世界11大“海綿城市”奇跡 青島位列其中
導讀:連日來,我國南方一些城市遭遇強降雨后,因為排水不暢出現大面積的積水,城市看海的局面再次上演。沒有一流的下水道,就沒有一流的城市。中國環(huán)保在線盤點一些國外大城市的排水系統建設和維護的經驗,或許能為總是暴雨積水成災的中國城市帶來一些啟示。
來源:中國環(huán)保在線
近年來,武漢、廣州、杭州、北京等城市頻繁遭遇強暴雨襲擊,引發(fā)嚴重內澇,可說是“逢雨必澇,遇澇則癱”。
英國:建立雨水回收系統
一直以來,英國政府都在采取立法手段,通過《住房建筑管理規(guī)定》等法律規(guī)定,間接促進家庭雨水回收系統的普及。在2006年至2015年間,英國政府針對新建房屋設立1到6級的評估體系,要求所有的新建房屋至少達到3級以上的可持續(xù)利用標準才能獲得開工許可,而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統。2015年之后,英國政府為更有針對性控制水資源利用效率,直接要求單一住房單元的居民每天設計用水量不超過125升才能獲得開工許可。這一規(guī)定也要求開發(fā)商和居民更加積極地在家中建立雨水回收系統。
在重視家庭雨水回收利用的同時,英國也在大力推動大型市政建筑和商業(yè)建筑的雨水利用。當前大倫敦區(qū)最為典型的就是倫敦奧林匹克公園。園內主體建筑和林地在建設過程中建立了完善的雨水收集系統。通過回收雨水和廢水再利用等方式,這一占地225公頃的公園灌溉用水完全來自于雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民,使周邊街區(qū)用水量較其他類似街區(qū)下降了40%。公園周邊居民的每天人均用水量也下降至105升,遠低于倫敦地區(qū)的平均水平144升。
荷蘭:雨水倒灌成就鹿特丹排水系統
歐洲最大的海港城、荷蘭第二大城市鹿特丹素有“水城”之稱,其海拔低于海平面,經常面臨海水倒灌的威脅,同時城區(qū)洼地眾多,排澇壓力頗大。但是,這座已經和洪水斗了上千年的城市,雖然常常遭遇暴雨,卻鮮有水漫金山式的澤國景象,這得益于其完善的排水系統。
1953年,荷蘭成立了專門防洪的水務委員會,并不斷提出“水廣場”、浮動住宅等富有創(chuàng)意的方案來應對洪澇、海平面上升等“水問題”。
在鹿特丹市中心,“水廣場”順地勢而建,由形狀、大小和高度各不相同的水池組成,水池間有渠相連。平時是市民娛樂休閑的廣場,人們可以在廣場上盡情地踢球、溜冰;而當暴雨來臨時,“水廣場”則可瞬間變身,成為一個防止積水的排水系統。由于雨水流向地勢更低洼的水廣場,街道上就不會有積水。所有的水池就像一張循環(huán)往復的網,雨量大時,從大水池中分流到溝渠;雨量小時,水又回流入大水池。雨水不僅可在水池間循環(huán)流動,還能被抽取儲存為淡水資源。
據悉,在隨后的幾年里,鹿特丹城將建造超過25個“水廣場”。
同時,為了從源頭上對降雨進行分流和吸收,該城鋪設了透水性能好的磚塊,并根據一定坡度向周圍綠地透水。實施多年的屋頂綠化方案更讓屋頂發(fā)揮了吸水海綿的作用,減緩了雨水進入。
法國:巴黎的排水系統享譽全球
法國巴黎是世界上排水系統最為復雜的城市之一,其前后歷經126年時間才修建成功的排水系統目前總長達2347公里,遠遠超出了其地鐵系統的規(guī)模。除規(guī)模龐大外,其設計和管理也極為周到。城區(qū)下水道均建于巴黎市地面以下50米;管道采用多功能設計理念,中間是寬約3米的排水道,兩旁是寬約1米、供檢修人員通行的便道。
如此寬大的排水系統,不僅有利于快速排水,還有利于電力、通訊設施線路的布局。憑借著發(fā)達的排水系統,巴黎可以從容應對大到暴雨。由于設計合理,整潔美觀且規(guī)模宏大,巴黎的排水系統享譽世界,已經成為代表性的景觀,每年有10多萬人來參觀學習。
韓國:首爾重塑水環(huán)境
根據韓國首爾市的統計數據,1962年首爾市的地表不透水率僅為7.8%,而到了2010年,這一比率已經高達47.7%。與之對應的是,首爾市1962年降水總量中通過地表排出的比例僅為10.6%,而2010年這一數值已經增長到51.9%。地表排水比例的提升使下水管道等城市排水系統面臨的壓力越來越大,同時還帶來了包括地表水蒸發(fā)減少、城市熱島化、地下水水位下降、河川干涸、氣候變化引發(fā)的干旱或洪水等許多復雜問題。
城市水循環(huán)與市民生活息息相關,問題的不斷升級迫使首爾市政府下決心從制度上保障城市水循環(huán)的改善,并于2013年10月底發(fā)布了《建設健康的水循環(huán)城市綜合發(fā)展規(guī)劃》,提出到2050年大氣降水地表直接排出比例下降21.9%,地下基底排出增長2.2倍,使年平均降水量的40%成為地下水的推進目標。該規(guī)劃的實質就是發(fā)揮土壤如海綿似的吸水、儲水作用。
為此,首爾市提出了5方面的解決方案:一是以政府機關為先導,改善地表透水狀況。首先在瀝青、花崗巖覆蓋的道路兩側修建綠化帶,同時使道路地形便于雨水的自然滲入,分階段地將路邊人行道和停車場的不透水地磚更換為透水地磚。特別是從2015年開始,首爾市將確保人行道等設施的透水性列為義務性措施。二是引導城市拆遷改造工程優(yōu)先考慮水循環(huán)恢復。首爾市規(guī)定,未來針對老舊小區(qū)的拆遷改造工程在設計審核階段,主管部門必須首先和水循環(huán)管理部門對方案進行事先商議,有效降低城市開發(fā)對自然水循環(huán)的影響。三是擴大雨水利用設施的普及率。首爾市從2013年下半年開始,積極通過媒體宣傳雨水的利用價值,引導市民提高水循環(huán)意識,提高雨水在城市農業(yè)和景觀中的使用率。四是引導市民積極參與水循環(huán)城市建設。首爾市選定幾個生活小區(qū)進行水循環(huán)改造,包括鋪設透水地磚、建造雨水花壇、設置雨水收儲設施。五是加強水循環(huán)技術研究和制度建設。包括水循環(huán)的實地監(jiān)測體系、水循環(huán)技術和改造模型的研究。
日本:東京“地下宮殿”吐納急雨
19世紀末,人口日益增多的東京因為沒有下水設施引發(fā)霍亂,導致5000多人喪生。這推動了東京修建了第一條近代意義的下水設施——神田下水道,此后,東京逐步完善其地下排水設施,從1908年東京公布下水道的基本計劃到1994年,東京地下水道普及率幾乎達到百分之百。目前東京都23個區(qū)下水道總長度約1.58萬公里,相當于往返東京與悉尼的距離。下水管道的直徑從25厘米到8.5米,有的管道空間可以放進一個兩層樓的別墅。
但僅憑下水道,并不能完全解決東京的水患。目前,這一有著1300萬人口的超級大城市應對集中暴雨的“法寶”是“下水道 地下蓄水池”。日本從上世紀80年代初開始運用地下儲水設施來應對集中降雨,公園、小學和家庭等容易積水的地點都建造有不同大小的地下蓄水池。其中最為大型的有四個,其大小可用“宮殿”來形容。
這種“宮殿”級的地下蓄水池從1980年后開始設計施工。在突降大雨時,如果下水道的水位急劇上升,雨水將自動流入這些巨型蓄水池,以緩解下水道的壓力,防止內澇。而如果雨量減少,下水道水位下降,蓄水池內積蓄的水又將自動回流到下水道。
急降暴雨時,這些巨大蓄水池能很快“吞掉”大量的雨水,位于東京江東區(qū)的一個大型蓄水池一次可存儲2.5萬噸的雨水。地下蓄水池的存在,有效減少了地面被淹的幾率。
不過,在東京地區(qū)雨水控制設施中,最為著名的還不是市內的蓄水池,而是位于東京外圍琦玉縣春日部市的“東京外圍排水系統”。該系統被稱為世界規(guī)模最大,深埋地下五十多米、全長6.3公里。系統由五個巨大的圓柱形蓄水坑、寬度達10米的輸水管道,以及更為巨大的“調壓水槽”構成。該設施也供蓄水之用,59根巨型大柱子,撐起一個巨大的地下空間。面積達13806平方米,長177米,寬78米,高18米。
德國:柏林綜合系統蓄水排污
柏林的下水管道分為兩種,即污水雨水合流管道和污水雨水分流管道。整個排水系統的目標是既可以防止城市內澇,同時可蓄積雨水,合理利用廢水,節(jié)約水資源。
不過為了以防萬一,柏林全市還有160多個緊急排水口和暴雨溢流口,它們分布在幾條運河邊上。除此之外,整個柏林有1000多個水庫和蓄水池,能夠蓄積90萬立方米的水。當降雨平息后,這些蓄水池多余的水就可以送往污水處理廠進行處理。
為了防止污水雨水一起排放的合并式下水道在暴雨時溢流,設計者在此類型下水道沿線設立了蓄水和防溢流設施——明溝,明溝被建成模擬天然河道造型,當大雨降臨時,這些明溝就能存儲大量雨水,等到降雨停歇,再通過水泵將這些水抽入污水處理廠進行處理。
除了在地下設施上下工夫,柏林市政建設者還利用地上景觀減輕排水壓力,將部分公園做成起伏的地形和人工濕地,并鼓勵社區(qū)建立利用雨水的景觀和人工湖。
美國:紐約“愛護”下水道污水必過濾
33歲的美國探險攝影師史蒂夫·鄧肯日前在紐約下水道中進行了一次探險。
鄧肯到達的地方,隧道寬敞,水流平靜,好似地下迷宮。那么,這座“地下迷宮”到底是怎樣的?在紐約這個暴雨成性的城市,它是否有足夠的擔當,確保雨水暢通下行,不在路面形成積水?
關于紐約下水道的江湖八卦,“滿天飛”。
據說,神通廣大的忍者神龜就住在紐約下水道里;電影《蝙蝠俠》里的紐約下水道可以集結軍隊……
另外,紐約有14座污水處理站,每天可以處理13億加侖(約合490萬立方米)的污物和廢水。在污水處理站,污水一開始流過類似巨大金屬梳子的機械過濾屏。過濾屏截留下大的污物,以免它們損壞處理站的設備。然后,初步過濾的污水被引入沉降槽放一兩個小時,淤泥和重物沉降在槽下,輕的物品,比如塑料和油脂,就會漂浮起來。沉積的重物會被進一步分離,各種食物渣子會被直接傳送到垃圾填埋堆。其他的廢水將會經過化學處理,去掉可能攜帶的細菌,然后加入氯氣,排入紐約哈得孫河。
在沉降槽中截留下來的一些淤泥被轉入巨大的蒸餾器中,高溫烘烤3個星期。在這個過程中,細菌對淤泥進行生物降解活動。最后,大部分干燥的淤泥變成一個個球狀物,被當作生物肥料賣掉。紐約14個污水處理站,每天能生產1200噸生物肥料。
瑞士:雨水工程民眾參與
瑞士是世界上最富裕的國家之一,同時也可謂是世界上最節(jié)省的國家之一。瑞士并不缺水,境內湖泊眾多,有1484個,最大的日內瓦湖面積約581平方公里。但瑞士政府一向提倡節(jié)約用水,鼓勵民眾在下雨時吸水、蓄水、凈水,使雨水得到循環(huán)利用。
20世紀末開始,瑞士在全國大力推行“雨水工程”。這是一個花費小、成效高、實用性強的雨水利用計劃。通常來說,城市中的建筑物都建有從房頂連接地下的雨水管道,雨水經過管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士則以一家一戶為單位,在原有的房屋上動了一點兒“小手術”:在墻上打個小洞,用水管將雨水引入室內的儲水池,然后再用小水泵將收集到的雨水送往房屋各處。瑞士以“花園之國”著稱,風沙不多,冒煙的工業(yè)幾乎沒有,因此雨水比較干凈。各家在使用時,靠小水泵將沉淀過濾后的雨水打上來,用以沖洗廁所、擦洗地板、澆花,甚至還可用來洗滌衣物、清洗蔬菜水果等。
如今在瑞士,許多建筑物和住宅外部都裝有專用雨水流通管道,內部建有蓄水池,雨水經過處理后使用。一般用戶除飲用之外的其他生活用水,用這個雨水利用系統基本可以解決。瑞士政府還采用稅收減免和補助津貼等政策鼓勵民眾建設這種節(jié)能型房屋,從而使雨水得到循環(huán)利用,節(jié)省了不少水資源。
在瑞士的城市建設中,最良好的基礎設施是完善的、遍及全城的城市給排水管道和生活污水處理廠。早在17世紀,瑞士就已經出現了結構簡單、暴露在道路表面的排水管道,迄今在日內瓦老城仍然能看到這些古老的排水道。從1860年開始,下水道已經被看做是公共系統重要的組成部分,瑞士的城市建設者開始按照當時的需要建造地下排水系統。瑞士今天的地下排水系統則主要修建于二戰(zhàn)后。當時,瑞士出現了大規(guī)模的城市化發(fā)展,誕生了很多衛(wèi)星城市。在這一時期,瑞士制定了水使用和水處理法律,并開始落實下水管道系統建設規(guī)劃。
在瑞士,日常生活污水和雨水是通過不同的管道進行處理的。早在140年前,蘇黎世就建立了污水凈化設施。生活污水通過單獨的管道流到污水處理站,進行凈化處理,未經收集的雨水則通過簡單的過濾處理后流入湖水或其他自然水體。污水和雨水流入不同的管道,含有大量油污的廚房污水就不會流入雨水管道并堵塞管道,應該說這在一定程度上有利于避免大規(guī)模降水時造成的城市洪澇現象。
由于瑞士城市里下水口密布,排水管道設置合理,污水處理系統遍布全城,再加上一些古老的下水道至今仍能發(fā)揮作用,因此瑞士的地下排水系統基本可以應對排水的需要,城市里很少發(fā)生洪澇現象。
羅馬:2500前的下水道仍在使用
說起城市排水的文明史,必須從古羅馬說起。古羅馬下水道建成2500年后,現代羅馬仍在使用。
公元前6世紀左右,伊達拉里亞人使用巖石所砌的渠道系統,將暴雨造成的洪流從羅馬城排出。渠道系統中最大的一條截面為3.3米×4米,從古羅馬城廣場通往臺伯河。
公元33年,羅馬的營造官清潔下水道時,曾乘坐一葉扁舟在地下水道中游歷了一遍,足見下水道是多么寬敞。
墨西哥城:花3100萬美元改造下水道
2009年4月,墨西哥首都墨西哥城第二階段的地下排水系統工程完工。使用了尖端技術的這一工程共花費3100萬美元,預計可以使用50年以上。
墨西哥城排水系統管道從1975年便開始使用,由于年久失修,該市曾頻繁發(fā)生水淹道路的情況。
中國:青島排水,中國制造!
早在新中國成立伊始,青島就完成了一場震撼全國的強大改造:1953年青島大港緯路明溝改造。
這個長六百米寬七米的臭水溝,就是德國排水系統的造孽后果,虐了青島人幾十年,這下不但被一口氣填平,更完全參考德國技術,把明溝改成了暗渠。舊址之上,還建成了街心花園。
這事意義有多大?看過老舍話劇《龍須溝》的,都能知道其中的辛酸與價值。而比起話劇里的龍須溝,這青島版的“龍須溝”不但更惡臭更難填,治理方法也更強,花園取代了水溝,暗渠更確保了排污暢通。如此一舉多得,當時就是全國典型,還被推廣各省學習。
上世紀八十年代起,和各大城市一樣,青島也在擴張,可與好些城市不一樣的是,青島的城市擴容,每一個步驟,都是排水系統先行。排污排水管道鋪好了,其他才跟進。生活在青島的好些朋友都知道,這事多常見。但放在其他城市里,這事多難得。
拿一個權威數據,上世紀九十年代,青島就有排水管道596公里,這是什么概念?這個數據拿到二十多年后的今天,也絕對領先大半一線城市。發(fā)展到今天,青島的排水管道總長,早已超過了三千公里。當年德國領先世界的排水系統,放在其中,只是九牛一毛。
而且傳說中強大,能用百年的德國管道,今天絕大多數,都已經被重新翻修了,真正還存留的德國原裝管道,也是鳳毛麟角。
但雖說管道幾乎換光,但比起當年德國人嚴格的匠人精神,今天的青島排水施工,卻也一脈相承:以《青島市城市排水條例》的規(guī)定,青島排水系統的標準,比國家標準還要高。
值得一提的是“排水重現期”(水利學專用術語,指的是設計暴雨強度出現的周期,是道路排水設計的標準):國家標準半年到三年,青島標準高達三到五年,好些關鍵干道的暗渠,竟是十到二十年。
也正是在這樣的標準下,青島的排水系統,才真正在每一年的暴雨風潮中,任你暴雨傾盆,我自巍然不動。
這樣的場面,與其說沾了德國的光,不如說青島真正學習了德國人的排水理念,以沉穩(wěn)扎實的努力,證明了中國突飛猛進的大城市,一樣可以挺過暴雨的考驗。這個被很多人嘲笑為“沾光”的事件,其實是中國城市建設結結實實的驕傲!