水患,自人类有史以来就是一个问题。城市解决水患的传统方法是利用自然水系,让雨水顺着地势自然流入池塘溪流,汇入江河。然而,在城市的发展过程中,自然水系越来越少,取而代之的是如雨后春笋般林立的各式光鲜的建筑。不可否认,这是一个不可避免的过程。南京同样难以避免。然而,随着都市的发展,城市排水开始走向地下。地表之下的排水系统究竟能否承受起快速崛起的地上之城的排水呢?现代意义上的排水设施是从什么时候开始的,世界上哪些城市的排水理念和系统设计更胜一筹,南京是否可以合理借鉴呢? 本版主笔 快报记者 张荣
追忆
都市里那些消失的天然纳洪排水系统
“你看人家德国,在不断地挖人工湖来防止城市水患,而我们呢,唉,天然的水塘都被填平了。”87岁的魏全德说这话的时候,表情有点闷闷的。对于他而言,看水涨水落早已成为记忆里的往事。“一旦破坏了原有的自然排水系统,在城市排水上出现困境几乎是立竿见影的。”魏老说,“人口在增多,城市要发展,我们都明白,可惜了那些曾经的河哟。变窄的变窄,消失的消失。城市的地下排水系统建设又没法和地上的建设协调,唉。”
58岁的老南京刘毅,则给记者说起了黄家塘。他告诉记者,在今总统府附近,曾有一汪清水池塘,长宽皆四五十米,叫做黄家塘。在刘毅的记忆里,上个世纪五十年代末,黄家塘美不胜收。刘毅回忆说,那个时候,塘水清澈见底,游弋的鱼儿,一簇一簇。池塘沿岸有几棵杨柳,树干倾斜,枝条伸向塘中,轻拂水面,碧水绿叶,赏心悦目。塘的一边,搭有几块木跳板,下面有坚硬的石头顶撑。到了早晨九十点,就有妇人一手挎着装有衣物的篮子,一手环着米箩,站在木板上淘米洗菜,棒槌洗衣。
一到夏天,刘毅就会光着屁股和伙伴们在水里嬉戏,他们的身边,还会出现一两头老黄牛。偶尔“哞”的一声,引来伙伴们一片憨笑。到了下大雨的时候,水塘周围的水就源源不断地流了进来,塘的水位就上升了,塘边就显得很滑,刘毅经过的时候,就会离岸边远一些。而到了冬天,黄家塘是会结冰的。厚得很,能走个十多岁的少年没问题。然而,就这么一个不大不小的黄家塘,1962年被填平了。一想起少年时代的那段亲水的日子,刘毅到现在心里还是空落落的。
当然,在城市排水建设上,南京并不是无所作为的。
阵痛
南京地下排水曾错误借鉴“苏联模式”
“其实,我国比较完善的现代化排水管道系统的起步也不是特别晚,二十世纪初就开始了,虽然只在个别城市进行,但在解放初期时,关于城市排水,整个中国都走了一次弯路。”同济大学水利工程系的徐教授介绍说,作为国民经济计划的具体化和延续,有关部门曾在1953年至1957年之间将“苏联模式”引入城市规划,国内各城市在这一时期开始采用一整套以苏联为标准的定额指标。许多苏联城市规划专家工作组到全国各大城市,“指导”城市总体规划工作,带来了“苏联老大哥”的经验。许多城市的地下排水系统也参照了苏联标准,即“下水管网”,在5到10米深的地下建设排水管网。但由于苏联位于高寒地区,大部分地区降水较少,排水系统设计上较为保守,口径很小,难以对付大流量的来水,但很适合苏联的排水需求。可我国许多地区,年平均降水量都在1000mm以上,将苏联的排水系统照搬,无疑会为城市的排水埋下隐患。
而南京在这期间进行的地下排水建设,无疑也是苏联模式。
“改革开放后,城市排水开始有步骤科学地进行。‘苏联模式’在不断被改善,具体问题开始具体分析了。”从事城市土建工程的王贺安工程师告诉记者,现在在进行小区建设时,地下的排水能力,一方面按照居民每人每天日常生活产生的污水量近期建设取180升,远期建设取220升设定,另一方面还要计算大到暴雨每小时泄洪量。在上世纪90年代以前,地下排水管道是铸铁管,铸铁管的内壁比较毛糙,容易钩住一些生活垃圾,比如人的毛发、菜叶之类,这样,时间长了,就会造成管道堵塞,大水来了之后,由于管道不通,就会造成雨水淤积在地面。
上世纪90年代之后,随着PVC材料的广泛使用,因铸铁管而引起的堵塞问题不存在了,PVC表面十分光滑,强度很高,不会堵塞生活垃圾,十分畅通。“因为日常垃圾堵住排水管而引起的雨水倒灌现象解决了,但雨水合流对管径的要求特别高,即使材料得到改进,但口径不够,仍然容易出现堵塞。”而记者从南京市市政设施综合养护管理处获悉,目前,大部分的老城区还是雨污合流。“人口不断增加,生活污水排放量越来越大,现有的地下排水设施的压力也越来越大。一旦暴雨来临,根本来不及排放。”
那么,世界上一些先进国家是怎样解决这一问题的呢?
样本
巴黎模式 地下建庞大“城市”,雨天路面无丝毫积水
经验 ——管道铺陈采用多功能理念,细节设计令人倾心
“你看过电影《悲惨世界》吗?主角冉·阿让在巴黎下水道里做了一次长途旅行。电视剧《侠胆雄狮》里的狮面侠客就住在下水道里面。”南京市市政设计研究院的专家告诉记者,巴黎现代化的系统地下排水工程的开建比伦敦早6年,比柏林早20年。“它是最早一个开始现代意义排水建设的国际性大都市。”据介绍,巴黎的排水系统于1853年正式开工,随后,下水道就开始不断延伸,直到现在长达2400公里。
巴黎城区下水道均建于地面以下50米,管道设计采用多功能设计理念,中间是宽约3米的排水道,两旁是宽约1米、供检修人员通行的便道。基于对地面雨水流量的充分估计,巴黎城区主干道的井盖孔密且直径大;住宅区内的下水道进水口较大。城区总数达2.6万个下水道盖、6000多个地下蓄水池均统一编号,由1300多名专业人员负责维护。“巴黎可以从容应对大至暴雨。”
去过巴黎的人,对其城市排水的细节倾心不已。比如,巴黎的许多街道都是碎石铺设的地面,非常有味道,但下大雨就难免会有积水。于是,设计人员就在一定的距离,设置了一个“槽”,起了导水沟的作用。这样,行人走路时,就不会因为地面出现丝毫的积水而溅湿鞋子和裤管了。
“风靡一时的动画片《忍者神龟》里,神龟们就居住在美国纽约设施齐全的下水道里。”徐教授介绍,美国早就制定了强制性防城市内涝的法律,规定城市必须实行强制的‘就地滞洪蓄水’,并制定了详尽的城市内涝防范、治理措施以及问责手段。”以芝加哥为代表,美国鼓励兴建地下隧道蓄水系统,还建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统。
美国模式 地下蓄水和地表回灌系统,既排洪又雨水利用
经验 ——加强立法防城市内涝
“荷兰鹿特丹市位于海平面以下,经常面临海水倒灌的威胁,同时城区洼地众多,排涝压力颇大。为此,鹿特丹开创了其独有的‘水广场’。”徐教授介绍说,水广场顺地势而建,由形状、大小和高度各不相同的水池组成,水池间有渠相连。平时是市民娱乐休闲的广场,暴雨来临,就变成一个防涝系统。由于雨水流向地势更低洼的水广场,街道上就不会有积水。所有水池布成一张循环网络,雨量大时,从大水池中分流到沟渠,雨量小时,水又回流入大水池。雨水不仅可在水池间循环流动,还能被抽取储存为淡水资源。
荷兰模式 地势位于海平面之下,开创独有的“水广场”
经验 ——大小水池形成循环回流网络
日本政府规定:在城市中新开发土地,每公顷土地应附设500立方米的雨洪调蓄池。在城市中广泛利用公共场所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空间调蓄雨洪,防止城市内涝灾害。比如降低操场、绿地、公园、花坛、楼间空地的地面高度,在遭遇较大降雨时可蓄滞雨洪;在停车场、广场铺设透水路面或碎石路面,并建设渗水井,加速雨水渗流等。此外,在东京、大阪等特大城市建设地下河,直径10余米,长度数十公里,将低洼地区雨水导入地下河,排入海中。
日本模式 城市上游两侧修建分洪水路
经验 ——广泛利用公共场所,利用一切空间调蓄雨洪
德国模式 居民区挖掘人工湖,建大容量地下调蓄库
经验 ——利用雨水资源与改善城市景观有效地结合
为提高城市排涝能力,德国城市居民区一般采用人工湖或构造水景观,或者通过绿地、花园或人工湿地增加雨水入渗。
德国汉堡建有容量很大的地下调蓄库,洪水期可以发挥很强的调度水量作用。“在柏林,由于广泛推行城市集雨措施,不仅提高了城市的防涝能力,而且实现了对雨水的最大收集利用。”徐教授说。
困惑
城市排水设施再完善,依旧难逃被水淹
“但这并不意味着,有了完备的地下排水措施就一定能够逃脱城市被淹的命运。许多城市一旦真正的大洪灾来了,也无能为力。”徐教授介绍说,1910年1月的巴黎连日阴雨,塞纳河水漫出河道,涌入首都的大街小巷,居民勉强依靠小艇出行,生活垃圾只能倒入塞纳河,警察甚至担心洪水把墓中的尸体冲出来。这场洪水导致巴黎陷入瘫痪几个月。1924年和1955年,巴黎又发生了两次重大洪灾。人们发现,这三次洪灾,都发生在1月,背景也相似:之前的几个月降雨量很大,而且频繁。大部分降水并不发生在巴黎,而是在塞纳河上游的河流,此时土壤吸满了水,无法干燥,因为这个时节蒸发较弱。当这些地区1月份再次开始强降水时,雨水无法再渗入地下,导致塞纳河水猛涨,一直涌到巴黎,最终淹没整个城市。
2004年,日本遭受了前所未有的水灾,因此死亡或失踪者达到230人。而同样拥有强大的地下排水系统的伦敦,也逃脱不了被淹城的命运。就在今年三月上旬,洪水溢出泰晤士河堤,致使数百辆汽车困在水中。
“这是城市傍水而建的隐患所在。南京也是临江而建,但如果我们能够合理借鉴国外经验,取长补短,至少能够减少人为原因出现的城市内涝。”
借鉴
南京应学习国外经验,避免频繁“开膛剖肚”
“各自为政、缺少前瞻性的设计是导致了城市排水系统捉襟见肘的根本原因。”王贺安分析说,比如巴黎、伦敦的地下排水系统,到现在还在有效地使用。这就是前瞻性的设计。尽管现在,我们南京新城区的地下排水系统建设越来越合理,比如河西地区在这次大雨中,一点儿没事,它们的排水系统在几十年内都没有问题,但几十年后呢,那就不太好说了。”
对于地下管线的间歇性投入,使得每竖立起一座新小区,每开放一个繁华光鲜的商业中心,地表就会被重新“开膛剖肚”一次。地下管线的数量剧增却无序,地下管网犹如一座座巨大的迷宫。
记者在北京东路偶遇一位市政工人,对于地下的排水设施,他摇摇头,说,南京城下的管道,最大的口径超过22米,最小的只有230毫米。而且,最让他如鲠在喉的,就是每一年,当他进行作业时,总会发现往年铺设的管道附近,又密密麻麻增添了蜘蛛网样的管子,“都分不清了,新的、旧的、粗的、细的。”相差了几十年的排水技术在地下勉强地合流成一。
而南京人口的快速增加,使得地下排水的压力也越来越大。如今,南京的户籍人口以及常年在宁的流动人口总数已超过了900万。按照江苏省人口学会的预测,到2020年,南京市户籍人口将达到1000万。“南京应该借鉴美国立法规范地下排水建设的经验。随着南京人口越来越多,地下设施再这样各自为政,无序下去,城市排水问题就无法根本解决。”
“南京还可以学习法国、荷兰等国对城市排水细节的注意,你看我们南京的马路,高低不平,柏油的、水泥的,不透水,暴雨时无法向地下渗透。南京完全可以在人行道上使用透水性的地面设计。增加砖块的距离,间隔铺上绿色植被,又漂亮,又能加强吸水,多好啊。”市民林先生说。