Пять шахт и 6,3 километра тоннеля: куда уходит паводковая вода под Токио

Касукабе выглядит как обычный японский пригород: жилые кварталы, дороги, небольшие реки и спортивные площадки. Однако во время сильных дождей под городом появляется ещё одна река. Вода уходит в глубокие шахты, проходит по многокилометровому тоннелю и попадает в огромный бетонный зал, скрытый под футбольным полем.

Сооружение находится не под центром Токио, а примерно в 30 километрах к северу от него, в префектуре Сайтама. Оно защищает часть столичного региона и официально называется Внешним подземным водоотводным каналом. Его часто показывают как гигантское подземное водохранилище, хотя знаменитый зал выполняет более сложную задачу: он связывает тоннель с мощной насосной станцией и делает движение паводковой воды управляемым.

Низина, в которой задерживается вода

Бассейн рек Накагава и Аясэ расположен на низкой равнине между более крупными реками Тонэ, Эдогава и Аракава. Уклон местности невелик, поэтому после продолжительных дождей вода медленно движется к морю. Небольшие реки быстро наполняются, а высокий уровень может сохраняться достаточно долго.

Разрастание пригородов усилило эту особенность. Дороги, крыши и площадки почти не впитывают осадки, из-за чего вода быстрее попадает в каналы и русла. Расширять реки на поверхности трудно: для этого пришлось бы освобождать застроенные земли, переносить коммуникации и перестраивать дороги. Поэтому избыток паводкового потока решили отводить по отдельному руслу, спрятанному глубоко под землёй.

Тоннель и пять приёмных шахт

Комплекс строили с 1993 по 2006 год, а его первую часть начали использовать ещё в 2002-м. Основной тоннель протянулся примерно на 6,3 километра под национальным шоссе № 16. Он проходит на глубине около 50 метров и имеет внутренний диаметр около 10 метров. Такое расположение позволило провести канал ниже большинства фундаментов и городских коммуникаций, почти не затрагивая поверхность.

С тоннелем соединены пять вертикальных шахт глубиной около 70 метров и диаметром примерно 30 метров. Рядом с ними устроены водозаборы на небольших реках, включая Накагаву, Курамцу и Оотоси-Фурутоне. Когда уровень становится опасным, часть потока уходит в шахты, а затем движется по тоннелю к Эдогаве.

На этом участке вода перемещается главным образом под действием силы тяжести. Система отводит избыточную часть речного потока и тем самым снижает паводковый пик. Пять входов позволяют одновременно разгружать несколько водотоков, которые во время сильного ливня могут переполниться почти одновременно.

Задача гигантского зала

У Эдогавы тоннель приводит воду к регулирующему резервуару — тому самому залу, который называют «подземным храмом». Он расположен примерно в 22 метрах под землёй, имеет длину 177 метров, ширину 78 метров и высоту 18 метров. Потолок поддерживают 59 бетонных колонн. Каждая весит около 500 тонн и поднимается на всю высоту помещения.

Размер зала определяется не только объёмом поступающей воды. После длинного тоннеля поток приходит с большой скоростью и неравномерным напором. В широком резервуаре его движение выравнивается, поэтому насосы получают устойчивый приток. Помещение также смягчает обратное движение воды и скачки давления, способные возникнуть при резкой остановке оборудования.

Массивные колонны одновременно удерживают перекрытие и помогают прижать подземную конструкцию к грунту. В районе Касукабе высок уровень грунтовых вод, поэтому пустой резервуар испытывает заметную выталкивающую силу. Большая масса сооружения не позволяет ему смещаться вверх. Пространство над ним при этом осталось полезным для города: на поверхности устроено спортивное поле.

Насосы поднимают воду в Эдогаву

Самотёком паводковая вода доходит почти до конца маршрута, но для выпуска в Эдогаву её необходимо поднять. На насосной станции Сёва установлены четыре насоса производительностью по 50 кубометров в секунду. Вместе они способны отводить до 200 кубометров воды в секунду и поднимать поток на высоту до 14 метров.

Насосы приводят газовые турбины, созданные на основе авиационных силовых установок. Мощность каждого привода достигает примерно 14 000 лошадиных сил. После подъёма вода проходит по выпускным каналам в Эдогаву, а специальные затворы не позволяют большой реке направить поток обратно в комплекс.

Во время ливня операторы контролируют уровни рек, водозаборы и насосы из центрального диспетчерского пункта. Последовательность работы выглядит так: лишняя вода поступает в шахты, проходит по тоннелю, замедляется в регулирующем зале и затем перекачивается в Эдогаву. Так часть паводка обходит густо застроенную низину.

Один элемент большой системы защиты

Подземный канал не защищает весь Токио и не рассчитан на любое возможное наводнение. Он обслуживает определённую часть бассейна Накагавы и Аясэ, а его возможности ограничены пропускной способностью водозаборов, тоннеля и насосов. Поэтому комплекс работает вместе с дамбами, наземными руслами, водохранилищами и городской ливневой канализацией.

После дождя сооружение освобождают от оставшейся воды, очищают и осматривают. Большую часть времени знаменитый зал стоит сухим, поэтому его открывают для организованных экскурсий. Именно таким его обычно видят на фотографиях — пустым и почти торжественным. Во время паводка это уже не достопримечательность, а промежуточное звено большого водного маршрута, созданного для того, чтобы перегруженные реки не вышли на улицы пригородов.