看看伦敦新超级下水道,这是一项处理垃圾和粪便的工程奇迹

这个庞大的基础设施项目的主要组成部分是一条 15 英里长的隧道。投入使用后,泰晤士河将变得更加清洁。
2022 年隧道挖掘工程结束时,作曲家 Rob Lewis 在未来的下水道中进行了表演。Tideway

伦敦地下有一条巨大的、蜿蜒的新混凝土衬砌隧道。在其 15.5 英里的大部分旅程中,它映射着泰晤士河的弯曲,潜伏在著名水道的地下阴影中,但远在其下方。它投入使用后,其作用不是作为地铁列车、车辆或人员的交通系统——尽管 一位 BBC 记者曾在其中骑自行车,一位作曲家 曾在其中演奏大提琴

它的目的是输送大量的污水和废水,如果其令人印象深刻的规格能说明问题,它将出色地完成这项肮脏但重要的任务。而且,如果一切按计划进行,它将使泰晤士河更加清洁。以下是关于伦敦地下这项工程壮举的一些信息。

主隧道直径约 24 英尺。Tideway

问题:泰晤士河的污水

与其他城市一样,伦敦的下水道系统将雨水径流和家庭及企业的污水合而为一。该系统可追溯到 19 世纪 60 年代;伦敦人可以感谢 约瑟夫·巴扎尔杰特(Joseph Bazalgette)建造了伦敦的第一个超级下水道,这源于 1858 年一次令人不快的事件,称为“恶臭大事件”(Great Stink)。

“他设计的系统是为了应对四百万人口的需求,”正在建造新下水道的公司 Tideway 的传播经理 Taylor Geall 说。“现在人口有九百万。”

问题在于,合并系统在没有大雨的情况下可以正常工作。但如果下大雨,管道就会超负荷,雨水径流和污水就必须去某个地方。在这种情况下,它们会故意排入泰晤士河,称为合流式下水道溢流口(CSOs)。

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未经处理的污水倾泻入河中绝非好事,而且发生得越多,情况就越糟。“在巴扎尔杰特(Bazalgette)的时代,这种情况发生得相当 infrequent,”Geall 说。“但现在,因为我们铺设了太多路面,人口也多了很多,所以只需要一点点雨水,系统就会满载。而不是让系统倒灌进房屋和街道等地方,河岸上有溢流口,所以它们会直接排入泰晤士河,就像未经处理的污水和雨水一样。”这些溢流口就是 CSOs。

Geall 表示,每年估计有 4400 万吨雨水和污水流入泰晤士河。环保组织 Thames21 的首席执行官 Deborah Leach 提供的总溢出估算相似:约 4300 万吨。“污水是其中一个重要组成部分,”她说。“我们谈论的不是偶尔一点点泥土——这很庞大。”

随着这些排放物的产生,也带来了问题。“我们仍然看到这些在维多利亚时代就出现的、散发着恶臭的河岸,”Leach 说。“这让这里成为一个糟糕的地方。”

当然,污染也对野生动物造成了影响。“看到有时顺流而下的鱼类死亡,真是令人心碎,”她补充说。这通常发生在六月,因为水中的食污细菌会导致河水“云”变得缺氧,她说。“它们浮出水面——你可以看到它们在痛苦地呼吸。”

还有湿巾,它们与污水和雨水一起通过溢流口流入河流。“泰晤士河里堆满了大堆的湿巾,”Leach 说。“它们太糟糕了。”

湿巾聚集的一个地方是 伦敦西部汉默史密斯桥(Hammersmith Bridge)附近。“你可以看到一层又一层的湿巾堆积起来,”她补充说。“真是太恶心了。”

伦敦并非唯一面临此类问题的城市。纽约市的下水道网络大约有 60% 是合流式,这意味着当系统不堪重负时,污水会溢入水道。巴黎也面临着类似的问题,目标是在 2024 年奥运会前 让塞纳河变得更干净。据《时代》周刊(Time)描述,这项基础设施项目涉及一个“庞大”的雨水储存罐。

为了建造新的下水道,Tideway 使用了六台巨大的隧道掘进机。其中最大的直径约 26 英尺。

解决方案:一条巨大的隧道和其他基础设施

伦敦项目的核心是一条巨大的主隧道,长约 15 英里,从西向东缓慢向下倾斜,这种坡度意味着其内容物也将向东流动。令人难以置信的是,隧道内径近 24 英尺,在东部最深处,它位于地表以下约 217 英尺。“它大得离谱,”Tideway 的 Geall 说。“这是一个奇怪的环境。”

但污水、雨水和湿巾将在此找到它们的归宿。除了主隧道外,其他基础设施还将拦截二十多个合流式下水道溢流点,并将液体从这些点输送到伦敦深处的这条巨大的蜿蜒隧道中。换句话说,它们将不会排入泰晤士河,而是进入新的下水道系统。一旦进入其中,“脏东西”将全部向东流。最终目的地是一个名为 Beckton Sewage Treatment Works 的大型处理厂。这个超级下水道并没有取代巴扎尔杰特(Bazalgette)的原始创作,而是对其进行了补充。

该隧道尚未投入使用,但一旦投入使用,该公司估计每年流入泰晤士河的 4400 万吨雨水和污水将减少 95%。Geall 表示,整个系统,包括主隧道和竖井,总共能够容纳约 5650 万立方英尺的液体,或 4.227 亿加仑。

他表示,该项目的总成本为 45 亿英镑,约合 56 亿美元。与此同时,该公司去年因其首席执行官的高薪而 受到批评

下水道路线图。在许多路段,它与上面的泰晤士河平行。Tideway

据 Geall 称,该项目已完成约 85% 至 90%,即使正式结束要到 2025 年,他也表示,2024 年他们将开始测试将河流的污水导流到隧道中。“实际上,泰晤士河将在明年开始得到保护,”他说。

Thames21 的 Leach 表示,她认为“越快越好。”

“工程上的硬性解决方案并非环保慈善机构的天然选择,但这确实是需要建造的切实解决方案,”她补充说。“它还需要这些基于自然的解决方案和湿地。”从这个意义上说,她强调了对自然景观添加物的持续需求,例如增加湿地和 雨水花园

“我认为每个人都期待看到河流被清理干净,”她说。

观看下方关于该项目的视频。

 

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技术编辑

罗布·沃格尔是《流行科学》杂志的前技术编辑。他擅长报道航空、交通和军事技术。


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