东京地下秘境:巧解水患之道

2024-04-18 08:16:36 来源: 《环球》杂志

游客拍摄第一竖井内部构造

文/《环球》杂志记者 钟雅(发自东京)

编辑/马琼

  日本东京2000多平方公里的土地下,铺设有1.6万公里的下水管道,长度相当于往返东京和悉尼的距离,同时建设有58座雨水贮存设施、总容量达60万立方米……一个设计巧妙的地下迷宫,高效解决了这座国际化大都市面临的一大难题——水患。

  提到东京或东京圈,日本人的第一反应是涵盖东京都、埼玉县、千叶县、神奈川县的一都三县。该区域河川纵横交错,流向毗邻的东京湾,最终汇入太平洋。由于属于温带海洋性季风气候,该区域雨水丰富,年平均降雨量超过1700毫米,是全球平均值的近两倍。尤其是7至10月的台风季,暴雨袭来,极易触发洪灾。比如,1982年9月,洪水造成近3万户民居被淹;2005年9月,每小时112毫米的集中暴雨给东京都的杉并区和中野区造成重大损失。

  1993年,“东京都综合治水对策协议会”成立,力求完善地下排水设施,将洪水治理工作提高到新水平。采取的系列措施包括拓宽加深河道、修缮河道护坡、修建雨水调节池、完善下水道系统,以及建造微型水库和透水性装置以减轻雨水急速流入河道的压力。

地下调节池蓄水防洪

  在东京都繁华的道路干线环状7号线地下约40米处,有一条长4.5公里、内径12.5米的巨型隧道。在短时集中暴雨期间,隧道就成了调节洪峰的蓄水池。

  这条隧道被称作神田川·环状7号线地下调节池(简称神田川地下调节池),可以容纳附近从妙正寺川、善福寺川、神田川外溢的河水,蓄水能力约54万立方米。

  东京都建设局的资料显示,自1997年部分投入使用以来到2016年,神田川地下调节池在发生暴雨和台风时共引流38次,对缓解该流域的洪灾压力起到显著作用。1993年的一次大暴雨中,当地有约3000户家庭遭受浸水,而2004年发生同等规模暴雨时,当地仅有46户受灾。据东京都政策企划局官网介绍,2019年遭遇大台风时,该调节池使周围河流水位下降约1.5米,有效预防了洪水发生。

  东京都建设局第四建设事务所工程二科科长照井安表示,目前东京都正在推进建设一个新的调节池,以打通使用中的神田川地下调节池和白子川地下调节池。建成后,3个调节池总长将超过13公里,总储水量约140万立方米,能应对每小时100毫米的局部短时集中暴雨。

  新调节池的建设是“东京强韧化项目”的一部分。该项目于2023年正式启动,旨在提升东京都应对风灾、水灾、地震等灾害的能力。保护城市功能免受自然灾害影响,不仅对东京都很重要,也是全世界大城市共同面临的课题。

“彩龙之川”运水入海

  东京都北部的埼玉县中川·绫濑川地区,被利根川、江户川、荒川等大河包围,由于地势低洼,形成了一个形似“盘子”的小型盆地。此处河流坡度平缓、流速较慢,导致河水难以顺利入海,每当天降大雨,河水水位居高不下。加上近年城市化进程加速,过去用来排水泄洪的沟渠和空地上如今修了道路、盖了房屋,雨水一下子涌入河道,极易引发洪涝灾害。

  为增强城市抵御水灾的能力,日本政府制定了“中川·绫濑川流域整备规划”,首都圈外围排水道在其中发挥着重要作用。

  首都圈外围排水道,又被日本人称为“彩龙之川”,是一条横亘于埼玉县东部地下深50米、长6.3公里的世界最大规模地下排水系统。它由竖井、隧道、调压水槽、排水泵设施等4部分构成。该排水道每年平均有7次将洪水导入设施,最大排水量达1900万立方米。自2002年6月部分通水以来的约18年间,挽回约1484亿日元(1日元约合0.05元人民币)的浸水灾害损失。

  2019年10月第19号台风来袭,中川·绫濑川流域的平均降雨量达每48小时216毫米,超过了中川的吉川水位观测站的“泛滥危险水位”。在此情况下,首都圈外围排水道实施了史上规模排名第三、约1218万立方米的洪水调节,使得该地区的浸水房屋户数减少约9成,挽回约264亿日元损失。

  首都圈外围排水道的第5至第2竖井,分别通过溢流堤收集大落古利根川、幸松川、仓松川、中川、第18号水路的洪水,经由隧道流入第1竖井,再排入用以减弱水势的调压水槽,最后由排水泵和排水暗渠排入江户川。

  3月底,阴雨天气中,《环球》杂志记者在春日部市的南樱井站下车,穿过广阔的油菜花田和安静的日式村町,到达庄和排水泵站,这里开设有介绍首都圈外围排水道构造和功能的地底探险博物馆“龙Q馆”。

  跟随工作人员,走下116级台阶,进入被称作“地下神殿”的调压水槽,记者的第一感受是宏伟和整洁。在这座长177米、宽78米、高18米的巨大水槽内,竖立着59根宽2米、长7米、高18米、每根重500吨的混凝土支柱,让人联想到帕特农神庙。

  这些支柱的作用是防止调压水槽被洪水浮起,柱上标记着抽水泵停止水位和正常运行水位两个标识。工作人员介绍说,当调压水槽内水量低于抽水泵停止水位时,水槽内的水便会回流至第三竖井;此外,支柱呈长椭圆状,侧面明显宽于正面,是为了方便水流通过。

  转过身,调压水槽紧连着第一竖井。第一竖井深70米、直径30米,其规模之大,足以容纳一座自由女神像。在电影《唐人街探案3》中,女主角小林杏奈被绑架的场景就是在首都圈外围排水道的竖井里拍摄的。竖井还在运送管理车辆、安装通风设备等维护管理工作上发挥着重要作用。

  来自中国台湾地区的3名游客热心向工作人员询问调压水槽墙壁上的一些接缝是什么。工作人员介绍说,“日本是多地震国家,为降低排水道被地震损毁的风险,调压水槽先分成不同部分进行建设,而后由特殊材料拼合而成。这样在地震发生时,整个建筑物就不会一起摇晃,坍塌的可能性大幅降低。”

  庄和排水泵站是首都圈外围排水道的“心脏”,可以将调压水槽内的水通过大型水泵和排水暗渠排入江户川。工作人员在泵站的中央操作室,可完成对水位及余量的监测、闸门操控、水泵设备启动等的集中操作控制。在庄和排水泵站内有4台日本最高规格的水泵,排水能力可达每秒200立方米。排水暗渠长5.4米、宽4.2米,有6个水门,还承担着防止江户川倒灌的功能。

  自2016年起,日本政府开始将桥、坝、港口等基建设施用于商业观光,所得收入用于基建设施的维护运营。目前在没有洪水时,首都圈外围排水道的4个部分设施全部面向公众开放,可以在官网预约参观,4个路线门票约合50元至200元人民币。

  “首都圈外围排水道用作观光以来,不但增强了民众防洪防灾意识,还大大提升了春日部市的知名度和旅游吸引力”,春日部市环境经济部观光振兴课官员石塚弥生对记者说,“首都圈外围排水道的访客也由之前的每年两三万人次增加到每年四五万人次,并且带动了周边的餐饮业、农业和商业。很多游客参观完还会顺路去蜡笔小新周边店逛一下。”

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