技術(shù)落后30年 城市排澇是盲區(qū)
中國城市如何邁出“積水潭”
暴雨后引發(fā)的城市內(nèi)澇及造成的生命財產(chǎn)損失，越來越引起人們的關(guān)注。如今人們的出行方式變了。過去騎自行車出門，不怕下雨，遇到積水，繞道而行或扛起自行車就過去了。如今不少人開車，汽車熄火就回不了家，更造成城市擁堵。難怪公眾與媒體對城市內(nèi)澇的“積水潭”現(xiàn)象越來越敏感。細了解才知道，原來中國目前的排水技術(shù)已經(jīng)很落后了，而城市排澇系統(tǒng)更是基本空白……《環(huán)境與生活》雜志采訪了北京工業(yè)大學建筑工程學院周玉文教授，得知許多過去不了解的情況和信息。
我國排水設(shè)計標準很低
法國大文豪雨果在小說《悲慘世界》里寫道，“下水道是城市的良心”。在今年接二連三的大暴雨中，我國諸多城市的“良心”，備受拷問。
以北京為例。今年7月北京地區(qū)降水量和降水天數(shù)均創(chuàng)近5年來之最，特別是今年以來降水總量比最近10年的平均值多了三成。然而，北京下水道的排水量，是按每小時可排36毫米雨量的標準設(shè)計的，這充其量只能對付“一年一遇”的暴雨，一旦雨量超過這個標準，就會形成內(nèi)澇。
其他一些大城市的情形也類似。據(jù)北京工業(yè)大學建筑工程學院教授、給排水專家周玉文介紹，我國城市的排水設(shè)計標準很低，城區(qū)主干道基本是按“一年一遇”的雨量標準，有些地方還不到“一年”。這是由最初的設(shè)計理念決定的，新中國建設(shè)初期，經(jīng)濟上一窮二白，多采用當時蘇聯(lián)的設(shè)計理念和技術(shù)理論，設(shè)計方法為極限強度法(推理公式法)，“想盡辦法省錢，越省越好，只求能滿足當時的需求就行了”。而歐美作為老牌資本主義的發(fā)達國家，更重視安全性和長遠性，采用了比較科學和比較高的設(shè)計標準。所以，我國當時建的是小排水管道，最早是按0.5年一遇的雨量標準設(shè)計的(甚至還有0.25年、0.33年)，設(shè)計規(guī)劃就允許產(chǎn)生積水，所以城市中一年淹幾次是很正常的。我國雨水管道設(shè)計的“重現(xiàn)期”(“重現(xiàn)期”為水文概念，即雨水管道的設(shè)計是以多少年一遇的暴雨流量為根據(jù)——編者注)標準低于歐美國家，根據(jù)國家《室外排水設(shè)計規(guī)范》，重現(xiàn)期一般為0.5～3年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴重后果的地區(qū)，一般選擇3～5年。而歐美、日本等國的最低限，通常為5年或10年。一些發(fā)達國家允許各地方城市根據(jù)需求定自己的一個標準，但不允許低于國家標準，而我國則只有一個國家標準。而且在實施過程中，大部分城市采取的是標準規(guī)范的下限。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，中國城市在快速膨脹。據(jù)統(tǒng)計，中國城市數(shù)量已從新中國成立前的132個，增加到2008年的655個；城市化水平由7.3%提高到45.68%；100萬人口以上城市從1949年的10個，發(fā)展到2008年的122個。比如，長沙城區(qū)面積已從解放初的七八平方公里擴展到300多平方公里，增加了40倍，老的排水管網(wǎng)早已不堪重負。#p#副標題#e#
各城市在建設(shè)過程中，多有“重地上輕地下”的現(xiàn)象。地下排水管道屬于隱蔽工程，不上臺面，“平時不易注意到，在建設(shè)時很少有人關(guān)心”，遇到暴雨，它惹禍了，才引起公眾與媒體關(guān)注。
這些年，人們的出行方式也有很大變化。過去騎自行車出門，不怕下雨，穿雨鞋雨衣，遇到積水，繞道而行或扛起自行車就過去了。如今，不少人開車，趕上雨天積水，汽車熄火就回不了家，城市擁堵就更厲害了。難怪公眾與媒體對城市內(nèi)澇越來越敏感。
“現(xiàn)在媒體往往關(guān)注的是些大城市，其實小城市也有這種問題。去年，住建部(中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部)和全國水協(xié)(中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會)組織了一次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，全中國2/3的城市，都有內(nèi)澇現(xiàn)象。現(xiàn)在，大家都買車，下雨都害怕。大城市已經(jīng)發(fā)現(xiàn)城市病了，偏遠地區(qū)也會開始犯病的。不要等全犯一次，再從根本上解決。”周玉文說。
“排水技術(shù)比發(fā)達國家落后30年”
周玉文告訴《環(huán)境與生活》雜志，我國排水系統(tǒng)設(shè)計方法相對落后，設(shè)計人員的知識亟須更新。在歐盟、美國、加拿大等地，設(shè)計方法在十多年前就已更新了。而我國對于雨水流量的計算方法，依然采用19世紀的推理公式法。流量推理公式法雖簡單但不準確，國外在二三十年前就已經(jīng)改用模型測算流量了。
“如果用電腦模型運算，比如北京6月23日的暴雨，哪個地方冒出多少水，需要排多少水，都可以用電腦仿真。現(xiàn)在我們只能憑經(jīng)驗，哪兒冒水了，就趕快去搶險。”
周玉文說，這方面的人才，目前我國高校能培養(yǎng)的也較少，連先進的教科書都沒有。2000年，他出版了《排水管網(wǎng)理論與計算》(中國建筑工業(yè)出版社)一書，“十多年前出版的書，到現(xiàn)在還不能被別人接受呢，還認為書中介紹的技術(shù)離我們很遠。其實我寫的還不是最先進的呢！這方面的技術(shù)我們比發(fā)達國家至少落后30年。”
近幾年，國家投入大量資金支持環(huán)境治理，眾多人才也投身該領(lǐng)域中。而排水管網(wǎng)這一塊因不受重視、資金缺乏，導致人才大量流失，只留下堅守陣地的少數(shù)人，周玉文屬其中一個。
在城市內(nèi)澇防治方面，我國一直無法可依，只有1997年頒布的《防洪法》與2008年修訂后的《水污染防治法》沾點邊。各個部門常出現(xiàn)扯皮、推諉的情形，導致城市內(nèi)澇每年都受到關(guān)注，卻沒能得到解決。
目前，住建部已拿出了《城鎮(zhèn)排水與污水處理條例(送審稿)》。條例一旦由國務院批準出臺，將是我國第一部排水行業(yè)的專門法規(guī)，也將成為我國城鎮(zhèn)排水與污水處理行業(yè)的“里程碑”式文件。周玉文教授參與編制了這一條例，他告訴記者，條例中明確了行政主管是住建部，內(nèi)澇責任主體是地方政府。
這一條例給我國城市排水管網(wǎng)建設(shè)和內(nèi)澇防治帶來了曙光。
“沒有一個城市不欠排水系統(tǒng)的錢”
周玉文認為，我國城市的雨水排放系統(tǒng)缺乏整體協(xié)調(diào)。“城市雨水系統(tǒng)，應該是一個完整的系統(tǒng)。現(xiàn)在都是一塊一塊，一段一段的，整體性很差，沒有人管整體，缺乏長遠規(guī)劃。”周玉文說，現(xiàn)在只能大概知道管道有多長，在哪兒有管兒，其他情況并不十分清楚。排水管道應該是越往下游越大，但是目前甚至出現(xiàn)“上游是大管子，往下游卻是小管子”的怪事，比如沈陽，“一根小管子不夠用了，只好接上兩根小管子”。
在排水設(shè)施的養(yǎng)護、管理方面同樣有問題，最大的問題是資金。“現(xiàn)在沒有一個城市不欠它(排水系統(tǒng))錢的。”按照國家規(guī)定，每一公里管道每年都有相應的養(yǎng)護資金，但是目前這些錢都沒足額到位。排水管道的養(yǎng)護部門，并不是一個能自負盈虧的企業(yè)，不具備經(jīng)營能力，只能“給多少錢做多少事”。
據(jù)中央電視臺《經(jīng)濟半小時》報道，6月18日，武漢暴雨，涵洞積水，記者就近找泵站抽水排澇。然而泵站卻沒有電，負責泵站的人已5個月沒拿到工資……
“泵站得向電力部門交電費，有時沒錢交電費，電力局說，再不交我就停電了，泵站就說，那你停吧，你停太好了，停電了水根本排不出去。”周玉文對這種情況也有所了解。他說，沒錢抽水，電力部門卻來要錢，泵站只能讓電力停電，內(nèi)澇嚴重之后，泵站興許還能要到些錢。
在中國大陸，自來水、燃氣、電力等部門，都是收費的，能維持自身運轉(zhuǎn)，而排水管道不收費，等著政府給錢，可是資金常不能到位，所以“犯病”是可預見的。
此外，我國排水系統(tǒng)沒有采用先進的科學技術(shù)進行管理，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)能力很差。在我國臺灣地區(qū)的臺北市，城市排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是共享的，一旦出現(xiàn)問題，各部門能迅速形成聯(lián)動機制。“臺北市的城市排水計算機管理系統(tǒng)非常詳細，連哪個門洞里頭哪家沒交錢都能知道。數(shù)據(jù)不公開是制約相關(guān)研究和工程推進的重要因素，我們現(xiàn)在不從全局謀劃，就難以解決問題，現(xiàn)在這個系統(tǒng)是不健康的。”
城市排澇系統(tǒng)是盲區(qū)
多國“深挖洞”搞地下蓄水
周玉文說，我國城市形成內(nèi)澇的關(guān)鍵因素，是缺乏一個城市排澇標準。我國只有防洪系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，城市排澇系統(tǒng)和標準仍然是盲區(qū)。“比如水利部門有72小時排干的標準，這是農(nóng)田標準，農(nóng)田72小時把水排干，莊稼不會死。但你把城市72小時淹著，城市就不能動了，就死了。目前，我們的技術(shù)規(guī)范體系還沒覆蓋這一塊。大江大河決口有人管；下個小雨，把水及時排了，也有人管；但積水了內(nèi)澇了，反倒沒有人管了。”
城市內(nèi)澇要從根本上解決，首先要制定一個內(nèi)澇災害的標準，然后再用相關(guān)的工程措施，去實現(xiàn)排澇目標。
發(fā)達國家的城市，都有兩套系統(tǒng)，一套是小排水系統(tǒng)，相當于我國的雨水管道排水系統(tǒng)；另一套是大排水系統(tǒng)，是指用工程措施和非工程措施解決城市局部短時間內(nèi)暴雨(超過雨水管網(wǎng)設(shè)計排出能力，但沒超過城市防洪體系最大負載)的排水問題，系統(tǒng)由城市內(nèi)河、湖、水面、道路和調(diào)節(jié)構(gòu)建物組成。這個大排水系統(tǒng)正是周玉文所說的排澇系統(tǒng)。
“比如說，能不能在北京二環(huán)或者三環(huán)下面打洞，修成地下二環(huán)或三環(huán)，不下雨的時候走車，下暴雨的時候，把閘門關(guān)緊了，水往底下進，暫時把水裝這里，雨水資源可以再利用。等下完雨再清理消毒，通行車輛。這樣的大排水系統(tǒng)是可以兼職的，一年封閉兩個月，還有300天可用于交通。”周玉文建議。另外，像武漢這樣的城市，可以因地制宜，采取其他辦法，比如根據(jù)氣象部門預報，有暴雨預警的時候，把東湖里的水先排出一部分，等下雨時，讓雨水排到湖里。
據(jù)周玉文介紹，目前國外已有很多關(guān)于城市排澇系統(tǒng)的先例可供參考。美國芝加哥有一條與其摩天大樓一樣富有魅力的下水道系統(tǒng)，花了30年時間才完成第一期工程：在排水系統(tǒng)下面，建成了一條長175公里，深30米，最大直徑10多米的隧洞。英國倫敦則是在供水管道下50多米深處修建了一圈大水庫；新加坡的排水管道在地鐵下三四十米，日本也修建了地下蓄水設(shè)施。各個發(fā)達國家都在“深挖洞”，開發(fā)深層空間，確保基礎(chǔ)設(shè)施足夠結(jié)實，這值得我們學習和借鑒。
周玉文建議，使用地鐵產(chǎn)業(yè)富余產(chǎn)能，“挖地鐵的機器在地底下就摳這些東西，接著摳去唄，比如摳10年能把地鐵摳完，接著摳10年就把這些蓄水洞摳出來了。”
排水工程技術(shù)人員為何很少內(nèi)疚？
周玉文把解決城市排水難題比喻為治療癌癥，治療方法分為3種：做手術(shù)、保守治療、吃保健品。
“保守治療，我們現(xiàn)在都在做，比如說把泵站標準再提高一點(多兩臺泵)，多抽點水兒，但是上邊的水來不了，下邊管子不改變，也不能解決根本問題。再比如‘保健品’，多做點綠地，鋪設(shè)透水磚，這東西好不？好，但要把整個城市都做遍了才能見效。保健品是好東西，得天天吃，吃20年可能有作用，還得是真保健品。”
沒有城市基礎(chǔ)設(shè)施，就沒有城市的健康發(fā)展，排水管道，是城市的生命線之一。周玉文反復強調(diào)，要先改變理念，把系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計好，為子孫后代留下點什么。
隨著城市的發(fā)展，原來支撐城市的那套系統(tǒng)已經(jīng)扛不動了，急需新的理念來支撐。芝加哥會花幾十年時間，投資300億美元建隧洞，還只完成了第一期工程。“法國巴黎的下水道(19世紀中期修建)和英國倫敦的下水道(1865年完工)，仍在地下好好工作著。我國江西贛州的下水道(宋朝修建)，那都多少年了，現(xiàn)在子孫后代還享受著祖宗遺留下來的東西。”
面對城市內(nèi)澇，鮮有排水工程技術(shù)人員感到內(nèi)疚。“原因是什么呢？你做這個工作都得政府定標準，如果重現(xiàn)期是一年一遇的標準，我就按一年來設(shè)計。超過設(shè)計標準的雨來了，和我沒關(guān)系。誰著急？沒人真著急。”周玉文說，“我倒是有些內(nèi)疚。”
周玉文呼吁各個層面改變理念，“變有限責任為無限責任”，如果現(xiàn)在沒有工程經(jīng)驗，可以先做一些科學研究，做一些小的，然后再向全國推廣。由于管道系統(tǒng)在實驗室里做實驗的可能性很小，必須真刀真槍用真的工程做配套，因此付出的成本必定是高昂的，幾千萬元也不一定能試出什么，這也是他所擔憂的事。
青島的排水模式不可復制
根據(jù)青島市水文局的統(tǒng)計，7月2日10時至3日15時，青島全市平均降水100.5毫米，市區(qū)降水182.5毫米，多個監(jiān)測點監(jiān)測到了超過200毫米的特大暴雨。但是整座城市的交通沒有癱瘓，也沒內(nèi)澇，被譽為“最不怕淹的城市”。
追根溯源，青島的排水系統(tǒng)與德國人有關(guān)。1897年，青島淪為德國的殖民地，德國計劃將青島建成在太平洋最重要的海軍基地，因而德國海軍直接插手城市建設(shè)與管理任務。德國人喜歡“慢工出細活”，極其嚴謹，僅論證“雨污”分離技術(shù)就花了5年時間，招標也用了兩年之久。
青島主干道的排水重現(xiàn)期一般是3～5年，部分暗渠甚至達到10~20年的標準，遠高于我國國家標準。在后來的城市發(fā)展中，青島汲取和承襲了德式排水系統(tǒng)的設(shè)計理念，廣泛采用雨污分流理念新建管道，并大規(guī)模改造、提升舊有管道。
當記者問起國內(nèi)其他城市是否可以效仿青島時，周玉文明確地說：“不能。”他認為，青島的排水系統(tǒng)有其特殊性，我們已有的排水系統(tǒng)不可能推倒重來。
“現(xiàn)行的國家排水管道設(shè)計規(guī)范是0.5～3年，目前國家計劃改成1～3年。即使把標準提高了，也解決不了問題。”周玉文認為，“地下管網(wǎng)是逐年建設(shè)的，就像大樹的生長一樣，地下管道你挨著我我挨著你，電力、電信、熱力、燃氣、自來水、污水、雨水等管道已占滿了地下空間，各種管道的布局都有間距的要求。我們已建成的肯定不能重來了，除非遇到戰(zhàn)爭或巨大的自然災害。在新建地區(qū)，可以提高標準來建排水系統(tǒng)，老城區(qū)只能通過建排澇系統(tǒng)來提高標準。”
環(huán)境百科
周玉文
北京工業(yè)大學建筑工程學院教授，博士生導師，《給水排水》雜志編委，國家科技進步獎評審專家，國家重大項目評審專家等。從事水環(huán)境工程、城市節(jié)水技術(shù)、城市給排水管網(wǎng)理論與計算、城市防災減災與科學化管理、水環(huán)境系統(tǒng)激素類難降解有機物特性研究、給排水管網(wǎng)系統(tǒng)信息化集成技術(shù)等研究。主持國家“七五”、“九五”科技攻關(guān)課題、“十一五”科技支撐課題、國家自然科學基金和國家、省部級課題多項，發(fā)表學術(shù)論文100余篇，出版《排水管網(wǎng)理論與計算》等學術(shù)專著、譯著和教材7部，獲省部級科技進步獎9項。
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