欧美国家排水系统建设融入大量高科技
来源：《环境与生活》杂志 / 录入时间：2011-10-10 / 点击数：1403
时下，出国旅游的人越来越多，但大家的眼睛多是盯着人家的上半身——城市街道、地面建筑、大型雕塑……其实，欧洲文明的精粹，往往也凝聚在很多名城的地下世界里。我们不妨钻进这些名城的下水道，去看看这些城市的历史、文化、科技，以及居住在这些城市的人对生活的理解。
下水道成了旅游景观
法国首都巴黎、奥地利首都维也纳、比利时首都布鲁塞尔、英国首都伦敦等欧洲名城，都有下水道博物馆。它们既是市政工程知识的科普场所，又是“忆苦思甜”的教育基地。
1948年拍摄的英国电影《第三人》(Third Man)，曾获戛纳国际电影节金棕榈奖、英国电影学院最佳影片奖、第23届奥斯卡(1950)最佳摄影奖。这部谍战名片多处以维也纳的下水道为故事场景，反映了二战结束不久，维也纳被苏美英法四国分区占领时的混乱、神秘、阴暗气氛。
维也纳充分开发这种文化资源，把下水道旅游的行程设计与电影《第三人》紧密结合，以吸引游客。如今，每年的5月1日到10月26日，每周四到周日，从上午10点到晚上8点，都可以参加有导游带领的维也纳下水道旅游团。
布鲁塞尔的下水道旅游，本城居民免费，外地的成年人3欧元，外地青少年2欧元。游客可以看到怎样将布鲁塞尔的城市废水送往北海的地下暗河。
捷克首都布拉格的下水道旅游，始于1906年，当时奥匈帝国借此向外国游客展示其最先进的下水道设施。其入口就在旧市政厅广场，门票约为30美分，游客还可参观艾柯特克尼克(Ekotechnicke)博物馆，该处曾是奥匈帝国的第一个污水处理厂，建于1907年，1967年停止使用。在这里，游客可以看到巨大的机器对水中的污物进行拦截处理。
英国曼彻斯特市的“科学与工业博物馆”，利用世界上最早的客运火车站的地下室，展示了从罗马时代到当代的曼彻斯特排水系统，该博物馆的陈列以一场霍乱疫情引发的葬礼开始，其中展示的人物都真人大小，揭示了修建完备的下水设施的必要性，博物馆还展示了城市水循环的全过程：供水、厕所、下水管道、污水处理。在模拟的维多利亚时代下水道中，游客可以闻到尿的气味，听到老鼠乱窜的声音。
德国汉堡的下水道博物馆，展出了从下水道中历年捞出的各种物件，小到纽扣，大到自行车，甚至还有出生证。
英国伦敦下水道的主管机构——泰晤士河水管局则通过“下水道周”活动，组织大家参观下水道。英国第四电视台新闻主持人史蒂芬·史密斯，著有《地下伦敦之旅》一书。他在书中介绍了自己参加“下水道周”活动的全套装备：“带有矿井灯的安全帽、再生纸制成的工作套装、高亮度的工作马甲、抗菌的长手套、厚袜子，外加一双鞋筒长得能碰到屁股的雨靴，鞋底和鞋头好像是金属的。”
看来，游览欧洲名城的下水道，不但能收获知识，还乐趣无穷。
“测谎石”其实是出水口
其实，城市排水设施的历史可以追溯到更早。据美国“下水道的历史” 网站介绍，现代考古发现，早在公元前4000年，古巴比伦(今天的伊拉克一带)就出现了排水管。在欧洲地区，公元前3200年的苏格兰，就有家用排水设施的雏形存在。但是，在这些古代文明中，要数古罗马的排水系统保存得最为完好。
美国电影《罗马假日》中有这么一个让人印象深刻的情节：穷记者乔·布莱德里(格里高利·派克饰演)把手伸进石头人的嘴巴中，悄悄地把胳膊抽出衣袖，再拔出袖子，装作手已被“吃掉”。他用这个小小的伎俩，打动了安妮公主(奥黛丽·赫本饰演)的芳心。这个石头大嘴叫“真言之口”，人们习惯管它叫“测谎石”，传说是一位罗马君主为了检验大臣是否忠诚而造的。其实， 这个所谓的测谎石，正是古罗马时代下水道的一个出水口。
公元前6世纪，古罗马建造了排水沟渠。古罗马下水道的部分设施，经历了2500多年的雨水和污水冲刷，为许多民族和王朝服务，在很少得到修缮的情况下，至今仍在使用。
今天的罗马城，除了“真言之口”，还有两个地点便于观察古罗马时代的下水道。
一是在帝国广场旁边的水星庙遗址，一扇门后是一堵老墙，上面刻着“Cloaca Maxima”(最伟大的下水道)，这就是古罗马下水道的一个入口。
据英国《每日电讯报》2005年10月31日报道，考古学家在检查帝国广场地下水渠的水质时，发现那里竟有大约550只淡水螃蟹安营扎寨。普通的公螃蟹仅有5厘米长，而这些螃蟹大都有7厘米长，且繁殖能力也远比在郊区河中旺盛。科学家认为，这是因为广场地下水渠中水质优良，而且螃蟹不会受到其他动物威胁。
二是台伯河上的一座古桥，桥下有下水道的一个出口。传说下水道中的妖魔会在此现身。
中世纪：楼上往楼下泼尿
罗马帝国灭亡后，欧洲的城市排水经历了巨大的倒退。
中世纪欧洲城市一般没有地下排水系统，排水依靠在街边开挖的阴沟。由于当时城市人口密度较大，街巷逼仄，中世纪的欧洲城市污秽不堪。
在英国广播公司介绍伦敦历史的“城市地图”节目中，曾用过中世纪伦敦的楼上住户向楼下的明渠泼尿的绘画。在比利时学者亨利·皮雷纳的名著《中世纪的城市》中，没有任何关于下水道的记录。
英王亨利四世(1399～1413年在位)时代，在王宫下面修了下水道。17世纪60年代的伦敦大火后，泰晤士河的个别支流被逐步覆盖，成为专门排污的下水道。然而，从总体看，中世纪到19世纪中期，伦敦的绝大部分污水经过阴沟排入泰晤士河的大小支流，再排入泰晤士河干流。由于泰晤士河及其支流变得恶臭不堪，英国中世纪到近代早期，曾多次通过法律，禁止在阴沟上新建厕所。
霍乱推动近代下水道建设
恶性消化道传染病——霍乱主要通过被污染的水源传播。
19世纪30年代，西欧多国的城市暴发霍乱。那些卫生状况恶劣、水源极易受到污染的穷人，成为霍乱的主要受害者。在法国，愤怒的穷人甚至怀疑是资产阶级政府在水中下毒伤害他们。有证据显示，在1830年和1832年法国革命，以及同时期柏林、汉堡和圣彼得堡的骚乱中，霍乱都起了推波助澜的作用。
在1831年英国第一次霍乱流行时，外科医生约翰·斯诺就发表报告，指出霍乱是通过被污染了的水源传播的。1854年，霍乱再次袭击伦敦。在索霍教区，霍乱尤为严重。当地居民留意到旧房屋的地下有粪坑，斯诺推测正是这些粪坑中的污水流入水井，污染了水源。斯诺拜访了受害者的家属，注意到几乎所有死亡病例，都发生在水井四周半径很小的范围内。当地官员在听取斯诺的汇报后，拆除了该井抽水机的手柄，果然当地再没新的霍乱病例出现。
每年夏天，英国国会大厦中的议员们，不得不把浸透了氯仿和石灰的布片挂在窗户上，试图抵御泰晤士河冒出来的恶臭。然而，时任英国首相的迪斯累利仍被熏得冲出国会大厅，用手绢捂住鼻子。
在19世纪中期，同样面临卫生状况恶劣之苦和霍乱威胁的巴黎，为伦敦树立了一个好榜样。法国人修建了规模宏大的下水道，成为欧洲的样板。1855年，巴黎举行下水道旅游开幕仪式，来访的葡萄牙国王成为第一位游客。
伦敦下水道与地铁同时施工
在巴黎的下水道名扬天下之后，或许是受老对手的刺激，伦敦人也开始大兴土木了。
巴泽尔杰特被誉为“伦敦最崇高的缔造者”。1858年，他出任“京城施工委员会”总工程师。他认为，泰晤士河变得奇臭无比，是因为该河水位较低时，阴沟将秽物排入河道，而涨潮时，秽物又被水流冲回。这样，秽物在阴沟入河处来来去去，新排入的秽物又不断累积。因此，他改造伦敦排水系统，力图实现两个主要目标：一是把阴沟埋入地下，二是防止下水道污物排入中心城区的泰晤士河内。
在19世纪中期，要完成规模如此宏大的地下工程，技术上确实是个艰难的挑战。不仅如此，伦敦的第一条地铁——京城线也在同期施工，这两大地下巨龙曾两度斗法。1860年11月，发润敦路水管爆裂，淹没地铁施工现场。1862年4月，弗沴河下水道的拱顶爆裂，冲毁了地铁挖掘现场的底部。
然而，由于实施了严格的工程安全管理制度，施工期间各种事故造成的死亡不超过10人。
1875年，在耗资650万英镑之后，工程终于完工，施工者新建和改建了约2092公里长的下水道管网。其中，最重要的是长达129公里的三条“拦截下水道”，其中两条依靠重力输送污物，一条由泵站加压。当漂浮着浮沫和团团污物的污水在接近泰晤士河时，突然被冲入巨大涵洞，然后经“拦截下水道”倾泻到远离伦敦主要生活区和饮用水源的泰晤士河下游。伦敦下水道的两个出水口，分别位于泰晤士河南北，只在水位高的时候向河内排放，确保未经处理的废水能被退潮带向下游。
高科技融入欧美排水系统
进入20世纪，不断涌现的高新技术，也体现在欧美城市的排水系统里。
目前，大多数城市用的是混凝土材质的下水道管，但英国已正式生产玻璃纤维混凝土管，它在强度上优于普通钢筋混凝土管。美国20世纪70年代开始用聚合物混凝土做预制检查井，也有用塑料管做下水道的。
下水道养护方面，美国从20世纪50年代开始使用钻杆通沟机，后来又推广了高压水冲车。对检查井和收水井内堆积的污泥，发达国家主要用真空吸泥车和射流泵式吸泥车，加以吸取和排除，还推广了下水道电视检查技术。
荷兰鹿特丹市海拔低于海平面，经常面临海水倒灌的威胁，同时市区内洼地众多，排涝压力较大。鹿特丹创造了特有的“水广场”防涝和雨水利用系统。水广场顺地势而建，由形状、大小、高度各不相同的各个水池组成，水池之间以渠道相连。那里平时是市民的休闲娱乐场所，暴雨来临时，就成为防涝系统。
上海世博会最佳城市实践区，就展示了鹿特丹水广场的模型，游客们可以真切地看到，人工制造的急剧降雨并不会淹没市区，而是集中在广场之中。
在可持续发展理念风行世界的今天，“可持续的城市排水系统”应运而生，它以环境保护和可持续发展为前提，其技术方法可分解为4组控制措施，即过滤式沉淀槽和洼沟、过滤式排水沟和渗透型地面、渗入装置、水洼与池塘。它恢复或模拟自然渗透系统，尽量少用沥青等不利渗水的材料。
近年来，随着信息技术的发展，伦敦下水道的管理也上了一个台阶。现在，泰晤士河水管局的网站上实时发布下水道维修、渗透报告和计划中的下水道工程。市民只要输入所在社区或卫星城的邮政编码，就可查出所在区域下水道的各种信息。
伦敦2020年要建成超级下水道
2007年，《英国医学杂志》举行民意调查，下水道设施超过了抗生素、DNA的发现和麻醉术，被评为167年来最重大的医学成就。此项调查的问题是：“自1840年《英国医学杂志》创刊以来，什么是最重要的医学进步？”在11341名受访者中，绝大多数人认为，答案应是下水道设施，因为不断改进的污水处理和清洁水供应系统减少了霍乱等疾病的产生和传播。
欧美城市的下水道虽有诸多先进之处，但它们的下水道工程并非“一劳永逸”，工程投入使用之后，也需要投入大量的人力、物力进行维护、维修、改造。一般而言，发达国家的城市排水工程确实一次性投入较大，工程质量较好，但也要随着城市的扩张和人们对生活质量的要求提高、环保观念的增强，而需要对原有工程进行扩建、改建。
发达国家这样的扩建、改建不仅发生在工业革命时期和二战后经济高速增长的时代，直到21世纪初也仍然存在。
英国第四频道电视台新闻主持人史蒂芬·史密斯称，维多利亚时代建设的伦敦地下水管网，已经出现年久失修的迹象。有多达1/4的伦敦下水道在泄漏。尽管泰晤士河水管局已经竭尽全力，平均每年还是有40处污水溢出。
伦敦市的泰晤士河水管局也正计划开挖新的“超级下水道”，以减少排入泰晤士河的污水。2011年2月11日的英国广播公司电视节目说，维多利亚时代铺设的伦敦下水道尽管质量很高，但毕竟不是为了今天伦敦的800万市民设计的。新的下水道计划耗资36亿英镑，长达32公里，这一工程将像英吉利海峡隧道一样浩大。超级下水道有望于2020建成。由于耗资巨大，该工程遭到不少人的反对。
洛杉矶下水道将延长785公里
2005年，洛杉矶市政府与美国环保署及市民组织共同签署了一项市政工程规划，商定融资20亿美元，以解决多年来困扰城市的下水道漫溢问题。根据协议，洛杉矶市政府必须至少再建785公里长的下水道，每年疏通4506公里长的下水管道。工程将更换部分陈旧的下水管道，提升污水处理系统的能力，同时对餐馆排放的地沟油进行整治。
洛杉矶市有400万居民，城市下水道的总长度达到10460公里，在全美名列前茅。1994年到2005年，居民投诉下水道漫溢的事件超过4500起，当地市政委员会为此收到联邦政府的罚单金额已达160万美元。由于本次下水道整治方案出台，洛杉机市政当局只需向联邦政府财政部上缴80万美元的罚金，另外80万美元可用本项目的治理费用冲抵。这次下水道系统的更新改造，将使几代人受益。此外，洛杉矶市政当局还要在相配套的环境工程投入850万美元，其中包括湿地建设和改进部分雨水排水系统。协议在正式签署前，留出30天的时间供市民们提出不同意见。
城市发展催生现代污水处理
城市排水系统除了要处理雨水，还得处理污水。随着人们环保要求的提高，单纯把污水输送到远离城市的地方，将污染转移的做法早已落伍。
总体上看，欧美城市排水，大致经历了明渠明沟收集污水——下水道收集污水——延长管道让污水远离城市——污水初步处理——污水深度处理的发展过程。
在现代房屋卫生设备问世之前，各种废水大多从地面流入排水管道，然后就近排入天然水体，因污染量低，废水无需处理。
随着现代房屋卫生设备和城市高层建筑的出现，大量人口的粪便用水流输送，城市污水越来越脏；再加上工业废水大量增加，城市附近的河流湖泊已无法接纳这么多的污染。
废水的排水道基本按地形布置，管段都有坡度，水流顺坡定向流动，形成管系，把废水汇集到污水处理厂。
目前，污水处理厂分为三级。污水一级处理厂主要是用物理方法(如隔栅、沉淀池等)去除污染物；二级处理厂则是在一级处理的基础上用生物处理方法(如活性污泥法等)去除溶解性污染物；污水三级处理厂则把二级处理后的污水，进一步去除其他污染成分(氮、磷、微细悬浮物、微量有机物和无机盐等)，主要靠生物脱氮、凝集沉淀、砂滤、硅藻土过滤等方法。
1913年，英国建起第一个城市污水二级处理厂。
20世纪60年代以来，主要发达国家都大力增加拨款，兴建城市污水处理厂，对污水进行二级生物处理的技术逐渐普及。自1960年起，英国每年用于下水处理及污水处理的投资从5000万镑增至1.15亿镑，约占国民经济总产值的0.5%。
1876年，美国修建了第一条拦截下水道，不再把污水直接排入河流。1884年，波士顿市出现了第一个污水泵。纽约市现有总长度超过9?656公里的下水管道，494个合法的污水和雨水排放口，93个废水泵站，14个废水处理厂。
环境百科
排水系统的“合流制”与“分流制”
城市和建筑群的排水系统收集、输送、处理和处置废水的方式，叫做排水体制。采用一种方式对待所有废水的体制称“合流制”。它只有一个管道，称合流系统，其排水管道称合流管道。采用不同方式对待不同性质废水的体制称“分流制”，它一般由两个排水系统，一个是雨水系统，专门收集雨水和冷却水等污染程度较低的、不经过处理直接排放水体的工业废水，其管道称“雨水管道”。另一个是污水系统，收集较脏的生活污水和需要处理后才能排放的工业废水，其管道称“污水管道”。城市的污水管道和合流管道中的废水，统称为城市污水。
一般来说，雨污分流的下水道更有利于卫生，但是投资较大。在中国，多用于旅游城市。例如，我国云南省大理白族自治州的大理市，就使用雨污分流的办法，不让污水排入洱海。
