7月20日以來,河南出現了歷史罕見的連續暴雨,多地一時淪爲水鄉澤國。至截稿前,已造成33人死亡,8人失聯。
與此同時,「海綿城市」一詞被公衆廣泛提起。2016年,鄭州成爲河南省海綿城市建設試點之一。據《河南商報》報道,截至2020年7月,鄭州市整合後的海綿城市建設項目共有530個,目前已完成項目107個,在建項目42個,占計劃的69.1%。
一直以來,減少內澇是建設海綿城市的題中之義,在這次極端災情中,鄭州的「海綿城市」失效了嗎?極值暴雨下,它到底能發揮多少作用?
進度完成20%
鄭州作爲典型的北方內陸城市,一到匕八月多雨時節,城市內澇和地下水匱乏常常同時發生。如何既能蓄水、吸水、滲水,又能釋水?建設海綿城市是解決方案之一。
在上海一家建築設計院工作的林楓告訴記者,海綿城市在業內是一個基本概念。她說,海綿用以比喻城市的雨澇調蓄能力。通俗理解,比如通過改變道路的透水性、景觀綠化、地下綜合管廊等,把城市的地面變成一塊大海綿。
下雨的時候,海綿吸水、濾水、蓄水、淨化水,把水存儲到地下、城市濕地等,或者匯流到城市河道。等到乾旱的時候,地表水分蒸發(海綿蒸發出水)又可以緩解城市的乾旱。同時,因爲有整個系統,還可以調節城市的微氣候,緩解城市熱島效應。
北京大學建築與景觀設計學院院長俞孔堅是這一理念在國內的推行者。他和團隊設計的海口美舍河、金華燕尾洲在國際上享有盛譽,推崇與洪水爲友,給水更大空間,讓自然河道、濕地、綠地發揮作用。
六七年前,海綿城市在國內迅速得到推廣。俞孔堅認爲,這和2012年北京「7-21大雨」有一定關係。當時,北京及其周邊地區遭遇61年來最强暴雨及洪澇災害。
「7-21大雨」後,海綿城市建設逐漸提上議程。2015年10月,國務院辦公廳印發《關於推進海綿城市建設的指導意見》,提出2020年城市建成區20%以上的面積達到目標要求,2030年80%以上的面積達到目標要求。
鄭州在2016年被確立爲河南省海綿城市建設試點城市。2018年1月,鄭州市城鄉規劃局發布《鄭州市海綿城市專項規劃(2017-2030年)》(下稱規劃)。
和中央文件目標一致,按照規劃,到2020年末,鄭州主城區達到海綿城市建設要求的面積約占建成區總面積的22.5%。截至2020年7月,據《河南商報》報道,鄭州主城區已完成海綿城市建設面積110.8平方千米,約占鄭州市建成區面積比例爲20.4%。
系統搭建難
海綿城市是一個複雜的系統性工程。林楓說,「任何東西,最難的都是系統的搭建。」這是一個攻堅型的建設目標,需要很多時間、人力、資金的投入。而且,它覆蓋的專業很廣,推進真正意義上的海綿城市建設會很慢。
著名學者、曾任住房和城鄉建設部副部長的仇保興曾在《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》一文中總結,「滲、滯、蓄、淨、用、排」是海綿城市建設的「六字訣」。
「滲」體現在改變各種路面、地面的鋪裝材料。林楓說,這類工程技術上的改變是簡單的,一般會從這裏入手。
據《河南商報》報道,在鄭州鄭東新區的龍湖公的園,很多地面是透水混凝土或者透水磚。人工河秀水河游路長5.1公里,南北兩側超過10公里長的游路全部應用高滲透性鋪裝材料——彩色透水混凝土。
此外,鄭州市伊河路(嵩山路——桐柏路)減少了硬化綠化帶和人行道石材鋪裝,應用了陶瓷透水磚:透水瀝青混凝土材料。
中原區市政道路養護中心主任敖明成曾在接受《河南商報》採訪時表示,透水瀝青路面壓實後空隙率在20%左右,能够在混合料內部形成排通道,使雨水快速排出,並且透水瀝青路面的多孔特徵可以大幅降低交通噪聲。另外,雨水下滲後流入雨水管網,能被有效利用起來。
今年1月,鄭州市首個海綿型公園——鄭州雨園建成並對外開放。據《鄭州日報》介紹,園內以分散式海綿設施消納雨水,將雨水控制和景觀相結合,基本滿足了園內植物生長用水。
在水安全方面,據正觀新聞報道,在今年5月之前,鄭州全市共計消除易澇點125處,消除率77%。而且,鄭州通過對賈魯河、金水河等實施控源截污、內源治理、生態修復、活水保質,市區黑臭水體全部消除,地下水下降趨勢得到一定程度遏制。
俞孔堅提到,目前海綿城市在建設過程中也存在一些人爲的錯誤。比如,城市給水的空間缺乏,不透水鋪裝面還是很大,這是攤大餅城市建設模式帶來的後果。再比如,綠地、濕地、河流沒有能够發揮應有作用——水泥堤壩把城市與城市河流隔開,地面徑流不能迅速排人自然水系;大部分綠地沒有能够發揮海綿作用,設計時沒有充分考慮,道路普遍低於綠地。
對內澇作用有多大?
俞孔堅參與了部分鄭州海綿城市的項目——黃河灘地公共設計、東風渠。他說,目前黃河灘地一期完成,東風渠初見成效。在他展示的視頻中可以看到,在這次暴雨中,東風渠的水漫過了第一道擋牆,但總體在可控範圍內。
但這次暴雨來勢凶猛。鄭州整座城市,鐵路飛機停運,地鐵倒灌,無數汽車和人被困,絕大多數排水系統癱瘓。
中央氣象臺監測顯示,鄭州20日16-17時一小時降雨遛達到201.9毫米。按照降雨標準,24小時降雨量超過200毫米就已經達到特大暴雨級別。
而且,鄭州從17日20時到20日20時,三天降雨量達617.1毫米。其中小吋降水、單日降水均已突破自1951年鄭州建站以來70年的歷史紀錄。
按照規劃,2030年建成後的最終目標——年徑流總量控制率73%,對應設計降雨量爲20.5毫米,也就是說,在正常降雨量的年份,建成區73%的降雨量約小於20.5毫米(日值)。這顯然不能應對鄭州20日16-17時一小時的降雨量。
「這次降雨量是鄭州未曾發生的。」鄭州大學水利科學與工程學院副教授、博士生導師王慧亮說,在極端暴雨情景下,城市內澇與中小河流供水賫加,不僅是市政和水利設施的問題,也是流域性問題,還是一個城市綜合管理問題。
可以看出,海綿城市的建設標準,顯然在這次歷史極值大雨面前是無能爲力的。河海大學水文水資源教授謝悅波說,海綿城市解決的是正常情况下的問題,並不是用來應對極端天氣的。
林楓說,一塊海綿的吸水能力是有限的,在正常降雨量的範圍內,海綿可以一呼一吸,但是你往一塊一平方米的海綿上倒上10立方的永試試,什麽用都沒有。
2017年,王慧亮帶領團隊曾做過一個研究,對鄭州市暴雨內澇淹沒範圍和淹水深度進行了模擬分析。他們發現,鄭州市區總體排澇標準較低,排澇能力嚴重不足,而且新城區明顯好於老城區。
王慧亮認爲,要提高城市內澇預警的綜合水平,最好的辦法是採用城市大數據與洪澇形成機理、洪澇損失精細化預測等充分融合,提高城市洪澇精細化預測和預警水平。另一方面,應對極端天氣,應充分發揮工程措施和非工程措施相結合,工程措施包括城市內澇强排和流域水庫加固除限,非工程措施則是人員疏散和預防次生災害發生。
(李慧琪/文)
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