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暴雨圍城中國現代城市排水防澇啟示錄

時間:2024-10-30 02:25:22

2016年入夏以來,在超強的厄爾尼諾現象影響下,中國南北大地普降特大暴雨,内澇成災,緻使多座現代化大城市交通癱瘓、房屋倒塌……然而,就在這些大都市因洪澇災害而損失慘重的同時,一些古城雖曆經數百年甚至上千年,卻在暴雨的侵襲中安然無恙。這不得不讓人深思:在經濟高速發展的今天,一些現代城市的排水防澇功能竟然不如古代……

2016年7月19日淩晨,一場暴雨開始襲擊北京城,滂沱大雨鋪天蓋地而來,整個城市頓時陷入一片汪洋。當天早晨7點30分,北京氣象台發布了2016年首個暴雨藍色預警,28小時後,暴雨預警連升兩級,調為橙色預警,強降雨仍在持續……據專家粗略估算,這場暴雨給北京城帶來了30多億噸淡水資源,甚至超過了鄱陽湖的蓄水量。然而,北京城卻沒能承受住大自然如此豐厚的“饋贈”——受此次暴雨影響,北京的13條道路被淹,12個地鐵站站口滲漏不斷,不得不臨時封閉……

不過,在這場暴雨中,位于北京市中心的故宮卻安然無恙。“北京暴雨故宮無積水”、“故宮六百年無雨潦緻災記錄”的新聞标題,迅速占據各大媒體的頭版頭條,與層出不窮的北京内澇報道形成鮮明對比。

随着經濟的快速發展,中國城市現代化進程不斷加快,城市面積迅速蔓延、擴大,但有些地方的排水系統不暢,往往一場暴雨,就會讓這些現代化大都市街道成河,交通癱瘓,内澇成災。然而,一些古城卻在暴雨中安然度過,保持着幾百年甚至上千年均無雨潦緻災的記錄。事實證明,古人的智慧對現代城市防澇仍有重要的啟示作用……

中國古代排水系統完勝現代城市排水工程

7月20日的那場大雨打亂了北京居民的生活、工作節奏,一些地方失去秩序,但故宮卻一如既往秩序井然地開門迎客,當日接待的遊客總數達3萬多人次,不少遊客還有幸目睹了三大殿周圍“千龍吐水”的壯觀景象。

故宮三大殿(太和殿、中和殿、保和殿)是明清時期最高皇權的象征,三大殿高聳在一座三層的漢白玉台基上,台基上飾有1142個螭首,螭首為傳說中的蛟龍,是古代人們崇拜的神獸。每個螭首嘴裡都暗含一個排水孔,每當暴雨侵襲,雨水将通過這些排水孔有條不紊地逐層下落,因而呈現出“千龍吐水”的景象,蔚為壯觀。這樣的排水系統設計,既保證了三大殿的地面不會出現積水,又充分彰顯出皇家至高無上的尊嚴。

事實上,“千龍吐水”僅僅是故宮複雜的排水系統的“冰山一角”。初建故宮時,工匠們經過一系列的精心測量、規劃設計和施工,修建了一套主次分明、明暗結合的排水網絡:各個宮殿院落有明溝,雨水順着明溝流到地下暗溝,明溝若遇台階、牆等障礙物,則從其下開鑿的“溝眼”穿過,進入暗溝。另外,故宮地面還廣泛分布着“錢眼”——镂雕成明清銅币形狀的方石闆,地表雨水可由此直接流入暗溝。地下暗溝四通八達,雨水進入暗溝後,由支溝彙集到幹溝,再經幹溝排入内金水河,最後從東華門南隅的水閘排出故宮。

依靠這套獨具匠心的排水系統,故宮保持着600年無一次雨潦緻災的記錄,堪稱中國乃至世界城市建設史上的奇迹。事實上,在古代,不僅是象征皇權的故宮,就連普通百姓居住的城池,其排水系統也都體現出古人令人慨歎的智慧,贛州古城就是其中的典型代表之一。

贛州古城位于贛江上遊,該地區常發生暴雨、洪水等自然災害,然而,贛州古城卻号稱“不會被淹沒的城市”,當地人将此歸功于古人留下來的排水系統——福壽溝。贛州市博物館文博專家萬幼楠說:“福壽溝修建于900多年前,至今仍在有效運行,就算現在看來,都非常先進和科學。”

北宋熙甯年間,知州劉彜在規劃贛州城時,根據街道布局和地形特點,按照分區排水的原則,修建了福壽溝。福壽溝實際上是兩條溝,全長12.6公裡,走向蜿蜒曲折,因形似篆體的“福”、“壽”二字而得名。

福壽溝呈磚拱結構,溝頂分布着銅錢狀的排水孔。據記載,排水孔最大處寬1米、高1.6米,最小處寬、高各0.6米,地面上的雨水沿排水孔流進福壽溝,最終排入江中。當年,福壽溝的施工質量極好,雖曆經千年卻不曾坍塌,而即便是坍塌,也因其采用了砌磚的修建方式,維修起來十分容易。

得益于這套高效運行的排水系統,贛州的居民世代享受着“城外水災泛濫,城内安居樂業”的特殊待遇。據專家測算,即使是在現在的基礎上,再增加三四倍雨水和生活污水的流量,這套排水系統都可以應付自如,足見先人的前瞻性。

建城需要因地制宜人與自然和諧相處

“尊重自然,人與自然和諧相處,并利用自然為人類服務,這一理念在中國排水防洪規劃建設中影響深遠。”中國建築學專家吳慶洲在接受采訪時,多次強調“因地制宜”在古城防澇建設中的重要作用。

故宮的建造,充分體現了“因地制宜”的原則。北京北部為燕山,東部為渤海,地勢整體為西北高、東南低,故宮在建造時就順應了北京的地理特點,整體走勢呈北高南低:北門神武門地平高标46.05米,南門午門地平高标44.28米,高差1.77米。這一坡降為排水創造了有利條件,使積水能自然排洩。而院落中南北走向的禦路或甬道,呈中間高兩邊低的樣式,路面積水可借助地勢流入遍布四周的排水明溝。

無獨有偶,有着“千年不澇”美譽的贛州古城,在建造時也充分考慮了自然因素。唐朝末年,盧光稠趁亂起兵割據贛南,迎請當時的風水大師楊筠松修建城池,楊筠松考察之後特意建造了一座“上水龜城”,城形如龜,不僅風水寓意吉祥,而且可以減小洪水對城牆的沖擊力。北宋時期,贛州知府孔宗翰用鐵水澆固城牆石基,并将土城牆改建為磚石城牆,其防洪作用明顯提高。

此外,贛州地勢總體呈中間高、四周低,極像龜背,而劉彜修建的福壽溝猶如龜背上的紋路,充分利用了城市地形的高差,使城内各處積水可以自然流到出水口。福壽溝修好後,劉彜還利用江水的自然消漲,在出水口處“造水窗十二,視水消長而後閉之,水患頓息”——每當江水水位低于水窗時,借下水道的水力,将水窗沖開排水。反之,當江水水位高于水窗時,則借江水的水力,将水窗自外緊閉,防止江水倒灌入城。

因此,在贛州流傳着這樣一種說法:贛州是一座“浮城”——城下有隻巨大的烏龜馱着贛州城,随江水漲落而浮沉,不可能被淹沒。

值得一提的是,無論是贛州古城還是故宮,均采用“城壕環繞、河渠穿城、湖池散布”的布局方式:福壽溝與數百口池塘相連,章水和貢水形成了天然的護城河,增加了雨水調節容量;故宮水系發達,護城河寬52米,深6米,河長約3.8公裡,蓄水量相當于一個小型水庫,此外,故宮還與周邊的外金水河、中南海等水系相通,實現了古城“排蓄一體化”,大大減少了内澇災害的發生。

“借用自然之力來進行城市規劃建設,是中國古代城市建設最具特色之處。”吳慶洲說,“依據這一指導思想設計出來的城市,是和地理環境完全吻合的,而且在建設中最省工、省料,不需要過多花費,實用、好用又安全。”

(左右頁圖)贛州古城牆,形态酷似烏龜,防洪效果明顯,是贛州古城“千年不澇”的重要原因之一,然而,武漢現代化的排水網絡卻不堪重負,使其成為了“逢雨必澇”的代表城市。脆弱的現代城市暴雨圍城有何解

2016年,厄爾尼諾現象肆虐,中國大地南北接連出現大暴雨,全國各大城市開啟了“看海”模式:5月10日,華南地區暴雨成災,廣州地鐵站樓梯驚現“瀑布”;6月12日,黑龍江哈爾濱市突降大雨及冰雹,部分城區路邊積存的冰雹厚達10多厘米;7月6日,湖北省武漢市遭遇2016年最強暴雨,城區出現大面積内澇,交通癱瘓,萬人連夜緊急轉移……

當暴雨圍“城”,經濟高速發展的現代都市常常損失慘重,許多古城在狂風暴雨中反而平安無事,這恰好說明了古代防澇經驗十分重要,對于現代城市仍然具有借鑒意義。

中國古城防止内澇最重要的經驗,是建設一個完善的城市防洪系統,它既包括設計複雜的地下排水網絡,又涵蓋了由河、渠、湖、池組成的天然排蓄水系。而現代的城市排水系統則以排水管網為主,其建設标準通常為1~3年的暴雨重現期,即僅能應對1~3年一遇的暴雨。不僅如此,伴随着城市的快速擴張,人們向湖泊争奪空間、資源,瘋狂填湖造地、填湖建城,大大降低了城市水系的調蓄能力,排水管網承受的排水壓力陡增,緻使内澇災害日趨嚴重。

武漢便是一個活生生的例子。武漢曾被稱為“百湖之城”,城市水域面積約占全市國土面積的25%,但在過去的數十年間,武漢湖泊總面積萎縮了将近70%,而萎縮的大部分湖泊被轉化為城市建設用地。湖退城進,讓如今的武漢每逢暴雨必成澤國。

更令人擔憂的是,這種趨勢已經蔓延到了古城。改革開放以來,贛州古城填壕建房,城外的護城壕塘被不斷填塞,而贛州古城原本存在的上百個水塘,如今已所剩無幾。這些填塘建房的行為,實際上已經大大削減了福壽溝作為城市排澇幹道的功能。至于福壽溝到底還能堅持到什麼時候,贛州城内的居民也很迷茫。

現代城市屢見不鮮的内澇災害,已經證明“人與水争地為利,水必與人争地為殃。”雖然,現代城市不可能推倒重建,但在城市規劃建設中,應當遵循生态優先的原則,最大限度地保護原有的河湖、濕地、溝渠等不受開發活動的影響,同時利用生态草溝、雨水花園、下凹式綠地等“綠色”措施來增強城市排蓄能力,并逐步修複受到破壞的生态,合理利用自然,保證人與自然的共同發展。

正是因為采取了這樣的整治措施,北京的這次暴雨,并沒有讓4年前的那場大悲劇再次發生。2012年7月21日,一場61年不遇的特大暴雨襲擊北京城,造成北京全市道路、橋梁、水利工程多處受損,民房多處倒塌,經濟損失116.4億元,79人因災死亡。暴雨之後,政府花費大量時間和精力整理内澇:提高重點區域雨水泵站排水能力,增加蓄水池,治理河道及違章侵占行為,鋪設透水磚,建設下凹式綠地……

經過這一系列“還地于水”的整改措施,北京有驚無險地度過了4年後的這場暴雨。盡管2016年7月20日前後的降雨總量超過了2012年“7·21特大暴雨”,但北京城區基本沒有重現當年的“看海”場景,也未造成重大财産損失和人員傷亡。

對于這樣的改變,不少市民在表示贊賞的同時,又有些無奈。一位親身經曆了北京這兩場暴雨的市政人員說:“這次情況好了很多,但現實的情況是,我們用破壞自然來發展經濟,再用賺來的錢治澇……”


   

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