1 城市排水發(fā)展歷史脈絡(luò)
人類社會在主要的文明發(fā)展階段,在水的收集、排放、排水管網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)等方面,呈現(xiàn)了不同的特點。
早期文明
在公元前3000多年,人類就出現(xiàn)了最初污水排放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。隨著工藝發(fā)展,管道實現(xiàn)從木石結(jié)構(gòu)到陶土結(jié)構(gòu)的發(fā)展,逐步形成房屋間隔的排水網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。在古希臘時期,出現(xiàn)了首 個組織比較良好的浴室和廁所,開始意識到“水衛(wèi)生”的重要性,盡管當(dāng)時的技術(shù)還比較初步,但已經(jīng)形成了用水排水制度雛形。
在其后的羅馬帝國時期,形成了城市水系統(tǒng)的雛形,包括興建引水渠解決城市用水需求,建設(shè)地表溝渠進行排水,收集污水(尿液制氨)進行農(nóng)業(yè)用回用等,實際上形成了污水資源回用的基本理念。但總體上,這種水系統(tǒng)還是基于自然溝渠進行污水排放,也為后來城市發(fā)展留下了衛(wèi)生危機的隱患。
中世紀的歐洲,雖然在大城市中配備了排水的一些基本結(jié)構(gòu)形式,但由于觀念落后、社會動蕩以及管理缺失等,排水排污問題實際上沒有得到真正意義上的解決,排水體制的進步發(fā)展緩慢,包括巴黎、倫敦等大城市,長期處于衛(wèi)生狀況差、疾病困擾的狀況。
而隨著工業(yè)革命的興起、發(fā)展,城市排水從大型排水布局設(shè)計、管道建造形式,到水處理解決方案等多方面,進入了新的發(fā)展階段。
法國巴黎
19世紀末,巴黎提出了污水價值化、可持續(xù)水管理的理念。為緩解缺乏淡水、內(nèi)澇與瘟疫等問題,開展新巴黎下水道系統(tǒng)建設(shè),利用塞納河高水位收集淡水,排水管道收集和利用雨水清理街道上垃圾,足夠大的容量可迅速排放雨水,同時收集家庭污水與工業(yè)廢水等;在阿切爾提出污水農(nóng)場概念,把集中收集到的糞便用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料,并成立專門公司,采取商貿(mào)的形式去運行。
英國倫敦
倫敦在1427年頒布了第一個關(guān)于下水道問題的英國公共法案,禁止污水直排,但實際上在很長一段時間(數(shù)百年)里,隨著城市人口數(shù)量增長迅速,污水直接排放的現(xiàn)象屢禁不止,污染實際上是被轉(zhuǎn)嫁給泰晤士河。曾有專家主張建立雙排水系統(tǒng),但因為工程成本高昂無法付諸實踐;也曾在泰晤士河的北部和南部建造一些“聯(lián)合”截流下水道,但其實僅僅是將下水道中的污水輸送到倫敦東部,問題再次轉(zhuǎn)嫁至河流下游,沒有從根本上解決問題。
17世紀初起,“抽水馬桶”的發(fā)明和逐步普及,帶來建筑排水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動相關(guān)技術(shù)進步;尤其是1861年之后,隨著先進節(jié)水型沖水系統(tǒng)的出現(xiàn)和世界性傳播,帶動了排水系統(tǒng)的發(fā)展;直到19世紀末,污水生物處理技術(shù)的出現(xiàn),從根本上改變了形勢,進一步推動排水行業(yè)的發(fā)展。
德國
近代以來,德國較早開展排水體系的探索實踐。在漢堡較早建立覆蓋城市的排水系統(tǒng),法蘭克福建設(shè)了第一個現(xiàn)代性的合流制下水道系統(tǒng)。尤其是在雨水管理方面,理念先進,起步早,上世紀60年代,就開發(fā)了源頭處理設(shè)施。
美國
紐約為代表的美國排水系統(tǒng)的發(fā)展情況,呈現(xiàn)起步相對晚但后期發(fā)展較快的階段特征。19世紀中,芝加哥因為城市地勢低洼,排水困難,沒有條件建立排水系統(tǒng),曾大膽采取整體抬高城市建筑10英尺,建造下水道系統(tǒng),促進后來美國地下排水系統(tǒng)建設(shè)。
20世紀初期起,出于污水集中處理成本、經(jīng)濟迅猛增長、城市人口增長和規(guī)模擴張等需要,基于經(jīng)濟社會條件比較好,美國較早和較快推動分流制系統(tǒng)建設(shè)。同時期,歐洲各國如德國、瑞典、英國等也開始發(fā)展雨污分流系統(tǒng)。
1930年代之后,日本城市排水體系建設(shè)進入快速發(fā)展階段。建設(shè)一系列現(xiàn)代化的下水道系統(tǒng),以改善城市排水和衛(wèi)生條件;東京、大阪等地分別建設(shè)了龐大的排水系統(tǒng),包括污水處理設(shè)施。針對其自然氣候等特征,日本整個排水系統(tǒng)更多需要考慮災(zāi)害防控,包括應(yīng)對雨季溢流以及洪澇等問題。從1992年開始,持續(xù)15年建設(shè)支撐城市內(nèi)水和外水防控的地下排水系統(tǒng),采取綜合措施,顯著減少城市內(nèi)澇。
2 中國排水系統(tǒng)的發(fā)展
以商代盤龍城為典型,早期我國通過地下石砌排水渠道構(gòu)成排水網(wǎng)絡(luò),雨水匯入城門下的水道再流進護城河,出現(xiàn)了雨水利用概念的萌芽;春秋戰(zhàn)國時期,隨著百姓聚居,城市規(guī)劃的意味明顯,“筑城以衛(wèi)君,造郭以守民”,統(tǒng)一、惠及全城的給排水系統(tǒng)逐漸形成,具有排水御敵的雙重功效。
漢代逐步發(fā)展起的完整下水道體系,為宋元明清時期排水管網(wǎng)發(fā)展建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。在西安發(fā)現(xiàn)的漢長安城排水設(shè)施主要包括室內(nèi)集水排水設(shè)施、庭院排水設(shè)施、雨水井排水管道、路溝、排水溝渠和城壕等,并由此構(gòu)成一套完整的排水系統(tǒng),相當(dāng)發(fā)達完備。
從宋朝起,我國在城市排水的規(guī)劃和設(shè)計、建造等方面均體現(xiàn)比較高的水平,涌現(xiàn)出北宋贛州福壽溝這樣體現(xiàn)人水和諧理念的案例。
近代以來,中國城市排水系統(tǒng)實際上沒有取得顯著發(fā)展,處于相對落后的狀態(tài),直到新中國成立之后,才開始大力推動城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
我國城市排水最大的發(fā)展實際上在改革開放之后,隨著城市化快速推進,排水管網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模、速度不斷提升。
3 小結(jié)
文明進步下的社會需求是推動城市排水管網(wǎng)不間斷變革創(chuàng)新的源動力,持續(xù)涌現(xiàn)的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,支撐實現(xiàn)經(jīng)濟社會和城市發(fā)展對排水系統(tǒng)的核心需求,同時這一巨大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也離不開政府的強力推動。而在不同的發(fā)展階段,排水管網(wǎng)系統(tǒng)都在努力追求對自然、城市、經(jīng)濟社會、人等多要素的考慮和統(tǒng)籌,體現(xiàn)和諧與可持續(xù)性。
來源:城科會水分會
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