德國道路不積水 他們沒有城市觀海的奇景
暴雨來襲經常造成「城市觀海」的奇景,也一再使人們意識到城市排水的重要性。德國的排水系統不僅高效還兼具平衡城市生態系統的功能,堪稱「楷模」。
1842年,漢堡最早開始修建全城範圍的排水系統。1867年,法蘭克福建成了第一個系統性的現代化下水道系統。可以說,德國開啟了整個歐洲大陸排水系統建設的新起點。
19世紀,隨著工業化發展,德國城市化進程加速,大量湧入城市的人口造成當時的城市衛生系統不堪重負,傳染病肆虐。1831年,德國發生了第一次大規模霍亂。到19世紀中期,霍亂、傷寒等疾病在德國城市中頻繁爆發。建立完善的城市供排水系統成為必然的選擇。
1842年,在英國工程師WilliamLindley的規划下,德國城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統和第一個污水處理廠。隨著漢堡市的不斷擴大,排水系統也不斷擴展,並先後建起了十幾個污水處理廠。這個系統還包含一個沖水系統,每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當時的設備簡陋,並沒有徹底解決水污染等問題,但這樣的設計理念仍具有里程碑的意義,很快就被歐洲和美國的一些城市所學習。1867年,法蘭克福建成了第一個系統性的現代化下水道的系統。該系統將污水進行分類疏導,最後排入河流,並與整個城市的排水系統進行整合,極大地提高了效率。
根據2010年德國聯邦環保局的統計數據,如今德國的公共排水管道已長達540,000公里,大約可環繞地球13圈半,專門的雨水排水管道長66,000公里。
德國最大的慕尼黑HirschgartenPark地下儲水設施
德國建立了綜合性的排水系統,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,既可以防止城市內澇,同時還可以蓄積雨水,以便利用。以慕尼黑為例,暴雨來臨時,慕尼黑的13個總容量達70.6萬立方米的地下儲水庫可暫時貯存雨水,成為暴雨進入地下管道之前的緩衝閥門,然後將雨水緩慢釋放到地下排水管道,以確保進入地下設施的水量不會超過最大負荷,最終將雨水引入Isar河。
在德國,大城市每年投入到下水道系統的預算都在上億歐元,維護費用在每公里年均5000歐元左右。水務部門的閉路電視系統對地下管道進行24小時的實時監控,一旦發現問題會及時進行維修。
德國的雨水排水系統還包括強制性的透水路面的設計,不僅解決了路面積水問題還兼具增加城市綠化、吸附粉塵、降噪等平衡城市生態系統的功能。
從上世紀60年代起,德國就致力於開發各種雨水滲透裝置。在新建工業、商業及居民小區前,住宅、廠房、花園等建築均要設計雨水利用裝置。1973年,德國聯邦交通部就制訂了《路面結構內部排水系統設計指南》,要求所有重要的路面設置內部排水系統,否則會追究相關人士的法律責任。目前,德國新的《混凝土路面磚》標準中規定:「如果製造有面層的路面磚,面層混凝土必須與基層混凝土牢固黏結,並有10%以上的孔隙,使水能夠滲入地下。」
德國的很多城市在不同的區域鋪設不同的透水路面。人行道、自行車道、郊區道路等受壓不大的地方採用透水性地磚,這種磚本身可透水,磚與磚之間採用了透水性填充材料拼接;居民區、街頭廣場等更需要綠化和美化,因此這些地方選用實心磚鋪路,但磚與磚之間會留出空隙以便透水;居民區、校園和公園等地的步行道路由於路面使用率高,大多用細碎石或細鵝卵石鋪路;停車場的地面則選擇有孔的混凝土磚,並在磚孔中用土填充,這樣有利於雜草生長,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。
透水路面的設計除了解決積水問題,還有平衡城市生態系統的其它功能。例如,雨水由透水路面滲入地下,可補充地下水資源。此外,透水地面的孔隙多,增大了地表面積,對粉塵有較強的吸附力,既減少了揚塵,又降低了噪音。
在德國,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,即實用又美觀。
從降雨徑流傳輸與貯存技術來看,德國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,同時還要考慮儲存雨水和減緩洪峰的功能;地表明溝則既考慮了雨水傳輸的功能,也考慮了其對構造城市景觀的作用。地表明溝通常被模擬為蜿蜒曲折的天然河道。對於降雨徑流的貯存形式,德國城市的居民區一般採用人工湖或構造水景觀,或者通過綠地、花園或人工濕地來增加雨水入滲;家庭中則一般設有預製混凝土或塑料蓄水池。
「窪地——滲渠系統」示意圖
此外,德國近年來開始推廣的「窪地——滲渠系統」使各個就地設置的窪地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連,形成了一個分散的雨水處理系統。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水,滲渠則能長期儲存雨水,進一步減輕了排水管道的負擔。
德國的排水系統不僅高效實用,還兼具多重功能並融入了城市景觀,如今柏林、漢堡、科隆等城市還興起了「下水道旅遊」,使其又增加了新的「用途」。
文章部分內容參考:
https://www.destatis.de
http://www.dvgw.de/
http://www.umweltbundesamt.de/
寧宇:《德國排水設施標誌全國統一透水路面讓水系統良性循環》
延伸閱讀:
【發現者】「超前的」巴黎下水道
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