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138·城市病系列之南京治澇:失敗的模仿秀

 皖林專欄 2013-05-23
 
 
  為解決城市雨后排水和污染問題南京住建部投180億元老城改造,模仿國外流行的"雨污分流"排水系統(tǒng),但7月17日一場暴雨讓南京部分城區(qū)內(nèi)澇嚴(yán)重,當(dāng)局辯稱雨污分流是環(huán)保工程而非防汛工程。"雨污分流"確有排水功能但在國外已走向淘汰;而南京簡單地復(fù)制德國日本的雨污分流,并不能從根本上解決南京的城市排水問題,如不因地制宜地按自身城市來規(guī)劃排水工程,借助先進(jìn)的科技手段為極端降水預(yù)留"重現(xiàn)期",這巨資下的"雨污分流"僅是一場失敗的模仿秀。[詳細(xì)]
  南京巨資打造雨污分流工程  

南京從2010年起到2014年底投資180億元實(shí)施水環(huán)境整治工程,其中雨污分流是這一工程的核心。所謂"雨污分流"工程,指的是讓城市污水和雨水,進(jìn)入不同的管道,最后分流進(jìn)入污水處理場所。這樣做的好處在于,在某種程度上可以快速地讓城市雨后積水可以迅速排出,另一方面是可讓居民生活污水集中收集處理。


南京雨污分流
南京市計劃自2010年起到2014年底,投資180億元實(shí)施水環(huán)境整治工程,特意在原有的基礎(chǔ)上增加了雨水管、污水管的的管徑。
南京雨污分流
由于合流制管網(wǎng)的設(shè)計過多考慮雨水的排泄,水力坡度取值一般較小,導(dǎo)致旱季污水中的沉積物、垃圾、建筑施工的泥漿大量淤塞管道,反而更加影響南京內(nèi)澇排除

南京投資180億治理城市水環(huán)境:“雨污分流”排污防汛

 

南京市四處開挖的雨污分流工程,是一項(xiàng)常見的城市排污排澇工程。其原本目的是讓城市污水和雨水,進(jìn)入不同的管道,最后分流進(jìn)入污水處理場所。城市建設(shè)管理部門介紹:雨水、污水“分家”后,雨水管道里沒了污水,直接送雨水下河不會造成污染,而且雨天的排水也會更加暢通;而污水管道沒了雨水,進(jìn)入污水處理廠后,可提高處理率,大幅削減COD(水質(zhì)污染度指標(biāo))排放量。

 

南京主城區(qū)雨污分流工程,由中國交通投資有限公司斥資30億元投資興建,這一投資項(xiàng)目將于3年后完成,竣工驗(yàn)收合格后,南京市政府將在2年內(nèi)分批償還投資款和相應(yīng)投資紅利。[詳細(xì)]

 

南京住建部稱:“雨污分流”可加大城市排水力度

 

南京城鄉(xiāng)建設(shè)局組織議案辦理見面會透露,雨污分流工程即是為滿足市委市政府提出的建設(shè)“不淹、不澇的城市”和全面消除劣v類水體的目標(biāo)。南京市環(huán)境整治綜合指揮部有關(guān)人士也認(rèn)為“實(shí)施雨污分流后,污水單走一根管子,以前的合流管騰出了一部分空間,其實(shí)排水能力是提高了。只要管道是暢通的,泄洪能力應(yīng)該比往年更強(qiáng)。”

 

南京市住建委環(huán)境建設(shè)處副處長竺興宏曾表示,污水走專門管道,給原先的合流管騰出空間,“理論上來講,實(shí)施雨污分流之后,排澇能力會有所提高?!庇晡鄯至鞴こ讨杏晁O(shè)施建設(shè)項(xiàng)目15個、污水設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目49個。到目前為止,南京雨污分流工程共敷設(shè)114公里主干管、街巷污水干管103公里,完成350個片區(qū)的雨污分流。[詳細(xì)]

 

  雨污分流德國有成功經(jīng)驗(yàn)  

“雨污分流”工程在上世紀(jì)已經(jīng)被一些發(fā)達(dá)國家采用并取得有效成績,德國是將雨污分流工程產(chǎn)業(yè)化和系統(tǒng)化的國家,從其在一百多年前在青島殖民地時期建造的地下排水系統(tǒng)可見一斑。但是德國并非百分百完全依賴雨污分流工程,城市規(guī)劃者也充分考慮到了雨水傳輸和存儲功能的建設(shè)。


南京雨污分流
德國并沒有完全依賴雨污分流工程,而是因地制宜地采納適合當(dāng)?shù)貤l件的不同排水方案,保留大量的合流制(約占70%左右)。
南京雨污分流
德國地下雨水管線不僅要考慮雨水傳輸,同時還要考慮儲存雨水和減緩洪峰的功能。

德國雨污分流:科學(xué)規(guī)劃排水系統(tǒng)

 

德國從20世紀(jì)80-90年代已基本實(shí)現(xiàn)對城市雨水的污染控制。最典型的措施是修建大量的雨水池截留處理合流制和分流制管系的污染雨水,以及采取分散式源頭生態(tài)措施削減和凈化雨水。城市雨水資源的收集利用也實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化。

 

但德國因地制宜地采納適合當(dāng)?shù)貤l件的不同排水方案,還保留大量的合流制(約占70%左右,在地形坡度較大的德國南部更多地采用合流制,而在地勢平坦的北部則傾向分流制),他們將重點(diǎn)放在源頭污染控制和終端污染控制的結(jié)合、排水系統(tǒng)的改造與削減徑流量和其他雨水徑流污染控制的技術(shù)性和非技術(shù)性措施的結(jié)合。通過全面而科學(xué)的系統(tǒng)規(guī)劃,較快地實(shí)現(xiàn)了對城市排水系統(tǒng)的改造、建設(shè)和水污染的有效控制。[詳細(xì)]

 

德國雨污分流考儲存和減緩洪峰功能

 

德國傳輸徑流主要有地下管道和地表明溝兩種形式,其中地下雨水管線不僅要考慮雨水傳輸,同時還要考慮儲存雨水和減緩洪峰的功能;地表明溝則既考慮了雨水傳輸?shù)墓δ?,也考慮了對構(gòu)造城市景觀的作用,通常是將其模擬為蜿蜒曲折的天然河道。

 

對于降雨徑流的貯存形式,家庭中一般采用預(yù)制混凝土或塑料蓄水池。居民區(qū)一般采用人工湖或構(gòu)造水景觀,或者通過綠地、花園或人工濕地增加雨水入滲。德國的雨污分流成功之處在于,他們將雨水的傳輸儲存與城市景觀建設(shè)和環(huán)境改善融為一體,既有效地利用了雨水資源、減輕了水處理廠對雨水處理的壓力,又有效地改善了城市景觀。[詳細(xì)]

 

  多國開始淘汰雨污分流工程  

投資187億的“雨污分流”工程在南京剛開始興建,但卻早已成為一項(xiàng)淘汰工程,日本在上世紀(jì)放棄了大規(guī)模雨污分流工程,只是采用部分城區(qū)使用分流系統(tǒng);瑞典最初也像南京一樣,把城市排澇工程寄托在雨污分流上,在發(fā)現(xiàn)并不適合本城特點(diǎn)之后就放棄了這一工程。取而代之的是,通過擴(kuò)建下沉式綠地、鋪設(shè)透水地磚、充實(shí)地下水、利用屋頂集雨等方式,變“排水”為“留水”,用技術(shù)和科學(xué)規(guī)劃來部分彌補(bǔ)消失的河流的功能。


南京雨污分流
德國并沒有完全依賴雨污分流工程,而是因地制宜地采納適合當(dāng)?shù)貤l件的不同排水方案,保留大量的合流制(約占70%左右)。
南京雨污分流
瑞典排澇典型代表就是"明日之城"馬爾默,該城環(huán)保規(guī)劃和概念走在世界前列,為解決城市排水問題,這座城市采用的是"綠色屋頂"。

日本分流合流結(jié)合,梅雨地建排水高效"共同溝"

 

與南京等中國城市不同,日本年平均降水量在1800毫米左右。其中,降水量最多的地區(qū)是九州東南部、四國南部、紀(jì)伊半島東南部以及中部的福井、石川、岐阜等縣境,年降水量均在3000毫米以上。因?yàn)檎J(rèn)識到雨污分流制耗資巨大,日本在全國63.5%下水道中,合流制保持在20%的比例。

 

為應(yīng)對城市水災(zāi),某些城市還特意修建了10米直徑的地下河,例如大阪將地下河修到地下27米深,東京更是深達(dá)60米,正是這些地下河保證了城市的防洪安全。此外,日本廣泛使用的是"共同溝"排水綜合管道。到目前,日本已有80多個城市建成了共同溝,總長達(dá)1000多公里。東京的G-Cans是世界上最大的地下水路,目的是東京夏天雨季發(fā)生洪災(zāi)時,可將地面積水經(jīng)由地下排出。[詳細(xì)]

 

瑞典80年代放棄雨污分流,采用"屋頂綠化過濾"系統(tǒng)

 

跟南京一樣早在上世紀(jì)80年代之前,瑞典為解決南部多雨城市的雨后積水問題,也將希望寄托在"雨污分流"工程上,但后來發(fā)現(xiàn)其實(shí)并不適用于本國。瑞典排澇典型代表就是"明日之城"馬爾默,該城環(huán)保規(guī)劃和概念走在世界前列。

 

為解決城市排水問題,這座城市采用的是"綠色屋頂",將雨水排放系統(tǒng)設(shè)計為:雨水首先經(jīng)過屋頂綠化系統(tǒng)過濾處理,補(bǔ)充綠化系統(tǒng)水分,其余雨水經(jīng)過路面兩側(cè)開放式排水道匯集,經(jīng)簡單過濾處理后最終排入大海。通過植被屋頂,可將60%的年降水通過蒸發(fā)再參與到大氣水循環(huán),其余的水經(jīng)過植被吸收后再進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)循環(huán)使用。[詳細(xì)]

 

  南京雨污分流為何不行  

南京雨污分流工程盡管投資巨大,但這項(xiàng)工程并非適合南京,而且南京在設(shè)計排水工程的抵御期也只將暴雨重現(xiàn)期設(shè)定為半年到3年一遇,在實(shí)施過程中,大部分城區(qū)普遍采取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的下限,國外的城市排水標(biāo)準(zhǔn)普遍采取最高:紐約是"10至15年一遇",東京是"5至10年一遇",巴黎是"5年一遇"標(biāo)準(zhǔn)。除排澇不利之外,南京市平均每天還發(fā)生挖管道等導(dǎo)致的爆管事故達(dá)30多起。


南京治澇
國外的城市排水標(biāo)準(zhǔn)普遍采取最高:紐約是"10至15年一遇",東京是"5至10年一遇",巴黎是"5年一遇"標(biāo)準(zhǔn)。
南京治澇
南京治內(nèi)澇把希望寄托在雨污分流工程,忽略了城市留水系統(tǒng)的建設(shè),應(yīng)像德國一樣對城市路面鋪設(shè)透水磚讓雨水集中滲透入地下雨水收集管道中,以此應(yīng)對沒有按國家標(biāo)準(zhǔn)降下的大雨。

南京城市排水系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低下:僅抵御1年1遇暴雨

 

在設(shè)計方法上,大部分城市仍沿用上世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)的設(shè)計理論,在模擬仿真、計算精度和適用性等方面,明顯落后于發(fā)達(dá)國家普遍采用的計算機(jī)模擬仿真技術(shù)。而隨著全球氣候變暖導(dǎo)致的氣候亂象增多,大雨出現(xiàn)的頻率也有所提高。例如有數(shù)據(jù)統(tǒng)計過去30年中,上海的暴雨數(shù)量和降雨強(qiáng)度均有明顯增多的趨勢。大暴雨平均為半年一遇,而特大暴雨或降雨超過每小時100毫米以上的暴雨共有11次,為三年一遇。顯然,上海的雨水排水系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足城市發(fā)展的需要。

 

而為防范城市內(nèi)澇,國外的城市排水標(biāo)準(zhǔn)普遍采取最高:紐約是"10至15年一遇"(注:一年一遇是每小時可排36毫米雨量)的標(biāo)準(zhǔn),東京是"5至10年一遇",巴黎是"5年一遇"標(biāo)準(zhǔn)。[詳細(xì)]

 

南京雨污分流僅為排水系統(tǒng),遇大雨無“留水”功能

 

南京治澇應(yīng)多元化,而非斥僅僅巨資打造雨污分流系統(tǒng),還應(yīng)該從城區(qū)本身地理特點(diǎn)著手,要有“留水”系統(tǒng)。例如德國從上世紀(jì)60年代起就采用透水材料鋪裝路面,并致力于不透水路面的改造,其目標(biāo)是到2010年,把全國城市90%的路面改造為透水路面。

 

“其實(shí)留水這種處理方式不僅僅是為了收集利用雨水,對于減少城市地表徑流系數(shù),緩解城市內(nèi)澇壓力也有很大的幫助,特別是突發(fā)的大密度降水?!北本┕I(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授趙樹旗如此評價留水系統(tǒng)。但國內(nèi)目前雖然并不普及,但像下凹式綠地、鋪設(shè)透水磚和修建蓄水池等收集雨水的設(shè)計還不多見。[詳細(xì)]

 


 
  城市內(nèi)澇,排水系統(tǒng)是根源,留水系統(tǒng)也容易被忽視。南京巨資打造雨污分流的確是解決城市內(nèi)澇的途徑,但城市規(guī)劃者應(yīng)分析其中利弊結(jié)合本地情況因地制宜,而非一勞永逸地拷貝模板,拍腦袋做決定。

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