李智宇
隨著工業(yè)革命的號角吹響,大量人口涌入城內(nèi),城市紛紛像吸飽了水的海綿一樣膨脹了起來。百萬、甚至千萬人級的大城市在20世紀屢見不鮮,這同時帶來了許多問題。其中最大的問題莫過于舊的排水與供水系統(tǒng)已不敷使用。
任何現(xiàn)代城市都需要一套高度有效的排水/供水系統(tǒng),也就是我們所泛稱的“下水道”,否則將無法維持哪怕最低限度的生產(chǎn)與生活需要。而這極大地促進了城市地下空間的擴展。
掀開井蓋,通往“下水道”
在城市化的過程中,那些低效的舊設(shè)施通常會與前現(xiàn)代社會特有的、塵土飛揚的泥濘路面一同消失掉——現(xiàn)代城市化的最顯著特征,就是對地面的硬化?;炷梁桶赜?,以及其它堅固的材料會迅速鋪滿城區(qū)地表,并與一套規(guī)模遠非過去能及的下水道系統(tǒng)配套出現(xiàn)。雖然系統(tǒng)本身藏在地下,但只要在街道逛上一圈,任何人都能輕易發(fā)現(xiàn)它們在地表留下的痕跡。
鑲嵌在馬路中央的窨井蓋,是近代才普遍出現(xiàn)的。在窨井蓋,以及位于街道邊緣的排水格柵下方的,是遠比古代用于排污的管道更加開闊的下水道系統(tǒng)。感謝在工業(yè)革命后普及的混凝土和柏油等硬化防滲材料,讓這些在古代難以建成的系統(tǒng)(通常需要城市下方存在適合開挖的巖層)在現(xiàn)代可以出現(xiàn)在今天任何一座城市的地底。雨水和其它積水涌入下水道內(nèi),并被排入附近的水域。在一些干旱缺水的地方,這些水資源會被收集起來,存儲備用。
污水怎么走?雨水管還是污水管?二選一
在多數(shù)較發(fā)達的地方,如果你打開街邊的窨井蓋、沿著檢查井爬下去的話,并不會遇到想象中的惡臭與骯臟——這得益于“雨污分流”的下水道設(shè)計理念。在這種設(shè)計模式下,當代的排水管被細分為雨水管和污水管。
通常排走雨水和其它積水的下水道,是寬敞且較為清潔的,其中一些還規(guī)模龐大,包含專門的地下儲水設(shè)施,如被稱為“地下宮殿”的東京圈排水系統(tǒng)。這些下水道的內(nèi)徑寬度足足達到了10米,還有直徑30米、深度60米的儲水立坑和更加龐大的人造地下水庫。
而窄小的雨水管在降水量增加后往往不堪重負,引發(fā)污水倒灌,造成嚴重的衛(wèi)生問題。比如,在2022年的巴基斯坦洪災(zāi)中就出現(xiàn)了由污水傳播的霍亂。
自來水怎么來?“第三條路”:給水管
除了雨水管和污水管,城市的地下還埋藏著第三類“水管”——也就是用于提供日常用水的給水管。除了住宅內(nèi)的各種供水設(shè)施外,城市公共區(qū)域內(nèi)的水龍頭,以及為消防系統(tǒng)供水的消防栓也時刻指向它們的存在。
20世紀前,城市中的市民主要通過城內(nèi)的井獲得生活用水,但消化道傳染病的爆發(fā)改變了這一狀況。1831年的倫敦,一次規(guī)模極大的霍亂造成了32000人的死亡,也讓人們意識到在大型城市中飲用地下水的危險性。
于是,在更寬闊且防滲性更好的下水道被建立的同時,自來水系統(tǒng)也在20世紀初被建立——來自可靠水源地的水經(jīng)過統(tǒng)一的化學(xué)殺菌、物理沉淀和過濾等處理后,由封閉的給水管運送到城市各處。1879年,第一套近代給水系統(tǒng)在我國旅順建成。
從理論上講,隔水性能良好的供水管可以直接與廣義上的下水道“做鄰居”,但考慮到后者有銹蝕、破損的可能,在實際埋設(shè)時,供水與排水會“保持距離”。
通常,我們所見到的水龍頭和消防栓只是這套系統(tǒng)的末梢,在一套完整的城市給水系統(tǒng)中,水首先由水處理廠處理后,進入泵站,再送入作為“干道”的供水管內(nèi),由蛛網(wǎng)狀的配水管網(wǎng)送往“終端”。