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多伦多地铁咋防洪

  来源:网络   发布:2021/8/18   浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:1954年建成的多伦多地铁,应该算是一个老家伙了吧。每次突如其来的暴风雨,都不会给你准备的时间。2012 年 6 月 1 日至 2018 年 8 月 7 日期间,多伦多交通系统总共有4 起洪灾,索赔金额在500万加元左右。其中2012年6 月 1 日的洪灾中,暴雨和下水道返水造成多伦多联合车站(Union Station)被街道大水漫灌。2014 年至 2019 年间,因管道破裂、水管破裂、排水泵系统故障和降雨,导致多伦多地铁1号线被水淹12 次,2 号线 8 次。其中四次水已经漫到铁轨高度。

1954年建成的多伦多地铁,应该算是一个老家伙了吧。每次突如其来的暴风雨,都不会给你准备的时间。

2012 年 6 月 1 日至 2018 年 8 月 7 日期间,多伦多交通系统总共有4 起洪灾,索赔金额在500万加元左右。其中2012年6 月 1 日的洪灾中,暴雨和下水道返水造成多伦多联合车站(Union Station)被街道大水漫灌。

2014 年至 2019 年间,因管道破裂、水管破裂、排水泵系统故障和降雨,导致多伦多地铁1号线被水淹12 次,2 号线 8 次。其中四次水已经漫到铁轨高度。

01抗洪靠泵排水靠沟

多伦多地铁的防洪排水主要靠市政排水管和500多台排水泵,为了保证安全,每个地点的水泵都是双备份。但这些排水泵都严重老化,由于资金问题,2012年至2019年底,仅完成26个地点排水泵的更新。

除了资金之外,繁忙的的地铁运营,留给维护的时间窗口也很短暂,平时每天晚上只有2到3个小时可工作时间,因此进度缓慢。

为了增强泄洪能力,多伦多市在 2010 年进行了气候变化风险评估,确定了需要对五个地铁涵洞排水管和Don河大桥下排水设施进行扩建,以便能增加排水能力,确保地铁基础设施不受洪水侵害。

2016年,项目总预算估计为2800 万加元,目前批准了1000 万加元,其余的在2020到2029年到位。

2018年多伦多地铁进行了两次内部风险评估,发现Scarborough地铁 3 号线下方的排水管系统,完全无法为地铁轨道提供足够的防洪保护。

而地铁2号线(Bloor-Danforth线)位于Warden 和 Kennedy 站之间下的排水系统,即便是遇到小级别的暴雨,也就是25年一遇的暴雨也会无法完成泄洪功能。

上述两项工程在2021年开工,预计工期为3到4年。

02纽约地铁怎么玩

具有百年历史的纽约地铁,在当初设计时肯定没有考虑到气候变化的影响,其排水系统也完全是老旧的。根据数学模型预测,当每小时降雨达到2英寸时,加上海水上涨,地铁的下水系统已经无法应付,水将漫进12个左右的地铁口。

因此,水泵也是必不可少的,即便是大晴天,纽约地铁系统也能往外泵出1400加仑的水,如果遇到百年一遇的大雨,结果可想而知。

2012 年秋季飓风桑迪登陆时,纽约市400多个地铁入口,有20%被灌进洪水,整个地铁系统遭受了超过 50 亿美元的损失。

从那时起,纽约已经在如何防止地铁进水的解决方案上投资了数百万美元,例如可伸缩的地铁入口防洪盖和自动堵塞隧道淹没部分的膨胀物。

事实上,全球多个沿海和低洼城市都已开始安装防洪设施,纽约则走在前列。

2015年,纽约就在在曼哈顿下城 Canal 和 Varick 街附近的低洼地区的地铁站楼梯入口处,安装 25 个“弹性门”。这个可以伸展开来的防水盖子存放在入口顶部的一个不显眼的金属盒中,由紧密交织的凯夫拉带和一层防水织物制成。可在发生洪水时迅速展开, 就像你水平拉开的窗帘一样把地铁口覆盖上。

纽约地铁另一种地铁防水盖,需要时像窗帘一样拉开

很多防洪措施的设计思路就是不需要人力和电力,仅靠洪水的重力作用下即可作出反应,因为在洪水爆发时,人力和电力都是薄弱环节。

比如,FloodBreak公司在2013年为纽约地铁设计的防水栅栏,设置在地铁入口门前,平时平铺在地面上,下面是排水槽。如果水量小的情况下,流经时就顺着水槽排走。如果形成洪流,就把覆盖在水槽上面的栅栏推动竖起来,栅栏缝隙自动闭合形成防水墙。

纽约的入口堵水设施,水流小的时候会被下水道直接截流下去

当水流增大的时候,下水道盖子便会在重力作用下竖起来,并且原来的栅栏变成不透水的矮墙。

FloodBreak 的另一个设计方案是改造地铁入口的楼梯,将楼梯设计为可以展平一体化平台,楼梯下方是蓄水池。当洪水重力在蓄水池达到一定极限时,会将楼梯向上推平,堵死地铁入口。

03国土安全部也参与其中

2012 年 1 月,美国国土安全部 (DHS) 科学技术局 (S&T) 测试成功了一种前所未有的技术,叫做“弹性隧道气囊”,用于在公共交通隧道中控制洪水或危险气体。

纽约采用太空技术的隧道气囊

参与新型隧道气囊研制的机构还包括太平洋西北国家实验室、西弗吉尼亚大学 (WVU) 和 ILC Dover(美国宇航局宇航服的长期制造商)。

多年来,美国公共交通专家一直在思考如何在紧急情况下堵塞隧道,用可伸缩的水密门似乎是一个显而易见的解决方案,但这样做可能成本高昂且极具破坏性。

隧道气囊充水或空气后,可以膨胀到大约 32 英尺长和 16 英尺的尺寸宽。其容积为 35,000 加仑,与家庭后院游泳池的容量大致相同。不使用时,安全气囊存储在隧道壁上,指挥中心在紧急情况可以远程控制立即充气。

说起来不就是充个气球吗?但项目经理 John Fortune 博士称这是一项全新的技术,从设计、建造和测试都非常复杂,其挑战是缺乏先例和模型。

众所周知,隧道壁并非像光滑的水管,里面布满管道、通风口、灯、服务走廊和地铁轨道。如何将如此不规则的横截面满全密封是一个棘手的问题。为确保紧密密封,塞子的整个圆周要比隧道本身大得多,塞子充气时要足够坚固,平时不用时还要体积很小。

设计团队从单层气囊设计失败中吸取教训,最终确定了三个独立层的设计方案。使用了与宇航服和充气太空栖息地相同的设计和制造技术。

04日本也是以堵为主

日本作为一个多灾多难的国家,东京地铁除了需要防震之外,也深受河水泛滥、台风和暴雨的困扰,如何防洪也是日常课题。

2009 年 1 月,日本中央灾害管理委员会发表了一份水灾预期报告,预设两种最坏的情况。第一种是遭遇 200 年一遇暴雨(每天 550 毫米),第二种是千年一遇的暴雨(每天 638 毫米)。

两种情况下洪水都将淹至东京市中心,并淹没大多数地铁站。具体而言,东京的 17 条线路、97 个车站和 147 公里的隧道都将被水淹没。

和纽约类似,东京也把注意力放在如何在地铁入口堵住洪水上。比如普通的安装高 750 毫米的堵水档板(类似门槛),低洼地区安装适用于高达 2 m 洪水的挡水装置(类似卷闸门),总之所有的入口全堵上。具体来说有473 个车站入口、102 处通风口都要堵上。

只不过在挡水板材质上,日本人考虑用铝替代钢,这样每片重量会减轻一半至6公斤。说明和纽约的设计思路不同,日本人在关键时刻希望以人力拿挡水板堵在门口。而美国人希望全自动,连电都不需要,全靠机械。

为了防止洪水从东京地铁 5 个隧道进入,在隧道入口安装像防核爆的水密门,在海滨区域地铁安装正压防水门,防止海水倒灌。

除此之外,原先用于排水的水泵仍继续加强。

多伦多地铁似乎都没有采取这种堵门的措施。

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