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郑州投资534亿的「海绵城市」为何哑火?以新加坡排水系统为例

南洋富商 南洋富商 2021-08-05

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01


郑州暴雨引起的灾害,引起很多议论。其中难免受非议的,是当初宣传的海绵城市项目。



「海绵城市」,是一时髦的新名词。打造海绵城市,解决内涝和缺水,其实自古以来就是城市规划要考虑的问题。


「海绵城市」的国际通用术语为「低影响开发雨水系统构建」,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用,实现雨水在城市中自由迁移。


2018年1月公示的《郑州市城市总体规划(2017-2030年)》显示,到2020年郑州将投入534.8亿元建设海绵城市项目,包括在主城区规划191条涝水行泄通道,建设和改造海绵公园,在河流两岸打造生态滨河缓冲带。


郑州的「海绵工程」不仅收集雨水,四环线工程在地面道路建设时引入了再生水工程,待工程全部完成后,净化后的污水也可接入管道循环使用。统计显示,通过项目累计建成排水管网5162公里。去年再生水利用量达到3.8亿吨,再生水利用率为50%。


由此可见,郑州打造海绵工程,并不是毫无成效,只是在这次暴雨中哑火了。


海绵城市做得极好的一个例子,是新加坡。不妨以新加坡为例子,看看有哪些值得学习的地方。


新加坡的城市规划和治水技术,是条件恶劣逼出来的。新加坡人口密度比中国大陆高60倍,人均淡水资源严重不足,长期依赖于马来西亚进口。


新加坡地质条件脆弱,全国都有沉降问题,海水经常倒灌淡水水库。「天上下的雨留不住,地上流的水喝不得」,这就是当年的新加坡,人均淡水资源全球倒数第二


新加坡治水的基本点就是:任何一点雨水都是珍贵的,需要收集起来加以利用。另外,作为热带雨林国家,年降雨量比中国平均值高4到5倍,新加坡在丘陵地带,到处都是洼地,如何避免城市淹水,又是个大难题。


新加坡如今的排水系统,打造了一个海绵城市的典范。「新加坡经验」的深隧排水、再生水技术,也正在被郑州和很多城市效仿。



02


如果你去新加坡,会注意到新加坡人很少住一楼。因为新加坡的住宅,一楼基本上都是空荡荡的柱子。


这种空荡荡的一楼做什么用?大多数情况下,是让人在下面走路、休息、游戏和活动的。也可以申请开设一些老人聚会聊天处、小学生自习处、小店铺、补习班。



人们主要在楼底下活动,不需要晒太阳、淋雨,更重要的是腾出了房屋外面的面积。


在外面,就不再需要打造很多的广场、道路之类的需要硬化的地面,除了必要的道路,别的地方全是草地。


在新加坡,居民区的停车场经常是五层的停车楼,汽车总数又多年不增加,所以停车场之类的占地面积也很小。


打造海绵城市,最重要的一点就是让水可以直接渗入到地下,把水储存在泥土层。草地是完全透水的,不会像水泥地那样把水挡住。新加坡的城市规划,就打造了一个遍地都是草地和森林的透水地面。


但是,在中国的城市中,基本上一楼都是房屋和店铺,道路、广场和其他活动场地,都是以硬化地面为主。这样一来,大部分雨水没法渗入泥土,只能跑到排水沟,一旦超过排水沟的承受力,内涝就不可避免。


所以,与新加坡这样的城市比,无论是郑州,还是上海、北京,都是严重先天不足的。因为你没有新加坡这种一楼不住人、而当做公共活动场地的城市规划。没有大面积的透水性地面,城市排水就是个极大难题。


所以,可以这样说:无论郑州投入多少亿,只要地面到处都是大面积的水泥地,就不可能达到新加坡那样的海绵效果。



03


超过土壤吸收能力的水,需要有储存的空间。江南水乡河道密布,可以储存很多水。比如太湖这样的大水域,储水能力是极强的。


郑州是个没有大湖的城市。


郑州边上有一条黄河。黄河就在郑州边上,很遗憾,郑州的水没法排到黄河里


黄河流经郑州市段的河水水面高度90米,但郑州市除东南角之外,大部分区域海拔也仅有90米,低洼地带甚至只有86米,再加上黄河河堤高度,郑州市区附近的水根本就不可能汇入黄河,于是只能往东南流,最终汇入淮河。


郑州适合作为储水的,是开挖大量的人工湖。但是,从目前的地图看,郑州没有足够储水的人工湖总面积。



新加坡的水可以排到大海里,但是新加坡要留住雨水。所以新加坡打造了大量的人工蓄水池。目前一共有17个蓄水池,可以储存大量淡水。



所以,泄水能力和蓄水能力方面,郑州与新加坡有很大差距。


郑州市区这些年不断扩大,人口持续增长,但是并没有配套足够大的人工湖。由于某个全国性的政策,对人工湖有限制,郑州很多已经蓄水的人工湖也都回填和改造了。


这种全国一刀切的限制人工挖湖的做法,对郑州而言是个灾难。城市不断扩大,地面大面积硬化,不挖人工湖,对暴雨泄水的要求就太高了。



04


在道路硬化的市区,一个典型的情况是:一旦遇到大雨,各种树叶、枯枝、垃圾就会把漏水网堵住,甚至下水道还没满,道路已经成了河流。但是在新加坡却不会出现这种情况。


我们看看新加坡的一些典型的道路的排水设计,看看为什么新加坡的道路不容易积水。下面这张图,是新加坡植物园里面的一条步道。



这是家家户户门口都有的排水沟。



下面是公路边和草地边上的水沟。这种小水沟侧面有孔,便于泥土里面的水流出,让泥土可以吸收更多的雨水。水沟是三角形,底部是圆弧,这种结构是为了水流小的时候水流速度依然足够,以避免沉淀阻塞。



这些路边的排水沟,跟着道路走,所以新加坡的道路排水速度总是很快。


在某些位置,比如比较低的人行道上,不适合这样的露天水沟,就会在人行道中间用大面积的漏水网。



大大小小的水沟的水,会汇集到更大的水沟里。



上面几张图,是南洋理工大学校园内的一些排水沟。水沟的底部都有一条槽,这是为了平时水流很小的时候,水只从底部小槽流过,保持足够的流速,防止泥沙沉积,也减少堆积物腐烂,减少维护清理的成本。水沟的侧面墙上,都有几层泥土排水孔,水沟越深,排水孔就越多。


有些路边还有更大的排水沟(或许应该叫“河”,虽然它的唯一功能就是下雨天排水用的)。请注意,即便这些很大的排水河,也是底部有一条窄槽用于小水量排水。



这些水沟,平时空荡荡的,一旦遇到特大暴雨,会怎么样呢?


最近几年。新加坡没有「五千年一遇」,但是2021年就碰上二次「40年一遇」的大雨。这二次大雨,让新加坡的排水沟和公路变成了这样:



即便新加坡这样强大的排水系统,也只能承受「40年一遇」的暴雨。不过,新加坡的排水系统还是很高效的,泄水很快,大部分路面在暴雨中开车依然没问题,民众也没什么大损失,甚至汽车泡水也极少。



05


把郑州和新加坡的排水能力对比:


新加坡「楼房架空」的结构,打造了大面积的草地,可以让水迅速渗入土地;

新加坡距离大海近,泄水能力强;

新加坡的道路的漏水网面积比郑州要多一个数量级;

新加坡的排水管道比郑州也要强大好几倍。


即便郑州达到新加坡这样的排水等级,也只能承受每天二百多毫米的降雨量而不严重影响交通。这次一天550毫米的降雨量,确实大了一点。


很多人指责郑州花巨额打造「海绵城市」成为一个笑话,这有点要求过高。郑州由于规划远不如新加坡,又没办法推倒重建,对郑州的「海绵城市」计划也不应该寄予过高期望。



要求郑州提高排水能力,或许需要增加很多改变。不仅仅是要改进排水沟,也要挖很多人工湖,垫高很多地势。


典型的垫高内涝改造案例,是苏州工业园区的建设。苏州园区的设计者是新加坡团队,他们测量地形后,决定把整个园区垫高70厘米。整个园区规划是200平方公里。 


设计团队认为如果这地方长期遭受内涝,就会严重影响长期投资。所以规划团队强硬坚持:第一步就是把整个园区垫高70厘米。


第二点是所有河道不能填,还要拓宽、疏浚,(苏州古城就因为改造的时候填河太多,经常涝灾。)


二十多年后,苏州工业园区已经成为城市规划的样板。即便当年最不理解的人,也感谢当初新加坡团队坚持要把整个工业园区垫高的决定。


但是,苏州工业园区的经验,郑州无法模仿。苏州工业园是在一块「不大好的农田里做规划」,而郑州则是高楼林立的大都市,没有谁能够把整个郑州垫高。


所以,在未来的一段时间,郑州的排水或许会有大改善,但是不大可能能够做到应付这种特大暴雨。



06


灾害到来的时候,人们没有办法阻止大自然的力量。地震的时候,你没法让地震停止,暴雨的时候,你没法让暴雨停止。现在人类的的技术甚至也没法让台风改道。


为了抗灾而不计成本搞城市改造,是不现实的。只能在性能和成本之间找一个平衡点。


面对灾难,如果每个人都多一份谨慎和敬畏,多一些生存知识,就可以避免大量不必要的伤亡。从某种角度说,郑州这次水灾,有很多不幸都是可以避免的。


我们设想一下,如果得到暴雨红色警报时,每个普通市民都明白红色警报意味应该停工、停学、停止各种聚会、若无必要不要外出,那么,普通百姓都安安静静呆在家里,怎会有许多死亡?


如果每个司机都记得考驾照时科目一的内容,雨天不要开车进入水深的地方,暴雨谨慎进隧道,怎会有很多人困死在隧道里?


如果有关部门都在得到红色警报后,按照气象法规定,停工、停学、停止集会,通知所有市民避灾,关闭地铁,关闭可能积水的隧道。这样,怎么可能会发生这么大的灾难呢。


在地铁系统,他们早就在研究备灾,很多部门都可以提早做出决定。但是由于种种原因,最终没有谁拍板停止运营,造成死伤,这只能说是人为原因。


所以,郑州这次灾害,若是发生在一个人人都有灾难生存常识、社会应对灾难程序运转正常的城市,或许受害的只有大量的汽车、店铺、厂房、仓库和财产,而不是无数的生命。


不要苛求郑州的「海绵城市」没能避免这样的灾难。因为最大的问题,不在基建,而是人的观念。



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