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一天的豪雨,就把北京变成了泽国。看起来这么现代、“一流”的城市,怎么会在仅仅一天的暴雨面前如此不堪一击?
从这一灾难可以看出,中国近三十年奇迹般的经济增长和都市化,已经结构性地转化了我们的生态环境。但是,无论是政府还是社会,对这种生态环境转化的后果严重估计不足。灾难发生后,许多网友贴出发达国家如地下宫殿般的排水体系的照片。殊不知,这种系统,属于十九世纪的技术概念,与二十一世纪的城市规划理念已经有相当的距离,更不适合北京。
首先我们需要搞清楚:北京为什么有如此多的地面积水?北京处于气候干燥区,降雨量甚少,世界许多大城市,地势低洼、连续一周的大雨屡见不鲜,但并没有引发如此大的灾难。究其原因,还是高度城市化所带来的“地面硬化”。大都市充斥了柏油沥青所铺设的公路、砖石覆盖的街道、停车场,以及各种建筑的屋顶。即使是一些自然土壤,也往往经过车辆行人的反复碾压,变得高度板结。这种“地面硬化”的结果,就是失去了基本的渗水性,雨后造成大量积水,进而引发都市洪灾。
这方面的问题,国外有大量的研究,提供了不同的数据。比如,有研究揭示,硬化城市地面在降雨时造成的积水,比自然草地要高16倍!美国环保署的网站也给出了多种信息,其中一篇报告指出,城市不透水的地面,比起自然森林来在降雨时会产生9倍的积水。另一篇报告,则比较了一英亩的自然土地和一英亩都市购物中心的降雨排水状况:在一年43英寸(约1100毫米)的降水条件下,自然土地会蒸发20英寸,另外18英寸渗入地面,只有5英寸形成地面积水。与之相对,购物中心只有5英寸降水被蒸发,3英寸渗入地下,35英寸形成地面积水。按照上述估计,北京如果是自然地面,遭受这样的豪雨则仅会有七到九分之一的积水,虽然仍会出现一些问题,但不至于形成洪灾。
当然,都市化很难保持地面的自然渗水性。作为对应手段,现代大都市经常修建庞大的、集中式的排水系统。网上一些如宫殿般的地下排水设施,大概就是一例。但是,美国环保署警告,这种大型城市排水系统,会造成大面积的环境损害。当遇到豪雨时,“有效”的排水系统会将城市积水如洪峰般地疏导入河流,冲击堤岸、河床,损害植被,留下大量沉积物。更糟糕的是,这种城市积水,带有大量污染物质。根据美国的一项研究,北美的城市积水,一年排泄的油污就高达140万公吨,比1989年Exxon Valdez油船的泄油事件所造成的污染要大44倍。如果北京等大城市简单地建设巨型的排水系统,那么被大都市环绕的渤海湾就会变成污水池。
那么,应该怎么处理城市积水?回顾历史,人类在这方面的探索大致分五个阶段。第一阶段是早期城市,通过简单的沟渠排水。等城市成长到一定规模,则开始了第二阶段,即城市下水道系统。这种城市排水工程在工业化时代发展迅猛,形成了庞大的集中式体系。第三阶段开始于二十世纪,城市开始在污染源点建立污水处理设施。第四阶段也出现于二十世纪,污水处理不仅集中于几个源点,而且覆盖了非源点的广泛领域等。第五阶段属于二十一世纪的城市规划理念,即建立“生态基础设施”。
这种“生态基础设施”,是把工业化时代大型、集中式的排水体系分散化,以极其复杂的微观处理整合为一个宏观系统。这不仅包括城市中保存湿地、树林、农田,而且对路面、屋顶等都进行渗水性处理。比如,降雨花园已经广泛运用,其方法是在低洼地或公路及停车场周围填充透水性能好的材料,上加植被,泄水时这些材料先把水中污染物质过滤再排出。美国环保署的网站上,列出了16项之多的最佳策略,全非我们津津乐道的大型集中式城市地下排水系统。
北京是个工业化之前就形成的传统城市,地下情况和地面建筑都相当复杂。现在建立地下宫殿式的集中排水系统,环境的危害不说,费用也可能高得不现实。更有效的解决方式,是逐渐建立可持续发展的“生态基础设施”。
从这一灾难可以看出,中国近三十年奇迹般的经济增长和都市化,已经结构性地转化了我们的生态环境。但是,无论是政府还是社会,对这种生态环境转化的后果严重估计不足。灾难发生后,许多网友贴出发达国家如地下宫殿般的排水体系的照片。殊不知,这种系统,属于十九世纪的技术概念,与二十一世纪的城市规划理念已经有相当的距离,更不适合北京。
首先我们需要搞清楚:北京为什么有如此多的地面积水?北京处于气候干燥区,降雨量甚少,世界许多大城市,地势低洼、连续一周的大雨屡见不鲜,但并没有引发如此大的灾难。究其原因,还是高度城市化所带来的“地面硬化”。大都市充斥了柏油沥青所铺设的公路、砖石覆盖的街道、停车场,以及各种建筑的屋顶。即使是一些自然土壤,也往往经过车辆行人的反复碾压,变得高度板结。这种“地面硬化”的结果,就是失去了基本的渗水性,雨后造成大量积水,进而引发都市洪灾。
这方面的问题,国外有大量的研究,提供了不同的数据。比如,有研究揭示,硬化城市地面在降雨时造成的积水,比自然草地要高16倍!美国环保署的网站也给出了多种信息,其中一篇报告指出,城市不透水的地面,比起自然森林来在降雨时会产生9倍的积水。另一篇报告,则比较了一英亩的自然土地和一英亩都市购物中心的降雨排水状况:在一年43英寸(约1100毫米)的降水条件下,自然土地会蒸发20英寸,另外18英寸渗入地面,只有5英寸形成地面积水。与之相对,购物中心只有5英寸降水被蒸发,3英寸渗入地下,35英寸形成地面积水。按照上述估计,北京如果是自然地面,遭受这样的豪雨则仅会有七到九分之一的积水,虽然仍会出现一些问题,但不至于形成洪灾。
当然,都市化很难保持地面的自然渗水性。作为对应手段,现代大都市经常修建庞大的、集中式的排水系统。网上一些如宫殿般的地下排水设施,大概就是一例。但是,美国环保署警告,这种大型城市排水系统,会造成大面积的环境损害。当遇到豪雨时,“有效”的排水系统会将城市积水如洪峰般地疏导入河流,冲击堤岸、河床,损害植被,留下大量沉积物。更糟糕的是,这种城市积水,带有大量污染物质。根据美国的一项研究,北美的城市积水,一年排泄的油污就高达140万公吨,比1989年Exxon Valdez油船的泄油事件所造成的污染要大44倍。如果北京等大城市简单地建设巨型的排水系统,那么被大都市环绕的渤海湾就会变成污水池。
那么,应该怎么处理城市积水?回顾历史,人类在这方面的探索大致分五个阶段。第一阶段是早期城市,通过简单的沟渠排水。等城市成长到一定规模,则开始了第二阶段,即城市下水道系统。这种城市排水工程在工业化时代发展迅猛,形成了庞大的集中式体系。第三阶段开始于二十世纪,城市开始在污染源点建立污水处理设施。第四阶段也出现于二十世纪,污水处理不仅集中于几个源点,而且覆盖了非源点的广泛领域等。第五阶段属于二十一世纪的城市规划理念,即建立“生态基础设施”。
这种“生态基础设施”,是把工业化时代大型、集中式的排水体系分散化,以极其复杂的微观处理整合为一个宏观系统。这不仅包括城市中保存湿地、树林、农田,而且对路面、屋顶等都进行渗水性处理。比如,降雨花园已经广泛运用,其方法是在低洼地或公路及停车场周围填充透水性能好的材料,上加植被,泄水时这些材料先把水中污染物质过滤再排出。美国环保署的网站上,列出了16项之多的最佳策略,全非我们津津乐道的大型集中式城市地下排水系统。
北京是个工业化之前就形成的传统城市,地下情况和地面建筑都相当复杂。现在建立地下宫殿式的集中排水系统,环境的危害不说,费用也可能高得不现实。更有效的解决方式,是逐渐建立可持续发展的“生态基础设施”。