秘密就是“福寿沟”。“福寿沟”是赣州的排水系统，因有两条主干沟像是篆体的“福”字和“寿”字而得名。

北宋时期，水利专家刘彝主持修建了赣州的排水系统。同修建故宫排水系统一样，在修建福寿沟时，刘彝很注重因地制宜。他根据这里的地势落差采取分区排水的方式，建成了“福”、“寿”两个排水干道系统。

赣州古城防洪排涝系统分为4个部分：福寿沟、水塘、水窗、城墙

福寿沟 主沟支渠遍布赣州古城，和地面的雨漏、明沟等相连，汇集全城的雨水和生活污水。

主要特点是沟渠尺寸够大，主干宽可达1m，最高处有1.6米，可供一人行走。如此大的管道尺寸保证了其排水的畅通性。

水窗也就是把城内的下水排放到章江和贡江中的排水口。在江水淹没排水口时“拍门”自动闭合，防止江水倒灌入福寿沟，而在平时，水流可将其冲开正常排水。整个古城当时建有12个这样的水窗。

水塘福寿沟连接着城内数百座水塘。

这些水塘，平时有福寿沟中的活水流过，既能沉淀沟中的淤泥，也有利于保持自身水体的活性。暴雨时江面上涨，水窗关闭，池塘起到储水，消除内涝的作用。等暴雨过后，江面下降，池塘的水再排入到江中。

城墙赣州古城的城墙高大坚固，除青砖筑墙外，还用铁水浇筑砖缝。这道城墙，战时是整个城市的屏障和防御工事。

到了洪水季节，则是重要的防洪堤。

基于这4个部分的完美配合，才能使赣州古城“千年不涝”。

再说国外，首先是巴黎的地下博物馆。

巴黎下水道修建于19世纪中期，从地面看并不特别，但是聪明的巴黎人将下水道建成了一所地下博物馆，每年都有近10万游客来此参观。

1999年的时候，巴黎便完成了对城市废水和雨水的100%完全处理，还塞纳河一个免受污染的水质。这个城市的下水道和她的地铁一样，经历了上百年的发展历程才有了今天的模样。除了正常的下水设施，这里还铺设了天然气管道和电缆。直至2004年，其古老的真空式邮政速递管道才真正退出历史舞台。

在19世纪就能够设计出这样复杂的地下下水道系统，确实是一个超前于时代的创举。

1820年的巴黎下水道

1854年的巴黎下水道

1890年的巴黎下水道

1896年的游客坐船游览巴黎下水道

1930年的巴黎下水道

19世纪末的巴黎下水道

巴黎下水道旧影

现代巴黎下水道（对比上图）

现代巴黎下水道系统

此外，多数人大概不知道，在巴黎，如果你不小心把钥匙或是贵重的戒指掉进了下水道，是完全可以根据地漏位置，把东西找回来的。下水道里也会标注街道和门牌号码。你所需要的，只是拨个电话，这项服务是免费的！完备的设施和人性化的设计背后，凝聚了几代人的心血和智慧。

第二个是伦敦下水道。

2003年，英国BBC拍摄完成了一套纪录片，英文名字叫做“Seven Wonders of the Industrial World”。内容是介绍自工业革命以来世界各地的七大工业奇迹。伦敦下水道就是这七大工业奇迹之一。

工业革命之后，伦敦不断爆发各种流行病，当时伦敦死于霍乱的人数超过14000。

当时的伦敦人认为是臭气导致的霍乱，只要把污染物冲入下水道就可以解决了。1856年，巴瑟杰承担了设计伦敦新的下水系统的任务。

巴瑟杰最初的设计方案，地下排水系统全长160公里，位于地下3米的深处，需挖掘土方350万吨。但是他的方案遭到伦敦市政当局的否决，理由是该系统不够可靠。巴瑟杰修改后的计划也连续5次被否决。后来迫于舆论压力，伦敦官员不得不同意将方案通过。从巴瑟杰第一次提出方案到获得通过，前后经历了7年时间。

1859年，伦敦地下排水系统改造工程正式动工。但是，工程规模已经扩大到全长1700公里以上，下水道在伦敦地下纵横交错，基本上是把伦敦地下挖成蜂窝状。

因此，有人担心，地下被挖空的伦敦会不会坍塌。为了解决这个问题，工程部门特地研制了新型高强度水泥。为了保证水泥的质量，巴瑟杰发明了一套检验方法，成为现代各种商品质量检验的先驱。用这种新型高强度水泥，一共制造了3亿8千万块混凝土砖，构成了坚固的下水道。

施工过程中多次发生事故，例如挖坏煤气管道、与地铁工程打通，塌方等等。但是，由于巴瑟杰严格的管理措施，整个施工过程中，因事故而造成的死亡人数不超过10人。

1865年，工程终于完工。工程实际长度超过设计方案，全长达到2000公里。工程完成的当年，伦敦的全部污水都被排往大海。从此伦敦再无霍乱。

如今，人们行走在伦敦的大街上，丝毫不会觉察伦敦地下庞大的污水渠的存在，但是却享受着它的恩惠。巴瑟杰对于现代伦敦以及现代大都市的建设功不可没。伦敦市民为他塑立了一座雕像。

约瑟夫·巴瑟杰雕像

第三是日本东京的下水道。

除了地震以外，对日本影响最大的恐怕就是台风和夹裹而来的大雨。上世纪50年代末，日本工业经济进入高速发展通道，却因为下水道系统的落后饱受城市内涝之苦，一到暴雨季节，道路上水漫金山，地铁站变成水帘洞；再加上大量生活污水、含重金属的工业废水未经处理就排入河道，人在食用受污染鱼类后引发了水俣病、骨痛病等，公共水体污染成为社会关注重点。

为了解决恶化的环境污染问题，1964年4月，日本成立了“下水道协会”，主旨是对下水道系统作全面评估，统一下水道建设以及排污标准，将老化的管道更新换代。1970年，日本召开“公害国会”，会上政府大幅修改了《下水道法》，明确规定了下水道建设目的，并决定每年投入大量国家预算用作污水收集和处理的建设及运营。

日本首都东京的地下排水标准是“五至十年一遇”(一年一遇是每小时可排36毫米雨量，北京市排水系统设计的是一到三年一遇)，最大的下水道直径在12米左右。

东京的雨水有两种渠道可以疏通：靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管，以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道，最终通过大支流排入大海；其余地域的雨水，会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管，再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。东京下水道的每一个检查井都有一个8位数编号，知道编号就能便于维修人员迅速定位。

为了保证排水道的畅通，东京下水道局规定，一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道，而要先通过垃圾分类系统进行处理。此外，烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中，因为油污除了会造成邻近的下水道口恶臭外，还会腐蚀排水管道。下水道局甚至配备了专门介绍健康料理的网页和教室，向市民介绍少油、健康的食谱。

最后一个是，慕尼黑的排水系统。

像照片中的那样，每逢夏天，河边是市民最爱的去除之一。晒太阳，烧烤，游泳。等等。但你能够想象么，如此清澈的河水，有相当一部分也是来自于慕尼黑城每天所排进去的生活污水，工业废水和包括落在地面的雨水。有容乃大的Isar河海涵了这些“污水”而依然美丽的功劳归功于慕尼黑出色的市政排水系统和它背后的那个管理机构——Münchner Stadtentw?sserung。

慕尼黑的市政排水系统的历史可以追溯到1811年，当时的执政官Karl Probst修了一条20公里的阴沟渠，将污水引向了Isar河。后来经过几代人的发展，到了二战前，慕尼黑市政排水有了里程碑式的发展，第一个污水处理厂Gut Groβlappen在慕尼黑建成。而到了1989年，慕尼黑市的第二个污水处理厂Gut Marienhof落成。现在是慕尼黑现在最大最重要的污水处理设施。

1930年绘制的地下排水的示意图

现在老城街道下保留的地下排水系统

慕尼黑全城的排水管网示意图，黄色是地下储水库，橙色是水泵站
——如果慕尼黑遇到了突降暴雨怎么办？

从上图可以看到，在慕尼黑2434公里的排水管网中，布置着13个黄点表示的地下储存水库。这些地下储存水库，就好像是13个缓冲用的阀门，充当暴雨进入地下管道的中转站。当暴雨不期而至，地下的储水库用他们706000立方米的容量，暂时存贮暴雨的雨水，然后将雨水慢慢的释放入地下排水管道，以确保进入地下设施的水量不会超过最大负荷量。