技術(shù)落后30年 城市排澇是盲區
中國城市如何邁出“積水潭”
暴雨后引發(fā)的城市內澇及造成的生命財產(chǎn)損失，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。如今人們的出行方式變了。過(guò)去騎自行車(chē)出門(mén)，不怕下雨，遇到積水，繞道而行或扛起自行車(chē)就過(guò)去了。如今不少人開(kāi)車(chē)，汽車(chē)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澇的“積水潭”現象越來(lái)越敏感。細了解才知道，原來(lái)中國目前的排水技術(shù)已經(jīng)很落后了，而城市排澇系統更是基本空白……《環(huán)境與生活》雜志采訪(fǎng)了北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院周玉文教授，得知許多過(guò)去不了解的情況和信息。
我國排水設計標準很低
法國大文豪雨果在小說(shuō)《悲慘世界》里寫(xiě)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(wèn)。
以北京為例。今年7月北京地區降水量和降水天數均創(chuàng )近5年來(lái)之最，特別是今年以來(lái)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(shí)可排36毫米雨量的標準設計的，這充其量只能對付“一年一遇”的暴雨，一旦雨量超過(guò)這個(gè)標準，就會(huì )形成內澇。
其他一些大城市的情形也類(lèi)似。據北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院教授、給排水專(zhuān)家周玉文介紹，我國城市的排水設計標準很低，城區主干道基本是按“一年一遇”的雨量標準，有些地方還不到“一年”。這是由最初的設計理念決定的，新中國建設初期，經(jīng)濟上一窮二白，多采用當時(shí)蘇聯(lián)的設計理念和技術(shù)理論，設計方法為極限強度法(推理公式法)，“想盡辦法省錢(qián)，越省越好，只求能滿(mǎn)足當時(shí)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(cháng)遠性，采用了比較科學(xué)和比較高的設計標準。所以，我國當時(shí)建的是小排水管道，最早是按0.5年一遇的雨量標準設計的(甚至還有0.25年、0.33年)，設計規劃就允許產(chǎn)生積水，所以城市中一年淹幾次是很正常的。我國雨水管道設計的“重現期”(“重現期”為水文概念，即雨水管道的設計是以多少年一遇的暴雨流量為根據——編者注)標準低于歐美國家，根據國家《室外排水設計規范》，重現期一般為0.5～3年，重要干道、重要地區或短期積水即能引起較嚴重后果的地區，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需求定自己的一個(gè)標準，但不允許低于國家標準，而我國則只有一個(gè)國家標準。而且在實(shí)施過(guò)程中，大部分城市采取的是標準規范的下限。
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，中國城市在快速膨脹。據統計，中國城市數量已從新中國成立前的132個(gè)，增加到2008年的655個(gè)；城市化水平由7.3%提高到45.68%；100萬(wàn)人口以上城市從1949年的10個(gè)，發(fā)展到2008年的122個(gè)。比如，長(cháng)沙城區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#
各城市在建設過(guò)程中，多有“重地上輕地下”的現象。地下排水管道屬于隱蔽工程，不上臺面，“平時(shí)不易注意到，在建設時(shí)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(guò)去騎自行車(chē)出門(mén)，不怕下雨，穿雨鞋雨衣，遇到積水，繞道而行或扛起自行車(chē)就過(guò)去了。如今，不少人開(kāi)車(chē)，趕上雨天積水，汽車(chē)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澇越來(lái)越敏感。
“現在媒體往往關(guān)注的是些大城市，其實(shí)小城市也有這種問(wèn)題。去年，住建部(中國住房和城鄉建設部)和全國水協(xié)(中國城鎮供水排水協(xié)會(huì ))組織了一次調研發(fā)現，全中國2/3的城市，都有內澇現象?，F在，大家都買(mǎi)車(chē)，下雨都害怕。大城市已經(jīng)發(fā)現城市病了，偏遠地區也會(huì )開(kāi)始犯病的。不要等全犯一次，再從根本上解決。”周玉文說(shuō)。
“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，我國排水系統設計方法相對落后，設計人員的知識亟須更新。在歐盟、美國、加拿大等地，設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(jiǎn)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(gè)地方冒出多少水，需要排多少水，都可以用電腦仿真?，F在我們只能憑經(jīng)驗，哪兒冒水了，就趕快去搶險。”
周玉文說(shuō)，這方面的人才，目前我國高校能培養的也較少，連先進(jìn)的教科書(shū)都沒(méi)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(shū)，“十多年前出版的書(shū)，到現在還不能被別人接受呢，還認為書(shū)中介紹的技術(shù)離我們很遠。其實(shí)我寫(xiě)的還不是最先進(jìn)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人，周玉文屬其中一個(gè)。
在城市內澇防治方面，我國一直無(wú)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(diǎn)邊。各個(gè)部門(mén)常出現扯皮、推諉的情形，導致城市內澇每年都受到關(guān)注，卻沒(méi)能得到解決。
目前，住建部已拿出了《城鎮排水與污水處理條例(送審稿)》。條例一旦由國務(wù)院批準出臺，將是我國第一部排水行業(yè)的專(zhuān)門(mén)法規，也將成為我國城鎮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)建設和內澇防治帶來(lái)了曙光。
“沒(méi)有一個(gè)城市不欠排水系統的錢(qián)”
周玉文認為，我國城市的雨水排放系統缺乏整體協(xié)調。“城市雨水系統，應該是一個(gè)完整的系統?，F在都是一塊一塊，一段一段的，整體性很差，沒(méi)有人管整體，缺乏長(cháng)遠規劃。”周玉文說(shuō)，現在只能大概知道管道有多長(cháng)，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“上游是大管子，往下游卻是小管子”的怪事，比如沈陽(yáng)，“一根小管子不夠用了，只好接上兩根小管子”。
在排水設施的養護、管理方面同樣有問(wèn)題，最大的問(wèn)題是資金。“現在沒(méi)有一個(gè)城市不欠它(排水系統)錢(qián)的。”按照國家規定，每一公里管道每年都有相應的養護資金，但是目前這些錢(qián)都沒(méi)足額到位。排水管道的養護部門(mén)，并不是一個(gè)能自負盈虧的企業(yè)，不具備經(jīng)營(yíng)能力，只能“給多少錢(qián)做多少事”。
據中央電視臺《經(jīng)濟半小時(shí)》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(méi)有電，負責泵站的人已5個(gè)月沒(méi)拿到工資……
“泵站得向電力部門(mén)交電費，有時(shí)沒(méi)錢(qián)交電費，電力局說(shuō)，再不交我就停電了，泵站就說(shuō)，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(shuō)，沒(méi)錢(qián)抽水，電力部門(mén)卻來(lái)要錢(qián)，泵站只能讓電力停電，內澇嚴重之后，泵站興許還能要到些錢(qián)。
在中國大陸，自來(lái)水、燃氣、電力等部門(mén)，都是收費的，能維持自身運轉，而排水管道不收費，等著(zhù)政府給錢(qián)，可是資金常不能到位，所以“犯病”是可預見(jiàn)的。
此外，我國排水系統沒(méi)有采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行管理，系統的協(xié)調能力很差。在我國臺灣地區的臺北市，城市排水系統的數據是共享的，一旦出現問(wèn)題，各部門(mén)能迅速形成聯(lián)動(dòng)機制。“臺北市的城市排水計算機管理系統非常詳細，連哪個(gè)門(mén)洞里頭哪家沒(méi)交錢(qián)都能知道。數據不公開(kāi)是制約相關(guān)研究和工程推進(jìn)的重要因素，我們現在不從全局謀劃，就難以解決問(wèn)題，現在這個(gè)系統是不健康的。”
城市排澇系統是盲區
多國“深挖洞”搞地下蓄水
周玉文說(shuō)，我國城市形成內澇的關(guān)鍵因素，是缺乏一個(gè)城市排澇標準。我國只有防洪系統和排水系統，城市排澇系統和標準仍然是盲區。“比如水利部門(mén)有72小時(shí)排干的標準，這是農田標準，農田72小時(shí)把水排干，莊稼不會(huì )死。但你把城市72小時(shí)淹著(zhù)，城市就不能動(dòng)了，就死了。目前，我們的技術(shù)規范體系還沒(méi)覆蓋這一塊。大江大河決口有人管；下個(gè)小雨，把水及時(shí)排了，也有人管；但積水了內澇了，反倒沒(méi)有人管了。”
城市內澇要從根本上解決，首先要制定一個(gè)內澇災害的標準，然后再用相關(guān)的工程措施，去實(shí)現排澇目標。
發(fā)達國家的城市，都有兩套系統，一套是小排水系統，相當于我國的雨水管道排水系統；另一套是大排水系統，是指用工程措施和非工程措施解決城市局部短時(shí)間內暴雨(超過(guò)雨水管網(wǎng)設計排出能力，但沒(méi)超過(guò)城市防洪體系最大負載)的排水問(wèn)題，系統由城市內河、湖、水面、道路和調節構建物組成。這個(gè)大排水系統正是周玉文所說(shuō)的排澇系統。
“比如說(shuō)，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(shí)候走車(chē)，下暴雨的時(shí)候，把閘門(mén)關(guān)緊了，水往底下進(jìn)，暫時(shí)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(chē)輛。這樣的大排水系統是可以兼職的，一年封閉兩個(gè)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，比如根據氣象部門(mén)預報，有暴雨預警的時(shí)候，把東湖里的水先排出一部分，等下雨時(shí)，讓雨水排到湖里。
據周玉文介紹，目前國外已有很多關(guān)于城市排澇系統的先例可供參考。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，花了30年時(shí)間才完成第一期工程：在排水系統下面，建成了一條長(cháng)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施。各個(gè)發(fā)達國家都在“深挖洞”，開(kāi)發(fā)深層空間，確?；A設施足夠結實(shí)，這值得我們學(xué)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(zhù)摳去唄，比如摳10年能把地鐵摳完，接著(zhù)摳10年就把這些蓄水洞摳出來(lái)了。”
排水工程技術(shù)人員為何很少內疚？
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，我們現在都在做，比如說(shuō)把泵站標準再提高一點(diǎn)(多兩臺泵)，多抽點(diǎn)水兒，但是上邊的水來(lái)不了，下邊管子不改變，也不能解決根本問(wèn)題。再比如‘保健品’，多做點(diǎn)綠地，鋪設透水磚，這東西好不？好，但要把整個(gè)城市都做遍了才能見(jiàn)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(méi)有城市基礎設施，就沒(méi)有城市的健康發(fā)展，排水管道，是城市的生命線(xiàn)之一。周玉文反復強調，要先改變理念，把系統規劃設計好，為子孫后代留下點(diǎn)什么。
隨著(zhù)城市的發(fā)展，原來(lái)支撐城市的那套系統已經(jīng)扛不動(dòng)了，急需新的理念來(lái)支撐。芝加哥會(huì )花幾十年時(shí)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(zhù)。我國江西贛州的下水道(宋朝修建)，那都多少年了，現在子孫后代還享受著(zhù)祖宗遺留下來(lái)的東西。”
面對城市內澇，鮮有排水工程技術(shù)人員感到內疚。“原因是什么呢？你做這個(gè)工作都得政府定標準，如果重現期是一年一遇的標準，我就按一年來(lái)設計。超過(guò)設計標準的雨來(lái)了，和我沒(méi)關(guān)系。誰(shuí)著(zhù)急？沒(méi)人真著(zhù)急。”周玉文說(shuō)，“我倒是有些內疚。”
周玉文呼吁各個(gè)層面改變理念，“變有限責任為無(wú)限責任”，如果現在沒(méi)有工程經(jīng)驗，可以先做一些科學(xué)研究，做一些小的，然后再向全國推廣。由于管道系統在實(shí)驗室里做實(shí)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(wàn)元也不一定能試出什么，這也是他所擔憂(yōu)的事。
青島的排水模式不可復制
根據青島市水文局的統計，7月2日10時(shí)至3日15時(shí)，青島全市平均降水100.5毫米，市區降水182.5毫米，多個(gè)監測點(diǎn)監測到了超過(guò)200毫米的特大暴雨。但是整座城市的交通沒(méi)有癱瘓，也沒(méi)內澇，被譽(yù)為“最不怕淹的城市”。
追根溯源，青島的排水系統與德國人有關(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與管理任務(wù)。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(shí)間，招標也用了兩年之久。
青島主干道的排水重現期一般是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(lái)的城市發(fā)展中，青島汲取和承襲了德式排水系統的設計理念，廣泛采用雨污分流理念新建管道，并大規模改造、提升舊有管道。
當記者問(wèn)起國內其他城市是否可以效仿青島時(shí)，周玉文明確地說(shuō)：“不能。”他認為，青島的排水系統有其特殊性，我們已有的排水系統不可能推倒重來(lái)。
“現行的國家排水管道設計規范是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(wèn)題。”周玉文認為，“地下管網(wǎng)是逐年建設的，就像大樹(shù)的生長(cháng)一樣，地下管道你挨著(zhù)我我挨著(zhù)你，電力、電信、熱力、燃氣、自來(lái)水、污水、雨水等管道已占滿(mǎn)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(lái)了，除非遇到戰爭或巨大的自然災害。在新建地區，可以提高標準來(lái)建排水系統，老城區只能通過(guò)建排澇系統來(lái)提高標準。”
環(huán)境百科
周玉文
北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院教授，博士生導師，《給水排水》雜志編委，國家科技進(jìn)步獎評審專(zhuān)家，國家重大項目評審專(zhuān)家等。從事水環(huán)境工程、城市節水技術(shù)、城市給排水管網(wǎng)理論與計算、城市防災減災與科學(xué)化管理、水環(huán)境系統激素類(lèi)難降解有機物特性研究、給排水管網(wǎng)系統信息化集成技術(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(xué)基金和國家、省部級課題多項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，出版《排水管網(wǎng)理論與計算》等學(xué)術(shù)專(zhuān)著(zhù)、譯著(zhù)和教材7部，獲省部級科技進(jìn)步獎9項。
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