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      清華大學環(huán)境學院研究員劉艷臣從文明發(fā)展與城市排水管網(wǎng)的關系出發(fā)，全面回顧城市排水管網(wǎng)發(fā)展的歷程。通過中外典型城市排水系統(tǒng)的設計、建設、發(fā)展歷程，展示不同時空下，管網(wǎng)與經(jīng)濟社會發(fā)展、與城市、與當?shù)氐乩砑白匀粭l件相呼應的理念、模式、路徑演變，結構與功能的不斷提升。

城市排水發(fā)展歷史脈絡

       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、設計、建設等方面，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)結構形式。隨著工藝發(fā)展，管道實現(xiàn)從木石結構到陶土結構的發(fā)展，逐步形成房屋間隔的排水網(wǎng)絡結構等。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，盡管當時的技術還比較初步，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構形式，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，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，推動相關技術進步；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。

       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。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)。



日 本



       1930年代之后，日本城市排水體系建設進入快速發(fā)展階段。建設一系列現(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、大阪等地分別建設了龐大的排水系統(tǒng)，包括污水處理設施。針對其自然氣候等特征，日本整個排水系統(tǒng)更多需要考慮災害防控，包括應對雨季溢流以及洪澇等問題。從1992年開始，持續(xù)15年建設支撐城市內(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。

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成排水網(wǎng)絡，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)展建設奠定了基礎。在西安發(fā)現(xiàn)的漢長安城排水設施主要包括室內(nèi)集水排水設施、庭院排水設施、雨水井排水管道、路溝、排水溝渠和城壕等，并由此構成一套完整的排水系統(tǒng)，相當發(fā)達完備。

      從宋朝起，我國在城市排水的規(guī)劃和設計、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設施建設。

       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)建設的規(guī)模、速度不斷提升。

小 結

      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設施建設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。

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