作者
大象
来源| 大象放映室
你有没有注意到,每到夏天,中国很多城市都会上演“城市看海”的戏码?
暴雨一来,马路成河,汽车趴窝,地下车库灌水,然后网上就一定会准时出现那句名言:“下水道是一个城市的良心。”
紧跟着,就有人把青岛的德国下水道搬出来,说一百多年前德国人修的排水系统如何如何先进,甚至管道旁边还贴心地留了油纸包着备用零件。还有人说伦敦、巴黎的下水道宽敞得可以行车,简直就是地下宫殿。
但今天我想把这件事拆开来讲——中国的下水道真的比其他国家差吗?我们的城市内涝又只是一个下水道问题吗?
一.三个误会
先说第一个误会:青岛不容易内涝,是因为德国人修的下水道吗?
德国人在青岛的殖民统治前后十六年,他们确实修建了一套相对先进的排水系统,但总长度才80公里,覆盖的范围也就是今天青岛老城区的一小部分。而今天,青岛排水管网总长度已经超过了12000公里。德国人修的那段占比其实非常小。
青岛不容易积水的真正原因,是因为它地势整体上东高西低、北高南低,三面环海。雨水落下来以后,地表径流会沿着自然坡度迅速向低处汇集,最终流入大海。这种地形本身就是一个天然的排水系统。而且,遇到极端暴雨天气,青岛部分区域也会发生内涝。
至于巴黎和伦敦的地下管廊,它们最初其实是为了解决公共卫生问题才修的。19世纪中叶,欧洲城市人口急剧膨胀,生活污水和粪便无处排放,导致霍乱反复爆发。伦敦还发生了著名的“大恶臭事件”,泰晤士河臭气熏天。欧洲各大城市这才不惜血本地修建了大规模的地下排污系统。防洪只是它的附带功能。
更重要的是,欧洲的降雨和中国有本质区别。
欧洲大部分(西欧)处于温带海洋性气候带,全年降水分布均匀,而且来得温和,一年五六百毫米,每天就那么一点淅淅沥沥。中国是季风气候,降水高度集中。全国大部分地区60%到80%的年降水量集中在夏季的6月到9月,而且大部分是以短时暴雨的形式集中砸下来的。
你把巴黎的下水道搬到广州,遇到一场台风暴雨,它一样扛不住。
所以,其实中国城市的内涝,不是“管子粗细”的问题。它是气候地理、历史遗留和发展速度这三股力量纠缠在一起的一个死结。
二.我国的困境
我们一个一个来说,第一重困境我们已经提到了——气候的降维打击。
中国是全球季风气候最显著的国家之一。以广州为例,年均降水量接近1800毫米,是伦敦的三倍,而且相当大一部分是在台风和强对流天气中以短时极端暴雨的形式倾泻下来的。
这意味着什么?意味着中国的城市排水系统,需要在极短的时间内应对极大的水量冲击。这种瞬时洪峰的强度,和欧洲城市面临的那种细水长流式的降雨,完全是两个量级的考验。
比如2021年郑州那场暴雨,一小时下了201.9毫米。这是什么概念?北京一年的降水量也就500到600毫米。这相当于郑州那一个小时,把北京小半年的雨一口气全砸了下来。
这就好比让一根吸管去接消防水枪喷出来的水柱——它怎么可能扛得住?
那有人就要问了,既然气候一直都这样,为什么古代那些城市反倒不怎么被水淹呢?比如大家都爱提的江西赣州福寿沟,号称“千年不涝”;北京故宫,六百年不积水。
古人的智慧当然巧夺天工,但这里也有两个误区:第一,福寿沟和故宫它们都只能算是少数个例,不代表古代所有城市都不会发生内涝,事实上,古代城市内涝的记载比比皆是。第二,不管是福寿沟所在的赣州古城(3.2平方公里),还是故宫(0.72平方公里),它们的面积都不大,放现在只能算是一个建筑群,跟我们今天的城市面积完全不是一个概念,防涝的难度也不是一个数量级的。而且,即便面积小,也并非真的“千年不涝”“六百年不积水”,赣州古城其实也发生过内涝,故宫也积过水。
但和古代相比,今天我们确实有个极大的劣势,这也引出了中国城市内涝的第二重困境——现代城市,已经被套上了一层厚厚的混凝土铠甲。
古代的城市,哪怕是长安、汴京那种百万人口级别的超级大都会,城内依然保留着大面积的泥土、庭院、菜地和水塘。雨水落下来,被树冠和植被截留,被泥土吸收渗透,真正形成地面径流的水,可能只有两成左右。大地本身就是最好的排水系统。
但过去四十年,中国完成了人类历史上规模最庞大、速度最惊人的城市化进程。城镇化率从1978年的不到18%,一路攀升到今天的67%以上。在这短短四十年里,我们用混凝土和柏油沥青,给大地穿上了一件密不透风的铠甲,彻底颠覆了过去的自然循环。
今天一场暴雨落下来,打在柏油路面上,打在玻璃幕墙上,打在瓷砖广场上,没有一滴水能被吸收。曾经能够吸收八成雨水的泥土不见了,取而代之的是绝大部分雨水在落地的瞬间,就变成了凶猛的地面径流。
你试着想象一下,原本是几万亩的农田和林地用几个小时慢慢吸收的雨水,现在全部在几十分钟之内,争先恐后地涌向地下那几根直径一两米的排水管道。
而且,随着城市面积的扩张,那些原本充当天然蓄水池的湖泊和湿地,很多被填平盖了楼。
城市的缓冲区没有了,水的归宿消失了。它不往你的马路上漫,不往你的地下车库里灌,它还能去哪?
当极端的季风气候,遇上了一身混凝土铠甲的现代城市,这问题已经够无解了。但这,还不是故事最沉重的部分,最难的是第三重困境——我们脚底下,还压着一笔巨大的历史旧账。
新中国刚成立时,百废待兴,一穷二白。那个时候搞城市建设,我们只能向苏联学习。苏联专家带来了一套他们在本国行之有效的排水设计理念:浅埋、小管径、直排式。管子不用太粗,埋得不用太深,雨水顺着管子尽快排到附近的河道里就算完成任务了。
这套理念在苏联完全适用。苏联的大部分国土位于高纬度地区,降水量少,极少出现特大暴雨,更不会有台风。小管径足够应付那种气候条件。
问题在于,这套标准被移植到了中国的中部和南方。在武汉、长沙、广州,夏季暴雨强度是莫斯科的好几倍。用应对莫斯科降水的管道去承接武汉的暴雨,那是在跟老天爷赌博。
那我们当时为什么不因地制宜呢?原因只有一个:没钱。
那个年代,国家连粮食都不够吃,每一分钱都要掰成几瓣花。苏联那种浅埋小管径的模式,造价极低,施工飞快,正是靠着这套简朴但高效的方案,中国城市在最短的时间内建立起了最基础的卫生和排水体系,让无数人不再生活在污水横流的环境里。这不是一个应该被嘲笑的选择,而是一个在特定历史条件下,不得不做出的决策。
但历史的账终究是要还的。
时间推进到2000年以后,当一座座千万人口级别的超级都市在二三十年间凭空诞生,当年的地下管网,终于到了它的承载极限。
管径太小,水量激增时根本排不动;埋设太浅,上方承受了远超当初设计荷载的重压,管道变形、破裂;更致命的是,当初几十万人口用的管网,现在要服务十倍甚至二十倍的人口,这就好比几十条支流同时涌入一条窄窄的主河道,不决堤才是反常。
气候的天然制约,混凝土的全面封锁,历史遗留的欠账——这三重压力叠加在一起,中国城市的内涝问题,就变成了一个不可能用常规思路解决的死结。
三.破局之路
问题搞清楚了,现在你要是市长,你怎么办?把全城的道路全部掘开,把所有的地下管道换成巨无霸级别的新管?
几乎不可能。今天的城市地下,已经是一个极度拥挤的立体世界。地铁隧道、高压电缆、通信光缆、天然气管道、自来水管线……密密麻麻地交织在一起。在中心城区大规模开挖重修地下管网,其难度和风险不亚于在一个人的心脏旁边做手术,稍有差池,城市的运转就会陷入瘫痪。
这就逼着中国的工程师们必须跳出传统框架。既然地表已经被混凝土封死,浅层地下已经被各类管线占满,那就往更深的地方去。
如果你这两年关注过中国大城市的基础设施建设,你会注意到一个极其震撼的工程门类——深层排水隧道。
什么叫深隧?简而言之,就是在地下40米甚至60米深的地方,用盾构机开凿出一条超大直径的地下隧道。它不是常规意义上的排水管道,它更像是一条深埋于城市腹底的暗河。
以上海苏州河深隧工程为例。上海整座城市地势低洼,汛期常常遭遇“风、暴、潮”三碰头。每到台风暴雨季,黄浦江水位高涨,城市里的水排不出去——因为外面的水比里面还高。
但现在,工程师们在上海的地下50多米深处,用盾构机掘出了一条总长15公里的深层排水隧道。暴雨降临时,城区浅层管网容纳不下的雨水,通过分布在城市各处的竖井,以近乎垂直跌落的方式灌入地下深处的隧道。这条隧道就像一条隐藏在城市心脏下方的蓄水长廊,能够在短时间内吞纳数十万立方米的暴雨洪水。
等到暴雨过去,外江水位回落,分布在隧道末端的超级泵站开始运转,将储存在地下的水快速抽出,排入江河。
你每天走在繁华的街道上,完全感知不到,在你脚下几十米深的地方,一座堪比几层楼高的钢铁泵站正在持续运转,几百万吨的洪水正在你的脚底被引导、储存、有序排放。
但是,深隧工程的造价极其高昂。每一公里的建设费用需要数亿,很难在每一座城市都铺设。
要从根本上化解内涝的顽疾,我们还需要回到问题的源头——既然现代城市用水泥封死了大地的毛孔,那我们能不能想办法,让城市重新学会“呼吸”?
这就引出了中国近些年来持续推进的另一项系统性战略——海绵城市。
这本质上是一次对现代城市排水哲学的根本性扭转。
过去几十年,我们所有的排水理念都指向同一个目标:把水尽快排走。管道越粗越好,泵站越大越好,排得越快越好。但海绵城市的核心思路恰恰相反:水来了,先别急着走。
下雨的时候,原本密不透风的水泥路面,被替换成具有极强渗透能力的透水铺装,雨水落上去瞬间下渗,流入地下的碎石蓄水层;道路两侧的绿化带,不再是高高的装饰性花坛,而是改造成低于路面的“下沉式绿地”和“雨水花园”,路面上多余的积水会自然地汇入这些凹陷的绿色空间。绿地之下,铺设了层层叠叠的砾石、砂土和蓄水模块,像真正的海绵一样,把水吸纳进去、暂时留住。
再加上分布在社区和公园中的人工湿地、生态滞留塘、蓄水池,整座城市就变成了一个由无数个微型水库组成的分布式系统。
这个体系发挥的核心作用,叫做“削峰”——也就是削减洪峰流量。
道理很朴素。暴雨的可怕之处不在于它一共降了多少水,而在于它把所有的水集中在极短的时间内倾泻下来。如果能让一部分雨水在地面上多停留一个小时,不要在同一时刻全部涌入管网,那地下管道承受的瞬间压力就会大幅降低,排水系统就有了从容运转的空间。
而到了旱季,这些储存在地下的水又可以反向渗出,滋养植被,调节城市的温度和湿度,缓解城市热岛效应。一份雨水被使用了两次,既防涝又散热。
如果说深隧工程是用钢铁与力量正面迎击洪水,那么海绵城市就是用柔性与智慧化解暴雨于无形。一刚一柔,一个在地下60米处轰鸣,一个在街头巷尾静默。这两套体系的结合,构成了中国当下应对城市内涝的战略纵深。
今天在一些新建城区,比如深圳的光明科学城、雄安新区,从规划的第一张图纸起,就是按照海绵城市和地下综合管廊的最高标准来设计的。地下是宽阔的综合管廊,供水、排水、电力、通信全部集纳其中,检修人员甚至可以在里面驾车巡检。而地面上,是星罗棋布的湿地公园、雨水花园和生态廊道。
四.四千年的执念
现在回过头来看开头那个问题——中国城市的内涝为什么这么严重?
答案是三重困境的叠加:季风气候天生的暴烈、四十年飞速发展给城市穿上了混凝土铠甲、特定阶段下受制于国力造成的历史欠账。
我们曾经为了让数亿人迅速在城市中安身立命,为了经济的快速崛起,向自然预支了信用,向地下空间欠下了债务。而今天频繁发生的内涝,就是大自然发来的催款通知。
但换一个角度来看,这其实也是文明进化的必经阶段。
欧洲和美国的城市排水体系,是在他们缓慢的城市化进程中,用上百年的时间一轮一轮迭代出来的。而且在这个过程中,他们依然经历过无数次的水灾、瘟疫和系统崩溃。
而我们,是在一种时间高度压缩的状态下,飞速迈向城市化,硬生生地托举起了一批又一批超级都市。这个难度不言而喻,这个困境也自然会发生。地面上的摩天大楼可以几个月建成,但地下的百年根基,需要更漫长的周期、更持续的投入和更深沉的耐心。
今天,我们正朝着这个方向努力。从深隧工程在城市腹底开凿出看不见的暗河,到海绵城市让每一块砖、每一片绿地都变成雨水的容器,中国人正在用这个时代最顶尖的工程能力和最朴素的自然智慧,去修复人与水之间的那条纽带。
几千年前,华夏先民大禹站在洪水泛滥的大地上,就已经悟出了治水的真谛——要顺应水的天性,为它找到出路。
这种“不与水争,而与水共处”的哲学,今天依然刻在中国工程师的骨血里。
只不过,在今天几千万人口聚集的巨型城市,在钢筋混凝土构筑的万里丛林,这个问题又复杂了一万倍。
但解决的方式永远不变——为每一滴水,寻找它的归处。
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