Ливневые коллекторы в Японии

Семьдесят пять процентов территории Японии занимают горы, равнинные участки окружены горами и оказываются фактически в низине, а так-же пронизаны множеством рек, текущих к океану. При сильном дожде от частых тайфунов, вода стекает на равнинные участки, собирается там, реки быстро переполняются и выходят из берегов, вызывая затопления участков местности. Особо этим знаменита местность между руслами рек Эдогава и Аракава, находящаяся недалко от Токио. Этот высокоурбанизированый район неоднократно подвергался серъёзным затоплениям, пока не было принято решение покончить с этим раз и навсегда.

Противопаводковая система — комплекс искусственных сооружений, призванных аккумулировать излишки поступающей воды, а после окончания притока постепенно возвращать обратно. Обычно это бывает в сильные ливни. Таким образом вода заполняет резервуары системы, вместо того чтобы выплёскиваться из русла переполнившихся рек на окружающие улицы. В Японии существует три основных типа резервуаров для хранения такой воды — открытые котлованы-бассейны, подземные резервуары мелкого заложения, выполненные открытым способом проходки и резервуары глубоко заложения, пройденные на больших глубинах с помощью щитовых тоннелепроходческих комплексов. Сооружения первого-второго типа дёшевы в строительстве и в большом количестве находятся в районах малоэтажной застройки. Их основной недостаток — невозможность хозяйственного использования площадей расположенных над ними, в следствии чего в районах интенсивной застройки их постепенно вытеснили сооружения третьего типа, после строительства которых над резервуаром обычно располагают спортивную площадку или небольшой парк. Именно о таком противопаводковом резервуаре, вмещающем в себя 160 тыс. м³ воды, идет речь.

Все, наверное, видели уличную «ливнёвку» — дождевая вода стекает в решётки вдоль улиц и по трубам выносится в ближайшую реку. В Японском случае необходимо было построить примерно то-же самое, но уже не в масштабах улицы, а города. Сооружение системы началось в 1993 году, и основные работы завершены в 2002. Принцип работы следующий — вода из переполненных рек стекает в специальные подземные ёмкости, соединённые туннелями. Емкости действуют как сообщающиеся сосуды — при переполнении всех, вода поступает в большой подземный зал, откуда насосами поднимается наверх, выливаясь в крупную реку Эдогава, русло которой лежит вне зоны затопления. Поскольку количество воды очень велико, то и система была построена на маленькая.

Общая схема противопаводковой системы

Основа — пять подземных вертикальных «стаканов», глубиной до 72 метров и диаметром до 32 метров в которые по специальным каналам и стокам попадает вода из рек. В нижней части «стаканов» были прорыты водосвязывающие туннели, диаметром 10,6 метров — намного больше диаметра тоннелей метрополитена. Общая длина туннелей превышает 6300 метров.

Для проходки использовали щит роторного типа — вот его макет.

Проходческий щит оставлен в качестве монумента.

Принцип работы следующий: вода из переполненных рек стекает в специальные подземные ёмкости, соединённые туннелями. Емкости действуют как сообщающиеся сосуды — при переполнении всех, вода поступает в большой подземный зал, откуда насосами поднимается наверх, выливаясь в крупную реку Эдогава, русло которой лежит вне зоны затопления. На фото внизу — общая схема противопаводковой системы.

Интересные факты o Система расположена на глубине 50 м.

Водный резервуар состоит из пяти вертикальных залов «стаканов», высота самого большого составляет 72 м. Залы соединены между собой туннелями, имеющими диаметр 10,6 м.
Общая протяжённость этих туннелей составляет более 6,3 км.
На бетонирование коллектора ушло 180 млн тонн бетона.
В самом большом зале длиной 177 м расположены четыре гидронасоса, приводимых в работу газовыми турбинами общей мощностью 14 000 лошадиных сил (10,3 МВт). С их помощью вода поднимается до уровня воды в реке Эдогава.
Мощность гидронасосов позволяет перекачивать более 200 м³/с.
Размеры коллектора позволяют перемещаться внутри него на автотранспорте.
По состоянию на 2008 год в проект вложено более 2 млрд $.
Чтобы хотя бы частично окупить затраты на производство, руководство превратило объект в туристическую достопримечательность, и осуществляет туристические экскурсии в Сютокэн Гайкаку Хосуйро. При этом экскурсии бесплатны, хотя и требуют предварительной записи и знания японского языка.
По причине футуристической обстановки объект часто используется для съёмок кинофильмов и телевизионных программ. В частности, там снимался рекламный ролик для автомобиля Land Rover.
Действие одного из уровней компьютерной игры Mirror’s Edge проходит внутри противопаводкового коллектора, напоминающего токийский.

Строительство сооружения началось в 1993 г. и основные работы завершены в 2002. По состоянию на 2008-й год в проект вложено более 2 млрд. долларов.

После последнего «стакана» находится подземное водохранилище — колонный зал длиной 177 метров и высотой 25.

В конце зала расположено четыре гидронасоса, приводимые в движение газовыми турбинами. Общая мощность насосов 10 миллионов 300 тысяч ватт, пропускная способность 200 кубических метров воды в секунду. Крупный олимпийский плавательный бассейн такая система осушит менее чем за минуту.

На фотографии действующий макет турбин и редуктора — справа фигурки людей для масштаба.

Общий действующий макет системы (масштаб соединительных туннелей в левой части сильно занижен) Если нажать на кнопку в макет начинает поступать вода, наполнять «стаканы», а затем выкачиваться