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雨水:下水道并非全部答案
发布日期:2012/10/8 10:01:03

  “逢雨必涝”是中国很多城市面临的困局。就在刚刚过去的七八月,中国的多个城市被暴雨困扰,人们的目光也齐刷刷地聚拢在下水道上:“它为何如此不堪一击?”同时,媒体们也开始争相报道发达国家城市下水道如何宽阔,“可以跑汽车”云云。


  然而,德国汉堡水务公司(Hamburg Wasser)雨水管理工程师尤利安·齐格勒女士却另有看法:“下水道并不是越宽越好,因为下水道不是解决排水问题的全部答案。”她表示,在治理雨水的过程中,汉堡市致力于在自然环境中涵养水源,使得雨水能够参与水循环:蒸发、降雨,从而达到“自然水平衡”。


  下水道不是越宽越好


  汉堡是位于德国北部的港口城市、濒临易北河,属海洋性气候,以雨水多而闻名。该市面积为755平方公里,是北京的二十分之一左右,下水道总长5727公里。汉堡市汉堡水务公司负责全市饮用水以及污水处理,是一家“国有企业”。虽然城市运河、绿地较多,有益于雨水排放,但汉堡同样也有防涝压力。据齐格勒女士介绍,去年六月,汉堡就有一次强降雨,为75年一遇,当时城市路面也有积水,但除少数汽车、街边小店遭受损失外,总体损失较小,更无人员伤亡。


  汉堡的下水管道始建于19世纪,是雨水污水一体化管道,由英国人设计,当时是欧洲大陆第一个用一体化管道的城市,颇为先进。这段下水管道为砖结构,直径为三米。后来汉堡市也陆续新修了一些下水管道,如今在郊区这些新修下水管道已改成雨水、污水分流管道。


  此前,不少媒体将世界各大城市排水标准做了对比,新华网的一篇报道指出“纽约防涝标准为十至十五年一遇,东京是‘五至十年一遇’,巴黎是‘五年一遇’。”


  汉堡市下水道的排水标准是怎样呢?目前汉堡市正在扩建内城下水道。即便是新修建的下水道,德国人也绝不是一味求宽,而是将预期防洪标准定为抵御三到五年一遇的降雨。齐格勒说,根据这个预期目标,再将地表建筑密集程度(需要排水的单位密集程度)等因素考虑进去,按照模型,计算出下水道宽度。目前在埋设的新管道直径为2.4米,材料为加固混凝土,中间使用防侵蚀的高密度聚乙烯材料。


  新建工程结束后,汉堡水务还计划对仍然在服役的19世纪下水道进行现代化改造,到时会在原本为3米宽的下水道中,加撑直径为2.4米宽的玻璃纤维管。也就是说下水道非但没有拓宽,反而越改越窄。


  汉堡水务工程师考林卡恩说,这样做主要是考虑经济合理性。管道越粗,建设和维护费用都会比较高。毕竟暴雨在一年当中发生的几率比较小,管道过宽会形成资源浪费。另外由于汉堡下水管道是雨污水合流,如果管道过宽还会造成卫生问题。如果下水道直径过宽,一般降雨时的水流流速就会比较缓,可能不足以带走下水管道里的污物,造成污物滞留,臭味外溢。


  即便抛开经济和卫生考虑,齐格勒说,扩充现有下水体系已经不太可能,因为在某些地区,地下还有很多其它管线:煤气、广播、网络等,错综复杂。“正因如此,我们提倡采用其他方法,尽量就地处理雨水,以保证尽量少的雨水进入城市排水管道,从而减轻城市排水管道压力”。


  雨水就地消化


  汉堡市雨水管理的一项重要战略是分散化雨水处理,其目标是尽量使雨水就地渗入土壤,从而减少进入下水道的雨水。这样做有利于雨水自然循环,从而实现“自然水平衡”。


  齐格勒女士说:“目前在城市‘自然水平衡’是一种理想状态,是很难实现的,但是我们可以努力接近这个目标。”如果雨水进入下水管道,就丧失了自然水循环的机会。自然水平衡就是希望雨水能够渗入土壤、植被等自然环境,然后以蒸发降雨的形式重新参与水循环,缓解城市地下水源紧张。


  如何实现雨水的“就地处理”呢?这就需要对建筑物、公共空间进行改造,特别是在新建建筑物时要将雨水处理考虑进去。比如利用绿色屋顶,这种屋顶比一般屋顶坚固,屋顶上面铺设防水材料,其上可以铺土壤种植被,从而在下雨时起到涵养水源作用,然后再用导管将屋顶多余雨水导向蓄雨池,一方面土壤中的水源可以参与水循环,另一方面蓄雨池中的雨水还可以重新利用,比如加泵与马桶相连,用来冲水。


  汉堡市始建于2009年的一个占地为4.8公顷的住宅小区便全部采纳绿色屋顶。齐格勒说,对现有房屋进行屋顶改造成本较大,但汉堡水务致力于促使新建建筑采用绿色屋顶。


  另外还可以对地上停车场进行改造,停车场车位中间可以建设绿地,有利于雨水自然渗入土壤,并且在土壤中埋设导管,将多余雨水引向蓄雨池,或者埋设渗水管,促进雨水渗入土壤。


  汉堡市有多个蓄雨池,位于市中心BerlinerTor的蓄雨池可储蓄26000立方米雨/污水,并且与城市景观结合起来。汉堡目前还在修建6个蓄雨/污水池,储蓄能力达到118000立方米。


  新水费政策激励蓄水


  为了促进储水战略的实施,汉堡市改革水价,制定经济激励机制,并于今年5月份开始实行新的水费政策。过去的水费分为两部分:饮用水费和污水处理费,价格为每立方米饮用水2.58欧元,由于饮用水有水表测量,但污水没有,所以污水按照饮用水量计算。即若一个家庭消耗一立方米饮用水,就要支付2.58欧元饮用水费,以及同等数额的污水处理费。


  而新的水费政策则对污水处理费进行了改革,将之细分为污水和雨水处理费两个部分。雨水处理费用决定于一个建筑单位封闭的表面积有多大,封闭表面积代表雨水无法渗入土壤的表面积,这部分雨水是需要排入下水道的,也就是需要征费的部分。而污水只能排入下水道,所以建筑单位可以通过尽量减少雨水排放来降低整体的污水处理费。


  因此,为了减少雨水排放,不少建筑单位采纳绿色屋顶,或者改造停车场,从而将这部分面积从缴费面积中扣除。而对于一般住户,封闭面积主要是屋顶表面积和阶梯表面积,如果住户对房屋建筑进行改造,比如将阶梯产生的雨水径流导入自行安装的渗水管道中,而不是城市下水道,就可以把这部分面积从缴费面积中扣除。而一个建筑单位到底减少了多少封闭表面积会由专门的工程事务所测量。


  汉堡市GAWS建筑事务所建筑师兼城市规划师马丁·斯特勒博说,如今他们新建的项目,业主通常会要求建设蓄雨池、渗水管等,以尽量减少雨水排入城市下水管,从而节省污水处理费。


  齐格勒女士表示,正有越来越多的超市选择进行屋顶或停车场改造,“对于他们来说,可以节省不少污水处理费用”。


  修建“会呼吸的路”


  汉堡对于雨水的处理方法在德国并非个案,德国的很多城市都把雨水视为“珍贵的资源”,各地的雨水治理方案不尽相同,但指导思想都是把恢复生态和气候保护、预防洪水、减少公共排水管道压力和水资源的可持续发展以及循环利用结合起来,让雨水创造价值并造福人类。


  德国人还致力于修建透水路面,从而减少雨水径流、并且通过过滤雨水中污染物改善地下水质。他们在城市和乡村的人行道、步行街、自行车道、郊区道路等受压不大的地方,采用透水性地砖或者鹅卵石,砖与砖之间还采用了透水性填充材料拼接;一些城市街道的主要路面则用有孔砖加碎石来铺设,即在带孔的砖孔中撒入碎石,这种地面不生杂草,但可使雨水顺利渗透,其地面热反射也大大低于全硬化地面。对于自行车存放地和停车场的地面,一些城市会选择有孔的混凝土砖,并在砖孔中用土填充,一方面有利于杂草生长,也使地面有透水功能;而对于居民区、公园和街头广场等需要绿化和美化的地方,则选用实心砖铺路,但砖与砖之间会留出空隙,空隙中留有泥土,给草的生长留出空间。就记者观察,在汉堡的一些社区路面,采用的是细碎石或细鹅卵石铺就而成,由大小均匀的石子散落而成的路,不仅地面透水性好,而且还不长杂草,还能防止行人滑倒。且德国民众的环保意识普遍比较强,很多家庭更多的是从环保的角度,而不是从经济角度看待雨水利用设施的投资。


  汉堡水务公司公关负责人欧勒·布考曼表示,近年来,随着城市中心人口增长,城市建筑群越来越密集,地面渗水能力日益下降(建筑增多会导致封闭表面积增大),另一方面由于气候变化造成降雨增多,为城市排水带来挑战。因此,汉堡市也日益重视雨水管理,从2009年起,汉堡水务开始一项新的工程叫做“RISA”也就是雨水管理工程。旨在将雨水管理纳入城市规划、交通规划当中,并与暴雨预报等有机结合起来。“雨水管理必须与城市、交通、建筑规划结合,尽量在新修建的建筑、道路中设计雨水存蓄设施,使得雨水就地渗入土壤。”齐格勒说。

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