程晓陶详解如何走出城市暴雨内涝的困境

　　中国水利水电科学研究院副总工程师程晓陶详解——

　　

　　

　　程晓陶 中国水利水电科学研究院副总工程师

　　

　　日本的“地下宫殿”

　　

　　7月18日，南京大暴雨，某公交车站站台被淹，乘客趟水下车。

　　

　　9月1日，福建莆田遭遇热带风暴，市区的一个小巷里，汪洋一片，市民出行困难。

　　过去我国水灾的主要防御对象是大江大河，但近几年城市内涝成为令人关注的问题。据统计，去年全国县级以上受淹城市高达258座，多为暴雨内涝造成。今年，全国又有多座大城市因暴雨之后一片汪洋，被老百姓调侃为可以“看海”的地方。

　　城市内涝，为何如此普遍？如何解决这个难题？在“果壳时间”科普讲座中，中国水利水电科学研究院副总工程师程晓陶谈起了这个话题，并在会后接受了本报记者的采访。

　　地下宫殿是无奈之举

　　记者：今年暴雨以后有很多网民搜索全世界地下排水道的照片，看到法国、德国、美国的排水廊道里面可以跑汽车，最为壮观的是日本，如同地下宫殿，这是怎么建成的呢？

　　程晓陶：日本的排水设施建设有一个过程。早期东京100万人口，下暴雨也不怕，因为城市不大，雨水大都能渗入地下，也容易排出城外。后来日本人口大量涌入城市，到1950年，日本的人口城镇化率已达37.3%，相当于我国本世纪初的比例。那时，他们的政府跟我们今天差不多，城市建设也是“先地上后地下”，优先解决住房、交通等设施，顾不上排水系统建设。到上世纪70年代，城市迅猛发展，东京人口已达1000万的量级，这时城市地面大都被钢筋混凝土覆盖，雨后内涝危害很重，必须加大城市排水能力的建设。但他们随后发现，仅加大排水能力难以解决问题。因为城市在急速扩张，原来城外的排洪河道变成了城市的内河。于是他们发展起第二代技术，叫做“雨水蓄滞”。各小区都要求建不小于500立方米的雨水调节池，楼间空地、学校操场等高程要求比周边地势低半米，下雨时可起临时蓄水作用。城市河道边的公园，要求人工开挖“游水池”，起分滞雨洪的作用。但雨水蓄滞的空间毕竟有限，于是他们又兴起了第三代技术——“雨水渗透”。将不透水的路面改用透水材料建设，把原来雨水调节池底部的水泥块砸掉，以便让雨水回补地下。透水性的蓄水池，底面还要专门铺设过滤层，以避免造成地下水污染。

　　（责任编辑：马常艳）

　　

　　8月11日下午，山东潍坊暴雨，行人在街头涉水前行。

　　

　　6月23日，北京遭遇暴雨，人们在地铁内被雨水冲刷的台阶上行走。 （新华社发）

　　到了90年代他们发现蓄水、渗透手段都用上以后，东京、大阪这样的超大城市还解决不了内涝问题，于是不得不补上地下骨干排水管建设这一课。但这时地下排水系统建设所付出的代价就要大得多了。因为城市地下空间已经高度开发利用，修排洪道必须避开高楼大厦的地下室以及地铁系统。结果，东京的排水系统要修到地下60米，通到城外的江户川边，还要再建一个大型的地下水库，先把水存在里面，等到河里洪峰过去以后，才允许用泵将水从地下水库抽到河里去。照片里的地下宫殿，其实就是地下排洪道的最后一站——地下水库。

　　事实表明，如果在城市开始建设的时候没有把地下排水系统建好，后面再来补课，建设成本、维护成本、运行成本都会成百倍地增加。日本建地下宫殿，实际是走了弯路之后的无奈之举。

　　城市受淹是普遍困境

　　记者：为什么一下暴雨会有这么多城市被淹？城市被淹是中国独有的景象么？

　　程晓陶：目前亚洲发展中国家的城镇化进程加快，城市面积平均每月增加600多平方公里，相当于增加出一个新加坡。城市建设快，排水系统建设却跟不上，所以城市受淹绝不只是中国的景象，实际上亚洲发展中国家都处于同样困境。菲律宾首都马尼拉，2009年遭台风暴雨袭击，城区受淹时间最长的地方超过2周。越南首都河内近年来也几乎逢暴雨必淹。

　　再看北京。北京的扩张速度非常快，老城区改造很困难，地下排水管道是从元朝、明朝、清朝到民国逐步修建过来的，想找一个图纸说明那些管子在哪里都找不到。而新城区规划又碰到一个很大问题，由于城市发展非常快，政府不需要做好地下设施，土地就可以卖出高价。这跟欧洲不一样，欧洲城镇化历程长，人口城市化率从20%上升到40%，英国花了120年，法国花了100年，而我国只花了22年。他们的政府要开发一块区域，一定得先把地下排水系统建好了，土地才能卖得出高价。

　　由于城市中不透水的覆盖面积越来越大，更多的雨水不能渗透到城市地下。比如同是一场60毫米的雨，如果在农村有40毫米渗透到地下，只有20毫米形成地表径流，而在城市则相反，有40毫米会形成地表径流，这加重了城市排水系统的负担。

　　此外还有“雨岛效应”的影响。大城市温度比周边高好几度，这是大家熟悉的“热岛效应”。热气上升，周围空气向城市补充，形成了以城市为中心的大气环流，加之城区空气中粉尘含量相对较大，热湿气流上升遇到高层冷空气易于形成雨滴落下，结果大城市更容易成为暴雨袭击的中心。现在北京的降雨就发生了变化，以往暴雨中心分布在西北部山区，而现在更多地降在城区，城区雨水较往年多，密云水库却蓄不上水，城市供水更加紧张。这就是城区降水量比周边大的“雨岛效应”。

　　解决之道是兴利除害

　　记者：城市内涝难题要怎么解决？多长时间才能解决？

　　程晓陶：日本的城市建设，由于前期存在“先地上后地下”的问题，前后花了三四十年的时间才解决防洪排涝难题，我们怎么可能很快就解决掉这个问题？

　　我国许多城市的基础设施建设中，连基本的雨污分流系统都未形成，加大排涝能力建设十分必要。对于已建成城区，除加强排水系统建设外，还应该考虑综合性的措施，比如说雨水蓄滞、雨水渗透。这样雨水可以利用，还有利于改善生态环境。此外，我国仍处在城市大发展的进程中，那些新城区一定要把地下设施先建起来，避免再走“先地上后地下”的老路。同时要将地下排水系统建设写进城市发展规划，形成城市发展地下基础设施建设先行的格局。

　　政府有两件事情要做：第一是把规划告诉老百姓，我们打算如何一步步解决这个问题，以争取全社会的理解与支持；第二是将风险告诉老百姓，客观地说我们面临多大风险，降多大雨会淹成什么样，这样可以促使大家更好地采取自我防护的措施。

　　比如说今后5年我们能否抵御一小时50毫米的降雨量，未来10年能否抵御一小时100毫米降雨量，有什么措施可以做到这一点？

　　其实，我国也有一些好的例子，比如上海浦东新区开发时就是按照先建好地下排水设施再建地上设施的理念去做的，结果这几年上海下暴雨时，可以看到浦东区基本没事。所以主干的排水管网建设是根本性的措施。

　　把前述措施综合起来，就能起到雨水蓄滞、除害兴利的作用。这就是“水利”的追求。我们希望今后这个工作能做得更好，这需要得到全社会的支持。

　　（责任编辑：马常艳）