最近几天，京津冀的暴雨牵动着无数人的神经——从刚开始的路面积水，到局部地面塌陷，再到桥梁垮塌、山体滑坡、河水上涨，狂躁的大雨不断挑衅人的生存底线，向久居城市的人宣告着自然的威力。尽管我们生活的城市有着完善的基础建设，排水系统能够应对百年不遇的极端天气，甚至已经“身经百战”，但仍免不了“瞬间成河”“原地变海”。每当此时，被大雨淋透的我们才发现，看不见的下水道，决定着城市的生命。
其实，从古至今，大到巨型城市，小到史前聚落，在选址营建时无不考虑排水问题。对于任何时代的人来说，“水从哪里来”和“水到哪里去”的问题同样重要。因此，在距今1800年的长安城中，就铺设了复杂的陶管系统进行供水和排污；秦始皇时代，也为自己的都城配备了应对暴雨和排放污水的管道。
随着社会发展、人口增长、城市化加快，加之“极端天气”逐渐常见，在短时间内引发大量降水的暴雨天气越发频繁，每座城市都不得不在排水系统的建设上“豪掷血本”，越建越大、越挖越深、越铺越长。
在《下水道：地下城市折叠史》中，英国城市史学者斯蒂芬·哈利迪（Stephen Halliday）就讲述了巴黎、伦敦、汉堡、纽约、东京等国际都市面对城市污水和天降暴雨的问题，如何打造出“不断进化”的排水工程。
从臭名昭著到观光景点：巴黎下水道的逆袭之路
巴黎的下水道在法国历史与文学作品中都声名狼藉。1791年，雅各宾派革命者让-保尔·马拉为逃避敌人的追捕，曾藏身于下水道中。也许是因为这一经历，他才染上皮肤病，抑或是让他原本就有的皮肤病加重。他不得不花大量的时间泡药浴，最终被夏洛蒂·科黛（Charlotte Corday）杀死在浴缸里。后来，新古典主义画家雅克-路易·大卫以此为主题创作出名画《马拉之死》。
维克多·雨果的长篇小说《悲惨世界》问世于1862年，小说以1815年至1832年为时代背景，主人公冉阿让与他受伤的朋友马吕斯也正是通过下水道才摆脱了邪恶的警务督察沙威的追捕。19世纪中期，巴黎人口急速增长，142千米长的下水道把大部分污物都排入了塞纳河，可人们的饮用水源仍主要来自塞纳河。排入下水道的污物主要是街道上的垃圾，以及马粪和马尿，人的粪便则由一批批掏粪工晚上收集，再送至农场或臭气熏天的垃圾场。
拿破仑三世当选总统后，决定实施重建首都巴黎的宏伟计划，尤其是治理下水道。为了实现自己的宏图伟志，拿破仑三世需要一个有才干的公职人员来执行，他找到了时任波尔多地方长官的乔治-欧仁·奥斯曼，一个2米多高的男子。奥斯曼又找到了工程师欧仁·贝尔格朗，一个“高大秃顶、貌似农民、毫无超群智慧迹象的人”。
乔治-欧仁·奥斯曼，法国城市规划师，当今巴黎的辐射状街道即是其代表作。
贝尔格朗修建了一系列引水渠与导水管，将饮用水从巴黎东部马恩河的支流迪伊斯河和东南部的瓦恩河引至巴黎。为了节约饮用水，街道清理使用的仍是塞纳河的污水。直至如今，在巴黎及法国其他地区还经常可以看到“饮用水”与“非饮用水”这样的表达。
在改进了供水体系之后，贝尔格朗将注意力转向了巴黎臭名昭著的下水道系统。为了应对供水改善后排水量的上升，他将下水道的总长度增加到800千米左右，是原来长度的四倍。
另外，贝尔格朗修建的下水道可不像当年马拉藏身的通道那样狭窄。在较窄的街道下面，贝尔格朗颇具创新地把下水道设计成蛋形，以更好地集中水流，从而能够在水量较小时加快水的流速。这种下水道有2.3米高、1.3米宽，足够工作人员舒适地站在里面清理淤堵，完成修缮工作。
巴黎下水道，法国摄影师纳达尔摄19世纪60年代。下水道两侧为宽阔的走道，中间为排水渠。
不过，他的成名主要得益于他设计的巨型“集成式”下水道，这种下水道将各条街道下水道中的污水汇集在一起，传输至市区外不远的阿涅勒，在那里排入塞纳河中。在此设计中，他利用了塞纳河的一处弯道，使得下水道接入塞纳河下游的出水口距巴黎市中心仅8千米。此外，因为流经巴黎的塞纳河不受潮汐影响，河水能够快速将污水排至下游。
巴黎塞纳河的下水道体系。污水被排放到距离巴黎市中心8千米的地方。
巴黎的下水道干线共有十一条，总长64.3千米，其中最大的一条是通往阿涅勒出水口的那条，于1859年竣工，逾5千米长、4.3米高、5.5米宽，仅下水道底部的狭窄通道就有3.5米宽、1.35米深。奥斯曼曾豪壮地描述这些下水道的规模与性质：“地下的下水道是这座伟大城市的内脏，其功能和人体的内脏相似……分泌物需要隐秘地排出，要在丝毫不打扰城市运行、不减损城市优美的同时，维护城市的公共卫生。”
巴黎的集成式下水道，19世纪70年代。图片展示了一条集成式下水道主干的四个角度，图中排水渠清晰可见；两条独立的管道沿着两壁延伸，一条供应饮用水，另一条供应冲刷街道用的塞纳河河水。
为了清理这种集成式下水道，还特别设计了一种大清沙船和小清沙车，它们能够沿着每条下水道的中心管道行进，一路将水中沉积的所有垃圾向前推进。宽阔的空间，可以移动的车船，为下水道旅游埋下伏笔——奥斯曼的下水道在设计之初就将供人参观纳入考量，各条下水道中均标有地面上对应的街道名称。
在1867年巴黎世界博览会期间，奥斯曼策划了下水道参观项目，每天可供四百名游客坐着小船或小车游览下水道，其他游客则可以沿着两侧的走道参观，“下水道干净整洁，即使女士穿着干净美丽的裙子在地下从卢浮宫走到协和广场，也不会弄脏裙子”。
参观下水道逐渐成了巴黎的一项日常休闲活动。1894年，一位参观者将大清沙船形容为“一艘名副其实的贡多拉，铺着地毯，有软垫座椅，还有巨大的煤气灯照明，可能没有威尼斯的贡多拉那么精美，却要明亮许多”。
巴黎下水道里衣着考究的参观者，1878年。贝尔格朗的下水道从设计之初就考虑到让人观赏。跟随向导舒适地参观下水道，也迅速成为巴黎风靡一时的消遣活动。
贝尔格朗负责施工的下水道系统固然很壮观，但存在一个巨大的缺点：这些下水道能够收集巴黎的雨水，以及用塞纳河水从街道上冲下来的废弃物，包括污泥、厨余垃圾、马粪、泥沙、尘土与沙砾，却不能收集人类粪便。奥斯曼对粪便处理不感兴趣，当然也不希望粪便令他样板工程般的下水道变得臭气熏天——他的下水道太金贵了，以至于粪便不配排放到这里。据估计，在1883年，每逢暴雨，巴黎至少有两万五千口水井被粪池漫出的污水污染。
下水道：伦敦“大恶臭”终结者
到了1801年，伦敦人口已将近100万。此后多年，伦敦饱受从中世纪遗留下来的污水处理系统之苦。城市地上与地下的公共下水道原本是用来排放雨水的，可实际上，人们将生活垃圾，包括肉贩扔掉的动物内脏，都偷偷丢进阴沟或明沟中，最后流入泰晤士河。1855年，狄更斯在小说《小杜丽》中哀叹，泰晤士河这条英国商业发展和繁荣的大动脉，已经成为“索人性命的下水道”。
三年后伦敦出现“大恶臭”，据1858年的议会议事录记载：“这些正坐在各委员会的会议室和图书馆里的尊贵绅士们再也坐不住了，他们无法忍受河水散发出来的恶臭，这事已经臭名昭著了。”而19世纪中期霍乱在全球各地暴发，当时哪怕是最博闻强识的人，也相信病菌不是通过污染的水传播，而是通过污浊的空气传播。如今我们知道这种说法并不正确，但这一理论却助推了工程师巴扎尔盖特的下水道建设。
约翰·利奇（John Leech）漫画《沉默的强盗》，1858年。伦敦大恶臭期间，《潘趣》杂志刊登了一幅漫画，从画中可以看到寓言人物“死神”正在受污染的泰晤士河上划船，各种动物尸体从船边漂过。
巴扎尔盖特计划修建一个与泰晤士河平行的截流污水管道系统。他提议，泰晤士河北岸的污水可以靠重力流至伦敦东部的阿比米尔斯水泵站，然后用巨型水泵抽起，输送至排污总管，最后向东流到埃塞克斯郡的贝克顿，趁涨潮时排出。泰晤士河南岸的污水可以输送至肯特郡的克罗斯内斯水泵站，那里配备着有史以来最大的梁式蒸汽发动机，能够将污水抽到蓄水池。之后，蓄水池中的水被排入泰晤士河，然后一路流入北海。
伦敦的主排污系统，1865年。这张地图展示了巴扎尔盖特最终核准的排污系统，标注了泰晤士河北岸与南岸的排水下水道，以及克罗斯内斯与阿比米尔斯的水泵站。
施工始于1859年1月，到了1865年，泰晤士河南岸的下水道因服务的人口相对较少已经完工。而泰晤士河北岸的任务更复杂，因为这一片人口稠密，挖开繁忙的街道来建造下水道引起了人们的不满。巴扎尔盖特解决了其中最棘手的问题，即泰晤士河北岸的低线下水道的路线，方法如下：利用泰晤士河边近16公顷的土地，修建了由威斯敏斯特桥至黑衣修士桥的维多利亚堤岸；还修建了维多利亚女王街，将威斯敏斯特和市中心的英格兰银行连接起来。
维多利亚堤岸除解决了低线下水道路线问题，还带来了额外的好处——增加了一条连接威斯敏斯特和城市的道路，也让地下的“大都会区域铁路”（现在的“区域线”）能够从黑衣修士地区通到威斯敏斯特。最后，有了堤岸，他才得以造出威斯敏斯特中心地带急需的绿地——维多利亚堤岸花园。
建造维多利亚堤岸。萨默塞特府最初打算临河而建，但因为维多利亚堤岸的建造而与泰晤士河隔了一段距离。
巴扎尔盖特建立的下水道系统是一个“复合系统”，既能够收集商业场所的废水，又能收集落在街面的雨水。工程师了解人们的作息时间和商业场所的营业时间，能够近乎精确地推测出每小时的废水排放量。
然而降雨量却难以这样精确预测——众所周知，降雨量有大有小，夏日一场突然的暴雨在几个小时内的降雨量，可抵得上其他季节整个月的降雨量。为了应对所有无法预测的事件，下水道必须修建得足够大，可这么做有些不切实际，所以人们一致认为，在极端情况下，可以将下水道无法容纳的雨水直接排放到泰晤士河。
1867年7月26日，这套系统进行了初次测试，那天九小时内的降雨量就达到平均年降雨量的八分之一。当时系统虽然尚未完工，却很好地应对了这一挑战。新建城镇和房地产项目中所采用的现代排水系统通常是“独立系统”，废水和雨水各自通过单独的管道收集。这样就减少了进入污水处理厂的水量，减轻了污水处理的负担。而且，让相对清洁的雨水流入河流和湖泊，也无污染之虞。
巴扎尔盖特1889年从首席工程师这一职位上退休，两年后去世，而他的污水处理系统几乎没被改建过，一直沿用至1998年才被现代系统所取代。
现代化的排水系统：进化的超级工程
为了应对20世纪20年代和30年代人口迅速增长，伦敦扩建了其污水系统。20世纪后期出现的其他问题则需要不同的解决方案，其中一大问题便是“极端天气事件”在我们生活中都越来越常见，温度与降水量破纪录的间隔比以往任何时候都要短。
伦敦及其他城市因此遭受的影响远远超出约瑟夫·巴扎尔盖特爵士当年的预测。伦敦的暴风雨也越来越频繁，这意味着污水满溢直接流入泰晤士河的情况不再罕见。巴扎尔盖特当时预测伦敦每年会发生十二次污水溢流的情况，如今却已经达到了六十次，每年向泰晤士河排放的含有污水的雨水高达3900万吨。泰晤士水务公司用传统的土木工程方法解决这一问题。
泰晤士河潮汐隧道，2018年。2024年竣工后，该隧道将收集暴雨期间溢流的污水，并将其输送至贝克顿污水处理厂。
2018年7月英国广播公司第二台播出了三部纪录片，纪录片的标题都将该工程称为“耗资五十亿英镑的超级下水道”，但其正式名称为“泰晤士河潮汐隧道”。
超级下水道将修建在泰晤士河道下方，长26千米，起于伦敦西部的阿克顿，穿过城市中心到达伦敦东泰晤士水务公司的阿比米尔斯水泵站、贝克顿水泵站和克罗斯内斯水泵站。伦敦地铁隧道的直径只有3.5米，横贯铁路的隧道的直径也不过6.2米，而泰晤士河潮汐隧道的直径竟达7.2米，埋在地下30米到70米之间，从原有下水道管线和地铁线路下方穿过。
超级下水道收集来自34个下水道溢流口的水。此外，独立的李河隧道从阿比米尔斯通往贝克顿，收集其间溢流的污水，避免污水直接流入李河或泰晤士河。
伦敦“米利森特”隧道掘进机，2018年。这台机器以妇女政权论者米莉森特·福西特的名字命名，用于挖掘泰晤士河潮汐隧道。
为解决暴雨带来的问题，日本建造了一项浩大的工程——世界上最大的暴雨排水系统。该地下排水系统位于东京以北31千米的地方，能够在台风季节保护东京免受洪水侵袭。工程于1992年开始，历时17载，耗资20亿美元。该系统中隧道的总长度为100多千米，排水泵每秒能排走200吨水。主厅（或称水库）由59根柱子支撑，每根柱子高25米，这壮观的景象为其赢得了“地下神殿”的美称。
大东京地区地下排水道，2018年。这是世界上最大的暴雨排水管道，长99千米，在台风季节保护东京免受洪水侵袭。
随着混凝土建筑的扩张，绿化用地逐渐减少，污水外溢的情况变得更为频繁。当雨水落在草地、树木或其他植被上时，大部分会留在植物表面，然后蒸发掉，有些会被植物根部吸收，其余则会从土壤中渗透下去，慢慢流入地下河或水库。
而随着大量的住宅区拔地而起，花园改建成住宅，草地变成停车场，为服务住宅区修建的道路又推进了混凝土建筑的扩张，这些都使雨水一落地就流入下水道，导致下水道超负荷排水，污水溢流。暴雨突袭，城市内涝，我们才意识到沉默的下水道，原来是如此重要。追求强大高效的排水系统，我们依然在路上。
[英]斯蒂芬·哈利迪 著
王子耕 译
内文图片均为书中配图
本文来自微信公众号：理想国imaginist （ID：lixiangguo2013），作者：斯蒂芬·哈利迪