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灵魂拷问:中国城市,如何才能一 “ 涝 ” 永逸?

云消雾散,霁虹当空。前日无数成都人掏出手机,留下了这幕美好。


欣喜之余,他们却难以忘怀前几天的滂沱瀑雨、电闪雷鸣 ——
8月10日-18日,四川盆地中西部累计雨量普遍超250毫米,部分地区达400-600毫米,14个县市日雨量突破同期极值,其中9县市突破历史极值!
8月16日,成都双流区降水量高达415毫米,最大小时降水量92毫米!新疆克拉玛依年均降水量仅百余毫米,相当于双流一个钟头就“用”光人家一年的雨。

8月17日,金堂洪峰流量超8000立方米每秒,百年难遇;18日,四川省防汛抗旱指挥部启动Ⅰ级防汛应急响应,为历史首次 ……


“ 黑云翻墨未遮山,白雨跳珠乱入船。 ” 东坡笔下图景,现在我们也有了4D环绕式体验,只不过听雨的地方不是游船,而是你的房子、车子甚至皮划艇。



雨过天晴,洪涝带来的伤痛却未褪去。

据水利部统计,2006-2017年,全国平均每年有157座县级以上城市被淹或发生内涝。江河洪灾还未统计在内,联合国报告显示:中国年均河流洪水损失总额居世界第一。

△ 暴雨后的四川某县

年年岁岁 “ 海 ” 相似,岁岁年年人不同。两年前UP君就曾撰文一夜成海为哪般?五问成都暴雨做一浅析,而今不禁又要发出 “ 灵魂拷问 ” :逢暴雨便 “ 看海 ” 的顽疾,怎么样才能一 “ 涝 ” 永逸?

我们刚切身经历的城市内涝,其直接原因是降水量过强,超过了排水系统承载极限。那么,症结出在中国城市的排水能力上?
是,但不完全是。
先说对的那一半。首先,国内过去多采用地下管网式排水系统。不同于所谓的 “ 综合管廊 ” ,它只具备排水功能,因而埋地浅、管径基本不超过1米,很多城镇都是按 “ 1-3年一遇 ” 标准设计,少数如北京市中心才能达到 “ 5年一遇 ” 标准。而在欧洲、日本,5-10年一遇只是最低要求。

这是个历史遗留问题。当年新中国技术不发达,排水照搬了苏联模式。老毛子本就抠门,加上气候寒冷少雨(连莫斯科年降水量都只有600-800毫米),设计的管网偏狭窄,放在广州、上海等常年降水量在1000毫米以上的城市,自然难堪重任。

其次在早年建设中,排水管很少做到 “ 雨污分流 ” ,即雨水、污水合用一条管道。因为工业和城市发展,污水管本就压力山大,一旦暴雨突至,积水不说,垃圾污物也随之外溢。(天府三街的朋友应有发言)


不只起点低,中国排水管网的发展也相对缓慢。据《中国城市建设统计年鉴》,截止2018年,全国城市排水管道总长度为68.3万公里,人均约1.37米。而在2014年,德国城市排水管道人均管长就达6.13米,美国更高达6.78米。


中国与几个发达国家的公共下水道长度、渗透率比较
片面追求政绩和城市形象,让某些地方政府 “ 重地面、轻地下 ” :摩天大楼修得很漂亮,对隐蔽性、高投入的排水系统却颇为怠慢。
没有资金支持,管网密度和设计标准很难有质的飞跃。一位某省规划院的朋友爆料,因为预算有限,新管道只能嵌接在旧的排水系统上,越到后面越 “ 积重难返 ” 。

不过,锅也不能完全甩给排水管,毕竟今年的雨实在太—— 大—— 了!


以成都为例,截止8月17日,今年以来降雨量达793.3毫米,较常年多三成;其中8月累计降雨量397.6毫米,较常年同期多2.3倍!全国年累计暴雨日数呈现显著增加的趋势,增加相对速率达4.2%/年。

从概率学意义上讲,近期局部地区降水量的确达到 “ 百年一遇 ” 级别,别说国内,就是欧美 “ 50年一遇 ” 标准的超级管网也将黯然失色。


为何雨越来越“大”?表面上是天灾,实则也应归罪 “ 人祸 ” 。
由于热岛效应,人类活动频繁的城市核心区温度偏高,水汽对流运动强,大量的烟尘颗粒物则易形成凝结,降水频次、雨量往往高于郊区。高低起伏的建筑加剧了空气流动,汽车、工业、空调等的碳排放更促进了这一趋势,形成 “ 雨岛效应 ” 。

对比北京市人口密度地图和某日的降水分布图,其高重叠度便是一种例证。

△ 来源:地理国情监测云平台&中国气象局

当然, “ 一夜成海 ” 的原因不止于此 ——
/ 其一,城市选址

自古埃及以降,人类逐水而居的历史,决定了80%以上的城市位于河湖流域或低洼地带,如中国就有超12亿人生活在长江、黄河、珠江、淮河等流域,特别是武汉,不仅江河汇聚,平均地面高程甚至低于汛期水位。


△ 武汉


包括成都,许多城市过去都是水系密布之地,“占用”了昔日的河道、湖泊,下雨不淹你淹谁?

/ 其二,破坏自然

“ 水能载舟,亦能覆舟 ” ,和平共处倒好,可千百年来,人类在一点点 “ 蚕食 ” 自然,如修坝筑堤、填湖造田。有人统计过,武汉2002年时尚有200余个湖泊,到2012年只剩160多个。

如此一来,这些天然 “ 绿肺 ” 、 “ 绿肾 ” 失去了原有的调蓄功能,难以在暴雨来临时为人 “ 分忧 ” 。


/ 其三,路面硬化

据统计,国内城市不透水地表面积在以年均6.5%的速率增长。这些水泥、柏油路面不能将水吸收到地下,逢雨便表面径流剧增,让城区沦为巨型 “ 浴缸 ” 。

/ 其四,规划失误

专家指出: “ 城市内涝的最大病根,在于城市开发、建设中缺少科学规划。 ”

举个例,巴黎香榭丽舍大道的道旁植被是低于路面的,而许多中国城市将绿化带放在高于路面的位置,也就无法缓解排水压力。

△ 香榭丽舍大道

近几年,某市现代化城区屡屡被淹,一来工业、商业区过度集中,人口车辆汇聚,废气尾气助长雨岛效应;二来排水按重力流设计,河流沟渠水位上涨形成倒灌;三来公园绿地缺失,硬化路面大量存在,导致城市自我调节能力丧失 …… 总而言之, “ 人祸 ” 是多方因素叠加的结果。


有人要问了:造一个巴黎那样的 “ 地下城 ” ,不就能解决问题?

的确,浪漫之都的下水道堪称神仙工程:总长近2400公里,超过其地铁线路之和;平均宽度超3米,能容纳人行走;除了排水设施,还铺设了天然气管道和电缆;每天有120万立方米污水,每年有1.5万亿立方米沉积物从这里排出……为了它,骄傲的法国人还专门开了一个博物馆。

△ 巴黎下水道

伦敦下水道总长也在2000公里以上,被称作 “ 七大工业奇迹 ” 之一,纽约、东京、柏林、芝加哥等超级城市同样拥有庞大的 “ 血液循环 ” 体系。既然 “ 下水道是城市的良心 ” ,那我们是否也应该效仿西方、兴建规模巨大的综合管廊系统?

△ 伦敦下水道漫画

前面提到过,即便是这样优秀的设计,面对超大暴雨也无能为力。2016-2018年,巴黎、伦敦同样年年 “ 看海 ” ,至于日本,涝灾更是家常便饭。

另外,上过中学地理课的朋友应该记得这张图 ——

△ 全球典型城市气候类型比较

欧美大城市多为温带海洋性气候,全年降水分布均匀,修建一座具有持续排水能力的工程是有必要的,虽然初期投入巨大,但长远来看 “ 经济适用 ” 。

而多数中国内陆城市为温带季风性气候,汛期仅有2-3个月。比如北京,全年降水量最多、最少月份相差高达70倍,而伦敦、巴黎不超过4倍。

由于汛期降水量更高,要在北京、成都这类地方打造能与巴黎 “ 旗鼓相当 ” 的综合管廊,成本势必翻倍。重点在于一年中的大部分时间,这样的工程利用并不高,甚至可能长期闲置,属于资源浪费。

再回顾下巴黎下水道的诞生背景:由于病菌通过水源传播,霍乱肆虐,这座城市已到 “ 不破不立 ” 的边缘。奥斯曼摧枯拉朽的改造尽管让之焕然一新,但也将中世纪、文艺复兴时期的建筑遗产付之一炬,后世褒贬不一。

而在伦敦下水道的初版方案(只规划了160公里)出炉时,还因为不(tài)(huā)(qián)遭到否决。可以说不到万不得已,欧洲人也不会决定耗费巨资、去做一件起码在经济上没有立竿见影效益的事。

今日中国、特别是核心城市的城镇化率高于彼时的欧美,建成区基础设施已成型,要钻到地下挖出个新世界,资金投入暂且不论,该拆的要拆,该断的要断,该协调的要协调……特别是做综合管廊,涉及给水、雨水、污水、电力、通信、热力、燃气等方方面面,牵扯的部门和企业太多,利益平衡非常复杂。

“ 尽信书不如无书 ” ,这本“书”过去是苏联,现在则是欧美。城建与政体一样,依样画葫芦并不一定符合国情。至少我们还到非“破釜沉舟”不可的地步 —— 不动 “ 大手术 ” ,依然有 “ 药方 ” 可以开。


/ 第一,优化排水系统

虽然系统的下水道改造可行性有限,但技术性优化势在必行,譬如提高管网标准、普及雨污分流、引入科技智能设备,形成梯度化、标准化的体系。

/ 第二,统筹规划

城市建设不是各自为阵,牵一发而动全身,须从源头上着手,如完善相关法律法规、让防涝治涝在规划中前置。

中国生态城市研究院城镇水务所副所长武俊良表示:

有必要开展全域城市的内涝风险评估和摸底,建立基础设施内涝灾害风险评估和检测体系,实现数字化、智能化和网络化管理,才能对症下药。

/ 第三,改善城市生态系统

巴黎的厉害之处不只下水道,还有周边的森林公园:按每亩林地拦蓄雨洪100立方米计算,其能拦蓄雨洪450万立方米。德国慕尼黑也在扩大沿河滩涂、湿地面积,能在水位上涨时充分减缓压力。

△ 慕尼黑沿河滩涂

因此,我们也可以采用退耕还林、修筑湖泊、整治河道、打造公园等方法改善生态系统,提升城市 “ 韧性 ” 。

/ 第四,降低费效比

城市要具备可持续性,“ 费效比 ” 是必须纳入的参考项。

1935-1947年,巴黎新建了4条排水渠,通过净化站对废水进行处理,一部分排出城市,一部分循环利用,如清洗街道。如何让雨水/污水变废为宝、创造社会价值,是我们要关注的技术难题。

如今国内排水系统的养护维修资金,90%依靠地方财政投入,难以实现有效的定期养护,引入社会资本亦能降低综合成本、提升效率。

/ 第五,打造 “ 海绵城市 ”

所谓海绵城市,其实就是上述措施的 “ 合体 ” ,也是是目前最全面、最系统、最具前景的解决方案之一。

不过自2013年纳入国家战略、开展试点以来,其也暴露出成本高昂、推进缓慢等问题,例如青岛市, “ 海绵 ” 建设费用超过1亿元/平方公里。由于技术不成熟,部分地区实际效果有限,如济南市 “ 海绵城市 ” 2020年控制设计降雨量仅27.7毫米。

在北京大学景观设计学研究院院长、住建部海绵城市专家指导组副主任委员俞孔坚看来,中国的海绵城市应有自己的特点,要适应本土季风性气候,还要从传统农业智慧中汲取养分。他给出了一些观点和探索 ——

/ 立足自然

“ 我们的土地就具备最自然、最绿色的基础设施功能,通过合理规划,对现有绿地、河流、排水管网进行整合,就能形成绿色海绵,缓解城市内涝。 ” 俞孔坚说。他提议恢复自然河道,多建湿地、绿地和公园,通过它们吸纳雨水、净化水质和回补地下水,对城市起到 “ 空调 ” 作用。

/  “ 反规划 ”

意即反身思考、围绕生态安全格局和生态基础设施来进行城市规划,如功能布局要综合考虑,土地须混合使用,不做单一功能的居住区、科技园区或体育园区,减少交通流,让公园绿地均匀分布,弱化因碳排放增加导致的热岛和雨岛效应。

/ 构建海绵系统

就是以建筑、道路、绿地、广场等为载体,采用小微湿地、下沉式绿地、植草沟、透水砖、沙砾铺装乃至 “ 绿色屋顶 ” ,构建一个个小微海绵系统。
俞孔坚为浙江金华设计的燕尾洲公园,就保留了梯田式的原生态河岸,用于雨水的收集和净化:既维护了河岸景观,又有可下渗的沙砾铺装、透水混凝土广场和生态停车场,海绵 “ 弹性 ” 十足。

△ 燕尾洲公园 来源:土人设计网


/ 以 “ 治水 ” 取代单一排水

“ 之前一说到涝,马上就挖地下储水箱、做大水泥管道排水,这就是单一解决问题的思路。 ” 他表示,海绵城市应当 “ 以水治水 ” ,将雨水就地蓄留和资源化利用,提高城市吸水、蓄水、净水和释水的功能,让雨水从过去的“快速排除、末端集中、收纳治污”向 “ 慢排缓释、源头分散、自然净化 ” 转变。


在全国各地陆续 “ 看海 ” 之际,过去饱受洪涝之苦的武汉却受影响不大,原因就在于 “ 海绵城市 ” 的成功实施。

据相关负责人介绍,截止2019年底,武汉海绵城市已扩至123.59平方公里,按照计划,到2030年全市“海绵”比例将增至80%。市区许多小区、街道都铺设了透水材料,配置水泵、蓄水池和下沉绿地。除了工程方面的 “ 小海绵 ” ,山林、河湖等 “ 大海绵 ” 也被纳入规划范围。

△ 武汉

成都的动作也值得关注 ——

/ 一是落地 “ 海绵城市 ” 试点

从2015年起,成都市就树立 “ 小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解 ” 的目标,强调 “ 充分发挥 ‘ 山、水、林、园、田 ’ 生态本底对城市的生态支撑功能,把海绵体建设贯穿于城市规划建设发展的全过程 ” 。

到2018年初,中心城区已建成82个海绵城市建设项目,新增公共绿地34.88万平米,初步形成约122.88万平方公里海绵综合体 ……

/ 二是发展综合管廊

自2016年成为国家地下综合管廊试点城市以来,成都已有20多公里地下管廊建成投运,另有50余条、总长约167公里的管廊在建。

△ 汉州路综合管廊

(来源:成都天府新区综合管廊网站)

设计施工中,其融入了海绵城市理念,如在IT大道地下综合管廊设置雨水排洪舱,金融城地下管廊除了雨水舱还有回用水泵,能对雨水实现收储利用;兴隆湖畔,地下管廊与地上公园成一整体,污水经净化后能被抽取到地面,成为公园景观的一部分。

/ 三是建设 “ 小海绵 ” 和 “ 大海绵 ”

成都近年来的基础设施、公建配套, “ 海绵城市 ” 无处不在。

正在建设的天府国际机场,就将利用机场跑道、楼顶等区域收集雨水,经处理后循环利用,并以新材料进行光伏发电,实现低碳节能。机场附近的莲花水库也被纳入规划,将扩建为约500亩的绿色生态公园湖区。

△ 天府国际机场效果图

作为大运会场馆之一,新都香城体育中心的坡屋顶将以绿化覆盖,同样设计了雨水回收系统,经回收处理后为项目提供喷灌服务。

万众瞩目的东安湖公园,定位为 “ 保障农业灌溉的城市型水库+体现生态修复功能的海绵组合体 ” ,因地就势,蓝绿交织,最大限度保护城市生态系统。

△ 东安湖公园效果图

与武汉一样,这里有微观的 “ 小海绵 ” ,也有中观层面的 “ 大海绵 ” ,构筑城市绿色基底。

/ 四是 “ 公园城市 ”

成都发力打造人城境业高度和谐统一的 “ 美丽宜居公园城市 ” ,与 “ 海绵城市 ” 发展是深度契合的。

全市已累计建成超3689公里 “ 天府绿道 ”(规划总长1.69万公里),串联起生态区、公园、小游园、微绿地等 “ 五级绿化体系 ” , “ 300米见绿,500米见园 ” 场景初步成型。这一 “ 超级海绵 ” 的出现,大幅提升了城市藏风纳水的 “ 韧性 ” 。 

△ 天府绿道掠影(来源:天府新区·公园城市官网)

而在公园城市建设中,以水定人、节能减排、绿色低碳等理念,也与海绵城市相辅相成。特别是提出发展 “ 公园+ ” 新经济、新消费场景,为后者提供了 “ 经济效益/社会效益平衡 ” 的探索与示范。

△ 鹿溪智谷鸟瞰(来源:天府新区·公园城市官网)

又有人要站出来了:既然做了这么多工作,为何还会为洪涝所苦?成都易涝的 “ 体质 ” ,UP君在一夜成海为哪般?五问成都暴雨中已有论述,而尽管初具规模,我们的 “ 海绵 ” 还不足以抵御这次的世纪降雨。

另外诸君可能不知道,巴黎的下水道系统从动工、修缮到基本成熟,前后用了120多年。至于海绵城市建设,很多发达国家用了三四十年才能达到相当水准,纽约至今仍在完善中。

这是一场持久战,怨天尤人、期盼三五年就能一“涝”永逸,不如少开几回车、少用几次空调,为城市尽星火之力。


▼▼▼


洪涝只是冰山一角,背后的全球变暖更让人担忧。

世界气象组织发布的《2015-2019年全球气候》显示:2015-2019年是有记录以来“最热的五年”,自工业化前以来全球平均温度上升了1.1℃。而自1951年以来,中国地表年平均气温每10年上升0.24℃,是世界气候变化的敏感区和影响显著区。


大约2.3亿年前,地球平均温度升高了4℃左右,引发一场持续200万年的暴雨。 “ 卡尼期洪积事件 ” 彻底改变了地貌和生态系统,致使千百万物种灭绝。研究结果表明,二氧化碳的增加的 “ 温室效应 ” 是罪魁祸首。

这与今日情形何其相似!不同的只是我们的 “ 量变 ” 尚未累积到 “ 质变 ” 程度,愈来愈凶狠的降雨就是一种警告。

不禁回想起《流浪地球》中的台词:

“ 最初,没有人在意这场灾难。

这不过是一场山火,一次旱灾,

一个物种的灭绝,一座城市的消失 ……

直到这场灾难与每个人息息相关。 ”

雪崩时,没有一片雪花是无辜。防灾治灾,关键在 “ 防 ” ,拯救未来的药方,就在我们每个人手中。

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