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聚焦日本 | 19号台风来袭!首都圈外郭放水路全设备运转抵御暴雨灾害

     发布:2019/10/21   浏览:+ 放大字体 | - 减小字体

摘 要:10月12日,第19号台风“海贝思”登陆日本伊豆半岛,对东日本为中心的各地造成了巨大危害。据悉,本次台风暴雨造成日本12条河川一夜同时泛滥,交通服务几乎全面停摆。如此严重的台风灾害,并未造成大量的人员伤亡,这不得不提到日本的多个地下深排隧道。其中,首都圈外郭放水路也进行了全设备运转应对本次台风灾害。让我们一起去看看这个被誉为“地下神殿”的地下排水系统是如何“抗战”台风暴雨的~~~

首都圈外郭放水路概况

首都圈外郭放水路是为防洪而建的地下排水系统,主要作用是在中川、仓松川、大落古利根川、第18号水路及幸松川等中小规模的回流泛滥时,将一部分溢出的河水引入江户川,最终汇入东京湾。

工程全长6.3km、埋深50m,由内径10m左右的下水道将5座深约70m、内径约30m的大型竖井连接起来,前4座竖井里分流的洪水通过下水道流入最后一个竖井并集中到调压水槽,最后通过4台大功率的抽水泵,排入江户川。全程由计算机在中央控制室进行远程操控,被称为世界上最先进的排水系统。

所有设备全负荷运转

该排水系统自2002年开始部分通水,2006年全部完工,每年应对约7次浸水灾害。其中,仅在2015年遭遇关东东北暴雨时,启动全设备运转;其余浸水灾害发生时,根据洪水流量打开相应竖井控制溢流。本次19号台风来袭,该系统面临第二次所有设备全负荷运转。

台风登录时的排水情况

10月12日中午11时半,雨水开始从第18号水路流入,下午6时左右所有5条河流都有雨水流入。这种所有河流的水位都超过标准水位的情况非常罕见。当天下午7时10分,开始启动排水泵以100m3/s的速度将雨水排放至江户川。

由于该排水系统共配备了4台每秒排水50m3的排水泵,因此最大排水量能够达到200m3/s,相当于1秒即可完成一座25m泳池水量的排水。

晚上9时后,由于雨水量增多,因此排水量增加至150m3/s,接近全负荷运行状态。通过彻夜监控,确保进水量与排水量之间的平衡。

台风登陆时首都圈外郭放水路运作状况表

排水效果

该排水系统近2天内(自10月12日晚上7时至14日下午2时)的排水量大约为1700万m3。相比于2015年的关东东北暴雨的排水量(4天时间排水1900万m3),所需时间缩短近一半。

首都圈外郭放水路排水设备介绍

视频

控制系统:操作室

被称为首都圈外郭放水路的中枢部分,汇集了从气象信息到地下内部水流状态的所有信息,是监视并控制其动作系统的设施。配置20个监视器,对闸门的开闭及泵等设备运行时,周边是否有危险等能进行远距离检查。

储水系统:竖井

竖井共有 5 座,深度约 70m、内径约 30m,仅第 5 竖井内径是 15m。3号和5号竖井采用了“涡流式排水构造”。从仓松川、中川等区域流入的洪水,先沿着竖井的壁面流下去,通过处理使流水改变线形来减速,起到缓冲的作用。

输水系统:隧道

该隧道是深度约50m内径10.6m的输水隧道,采用了泥水式盾构机施工。内水压约0.6MPa。第1竖井至第3竖井区间段于2002年完成掘进,第3竖井至第4竖井区间段于2004年完工,第5竖井区间段则是在2005年完工。

排水系统:调压水槽+排水机站

调压水槽是能削弱从地下隧道流入水的水势,使水顺畅流动的巨大水池。为了在紧急停止时对发生的逆流水压进行调整,该水槽设计为宽78m、长177m、高18m(116级楼梯)。整个水槽面积12000m2,最高处设置59根立柱,总储水量67万m3,最高以200m3/s的速度排除洪水。

排水机站的作用为:利用巨大的泵将洪水从调压水槽压送到排水管道,以及安全控制水流。在排水机站的地下,设置了4台排水量达50m3/s的巨大水泵。该水泵是利用涡轮机的动力,驱动叶轮高速旋转,使水产生能量(上升力与离心力),形成水流。

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