水是这样 在几百年的时光里穿行

    本报记者 蒋明倬

    北京报道

    一股污水冲天而起,填满路面——只需一场暴雨,偌大的北京便轻易陷入代谢紊乱。7月31日,污水加上积水,南四环马家楼桥下的司机们,等了三四个小时也无法通行。

    当天,首都机场地区下起大暴雨。机场高速公路积水严重,最深积水达一点五米,车辆无法通行。截至上午十二时,首都机场共延误航班达二百五十二班,七架航班取消,备降航班数量达三十一班。

    对于北京这个机体复杂的城市而言,这种现场不需要过多描述,它就在身边——几乎每场大雨过后,都会有一些来自地下的污水挤破脆弱而且复杂的管道,肆意的在街上游荡。

    这些纵横交错的地下管道,被称为城市的静脉系统,维系着城市的代谢与循环。但现在,这个机体已经处于深度紊乱——几乎没有多少人留意,这些污水在挤出地面之前,穿行于清朝、明朝甚至是元朝的管道之中,它们在地下游荡的脉络,几乎就是这个城市存在的历史。

    那些地下“建筑”最早的有700岁寿命,尽管都经过时光镂刻、地理侵蚀,但是它们存在于地下,不仅绝大多数人无法亲眼目睹它的斑驳和沧桑,管线的复杂程度也远超出了人们的想象。更加超乎人们想象的是,这些来自历史的管道仍在保持高频率的使用——北京现有明清时期修建和解放以前修建的暗沟大大小小600多条,共长100多公里。

    这种现状隐藏于地下,却作用于地上。过去50多年,北京城市规模不断扩大,路网不断延伸,地下空间日益复杂。正是这样,即使有关部门也无法肯定地告诉公众,他们作为北京的城市医生,一切情况尽在掌控。一个简单的事实是,包括雨水、污水、自来水、通讯等八种提供城市基础服务的管线中,仅仅是污水管网已经长达3807公里,而城市医生手中,仍然没有一张完整的地下城图谱。

    如今,这个城市正在试图治疗自身的病症——北京市政协正在督促加强地下管网建设和隐患排除,相关部门甚至引进了更多的机器人——如同当今医学手术中最高明的技法,这些依靠履带行进,学名为“地下管网探测仪”的小东西,将代替人们去探索和修复庞杂的地下静脉系统,让整个城市畅快起来。

    怎样的病症

    “污水不断向上翻涌,直窜起一米多高,水珠溅落于四周,散发着臭气。”

    上世纪90年代燕莎附近的这幕场景,中国城镇供水排水协会排水专业委员会秘书长王岚至今也无法忘记,这让她最直观的意识到北京地下城危机的来临。

    这也许是北京城市静脉的第一次病发——而症状一直持续到现在。在城市医生的字典里,这叫地下管道的“满流”——管内流量达到了最初设计的最大负荷。而目前满流的管道比例进一步加大,占到了60%左右。

    这就像人的静脉血流速度放缓一样,整个肌体的代谢也就不畅了。几十年前,管道内水流的充满度可能就是60%或者70%,但是现在都已经“顶托”了——下水道井盖都往外顶。这不是唬人之词,尤其到了雨季,不但水不往下走,下水道井口还往外冒水。

    和王岚的记忆一致,最早出现这一情况是大望路、燕莎这两个地方。相比迅速扩张的城市,当初的管径设计偏小,造成流出不畅,一旦遇到河道清淤不够,就会出现水倒灌的情况,很多立交桥下汛期积水也有很大一部分原因来自于此。

    城市静脉的问题让人们感受到了后果的严重——首先是交通动脉受阻。今年1月3日东三环京广桥路面突然塌陷,正是源于城市静脉之疾——地下污水管道的破裂。

    “每次我开车去东边,都会很担心路面突然就塌了。”王岚说。这种担心并不是过虑,实际上,京广桥事件在近年来只是因工程施工造成的管网事故中的一起——根据北京市水务局统计,2005年因为施工造成的供水、排水等管网事故不下二十几起。在北京地铁施工的一些工地附近,熊猫环岛、农展桥、大北窑桥等地都有类似情况发生。

    这些问题显然和城市有机体的扩张相关——地铁施工在管道下进行,施工过程中如果土的回填不好,整个管道的基础出现问题,随之管道很可能变形,一段时间后就可能开始漏水,泄露出来的污水再不断冲刷基础,基础就更薄弱,更多的京广桥事件就难以避免。

    情况还不仅如此——北京市地下管道因为受地形限制,坡度小,自净能力差,下水管道中积泥、无机物排放积累多了,腐败后产生有毒气体,容易导致下井作业的工人死亡。最近的案例是,今年新疆和河北唐山出现两起工人井下氯化氢中毒,死伤共计8人。而据不完全统计,历史上全国因此死亡的人数达上百人。

    地下管道的安全危机并不止于此——还有更多的有毒气体在地下产生,比如沼气,它们可能造成更大的事故。在北京的前门与和平里,管道积累的沼气和研究机构排放的有机挥发物,都曾引发整条地下管道的爆炸。

    “不能因为它隐藏于地下就忽略它的存在,地下城也是城市肌体的一部分,无论哪一个部分出现问题,都可能引起整个城市的混乱。”王岚说。

    管道谱系

    但无论如何,这个城市在地下——一般人甚至有关部门都没法想象它的全貌。

    早在元代建城初期,北京就已经修建了排水设施——在主要街道和居民区的地下修有长长的暗沟,上边与一座座的砖砌渗井相连通,雨水和污水进入渗水井以后,慢慢地渗入暗沟中,再从暗沟流向城外的河道里。

    这是令人骄傲的开始——专家说,这种暗沟技术比欧洲还要早。而这种暗沟在目前仍有一部分在使用,北京现有明清时期修建和解放以前修建的暗沟600多条主要集中在东城、西城、崇文、宣武四个内城区内。

    “我就亲眼见过明清时候的排水沟,”北京市排水集团管网分公司党委书记蔡永茂说,那些青石排水系统让人叹为观止。这些暗沟有皇家修的,比如故宫；也有商家或政府修的；还有市民修的大量四合院或胡同里的暗沟。它们中除了故宫修建的排水设计良好,仍在发挥作用,其他的塌陷、腐蚀情况严重。

    而目前在城市排水中发挥最重要作用的管道,绝大部分修建于上个世纪五六十年代——即使如此,他们还算是地下管道谱系中的青壮年。它们大概有2500-3000公里,多数埋藏于地下4-6米深,管径大致在400-800毫米,也有占30%左右的干线管道埋藏地下10米,直径在1米以上。目前这部分管道承担了城市的主要代谢功能,但因为满负荷甚至超负荷运转,管道老化问题越来越突出。

    与这些运行了上百年、数十年的管道相比,庆幸的是,新建管线直径加大、管材也优化了,设计也更近合理。“在四环上,因为路的两边都有污水管道和雨水管道,所以污水管线的长度甚至是道路长度的三四倍。”维护这些管道的排水集团的人员介绍。

    目前,北京市管网污水比城市道路总长少了193公里,一旦地下管线都改造完成,全部实现雨水污水分流,污水管网的长度应该是道路的两到三倍——也就是说拉直这些管线,可以一直从北京通到巴黎。

    未来地下城

    在如此复杂的地下城面前,人们很难清楚了解,就像很难了解人体自身。不过,血管中伸入一个微型摄像头,医生就可以进行手术——目前,城市静脉疾病的诊断也在这样进行。

    “我们前年从国外引进了两个小机器人,可以通过他们获得污水管道内的信息,他们能进入人类无法进入的那些细小的管线中。”蔡永茂介绍,这是他们为全盘接手北京市政管道维护而做的准备。

    目前,北京市排水管网的维护主要由一个事业单位——北京市政管理处进行,北京市排水集团目前只负责400公里的新建管道的维护,而在今年年底,所有管线的维护都将由北京市排水集团负责。排水集团一方面利用从市政管理处移交过来的基本原始资料,同时,还会利用小机器人来进一步摸清自己所要管理的管网的情况。

    这是关键的一步——目前,西方发达国家的大城市都建立了自己的动态地理信息系统。而北京市政管理处虽然近些年把三环以内的地下信息录入计算机,建立了一套系统,但是因为北京老城地下情况复杂,很多基础资料本身并不齐全,再加上实现不了动态更新,系统在管理上也就发挥不了相应的作用。

    “利用机器人采集到的图像和数据等电子档案,2008年之前,我们打算建立一个地理信息系统,也可以说是地下的一个电子地图,只有更清楚的了解地下情况,才可以实现有效的管理和安全的维护”。蔡永茂认为,这种新技术的应用将是未来地下城维护的主要方向。

    而针对目前的复杂局面,明清时期旧有管道的改造,只能与老城区区域改造同步；临近使用寿命五十年年限的管道,在城市道路改造同时可以更新改造,也可以借鉴国外的先进方法,在不挖开道路的情况下,采用在老管中加入衬管的方法实现改造。

    这个月,排水集团从国外引入的几台机器人将承担这个使命。新的机器人进入管道内排查隐患时,如果发现管道内壁出现锈蚀、裂缝等隐患时,机器手将能对其进行简单的修补。

    “有一天我希望它不仅仅像人类的血管,枝杈分布,而更希望它开成一个环形系统。”王岚提出了她对未来管线设计的建议——管道之间互相连通,通过闸门互相之间可以调系,关掉一个管道的闸门,水从另外一个管道流出。

    “发达国家的地下管道都是那个样子的。”她说。