
本月,北京正式進入汛期。水務部門枕戈待旦,市民們也總是對雨水天氣心懷忐忑。近年來,暴雨“傾城”的景象在包括北京在內的多個城市輪番上演。“我能想到最浪漫的事,就是陪你在城市看海”,調侃背后是無奈,陽光下仿佛堅不可摧的城市,為何在暴雨中如此脆弱?
受訪人:周玉文。北京工業大學建工學院教授,博士生導師。從事水環境工程、城市節水技術、城市給排水管網理論與計算、城市防災減災與科學化管理等研究,主持國家自然科學基金和國家、省部級課題多項,曾參與北京"721"內澇應急處置。不久前,完成了歐盟資助的城市區域洪澇災害耐受度合作研究(CORFU)的北京案例研究。
與其它的“城市病”一樣,內澇也是城市的“富貴病”
新聞觀點:我們的城市建設看上去越來越好,但內澇的問題為什么在最近幾年表現特別突出呢?
周玉文:現在大家都在說“城市病”,其實,內澇和交通、大氣污染、高溫一樣,都是“城市病”,那產生“城市病”的原因是什么?我們研究的結論,所有“城市病”的最主要原因是“發展”——如果沒有這么快的城市化,沒有這么高的經濟發展,城市不會有這個“病”,即便有一些問題,也不算是“病”。現在的內澇和其它所謂的“城市病”其實都是城市的“富貴病”。
“發展”為什么會帶來這么大的影響?
在沒有建設城市的時候,我們的環境是一個自然的狀態,有大小河流,有濕地,自然界自身能完成一系列的修復和調節。而我們把原來的自然環境變成城市,硬化了地面,水就沒有了原來的通道,只能改成地下的雨水管網,這實際上是一種“補償”。這就像太極,需要平衡,如果我們破壞了原有的平衡,做出了相應的補償,是沒有問題的。
但接著,城市變得越來越大,比如北京的城區本來只在二環以里,這個城市體量對大的河流破壞沒那么大,城市范圍內還有自然的河流;但現在,北京所有的內河都已經不再是自然河流了,這就需要我們做出更多的補償。就像蓋房子,你要蓋一層房子,挖個簡單的地基就能蓋,可你要蓋一百層的樓房,地基就得往下打幾十米以上。
而我們原有的規范標準、基礎設施都是支撐還沒發展起來的,改革開放前那個水平的城市。這就是“城市病”發病的根本原因。我們現在面臨的情況,就是如果想繼續發展,就要繼續做大量的補償,在城市化的過程中,創造一個好的人工的生態系統,補償自然界。
新聞觀點:就是說,我們的防澇設施沒有跟上城市的發展?
周玉文:我們主要是借鑒國外的經驗來構架這個系統,結果中間出了一個“語言”問題。我們說起洪水和內澇一直是兩件事,而英文語境里,只有一個單詞就是flood。這造成了一個很大的問題,就是我們學習的時候學丟了一樣,他們有城市排水設施,我們有;他們有防洪設施,我們也有;但他們有防御內澇的設施,我們缺了。
國外防御內澇的工程設計標準和防御洪水的標準是一樣的,在他們的概念里,兩者是一回事。但我們則一直都把防御內澇的標準和城市排水定成了一個標準。國家層面要求提高防災減災標準,經過業內廣泛論證終于達成共識,決定把缺失的內澇防御工程補出來。在最近更新的《室外排水設計標準》中已經明確了新的排水和防澇工程設計標準,我國將建設排水、防澇、防洪三套工程來保證城市的安全。
我們現在所構造的三套工程體系任務是不同的,防洪是解決生存的問題,防澇是解決城市安全運行的問題,排水則是解決市民方便生活的問題。所以排水標準定的都不高,國外也一樣,一般是五到十年左右,香港定的五十年是最高的;但國內城市在之前的實際建設中,大部分都采取“一年”的標準,用“一年”的設施應對五十年、一百年的降雨事件,當然不行。
尤其需要注意的是,這三者彼此之間不可替代,排水設施解決的是日常排水問題,而防澇設施則是要排除排水系統設計重現期以外的暴雨徑流,所以不是把排水設施或者防洪設施建好了,就能解決內澇問題。
(注:“重現期”指在一定年代的雨量記錄資料統計期間內,等于或大于某暴雨強度的降雨出現一次的平均間隔時間,相當于“暴雨幾年一遇”的概念)
做管道的做管道,修路的修路,城市被淹因為少了坡度
新聞觀點:我們現在構建新的防澇工程體系,需要注意哪些問題?
周玉文:首先是設計方法的問題,國內現在普遍采用的還是一百多年前的方法,叫推理公式法,這個方法最大的優點是簡單,最大的缺點也是簡單,簡單就不夠準確;而國外在三四十年前就開始采用模型測算了。
城市要解決內澇的問題,最簡單的方法就是把城市地表建成一定坡度,也就是做好“豎向設計”。從北京整個城市區域來說,本來不應該出現這么多災害,因為北京的地勢雖然比較平,但是從西北向東南是有坡度的,這樣水就可以流出來。
所以北京的老城區,也就是二環以里是不會淹的,二環就是沿原來的護城河修建的,向外擴到三環、四環之后,相應的坡度沒有構造出來,就會發生內澇。
但現在大家看到二環里好像也淹了,那么觀察一下具體淹水的點,基本上都是“橋”,為什么呢?因為這些下凹式立交橋,都是造出來的“坑”,水往低處流,一定是淹這些地方。
在這兒需要指出的一個問題,就是國外修建道路的流程和我們不同。在發達國家修道路的“標高”,也就是坡度多大,是由給排水專業的工程師去定的。這樣做有兩個好處:一是讓多余的水可以順著道路流到該流的地方,二是這樣一來,給排水工程師就能知道水到哪兒會流不出去,要想辦法把水導走。但我們現在不是這樣,做管道的做管道,修路的修路,是兩個體系。
新聞觀點:是不是防澇設施的標準盡可能定的高一點,就能夠根治內澇問題?
周玉文:按照模型計算的思路,你要解決這個問題,必須首先把這個情景做出來,有了情景,就可以用模型來分析它,會在城市里造成什么樣的問題,哪兒會積水?水有多深?會積水多長時間?都可以算出來;有了計算結果之后,就能評價這種情況會造成多大損失。
有的地方積水不會造成損失,比如公園;但有的地方絕不能積水,比如立交橋底下。在這兒修立交橋就是因為這個地方交通特別繁忙,而這么重要的地方,還因為我們自己的不注意積水了,讓交通雪上加霜,那就是災害。
在分析影響,計算損失之后,我們要采取什么的措施,同樣需要評估。
不計成本一定要把發生的問題完全解決的想法,有時候不一定科學,因為采取措施就必須花錢,我們得評估花這么多錢值不值得?任何項目不考慮經濟因素,肯定不持久。如果損失一塊錢,你花一千萬,肯定不能干;而損失兩個億,即便要花一個億,也是必須做。
所以最后怎么做,要通過技術經濟比較來決定。
我們跟英國的同行交流,他們的管道設計是三十年一遇的標準,標準高是不是就一定沒問題呢?也未必。他們現在的問題是管道大,水總也不滿。大家知道,所謂“三十年一遇”是個概率,在特別平均的情況下,三十年才滿一回,實際情況是可能三十年也滿不了一次,總是很小的水流,達不到設計流速,沉積非常厲害,總得清理管道。管道又在地下,這個事情也很發愁。我們相反,都是小管子,一下雨就冒水。
貴是貴,但真遇到事兒的時候,它可能頂一條河用
新聞觀點:構建新的防澇工程體系需要的投入非常昂貴?
周玉文:建設城市實際上是對自然的超索取,造就一座城市,實際上是造就了一個大機器,你抑制它的運轉肯定不行,那就必須有相應的一系列措施。比如地鐵,一開始很多人都認為地鐵造價太貴,但現在看,地鐵為大城市解決了很多問題。
現在國內有的城市也在考慮建設大型的地下排水設施,貴不貴?肯定貴,但真遇到事兒的時候,它可能頂一條河用。
另外,從國外的經驗來看,所有內澇的防御設施都不是“專職”的。因為一方面它投資巨大,另一方面它不是總有用,只是最關鍵的時候用一下。如果防澇設施能和地下的道路交通、防災設施結合在一起,比如一年365天都可以走車,只有暴雨的那幾天不走車了,走水。
但我們要實現起來除了技術難點,還有管理盲區,因為這些設施都不是一家在管,比較麻煩。
我們完成的歐盟第七框架課題“城市區域洪澇災害耐受度合作研究,簡稱(CORFU)”由11個國家和地區、17個單位共同承擔,完成了8個案例城市:北京、臺北、首爾、孟買、達卡、尼斯、漢堡、巴塞羅那。不同的國家有不同的發展水平,設施也不同。
現在看來,老牌發達國家對城市內澇的防御設施,基本都建完了;新興的發達地區正在建,比如香港,建設快完成了;而發展中國家,基本都沒有建,比如東南亞的一些地區,一淹好幾個月,不光是澇,洪也解決不了。
這和社會的整體發展水平有關,經濟發展到一定水平,就必須采取相應的工程措施去做補償。這就是為什么很多發展中國家不解決這個事情,我們現在要解決。
“城市病”不一定是現在才發生的,可能以前一直都慢慢在顯露,但現在矛盾特別突出。這也是發展造成的,如果沒有這么快的發展,大家可能也不會有這么高的期望。你發展的水平越高,你采取措施需要的投入也就相應的越大。
新聞觀點:如果城市不擴張,“城市病”就不會繼續惡化?
周玉文:城市不怕大,怕的是連片,一連上就麻煩了。
拿北京來說,中心城區和昌平、大興、通州都連上了,延慶中間有山,沒連上。這種衛星城不是設想中的幾個聚集地,通過道路聯結起來,中間原有的自然環境都還在,就比較好。而連成一片“攤餅”的方式,“餅”攤得越大,“病”就越大。
從工程設計的角度來說,可以你越大,我們就需要提供越多的支撐,但這不是一個良性循環。新規劃做好比較容易,老的東西改造好,很難。就像蓋一百層的樓,地基打好,那沒問題,但我們現在的問題是,原先只打算蓋五層樓,現在擴展到了一百層,就只能在旁邊不斷打支柱。
所以我們的城市必須得想辦法“減肥”,很痛苦,但必須要減。