150多年前，雨果說下水道是“城市的良心”，近日一輪強(qiáng)降水過后，武漢、長沙、北京等多個城市出現(xiàn)了嚴(yán)重積水，交通幾近癱瘓。“城市的良心”一陣陣絞痛，攪亂了人們的生活，攪痛了人們的神經(jīng)。城市到底怎么了?本期我們將為您把脈下水道，問診城市病。

　　[中外對比]　國外城市為何下雨不濕鞋?

　　為什么我國很多城市一遇暴雨就積水，而國外城市則暴雨不濕鞋?北京工業(yè)大學(xué)教授周玉文認(rèn)為，一方面，在我國，作為日常排水使用的排水系統(tǒng)存在標(biāo)準(zhǔn)低、設(shè)計方法落后、系統(tǒng)性差等問題，與一些發(fā)達(dá)國家存在差距;另一方面，我國缺乏排澇標(biāo)準(zhǔn)，在排水系統(tǒng)和防洪系統(tǒng)之間存在一個系統(tǒng)的盲區(qū)，即城市排澇系統(tǒng)，這也是導(dǎo)致很多城市在大雨時造成內(nèi)澇的最主要原因。

　　據(jù)周玉文介紹，城市排水管渠系統(tǒng)的功能是排除排水系統(tǒng)設(shè)計重現(xiàn)期(重現(xiàn)期指在一定年代的雨量記錄資料統(tǒng)計期間內(nèi)，等于或大于某暴雨強(qiáng)度的降雨出現(xiàn)一次的平均間隔時間，相當(dāng)于“暴雨幾年一遇”的概念)以內(nèi)的暴雨徑流。在國外稱為小排水系統(tǒng)，與我國雨水管區(qū)系統(tǒng)規(guī)劃的概念基本一致，只是排水標(biāo)準(zhǔn)略高于我國。“也就是說，排水系統(tǒng)的功能在于解決日常排水問題。”周玉文說。

　　只從這個排水系統(tǒng)來看，我國和國外的差距在哪里?

　　設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):1年VS10年?

　　周玉文具體介紹說，就設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而言，我國的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與歐美國家有本質(zhì)區(qū)別。我國雨水管渠的設(shè)計重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)低于歐美國家，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》，重現(xiàn)期一般選用0.5～3年，重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較嚴(yán)重后果的地區(qū)，一般選用3～5年。而歐美、日本等國家一般只規(guī)定最低限制，而非一個區(qū)間，他們的最低限一般為5年或10年。在現(xiàn)實(shí)中，我國多數(shù)城市會選用最低限來進(jìn)行設(shè)計，也就是按照半年或一年一遇的暴雨強(qiáng)度來設(shè)計，而歐美、日本等由于只給出了最低限，一些有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的城市有更大的發(fā)揮空間。

　　而談及設(shè)計方法，周玉文覺得這也是導(dǎo)致我國雨水排水管網(wǎng)設(shè)計不夠合理的一個主要原因。

　　事實(shí)上，我國排水系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題要追溯到建國初期。我國大部分城市的排水系統(tǒng)都是建國初期修建的，當(dāng)時我國多采用前蘇聯(lián)的設(shè)計理念和理論。前蘇聯(lián)和歐美的指導(dǎo)思想有不同，他們更重視節(jié)約成本，當(dāng)時采用的設(shè)計方法為極限強(qiáng)度法，而歐美更重視安全性和長遠(yuǎn)性，采用的是推理公式法。

　　“這主要體現(xiàn)在m值折減系數(shù)和暴雨強(qiáng)度的采樣方法上。對暴雨強(qiáng)度的采樣，歐美多采用年最大值法，前蘇聯(lián)采用年多個樣法。前蘇聯(lián)的算法相同重現(xiàn)期計算的設(shè)計流量較歐美偏小，造成了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的失真。舉個例子，在設(shè)計中，對于計算出的暴雨徑流，倫敦會乘以一個系數(shù)2，為安全著想;而我國以及前蘇聯(lián)則會乘以一個折減系數(shù)，比如0.5，這就導(dǎo)致我國的雨水管渠設(shè)計流量總體偏小。”周玉文表示。

　　技術(shù)方法:計算器VS計算機(jī)

　　據(jù)了解，我國后來的設(shè)計都采用了推理公式法。“但我國現(xiàn)在對于雨水設(shè)計流量的計算方法依然采用19世紀(jì)的推理公式法。流量推理公式法雖簡單但不準(zhǔn)確，國外在三四十年前就已經(jīng)改用模型測算流量了。打個形象的比喻，我國的流量設(shè)計計算完全可以用計算器或簡單的excel表格來計算，而國外則必須用計算機(jī)做運(yùn)算。雖然近日修訂的《室外排水設(shè)計規(guī)范》試圖將新技術(shù)補(bǔ)充進(jìn)去，但由于設(shè)計費(fèi)與工程造價有關(guān)，改革的動力不足。”

　　據(jù)周玉文介紹，美國規(guī)定地面集水時間(雨水從相應(yīng)匯水面積的最遠(yuǎn)點(diǎn)地表徑流到雨水管渠入口的時間)在15分鐘以上的，都不許采用簡單的推理公式法;歐盟規(guī)定，匯水面積(雨水管渠匯集降雨的面積)在200公頃以上的，不許采用推理公式法。而我國所有的雨水設(shè)計都按照推理公式法，并且在設(shè)計中考慮折減系數(shù)，這就使得管渠設(shè)計更難應(yīng)對暴雨。

　　基礎(chǔ)信息:公開VS保密

　　周玉文認(rèn)為，基礎(chǔ)信息不完善也是當(dāng)前最大的困擾。首先，我國缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，我國對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集管理不重視，信息記錄缺乏系統(tǒng)性和延續(xù)性。據(jù)他介紹，在法國尼斯，排水管網(wǎng)等基礎(chǔ)信息從19世紀(jì)開始起就有記錄，且對任何人都是公開的。

　　“數(shù)據(jù)不公開也是制約相關(guān)研究和工程推進(jìn)的重要因素。城市排水系統(tǒng)是一個綜合性工程，如果一個部門只管自己的一畝三分地，而不從全局謀劃，就難以解決問題。”

　　據(jù)周玉文介紹，在我國臺灣地區(qū)的臺北，所有管理機(jī)構(gòu)都能看到城市排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)問題，各部門能夠迅速形成聯(lián)動機(jī)制。“數(shù)據(jù)不公開的另一個方面表現(xiàn)在，研究人員由于得不到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)難以開展工作。研究排水管網(wǎng)的科研人員為了獲得必要的氣象數(shù)據(jù)必須向氣象部門支付大筆費(fèi)用，這無疑增加了相當(dāng)數(shù)目的科研成本。”周玉文說。

　　系統(tǒng)管理:單兵VS系統(tǒng)

　　“此外，不得不強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是我國排水系統(tǒng)的系統(tǒng)性差。”周玉文表示，這主要表現(xiàn)在我國的排水管道是分段修的，每個施工單位只負(fù)責(zé)其施工的一段，在設(shè)計、建造的過程中，很少會去考慮其上下游及整體布局。而對于整個城市的排水，我國也從未做過總體校核，“打個比方，修建管網(wǎng)的都是地方部隊，沒有司令。”

　　我國排水管網(wǎng)的管理方法依然未能理順。排水管網(wǎng)是公共設(shè)施，排水管網(wǎng)的建設(shè)方案、標(biāo)準(zhǔn)公眾卻并不知情，甚至有些部門憑借自己的壟斷地位盈利。部門之間條塊分割，各自為戰(zhàn)，使排水管網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)缺乏系統(tǒng)性和連貫性。

　　“除了排水系統(tǒng)本身，我國城市內(nèi)澇的最重要原因是目前我國尚沒有城市排澇系統(tǒng)。”周玉文說，“我國的城市只有兩套工程體系，即城市防洪工程體系和城市排水工程體系，修建的堤壩可以抵御百年不遇的洪水災(zāi)害對城市的威脅，建設(shè)完善的排水管網(wǎng)體系可以解決重現(xiàn)期內(nèi)的暴雨徑流問題。但是重現(xiàn)期(最多5年一遇)與百年一遇之間這些規(guī)模的暴雨呢?完全沒有工程系統(tǒng)來解決排水問題，這就導(dǎo)致我們現(xiàn)在遭遇城市內(nèi)澇。”

　　[古今對比]　福壽溝體現(xiàn)古人哪些智慧?

　　暴雨襲來，人們在飽受積水之苦時，開始關(guān)注江西贛州的福壽溝體現(xiàn)的古人的智慧。為什么現(xiàn)代化的排水系統(tǒng)還比不過千年之前的古老設(shè)施?同樣的話題在北京也有體現(xiàn)。為何二環(huán)以內(nèi)不會被淹，而三環(huán)以外卻水流成災(zāi)?

　　城市規(guī)劃:規(guī)模VS失控

　　“相較當(dāng)今城市規(guī)劃的諸多問題，中國古代城市發(fā)展更為科學(xué)合理。古代城市首先多與河流、湖泊相伴，湖泊濕地等有蓄洪功能。在城市選址方面，古代城市多選擇背山靠水之地，而且在城市建設(shè)之初，他們往往有明確的定位，城市規(guī)模是多大?要保全哪些重要地方?從最重要的區(qū)域到城市周邊最邊緣的區(qū)域，常常會呈現(xiàn)一定的坡度，這就是古人的智慧。”周玉文說。

　　同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長李光明教授認(rèn)為，城市下水道的建設(shè)和改造跟不上快速城鎮(zhèn)化發(fā)展的步伐，城市發(fā)展缺乏整體規(guī)劃，由此出現(xiàn)了許多“欠賬”。由于城市化發(fā)展速度過快，城市有關(guān)規(guī)劃和建設(shè)對全球性氣候變化帶來的降雨變化估計不足。盤子越做越大，很多原本低洼的地方被開發(fā)，正是這些地方，成為積水重災(zāi)區(qū)。

　　“城市排水系統(tǒng)涉及地面滲流、河道排水、城市內(nèi)河和內(nèi)湖蓄水等多個方面，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此在城市發(fā)展中需要科學(xué)的規(guī)劃、建設(shè)和管理。由于對多方面的研究和認(rèn)識不足，城市河道和內(nèi)湖縮減，地面滲水能力下降，使暴雨時的排水負(fù)荷過高，導(dǎo)致排水不暢，出現(xiàn)積水。”李光明說。

　　當(dāng)前，我國城市規(guī)劃中存在的諸多問題對于城市積水的影響不容小覷。許多城市總體規(guī)劃尚未到期，但城市建設(shè)規(guī)模已經(jīng)完全突破原定的框框，換一個領(lǐng)導(dǎo)就換一套規(guī)劃。規(guī)劃人員不能決定城市建設(shè)方案。

　　此外，開發(fā)區(qū)規(guī)劃建設(shè)與城市總體規(guī)劃脫節(jié)，自成體系，給城市的長遠(yuǎn)健康發(fā)展也埋下了隱患。

　　設(shè)計理念:長遠(yuǎn)VS短視

　　對于古今排水系統(tǒng)，周玉文更強(qiáng)調(diào)設(shè)計理念的差別。他認(rèn)為古人并非有比今日更多的工程技術(shù)，最大的差別在于設(shè)計理念。古人認(rèn)為，排水管網(wǎng)建設(shè)要著眼于解決子孫萬代的事，而當(dāng)今的設(shè)計更多的是解決眼前的問題，對城市規(guī)劃的整體性考慮不足。很多城市建設(shè)規(guī)劃中“重地表，輕地下”的弊病在暴雨中暴露無遺。

　　“光鮮亮麗的城市地上建設(shè)無疑讓‘繁榮’和‘政績’一覽無余，能引起更多關(guān)注。而排水管網(wǎng)等看不見、摸不著的地下隱蔽工程很難讓有關(guān)部門用心。城市積水從一個側(cè)面反映了我國發(fā)展方式存在的重視眼前利益，忽略長遠(yuǎn)利益的問題。”周玉文說。

　　[解決之道]　怎樣才能避免水漫金山?

　　城市積水，專業(yè)地講即城市內(nèi)澇。究竟該怎么解決城市內(nèi)澇?只有城市防洪工程體系和城市排水工程體系兩套系統(tǒng)是否可行?可否利用城市雨水排水管渠系統(tǒng)控制和排除暴雨徑流?

　　排水系統(tǒng):評估普查獲取基礎(chǔ)信息

　　“對于現(xiàn)有的城市排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，很難。”周玉文說，“我們現(xiàn)在能做的主要在基礎(chǔ)工作，即對排水系統(tǒng)進(jìn)行整體評估，對管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行普查，完善基礎(chǔ)信息。”

　　據(jù)周玉文介紹，排水系統(tǒng)的管網(wǎng)都埋于地下，每公里管道的造價至少為500萬元，造價很高。而即使不考慮造價問題，另一個重要的問題也導(dǎo)致管網(wǎng)很難改動。“城市地下空間具有局限性，地下埋設(shè)了給水、污水、取暖、電纜、煤氣等多種管道，各種管道的布局都有間距的要求，要動一條雨水管，可能所有的其他管道都得動，這是不太現(xiàn)實(shí)的。”

　　周玉文告訴記者，要對整個排水系統(tǒng)評估，目的是尋找問題。“具體那個系統(tǒng)有哪些問題?能否達(dá)到更科學(xué)、更高的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?這些都得評估，進(jìn)而對現(xiàn)有可改造管道以及日后的排管布線提出有針對性的建議。”

　　“進(jìn)行管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施普查，建立完善的地理信息系統(tǒng)。這關(guān)乎百年大計。”周玉文說，“現(xiàn)在講數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字城市不能沒有數(shù)字的地下空間顯示。要向尼斯學(xué)習(xí)，即使還需要很多年，也可以慢慢做起。只要是朝著正確的方向前進(jìn)，每一步都不會有遺憾。”

　　“當(dāng)然，排水系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中存在的標(biāo)準(zhǔn)、計算方法等問題，也急需解決。如修改暴雨強(qiáng)度公式等，以提高暴雨徑流測算的準(zhǔn)確性，避免新建排水管網(wǎng)再次出現(xiàn)積水問題。”

　　填補(bǔ)空白:建立城市防澇系統(tǒng)

　　“現(xiàn)在很多人關(guān)注的是排水系統(tǒng)，其實(shí)解決內(nèi)澇問題并非排水系統(tǒng)的職能。要根本上解決問題，必須建立城市排澇系統(tǒng)，而我國現(xiàn)在所有的城市都沒有排澇系統(tǒng)。”周玉文說。

　　周玉文強(qiáng)調(diào)，寄希望于通過改造排水系統(tǒng)提高排水能力，來解決城市內(nèi)澇，思路是有誤的。”即使排水系統(tǒng)改造成按照10年一遇的暴雨強(qiáng)度來設(shè)計，那20年一遇、30年一遇的暴雨呢?還是沒轍。”

　　如何從根本上解決城市內(nèi)澇?周玉文強(qiáng)調(diào)，必須建立一套獨(dú)立的城市排澇工程體系。城市排澇系統(tǒng)，在國外稱為大排水系統(tǒng)，是指采用工程措施和非工程措施解決城市局部極端暴雨在短時間內(nèi)超過雨水管網(wǎng)設(shè)計排出能力但沒有超過城市防洪體系最大負(fù)載時的雨水排出問題。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。

　　周玉文舉例說，這個系統(tǒng)可以建立防洪流量調(diào)蓄池，通過調(diào)節(jié)控制雨水徑流，減少下游管渠系統(tǒng)高峰排水流量，從而達(dá)到防洪調(diào)蓄的目的。可以建設(shè)低沖擊開發(fā)模式，即以一種生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)、從徑流源頭開始管理暴雨。利用綠色屋頂、植草溝、雨水桶等措施，采用滲入、蒸發(fā)、滯留等方式減少徑流排水量。

　　系統(tǒng)思路:治水要綜合考慮

　　周玉文認(rèn)為，現(xiàn)在城市面臨的3個壓力即水多(洪澇災(zāi)害)、水少(資源性和水質(zhì)性缺水)、水臟(水污染)。“治水需要系統(tǒng)的思路，要建立城市排澇系統(tǒng)不能僅僅看做是為了解決城市的水多問題，完全可以將水少、水臟的問題綜合考慮。”

　　舉個簡單的例子，如果建立防洪流量調(diào)蓄池，當(dāng)暴雨來臨時，地表雨水進(jìn)入蓄水設(shè)施，蓄水池就像一個大水庫，在暴雨之后可以將這部分水資源進(jìn)行處理，作為城市水源。同時，現(xiàn)在很多的雨污合流制排水系統(tǒng)會產(chǎn)生溢流污染，在暴雨初期往往會帶來城市水源的面源污染，而這個調(diào)蓄池將這些水都存儲起來，同時也就解決了水臟問題。

　　而現(xiàn)在，由于我國的條塊管理體制，我國在解決水多、水少、水臟的問題上，各部門各自為戰(zhàn)。比如排水集團(tuán)為了解決溢流污染問題會修建調(diào)蓄池，但是調(diào)蓄池的設(shè)計規(guī)模并不考慮防澇要求，體積不夠大;而面源污染控制又和排水集團(tuán)無關(guān)。“缺乏系統(tǒng)的綜合考慮，很難解決好水的問題。”

　　“科學(xué)規(guī)劃城市水系統(tǒng)，不再頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳，才是真正解決城市所有水問題的關(guān)鍵。”周玉文說，“也許這個過程很漫長，投入也很大，很難一步到位，但這樣做每一步都有意義，會給未來留下寶貴的財富。”

　　[雨中看點(diǎn)]　看國內(nèi)：道路成河車成船

　　北京:今年入夏以來，北京遭遇強(qiáng)暴雨，局部地區(qū)雨量超過100毫米。突如其來的傾盆大雨使得城區(qū)積水嚴(yán)重，部分道路中斷，多條地鐵線路運(yùn)營受阻，大批航班取消或延誤。積水最深處，一度達(dá)到兩米，多輛車深陷水中。暴雨中，有兩人掉進(jìn)排水井被沖走失蹤。有網(wǎng)友調(diào)侃:“陶然碧波，安華逐浪，白石水簾，蓮花洞庭，大望垂釣，二環(huán)看海，機(jī)場觀瀾。”

　　武漢:湖北省武漢市遭受10余年來最大暴雨襲擊，城區(qū)出現(xiàn)大面積漬水。武漢市區(qū)水務(wù)部門全員出動，全力排漬，共抽排1900余萬立方米積水，相當(dāng)于5個東湖的水量。暴雨導(dǎo)致漢口新華下路鐵路涵洞積水，水深達(dá)兩米多，幾乎沒過公交車車頂。交通一度中斷，多名群眾被困。

　　成都:入汛以來，四川省成都市出現(xiàn)最強(qiáng)局部強(qiáng)降雨天氣過程。成都市區(qū)部分道路和低洼易淹區(qū)出現(xiàn)積水，6個下穿隧道交通一度受阻。內(nèi)澇成災(zāi)，大量車輛被堵于路途中。成都市民紛紛用“5年內(nèi)打造東方威尼斯”、“有一家火鍋店叫老碼頭”等自嘲。

　　看國外：排水管網(wǎng)好景點(diǎn)

　　巴黎:近代下水道的雛形脫胎于法國巴黎。巴黎下水道總長2300多公里。巴黎的下水道處于地面以下50米，水道縱橫交錯，密如蛛網(wǎng)。下水道四壁整潔，管道通暢。下水道中間是寬約3米的排水道，兩旁是寬約1米的供檢修人員通行的便道。隨著城市人口的增長，巴黎的工程師們還修建了4條直徑為4米、總長為34公里的排水渠，以便通過凈化站對雨水和廢水進(jìn)行處理，處理過的水一部分排到郊外或者流入塞納河，另一部分則通過非飲用水管道循環(huán)使用?，F(xiàn)在每年有10多萬人來參觀學(xué)習(xí)。

　　新加坡:新加坡處于熱帶雨林帶且年降水量超過2300毫米，但并未發(fā)生過大路被雨水沖毀的事件。在新加坡絕大多數(shù)公路的一側(cè)，必是一條很大的排水溝;新加坡絕大多數(shù)房前屋后的排水渠也都修得很好，這些水渠和城市的主要排水系統(tǒng)相連，保證了雨水能及時排出。

　　東京:今年7月之前，日本已經(jīng)歷了5次臺風(fēng)。東京中野區(qū)的一條河道，平時河水勉強(qiáng)能沒過腳面，到了臺風(fēng)暴雨襲來的時候，十幾米寬、數(shù)米深的河床，轉(zhuǎn)眼間便變成了排水道，大量雨水打著漩渦向海里沖去。但橋上的汽車仍然像平日一樣行駛。在東京，很少見路上雨后積水。雨天，東京人照常穿皮鞋上班，因為他們已經(jīng)習(xí)慣了高滲水性的路面磚。

　　看古代：暴雨不澇安千年

　　北京故宮:如遇大雨，故宮三大殿三重臺基上有1142個龍頭排水孔，瞬間將臺面上的雨水排盡，并形成千龍吐水的壯麗景觀。這些被排出的水，通過北高南低的地勢瀉入內(nèi)金水河流出。故宮的排水，正是綜合了各種排水法，既有地下水道，又有地面明溝，這些精心設(shè)計建造的或大或小、或明或暗、縱橫一氣的排水設(shè)施，能夠使宮內(nèi)90多個院落、72萬平方米面積的雨水通暢排出，實(shí)為工程史上的偉大成就。

　　贛州福壽溝:江西省贛州市福壽溝修建于北宋時期，雖經(jīng)歷了900多年的風(fēng)雨，至今仍完好暢通，并繼續(xù)作為贛州居民日常排水的主要通道。

　　福壽溝總長約12.6公里，工程分為三大部分:一是將原來簡易的下水道改造成斷面為矩形、用磚石砌壘的寬渠，主溝斷面寬約90厘米，高180厘米左右，溝頂用磚石壘蓋，縱橫遍布城市各角落，將城市的污水收集、排放到貢江和章江;二是將福壽溝與城內(nèi)的幾十口池塘連通起來，增加城市暴雨時的雨水調(diào)節(jié)容量，減少街道淹沒的面積和時間;三是建設(shè)了12個防止洪水季節(jié)江水倒灌、造成城中內(nèi)澇災(zāi)害的水窗。這種水窗結(jié)構(gòu)精巧，運(yùn)用水力學(xué)原理，在江水上漲時，將外閘門自動關(guān)閉，而水位下降到低于水窗時，排出的水流能將內(nèi)閘門沖開。

　　值得一提的是，福壽溝工程通過科學(xué)合理的設(shè)計，利用城市地形的高低差，全部采用自然流向的辦法，使城市的雨、污水排入江中和濠塘內(nèi)。

　　福壽溝綜合集成了城市污水排放、雨水疏導(dǎo)、河湖調(diào)劑、池沼串聯(lián)、空氣濕度調(diào)節(jié)等功能，甚至形成了池塘養(yǎng)魚、淤泥作為有機(jī)肥料用來種菜的生態(tài)環(huán)保循環(huán)鏈。整個排水網(wǎng)絡(luò)“縱橫紆折，或伏或見”。(李瑩 曹俊)