文｜深圳市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 姜科

近年來(lái)，有些城市不斷出現(xiàn)極端天氣，特別是在夏季汛期時(shí)，瞬時(shí)性的大暴雨會(huì)使得城市的交通系統(tǒng)，市政系統(tǒng)徹底癱瘓。例如，從7月18日18∶00 到7月21日0∶00，鄭州發(fā)生了罕見(jiàn)的連續(xù)暴雨。該市出現(xiàn)暴雨累計(jì)平均降水449 毫米，出現(xiàn)了嚴(yán)重內(nèi)澇，嚴(yán)重影響了鄭州市的鐵路、公路和民航交通。鄭州市常莊水庫(kù)、郭家咀水庫(kù)與賈魯河等多處工程出現(xiàn)險(xiǎn)情，這場(chǎng)大雨不僅造成了城市大面積積水，使一些房屋遭到破壞，而且造成了大量人員傷亡。

1.造成雨洪災(zāi)害的原因

歷史上國(guó)內(nèi)不少城市曾多次受雨洪影響，發(fā)生較為嚴(yán)重的城市內(nèi)澇?；跉夂蛞蛩睾统鞘薪ㄔO(shè)因素如今的情況與多年前是完全不同的，現(xiàn)今的雨洪災(zāi)害是一個(gè)全新的話題。

1.1 降雨的不規(guī)律

基于氣候因素和城市建設(shè)因素，如今的部分城市幾乎年年都要遭受因降雨所導(dǎo)致的災(zāi)害，主要原因就是城市的降雨時(shí)空分布極其不規(guī)律。

首先，城市的年降雨量差距非常大。有些城市自有詳細(xì)完整的降雨統(tǒng)計(jì)資料以來(lái)，降雨最少的年份與最多的年份兩者相差約5.37 倍。

其次，年降雨量過(guò)于集中。城市地區(qū)全年降雨多集中在夏季，極端天氣時(shí)，日降雨量將會(huì)占到全年降雨量的1/5 左右。

最后，一天中降雨量的分布變化很大。城市降雨具有明顯的日變化差距，暴雨主要發(fā)生在下午（14-20 點(diǎn)）；大暴雨主要出現(xiàn)在夜間（20－08 時(shí)），2011年的“6.23”和2012年的“7.21”都是發(fā)生在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)。

1.2 地面透水性降低

降雨落到地面后，一部分以水蒸氣的形式返回大氣，其中一部分滲入土壤，其余部分沿地表形成溢流，最終匯入管網(wǎng)，即所謂的地表徑流。地表徑流與總降雨量之比為徑流系數(shù)。

高速的城市化給城市帶來(lái)的一個(gè)改變就是地面鋪裝材料的變化。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，地面硬化率大大提高。相關(guān)研究證明，一般綠色徑流系數(shù)約為0.2，如果是水泥路面或?yàn)r青路面，一般約為0.9。徑流系數(shù)為0.9，落在地面上的雨水只有10%能滲入地面，其余90%會(huì)通過(guò)地下排水管完全排出。如果是綠地，80%將滲入地面。硬地面積太大，一旦降雨量超過(guò)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，雨水只會(huì)積聚在路面上。

在20世紀(jì)60年代以后，隨著地鐵的建設(shè)，以及人口的增加導(dǎo)致城市攤大餅式的建設(shè)擴(kuò)張，大量城市建成區(qū)內(nèi)的河流濕地被侵占。濕地和河流能有效減少雨洪給城市帶來(lái)的負(fù)面影響，降低城市內(nèi)澇發(fā)生的幾率，特別是濕地，它可作為直接利用的水源或補(bǔ)充地下水，又能有效控制洪水和防止土壤沙化，還能滯留沉積物、有毒物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而改善環(huán)境污染；它能以有機(jī)質(zhì)的形式儲(chǔ)存碳元素，減少溫室效應(yīng)，保護(hù)海岸不受風(fēng)浪侵蝕……它因有如此眾多而有益的功能而被人們稱為“地球之腎”。不僅在建成區(qū)內(nèi)，城市市域內(nèi)的濕地、河流面積也面臨大幅減少；對(duì)城市的排水防澇造成影響。

1.3 人口和城市建成區(qū)的增長(zhǎng)

以北京市為例，中心城地區(qū)是建立在元朝的大都基礎(chǔ)之上的，600 余年的時(shí)間內(nèi)發(fā)展很緩慢。而解放后短短的60 余年中，城市的市區(qū)面積為1949年的十余倍。城市單中心的發(fā)展模式，即所謂的攤大餅，促進(jìn)了城市周邊的擴(kuò)散。過(guò)快的城市建設(shè)導(dǎo)致了市政管網(wǎng)，特別是排水系統(tǒng)無(wú)法跟上城市擴(kuò)張程度。

同時(shí)，人口也在呈爆炸式的上漲。例如在《北京城市總體規(guī)劃（2004年－2020年）》中，預(yù)計(jì)在 2020年，北京的常住人口為1800 萬(wàn)，而剛到了2010年，就突破了1980 萬(wàn)。再加上難以統(tǒng)計(jì)的外來(lái)流動(dòng)人口，人口增長(zhǎng)的速度，可見(jiàn)一斑。在人口高密度的聚集的城市，洪澇災(zāi)害所造成的人員財(cái)產(chǎn)損失也在陡增。

2.解決策略

城市內(nèi)澇防治是關(guān)系到城市居民安居樂(lè)業(yè)的大事，也是一項(xiàng)涉及面廣的系統(tǒng)工程。要?jiǎng)訂T全社會(huì)有計(jì)劃、有組織地開(kāi)展。根據(jù)易澇地區(qū)的不同特點(diǎn)，制定了相應(yīng)的改造原則與措施，并提出了整治對(duì)策，供洪澇易發(fā)區(qū)整治方案參考。

2.1 源頭治理

根據(jù)近幾年水文資料記錄分析，發(fā)生城市內(nèi)澇主要有兩方面的原因：一是城市水面調(diào)蓄能力嚴(yán)重不足。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，不少市區(qū)河湖由于被侵占而縮窄或淤積，導(dǎo)致蓄泄洪能力降低；二是極端天氣明顯增多，局地暴雨頻發(fā)。要解決城市雨洪所帶來(lái)的災(zāi)害，應(yīng)從其源頭開(kāi)始治理，從造成特大暴雨的原因開(kāi)始動(dòng)手。

逐步恢復(fù)城市原有城市水系，特別是城區(qū)內(nèi)原有的大小湖泊，可逐步根據(jù)現(xiàn)有情況恢復(fù)，增加水面面積，恢復(fù)自然河流循環(huán)系統(tǒng)。例如北京近些年來(lái)進(jìn)行了恢復(fù)玉河、整治護(hù)城河等工程，但是較之明清時(shí)期完善的河道系統(tǒng)，仍然顯得單薄和不暢。

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，采用慢行低碳的出行方式等，均可有效減少熱島效應(yīng)，這也會(huì)減小城市的降水量的變化，降低極端天氣出現(xiàn)的可能性。

2.2 增加蓄洪區(qū)及減少硬化地面

一些城市現(xiàn)有的滯洪區(qū)均設(shè)置在市以外，缺乏與市區(qū)內(nèi)現(xiàn)有河流的結(jié)合，很難有效吸收雨水和洪水。如：北京現(xiàn)有的滯洪區(qū)均設(shè)置在三環(huán)以外，缺乏與市區(qū)內(nèi)現(xiàn)有河流的結(jié)合，這將很難有效吸收雨洪。北京市規(guī)劃劃定了中心城及其上游地區(qū)的17 個(gè)蓄滯洪區(qū)，其中包括中心城的9 個(gè)蓄滯洪區(qū)。規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)為50-100年一次，總蓄洪量5500 萬(wàn)立方米，面積約19 平方公里。

較之傳統(tǒng)鋪裝材料，透水磚的雨洪下滲能力大大增強(qiáng)，可起到良好的蓄滲和緩釋作用。而目前城市的透水磚鋪設(shè)情況很不樂(lè)觀，透水磚是普通透水磚價(jià)格的數(shù)倍。經(jīng)過(guò)不斷推廣和開(kāi)發(fā)，砂基透水磚價(jià)格有所下降，目前經(jīng)濟(jì)型磚的價(jià)格在每平方米200 元左右。逐步降低的價(jià)格將促進(jìn)通水鋪裝的推廣應(yīng)用。

2.3 地塊雨水收集利用

我國(guó)的居民房屋土地所有權(quán)歸國(guó)家所有，絕大多數(shù)人不承擔(dān)房屋外部的維修和改造工作。傳統(tǒng)平房中，外部改造歸房管局負(fù)責(zé)，現(xiàn)代化居住區(qū)中，則歸開(kāi)發(fā)商或者物業(yè)。因此，要求居民自己對(duì)住房進(jìn)行雨水處理改造難度不小。

在生態(tài)文明建設(shè)背景下，我國(guó)積極推動(dòng)海綿城市建設(shè)，地方政府指導(dǎo)和資助并積極鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)行海綿城市建設(shè)；廣泛采取透水鋪裝、雨水收集罐、蓄水池和下凹式綠地等措施自行吸收雨水；對(duì)于減少外排量，消減徑流污染，是一種有效的嘗試。

首先，對(duì)待雨水，應(yīng)該做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，避免浪費(fèi)。我國(guó)城市的地下水缺口很大，地下水的超采很容易造成地面下滲，利用好雨水來(lái)補(bǔ)充地下水，將是很好的方法；城市的降雨量極不平均，極端天氣，特別是洪澇災(zāi)害在一年中所占的天數(shù)極少，若為此修筑龐大的地下排水管網(wǎng)是很不經(jīng)濟(jì)的；再者，許多的市政用水，灌溉用水一般采用中水，處理成本高，比較浪費(fèi)，采用稍加處理的雨水不僅可以做到物盡其用，還可減少相應(yīng)的成本。且雨水是一種軟水，是洗滌衣物和沖廁的理想用水。德國(guó)的試驗(yàn)表明，使用雨水的洗衣機(jī)其壽命要比使用硬水的更長(zhǎng)些。所以說(shuō)，雨水是具有進(jìn)入家庭條件的。

2.4 探索建設(shè)深層排水隧道

排水隧道能快速、靈活、高效地緩解城市局部洪水和污染問(wèn)題，且土地受限制小，不占用土地資源，避免了城市地面或淺層地下空間各種因素的影響，在不影響市政管線布局的前提下，排水隧道作為一種有效的大規(guī)模輸水措施，已引起了人們的高度重視，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的城市得到了一定程度的應(yīng)用。例如，香港建設(shè)修建了荔枝角雨水排水隧道，可以緩解荔枝角、長(zhǎng)沙灣和深水的洪水。隧道最終將通過(guò)隧道將九龍西部和集水區(qū)的雨水排放到維多利亞港，以緩解內(nèi)澇。此外，日本和東京境內(nèi)江戶川深層排水隧道，被譽(yù)為世界上最先進(jìn)的下水道排水系統(tǒng)，用于超標(biāo)準(zhǔn)暴雨條件下流域內(nèi)洪水的排放。

3.國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

以德國(guó)為首的歐美國(guó)家，還有鄰國(guó)日本和香港地區(qū)，在雨水的收集利用，或是雨洪消減對(duì)城市的影響方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)是值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的。

3.1 政策

德國(guó)、美國(guó)等城市雨水處理相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家都有完善的雨水利用法律制度，為雨水資源的利用和管理提供了有力保障。其中，德國(guó)要求以聯(lián)邦水法、建筑法規(guī)和區(qū)域法規(guī)的形式加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)和水的可持續(xù)利用。不僅如此，德國(guó)還有相應(yīng)的負(fù)責(zé)人員，能有效地調(diào)配人員，以最高效的方式來(lái)處理問(wèn)題。避免出現(xiàn)職責(zé)不清，任務(wù)分工混亂的現(xiàn)象。

我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部也為應(yīng)對(duì)城市洪澇問(wèn)題在《全國(guó)城市市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)“十三五”規(guī)劃》中提出構(gòu)建“源頭減排、雨水收排、排澇除險(xiǎn)、超標(biāo)應(yīng)急”的城市排水防澇體系，破解了“城市看?！彪y題?！兑?guī)劃》指出，要加快對(duì)城市易澇點(diǎn)的治理，對(duì)城市內(nèi)澇易發(fā)點(diǎn)的雨水口和排水管道進(jìn)行改造，科學(xué)合理地設(shè)置大型排水（雨水）管廊。

3.2 經(jīng)濟(jì)

日本或德國(guó)，有完善的雨水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)制度。通過(guò)減稅、低價(jià)等方式鼓勵(lì)民眾收集并使用雨水，從而降低私人的生活成本。由于我國(guó)房屋非私有化，個(gè)人很難對(duì)房屋進(jìn)行大規(guī)模的改造，再加上私人對(duì)公有房屋的修繕?lè)e極性不高，這就需要相關(guān)部門(mén)進(jìn)行建設(shè)或者是引導(dǎo)。政府應(yīng)該制定相關(guān)政策，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段的方法，予以采用雨水收集使用的部門(mén)或是個(gè)人采取經(jīng)濟(jì)上的獎(jiǎng)勵(lì)或補(bǔ)償。

3.3 施工

以我國(guó)香港地區(qū)為例，在土地開(kāi)發(fā)施工時(shí)，堅(jiān)決避免對(duì)原有河流進(jìn)行破壞或阻塞，也就是說(shuō)，土地范圍內(nèi)的項(xiàng)目不得阻礙或縮窄現(xiàn)有溪流。同時(shí)施工方應(yīng)清楚展示土地范圍內(nèi)的雨水如何被排水系統(tǒng)收集，保證不會(huì)令現(xiàn)有排水系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)重。

若施工影響原有水道，申請(qǐng)人需要提供等同流量的新排水道及管道替代，確保這些替代品并不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的排水情況造成惡化。同樣，施工時(shí)若無(wú)法避免使用實(shí)心圍墻，申請(qǐng)人應(yīng)在墻的兩邊建造足夠闊度的明渠，以及在墻的底部設(shè)有足夠的排水孔讓雨水流過(guò)。

3.4 綠色街道

建設(shè)綠色街道是城市低影響開(kāi)發(fā)中的一個(gè)新興的概念。通過(guò)改造現(xiàn)有街道或者新建，增加雨洪設(shè)施和減少不透水面，使得街道的雨水能被雨洪設(shè)施收集并利用。在這一新概念的影響下，新北肯塔基州、明尼蘇達(dá)州、伯恩斯維爾市等州縣也開(kāi)始對(duì)街道綠地進(jìn)行整治，成效顯著。更具影響力的重建方案是俄勒岡州和波特蘭市的可持續(xù)雨水管理計(jì)劃——西南12 街“綠色街道”景觀方案（具體見(jiàn)圖1 和圖2）。試驗(yàn)表明，25年一遇的暴雨的地表徑流可減少至少70%左右。

圖1 “綠色街道”節(jié)點(diǎn)圖

圖2 “綠色街道”實(shí)景圖

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述措施的全面推廣，近年來(lái)部分城市地區(qū)應(yīng)對(duì)突發(fā)性暴雨的能力有所提高。雖然有幾次局部暴雨過(guò)程，但沒(méi)有形成明顯的城市內(nèi)澇。如今，中國(guó)城市化進(jìn)程中面臨的問(wèn)題在西方國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)，但也有其地方特色，更加復(fù)雜多樣。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源短缺和洪澇災(zāi)害等問(wèn)題是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。雨洪給城市造成的危害雖然只是瞬間性的，但是這幾年有愈加嚴(yán)重的趨勢(shì)，危機(jī)了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，要建成安全宜居的韌性城市，我們必須提升城市抵御暴雨災(zāi)害的能力。設(shè)計(jì)師作為城市建設(shè)的主要參與者，應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)相關(guān)優(yōu)秀案例，主動(dòng)創(chuàng)新，迎接城市建設(shè)的挑戰(zhàn)。