投了幾百億的香港城市排水工程長(zhǎng)啥樣？
香港資訊·本期導(dǎo)讀
暴雨中的香港，需要?jiǎng)澊习鄦幔?/span>
入汛以來(lái)，N個(gè)省不少區(qū)域已成“澤國(guó)”。其中武漢暴雨持續(xù)多日，在昨晚一場(chǎng)強(qiáng)暴雨過(guò)去之后，整個(gè)城市變成了這樣：
作為一個(gè)經(jīng)歷過(guò)1998年洪水且當(dāng)時(shí)就身在武漢的小編，看到武漢這個(gè)樣子仿佛瞬間回到了18年前。
這幾天很多媒體的報(bào)道回憶起了18年前的那場(chǎng)災(zāi)難，同時(shí)，也提到了武漢市有關(guān)部門(mén)在2013年宣稱(chēng)的“投130億改造排水，3年后不怕大暴雨”的舊聞。
即便武漢的本地報(bào)紙解釋說(shuō)這130億目前只投入了40億，而且已經(jīng)在市中心區(qū)初見(jiàn)成效，但是更多聲音認(rèn)為，“1998年的那場(chǎng)滔天巨流，留給我們的教訓(xùn)還不足夠。”
回過(guò)頭來(lái)聊聊香港吧。
上圖是小編7月6日早上拍的照片，行人打著傘，天上下著雨，而且這一陣陣的大雨也持續(xù)好幾天了。
香港平均年降水量2400毫米，每到夏季香港的降水開(kāi)始增多，再加上此時(shí)臺(tái)風(fēng)侵襲所可能帶來(lái)的風(fēng)暴潮，香港同樣時(shí)刻面臨著城市排水排洪的壓力。
1966年6月12日，香港發(fā)生雨災(zāi)，曾錄得一小時(shí)內(nèi)高達(dá)108.2毫米的雨量紀(jì)錄，導(dǎo)致64人喪生，2500多人無(wú)家可歸，造成經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)5000萬(wàn)港元。
事實(shí)上，歷史上的香港，曾經(jīng)多次被暴雨“沖傷”，山洪、泥石流等等災(zāi)難都曾經(jīng)在香港發(fā)生過(guò)。自1883年香港天文臺(tái)成立以來(lái)，所記錄到的最嚴(yán)重的災(zāi)害曾造成156死117傷，那是一次因?yàn)楸┯陮?dǎo)致山體滑坡而釀成的慘劇。
不過(guò)近30年來(lái)，香港因暴雨所帶來(lái)的災(zāi)難損失越來(lái)越少，而香港的城市渠務(wù)管理經(jīng)驗(yàn)也常被人借鑒。
香港的地下雨水管道
香港跟“水”相關(guān)的部門(mén)有兩個(gè)。一個(gè)叫水務(wù)署，一個(gè)叫渠務(wù)署。前者主要負(fù)責(zé)香港水資源的發(fā)展和管理，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是負(fù)責(zé)供水；后者顧名思義就是負(fù)責(zé)城市蓄洪排洪以及污水處理等工作。上圖這個(gè)大大的雨道便是由渠務(wù)署負(fù)責(zé)。
渠務(wù)署的前身是在1890年于香港成立的渠務(wù)辦事處，當(dāng)時(shí)隸屬于香港政府的工務(wù)局。1989年9月1日，渠務(wù)署正式成立。如今，渠務(wù)署隸屬于香港特區(qū)政府發(fā)展局。
兩年前，香港傳真小編有幸在時(shí)任渠務(wù)署署長(zhǎng)鐘錦華的帶領(lǐng)下參觀了位于香港荔枝角的一處雨水排放系統(tǒng)，非常震撼：
香港的地下世界
香港林立的高樓組成了香港獨(dú)特的城市景觀，但如果你鉆到香港的地底下去看看，會(huì)發(fā)現(xiàn)另外一個(gè)世界。
雨水排放隧道
香港的雨水排放隧道為香港雨水排放計(jì)劃中的重要組成部分。它直接關(guān)系到香港在遇到暴雨時(shí)城區(qū)中的水浸情況。
這是香港荔枝角的雨水排放隧道。
建設(shè)中的雨水排放隧道。
而在香港眾多的雨水排放隧道中，工程最大的當(dāng)屬“港島西雨水排放隧道”。這條隧道于2012年建成，渠務(wù)署耗資34億港元興建。
這條隧道有多長(zhǎng)？
根據(jù)渠務(wù)署的數(shù)據(jù)顯示，該隧道主隧道全長(zhǎng)11公里，直徑為6.25米至7.25米，進(jìn)水口有足足34個(gè)！下圖最下面那條黃線(xiàn)便是這條隧道，簡(jiǎn)直跟現(xiàn)在的港島地鐵線(xiàn)差不多長(zhǎng)了！
這條沿山脊建設(shè)的排雨隧道的特點(diǎn)在于，可以提前將雨水從山上攔截，然后通過(guò)隧道直接排進(jìn)大海。渠務(wù)署介紹說(shuō)，整條雨水排放隧道可截取港島北部約三成的降雨量，足以應(yīng)付港島北五十年一遇的暴雨，大大紓緩中環(huán)、金鐘，灣仔及銅鑼灣一帶的水浸問(wèn)題，整個(gè)港島區(qū)的防洪能力也能相應(yīng)提升。
蓄洪池
雖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氣，城市也難免遭殃。為了解決城市排水系統(tǒng)可能超負(fù)荷運(yùn)作的問(wèn)題，渠務(wù)署決定在香港興建幾個(gè)蓄洪池，以作為緩沖之用。上個(gè)圖解釋一下：
可以看到，當(dāng)暴雨來(lái)臨時(shí)，部分雨水從一開(kāi)始就被截流了，經(jīng)過(guò)主隧道排進(jìn)大海；市區(qū)內(nèi)的雨水則通過(guò)市區(qū)排水系統(tǒng)排出，而蓄洪池的作用就是防止在排水壓力過(guò)大時(shí)，造成地面水浸。
香港跑馬地馬場(chǎng)
上圖是香港跑馬地馬場(chǎng)，相信不少朋友都熟悉這塊地方。但是你可能不知道，這塊場(chǎng)地的下頭的一部分居然被挖空了！而被挖空的地方，便是跑馬地蓄洪池 ↓
來(lái)看看示意圖：
這是香港眾多地下蓄洪計(jì)劃的其中之一——跑馬地地下蓄洪計(jì)劃（Happy Valley Underground Stormwater Storage Scheme），容量為6萬(wàn)立方米，差不多有24座標(biāo)準(zhǔn)游泳池那么大！該計(jì)劃2012年開(kāi)始執(zhí)行，直到2015年已經(jīng)完成第一期的工程，耗資10億港元。
這是香港另一處蓄洪池——大東坑蓄洪池。
香港“水浸黑點(diǎn)”的監(jiān)測(cè)
我們看到，香港的城市排水和蓄洪工程正在不斷完善，但是，該在哪里建，建多大，依據(jù)是什么？
多年前，香港上環(huán)永樂(lè)街是一個(gè)逢雨必淹的水浸黑點(diǎn)
事實(shí)上，香港政府一直在不斷分析和監(jiān)測(cè)香港各處的情況。其中對(duì)于水浸黑點(diǎn)的監(jiān)測(cè)起到了很大作用。
早在1995年，香港政府就開(kāi)始對(duì)香港各處曾經(jīng)因暴雨造成的水浸處進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。一方面，對(duì)水浸之處進(jìn)行搜集和記錄有利于對(duì)癥下藥，進(jìn)行城市排水工程的改善，另一方面，可以從長(zhǎng)遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)這些改善工程的成效。
于是你可以從表中看出，這20年間，雖然香港的高樓大廈越起越多，城市水浸風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大，但是香港水浸黑點(diǎn)卻越來(lái)越少！
到了今天，香港的水浸黑點(diǎn)只剩下這么多了：
一共只有8處，而且已經(jīng)沒(méi)有嚴(yán)重水浸黑點(diǎn)了。
長(zhǎng)遠(yuǎn)措施
香港在城市排水工程建設(shè)上，不光是建設(shè)雨水排放隧道和蓄洪池，比如緊急事故處理中心的啟動(dòng)、河道治理、生態(tài)建設(shè)以及對(duì)市民的宣傳教育同樣是重要的部分。值得注意的是，2016年3月22日，香港特區(qū)政府渠務(wù)署署長(zhǎng)唐嘉鴻在傳媒簡(jiǎn)報(bào)會(huì)上說(shuō)，香港要利用好已有的綠化資源，將香港打造成“海綿城市”。
從曾經(jīng)一遇暴雨就遭殃，到現(xiàn)在不斷完善的城市雨水排放基建和制度，香港走過(guò)了二三十年時(shí)間，為此投入的資金達(dá)數(shù)百億。然而即便是這樣，香港的城市雨水排放系統(tǒng)仍有很大的提升空間。
正如香港特區(qū)政府渠務(wù)署在自己的網(wǎng)站上所說(shuō)，“在我們不斷努力下，水浸的風(fēng)險(xiǎn)已大大減低，但仍然不能完全消除。”然而他們的抱負(fù)和使命卻一直沒(méi)有改變——為香港提供世界級(jí)的污水和雨水處理排放服務(wù)，以促進(jìn)香港的可持續(xù)發(fā)展。
中國(guó)的下水道，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市的發(fā)展
夏季，在一場(chǎng)場(chǎng)暴雨的洗禮下，武漢、杭州、北京……相繼變成了“水城”。由此，在中國(guó)長(zhǎng)久以來(lái)被忽視的城市下水道，突然變成了人們目光的焦點(diǎn)。中國(guó)的城市下水道現(xiàn)狀如何？它們?cè)诔鞘袃?nèi)澇中扮演了怎樣的角色？城市內(nèi)澇的背后隱藏著怎樣的地理原因？面對(duì)內(nèi)澇的威脅，今后的城市究竟應(yīng)該何去何從？
大雨后的街道一片積水，本應(yīng)該在此時(shí)承擔(dān)起排水重任的下水道，卻發(fā)揮了完全相反的作用——積水回流，從管道口噴涌而出，濺起了半米多高的泥漿。這樣的場(chǎng)景并不罕見(jiàn)，在中國(guó)的大中小城市中你都可能看到。攝影／范永松
在中國(guó)，沒(méi)有“下水道”只有“污水管網(wǎng)”
雨噼噼啪啪地落在水泥地面上，激起一朵朵水花，馬路邊迅速匯集起一片積水，人行道上印著“污”字的井蓋在雨水的沖洗下反倒比平日要干凈幾分。又是一場(chǎng)急雨。
一陣電話(huà)鈴打破了單調(diào)的雨聲，是《中國(guó)國(guó)家地理》雜志的編輯：“我們想做一篇關(guān)于城市下水道的報(bào)道，你有什么好的建議嗎？”
“‘下水道’？你是說(shuō)‘污水管網(wǎng)’吧？”
“我是指排雨水的，和污水沒(méi)什么關(guān)系吧。你知道今年下大雨許多城市都被水淹了……”
“那就是‘污水管網(wǎng)’。”我肯定地說(shuō)，又帶了幾分戲謔，“嚴(yán)格地說(shuō)，在中國(guó)，沒(méi)有‘下水道’，只有‘污水管網(wǎng)’。”
北京
2011年6月23日
作為中國(guó)的首都，北京也沒(méi)有逃脫在大雨中水淹全城的命運(yùn)，路面積水影響了車(chē)輛通行，造成全市大范圍的交通擁堵。
攝影／銘瑄
“下水道”這個(gè)詞其實(shí)是日語(yǔ)舶來(lái)詞，在漢語(yǔ)中本沒(méi)有這種說(shuō)法。“下水”二字表明在功能上它是用來(lái)收集和排放城市生活污水、工業(yè)污水、大氣降水和其他棄水的；而“道”字，則準(zhǔn)確描述了以巴黎、東京為代表的“地下廊道式”城市排水設(shè)施。這樣的排水廊道往往深埋在地面幾十米以下，有著巨大的物理空間。例如巴黎的下水道是在地面50米以下，寬逾5米；東京的下水道是在地面60米以下，宏大之處不亞于一座宮殿。而我國(guó)城市中普遍采用的是“地下管網(wǎng)式”排水設(shè)施，在較淺的地下埋藏著口徑多在一米左右的排水管，實(shí)在是當(dāng)不起這個(gè)“道”字的。
為什么我國(guó)會(huì)采用“地下管網(wǎng)式”排水設(shè)施呢？這要從上世紀(jì)50年代說(shuō)起。
歷史上，中國(guó)城市多采用明渠和暗溝相結(jié)合的排水系統(tǒng)，新中國(guó)剛成立時(shí)，這些排水溝渠大多因年久失修，淤塞嚴(yán)重，明溝和水塘更是垃圾堆積、污水四溢。不僅不能滿(mǎn)足城市排水的需要，還造成了許多環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。新中國(guó)的締造者們?cè)诔鞘薪ㄔO(shè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)是一片空白，于是一面開(kāi)展“愛(ài)國(guó)衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行填溝修塘，一面積極學(xué)習(xí)建設(shè)城市排水系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，而學(xué)習(xí)對(duì)象毫無(wú)疑問(wèn)就是“蘇聯(lián)老大哥”了。北京、廣州、沈陽(yáng)、天津、武漢一批重點(diǎn)城市和新興工業(yè)城市，在蘇聯(lián)專(zhuān)家手把手的指導(dǎo)下建設(shè)起了現(xiàn)代化排水工程，蘇聯(lián)的“地下管網(wǎng)式”排水設(shè)施被全盤(pán)復(fù)制到了中國(guó)。
這樣的排水管道，設(shè)計(jì)偏保守，小口徑的排水管承載能力也有限，很難應(yīng)對(duì)大流量的來(lái)水。蘇聯(lián)位于高寒地帶，大部分地區(qū)降水較少（莫斯科的年平均降水量為582毫米，列寧格勒為585毫米），這個(gè)問(wèn)題并不凸顯，但在我國(guó)就大不一樣了，我國(guó)秦嶺淮河以南的廣大地區(qū)年降水量都在800毫米以上，廣州更是高達(dá)1600毫米。
此外，我國(guó)的城市排水系統(tǒng)建設(shè)還存在著另外一個(gè)問(wèn)題——“重污水，輕雨水”。留心觀察一下身邊，你會(huì)發(fā)現(xiàn)井蓋上印著“污”字的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于印著“雨”字的，因?yàn)榇蟛糠殖鞘袥](méi)有專(zhuān)門(mén)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處理技術(shù)的研究，而對(duì)城市排水管網(wǎng)領(lǐng)域關(guān)注不足，所以從事排水工作的人們，在提到城市排水時(shí)一般都會(huì)脫口而出“污水管網(wǎng)”四個(gè)字。所以在我看來(lái)，中國(guó)大部分地區(qū)都是只有“污水管”而沒(méi)有“下水道”的。
在中國(guó)真正稱(chēng)得上“下水道”的，就只有100多年前德國(guó)人在青島修筑的那部分了。這部分下水道最高處可以達(dá)到2.5米以上，寬度在3米左右。下水道的拱壁上每隔幾米便有一條直徑三四十厘米左右的水管，有的在兩側(cè)，有的就在頭頂上方。攝影／李雋輝
在中國(guó)，想看到真正的“下水道”，就只有青島德國(guó)人修筑的那部分了。十幾年前祁紅波曾在青島做下水道修理工，用他的話(huà)說(shuō)：“（在青島）我真的相信路面一個(gè)城市，路下一個(gè)城市。我們做完工，就可以直接從下水道走回去，很快的。”后來(lái)他又在深圳做下水道修理工。同樣是從一個(gè)漁村起步，深圳的城市建設(shè)要比青島晚100多年，但比較二者的下水道，祁紅波認(rèn)為：“深圳還要學(xué)習(xí)。”
在下水道的一個(gè)節(jié)點(diǎn)處，一個(gè)6級(jí)臺(tái)階將下水道分成了兩層，上下兩條下水管的落差非常大，而左右兩側(cè)還各有一條寬約一米的下水管，整個(gè)節(jié)點(diǎn)空間寬闊，猶如一座地下房屋。攝影／李雋輝
消失的湖泊——沒(méi)有地方去，水自然會(huì)泛濫
“其實(shí)從排水設(shè)施本身來(lái)看，‘管網(wǎng)式’并不比‘廊道式’差。只要設(shè)計(jì)合理，調(diào)度得當(dāng)，它們都可以發(fā)揮出很好的排水作用。”國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心總工程師鄭興燦說(shuō)，“關(guān)注城市排水問(wèn)題，不能光盯著排水管道，許多問(wèn)題不是出在管道上，而是出在城市本身。”
在他看來(lái)，在城市的高速擴(kuò)張中，不斷被填埋擠占的湖泊河道和面積越來(lái)越大的硬化地面，比排水管網(wǎng)本身對(duì)城市內(nèi)澇的影響要更大。
武漢水務(wù)局的資料顯示，上世紀(jì)50年代初，武漢市主城區(qū)尚有湖泊59個(gè)，水面面積273平方公里，到現(xiàn)在中心城區(qū)湖泊數(shù)量?jī)H為38個(gè)，水面面積約122平方公里，縮減了一半還多。本來(lái)可以被這些天然湖泊調(diào)蓄的降水，如今已經(jīng)無(wú)處可去。
“古人說(shuō)：水滿(mǎn)自溢。沒(méi)有地方去，水自然會(huì)泛濫。”華南理工大學(xué)建筑學(xué)院教授吳慶洲表示，在他的著作《中國(guó)古代城市防洪研究》一書(shū)中，他把“蓄”列為古代城市防洪的重要方略之一，“調(diào)蓄系統(tǒng)乃是城市防洪系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，它由城市水系的湖池河渠組成。在城外洪水困城，城內(nèi)積水無(wú)法外排時(shí)，古城調(diào)蓄系統(tǒng)的蓄水能力對(duì)避免內(nèi)澇之災(zāi)具有決定性的作用。”
2011年6月24日，我去武漢出差，雖然沒(méi)有趕上6月18日“到武漢去看海”的機(jī)會(huì)，但是一場(chǎng)大雨還是讓我在武漢的主干道雄楚大道上，看到了一片汪洋的景象。路邊豎立著的“前方漬水，車(chē)輛繞行”的指示牌，許多車(chē)輛擁堵在一起，不遠(yuǎn)處的涵洞下有一輛淹沒(méi)了大半的大型混凝土攪拌機(jī)，據(jù)我目測(cè)當(dāng)時(shí)的淹水高度已經(jīng)接近2米。一位住在附近的老人對(duì)我說(shuō)：“這里一下雨就會(huì)漬水，這幾年政府已經(jīng)投入了1億多元來(lái)改造排水設(shè)施，是有些效果，但根治不了的。為什么？因?yàn)檫@里本來(lái)就該是湖！這段路是填了南湖造起來(lái)的。”一位細(xì)心的武漢網(wǎng)友也發(fā)現(xiàn)了同樣的事實(shí)，他比較了不同時(shí)期的武漢地圖，指出淹水處大多地勢(shì)低洼——那些地方原本也都是湖。
普通人都一清二楚的道理，城市的管理者們難道會(huì)不知道嗎？我想，所有人都是明白的，但是面對(duì)著越來(lái)越緊缺的城市土地資源和不斷上漲的地價(jià)，在一輛輛推土機(jī)向湖泊中傾倒渣土?xí)r，許多人都選擇了沉默。失去了天然湖泊蓄水優(yōu)勢(shì)的武漢，只有在一次次的大雨中，咬牙咽下“內(nèi)澇”這枚大自然回報(bào)的苦果。
北京地下的排水管網(wǎng)到底是什么模樣？和許多人一樣，我們也對(duì)這個(gè)問(wèn)題充滿(mǎn)了好奇，決心在這篇報(bào)道里把它好好展示一下。沒(méi)有想到這個(gè)看似簡(jiǎn)單的想法，實(shí)施起來(lái)卻是那么艱難：北京市排水集團(tuán)的總機(jī)說(shuō)，他們有一個(gè)專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)此事的部門(mén)，并給了聯(lián)系電話(huà)，遺憾的是，這個(gè)電話(huà)撥過(guò)去從來(lái)都是無(wú)人接聽(tīng)；后來(lái)，又幾經(jīng)周折聯(lián)系到了北京市排水集團(tuán)的一個(gè)內(nèi)部人士，結(jié)果他的回答是愛(ài)莫能助，“因?yàn)楝F(xiàn)在是敏感時(shí)期，這個(gè)事情很不好弄”。于是，我們決定自己去拍攝。在拍攝前我們準(zhǔn)備好防護(hù)服、探燈、氣瓶等深入地下時(shí)可能用到的種種設(shè)備，還特意聯(lián)系了水下攝影師，結(jié)果這些全沒(méi)有派上用場(chǎng)。 我們探察了十多個(gè)雨水井、污水井，可它們都異常狹小，只有兩個(gè)能勉強(qiáng)容一人下去，下去后看到的排水管，口徑最大的也不過(guò)20多厘米。
武漢湖泊的命運(yùn)，只是中國(guó)眾多城市湖泊河道命運(yùn)的一個(gè)真實(shí)縮影。無(wú)錫城在新中國(guó)成立后填塞大小水塘近20個(gè)，面積47公頃，填塞舊城區(qū)河道32條，長(zhǎng)31.4公里，使無(wú)錫從罕有洪澇災(zāi)害，變?yōu)橐坏接昙揪鸵鑳?nèi)澇威脅；蘇州城的河道從宋代的82公里，變成現(xiàn)在的35公里；溫州城曾有的60多公里河道，到現(xiàn)在已完全填完……就連被視作城市排水典范的贛州城，原有的百口水塘到現(xiàn)在即將消失殆盡，曾經(jīng)的護(hù)城河業(yè)已被填平，只留下人工排水渠“福壽溝”在雨洪面前獨(dú)立支撐，不知道這座號(hào)稱(chēng)900年不澇的城市，在下一個(gè)十年、百年是否還能繼續(xù)自己的不澇傳奇。
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、滲透的“損失水量”大大減少。從給排水專(zhuān)家周玉文在北京市某小區(qū)所做的實(shí)驗(yàn)中我們看到，降雨1小時(shí)后，新瀝青路面的下滲水量?jī)H有裸露土地面的14%、草地的6%，大部分降雨都轉(zhuǎn)化成了地表徑流。地表粗糙度越高，降雨后地面的匯流時(shí)間越長(zhǎng)。與天然地表相比，人工硬化后的地表粗糙度要小得多，這就使降雨后地面匯流時(shí)間縮短，洪峰在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成。
硬化地面——來(lái)不及滲水，地下排水管再粗也沒(méi)有用
在談到硬化地面對(duì)城市內(nèi)澇的影響時(shí)，鄭興燦說(shuō)：“這是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，以前的雨落到地上就可以直接滲入土里，現(xiàn)在呢，水只能停在地面上，雨下得急了，根本來(lái)不及排，地下的排水管道修得再粗也沒(méi)有用。”
山西太原
2011年7月29日
城市地表被硬化后，雨水不能快速進(jìn)入土壤下層并回灌地下水，而是容易造成地表洪澇。強(qiáng)降雨后的山西太原，硬化的路面上積水嚴(yán)重，路面變成了波濤滾滾的“湖面”。攝影／寅明
自然界中，降落到地面的雨水有一個(gè)向土壤中下滲、補(bǔ)充土壤含水量，然后逐步向下層滲透的過(guò)程。只有降雨強(qiáng)度超過(guò)了土壤下滲能力時(shí)，才會(huì)形成地面積水，然后沿地面向低處流動(dòng)形成地表徑流。在城市里，這一過(guò)程被人為地改變了。
重慶
2007年8月1日
此外，與自然地表相比，硬化后的城市地表粗糙率要小得多，降雨后地面匯流時(shí)間也就隨之縮短，洪峰在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成。于是在一場(chǎng)大雨后，重慶的一處水泥臺(tái)階上，很快形成了一個(gè)小型瀑布。攝影／鄒飛
城市中，人們大量使用水泥、柏油、混凝土等材質(zhì)覆蓋土壤表面，形成了大面積幾乎完全隔水的封閉地表，剩下的少量裸露土壤質(zhì)量也發(fā)生了改變。公路邊的土壤為了提供穩(wěn)定路基會(huì)被壓實(shí)，人行道和綠化帶上的土壤為了景觀等需要會(huì)被壓實(shí)，建筑工地上的土壤因?yàn)槎逊沤ú暮痛笮蜋C(jī)械會(huì)被壓實(shí)，公園、綠地里的土壤由于人為踐踏還是會(huì)被壓實(shí)。中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的張甘霖研究員指出：“土壤具有容納水分的能力，有人形象地稱(chēng)之為‘土壤水庫(kù)’。‘土壤水庫(kù)’的庫(kù)容量是指土壤整個(gè)剖面的有效孔隙之和，是實(shí)現(xiàn)防治洪澇災(zāi)害的重要途徑之一。土壤表層壓實(shí)，結(jié)構(gòu)破壞，孔隙度降低，使得進(jìn)入‘土壤水庫(kù)’的通道受阻，‘土壤水庫(kù)’就不能起到調(diào)蓄的作用�？紫兜臏p少、滲透性能的喪失，也阻斷了雨水進(jìn)入地下，使得地下水得不到補(bǔ)給。”他的合作者楊金玲副研究員則明確表示，這兩年，南京每每遇上暴雨，城市就容易形成洪澇，其實(shí)很多時(shí)候并不完全是市內(nèi)排水工程的不暢通，最大的禍?zhǔn)卓赡苓�是土壤封閉和壓實(shí)，水不能快速進(jìn)入土壤下層并回灌到地下水，而是造成地表洪澇。
北京東直門(mén)外的一個(gè)小區(qū)邊，一條河道被突然截?cái)�，無(wú)法自由流淌的河水變成了一潭死水。為了“城市建設(shè)”的種種需要，為了多“創(chuàng)造”一些土地資源，許多城市水系都無(wú)法逃脫被“腰斬”、“活埋”的噩運(yùn)。
此外，與自然地表相比，硬化后的城市地表粗糙率也要小得多，降雨后地面匯流時(shí)間也就隨之縮短，洪峰在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成，這就更加劇了城市發(fā)生內(nèi)澇的可能。
從1901年到現(xiàn)在，北京的城市水系發(fā)生了重大變化。特別是在1965年—1984年這20年改河時(shí)期，變化最為巨大：作為古都北京重要風(fēng)貌標(biāo)志的護(hù)城河有一半被改成暗河，玉泉水系湮廢，有著850 多年歷史的老蓮花河被埋掉，太平湖等十余座湖泊被填埋。
雨島效應(yīng)——城市比周邊郊區(qū)降雨強(qiáng)度高、雨量大
“氣候條件的變化對(duì)城市內(nèi)澇也有影響。這兩年北京的降雨特性發(fā)生了改變，比如說(shuō)同樣是100毫米的降雨量，以前可能需要一天的時(shí)間來(lái)完成，現(xiàn)在呢，在幾小時(shí)之內(nèi)就要下完。”鄭興燦談到的這種現(xiàn)象和城市的“雨島效應(yīng)”密不可分。
1991年，北京市城鎮(zhèn)用地1602.09平方公里，占北京市總面積的9.8%；2004年，北京市城鎮(zhèn)用地2931.52平方公里，占北京市總面積的17.93%。北京城市擴(kuò)張的規(guī)模和速度一直都在增長(zhǎng)。供圖／何春陽(yáng)
和我們熟悉的“熱島效應(yīng)”類(lèi)似，“雨島效應(yīng)”也是伴隨著城市而生的，特別是在高樓林立、人口稠密的特大中心城市。它的顯著特征就是和周邊的郊區(qū)相比，城市中局部降雨量明顯增加，降雨次數(shù)增加，暴雨和冰雹的次數(shù)也相應(yīng)增加。
原中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水力學(xué)研究所所長(zhǎng)劉延楷教授在2005年時(shí)就提出要對(duì)“雨島效應(yīng)”多加關(guān)注。他是這樣解釋雨島效應(yīng)成因的：城市中林立的高樓大廈就像是“鋼筋水泥的森林”，而隨著“森林”密度不斷地增加，尤其一到盛夏，建筑物空調(diào)、汽車(chē)尾氣更加重了熱量的超常排放，使城市上空形成熱氣流，熱氣流越積越厚，最終導(dǎo)致降水形成。
時(shí)任天津氣象局副局長(zhǎng)的運(yùn)順利也指出：“由于城市的發(fā)展，污染比較嚴(yán)重，所以城市的空氣當(dāng)中含有的顆粒物比周邊要多，這種情況也增加了降水的凝結(jié)核，所以城市的降水就要高于周邊的地區(qū)。”
此外，“鋼筋水泥森林”密度增大，又會(huì)使風(fēng)速減小，阻礙了降水系統(tǒng)的移動(dòng)，強(qiáng)雨帶等天氣系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)城市上空時(shí)，總是不得不駐足，停留的時(shí)間比空曠的郊區(qū)要長(zhǎng)。這些因素綜合起來(lái)，就使城市比周邊郊區(qū)降雨強(qiáng)度高、雨量大，形成了城市“雨島”。
“近年來(lái)，北京城區(qū)降水量大于郊區(qū)平原的趨勢(shì)日趨明顯。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，城區(qū)年降水比郊區(qū)多60毫米，相當(dāng)于每年多了一場(chǎng)暴雨雨量。”劉延楷指出。
江西新余
2010年5月13日
城市化帶來(lái)的種種不利影響，再加上排水系統(tǒng)本身的缺陷，面對(duì)大雨，中國(guó)城市往往是經(jīng)不住考驗(yàn)的。
江西新余暴雨造成交通要道嚴(yán)重積水，立交橋下的汽車(chē)遭遇了滅頂之災(zāi)，車(chē)主在救援人員的幫助下正沿著梯子向安全地帶轉(zhuǎn)移。
攝影／云劍
管網(wǎng)按什么標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，說(shuō)到底還是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題
“除了這些因素，我們的管網(wǎng)本身是否也存在著一些問(wèn)題呢？”我繼續(xù)追問(wèn)。
“我們的管網(wǎng)是有些問(wèn)題。比如管網(wǎng)老化、堵塞，維護(hù)不力。管道中經(jīng)常會(huì)有垃圾堆積，一旦暴雨來(lái)臨，排水泄洪功能將受到嚴(yán)重影響。”鄭興燦說(shuō)。
河南鄭州
2011年7月26日
大雨后河南鄭州黃河路立交橋下積水淹沒(méi)了路面，無(wú)法行駛的汽車(chē)橫七豎八地停在路上，任由著“波濤”的沖刷。攝影／王春勝
這種情況很常見(jiàn)，我也不止一次看到有人隨手就把垃圾丟到污水井口或雨水箅子里。我曾經(jīng)特意觀察過(guò)一個(gè)打開(kāi)的雨水口，結(jié)果在里面看到了樹(shù)葉、塑料袋、啤酒瓶蓋、煙頭、一次性筷子、剩飯剩菜……甚至還有一只破襪子。垃圾的種類(lèi)五花八門(mén)，簡(jiǎn)直是只有想不到的，沒(méi)有找不到的。這樣的雨水口能指望它在暴雨時(shí)發(fā)揮迅速排水的作用嗎？2009年年底一份調(diào)查也顯示，北京市近八成的雨水排水管內(nèi)有沉積物，其中有一半管道的沉積物非常厚。
天津
2010年7月12日
天津城區(qū)多處地段內(nèi)澇積水嚴(yán)重，天津的司機(jī)們都體會(huì)了一把拿汽車(chē)當(dāng)沖鋒舟開(kāi)的經(jīng)歷。攝影／程子
“人們熱議的管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低這個(gè)問(wèn)題呢？”
“這個(gè)問(wèn)題說(shuō)到底其實(shí)是個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)提高一點(diǎn)，建設(shè)費(fèi)用就會(huì)增加幾倍，而高標(biāo)準(zhǔn)下建成的排水設(shè)施，卻在大部分時(shí)間內(nèi)是用不上的。比如說(shuō)把管道設(shè)計(jì)成能抵御10年一遇的暴雨，很有可能就意味著3650天中它只有一天會(huì)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，其他3649天都是閑置的，你很難說(shuō)這個(gè)錢(qián)花得到底值不值。過(guò)去我們的經(jīng)濟(jì)條件不行，所以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較低。如果經(jīng)濟(jì)條件好了，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的排水設(shè)施當(dāng)然是有利于減輕城市內(nèi)澇的。北京就正在進(jìn)行排水管線(xiàn)的改造。”
這項(xiàng)2011年開(kāi)始的北京中心城區(qū)排水管線(xiàn)改造工程，計(jì)劃總投資21.2億元，通過(guò)改造，北京城區(qū)道路將從可以抵御1年一遇暴雨，提高為抵御3年一遇暴雨，達(dá)到全國(guó)最高水平。而這一標(biāo)準(zhǔn)距美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家抵御5年甚至10年一遇暴雨的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還有很大的差距。
山西省大同市的某一新修路段正在鋪設(shè)雨水管道，從圖上可以看到，眾多橫過(guò)的管線(xiàn)給雨水管的鋪設(shè)安裝造成了很大的影響。在中國(guó)，地下的不同管線(xiàn)往往分屬于不同的管理部門(mén)，在施工、維護(hù)方面也存在著各行其事的凌亂局面，相互之間每每造成很多困擾。攝影／白再潔
“我們應(yīng)當(dāng)牢記整個(gè)城市是一個(gè)整體，排水網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)該是一個(gè)整體。在應(yīng)對(duì)雨洪時(shí)各方面的調(diào)度、應(yīng)對(duì)協(xié)調(diào)一致，才能發(fā)揮最佳效果。”鄭興燦強(qiáng)調(diào)道，“就拿城中的河道來(lái)說(shuō)吧，在大雨時(shí)，出于排水考慮應(yīng)當(dāng)加大排入河中的水量。但實(shí)際上，很多時(shí)候通向下游河道的排水口在大雨時(shí)反而會(huì)被人為關(guān)閉，因?yàn)閬?lái)不及處理的雨污水會(huì)污染水體。下游的排水口堵了，上游城市里的水當(dāng)然就排不出去。”
2005年，上海臨港新城供水系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)一期工程，工人正在大口徑的混凝土管道中施工。和其他一些大城市相比，每當(dāng)暴雨、臺(tái)風(fēng)襲來(lái)時(shí)，上海中心城區(qū)局部?jī)?nèi)澇雖時(shí)有出現(xiàn)，但受災(zāi)程度相對(duì)較小。這與上海積極對(duì)地下管網(wǎng)進(jìn)行改建，在此方面有著高達(dá)十?dāng)?shù)億元的財(cái)政投入密不可分。
攝影／一水
應(yīng)對(duì)雨洪，中國(guó)古人與發(fā)達(dá)國(guó)家的最新理念不謀而合
2011年6月23日北京大雨，我特意趕到故宮，想親眼去看一看傳說(shuō)中“千龍吐水”的奇觀——在太和、中和與保和三大殿矗立的三層臺(tái)基上有一個(gè)個(gè)石雕龍頭，這些看似裝飾品的龍頭，實(shí)際的功用卻在于排水。龍頭的兩唇之間都鉆有圓孔，與臺(tái)基周邊的孔道相通。由于臺(tái)面的設(shè)計(jì)是中間高于周邊，每當(dāng)雨天，落在臺(tái)面上的雨水自然就都流向地勢(shì)低的四周，從龍口中排出。“大雨如練，小雨如柱，千龍吐水。”前人曾經(jīng)這樣形容。遺憾的是，當(dāng)天這樣的奇觀并沒(méi)有出現(xiàn)，而建成500多年來(lái)一直沒(méi)有淹水記載的故宮，太和殿廣場(chǎng)上竟然汪洋一片。我突然有些惶恐，難道這些古代排水杰作也應(yīng)對(duì)不了今天的降水了？還好，另一位去太廟考察的同伴帶來(lái)了好消息：太廟的大殿、廣場(chǎng)都沒(méi)有積水，只有靠南側(cè)的深石槽溝有積水，溢出槽溝的積水只到墻角，高出地面只有一指。事后，我找到了故宮積水的答案：太和殿廣場(chǎng)經(jīng)過(guò)大修，古代磚塊夾泥組成的透水地面已經(jīng)被硬化了，而臺(tái)基上那些吐水的龍頭，排水孔道很多都已被堵塞。不知我是該為古人的排水智慧欣慰，還是該為今人的改造而嘆息。
雨洪利用，把雨水作為一種寶貴資源，以解決城市化帶來(lái)的一系列水資源問(wèn)題，是應(yīng)對(duì)城市暴雨的最新理念。圖為一種新型的雨水排放系統(tǒng)，它通過(guò)透水廣場(chǎng)、透水路面、下凹綠地和設(shè)置于其下的蓄水池，在雨水一落入地面時(shí)就進(jìn)行收集和儲(chǔ)存，保證盡可能多的雨水得以下滲，大大減少因城市化而增加的暴雨徑流量，延緩匯流時(shí)間，對(duì)防治城市內(nèi)澇起到重要作用。而雨水通過(guò)地下蓄水池和過(guò)濾池的活性土壤層與碎石粒隙下滲，水質(zhì)可得到凈化作為飲用水源，又可以及時(shí)補(bǔ)充地下水，防止地面沉降，可以使城市水文生態(tài)系統(tǒng)得到良好循環(huán)。繪圖／趙夢(mèng)莎
其實(shí)，中國(guó)古代有許多排水經(jīng)驗(yàn)都值得我們現(xiàn)在參考和借鑒。
中國(guó)古代城市中，多有河流、湖泊相伴，它們既是方便的水源，又是宜人的水景，還可在暴雨傾盆時(shí)發(fā)揮排水、蓄洪的功效。這對(duì)于只注重技術(shù)手段和工程設(shè)施來(lái)防澇排水的現(xiàn)代城市，無(wú)疑是一個(gè)重要的啟示。
中國(guó)古代院落中，透水地面的比例大多保持在80%以上，院落中還往往修筑一個(gè)或幾個(gè)人工挖掘的水池或池塘，這樣下雨時(shí)不至于積水，干旱時(shí)也不至于缺水，這樣的設(shè)計(jì)和布局非常值得我們現(xiàn)在建設(shè)住宅小區(qū)時(shí)借鑒。
中國(guó)古代園林中，綠地幾乎都是下凹式的，與現(xiàn)在我國(guó)常見(jiàn)的高臺(tái)式綠地不同，下凹式綠地在雨天可以充分接納地表徑流，涵蓄降水。北京大學(xué)建筑與景觀設(shè)計(jì)學(xué)院院長(zhǎng)俞孔堅(jiān)認(rèn)為：“如果所有綠地能比地面低20厘米，城市綠地就可以承擔(dān)起滯洪的作用，那么暴雨積水問(wèn)題就能基本解決。”
與中國(guó)古代的這些設(shè)計(jì)思想不謀而合，現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家的城市也開(kāi)始注重用蓄水的方式來(lái)應(yīng)對(duì)雨洪，并利用雨水資源來(lái)補(bǔ)充地下水了。環(huán)境教育學(xué)者李皓指出：“西方那種老式的修筑體量巨大的下水道，將雨水徑流直接排入河道的方法，現(xiàn)在已經(jīng)不提倡了。因?yàn)橛晁械奈廴疚飼?huì)嚴(yán)重影響河流水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境，而大量雨水被排走也會(huì)導(dǎo)致城市的地下水得不到補(bǔ)給。雨水是甘露，是老天爺給大地的水資源，應(yīng)當(dāng)設(shè)法留住。將雨水存起來(lái)，成為有利于城市發(fā)展的水資源，這就是發(fā)達(dá)國(guó)家城市應(yīng)對(duì)雨洪的最新思路。”
現(xiàn)在中國(guó)城市排水管網(wǎng)建設(shè)中，一種新型的“箱涵式”雨水管正在被越來(lái)越多地使用。這種排水設(shè)施由鋼筋混凝土澆鑄而成，內(nèi)部空間寬敞，儲(chǔ)水量大，對(duì)城市防洪排澇將會(huì)起到非常積極的作用。攝影／白再潔
現(xiàn)有條件下，我們就真的無(wú)法應(yīng)對(duì)城市暴雨嗎
在舊的排水系統(tǒng)改造沒(méi)來(lái)得及完成，良好的城市水文生態(tài)系統(tǒng)尚未建立的情況下，依靠現(xiàn)有排水系統(tǒng)，我們就真的不能應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇嗎？從北京面對(duì)2011年的“6·23”、“7·24”兩次暴雨考驗(yàn)時(shí)，交出的不同答卷上，我們可以找到一些答案。
“6·23”暴雨，北京市氣象臺(tái)的雨情統(tǒng)計(jì)，截至6月24日6時(shí)，全市平均降雨量48毫米，北京全城交通癱瘓；“7·24”暴雨，北京市氣象臺(tái)的雨情統(tǒng)計(jì)，截至7月25日6時(shí)，全市平均降雨量60毫米，降水量為13年之最，事后北京報(bào)紙上登出“再迎大暴雨北京沒(méi)咋地”的標(biāo)題。相隔不過(guò)一個(gè)月，在此期間城市建設(shè)、排水管網(wǎng)都不曾發(fā)生重大的改進(jìn)，為什么結(jié)果卻如此不同呢？
原因其實(shí)很簡(jiǎn)單，預(yù)警及時(shí)，行動(dòng)得力。北京市氣象局提前3天發(fā)出預(yù)警，當(dāng)天的防汛指揮中心市長(zhǎng)親自坐陣，相關(guān)政府部門(mén)聯(lián)合行動(dòng)，5000余名干部職工一起動(dòng)員。北京水務(wù)局事后總結(jié)了當(dāng)時(shí)的應(yīng)對(duì)狀況：
交管局：?jiǎn)?dòng)雨天一級(jí)上勤方案，全市部署警力4900人，在立交橋區(qū)、易積滯水點(diǎn)指揮和疏導(dǎo)交通。
市排水集團(tuán)：?jiǎn)?dòng)一級(jí)響應(yīng)，出動(dòng)1590余人，防汛設(shè)備和車(chē)輛260余臺(tái)套。全市72座泵站啟動(dòng)排水，共排水16.7萬(wàn)方。
首都機(jī)場(chǎng)：?jiǎn)?dòng)了汛情藍(lán)色預(yù)警保障機(jī)制，出動(dòng)人員325人，巡查車(chē)輛71輛。
市住建委：出動(dòng)3200余人，雨中巡查，抽排院落積水，苫蓋漏雨房屋。
公聯(lián)、首發(fā)等道路管養(yǎng)單位：出動(dòng)搶險(xiǎn)人員4000余人，搶險(xiǎn)巡查車(chē)輛570余輛；公交企業(yè)出動(dòng)1000余人，救援車(chē)輛60余輛；軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)出動(dòng)3600余人，向乘客發(fā)放一次性雨衣4500余件。
……
面對(duì)這樣的豪華陣容，我想，暴雨有知，也是要打怵的吧？
本文選編于《中國(guó)國(guó)家地理》2011年第09期，撰文/曉慧 攝影/孟慶然 等，責(zé)任編輯/張璇 圖片編輯/王彤。如果你喜歡這篇文章就請(qǐng)轉(zhuǎn)發(fā)到朋友圈吧！
來(lái)源：《中國(guó)國(guó)家地理》
