剛過去的6月仿佛開啟了連續(xù)的“潑水”模式,多地區(qū)受到影響,引發(fā)連續(xù)的降雨甚至是暴雨及特大暴雨,而伴隨著暴雨接踵而至的就是洪水,當(dāng)前我國南北方全面進(jìn)入主汛期,受強(qiáng)降雨影響,今年已有304條河流發(fā)生超警以上洪水。截至7月1日,中央氣象臺(tái)已經(jīng)連發(fā)30天的暴雨預(yù)警。
而6月20日至7月1日,水利部和中國氣象局密集發(fā)布了10次山洪災(zāi)害氣象預(yù)警。就在7月6日11時(shí),潛江市成為湖北首個(gè)啟動(dòng)防汛1級(jí)應(yīng)急響應(yīng)的城市,今年的洪水仿佛來勢(shì)洶洶。
桂林南部的陽朔縣,大雨后的洪水淹沒了街道和建筑物
對(duì)于城市來說,內(nèi)澇問題是暴雨引起的最直接問題,也就是一到雨季,網(wǎng)民紛紛叫苦不迭的“看海”問題。
有這樣的隧道變海溝
也有這樣的車在河中走
城市排水能力不能滿足強(qiáng)降水或連續(xù)性降水,而使城市產(chǎn)生積水災(zāi)害,稱之為城市內(nèi)澇。近年來,國內(nèi)多個(gè)城市發(fā)生了不同程度的內(nèi)澇災(zāi)害,很多的城市都出現(xiàn)“逢雨必澇,遇澇必癱”的地步。
玩笑歸玩笑,但是城市里“看?!眳s不是一個(gè)值得開心的
2011年6月18日,一場(chǎng)長達(dá)20多個(gè)小時(shí)的暴雨,讓武漢幾成“澤國”,全城多處交通要道積水嚴(yán)重,交通幾近癱瘓。那句“我能想到最浪漫的事,就是陪你一起去武漢看?!本褪怯纱硕鴣怼N錆h大學(xué)也被戲稱“國立武漢海洋大學(xué)”。
居民們雖然能捕魚游泳皮劃艇,但這種城市內(nèi)澇可真不是什么好玩的事。
2012年7月21日至22日8時(shí)左右,中國大部分地區(qū)遭遇暴雨,其中北京及其周邊地區(qū)遭遇61年來最強(qiáng)暴雨及洪澇災(zāi)害。截至8月6日,北京已有79人因此次暴雨死亡。根據(jù)北京市政府舉行的災(zāi)情通報(bào)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,此次暴雨造成房屋倒塌10660間,160.2萬人受災(zāi),經(jīng)濟(jì)損失116.4億元。
一旦發(fā)生城市內(nèi)澇,不僅對(duì)城市居民生活影響巨大,還會(huì)造成人身安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。 城市內(nèi)澇,不僅是一個(gè)老問題,甚至是一種城市頑疾。近些年來,北京、廣州、南京、武漢等“現(xiàn)代化”、“國際化”的大城市也都加入了“看海”的行列。
為什么在內(nèi)澇發(fā)生這么久后的今天,城市內(nèi)澇的問題仍然存在呢?今天就給大家好好講講“看海”引發(fā)的原因:
01自然及社會(huì)因素
全球變暖引起全球氣候發(fā)生變化,同時(shí)也改變了城市的局地氣候特征,降雨出現(xiàn)趨向性變化,短時(shí)強(qiáng)降水頻發(fā),暴雨、大暴雨甚至特大暴雨在空間或時(shí)間上高度集中。
再由于城市的迅速發(fā)展,水土流失、圍墾造田以及跨區(qū)域的輸水工程都導(dǎo)致水文環(huán)境產(chǎn)生了較為劇烈的變化,由于城市化引起的“熱島效應(yīng)”和“雨島效應(yīng)”增加了城市降雨頻率與強(qiáng)度,直接誘發(fā)了城市內(nèi)澇的產(chǎn)生。
同時(shí)城市化的進(jìn)程也促進(jìn)了城市建筑的迅猛擴(kuò)張,城市不透水面的增加也導(dǎo)致城市中的地表徑流量遠(yuǎn)大于滲透能力,城市人口的增加也進(jìn)一步導(dǎo)致排水量的增大,城市排水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)加重。
而城市化進(jìn)程中的公共基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后也導(dǎo)致脆弱性增加,而相應(yīng)的在城市蔓延的過程中,內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)也在不斷增加,如地下道,公路、鐵路橋等地點(diǎn)。
02規(guī)劃和設(shè)計(jì)因素
除了自然和社會(huì)因素外,規(guī)劃和設(shè)計(jì)也是導(dǎo)致內(nèi)澇的重要因素。很多朋友會(huì)在問,如果排水不暢的話,為什么我們不把排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)得更大,這樣不就都能夠把水排出去了嗎?
這個(gè)問題需要提到排水設(shè)計(jì)規(guī)劃的問題,我國《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50014,下稱《規(guī)范》)作為排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù),有一個(gè)概念叫做“暴雨重現(xiàn)期”,暴雨重現(xiàn)期指的是在一定年代的雨量記錄資料統(tǒng)計(jì)期間內(nèi),大于或等于某暴雨強(qiáng)度的降雨出現(xiàn)一次的平均間隔時(shí)間。
通俗的來講就是:這么大的雨量,多少年出現(xiàn)一次。
我國早期雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期與發(fā)達(dá)國際和地區(qū)的對(duì)比
規(guī)范規(guī)定按下式計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量
上述參數(shù)都是恒定的,這就造成推理公式的使用與現(xiàn)實(shí)存在較大差距。規(guī)范2014年加入了 “當(dāng)匯水面積超過2km2時(shí),宜考慮降雨在時(shí)空分布的不均勻性和管網(wǎng)匯流過程,采用數(shù)學(xué)模型法計(jì)算雨水設(shè)計(jì)流量?!?/strong>而相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型法在國外先進(jìn)的地區(qū)已經(jīng)普遍應(yīng)用。這是設(shè)計(jì)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的問題之一。
之前設(shè)計(jì)規(guī)劃造成的雨水設(shè)計(jì)流量偏低,再加上為了縮減成本,雨水管都按照重力流、滿管流計(jì)算,所以之前的雨水管道設(shè)計(jì)承載能力無法滿足城市排水規(guī)模就導(dǎo)致了內(nèi)澇的頻繁發(fā)生。
雨污分流亟須推進(jìn)
我國的排水管網(wǎng),根據(jù)污水和雨水是否合并為一個(gè)排水系統(tǒng),分為合流制和分流制。
顧名思義,當(dāng)工業(yè)廢水與生活污水及雨水合并為一個(gè)排水系統(tǒng),稱為合流制;如果它們分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立管道內(nèi)排除的系統(tǒng)就被稱為分流制。
而在早期,大部分城市都采用的是合流制,而合流制的管道一般也采取滿管流來計(jì)算,即使高于同一情況下雨水管道的重現(xiàn)期,一旦下暴雨,排水管網(wǎng)系統(tǒng)中的水量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于污水處理廠的處理規(guī)模,水量無法及時(shí)排除引起內(nèi)澇。
并且,合流制導(dǎo)致了污水管道中存在的油污和異物等污染物還會(huì)腐蝕、堵塞管道造成管路的不通暢,影響污水排放的效率。
我國規(guī)劃的滯后,和雨污合流的現(xiàn)狀,暴露出我國城市管理的問題,“重地上,輕地下”的粗放發(fā)展思路的弊病已經(jīng)漸漸顯現(xiàn)。
為什么好像只聽說過國內(nèi)有城市內(nèi)澇的問題,那么國外是不是也會(huì)看海呢?
實(shí)際上對(duì)于國外來說,這個(gè)現(xiàn)象也是存在的。就比如19世紀(jì)末,人口日益增多的東京因?yàn)闆]有下水設(shè)施引發(fā)霍亂,導(dǎo)致5000多人喪生。這推動(dòng)了東京修建了第一條近代意義的下水設(shè)施——神田下水道,此后,東京逐步完善其地下排水設(shè)施,到1994年,東京地下水道普及率幾乎達(dá)到百分之百。
目前東京都23個(gè)區(qū)下水道總長度約1.58萬公里,相當(dāng)于往返東京與悉尼的距離。下水管道的直徑從25厘米到8.5米,有的管道空間可以放進(jìn)一個(gè)兩層樓的別墅。
東京 “地下宮殿”
日本從上世紀(jì)80年代初開始運(yùn)用地下儲(chǔ)水設(shè)施來應(yīng)對(duì)集中降雨,公園、小學(xué)和家庭等容易積水的地點(diǎn)都建造有不同大小的地下蓄水池。其中最為大型的有四個(gè),其大小可用“宮殿”來形容。
這種“宮殿”級(jí)的地下蓄水池從1980年后開始設(shè)計(jì)施工。在突降大雨時(shí),雨水將流入這些巨型蓄水池,以緩解下水道的壓力,防止內(nèi)澇。而當(dāng)雨量減少,下水道水位下降,蓄水池內(nèi)積蓄的水又將自動(dòng)回流到下水道。位于東京江東區(qū)的一個(gè)大型蓄水池一次可存儲(chǔ)2.5萬噸的雨水。地下蓄水池的存在,有效減少了地面被淹的幾率。
不過,在東京雨水設(shè)施中,最為著名的是位于東京外圍琦玉縣春日部市的“東京外圍排水系統(tǒng)”。該系統(tǒng)被稱為世界規(guī)模最大,深埋地下五十多米、全長6.3公里。系統(tǒng)由五個(gè)巨大的圓柱形蓄水坑、寬度達(dá)10米的輸水管道,以及更為巨大的“調(diào)壓水槽”構(gòu)成。該設(shè)施也供蓄水之用,59根巨型大柱子,撐起一個(gè)巨大的地下空間。面積達(dá)13806平方米,長177米,寬78米,高18米。宛若奇幻電影中深邃的巨龍巢穴。
那么在看海問題如此頻發(fā)的情況下,我國有何應(yīng)對(duì)措施?
01城市內(nèi)澇實(shí)際是錯(cuò)位的水資源
從供水方面來看,我國城市缺水現(xiàn)象較為普遍并且愈演愈烈;而從排水方面來看,城市內(nèi)澇的頻率逐年上升,一到梅雨季節(jié)全國城市紛紛“看?!?。
如果可以將這部分水資源加以正確地引導(dǎo)和轉(zhuǎn)移,這樣同時(shí)解決兩個(gè)問題,豈不是一舉兩得?而對(duì)于這個(gè)想法,目前的做法通過構(gòu)建海綿城市,國務(wù)院辦公廳出臺(tái)“關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見”指出,采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施,將70%的降雨就地消納和利用。
一方面要求建設(shè)蓄水設(shè)施,推進(jìn)公園綠地、人工濕地,加強(qiáng)對(duì)城市坑塘、河湖、濕地等水源的保護(hù);另一方面要求加強(qiáng)排水設(shè)施的建設(shè),保證水資源的轉(zhuǎn)移渠道不受阻,“快速排除”和“末端集中”控制為海綿城市的主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念。
02從規(guī)劃上建立前瞻性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
首先利用新技術(shù),采用精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算雨水排水系統(tǒng)規(guī)模,根據(jù)現(xiàn)有的降雨特征修正暴雨強(qiáng)度公式。第二是出臺(tái)并更新相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),目前我國已經(jīng)出臺(tái)《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》(gb51222-2017)、《海綿城市建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t51345-2018),并在2014和2016年對(duì)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50014-2006)進(jìn)行修訂。
03以政策為導(dǎo)向,重視管理
雨果在《悲慘世界》中說道:“下水道就是城市的良心”,誠然這句話并非針對(duì)排水系統(tǒng),但這句話對(duì)于排水系統(tǒng)的建設(shè)也同樣適用。
城市內(nèi)澇問題除了自然客觀因素外,還跟社會(huì)因素有關(guān),必須理順城市治理體制、加大監(jiān)管,實(shí)行雨污分離改造、構(gòu)建海綿城市并出臺(tái)相應(yīng)的內(nèi)澇防治政策,狠抓落實(shí)。
切實(shí)提高規(guī)劃的前瞻性,扭轉(zhuǎn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)“重地上,輕地下”的錯(cuò)誤觀念,加強(qiáng)排水設(shè)施和蓄水系統(tǒng)的配套建設(shè),最終完成海綿城市的建設(shè),達(dá)到“小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、水體不黑臭、熱島有緩解”的理想效果。
要想達(dá)到這一效果各城市就應(yīng)該多學(xué)習(xí)對(duì)國外在水資源管理上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),因地制宜地提出當(dāng)前中國海綿城市建設(shè)需要注意的問題,并謀求一套有效可用的做法,供國內(nèi)有關(guān)單位在規(guī)劃海綿城市時(shí)參考。