世界上最先進的排水系統是哪個城市的?是誰設計的?


會不會是威尼斯水城呢?


現代應該是巴黎吧,東京也很牛叉的說。
但要往上推1000年左右,中國有個城市絕對老牛叉了,雖然這個城市不太出名,城市體量也不算大,但是設計思路和實用效果,在它所處的時代,真的可以說是秒殺巴黎、東京們。

先貼出我們微信公眾號的原創鏈接:城市良心!三面環水的南方古城怎麼做到千年不澇?

其實關於這個城市的這個工程,學界和很多媒體也都報道過,小優所做的事情,就是盡量簡明扼要地讓這個工程變得通俗易懂,圖中的圖片大多來自網路,一些是視頻截圖,為方便理解,小優做了些標註。圖片如涉及侵權,請聯繫小優秒刪。
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好了,答歸正傳。

先來看一個問題:

有不鬧洪澇災害的南方城市嗎?

南方城市內澇,啟動看海模式的事情,幾乎年年都會發生,那麼,有沒有不鬧洪澇災害的城市?

還別說,小優還真的找到了一座這樣的城市。

這就是位於江西南部的贛州古城

都說下水系統是城市良心。

不必扯巴黎、東京那些讓人嘆為觀止的龐大下水系統,也不必扯青島那些德國人留下的下水工程。今天,小優就帶大家去看一看贛州古城的下水系統。

這不僅完全是中國的,而且還是近千年前留下來的,至今仍在發揮重要作用。

要說贛州這地方,原本必然是洪澇災害的多發地。

地處亞熱帶氣候的盆地,而且章江、貢江兩水夾城,在城北匯合成贛江,使得整個贛州古城3面環水。

歷史上,在宋朝以前,贛州確實就是一個洪澇災害頻發的地方。

但是自北宋某個時期以後,近千年來,不管下多大雨江面漲多大水,贛州古城內卻從未有過洪澇災害的文獻記錄。

贛州民間有個傳說,說贛州古城是座烏龜城(輪廓確實有點像),每到大水自己就會浮起來。

都說建國後不許成精,雖然傳說中的這隻烏龜成精於北宋時期,但建國後還顯靈就是它的不對了。

其實,贛州古城千年不澇的秘密,都在這張圖上。

這是一張清朝時期繪製的圖,畫得是贛州古城的下水道系統,因為整個水道像是篆體的「福」字和「壽」字,所以得名福壽溝。

把這張圖轉換成3D的形式,大概就是這樣的。


這個系統包括4個主要組成部分。

1、福壽溝(下水道)

也就是通常所說的福壽溝的主體部分。主溝斷面寬約0.9米,高約1.8米,溝頂則採用拱形,用磚石壘蓋。

主溝支渠遍布贛州古城,和地面的雨漏、明溝等相連,彙集全城的雨水和生活污水(那時候還沒有雨污分流的概念)。

2、水窗(排水口) 也就是把城內的下水排放到章江和貢江中的排水口。整個古城當時建有12個這樣的水窗。

拉近點看,這個水窗大致長成這樣。

這個應該很多人都不陌生了,拍門,現在很多水閘都在用這種裝置。

當然,這個拍門以前是木製的,後人將其換成了更經久耐用的鐵制拍門。

這個拍門牛叉的地方就在於利用了水力學原理,而且是在近千年前。

當城外的江水較低的時候,城內排出的水會自己推開拍門往外排。

當城外的江水上漲,高過城內的水面時,江水會自動將拍門關閉,以免江水向城內倒灌。

3、水塘(蓄水池) 那麼,當江水上漲,城內的水排不出來時,它們到哪裡去了呢?

答案就是城內大大小小的水塘。福壽溝跟這些水塘是連通的。

據說,當年贛州古城內有大大小小的水塘108口,這些水塘就形成了贛州古城下水的蓄水池。只可惜如今絕大多數已被填平成了建設用地。

這些水塘,平時有福壽溝中的活水流過,既能沉澱溝中的淤泥,也有利於保持自身水體的活性。

一到城外江面漲水,水窗關閉時,它們就起到蓄水池的作用,消除內澇。

度龍橋除了加大向外排放的水通過水窗時的流速外,自身也是一個小型的蓄水水庫。 4、城牆(防洪堤) 贛州古城的城牆高大堅固,除青磚築牆外,還用鐵水澆築磚縫。

這道城牆,戰時是整個城市的屏障和防禦工事。

到了洪水季節,則是重要的防洪堤。

城門則採用閘門的方式。一到江面漲水,把城門一閉,就像放下了一道水閘,江水都被擋在了城外。

這個今天仍在使用的牛逼工程,興建於北宋熙寧年間,距今已有近千年的歷史。

熙寧元年(公元1068年),劉彝任虔州(即今贛州)知州,他在了解贛州的連年洪澇災害後,主持修建了這個造福千年的下水系統。後來,他還曾赴京出任「都水丞」(相當於水利部總工程師)。

向劉彝致敬!向福壽溝致敬!向城市良心致敬!


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說明:
贛州城現在並非沒有洪澇災害,原因在於福壽溝的4大主體遭受了不同程度的破壞。
1、北宋遺留下來的古城牆歷史上都是加固維修,但在解放後卻被拆了一部分,作為防洪堤的作用受到嚴重破壞。
2、城內的水塘在前些年城市發展建設的過程中絕大部分被填,以前有100多口,據說現在僅存10口左右。
3、福壽溝主溝受破壞嚴重,主溝原長有將近13公里,如果大約只剩下4公里不到,其他支渠的情況就更糟糕了。
儘管如此,據贛州相關部門的專家估算,福壽溝至今排水量仍然佔到了整個新贛州城總排水量的10%左右,在福壽溝主溝保存相對完好地區,至今仍較少受洪澇災害影響。反倒是開發區等新區,受洪澇災害的影響更嚴重。


我找到了一篇報道日本首都圈外圍排水系統的文章,稍有整理,不過在大家瀏覽的同時我更想讓大家思考一下,日本這國家,它的強大絕對不是偶然的。雖然它帶給我們很多痛苦的歷史,並且在某些問題上一再地觸動中國人民傷口。對比這次在大暴雨襲擊下這裡洪澇,那裡水災的中國,我們確實應該沉下心來好好思考一番,不是么?
其次,我希望大家能夠注意到一些東西:

  1. 一項成功的工程絕對不該是一個面子工程,不該是官員和政府表彰自己功績的產品,面對我們可防萬年一遇,接著千年一遇,然後又百年一遇……洪水的三峽工程,看到建造14年,而標準也不是大吹大擂的萬年一遇,而只是「五至十年一遇」時,我該是什麼樣的心情——也許只有一個想法:在我20年的生命里,怎麼能夠碰到這麼多的百年,千年一遇?
  2. 一個成功的下水道工程,不僅僅只是下水道的事,像文中的「降雨信息系統來預測和統計各種降雨數據,並進行各地的排水調度」,像文中「從污水排放階段就開始介入」,甚至是「下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網頁和教室」,讓我們知道,一個工程的成功更來自於工程本身之外的系統性的配合和不懈努力,我才明白什麼叫做「首都圈外圍排水系統」,而不是「首都圈外圍排水工程」。可惜現如今中國工程太多,系統寥寥!
  3. 一項成功的工程不僅僅只在於他克服的技術難度,甚至僅僅於他成功解決問題,還在於蘊含在其中的理念:「沾滿油污的報紙當做可燃垃圾來處理」,「隨下水道系統的凈水排放管道流入公共水域」,這種環保,節約的理念!

日本人以其先進的、足以自誇於世界的土木工程技術在埼玉縣(Saitama)修建了一座宛如奇幻電影場景的暴雨排水系統(首都圈外圍排水系統),以防止颱風季節因為暴雨而可能出現的洪災,守衛日本東京地區,避免受水災侵襲。
由1992年開始建設的首都圈外圍排水系統由一連串混凝土立坑組成,每個混凝土立坑有65米高(約22層樓)、32米寬,在地下50米深處,由6.3公里長的隧道串接而成,除此之外,還有一座巨型調壓水槽:25.4米高(約八層樓)、177米長、78米寬,內有59支混凝土支柱,總貯水量為670,000 立方米,以14000匹馬力的渦輪機達到最大排水量每秒200立方米,一直到2006年竣工,稱世界上最先進的下水道排水系統,其排水標準是「五至十年一遇」,由一連串混凝土立坑構成,地下河深達60米。
東京的雨水有兩種渠道可以疏通:靠近河渠地域的雨水一般會通過各種建築的排水管,以及路邊的排水口直接流入雨水蓄積排放管道,最終通過大支流排入大海;其餘地域的雨水,會隨著每棟建築的排水系統進入公共排雨管,再隨下水道系統的凈水排放管道流入公共水域。
為了保證排水道的暢通,東京下水道局從污水排放階段就開始介入。他們規定,一些不溶於水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道,而要先通過垃圾分類系統進行處理。
此外,烹飪產生的油污也不允許直接導入下水道中,因為油污除了會造成鄰近的下水道口惡臭外,還會腐蝕排水管道。東京下水道局對此倡導的解決辦法是:用報紙把油污擦乾淨,再把沾滿油污的報紙當做可燃垃圾來處理。更乾脆的辦法是做菜少用油。下水道局甚至配備了專門介紹健康料理的網頁和教室,介紹少油、健康的食譜。
東京還設有降雨信息系統來預測和統計各種降雨數據,並進行各地的排水調度。利用統計結果,可以在一些容易浸水的地區採取特殊的處理措施。比如,東京江東區南沙地區就建立了雨水調整池,其中最大的一個池一次可以最多存儲2.5萬立方米的雨水。

一個城市的下水道是一個良心工程,任何有良心和責任心的政府和開發商都不該造出垃圾工程,使得一場大雨便開始內澇!

文章來自http://www.21cbh.com/HTML/2011-6-23/xNMDAwMDc2XzIxNw.html#1,他還有很多配圖,可以去看看
鑒於有反應鏈接打不開~~http://news.xinhuanet.com/world/2011-06/23/c_121572091.htm所以又找了一個。雖然我是打得開的


贛州:福壽溝

每年到了雨季的時候,國內很多城市都是可以看海的。但是贛州市老城區是不會出現這種情況的。因為有在宋代修建的福壽溝。
參考中新社的文章《探秘:贛州「福壽溝」造就「不澇古城」(圖)》

「落雨大,水浸街」,一首因廣州亞運會而為人熟知的童謠,唱出了每逢夏秋兩季許多城市難以擺脫的夢魘。
  「夢境」今年依舊。入夏以來,暴雨頻頻造訪中國各地,所到之處,汪洋一片。武漢、杭州、南昌、北京、長沙、成都等城市紛紛內澇。各種調侃隨之而生:到武大「游泳」,到西湖「看海」,到南昌街頭「垂釣」,到北京地鐵「觀瀑布」……
  也有很多城市經受住了考驗,比如江西贛州。幾次暴雨,雨量最大時降水近百毫米,贛州老城區卻未現明顯內澇,民眾生活大體如常,井然有序。是什麼護佑著這座已有2000多年歷史的文化名城?贛州人多半會自豪地說:因為我們有福壽溝。
  福壽溝,一套近千年前古人創設的地下排水系統,一個至今還在發揮作用的「活文物」。與其配合,贛州古城的整個設計都隱含著防洪排澇的遠見與巧思。走進贛州城,探秘福壽溝,我們看到的是古人對於城市水系健康運轉、保持「長壽」的良苦用心,是祖先留下的一筆無形財富。
一條溝
  贛州地處亞熱帶,降水強度大,據歷史記載,最大日降雨量出現在1961年5月16日,達200.8毫米。如城內無完善的排水排洪系統,必致暴雨後內澇之災。
  修建下水道在贛州歷史悠久,但形成比較完善的排水系統——福壽溝,約在宋代中葉。據同治時期縣誌記載:「福壽二溝,昔人穿以疏城內之水,不知創
自何代,或雲郡守劉彝所作」。劉彝於北宋熙寧年間出任贛州知軍,他根據城市規模、街道布局、地形特點,建成了福溝和壽溝,「壽溝受城北之水,東南之水則由
福溝而出」,「縱橫紆曲,條貫井然」,分別將水收集排放到貢江和章江。因為兩溝走向形似古篆體「福壽」二字,故而得名。
  福壽溝歷史上也曾荒廢過。清同治八年,採取民辦公助的辦法進行修復,共有6個出水口。1953年,贛州修下水道,修復了厚德路的原福壽溝,長
767.6米。舊城區現有9個排水口,其中福壽溝水窗6個仍在使用。至今,總長約12.6千米的福壽溝仍是舊城區的主要排水幹道。依靠福壽溝,贛州舊城區
幾乎每年都「雨而不澇」,這在全國眾多古城中是罕見的。
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  福壽溝的可貴不僅在於實用,更在於其體現了古人的高妙思維。
  首先,巧借外力,因勢利導。福壽溝的一大特點,就是利用天然地形的高低之差,採用自然流向的辦法,使城市的雨、污水排入江中和濠塘內,免去了今
人使用抽水機的麻煩。第二大特點是它的12個水窗(即排水口)。水窗的閘門借水力自動啟閉,十分巧妙。原閘門均為木閘門,門軸裝在上遊方向。當江水低於下
水道水位時,借下水道水力沖開閘門;江水高於下水道水位時,借江中水力關閉閘門,以防江水倒灌。
  其次,著眼全局,效益最大化。福壽溝與城內三大池塘、幾十口小塘連為一體,有調蓄、養魚、溉圃和污水處理利用的綜合效益,形成了一條生態環保循環鏈。
一座城
  福壽溝能發揮作用,離不開一個基礎:贛州城保留了古城牆和古城水系。
  民間傳說認為,贛州是座龜形「浮城」,不管江水怎樣漲,贛州城都能跟著浮起來。現存的贛州古城,的確是由唐末五代時風水學家楊筠松選址建造的「上水龜城」,城形如龜,可以減小洪水對城牆的衝擊力。
  此外,建城時摒棄了當時流行的土城,改用磚石修砌城牆,並冶鐵固基。道光時期府志記載:「州守孔宗翰因貢水直趨東北隅,城屢衝決,甃石當其嚙,冶鐵錮基,上峙八境台。」可知其法為:用石甃砌基址,再用熔化的鐵水澆在石縫間,使之凝固後,成為堅固的整體。
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  贛州古城的整體規劃,處處貫穿著古人防患未然、規避洪澇的巧妙心思。離開這樣的整體布局,福壽溝的作用再大,恐怕也難以維繫今天的局面。
  築造符合力學原理的「浮城」、用鐵水澆築磚石城牆,這在古城防洪史上是個創舉。贛州人還有防患於未然的意識,歷代以來不斷加高加固城牆,戒備洪水。明朝初年,城牆只有二丈四尺高,到明末增至三丈三尺。
  除了贛州,我國尚有壽州、文安、潮州、荊州、台州等十多座古城至今仍起防洪作用,其建築思路對今人很有啟發。
問診:「城市水系」的前世今生
古城經驗
  中國古城防止內澇最重要的經驗,是建設一個完善的城市水系。它由環城壕池和城內外河渠湖池組成,具有多種功用,被譽為「城市血脈」。
  城市水系大致有10大功用:供水;交通運輸;溉田灌圃和水產養殖;軍事防禦;排水排洪;調蓄洪水;防火;躲避風浪;造園綠化和水上娛樂;改善城市環境。
  在這十大功用中,排水排洪和調蓄洪水對防澇至關重要。以紫禁城為例,明清時期紫禁城的筒子河和內金水河共長6千米,每平方公里土地上就有長達
8.3千米的河道,堪與水城蘇州相媲美。筒子河蓄水容量為118.56萬立方米,即使城內出現極端大暴雨,日雨量達225毫米,城外有洪水困城,筒子河無
法排水出城外,紫禁城內雨水全部流入筒子河,也只會使其水位升高0.97米。因此,自明永樂十八年紫禁城竣工至今近600年,城內無一次雨澇致災的記錄。
  但水系不是建成就能一勞永逸的,必須重視城市水系的管理與維護,才能發揮它應有的作用。
  縱覽歷代京都對城內排水設施的管理情況,以宋東京城、元大都城較好,而唐長安城欠佳。明清時期,北京的水系得到了很好的管理,制度健全,賞罰分明。紫禁城每年開春淘浚溝渠,明代已形成制度,清代沿用,使城內排水系統暢通,有效地發揮了排水排洪作用。
  其他名城,如廣州、紹興、蘇州、濟南、杭州、溫州、福州、松江、嘉定等,歷史上排水系統管理均較好。蘇州在明清兩代共疏浚市內河道11次。蘇州自宋嘉定十六年至清順治十五年400多年無水潦之災,與河道管理得好是大有關係的。


國家地理介紹過雅加達的經驗,地下公路遇暴雨時關閉公路,整個隧道作為排水隧道,設計很先進。


中國的,但是是德國人修建的,據說在下水道半米內,有一個空腔,裡面有用油紙包好的維修工具和三名德國維修工人


香港。
不能談最先進,但是藉助鄰山近海,掛八號風球的時候也沒威尼斯。

渠務處為改善灣仔區浸水的防洪措施:

說說跑馬地地下蓄洪計劃,是香港採用先進水利教學模型技術的項目,有助精確的防洪設計。
該蓄洪池,容量為60,000立方米,相當於24個標準游泳池的容量。蓄水池池底鋪設完善的排水系統,以200毫米塑料管道收集地下水及已灌溉用水到原水缸作短暫儲存,加上由集水區收集的雨水,三種原水處理後會暫時存於另一水缸,作沖廁及灌溉用途。

引入「三水合一」(地下水,雨水及灌溉用水,暴雨雨水)的再生水概念。
結合「可調式溢流堰」及「數據採集與監控」系統的工程項目,溢流堰會按水位感應器自動調節高度並將雨水引入蓄洪池,控制下游流量。採用先進的水力數據模型技術,以一維和二維的水力數學模型,模擬排水管道網路和地面徑流,再用「三維的計算流體力學」模型,分析特定結構的水力性能。
蓄洪池採用了淺缸設計,令溢流堰於暴雨過後隨下游暗渠水位下降而降低,將蓄洪池內逾三分之二的雨水經溢流堰順勢排走,其餘則由水泵抽走。工程過後,跑馬地和附近一帶的主排水系統的設計流量,一般足以抵禦50年一遇的暴雨。
參考資料:http://the-sun.on.cc/cnt/news/20120906/00407_061.html


反正不是青島(認真)


古建築的排水系統讓現代人驚嘆。湖南的張谷英村就是一個典型事例。老祖宗的風水觀就是現代建築設計的理念。


據我所知古羅馬城市的排水系統已經很發達了,法國巴黎在拿破崙時代修建的地下排水管道系統宛然一座城市。


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