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      城市內澇 看看國外是如何設計城市排水系統的?

      • 發布時間:2017-10-10 09:39???瀏覽

      雨季之前,各地“發誓”解決城市內澇

       

      近年來,武漢、廣州、杭州、北京等城市頻繁遭遇強暴雨襲擊,引發嚴重內澇,可說是“逢雨必澇,遇澇則癱”。2011年,“到武漢看海”成為了流行詞;2012年,北京“7•21”大雨讓77位市民失去生命。暴雨淹城的景象不斷上演,不少城市管理者也“發誓”解決城市內澇問題。

      武漢在最近兩年的時間里,先后啟動“污水全處理五年計劃”和“排水設施建設三年攻堅計劃”,兩項計劃共將投資逾230億元;北京則在去年年底總結“7•21”暴雨的教訓,并決定要在4年內解決消除城市內澇隱患。

      雨季來臨,武漢、北京、成都……熟悉的城市看熟悉的海

      各地城市管理者在雨季之前的“誓言”無疑是美好的,然而一場大雨還是澆滅了很多市民的幻想。武漢230億元的投資沒有見到效果,反而是武漢三鎮都“水漫金山”,連體育場都變成了游泳池,對此武漢市水務局的解釋是“雨太大”,超過了排水能力??墒?30億的投資又到哪里去了?

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      北京在汛期前曾有新聞說,城區內25個積水點已經修復了20個。然而,不期而遇的一場雨還是讓16條道路斷路,積水路段最深達1米。如果說“7•21”屬于極端天氣,排水設施不能充分應對的話,那么,現在對于普通的一場大雨為何也束手無策了呢?

      短期內,徹底解決城市內澇的確不現實

      前幾年,南京因為內澇也處理過相關的官員,武漢也問責官員,但再遇暴雨,內澇依舊,官員承諾改善之后并無明顯效果?;氐浆F實的角度來說,就算是城市管理者盡全力解決城市內澇問題,想要在短時期內彌補幾十年的欠賬也是不可能的。

      據住房和城鄉建設部2010年對351個城市進行的專項調研結果顯示,2008年至2010年間,全國62%的城市發生過城市內澇,內澇災害超過3次以上的城市有137個。其中57個城市的最大積水時間超過12小時。這么大范圍并且普遍性的內澇,絕對不是官員一個承諾就能治好的。

      城市排水標準落后,建成區改造難度巨大

      不能否認的是,中國城市排水管道設計標準確實落后。目前中國城市雨水管道設計重現期一般采用1-3年,大部分城市普遍采用1年一遇重現期。發達國家雨水管道設計重現期一般略高,如美國居住區2-5年,商業區2-10年;歐盟居住區2年,商業區2-5年;澳大利亞2-10年;日本東京3年,京都、名古屋5年,神戶、川崎10年。

      設計標準偏低,很大程度上是受到蘇聯的影響。中國在1953年至1957年之間將“蘇聯模式”引入城市規劃,國內各城市均采用。當時直接接受蘇聯專家指導城市排水的有北京、沈陽、南京、廣州等大城市,這些城市后來也都成了“內澇”典范。

      如果重建排水系統,難度之大也不可想象。很多歐洲城市,排水系統是先于城市修建。而巴黎的排水系統更是奧斯曼推到巴黎重來修建的結果。而回到中國城市,往往是建成區存在著嚴重的內澇問題,甚至是很多新城區因為設計標準太低而內澇。在這種情況下,無論是經濟成本還是施工難度,都存在著難以克服的困難。

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      一面說要解決城市內澇,另一面卻干著加劇內澇的事情

      除了城市建成區改造難度巨大以外,現有的城市規劃與發展也在不斷地加劇著城市內澇的問題。城市內植被覆蓋率降低,道路“硬化”,使得降水只能通過排水系統排走,土壤本身失去的蓄水能力。

      而更為關鍵的是,城市內自然水系的消失。以武漢為例,武漢市水務局調查數據顯示,上世紀80年代以來,武漢湖泊面積減少了228.9平方公里;近50年來,近100個湖泊人間“蒸發”。若以湖泊平均深度1米計算,被填占湖泊的蓄水容量,高達2.3億立方米,超過2個東湖的容積。

      城市管理者們,一邊對著公眾承諾,改善排水設施,解決城市內澇問題;另一邊卻在城市發展的過程中,不斷地將具有蓄水能力的自然水系消失。這種情況下,即使再先進的排水系統又有多大的作用。

      內澇的根源在于城市生態系統的破壞

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      近些年來城市開發建設速度非???,在整個開發過程中,采用了大量的硬質鋪裝,原來都是農田、林地,現在不是馬路就是屋面,這個就改變了地表的徑流。還有攔水造壩,占用林田,填了好多湖,河道加蓋板,明溝變暗溝,這樣過水能力肯定減小。城市開發建設中有很多破壞山水林田湖的行為,破壞了原來的生態系統,所以就蓄不住水了。城市周圍的濕地可以抵御洪水、調整徑流,改善氣候,也能控制一些污染,但是這些濕地都大量地減少了。城市建設占用了很多土地,建了工業區、開發區,蓋好多房子,全是硬質鋪裝,客觀上影響了很多原始生態的環境。
       

      ★國外城市排水系統★
       

      德國——柏林綜合系統蓄水排污

      柏林的下水管道分為兩種,即污水雨水合流管道和污水雨水分流管道。整個排水系統的目標是既可以防止城市內澇,同時可蓄積雨水,合理利用廢水,節約水資源。

      20160702213416_e50bc21486eb2102b3dadc2ec1e9f3cb_7.jpeg  不過為了以防萬一,柏林全市還有160多個緊急排水口和暴雨溢流口,它們分布在幾條運河邊上。除此之外,整個柏林有1000多個水庫和蓄水池,能夠蓄積90萬立方米的水。當降雨平息后,這些蓄水池多余的水就可以送往污水處理廠進行處理。

      為了防止污水雨水一起排放的合并式下水道在暴雨時溢流,設計者在此類型下水道沿線設立了蓄水和防溢流設施——明溝,明溝被建成模擬天然河道造型,當大雨降臨時,這些明溝就能存儲大量雨水,等到降雨停歇,再通過水泵將這些水抽入污水處理廠進行處理。

      除了在地下設施上下工夫,柏林市政建設者還利用地上景觀減輕排水壓力,將部分公園做成起伏的地形和人工濕地,并鼓勵社區建立利用雨水的景觀和人工湖。
       

      日本——東京 “地下宮殿”吐納急雨

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      19世紀末,人口日益增多的東京因為沒有下水設施引發霍亂,導致5000多人喪生。這推動了東京修建了第一條近代意義的下水設施——神田下水道,此后,東京逐步完善其地下排水設施,從1908年東京公布下水道的基本計劃到1994年,東京地下水道普及率幾乎達到百分之百。目前東京都23個區下水道總長度約1.58萬公里,相當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一個兩層樓的別墅。

      但僅憑下水道,并不能完全解決東京的水患。目前,這一有著1300萬人口的超級大城市應對集中暴雨的“法寶”是“下水道+地下蓄水池”。日本從上世紀80年代初開始運用地下儲水設施來應對集中降雨,公園、小學和家庭等容易積水的地點都建造有不同大小的地下蓄水池。其中最為大型的有四個,其大小可用“宮殿”來形容。

      這種“宮殿”級的地下蓄水池從1980年后開始設計施工。在突降大雨時,如果下水道的水位急劇上升,雨水將自動流入這些巨型蓄水池,以緩解下水道的壓力,防止內澇。而如果雨量減少,下水道水位下降,蓄水池內積蓄的水又將自動回流到下水道。

      急降暴雨時,這些巨大蓄水池能很快“吞掉”大量的雨水,位于東京江東區的一個大型蓄水池一次可存儲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,在東京地區雨水控制設施中,最為著名的還不是市內的蓄水池,而是位于東京外圍琦玉縣春日部市的“東京外圍排水系統”。該系統被稱為世界規模最大,深埋地下五十多米、全長6.3公里。系統由五個巨大的圓柱形蓄水坑、寬度達10米的輸水管道,以及更為巨大的“調壓水槽”構成。該設施也供蓄水之用,59根巨型大柱子,撐起一個巨大的地下空間。面積達13806平方米,長177米,寬78米,高18米。
       

      美國——紐約“愛護”下水道污水必過濾

      33歲的美國探險攝影師史蒂夫·鄧肯日前在紐約下水道中進行了一次探險。

      鄧肯到達的地方,隧道寬敞,水流平靜,好似地下迷宮。那么,這座“地下迷宮”到底是怎樣的?在紐約這個暴雨成性的城市,它是否有足夠的擔當,確保雨水暢通下行,不在路面形成積水?

      關于紐約下水道的江湖八卦,“滿天飛”。

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      據說,神通廣大的忍者神龜就住在紐約下水道里;電影《蝙蝠俠》里的紐約下水道可以集結軍隊……

      另外,紐約有14座污水處理站,每天可以處理13億加侖(約合490萬立方米)的污物和廢水。在污水處理站,污水一開始流過類似巨大金屬梳子的機械過濾屏。過濾屏截留下大的污物,以免它們損壞處理站的設備。然后,初步過濾的污水被引入沉降槽放一兩個小時,淤泥和重物沉降在槽下,輕的物品,比如塑料和油脂,就會漂浮起來。沉積的重物會被進一步分離,各種食物渣子會被直接傳送到垃圾填埋堆。其他的廢水將會經過化學處理,去掉可能攜帶的細菌,然后加入氯氣,排入紐約哈得孫河。

      在沉降槽中截留下來的一些淤泥被轉入巨大的蒸餾器中,高溫烘烤3個星期。在這個過程中,細菌對淤泥進行生物降解活動。最后,大部分干燥的淤泥變成一個個球狀物,被當作生物肥料賣掉。紐約14個污水處理站,每天能生產1200噸生物肥料。
       

      中國——新規劃 “海綿城市”

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      近期,全國多地遭遇暴雨襲擊,很多城市開啟了“看海模式”。誰來拯救城市內澇?在最近一個月的時間里,江西、山東等10余省份召開會議或緊急發文,將希望寄托于海綿城市。

      海綿城市能否擔此重任?2015年4月,財政部、住建部、水利部確定了首批16個海綿城市建設試點。如今一年期滿,在此次暴雨“大考”中,這些海綿城市表現如何?

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      首批海綿城市建設試點分別是重慶、遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、遂寧、貴安新區和西咸新區。對于試點城市的選擇,住房城鄉建設部城市建設司副司長章林偉表示,大部分試點城市都要進行舊城改造,所以要求試點城市結合棚改、危改、舊城改造進行。試點城市具有很強的地域代表性,中部、東部、西部、南部、北部都有,同時包括了不同的城市規模,有直轄市、計劃單列市、省會城市、地級市、縣級市。“16個試點城市基本覆蓋了我國所有類型的城市,其代表性也是為了突出海綿城市建設因地制宜的基本準則。”

      選好了試點,關鍵看落實。為此,2015年4月27日,住房城鄉建設部、財政部、水利部在湖南省常德市組織召開全國海綿城市試點城市建設啟動部署會,16個試點城市負責人及其所在省主管部門負責人、海綿城市建設專家等近400人參加了會議。會上,試點城市負責人分別匯報了海綿城市試點深化方案和三年實施計劃編制情況,有關專家進行了技術指導,各部門提出了具體工作要求。

      據住房城鄉建設部城市建設司水務處副處長牛璋彬介紹,16個試點城市三年實施計劃試點區域總面積為435平方公里,共設置了建筑與小區、道路與廣場、園林綠地、地下管網、水系整治等各類項目3159個,總投資865億元。去年16個試點城市計劃建設項目992個,投資279元。截至目前,已開工建設并形成實物工作量的項目593個,占59.8%;完成投資184億元,占66.1%。部分已經完成的項目在緩解城市內澇、改善城市水環境、創新促進產業發展、社會認可等方面,已經初見成效。
       

      轉載于《中國水網》原標題:城市內澇 且看國人如何借鑒模仿絕地反擊

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