
下水管道加速老化,事故隐患无处不在
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或因下水管道腐蚀和地基松散影响
此次发生路面塌陷的地点,处于八潮市某住宅生活区的一处县道交叉口。事故发生大约一周后,坑洞直径从10米扩大到40米左右,几乎是起初的四倍。事故发生10天后,被困在坑中的卡车司机仍未获救。
埼玉县八潮市某县道交叉口发生路面塌陷。坑洞直径达到40米,2025年2月4日,草加八潮消防局提供(图片:时事社)
据分析,事故原因在于1983年铺设至今已有42年历史的下水管道出现了破损。埋在地下的管道是钢筋混凝土制成的,直径4.75米,在县道交叉口处拐弯。由于管道内的拐角和高低位差等原因,下水出现流速减缓或形成空余空间后,就容易产生硫化氢。然后,这些硫化氢与氧气发生反应后生成的硫酸便加速腐蚀了混凝土和金属。
埼玉县八潮市发生路面塌陷事故之初的现场景象。起初坑洞直径大约10米,2025年1月28日(图片:埼玉县提供,时事社)
埼玉县政府呼吁东部广大区域的居民节约用水,120万人的日常生活受到了影响。县政府成立的恢复方法研究委员会委员长森田弘昭推测“事故现场需要两三年时间才能恢复如常”。
这条下水管道是该县东部12个市町下水汇流的“下水干线”,这也成为了导致影响扩大化的一个原因。加上采用了由多个市町村共同运营的“流域下水道”模式,虽然提高了效率,可一旦发生故障或灾害,波及范围也会相应扩大。
如果是雨季,损失将会更大
从“卫生”“环境”“浸水”等方面而言,下水道是守护民众生活的社会资本。此次八潮市的事故发生后,这些方面都受到了影响。
民众的洗浴和洗涤受到限制,卫生水平下降。下水道流出的污水仅用氯气消毒后就排放到附近的新方川,引发了水体环境的恶化。
附近埋设的雨水管道也发生了破损,如果在多雨季节发生了此次这样的事故,恐怕周边的浸水风险会更高。在气候变化导致集中性暴雨和台风灾害增多的背景下,下水道基础设施的重要性正变得愈发突出。
高风险下水管道数量激增
老化的下水管道发生事故的风险将会升高。因为强度下降和硫酸腐蚀会导致管道容易出现破损。2015年日本修订《下水道法》以后,针对“发生腐蚀概率较大的点位”进行了检查和维护,下水管道相关的路面塌陷事故趋于减少,但依然高达一年2600件(2022年)的程度。尽管类似此次这样的大规模塌陷事故仅占2%,但我们可以认为,随着下水管道的持续老化,今后全国各地发生大规模事故的风险将会上升。
国土交通省公布的数据显示,截至2022年末,全国下水管道总长度大约为49万公里。其中大约3万公里已经服役超过50年,超出法定使用年限,其比率占到整体的7%。10年和20年后超龄管道将相继激增至大约9万(19%)和20万(40%)公里。日本经济高速增长的上世纪50到70年代,下水管道普及率得到飞跃式的提升,如果不进行合理的更新,恐怕今后还会事故不断。
实际上,过去也曾发生过类似的事故。2022年7月,仙台市某市道地下的下水管道发生破损,路面出现大面积塌陷。2022年6月,埼玉县川岛町某国道人行道路面塌陷,一名80多岁的男子骑自行车路过时连人带车一起坠入坑中。这两次都是下水管道破损,周围泥土砂石被冲走而造成的事故。
近年来让人印象最深刻的,是2016年11月在福冈市JR博多站前发生的大规模路面塌陷事故。当时在隧道掘进施工过程中,顶部岩层崩塌,地下水发生喷涌,大量泥土砂石随地下水涌入隧道。尽管此次事故原因并非下水管道破损,但对周边造成严重影响这一点与八潮市的事故别无二致。
福冈市24小时连续作战,调动了1000余人次的应急力量,灌注了大约3000立方米可以在水中凝固的特殊泥土,并用碎石加以填埋。一周后恢复工作完成,其应对之迅速,受到国内外的一致称赞。
该次事故与八潮市事故的一大不同在于有无发生人员损失。福冈市那次事故由于发生在清晨,奇迹般地没有造成任何人员损失。但如果事故晚发生几小时,恐怕就会变成牵连上班族和学生的重大惨剧,恢复工作也会花费相当长的时间。
面临人员和资金短缺问题
下水管道日益老化,检查调查和预防措施就变得愈发重要。然而,随着基础设施建设趋于平稳,地方政府部门中负责下水管道的职员也成为了被优化的对象,1997年尚有47000名相关职员,到了2021年已降至26900人,24年间减少了大约2万人。可以认为,这导致了检查和维护管理工作的滞后,检查频率难以高于“五年一次”的法定标准。国土交通省试图通过官民合作的方式提高业务效率,但民间也存在技术人员严重短缺的问题。
埼玉县知事大野元裕(中)在危机对策会议上发言。他表示打算成立第三方委员会,针对导致路面塌陷的下水管道实施调查,确认施工、管理和检查工作是否存在问题,2025年1月31日于埼玉市(图片:时事社)
下水道事业还面临资金困难的问题。人口减少和节约用水等原因导致使用费收入减少,管道更新预算不足。本来,下水道事业原则上要进行独立核算,但实际上许多地方政府都依赖于来自一般会计预算的补助金。这也构成了影响财政的不稳定因素。
下水道相关成本高于上水道。下水管道的口径比上水道大,埋设位置也较深,所以更换管道的施工费用是上水道的三到四倍,维持下水的正常流动需要多个水泵。收入和成本不相匹配的例子屡见不鲜,收费合理化是当务之急。这种情况不改变,长此以往恐将对民众的生活造成严重影响。
有效运用最新技术
其他国家也存在同样的基础设施问题,比如德国,针对老化的下水道引入了人工智能(AI)和传感器相结合的高性能监控系统,可以预测老化情况,及时加以应对。
再看日本国内,为了防范下水管道老化和破损,也在采取各种对策。主要对策是加强检查调查工作,引入高效的工程技术。检查,通过检修井目视确认管道内部,或者插入摄像头观察。在了解异常情况时,将动用配有摄像头的机器人调查管道内部。通过使用传感器、无人机、AI等技术定期实施监控,已经可以准确锁定风险点位。比如,通过让AI分析过去的数据,可以预测容易发生老化的位置,做到防患于未然。
维护工程包括更换下水管道的“更新”和修补现有下水管道以延长其使用寿命的“更生”,多数情况会选择施工时间较短、成本较低的更生方式。
中央与地方展开合作
为了保护老旧的下水管道,中央应该采取根本性的对策,而不是推给各个地方。中央政府于2月5日召开“国土强韧化”相关新规划的有识之士会议,表示打算在规划中加入集中修缮和更新上下水管道作为重点政策。地方政府提出希望获得操作简便的补助金,同时也表达了对人才短缺问题的担忧。然而,短时间内增加人才并非易事,以高于现状的速度施工也有难度。中央和地方携手合作,夯实财政基础和大力培养技术人员具有重要意义。另外也有必要通过面向本地居民的宣传教育,加深民众对基础设施重要性的理解。
标题图片:下水管道破损造成县道路面塌陷后发生卡车坠落事故的现场。事故后垮塌面积一直在扩大,2025年2月6日,埼玉县八潮市(共同社直升机拍摄)
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