倫敦供水系統的新里程

《儆醒！》雜誌駐英國通訊員報導

英國首都倫敦現時擁有世上最先進的供水系統之一。這個供水系統的竣工時間比預期的早兩年，整個工程耗資3億7500萬美元。其他國家也紛紛向英國購買有關技術的知識產權。

這個耗資巨大的工程是必需的嗎？工程有什麼成果？

推陳出新

倫敦最古老的中央總輸水管在1838年建成。四十年後，市內貧民區的居民仍需提著水桶，到街頭的公共自來水管取水。一位女作家說：「在清早，有一個漢子會用鑰匙開啟水龍頭，這件事非常重要，……因為那個拿著鑰匙的工作人員要是走了，那麼，居民就連一滴水也取不到，除非到了第二天早上。」

維多利亞時代的工程師貢獻良多。他們在路面以下不同深度的地方安裝鐵水管和興建輸水道，以便把自來水供應到個別的家庭去。然而，自那時以來，由於車輛川流不息，這使路面承受不少壓力和震盪；加上當局為了確保遙遠的地區——有時遠至30公里——也有足夠的自來水供應，於是增加水管輸水的壓力；結果，這一切導致總輸水管破裂。因此，當局一旦為了修理總輸水管而不得不封閉道路，交通秩序就會非常混亂。據估計，從英國各大水庫輸送而來的所有食水中，百分之25的食水在有缺損的輸送管中漏掉了。

此外，在過去的150年期間，倫敦居民的食水需求量急劇上升，從每天3億3000萬公升增至每天20億公升之巨。洗衣機、洗碟機、清洗汽車，以及人們在乾旱的夏季裡澆灌園子等，這一切都大大增加了用水量。因此，當局急需改善對這個大都會的食水供應。然而，當局可以怎樣著手呢？

放眼未來

要在同一個道路系統下更換舊水管，重新裝上較牢固、耐用的水管，這樣做根本行不通。這樣的工程不但耗費驚人，同時也為倫敦的居民帶來種種難以接受的不便。因此，早在十年前，當局展開了泰晤士環形總輸水管工程，這會大大提高倫敦的供水量。工程人員在倫敦平均40米深的地底放置總輸水管或隧道，管子全長80公里，寬2.5米，每天可輸水逾10億公升。環形總輸水管設計獨特，工作人員可在任何一端控制水流的強弱，這樣，他們隨時都可以終止總水管任何部分的運作，以便進行維修。食水從水質處理廠向下流往地底深處的隧道，然後直接給抽送到各地區固有的食水供應站或蓄水庫去。

這條地底隧道是全英國最長的，可是，為什麼要把隧道建在這麼深的地底呢？理由是，倫敦的地底建設了12個鐵路系統，連同眾多的公共服務設施，把地下的各個系統網絡交織得有如一個大蜂巢似的。因此，這條輸水隧道必須避免碰到這一切裝置。有一次，工程師意外地發現到有一幢建築物的樁基異常地深入了地底，而這些樁基是初步測量時沒有發現的，那麼，工程就這樣耽擱了十個多月。

興建工程分成許多階段。有關方面起初沒有預料到挖掘倫敦的土壤會有什麼大問題，可是，首個工地——亦即泰晤士以南的圖廷貝克——的隧道挖掘工程就被迫停止施工超過一年，因為隧道工人掘進一道水壓甚高的水沙土層，結果，他們的鏜床被水淹沒了。為了解決這個問題，承包商決定用鑽孔方法把一些攝氏零下28度的鹽溶液流通地底，藉此把土地凍結。接著，他們在附近另掘一個豎井，然後鑿開冰塊，取回掩埋了的鏜床；這樣，他們才可以繼續開掘隧道。

工程師從這個經驗看出，他們需要發明一種新系統，用混凝土作為隧道內壁的襯層。此外，由於土質並不穩定，他們也需要使用另一種隧道掘進機。由加拿大製造的地壓平衡機正好解決這個問題。承包商購置了三部地壓平衡機，結果，他們掘進隧道的速度增加了一倍，每月掘進1.5公里。

電腦工程

土地測量員用傳統的經緯儀從屋頂定出視準線，藉此為多個不同的豎井定位；測量結果會由電子儀器加以核對。以初步來說，這個方法已經足夠；可是，挖掘隧道的工程一旦開始，隧道工人在地底怎樣才能確保隧道的定線銜接無誤呢？

在這方面，先進的全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）能夠大派用場。這種測量設備包含一個衛星接收器，而這部接收器經過調準，能夠跟一部環繞地球運行的GPS航天器連繫。這副測量設備能夠把幾個環繞地球運行的衛星的信號逐一加以比較。電腦一旦把這些測量結果加以協調，那麼，21口豎井以及580個鑽孔，就得以按照英國陸軍測繪局地圖上的路線，全部設置在精確的位置上。藉著這些資料的幫助，隧道工人能夠獲得所需的數據和指示，以精確無誤的方式挖掘隧道。

電腦操作

要滿足六百萬居民的食水需求殊不容易。居民的食水需求不但每季不同，甚至每天也不同。因此，有關當局必須全日進行監察活動，以求確保在任何時候，水壓和水質都保持適當的水平。這項重要的協調工作是怎樣進行的呢？方法就是通過價值500萬美元的電腦操作系統的幫助。

每個豎井的流泵都有一部電腦加以控制，由於電腦能夠選擇以最有效的方式在非繁忙時間用電，因此成本也減至最低。一組電腦主機設於倫敦以西的漢普頓，這些電腦負責控制整個網絡。隧道壁的導管安裝了纖維光學電纜，電腦從這些電纜接收信息，然後通過閉路電視監測器顯示出來。

工作人員每天、每週和每月都會定時檢測水質。《泰晤士報》指出，「水質檢測包括60項強制性的測試，藉此把食水中120種物質檢測出來。強制性測試所分析的物質包括硝酸鹽、微量元素、殺蟲劑和其他化學溶劑。」這樣的測量現在都是自動化進行的，有關資料會被轉送到電腦總部，以便加以分析、研究，如有需要，有關人員就會採取相應行動。此外，食水試味員也會定期評估水質。

瞻望未來

這個現代化的供水系統實在令人驚嘆。在幅員廣達1500平方公里的大倫敦區，這個系統能夠每天供應當地居民5億8300萬公升食水。供水系統一旦全面運作，它足以滿足現時百分之50的食水需求，從而減輕其他供水來源的壓力。

然而，這個供水系統仍未足夠，因此，當局現正作出計劃，以便在下世紀初把環形總輸水管的服務範圍伸延多60公里。不錯，儘管食水問題相當棘手，這個解決方法卻相當高明！

［第15頁的圖解］

倫敦地底的橫切面，圖中顯示總輸水管的位置在其他隧道服務設施以下

南面

新建成的總輸水管和豎井

泰晤士河

地下鐵路隧道

北面

［鳴謝］

Based on photograph: Thames Water

［第16頁的圖片］

用來興建總輸水管的隧道掘進機

［鳴謝］

Photograph: Thames Water

［第17頁的圖片］

興建總輸水管的工作情形

［鳴謝］

Photograph: Thames Water