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國際案例

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芝加哥地下水道暨貯水池計畫(Tunnel and Reservoir Plan,TARP)

美國芝加哥市為歷史悠久的工業大城市,傍於密西根湖旁,密西根湖諸多條河川與周邊濕地,是工業用水與飲用水的重要來源,約1900年起開始城市密集開發後,陸續建有雨污水聯合下水道系統,雨水與家庭污水同時收納入下水道系統,此系統由MWRDGC回收處理後再將其排放至河流湖泊中,MWRDGC內的下水道總面積為970平方英里,包括52個社區,含芝加哥市。

然而城市密集的開發與人口的暴增,加上暴雨的侵襲,污水排放量已經超過該系統之處理容量,雨污水排放後因回流問題侵襲居民地下室等設備,水道的溢流每年發生約100天,更嚴重者影響密西根湖的生態系統。因此1975年MWRDGC規劃一項大型計畫深隧道與大型水庫計畫Tunnel and Reservoir Plan(TARP),以減少處理不了的污水污染該地區的水道、城市與湖泊。

TARP最初規劃兩個階段,現在僅進行至第一階段。第一階段是針對污染控制,包括建置排水隧道,豎井和水質處理站,以消除近85%的污染。隧道的總長度為176.1公里,第一階段包含數個隧道系統:Des Plaines系統的41.2公里,O'Hare系統10.6公里和Calumet系統59.1公里,直徑從2.4米到10.8米。幾乎所有的隧道都是在該地區的白雲巖石灰岩中開采的,地下深度可達106米,並且需要使用直徑達到10.8米的TBM,這是當時建造的最大的隧道掘進機。 排水隧道將水引入大型水庫中,處理後再排入原本水道進入湖泊。

大型水庫主要規劃三個,O'Hare(奧黑爾)水庫,Thornton(桑頓水庫)和(McCook)麥庫克水庫,總容量為182.4億加侖。現階段已完成位於芝加哥南郊區建置大型水庫桑頓水庫Thornton並設有Calumet污水回收廠,水庫本身是由世界上最大的集料採石場之一建造的,完成後將容納79億加侖的水。最後一部分是Calumet污水回收廠及其地下抽水站,將處理後的水從排水隧道和水庫抽出後排入Calumet河中。

該水庫於2015年11月26日開始運轉,適逢降雨約3億加侖的水,足以填滿水庫底部15英尺的水。經過幾十年的推展,在這一階段花了超過10億美元(總計畫經費共近40億美元),TARP對該地區飲用水質量、防洪能力均有相當助益。

除此之外,當局並持續推廣教育民眾,除鼓勵當地民眾,改善自家地下室排水管裝置,包含定期清淤、整理,另外加裝逆止閥,以避免迴水回流影響住家環境與衛生。更教育社區居民,可裝設雨水回收系統,並將雨水導入住家附近雨水花園而非下水道,增加入滲減緩逕流,並有補助方案。

TARP計畫多年來贏得了來自當地和聯邦環保局以及1986年美國土木工程師協會頒發的最傑出的土木工程項目的許多獎項和榮譽。排水隧道和水庫的陸續完成,已經使得密西根湖水質有了顯著改善,並減少了污水的溢出污染情況。近年來,魚類和野生動物已經回到當地河流和密西根湖,城市的環境品質提升,湖濱生態改善,變得更具吸引力。

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