清華大學環境學院研究員劉艷臣從文明發展與城市排水管網的關系出發，全面回顧城市排水管網發展的歷程。通過中外典型城市排水系統的設計、建設、發展歷程，展示不同時空下，管網與經濟社會發展、與城市、與當地地理及自然條件相呼應的理念、模式、路徑演變，結構與功能的不斷提升。

城市排水發展歷史脈絡

       人類社會在主要的文明發展階段，在水的收集、排放、排水管網的規劃、設計、建設等方面，呈現了不同的特點。

早期文明

       在公元前3000多年，人類就出現了最初污水排放的系統結構形式。隨著工藝發展，管道實現從木石結構到陶土結構的發展，逐步形成房屋間隔的排水網絡結構等。在古希臘時期，出現了首 個組織比較良好的浴室和廁所，開始意識到“水衛生”的重要性，盡管當時的技術還比較初步，但已經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）進行農業用回用等，實際上形成了污水資源回用的基本理念。但總體上，這種水系統還是基于自然溝渠進行污水排放，也為后來城市發展留下了衛生危機的隱患。

      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，排水體制的進步發展緩慢，包括巴黎、倫敦等大城市，長期處于衛生狀況差、疾病困擾的狀況。


      而隨著工業革命的興起、發展，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，進入了新的發展階段。

法國巴黎

       19世紀末，巴黎提出了污水價值化、可持續水管理的理念。為緩解缺乏淡水、內澇與瘟疫等問題，開展新巴黎下水道系統建設，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廢水等；在阿切爾提出污水農場概念，把集中收集到的糞便用于農業生產的肥料，并成立專門公司，采取商貿的形式去運行。



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（數百年）里，隨著城市人口數量增長迅速，污水直接排放的現象屢禁不止，污染實際上是被轉嫁給泰晤士河。曾有專家主張建立雙排水系統，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”的發明和逐步普及，帶來建筑排水產業的發展，推動相關技術進步；尤其是1861年之后，隨著先進節水型沖水系統的出現和世界性傳播，帶動了排水系統的發展；直到19世紀末，污水生物處理技術的出現，從根本上改變了形勢，進一步推動排水行業的發展。

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，法蘭克福建設了第一個現代性的合流制下水道系統。尤其是在雨水管理方面，理念先進，起步早，上世紀60年代，就開發了源頭處理設施。

美 國

       紐約為代表的美國排水系統的發展情況，呈現起步相對晚但后期發展較快的階段特征。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，曾大膽采取整體抬高城市建筑10英尺，建造下水道系統，促進后來美國地下排水系統建設。

       20世紀初期起，出于污水集中處理成本、經濟迅猛增長、城市人口增長和規模擴張等需要，基于經濟社會條件比較好，美國較早和較快推動分流制系統建設。同時期，歐洲各國如德國、瑞典、英國等也開始發展雨污分流系統。



日 本



       1930年代之后，日本城市排水體系建設進入快速發展階段。建設一系列現代化的下水道系統，以改善城市排水和衛生條件；東京、大阪等地分別建設了龐大的排水系統，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15年建設支撐城市內水和外水防控的地下排水系統，采取綜合措施，顯著減少城市內澇。

中國排水系統的發展

      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絡，雨水匯入城門下的水道再流進護城河，出現了雨水利用概念的萌芽；春秋戰國時期，隨著百姓聚居，城市規劃的意味明顯，“筑城以衛君，造郭以守民”，統一、惠及全城的給排水系統逐漸形成，具有排水御敵的雙重功效。



      漢代逐步發展起的完整下水道體系，為宋元明清時期排水管網發展建設奠定了基礎。在西安發現的漢長安城排水設施主要包括室內集水排水設施、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，相當發達完備。

      從宋朝起，我國在城市排水的規劃和設計、建造等方面均體現比較高的水平，涌現出北宋贛州福壽溝這樣體現人水和諧理念的案例。

      近代以來，中國城市排水系統實際上沒有取得顯著發展，處于相對落后的狀態，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展實際上在改革開放之后，隨著城市化快速推進，排水管網建設的規模、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不間斷變革創新的源動力，持續涌現的技術和產品創新，支撐實現經濟社會和城市發展對排水系統的核心需求，同時這一巨大的基礎設施建設也離不開政府的強力推動。而在不同的發展階段，排水管網系統都在努力追求對自然、城市、經濟社會、人等多要素的考慮和統籌，體現和諧與可持續性。

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