在泰晤士河深邃的河底，隐藏着一项工程奇迹——伦敦的超级下水道。这条庞大的管道系统，是为了防止城市的污水污染河水而精心设计的。现在，让我们一起深入探索这个隐藏在伦敦地下的壮丽工程。

时光回溯到19世纪中叶的维多利亚时代，伦敦正饱受霍乱和伤寒疫情的困扰。为了抵御这些频繁爆发的疾病，伦敦决定兴建下水道系统。在总工程师约瑟夫·巴泽尔杰特的巧妙设计下，这个下水道系统用上了3亿1800万块砖头，如巨龙般蜿蜒于整个城市地下。

然而，150年过去了，虽然巴泽尔杰特的下水道系统为伦敦市民带来了福音，但随着城市的发展，它的局限性也逐渐显现出来。原本为400万人设计的下水道，如今却承载着800多万伦敦居民的生活污水，而且这个数字还在不断攀升。每天，这个下水道系统需要处理高达125万吨的污水，压力之大可想而知。

为了防止污水泛滥到伦敦的街道上，现有的管道网络配备了多个溢流管作为故障防护措施。然而，这些管子在紧急情况下会将污水直接排入泰晤士河，导致河水受到严重污染。为了解决这一问题，工程公司决定打造一条全新的“泰晤士河潮汐隧道”，以改善维多利亚时代的下水道系统，展现精密工程的魅力。

这条超级下水道的起点位于伊灵区的“阿克顿暴雨储水池”，它长达25千米，一直延伸到纽汉区的“阿比米尔斯抽水站”。沿途，它会收集污水，并将其送往“李河管道”，最终抵达“贝克顿污水处理厂”进行净化处理。

在打造泰晤士河潮汐隧道的过程中，工程单位动用了大型盾构机来穿透河底深处的岩石。其中，一种名为隧道掘进机（TBM）的庞然大物发挥了关键作用。它能够穿透坚硬的岩床，一边前进一边塑造出隧道的形状。随着TBM的钻进，大量碎石、渣土和泥浆被不断送入TBM的“内部”传送通道，然后通过输送带运回地面。

官方称之为TBM的巨型盾构机可切割岩床，为泰晤士河底下的新型超级下水道开路。

在整个管道建设过程中，预计将挖出400万吨的岩石和渣土。为了高效处理这些废弃物，潮汐隧道公司利用泰晤士河使用驳船将土石运至填埋场，而驳船的运载能力相当于50辆重型货车。值得一提的是，这些渣土最终将被用于填埋场的建设，而该场地未来还将被改造成自然保护区，实现资源的循环利用。

为了防止污水直接排入泰晤士河，新建的潮汐隧道采取了多项措施。首先，采用挡墙遮蔽将污水送入地下管道的竖井，确保污水不会外泄。其次，当暴雨和污水溢出时，污水会自动流入新建的竖井而非直接排入河中，这些新建的多处深竖井沿泰晤士河设立，并通过连接管将溢出的雨、污水收集后送至泰晤士河底的新建的潮汐隧道，最终，收集到的雨、污水将通过潮汐隧道抵达下游的“阿比米尔斯抽水站”进行处理。

挡墙会用来遮蔽将污水送至地下管道的竖井

这条地下的超级下水道横穿伦敦市区，展现了人类工程的壮举。而官方称之为TBM的巨型机具，则成为这项工程中的明星。它切割岩床，为泰晤士河底下的超级下水道隧道开路。

泰晤士河潮汐隧道的全长达到了25千米，容量相当于600座奥运标准泳池。它藏在地下30至60米的深处，默默守护着伦敦的清洁与安宁。然而，这项宏伟工程的建造成本也高达42亿英镑，可见其规模与投入之巨大。

在TBM的工作过程中，刀盘发挥着关键作用。这个直径八米的圆形部件配备有高强度合金牙齿，通过旋转来破碎土石，形成的渣土，通过TBM内部的传送带送出洞外。整个泰晤士河潮汐隧道的宽度为7.2米，每延米清空所需时间仅为48小时，展现了高效与便捷的特点。同时TBM通过液压系统推进预制管片前进，完成隧道的支撑。

从伦敦下水道系统的建造史中，我们可以看到人类对城市排水系统的不断探索与完善。从1848年大都会水渠委员会的成立，到1858年国会批准新下水道系统的建案，再到如今泰晤士河潮汐隧道的兴建，伦敦一直在努力解决污水问题，为市民创造更美好的生活环境。

高架起重机将隧道掘进机吊挂至竖井下

每年排入泰晤士河的未处理污水量相当于冲80亿次马桶的水量。这一惊人的数字让我们更加意识到污水处理的重要性。而泰晤士河潮汐隧道的建成，将有效减少污水对河水的污染，保护生态环境，为伦敦的可持续发展贡献力量。

总之，伦敦的超级下水道——泰晤士河潮汐隧道是一项伟大的工程奇迹。它承载着伦敦市民对美好生活的向往与追求，展现了人类智慧的无穷魅力。在未来的日子里，这条超级下水道将继续守护着伦敦的清洁与安宁，为这座古老而繁华的城市注入源源不断的活力。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：王航 北京市市政工程设计研究总院有限公司 道交一院副总工

来源: 科普中国创作培育计划

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