東京地下秘境:巧解水患之道

2024-04-18 08:16:36 來源: 《環球》雜志

遊客拍攝第一豎井內部構造

文/《環球》雜志記者 鐘雅(發自東京)

編輯/馬瓊

  日本東京2000多平方公里的土地下,鋪設有1.6萬公里的下水管道,長度相當于往返東京和悉尼的距離,同時建設有58座雨水貯存設施、總容量達60萬立方米……一個設計巧妙的地下迷宮,高效解決了這座國際化大都市面臨的一大難題——水患。

  提到東京或東京圈,日本人的第一反應是涵蓋東京都、埼玉縣、千葉縣、神奈川縣的一都三縣。該區域河川縱橫交錯,流向毗鄰的東京灣,最終匯入太平洋。由于屬于溫帶海洋性季風氣候,該區域雨水豐富,年平均降雨量超過1700毫米,是全球平均值的近兩倍。尤其是7至10月的颱風季,暴雨襲來,極易觸發洪災。比如,1982年9月,洪水造成近3萬戶民居被淹;2005年9月,每小時112毫米的集中暴雨給東京都的杉並區和中野區造成重大損失。

  1993年,“東京都綜合治水對策協議會”成立,力求完善地下排水設施,將洪水治理工作提高到新水準。採取的係列措施包括拓寬加深河道、修繕河道護坡、修建雨水調節池、完善下水道係統,以及建造微型水庫和透水性裝置以減輕雨水急速流入河道的壓力。

地下調節池蓄水防洪

  在東京都繁華的道路幹線環狀7號線地下約40米處,有一條長4.5公里、內徑12.5米的巨型隧道。在短時集中暴雨期間,隧道就成了調節洪峰的蓄水池。

  這條隧道被稱作神田川·環狀7號線地下調節池(簡稱神田川地下調節池),可以容納附近從妙正寺川、善福寺川、神田川外溢的河水,蓄水能力約54萬立方米。

  東京都建設局的資料顯示,自1997年部分投入使用以來到2016年,神田川地下調節池在發生暴雨和颱風時共引流38次,對緩解該流域的洪災壓力起到顯著作用。1993年的一次大暴雨中,當地有約3000戶家庭遭受浸水,而2004年發生同等規模暴雨時,當地僅有46戶受災。據東京都政策企劃局官網介紹,2019年遭遇大颱風時,該調節池使周圍河流水位下降約1.5米,有效預防了洪水發生。

  東京都建設局第四建設事務所工程二科科長照井安表示,目前東京都正在推進建設一個新的調節池,以打通使用中的神田川地下調節池和白子川地下調節池。建成後,3個調節池總長將超過13公里,總儲水量約140萬立方米,能應對每小時100毫米的局部短時集中暴雨。

  新調節池的建設是“東京強韌化項目”的一部分。該項目于2023年正式啟動,旨在提升東京都應對風災、水災、地震等災害的能力。保護城市功能免受自然災害影響,不僅對東京都很重要,也是全世界大城市共同面臨的課題。

“彩龍之川”運水入海

  東京都北部的埼玉縣中川·綾瀨川地區,被利根川、江戶川、荒川等大河包圍,由于地勢低洼,形成了一個形似“盤子”的小型盆地。此處河流坡度平緩、流速較慢,導致河水難以順利入海,每當天降大雨,河水水位居高不下。加上近年城市化進程加速,過去用來排水泄洪的溝渠和空地上如今修了道路、蓋了房屋,雨水一下子涌入河道,極易引發洪澇災害。

  為增強城市抵禦水災的能力,日本政府制定了“中川·綾瀨川流域整備規劃”,首都圈週邊排水道在其中發揮著重要作用。

  首都圈週邊排水道,又被日本人稱為“彩龍之川”,是一條橫亙于埼玉縣東部地下深50米、長6.3公里的世界最大規模地下排水係統。它由豎井、隧道、調壓水槽、排水泵設施等4部分構成。該排水道每年平均有7次將洪水導入設施,最大排水量達1900萬立方米。自2002年6月部分通水以來的約18年間,挽回約1484億日元(1日元約合0.05元人民幣)的浸水災害損失。

  2019年10月第19號颱風來襲,中川·綾瀨川流域的平均降雨量達每48小時216毫米,超過了中川的吉川水位觀測站的“泛濫危險水位”。在此情況下,首都圈週邊排水道實施了史上規模排名第三、約1218萬立方米的洪水調節,使得該地區的浸水房屋戶數減少約9成,挽回約264億日元損失。

  首都圈週邊排水道的第5至第2豎井,分別通過溢流堤收集大落古利根川、幸松川、倉松川、中川、第18號水路的洪水,經由隧道流入第1豎井,再排入用以減弱水勢的調壓水槽,最後由排水泵和排水暗渠排入江戶川。

  3月底,陰雨天氣中,《環球》雜志記者在春日部市的南櫻井站下車,穿過廣闊的油菜花田和安靜的日式村町,到達莊和排水泵站,這裏開設有介紹首都圈週邊排水道構造和功能的地底探險博物館“龍Q館”。

  跟隨工作人員,走下116級臺階,進入被稱作“地下神殿”的調壓水槽,記者的第一感受是宏偉和整潔。在這座長177米、寬78米、高18米的巨大水槽內,豎立著59根寬2米、長7米、高18米、每根重500噸的混凝土支柱,讓人聯想到帕特農神廟。

  這些支柱的作用是防止調壓水槽被洪水浮起,柱上標記著抽水泵停止水位和正常運作水位兩個標識。工作人員介紹説,當調壓水槽內水量低于抽水泵停止水位時,水槽內的水便會回流至第三豎井;此外,支柱呈長橢圓狀,側面明顯寬于正面,是為了方便水流通過。

  轉過身,調壓水槽緊連著第一豎井。第一豎井深70米、直徑30米,其規模之大,足以容納一座自由女神像。在電影《唐人街探案3》中,女主角小林杏奈被綁架的場景就是在首都圈週邊排水道的豎井裏拍攝的。豎井還在運送管理車輛、安裝通風設備等維護管理工作上發揮著重要作用。

  來自中國臺灣地區的3名遊客熱心向工作人員詢問調壓水槽墻壁上的一些接縫是什麼。工作人員介紹説,“日本是多地震國家,為降低排水道被地震損毀的風險,調壓水槽先分成不同部分進行建設,而後由特殊材料拼合而成。這樣在地震發生時,整個建築物就不會一起搖晃,坍塌的可能性大幅降低。”

  莊和排水泵站是首都圈週邊排水道的“心臟”,可以將調壓水槽內的水通過大型水泵和排水暗渠排入江戶川。工作人員在泵站的中央操作室,可完成對水位及余量的監測、閘門操控、水泵設備啟動等的集中操作控制。在莊和排水泵站內有4臺日本最高規格的水泵,排水能力可達每秒200立方米。排水暗渠長5.4米、寬4.2米,有6個水門,還承擔著防止江戶川倒灌的功能。

  自2016年起,日本政府開始將橋、壩、港口等基建設施用于商業觀光,所得收入用于基建設施的維護運營。目前在沒有洪水時,首都圈週邊排水道的4個部分設施全部面向公眾開放,可以在官網預約參觀,4個路線門票約合50元至200元人民幣。

  “首都圈週邊排水道用作觀光以來,不但增強了民眾防洪防災意識,還大大提升了春日部市的知名度和旅遊吸引力”,春日部市環境經濟部觀光振興課官員石塚彌生對記者説,“首都圈週邊排水道的訪客也由之前的每年兩三萬人次增加到每年四五萬人次,並且帶動了周邊的餐飲業、農業和商業。很多遊客參觀完還會順路去蠟筆小新周邊店逛一下。”

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