城市排水存在的問題與解決對(duì)策
近年來,我國(guó)大城市為何頻頻遭遇大暴雨?
北京市氣象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)喬林表示,根據(jù)氣象學(xué)家的研究,隨著全球氣候變暖,水循環(huán)發(fā)生變化,大氣環(huán)流出現(xiàn)異常,造成了異常天氣氣候事件不斷發(fā)生的復(fù)雜局面,強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣的頻次、強(qiáng)度有增多、增強(qiáng)的趨勢(shì)。
氣象專家還指出,城市自身也具有“放大”氣象災(zāi)害的作用。研究顯示,當(dāng)城市發(fā)展到一定規(guī)模之后,由于人類活動(dòng)密集,城市下墊面(指與大氣下層直接接觸的地球表面)和地貌的改變,會(huì)使城市局地氣候特點(diǎn)和生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化,使城市氣象災(zāi)害打上人類活動(dòng)的印跡。城市熱島、干島、濕島和雨島效應(yīng)的存在,都與此有密切關(guān)聯(lián)。
暴雨洪澇是城市面臨的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。在城市高層建筑集中區(qū),熱島環(huán)流有利于城市上空的熱對(duì)流發(fā)展,容易引發(fā)暴雨。此外,城市上空排放的大量污染物,有利于凝結(jié)核的形成,可能使城區(qū)降水量比郊區(qū)更多一些。
受災(zāi)損失為何越來越大?
資產(chǎn)和人口高度集中,承受災(zāi)害的脆弱性增大
回顧最近幾年,暴雨似乎頻頻光臨北京:2004年“7·10”城區(qū)暴雨,2011年“6·23”城區(qū)特大暴雨,2011年“7·24”密云、平谷山區(qū)特大暴雨……每一次都造成巨大損失。
此次北京發(fā)生的特大暴雨,降雨總量之多、強(qiáng)降雨歷時(shí)之長(zhǎng)、局部雨強(qiáng)之大都是歷史罕見。暴雨過程導(dǎo)致北京受災(zāi)面積16000平方公里,受災(zāi)人口190萬人,1萬多輛汽車受損,據(jù)初步統(tǒng)計(jì)全市經(jīng)濟(jì)損失近百億元。
有關(guān)專家表示,一方面此次北京特大暴雨的確歷史罕見,另一方面,近年來隨著城市化進(jìn)程的加快,北京市資產(chǎn)和人口高度集中,在基礎(chǔ)設(shè)施條件一定的情況下,承受自然災(zāi)害的脆弱性也在不斷增大,也就是說,同樣的暴雨天氣,在今天造成的影響可能要比10年前更廣泛。
城市排水建設(shè)為何滯后?
投入不足,歷史欠賬多;大部分城市采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下限
據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2010年對(duì)國(guó)內(nèi)351個(gè)城市排澇能力的專項(xiàng)調(diào)研顯示,2008年—2010年間,有62%的城市發(fā)生過不同程度的內(nèi)澇,其中內(nèi)澇災(zāi)害超過3次以上的城市有137個(gè);在發(fā)生過內(nèi)澇的城市中,57個(gè)城市的最大積水時(shí)間超過12小時(shí)。
住建部有關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,近年來城市內(nèi)澇呈現(xiàn)發(fā)生范圍廣、積水深度大、滯水時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),這直接反映出目前城市排水管網(wǎng)覆蓋率、設(shè)施排澇能力偏低等問題。如北京市近10年來,城市建成區(qū)面積增加了一倍,但地下管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)卻沒有跟上,排水管網(wǎng)系統(tǒng)早已不堪重負(fù)。
按照2011年最新修訂的《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,城市一般地區(qū)排水設(shè)施的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期為1—3年(即抵御1—3年一遇的暴雨),重要地區(qū)3—5年。但在實(shí)施過程中,大部分城市普遍采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下限。調(diào)查顯示我國(guó)70%以上的城市排水系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期小于1年,90%老城區(qū)的重點(diǎn)區(qū)域甚至比規(guī)范規(guī)定的下限還要低。比如北京,目前僅有天安門廣場(chǎng)和奧林匹克公共區(qū)的排水管線達(dá)到5年一遇,即滿足每小時(shí)56毫米的降雨量;中心城區(qū)普遍按1年一遇的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。
城市基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期投入不足,歷史欠賬多,也是導(dǎo)致內(nèi)澇頻現(xiàn)的重要原因。據(jù)《2009中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì),用于市政基礎(chǔ)設(shè)施的財(cái)政性資金,僅有4%投入到排水系統(tǒng)建設(shè)維護(hù)中,難以按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)。
中國(guó)水科院防洪抗旱減災(zāi)研究所副所長(zhǎng)向立云還指出,城市蓄水能力下降也是重要原因?,F(xiàn)在城市地面大量硬化,不透水面積增加,同時(shí)為了突出城市景觀,幾乎所有的綠地都高出地面,嚴(yán)重影響城市蓄水。
城市內(nèi)澇如何緩解?
大幅提高管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不現(xiàn)實(shí),重在形成蓄排結(jié)合的防治體系
很多人認(rèn)為只要花巨資完善排水管網(wǎng),就能徹底解決城市內(nèi)澇。對(duì)此,向立云認(rèn)為,把解決問題的希望都寄托在提高標(biāo)準(zhǔn)上并不現(xiàn)實(shí)?!按蠓岣吖芫W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),不僅投入巨大,還會(huì)對(duì)居民生活造成一定影響,而且即便城內(nèi)的排水能力提高了,承接排水的河道能力不足,遭遇強(qiáng)降雨時(shí),城市積水也可能排不出去。因此,提高排水標(biāo)準(zhǔn)更適合應(yīng)用在局部重點(diǎn)地區(qū)。”
“加強(qiáng)城市蓄水設(shè)施建設(shè),形成‘蓄排結(jié)合’的防治體系才是治理城市內(nèi)澇的方向?!毕蛄⒃普f,通過分散式的方法消化降水,有助于減輕排水管網(wǎng)壓力,是治理城市內(nèi)澇的有效手段。“用透水材料替代瀝青水泥,可提高地面滲透率;將城市綠地建成下凹式的,可大量?jī)?chǔ)蓄雨水。城市的露天公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等,可作為有效的臨時(shí)蓄水場(chǎng)所。此外,還可利用房頂、地下蓄水池等滯留雨水?!?
北京等大城市在強(qiáng)化排水能力方面已有了具體設(shè)想。北京提出,“十二五”期間要基本建成雨污分流的排水系統(tǒng);投入21.2億元,對(duì)中心城的排水管線全部實(shí)施更新改造。針對(duì)立交橋下凹橋區(qū)遇到暴雨容易突發(fā)積水的情況,北京市要求,今后在立交橋建設(shè)上盡量減少下挖式設(shè)計(jì),確保在極端天氣下立交橋下不再出現(xiàn)嚴(yán)重積水。
國(guó)外大城市如何排水
(本報(bào)駐外記者劉軍國(guó)、白陽、李志偉、管克江、吳樂珺)
東京:建世界最先進(jìn)排水系統(tǒng)
日本是個(gè)臺(tái)風(fēng)多發(fā)國(guó)家,臺(tái)風(fēng)季節(jié)首都圈地區(qū)也經(jīng)常降暴雨,但東京卻很少出現(xiàn)內(nèi)澇。首先,東京設(shè)有先進(jìn)的降雨信息系統(tǒng)來預(yù)測(cè)和統(tǒng)計(jì)各種降雨數(shù)據(jù),再進(jìn)行各地的排水調(diào)度。其次,暴雨后東京路上不積水得益于人工建造的“川”。類似壕溝的“川”密布東京都,排澇作用非常大,所有細(xì)小水道都通往“川”,再通過比“川”更深更寬的地下水道通入東京灣進(jìn)海。
此外,東京投資2400億日元(約合人民幣200億元),耗時(shí)14年(1992年—2006年)建成了堪稱世界上最先進(jìn)的下水道排水系統(tǒng)——首都圈外圍排水道,整個(gè)排水系統(tǒng)的排水標(biāo)準(zhǔn)是“五至十年一遇”,全長(zhǎng)6.3公里,包含5根直徑30米、深60米用管道聯(lián)通的豎井和1個(gè)調(diào)壓水槽,系統(tǒng)總儲(chǔ)水量達(dá)67萬立方米。
倫敦:河流下方建排水隧道
英國(guó)首都倫敦的排水系統(tǒng)建于19世紀(jì)中期維多利亞時(shí)代,距今超過150年歷史。1865年,倫敦共修建了超過20000公里的排水工程,構(gòu)成了倫敦排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
2007年,倫敦政府投入17億英鎊實(shí)施“泰晤士隧道”方案,即在泰晤士河下方建設(shè)一條長(zhǎng)35公里、最深處達(dá)75米的“深層排水隧道”。隧道將連接34條位于“污染最嚴(yán)重”地帶的下水道,有效阻止未經(jīng)處理的污水在降雨的時(shí)候流入泰晤士河。
2011年,倫敦泰晤士河水務(wù)公司又投資36億英鎊修建一條近40公里長(zhǎng)的超級(jí)污水排水溝,據(jù)稱能有效吸納污水,并能解決泰晤士河100年的污染問題。
巴黎:排水系統(tǒng)復(fù)雜多樣
突如其來的暴雨是對(duì)城市排水系統(tǒng)的重大考驗(yàn)。經(jīng)過100多年的發(fā)展,法國(guó)巴黎的地下排水系統(tǒng)總長(zhǎng)近2400公里,成為世界上排水系統(tǒng)最為復(fù)雜的城市之一。
巴黎的排水系統(tǒng)總體上分為5級(jí)排水管道,從下水道到主渠道可供維修人員進(jìn)入檢查、維修、排污。維護(hù)人員可持終端設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù),每年至少兩次。近年來,巴黎市還興建了3條地下蓄水隧道和8個(gè)蓄水池,蓄水能力達(dá)到80多萬立方米,從而緩解暴雨來襲時(shí)城市排水的壓力。
柏林:推行“雨水費(fèi)”制度
從1873年興建第一條下水道開始,德國(guó)柏林至今已建成總長(zhǎng)9300公里的下水道系統(tǒng),其75%的下水道采用雨水和污水分別處理的獨(dú)立排水系統(tǒng)。
柏林在全國(guó)較早實(shí)施了“雨水費(fèi)”制度。無論是私人房屋還是工廠企業(yè),直接向下水道排放雨水必須按房屋的不滲水面積,交納每平方米1.84歐元的費(fèi)用,采取雨水處理措施的用戶可獲得減免優(yōu)惠。柏林市中心的波茨坦廣場(chǎng),19棟高層辦公樓的屋頂雨水都被收集起來,儲(chǔ)存在五個(gè)地下水庫,每年儲(chǔ)水量可達(dá)2.3萬立方米。
鹿特丹:水廣場(chǎng)一舉三得
歐洲最大的海港城、荷蘭第二大城市鹿特丹的海拔低于海平面,卻鮮有“水漫金山”式的澤國(guó)景象,這得益于其完善的排水系統(tǒng)。為了從源頭上對(duì)降雨進(jìn)行分流和吸收,該城鋪設(shè)了透水性能好的磚塊,并根據(jù)一定坡度向周圍綠地透水。實(shí)施多年的“屋頂綠化計(jì)劃”更是讓屋頂發(fā)揮“吸水海綿”的作用,減緩雨水進(jìn)入地表的速度。該城正計(jì)劃新建“水廣場(chǎng)”。水廣場(chǎng)順地勢(shì)而建,由水池和溝槽組成,相連形成一個(gè)巨大的可循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。水廣場(chǎng)大部分時(shí)間是干燥的,供民眾休閑娛樂。下小雨時(shí),溝槽中的水會(huì)流至水池,形成天然水景,遇到暴雨時(shí)即刻變身為高效的防澇系統(tǒng)。
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