“看海”拷问智慧治水

2016-08-23 11:14文丨吴为迟
遵义 2016年15期
关键词:内涝下水道海绵

文丨 吴为迟

“看海”拷问智慧治水

文丨 吴为迟

入夏以来,长江中下游地区大到暴雨连续发生,多地几个小时内狂泻全年10%的降雨,安徽、湖北、江苏等省接连告急,重庆、贵州等上游地区的水情也逐渐趋紧。暴雨连续“洗刷”现代城市,内涝成为我国城市管理的一大考验。

地铁站变成水帘洞、市民在大街上捉鱼……近段时间,我国南方多地遭遇连续暴雨袭击,暴露出不少城市内涝问题,似乎在拷问中国多年来的治水工程建设。

回望这些年,武汉、广州、杭州、北京等城市频繁遭遇强暴雨袭击,引发严重内涝,可说是“逢雨必涝,遇涝则瘫”。如今,还未褪去的渍水继续拷问,“海绵城市”究竟去了哪里?

治而不绝的“看海模式”

“到城市看海”这个网络词条的出现,最初就与武汉有关。2011年6月,武汉遭遇1998年以来最强暴雨袭击,导致88处地段严重渍水。武汉后来投入了大量资金改造城市排水设施,出台了多项治水政策,还在2013年启动“排水三年决战计划”。但时至今日,武汉依然是个“看海胜地”。

入汛以来,安徽省平均雨量616毫米,比常年同期偏多8成。与1998年同期比较:全省偏多2成,其中淮北偏少5成,江淮之间、大别山区、沿江江南和皖南山区分别偏多3成、8成、9成和3成。

南京地区降下历史罕见的特大暴雨,严重地段已达一人深。受暴雨影响,南京多处道路积水严重,车辆无法通行,从匝道下不了高速公路,部分地铁站点淹水被迫退出运行等问题出现。

……

入夏以来,长江中下游地区大到暴雨连续发生,多地几个小时内狂泻全年10%的降雨,安徽、湖北、江苏等省接连告急,重庆、贵州等上游地区的水情也逐渐趋紧。从南到北、从东到西,不管是特大城市还是中小城市,多地城市出现内涝灾害,由此造成大量的经济损失,并严重危害人身安全。

每次内涝发生后,各地相关部门都有经验总结、反思、教训,可是以后的每年那几个城市依然内涝严重,甚至连每年“看海”的地点都那么熟悉。翻看过去几年的新闻不难发现,每年各地都有发生降雨引起的城市内涝灾害。为了解决城市内涝问题,相关部门在最近几年相继出台了很多政策,提出了很多不错的方案和建议,但是收效甚微。

不能否认的是,中国城市排水管道设计标准确实落后。长期以来,中国进行雨水系统的规划设计一直沿用原苏联的体系方法,近60年基本没有大的变化和调整。但是,随着城市的快速发展,雨水系统规划设计的范围日益加大,已经逐渐超过了原有规划设计方法的适用范围,导致计算结果出现偏差,影响雨水系统的安全性。

中国现在正处在城市化的高峰期,人口和财富不断向城市集中,城市面积越来越大,就像在摊大饼,原来的河流和湿地没了,原来可以渗水的地面变成不渗水的水泥地。所以,一旦城市遭遇强暴雨袭击,突然倍增的洪水无处可去,当然会在城市里肆意奔流,于是道路瞬间成“河流”,广场立即变“湖泊”,建设在河道、湖畔等低洼地带的居民区、工厂等随之成了“泽国”。

中国水科院副总工程师程晓陶表示,在带中国特色的发展现状来看,排水系统和河流管理、环境保护等之间的矛盾非常多,而且城市管道分属多个部门,没有一个协调机构统一规划建设。当务之急是要明确责任,整合力量,改建排水管网。

目前,中国城市雨水管道设计重现期一般采用一至三年,大部分城市普遍采用一年一遇重现期。发达国家雨水管道设计重现期一般略高,如美国居住区二至五年,商业区二至十年;欧盟居住区二年,商业区二至五年;澳大利亚二至十年;日本东京三年,京都、名古屋五年,神户、川崎十年。

“水能否顺利排出去,要看两个方面的因素,即地下排水管的排水能力和地表水的汇集能力。”参与过多地“海绵城市”项目建设的中国中冶海绵城市技术研究院院长周启国说道。那么,作为一个城市智慧和良心的排水管网,我国到底要怎样将前瞻性、科学性、合理性落到实处,才能给市民一个安居乐业的生活环境呢?

排水系统需要科学布局

每当夏季来临,我国南部进入强降雨期,防汛抗灾成为不少地区的头等大事。尤其是今年连日来的暴雨,更加暴露出我国城市应急管理能力、防汛能力需要进一步提升的问题。

在国外,例如伦敦和巴黎的下水道系统,都已经有150多年的历史,却仍然保持着强大的排涝功能。而建成于2006年的东京地下排水系统,更堪称牢固、先进,护卫着东京免遭内涝灾害……

近代下水道的雏形脱胎于法国巴黎。今天的巴黎下水道总长2300多公里,规模远超巴黎地铁,是世界上最负盛名的下水道,也是世界上唯一可供参观的地下排水系统。从1867年世博会开始,陆续有外国元首前来参观,现在每年有十多万人来参观学习。

巴黎的下水道处于地面以下50米,水道纵横交错,密如蛛网。下水道四壁整洁,管道通畅,地上没有一点脏物,干净程度可与巴黎街道相媲美,不会闻到一丁点儿腥臭味。而且,下水道宽敞得出人意料:中间是宽约3米的排水道,两旁是宽约1米的供检修人员通行的便道。

还有一连串数字可以说明这一排水体系的发达:约2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池、1300多名专业维护工……随着城市人口的增长,巴黎的工程师们还修建了4条直径为4米、总长为34公里的排水渠,以便通过净化站对雨水和废水进行处理,处理过的水一部分排到郊外或者流入塞纳河,另一部分则通过非饮用水管道循环使用。

日本是个台风多发国家。东京地区的地下排水系统主要是为避免受到台风雨水灾害的侵袭而建的。这一系统于1992年开工,2006年竣工,堪称世界上最先进的下水道排水系统,其排水标准是“五至十年一遇”,由一连串混凝土立坑构成,地下河深达60米。

东京的雨水有两种渠道可以疏通:靠近河渠地域的雨水一般会通过各种建筑的排水管,以及路边的排水口直接流入雨水蓄积排放管道,最终通过大支流排入大海;其余地域的雨水,会随着每栋建筑的排水系统进入公共排雨管,再随下水道系统的净水排放管道流入公共水域。

为了保证排水道的畅通,东京下水道局从污水排放阶段就开始介入。他们规定,一些不溶于水的洗手间垃圾不允许直接排到下水道,而要先通过垃圾分类系统进行处理。此外,烹饪产生的油污也不允许直接导入下水道中,因为油污除了会造成邻近的下水道口恶臭外,还会腐蚀排水管道。

东京设有降雨信息系统来预测和统计各种降雨数据,并进行各地的排水调度。利用统计结果,可以在一些容易浸水的地区采取特殊的处理措施。比如,东京江东区南沙地区就建立了雨水调整池,其中最大的一个池一次可以最多存储2.5万立方米的雨水。

我国城市大面积内涝不单纯是排水系统落后的原因,一是城市快速扩张,城市化速率过快,城市的不透水地面增加,导致产流量大,汇流过程短,来的内涝水量快而集中。二是道路周边都高于道路,道路成了排水沟,这是不合理的。三是城市排水标准设计偏低,系统不够合理,国外一般都是十年、二十年一遇,有的国家可以达到两百年一遇的排水能力。

怎么来改造我国排水系统呢?中国工程院院士、中国水科院水资源所所长王浩谈到,现在大部分城市都是立体交通,下凹式立交桥是易渍水点,这样就需要加大泵站的排水能力。另外,从根本上说就要加大雨洪的排水能力,提高城市排水标准。同时,需要多部门的通力合作,将人力、物力投入到管网建设当中。

“治水之困”的防御体系

暴雨连续“洗刷”现代城市,内涝成为我国城市管理的一大考验,部分城市已经是“年年防涝年年涝”。除了排水系统的改造,我国还需要哪些更完善的措施?

据了解,历史上的香港,曾经多次被暴雨“冲伤”,山洪、泥石流等等灾难都曾经发生过,也是一个极易发生水浸的城市。每当雨季来临,由强台风带来的大降雨,频频光临“东方之珠”。根据记录,香港的年降水量高达2400毫米以上。尽管大雨不断,现在的香港却从未出现因内涝而造成的重大损失和灾难。

香港林立的高楼组成了香港独特的城市景观,但如果你钻到香港的地底下去看看,会发现另外一个世界。香港的雨水排放隧道为香港雨水排放计划中的重要组成部分,它直接关系到香港在遇到暴雨时城区中的水浸情况。

而在香港众多的雨水排放隧道中,工程最大的当属“港岛西雨水排放隧道”。这条隧道于2012年建成,耗资34亿港元兴建,主隧道全长11公里,直径为6.25米至7.25米,进水口有足足34个,跟现在的港岛地铁线差不多长。

这条沿山脊建设的排雨隧道的特点在于,可以提前将雨水从山上拦截,然后通过隧道直接排进大海。整条雨水排放隧道可截取港岛北部约三成的降雨量,足以应付港岛北五十年一遇的暴雨,大大舒缓中环、金钟、湾仔及铜锣湾一带的水浸问题,整个港岛区的防洪能力也能相应提升。

虽然雨水排放隧道是最重要的城市排水工程,但是一旦遇上百年不遇的糟糕天气,城市也难免遭殃。为了解决城市排水系统可能超负荷运作的问题,香港还兴建了几个蓄洪池以作为缓冲之用。当暴雨来临时,部分雨水从一开始就被截流,经过主隧道排进大海;市区内的雨水则通过市区排水系统排出,而蓄洪池的作用就是防止在排水压力过大时,造成地面水浸。

香港在城市排水工程建设上,不光是建设雨水排放隧道和蓄洪池,还有紧急事故处理中心的启动、河道治理、生态建设以及对市民的宣传教育同样是重要的部分。

英国是个受城市内涝等地表水泛滥影响较大的国家之一,强烈的危机意识和历史上严重洪涝灾害造成的惨重损失,促使政府不断探索和优化洪灾预防与管理手段,形成了“防”与“疏”相结合的城市内涝预防体系。

防,建立广泛的洪水预警体系。发布强降雨预警能够把洪灾给当地公路网、运输系统以及相关服务的影响降至最低限度;使地方当局和公用事业公司获得更有用的信息来对地表水造成的洪灾作出反应;还能利于有关部门更有效地部署和管理抗洪人员与物资,提前调动和安排沙袋等抗洪设备与资源;使相关部门有充分的信息对媒体和公众的咨询作出回应。

按照规定,如果强降雨的可能性达到或超过20%,洪水预报中心即向有关的郡发布预警,建议它们启动紧急应对程序。预报中心对“强降雨”的定义为:一小时的降雨量达30毫米,三小时的降雨量40毫米或者六小时的降雨量50毫米。当前,英国已经建立起广泛的洪水预警体系,在出现洪灾危险时通过电话、手机短信、或者环境署网站向人们发出警告。

疏,推广“可持续排水系统”。传统的城市排水系统旨在尽可能快地将雨水排放到河流里,但从坚硬的屋顶和地面流下来的大量雨水不仅会给排水系统陡增压力形成城市内涝,而且还可能造成一系列生态问题。因此,英国环境署大力推动采用先进的“可持续排水系统”技术来管理地表和地下水。

“可持续排水系统”基本遵循三大原则:排水渠道多样化,避免传统下水管道是唯一排水出口;排水设施兼顾过滤功能,减少地表水中的污染物排入河道;尽可能对降雨等地表水进行重复利用。相比传统排水系统,“可持续排水系统”不仅能够减少城市在极端暴雨天气时发生内涝的可能性,还有其他多种好处,包括将污染扩散最小化、维持或恢复自然水流、改善水资源以及美化市容市貌等。另外,其花费的综合成本也低于传统排水系统。

我国如何出台一套有效的防御体系解决城市内涝问题?其实,早在2013年底召开的中央城镇化工作会议上,习近平总书记就提出要大力建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”理念。然而,多年过去仍是年年暴雨年年涝,中国城市似乎陷入“治水方式”之困。

“海绵城市”里的生态文明

“海绵城市”到底是什么内涵?国际上是怎么提的,又是怎么做的?不管是开发还是建设,都是生态优先的原则。再就是自然和人工相结合,要效法自然、施法自然,虽为人工,宛若天成,要将人工和自然相结合。这么大的城市集中在这里,纯自然做不到人类需要时又吸收又释放,所以还要有一些人工设施辅助,这个就是它的意义。

习近平总书记在《关于〈中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定〉的说明》中讲到:山水林田湖是一个生命共同体,人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树。这都是有关系的,要遵循自然界的规律,所以,要使大海绵真正发挥作用,应该从整个生命共同体来考虑,它能够消化、吸纳的量更大,这也是专业上很多人认同的。比如说湿地,城市中的大湿地,都有很好的生态功能。

概括起来说,“海绵城市”是生态文明在雨水方面的具体体现,也是和国际先进的雨水管理理念一致的,它也能够解决中国的雨水问题。要实现这个目标,需要“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水、生态排水措施,通过具体的工程措施,合理利用水资源,削减峰值流量,解决一些水污染问题,最后进入管网的雨水相对干净一些,河道干净一些。所以,建设“海绵城市”一方面可以保护生态环境,让它恢复一些自然生态,再有可以控制部分雨水的污染。

“海绵城市”的理念已经让国外不少城市得以从容应对水患。有“低地之国”之称的荷兰约有四分之一国土低于海平面,包括全球最大港口城市之一鹿特丹。它也是荷兰面对水患的第一前哨,面临海水、河水、雨水与地下水四种水的威胁。

由于现存沟渠和河道无法有效疏解剧增的地表水,鹿特丹采用打造“水广场”的方式智慧治水。水广场由几个形状、大小和高度各不相同的水池组成,水池间有渠相连。平时,这里是市民娱乐休闲的广场;一旦暴雨来临,水往低处流,水广场就变成一个防涝系统。由于雨水流向地势更低洼的水广场,街道上就不会有积水。在水广场,雨水不仅可在不同水池循环流动,还可以被抽取储存作为淡水资源。

实现水资源的循环利用,将处理雨洪的思路从单纯的排放转化为利用是“海绵城市”的另一大理念。德国就建立了多级雨水利用系统,实现“变废为宝”。

首先,屋面雨水积蓄系统通过将雨水简单处理,用作厕所冲洗和庭院浇洒等非饮用水。其二是雨水截污与渗透系统,道路雨洪通过排污管道排入沿途大型蓄水池,管道口的截污挂篮可拦截雨洪携带的污染物;城市地面的可渗透地砖则能有效减少径流。最后是生态小区的雨水利用系统,小区沿排水道修建植有草皮的可渗透浅沟,供雨水下渗。超过渗透能力的雨水则进入雨洪池或人工湿地,同时构成水景。

不过,需要注意的是,建设“海绵城市”并不意味着一味大兴土木搞工程,甚至进行“破坏性建设”。恢复城市本身的自然生态本底,对天然存在的绿地、湿地、河湖等景观的保护和修复,充分调动自然本体消化、吸收雨洪的作用也是关键。我国在长期城镇化建设中出现了开发强度高,屋面、道路硬质铺装多等问题,一定程度上破坏了土壤的渗水功能。对于这些过度硬化,就要“去工程化”,充分发挥自然与城市的“绿色协调效应”。

城市需要探寻与水共生的和谐方式,“海绵城市”提供了“化刚为柔”的治水方式,并把水患威胁转化成了城市改造更新的契机。未来的中国,希望暴雨过后仍是一片和谐。

猜你喜欢
内涝下水道海绵
2021年1—6月日本海绵钛产销数据统计
海绵城市内涝防治系统的功能探析
构建城市水文监测系统对解决城市内涝问题的探索
解读“海绵宝宝”
超级海绵在哪里?
海绵是植物吗?
马桶水也可以喝
基于海绵城市理念的老旧小区内涝防治策略研究
这条路上的下水道井盖都被我承包了
城市内涝灾害风险评估及综合应对研究进展