暴雨季：中国和日本还隔着一条下水道
慧聪水工业网 今年以来最强降雨7月15日夜间开始突袭北京。北京市约四分之一的地区遭遇暴雨袭击。7月16日4时，市防汛指挥部启动Ⅲ级应急响应；5时，市水文总站发布今年入汛以来首次洪水预警；19时40分，市气象台发布暴雨黄色预警。
这几天微博话题和朋友圈真是被暴雨霸占了，一场暴雨下来，真的可以在城市内看海划船了。
▲马路直接成了河。
一些新司机直接弃车而去，这种天气和路况，就是老司机也不敢乱开车啊。
▲依然在“摸着石头过河”的摩托车
▲无处下脚的市民
▲紧急作业的工作人员
本次北京降雨共造成公路突发事件57起，其中普通公路塌方29起、积水19起、水毁7起；高速公路塌方1起，积水1起，市消防局119指挥中心共接防汛类警情312起，179家景区临时关闭。
都说下水道是一座城市的良心，从排水系统就能看出一个城市的“心脏”，一场暴雨，就可能让一个城市的排水系统彻底瘫痪。
排水系统隐藏在城市的地下，平时看起来没有什么大用处，但是一旦暴雨天气，就立马能够见出了高低水平。在这一方面，就不得不承认邻国的可取之处，日本的排水系统堪称“地下神殿”，日本人在地下50米处藏了一座巨型宫殿！
在日本，下水道是一门科学
▲日本下水道科学馆
1884年，日本第一个近代化排水设施在东京建成。130多年过去了，日本全国下水道连在一起可达45.5万公里，足以绕地球11圈半。
源自排水系统万无一失的保护
在东京埼玉县春日部市，有一片为河流和田地所环绕、形似“盘子”、地势低洼容易积水的中川及绫濑川流域，过去曾多次发生洪水，造成大量房屋受灾，东京一片汪洋。
为此，日本在1993年3月决定大兴土木，建设巨型分洪工程——“首都圈外郭放水路”。历经13年完工的该工程全长6.3公里，位于地下约50米深处，由内径10米左右的下水道将5座深约70米、内径约30米的大型竖井连接起来，前4座竖井里分流的洪水通过下水道流入最后一个竖井并集中到调压水槽，最后通过4台大功率的抽水泵，排入江户川，最终汇入东京湾。全程由计算机在中央控制室进行远程操控，被称为世界上最先进的排水系统。
日本的“地下神殿”
在日本的埼玉县，有个很出名的地下神殿，很多电影在这里取景，但其实这是日本最牛的东京圈排水系统。
它位于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”。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。
日本排水系统由内径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500吨的大柱子撑起的长177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。
这个排水系统由一连串混凝土立坑组成，每个混凝土立坑有65米高（约22层楼）、32米宽，在地下50米深处，由6.3公里长的隧道串接而成，除此之外，还有一座巨型调压水槽：25.4米高（约八层楼）、177米长、78米宽，内有59支混凝土支柱，总贮水量为670,000立方米，以14000匹马力的涡轮机达到最大排水量每秒200立方米。
▲系统的“第一竖井”
▲系统的“第三竖井”,隧道般的下水道将竖井连接起来
▲系统的巨大储水池——“调压水槽”与第一竖井的连接处，4条竖井的洪水将通过这里流入“调压水槽”
▲系统的巨大储水池——“调压水槽”，来自周边中小河流的洪水在这里汇聚，水势被调整平稳后排出
▲系统排水机房内4台使用飞机引擎的大功率抽水泵
“地下神殿”原理揭秘
洪水分流
能够塞进自由女神像的5座竖井
5座深约70米、直径约30米的巨大竖井，连通附近的江户川、仓松川、中川、古利根川等河流，作为分洪入口。每个竖井的深度都可以放下一座美国的自由女神像，或是一艘航天飞机。
三号和五号竖井，采用了“涡流式排水构造”。也就是说，从仓松川、中川等区域流入的洪水，先沿着竖井的壁面流下去，通过处理使流水改变线形来减速，起到缓冲的作用。
值得一提的是，5座竖井连接的河流在修建堤坝时都建有“溢流堤”。溢流堤一般修建的与周围最低地点一样高，即河流水位上升到一定程度后，便从堤上专门的入口流入竖井中。
连接隧道
钢管插入式接头管片
竖井中的雨水储存到一定量后便会经过连接隧道，流入调压水槽中。这条内径10.6米的大深度隧道，采用了泥水式盾构机施工。第一竖井至第三竖井区间段于2002年完成掘进，第三竖井至第四竖井区间段于2004年完工，第五竖井区间段则是在2005年完工。
工程中一大亮点便是于2001年特地研发的钢管插入式接头管片。钢管插入式接头包括插入杆和接收管，接收管的内面包裹了一层聚乙烯，插入时用来吸收膨胀以避免外面管片混凝土破裂，其拼装自动化程度高，减少了螺栓孔，避免二次衬砌。此外连接隧道具有能够应对内水压、管片内面平滑无凹凸的特点。
隧道施工中开挖出来的弃土最终用作江户川堤坝的修建了。
排水设备
每秒可排一座游泳池的飞机发动机
之前提到，四个竖井分洪后会流向最后一个竖井并集中到调压水槽，也就是蓄水池中。在这里有4台日本国内最大排水量的水泵，每秒可以排水200吨。1秒最多可排出的水量相当于一座25米标准泳池。而用来驱动这些水泵的是四台飞机用燃气涡轮发动机。
为了防范灾害，蓄水池除了储备重油燃料外，还设置了自主发电机。即使发生停电，四台发动机也可以满负荷运转三天。同时考虑到环境污染问题，还设有“除灰机”。当洪水流入立坑之前，一些漂流的碎木头，饮料盖子，碎杂物，会被像吸尘器一样被吸取残留下来，然后通过传感器传到总部，经过确认之后，自动流入垃圾箱。
调压水槽
59根高18米、重500吨的柱子
撑起长177米、宽78米的“地下神殿”
调压水槽就是在网络上人气非常高的“地下神殿”啦，这里是对外开放的，有兴趣的朋友们可以去官网报名哦。其中一个主要设备便是中央控制室。在这里会收集卫星搜集到的气象情报和地底内部的水流状态等信息，总控制室时刻跟踪整理，通过电脑网络的分析，调整放水路流入的闸门的开启、水量调节、速度缓急、水泵启动或停止。
当调压水槽内储存了一定水量之后，排水泵打开，雨水迅速排向江户川。排水量达到200立方米每秒。也就是说，东京的这套地下排水设施，堪比一个中型的水电站！
此外，六个5.4m×4.2m的排水门还担负着防止江户川逆流的重要作用。
这座设施每年运行约5～10次，迄今为止，已经累计战胜了75次暴雨。首都圈外郭放水路，台风暴雨季节可以排洪，而平时可用来承担各种污水的净化处理。
不管怎样，排水系统是我们需要重视起来的问题，也是值得我们反思的地方！
