近期多座城市严重积涝,值得警惕!上海排水能力如何?要补哪些“短板”?
今年8月末9月初,西北太平洋及南海区域台风高发,“海葵”给福建多地带来强降雨,多座城市严重积涝、停电,地铁、动车停运。
对此,上海感同身受。2021年以来,至少有4个台风明显影响上海,多个区域因排水能力跟不上而出现较长时间明显积水。
每一次应对后,积水总会退去,但如果不从根本上增强城市韧性,只是治标不治本,更何况,未来极端天气的挑战会愈发频繁且严峻。
今年8月,气候专家阿尔瓦罗·席尔瓦在世界气象组织媒体发布会上表示,近几十年来,热浪和强降雨等许多极端事件发生更为频繁,强度也在增加。
世界气象组织发布的《2022年全球气候状况报告》指出,由于温室气体达到创纪录水平,陆地、海洋和大气发生了全球范围的变化,全球海平面上升速度正在加快,南极海冰下降到有记录以来的最低水平。短短10年时间,整体海平面上升超过10厘米。仅2022年,洪水、热浪等极端天气事件就造成数十亿美元的损失。
抵御日益猖獗的洪涝,上海要补哪些“短板”,又究竟需要怎样的“韧性”?
到底要“几年一遇”?
要客观地评价一座城市的排水能力,专业上常用能“对付”多强的降雨来说明。
降雨量每小时36.5毫米被称作“一年一遇”,51.2毫米、58毫米、67.3毫米分别为“三年一遇”“五年一遇”“十年一遇”。在对应强度的降雨下,能够不出现明显积水等状况,排水能力就被称作达到“几年一遇”的标准。
以市政道路为例,如果在每小时36.5毫米的降雨量下,积水没有没过道路侧石,又或者道路中心积水范围小于50平方米,且雨停后1小时内积水退去,那么该道路的排水能力至少达到了一年一遇的标准。
来自上海市排水管理事务中心的数据显示,“十三五”末,上海中心城区已基本实现排水系统全覆盖,排水能力全面达到一年一遇标准,其中约16%的重点区域达到了三到五年一遇标准。
随着排水系统建设和提标改造工程的持续推进,截至去年底,约19%的上海中心城区排水能力达到三到五年一遇标准,全市达到这一水准的区域约占总量的18%。
根据《上海市城镇雨水排水规划(2020—2035年)》,至2035年,上海规划形成布局合理、安全可靠、环境良好、管理有效、智慧韧性的现代化排水体系,“三到五年一遇”将是全市普遍水准。
通俗来说,上海已有接近两成的区域“三到五年还不一定淹一次”,到2035年其他区域基本都具备相同能力,但这只是能力的下限,日趋频繁的极端天气冲击的却是上限。
参考历史极端天气数据,三到五年一遇难以招架。今年7月21日,普陀出现大暴雨,部分站点小时雨强超过130毫米,接近2021年“7·20”郑州特大暴雨最大雨强的70%,超过百年一遇标准(降雨量每小时98.1毫米)。据上海市防汛办统计,全市当天有180多处下立交、小区、道路发生积水。9月3日,台风“海葵”外围云系甩来的雨水,也让包括虹桥路宋园路在内的许多区域出现短时“看海”。
排水能力再怎么奋起直追,似乎都永远赶不上脾气越来越暴躁的老天爷,难道只能把极端暴雨引发的积水内涝交给时间?对标的几座全球一流城市,答案是否定的:虽然面对极其极端的降雨,没有一座城市能够完美应对,但其他情况下能否从容,关键还是不断提升“内功”。
东京和新加坡市这两座城市,无论遭受暴雨侵袭的次数,还是年均降水量都高于上海。解放日报·上观新闻记者从上海市气象局了解到,2020年至2022年,上海年均降水量1397.5毫米,而东京、新加坡市分别为1529毫米、2400毫米。
有研究指出,后两座城市近年在极端天气的冲击下,内涝情况仍能均控制在较低水平,完善的高标准排水体系规划建设,以及大量“深藏不露”的调蓄池和地下河作出了主要贡献。
是系统不是盆景
排水能力的提升不只是增加排水管网,分析如今应对极端天气能力不足的成因,会更清楚上海究竟需要怎样的排水系统。
在排水“天赋”上,上海看似有不小的优势:天然水系丰富,郊区更是河浦纵横,水网交织。但实际上,上海属于典型的平原感潮河网地区,河网密度高、地势平坦、水流顺逆不定、排水缓慢,汛期常遭遇上游洪水、当地暴雨、潮汐的“三碰头”。
即使如此,拥有如此多天然排水通道的上海仍被许多城市羡慕,但随着高强度的城市建设,以自然水系为主导的自排能力被削弱。
“根据我们的研究,步行600米范围内能看到水系,那么该区域有较好的自排条件,一般不容易积水。”上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司副总工程师陈嫣表示,如今在市中心,像这样理想的排水距离已不多见。
上海市水务局发布的《上海市河道(湖泊)报告》也反映了这种现象:2017年,全市河湖面积共620.98平方公里,河湖水面率仅9.79%,不足10%。重视河湖水面率问题后,填河行为被严格限制,2022年,这一数字回升至10.3%,接近2035年不低于10.5%的目标。
高强度城市建设带来的地面硬化,也导致地面的涵养和储水能力不足。专家表示,以前雨落到地上就可以渗入土里。现在水落在水泥地上,没有缓冲,没有“喘息”时间的下水管网只能越修越粗。
最根本的问题在于过去的市政建设少有通盘的布局思维,造楼修路的人不会考虑排水,点状的项目很少结合周边区域进行整体规划,只有“盆景”而不成体系。陈嫣认为,不少老小区易积水,其中一个原因就是长年累月的城市建设让周边道路路基越来越高,小区成了洼地。
徐汇区华建二街坊居民赵玉明今年过上了好日子,困扰小区多年的积水问题终于彻底改善,而引发积水的主要原因之一正是小区地面标高低于市政道路0.3米至0.5米。
积水点改善工程通过铺设新管,打通了小区雨水流向华泾西雨水泵站的断点,今年多场大雨后再未出现水没过脚脖子的情况。
“还有一种解决方式是将源头雨污分流后,将雨水就近排入河道,同时解决小区与周边道路的高差问题。”相关负责人表示,相比增设管网,这样的方式更自然,但实际操作起来更复杂。
一位施工企业工作人员告诉记者,有些水泥混凝土路面改造成沥青道路时,为了经济性、减少噪声污染、缩减工期,不会“破路”,而是在路面上铺一层新的沥青,叫作“加罩沥青施工”。
完工后,路面普遍高于周边几厘米。如果不断翻修,路面就会不断垫高。2015年,同济大学校园曾出现“看海”,原因之一就是四平路因地铁和下立交建设,道路高于校内1米多。
从被动淹到主动淹
如果说修建下水道和强排设施是城市防涝的上半场,那么,海绵城市就是下半场。
海绵城市,指的是城市像海绵一样,降水时能吸水、蓄水、渗水、净水,在干旱缺水时可“挤”出收集的雨水加以利用。这一理念强调“道法自然”,即减少城市开发对自然水生态的干扰。
2015年,我国推出首批海绵城市试点。专家认为,尽管已有近十年探索,但从全球来看尚处起步阶段,有不少认知误区亟待厘清。
有的地方把“海绵城市”简单理解为源头绿色措施、低影响开发,这其实解决不了城市内涝。有的地方打造“海绵城市”仅仅停留在排水管网、雨水调蓄等工程性措施上,忽视了地区水生态系统的构建。
在陈嫣看来,海绵城市不是“盆景”般的点状项目,而是一种系统理念,需要从城市规划之初就介入。真正的海绵城市,不仅包括源头雨水控制,还包括管网、泵站、调蓄池等其他措施。
纵观哥本哈根、斯德哥尔摩、阿姆斯特丹等宜居城市在防涝上的探索经验,都始终强调“蓝(水系)、绿(绿地)、灰(市政设施)”的结合。
东京的特点在于体系化、标准高。早在1986年,东京就提出雨水流出抑制、下水道、河川和调蓄相结合的整体内涝治理思路,设立长期目标,至今坚持投入37年。东京在排水防涝中使用的不同类型调蓄池的数量普遍高于我国城市。
新加坡更强调自然排水体系。2006年启动的“ABC水行动计划”致力恢复城市河流和湿地生态系统,利用自然生态保持水分、减少洪涝;各式各样的空中花园在实现雨水拦截功能的同时,收集雨水来供养植被。
借鉴国际先进经验,上海没有错失新一轮发展机遇。在“五个新城”建设中,上海明确提出倡导海绵城市理念,结合竖向地形设计,实现绿色调蓄、土方消纳、水体净化、生物多样性等复合功能。一项到2025年要实现的目标明确,上海海绵城市建设区域要达到城市建成区的40%。
诚然,“寸土寸金”的上海,海绵城市探索势必面临重重阻力,需要“螺蛳壳里做道场”的智慧——功能复合利用。
韩国首尔清溪川复原工程提供了经验,其河道设计为复式断面,一般设有2至3个台阶,人行道贴近水面,中间台阶为河岸,最上为车道。新建工程还将雨水和污水分开,雨水经过沉砂池回归汉江,当集雨量比较多时,通过河道立面的溢流口,自行流入清溪川。
循着这条思路,一些公共场所的潜在功能亟待发掘。
“传统观念认为,下暴雨城市哪里都不可淹,但在紧急情况下,下凹式绿地、下沉式活动广场,可以考虑作为临时蓄水系统,通过引流,保证道路、小区和下立交等关键部位快速排水。”陈嫣说,这是“从被动淹到主动淹”。
在上海市宋校嘉定实验学校,主入口、公共教学区以及体育运动场等地的绿化采用整体下凹的设计,周边道路及屋面雨水可以自然流入,形成一块“海绵”。
和平公园改造时,采取抬升水体溢流水位、设置行泄通道等措施,利用公园水体、废弃地下民防通道作为临时滞蓄空间,新增调蓄容积8700立方米,服务周边约36公顷区域超过管渠排水能力的雨水蓄存。
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司高级工程师张彪说,好的“海绵”项目不能“独善其身”,要能和周边排水项目随时互补,这也是一种充分利用有限滞蓄空间的智慧。
业内人士认为,作为系统性工程,海绵城市建设需要循序渐进,上海仍有很长的路要走。专家建议顶层设计支持,比如立法保障。今年6月,《宜昌市海绵城市建设管理条例(草案)》已提请审议。
资金保障也是关键。以新加坡为例,截至2022年,新加坡政府过去10年累计拨款约20亿新加坡元加强全岛沟渠排水能力,以及提升沟渠设计标准。