投了几百亿的香港城市排水工程长啥样?
香港资讯·本期导读
暴雨中的香港,需要划船上班吗?
入汛以来,N个省不少区域已成“泽国”。其中武汉暴雨持续多日,在昨晚一场强暴雨过去之后,整个城市变成了这样:
作为一个经历过1998年洪水且当时就身在武汉的小编,看到武汉这个样子仿佛瞬间回到了18年前。
这几天很多媒体的报道回忆起了18年前的那场灾难,同时,也提到了武汉市有关部门在2013年宣称的“投130亿改造排水,3年后不怕大暴雨”的旧闻。
即便武汉的本地报纸解释说这130亿目前只投入了40亿,而且已经在市中心区初见成效,但是更多声音认为,“1998年的那场滔天巨流,留给我们的教训还不足够。”
回过头来聊聊香港吧。
上图是小编7月6日早上拍的照片,行人打着伞,天上下着雨,而且这一阵阵的大雨也持续好几天了。
香港平均年降水量2400毫米,每到夏季香港的降水开始增多,再加上此时台风侵袭所可能带来的风暴潮,香港同样时刻面临着城市排水排洪的压力。
1966年6月12日,香港发生雨灾,曾录得一小时内高达108.2毫米的雨量纪录,导致64人丧生,2500多人无家可归,造成经济损失超过5000万港元。
事实上,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在香港发生过。自1883年香港天文台成立以来,所记录到的最严重的灾害曾造成156死117伤,那是一次因为暴雨导致山体滑坡而酿成的惨剧。
不过近30年来,香港因暴雨所带来的灾难损失越来越少,而香港的城市渠务管理经验也常被人借鉴。
香港的地下雨水管道
香港跟“水”相关的部门有两个。一个叫水务署,一个叫渠务署。前者主要负责香港水资源的发展和管理,简单点说就是负责供水;后者顾名思义就是负责城市蓄洪排洪以及污水处理等工作。上图这个大大的雨道便是由渠务署负责。
渠务署的前身是在1890年于香港成立的渠务办事处,当时隶属于香港政府的工务局。1989年9月1日,渠务署正式成立。如今,渠务署隶属于香港特区政府发展局。
两年前,香港传真小编有幸在时任渠务署署长钟锦华的带领下参观了位于香港荔枝角的一处雨水排放系统,非常震撼:
香港的地下世界
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。
雨水排放隧道
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。
这是香港荔枝角的雨水排放隧道。
建设中的雨水排放隧道。
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,渠务署耗资34亿港元兴建。
这条隧道有多长?
根据渠务署的数据显示,该隧道主隧道全长11公里,直径为6.25米至7.25米,进水口有足足34个!下图最下面那条黄线便是这条隧道,简直跟现在的港岛地铁线差不多长了!
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。渠务署介绍说,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,大大纾缓中环、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。
蓄洪池
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,渠务署决定在香港兴建几个蓄洪池,以作为缓冲之用。上个图解释一下:
可以看到,当暴雨来临时,部分雨水从一开始就被截流了,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。
香港跑马地马场
上图是香港跑马地马场,相信不少朋友都熟悉这块地方。但是你可能不知道,这块场地的下头的一部分居然被挖空了!而被挖空的地方,便是跑马地蓄洪池 ↓
来看看示意图:
这是香港众多地下蓄洪计划的其中之一——跑马地地下蓄洪计划(Happy Valley Underground Stormwater Storage Scheme),容量为6万立方米,差不多有24座标准游泳池那么大!该计划2012年开始执行,直到2015年已经完成第一期的工程,耗资10亿港元。
这是香港另一处蓄洪池——大东坑蓄洪池。
香港“水浸黑点”的监测
我们看到,香港的城市排水和蓄洪工程正在不断完善,但是,该在哪里建,建多大,依据是什么?
多年前,香港上环永乐街是一个逢雨必淹的水浸黑点
事实上,香港政府一直在不断分析和监测香港各处的情况。其中对于水浸黑点的监测起到了很大作用。
早在1995年,香港政府就开始对香港各处曾经因暴雨造成的水浸处进行了监测。一方面,对水浸之处进行搜集和记录有利于对症下药,进行城市排水工程的改善,另一方面,可以从长远监测这些改善工程的成效。
于是你可以从表中看出,这20年间,虽然香港的高楼大厦越起越多,城市水浸风险越来越大,但是香港水浸黑点却越来越少!
到了今天,香港的水浸黑点只剩下这么多了:
一共只有8处,而且已经没有严重水浸黑点了。
长远措施
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,比如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。值得注意的是,2016年3月22日,香港特区政府渠务署署长唐嘉鸿在传媒简报会上说,香港要利用好已有的绿化资源,将香港打造成“海绵城市”。
从曾经一遇暴雨就遭殃,到现在不断完善的城市雨水排放基建和制度,香港走过了二三十年时间,为此投入的资金达数百亿。然而即便是这样,香港的城市雨水排放系统仍有很大的提升空间。
正如香港特区政府渠务署在自己的网站上所说,“在我们不断努力下,水浸的风险已大大减低,但仍然不能完全消除。”然而他们的抱负和使命却一直没有改变——为香港提供世界级的污水和雨水处理排放服务,以促进香港的可持续发展。
中国的下水道,远远落后于城市的发展
夏季,在一场场暴雨的洗礼下,武汉、杭州、北京……相继变成了“水城”。由此,在中国长久以来被忽视的城市下水道,突然变成了人们目光的焦点。中国的城市下水道现状如何?它们在城市内涝中扮演了怎样的角色?城市内涝的背后隐藏着怎样的地理原因?面对内涝的威胁,今后的城市究竟应该何去何从?
大雨后的街道一片积水,本应该在此时承担起排水重任的下水道,却发挥了完全相反的作用——积水回流,从管道口喷涌而出,溅起了半米多高的泥浆。这样的场景并不罕见,在中国的大中小城市中你都可能看到。摄影/范永松
在中国,没有“下水道”只有“污水管网”
雨噼噼啪啪地落在水泥地面上,激起一朵朵水花,马路边迅速汇集起一片积水,人行道上印着“污”字的井盖在雨水的冲洗下反倒比平日要干净几分。又是一场急雨。
一阵电话铃打破了单调的雨声,是《中国国家地理》杂志的编辑:“我们想做一篇关于城市下水道的报道,你有什么好的建议吗?”
“‘下水道’?你是说‘污水管网’吧?”
“我是指排雨水的,和污水没什么关系吧。你知道今年下大雨许多城市都被水淹了……”
“那就是‘污水管网’。”我肯定地说,又带了几分戏谑,“严格地说,在中国,没有‘下水道’,只有‘污水管网’。”
北京
2011年6月23日
作为中国的首都,北京也没有逃脱在大雨中水淹全城的命运,路面积水影响了车辆通行,造成全市大范围的交通拥堵。
摄影/铭瑄
“下水道”这个词其实是日语舶来词,在汉语中本没有这种说法。“下水”二字表明在功能上它是用来收集和排放城市生活污水、工业污水、大气降水和其他弃水的;而“道”字,则准确描述了以巴黎、东京为代表的“地下廊道式”城市排水设施。这样的排水廊道往往深埋在地面几十米以下,有着巨大的物理空间。例如巴黎的下水道是在地面50米以下,宽逾5米;东京的下水道是在地面60米以下,宏大之处不亚于一座宫殿。而我国城市中普遍采用的是“地下管网式”排水设施,在较浅的地下埋藏着口径多在一米左右的排水管,实在是当不起这个“道”字的。
为什么我国会采用“地下管网式”排水设施呢?这要从上世纪50年代说起。
历史上,中国城市多采用明渠和暗沟相结合的排水系统,新中国刚成立时,这些排水沟渠大多因年久失修,淤塞严重,明沟和水塘更是垃圾堆积、污水四溢。不仅不能满足城市排水的需要,还造成了许多环境卫生问题。新中国的缔造者们在城市建设领域的经验是一片空白,于是一面开展“爱国卫生运动”进行填沟修塘,一面积极学习建设城市排水系统的经验,而学习对象毫无疑问就是“苏联老大哥”了。北京、广州、沈阳、天津、武汉一批重点城市和新兴工业城市,在苏联专家手把手的指导下建设起了现代化排水工程,苏联的“地下管网式”排水设施被全盘复制到了中国。
这样的排水管道,设计偏保守,小口径的排水管承载能力也有限,很难应对大流量的来水。苏联位于高寒地带,大部分地区降水较少(莫斯科的年平均降水量为582毫米,列宁格勒为585毫米),这个问题并不凸显,但在我国就大不一样了,我国秦岭淮河以南的广大地区年降水量都在800毫米以上,广州更是高达1600毫米。
此外,我国的城市排水系统建设还存在着另外一个问题——“重污水,轻雨水”。留心观察一下身边,你会发现井盖上印着“污”字的远远多于印着“雨”字的,因为大部分城市没有专门的雨水管道,雨水管和污水管是混合在一起的。在科研方面,城市排水一直偏重于污水处理技术的研究,而对城市排水管网领域关注不足,所以从事排水工作的人们,在提到城市排水时一般都会脱口而出“污水管网”四个字。所以在我看来,中国大部分地区都是只有“污水管”而没有“下水道”的。
在中国真正称得上“下水道”的,就只有100多年前德国人在青岛修筑的那部分了。这部分下水道最高处可以达到2.5米以上,宽度在3米左右。下水道的拱壁上每隔几米便有一条直径三四十厘米左右的水管,有的在两侧,有的就在头顶上方。摄影/李隽辉
在中国,想看到真正的“下水道”,就只有青岛德国人修筑的那部分了。十几年前祁红波曾在青岛做下水道修理工,用他的话说:“(在青岛)我真的相信路面一个城市,路下一个城市。我们做完工,就可以直接从下水道走回去,很快的。”后来他又在深圳做下水道修理工。同样是从一个渔村起步,深圳的城市建设要比青岛晚100多年,但比较二者的下水道,祁红波认为:“深圳还要学习。”
在下水道的一个节点处,一个6级台阶将下水道分成了两层,上下两条下水管的落差非常大,而左右两侧还各有一条宽约一米的下水管,整个节点空间宽阔,犹如一座地下房屋。摄影/李隽辉
消失的湖泊——没有地方去,水自然会泛滥
“其实从排水设施本身来看,‘管网式’并不比‘廊道式’差。只要设计合理,调度得当,它们都可以发挥出很好的排水作用。”国家城市给水排水工程技术研究中心总工程师郑兴灿说,“关注城市排水问题,不能光盯着排水管道,许多问题不是出在管道上,而是出在城市本身。”
在他看来,在城市的高速扩张中,不断被填埋挤占的湖泊河道和面积越来越大的硬化地面,比排水管网本身对城市内涝的影响要更大。
武汉水务局的资料显示,上世纪50年代初,武汉市主城区尚有湖泊59个,水面面积273平方公里,到现在中心城区湖泊数量仅为38个,水面面积约122平方公里,缩减了一半还多。本来可以被这些天然湖泊调蓄的降水,如今已经无处可去。
“古人说:水满自溢。没有地方去,水自然会泛滥。”华南理工大学建筑学院教授吴庆洲表示,在他的著作《中国古代城市防洪研究》一书中,他把“蓄”列为古代城市防洪的重要方略之一,“调蓄系统乃是城市防洪系统中的一个子系统,它由城市水系的湖池河渠组成。在城外洪水困城,城内积水无法外排时,古城调蓄系统的蓄水能力对避免内涝之灾具有决定性的作用。”
2011年6月24日,我去武汉出差,虽然没有赶上6月18日“到武汉去看海”的机会,但是一场大雨还是让我在武汉的主干道雄楚大道上,看到了一片汪洋的景象。路边竖立着的“前方渍水,车辆绕行”的指示牌,许多车辆拥堵在一起,不远处的涵洞下有一辆淹没了大半的大型混凝土搅拌机,据我目测当时的淹水高度已经接近2米。一位住在附近的老人对我说:“这里一下雨就会渍水,这几年政府已经投入了1亿多元来改造排水设施,是有些效果,但根治不了的。为什么?因为这里本来就该是湖!这段路是填了南湖造起来的。”一位细心的武汉网友也发现了同样的事实,他比较了不同时期的武汉地图,指出淹水处大多地势低洼——那些地方原本也都是湖。
普通人都一清二楚的道理,城市的管理者们难道会不知道吗?我想,所有人都是明白的,但是面对着越来越紧缺的城市土地资源和不断上涨的地价,在一辆辆推土机向湖泊中倾倒渣土时,许多人都选择了沉默。失去了天然湖泊蓄水优势的武汉,只有在一次次的大雨中,咬牙咽下“内涝”这枚大自然回报的苦果。
北京地下的排水管网到底是什么模样?和许多人一样,我们也对这个问题充满了好奇,决心在这篇报道里把它好好展示一下。没有想到这个看似简单的想法,实施起来却是那么艰难:北京市排水集团的总机说,他们有一个专门负责此事的部门,并给了联系电话,遗憾的是,这个电话拨过去从来都是无人接听;后来,又几经周折联系到了北京市排水集团的一个内部人士,结果他的回答是爱莫能助,“因为现在是敏感时期,这个事情很不好弄”。于是,我们决定自己去拍摄。在拍摄前我们准备好防护服、探灯、气瓶等深入地下时可能用到的种种设备,还特意联系了水下摄影师,结果这些全没有派上用场。 我们探察了十多个雨水井、污水井,可它们都异常狭小,只有两个能勉强容一人下去,下去后看到的排水管,口径最大的也不过20多厘米。
武汉湖泊的命运,只是中国众多城市湖泊河道命运的一个真实缩影。无锡城在新中国成立后填塞大小水塘近20个,面积47公顷,填塞旧城区河道32条,长31.4公里,使无锡从罕有洪涝灾害,变为一到雨季就要警惕内涝威胁;苏州城的河道从宋代的82公里,变成现在的35公里;温州城曾有的60多公里河道,到现在已完全填完……就连被视作城市排水典范的赣州城,原有的百口水塘到现在即将消失殆尽,曾经的护城河业已被填平,只留下人工排水渠“福寿沟”在雨洪面前独立支撑,不知道这座号称900年不涝的城市,在下一个十年、百年是否还能继续自己的不涝传奇。
城市地表和自然地表相比透水性大大降低,降雨后原本可以被自然地表吸收、渗透的“损失水量”大大减少。从给排水专家周玉文在北京市某小区所做的实验中我们看到,降雨1小时后,新沥青路面的下渗水量仅有裸露土地面的14%、草地的6%,大部分降雨都转化成了地表径流。地表粗糙度越高,降雨后地面的汇流时间越长。与天然地表相比,人工硬化后的地表粗糙度要小得多,这就使降雨后地面汇流时间缩短,洪峰在很短的时间内就会形成。
硬化地面——来不及渗水,地下排水管再粗也没有用
在谈到硬化地面对城市内涝的影响时,郑兴灿说:“这是一个关键问题,以前的雨落到地上就可以直接渗入土里,现在呢,水只能停在地面上,雨下得急了,根本来不及排,地下的排水管道修得再粗也没有用。”
山西太原
2011年7月29日
城市地表被硬化后,雨水不能快速进入土壤下层并回灌地下水,而是容易造成地表洪涝。强降雨后的山西太原,硬化的路面上积水严重,路面变成了波涛滚滚的“湖面”。摄影/寅明
自然界中,降落到地面的雨水有一个向土壤中下渗、补充土壤含水量,然后逐步向下层渗透的过程。只有降雨强度超过了土壤下渗能力时,才会形成地面积水,然后沿地面向低处流动形成地表径流。在城市里,这一过程被人为地改变了。
重庆
2007年8月1日
此外,与自然地表相比,硬化后的城市地表粗糙率要小得多,降雨后地面汇流时间也就随之缩短,洪峰在很短的时间内就会形成。于是在一场大雨后,重庆的一处水泥台阶上,很快形成了一个小型瀑布。摄影/邹飞
城市中,人们大量使用水泥、柏油、混凝土等材质覆盖土壤表面,形成了大面积几乎完全隔水的封闭地表,剩下的少量裸露土壤质量也发生了改变。公路边的土壤为了提供稳定路基会被压实,人行道和绿化带上的土壤为了景观等需要会被压实,建筑工地上的土壤因为堆放建材和大型机械会被压实,公园、绿地里的土壤由于人为践踏还是会被压实。中国科学院南京土壤研究所的张甘霖研究员指出:“土壤具有容纳水分的能力,有人形象地称之为‘土壤水库’。‘土壤水库’的库容量是指土壤整个剖面的有效孔隙之和,是实现防治洪涝灾害的重要途径之一。土壤表层压实,结构破坏,孔隙度降低,使得进入‘土壤水库’的通道受阻,‘土壤水库’就不能起到调蓄的作用。孔隙的减少、渗透性能的丧失,也阻断了雨水进入地下,使得地下水得不到补给。”他的合作者杨金玲副研究员则明确表示,这两年,南京每每遇上暴雨,城市就容易形成洪涝,其实很多时候并不完全是市内排水工程的不畅通,最大的祸首可能还是土壤封闭和压实,水不能快速进入土壤下层并回灌到地下水,而是造成地表洪涝。
北京东直门外的一个小区边,一条河道被突然截断,无法自由流淌的河水变成了一潭死水。为了“城市建设”的种种需要,为了多“创造”一些土地资源,许多城市水系都无法逃脱被“腰斩”、“活埋”的噩运。
此外,与自然地表相比,硬化后的城市地表粗糙率也要小得多,降雨后地面汇流时间也就随之缩短,洪峰在很短的时间内就会形成,这就更加剧了城市发生内涝的可能。
从1901年到现在,北京的城市水系发生了重大变化。特别是在1965年—1984年这20年改河时期,变化最为巨大:作为古都北京重要风貌标志的护城河有一半被改成暗河,玉泉水系湮废,有着850 多年历史的老莲花河被埋掉,太平湖等十余座湖泊被填埋。
雨岛效应——城市比周边郊区降雨强度高、雨量大
“气候条件的变化对城市内涝也有影响。这两年北京的降雨特性发生了改变,比如说同样是100毫米的降雨量,以前可能需要一天的时间来完成,现在呢,在几小时之内就要下完。”郑兴灿谈到的这种现象和城市的“雨岛效应”密不可分。
1991年,北京市城镇用地1602.09平方公里,占北京市总面积的9.8%;2004年,北京市城镇用地2931.52平方公里,占北京市总面积的17.93%。北京城市扩张的规模和速度一直都在增长。供图/何春阳
和我们熟悉的“热岛效应”类似,“雨岛效应”也是伴随着城市而生的,特别是在高楼林立、人口稠密的特大中心城市。它的显著特征就是和周边的郊区相比,城市中局部降雨量明显增加,降雨次数增加,暴雨和冰雹的次数也相应增加。
原中国水利水电科学研究院水力学研究所所长刘延楷教授在2005年时就提出要对“雨岛效应”多加关注。他是这样解释雨岛效应成因的:城市中林立的高楼大厦就像是“钢筋水泥的森林”,而随着“森林”密度不断地增加,尤其一到盛夏,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成。
时任天津气象局副局长的运顺利也指出:“由于城市的发展,污染比较严重,所以城市的空气当中含有的颗粒物比周边要多,这种情况也增加了降水的凝结核,所以城市的降水就要高于周边的地区。”
此外,“钢筋水泥森林”密度增大,又会使风速减小,阻碍了降水系统的移动,强雨带等天气系统在经过城市上空时,总是不得不驻足,停留的时间比空旷的郊区要长。这些因素综合起来,就使城市比周边郊区降雨强度高、雨量大,形成了城市“雨岛”。
“近年来,北京城区降水量大于郊区平原的趋势日趋明显。自上世纪90年代以来,城区年降水比郊区多60毫米,相当于每年多了一场暴雨雨量。”刘延楷指出。
江西新余
2010年5月13日
城市化带来的种种不利影响,再加上排水系统本身的缺陷,面对大雨,中国城市往往是经不住考验的。
江西新余暴雨造成交通要道严重积水,立交桥下的汽车遭遇了灭顶之灾,车主在救援人员的帮助下正沿着梯子向安全地带转移。
摄影/云剑
管网按什么标准设计,说到底还是经济问题
“除了这些因素,我们的管网本身是否也存在着一些问题呢?”我继续追问。
“我们的管网是有些问题。比如管网老化、堵塞,维护不力。管道中经常会有垃圾堆积,一旦暴雨来临,排水泄洪功能将受到严重影响。”郑兴灿说。
河南郑州
2011年7月26日
大雨后河南郑州黄河路立交桥下积水淹没了路面,无法行驶的汽车横七竖八地停在路上,任由着“波涛”的冲刷。摄影/王春胜
这种情况很常见,我也不止一次看到有人随手就把垃圾丢到污水井口或雨水箅子里。我曾经特意观察过一个打开的雨水口,结果在里面看到了树叶、塑料袋、啤酒瓶盖、烟头、一次性筷子、剩饭剩菜……甚至还有一只破袜子。垃圾的种类五花八门,简直是只有想不到的,没有找不到的。这样的雨水口能指望它在暴雨时发挥迅速排水的作用吗?2009年年底一份调查也显示,北京市近八成的雨水排水管内有沉积物,其中有一半管道的沉积物非常厚。
天津
2010年7月12日
天津城区多处地段内涝积水严重,天津的司机们都体会了一把拿汽车当冲锋舟开的经历。摄影/程子
“人们热议的管道设计标准偏低这个问题呢?”
“这个问题说到底其实是个经济问题,标准提高一点,建设费用就会增加几倍,而高标准下建成的排水设施,却在大部分时间内是用不上的。比如说把管道设计成能抵御10年一遇的暴雨,很有可能就意味着3650天中它只有一天会满负荷运行,其他3649天都是闲置的,你很难说这个钱花得到底值不值。过去我们的经济条件不行,所以设计标准比较低。如果经济条件好了,建设高标准的排水设施当然是有利于减轻城市内涝的。北京就正在进行排水管线的改造。”
这项2011年开始的北京中心城区排水管线改造工程,计划总投资21.2亿元,通过改造,北京城区道路将从可以抵御1年一遇暴雨,提高为抵御3年一遇暴雨,达到全国最高水平。而这一标准距美国、日本等发达国家抵御5年甚至10年一遇暴雨的设计标准,还有很大的差距。
山西省大同市的某一新修路段正在铺设雨水管道,从图上可以看到,众多横过的管线给雨水管的铺设安装造成了很大的影响。在中国,地下的不同管线往往分属于不同的管理部门,在施工、维护方面也存在着各行其事的凌乱局面,相互之间每每造成很多困扰。摄影/白再洁
“我们应当牢记整个城市是一个整体,排水网络也应该是一个整体。在应对雨洪时各方面的调度、应对协调一致,才能发挥最佳效果。”郑兴灿强调道,“就拿城中的河道来说吧,在大雨时,出于排水考虑应当加大排入河中的水量。但实际上,很多时候通向下游河道的排水口在大雨时反而会被人为关闭,因为来不及处理的雨污水会污染水体。下游的排水口堵了,上游城市里的水当然就排不出去。”
2005年,上海临港新城供水系统和污水处理系统一期工程,工人正在大口径的混凝土管道中施工。和其他一些大城市相比,每当暴雨、台风袭来时,上海中心城区局部内涝虽时有出现,但受灾程度相对较小。这与上海积极对地下管网进行改建,在此方面有着高达十数亿元的财政投入密不可分。
摄影/一水
应对雨洪,中国古人与发达国家的最新理念不谋而合
2011年6月23日北京大雨,我特意赶到故宫,想亲眼去看一看传说中“千龙吐水”的奇观——在太和、中和与保和三大殿矗立的三层台基上有一个个石雕龙头,这些看似装饰品的龙头,实际的功用却在于排水。龙头的两唇之间都钻有圆孔,与台基周边的孔道相通。由于台面的设计是中间高于周边,每当雨天,落在台面上的雨水自然就都流向地势低的四周,从龙口中排出。“大雨如练,小雨如柱,千龙吐水。”前人曾经这样形容。遗憾的是,当天这样的奇观并没有出现,而建成500多年来一直没有淹水记载的故宫,太和殿广场上竟然汪洋一片。我突然有些惶恐,难道这些古代排水杰作也应对不了今天的降水了?还好,另一位去太庙考察的同伴带来了好消息:太庙的大殿、广场都没有积水,只有靠南侧的深石槽沟有积水,溢出槽沟的积水只到墙角,高出地面只有一指。事后,我找到了故宫积水的答案:太和殿广场经过大修,古代砖块夹泥组成的透水地面已经被硬化了,而台基上那些吐水的龙头,排水孔道很多都已被堵塞。不知我是该为古人的排水智慧欣慰,还是该为今人的改造而叹息。
雨洪利用,把雨水作为一种宝贵资源,以解决城市化带来的一系列水资源问题,是应对城市暴雨的最新理念。图为一种新型的雨水排放系统,它通过透水广场、透水路面、下凹绿地和设置于其下的蓄水池,在雨水一落入地面时就进行收集和储存,保证尽可能多的雨水得以下渗,大大减少因城市化而增加的暴雨径流量,延缓汇流时间,对防治城市内涝起到重要作用。而雨水通过地下蓄水池和过滤池的活性土壤层与碎石粒隙下渗,水质可得到净化作为饮用水源,又可以及时补充地下水,防止地面沉降,可以使城市水文生态系统得到良好循环。绘图/赵梦莎
其实,中国古代有许多排水经验都值得我们现在参考和借鉴。
中国古代城市中,多有河流、湖泊相伴,它们既是方便的水源,又是宜人的水景,还可在暴雨倾盆时发挥排水、蓄洪的功效。这对于只注重技术手段和工程设施来防涝排水的现代城市,无疑是一个重要的启示。
中国古代院落中,透水地面的比例大多保持在80%以上,院落中还往往修筑一个或几个人工挖掘的水池或池塘,这样下雨时不至于积水,干旱时也不至于缺水,这样的设计和布局非常值得我们现在建设住宅小区时借鉴。
中国古代园林中,绿地几乎都是下凹式的,与现在我国常见的高台式绿地不同,下凹式绿地在雨天可以充分接纳地表径流,涵蓄降水。北京大学建筑与景观设计学院院长俞孔坚认为:“如果所有绿地能比地面低20厘米,城市绿地就可以承担起滞洪的作用,那么暴雨积水问题就能基本解决。”
与中国古代的这些设计思想不谋而合,现在许多发达国家的城市也开始注重用蓄水的方式来应对雨洪,并利用雨水资源来补充地下水了。环境教育学者李皓指出:“西方那种老式的修筑体量巨大的下水道,将雨水径流直接排入河道的方法,现在已经不提倡了。因为雨水中的污染物会严重影响河流水质与生态环境,而大量雨水被排走也会导致城市的地下水得不到补给。雨水是甘露,是老天爷给大地的水资源,应当设法留住。将雨水存起来,成为有利于城市发展的水资源,这就是发达国家城市应对雨洪的最新思路。”
现在中国城市排水管网建设中,一种新型的“箱涵式”雨水管正在被越来越多地使用。这种排水设施由钢筋混凝土浇铸而成,内部空间宽敞,储水量大,对城市防洪排涝将会起到非常积极的作用。摄影/白再洁
现有条件下,我们就真的无法应对城市暴雨吗
在旧的排水系统改造没来得及完成,良好的城市水文生态系统尚未建立的情况下,依靠现有排水系统,我们就真的不能应对城市内涝吗?从北京面对2011年的“6·23”、“7·24”两次暴雨考验时,交出的不同答卷上,我们可以找到一些答案。
“6·23”暴雨,北京市气象台的雨情统计,截至6月24日6时,全市平均降雨量48毫米,北京全城交通瘫痪;“7·24”暴雨,北京市气象台的雨情统计,截至7月25日6时,全市平均降雨量60毫米,降水量为13年之最,事后北京报纸上登出“再迎大暴雨北京没咋地”的标题。相隔不过一个月,在此期间城市建设、排水管网都不曾发生重大的改进,为什么结果却如此不同呢?
原因其实很简单,预警及时,行动得力。北京市气象局提前3天发出预警,当天的防汛指挥中心市长亲自坐阵,相关政府部门联合行动,5000余名干部职工一起动员。北京水务局事后总结了当时的应对状况:
交管局:启动雨天一级上勤方案,全市部署警力4900人,在立交桥区、易积滞水点指挥和疏导交通。
市排水集团:启动一级响应,出动1590余人,防汛设备和车辆260余台套。全市72座泵站启动排水,共排水16.7万方。
首都机场:启动了汛情蓝色预警保障机制,出动人员325人,巡查车辆71辆。
市住建委:出动3200余人,雨中巡查,抽排院落积水,苫盖漏雨房屋。
公联、首发等道路管养单位:出动抢险人员4000余人,抢险巡查车辆570余辆;公交企业出动1000余人,救援车辆60余辆;轨道交通运营企业出动3600余人,向乘客发放一次性雨衣4500余件。
……
面对这样的豪华阵容,我想,暴雨有知,也是要打怵的吧?
本文选编于《中国国家地理》2011年第09期,撰文/晓慧 摄影/孟庆然 等,责任编辑/张璇 图片编辑/王彤。如果你喜欢这篇文章就请转发到朋友圈吧!
来源:《中国国家地理》