鄭州遭遇的洪災讓全球矚目,也讓人們奇怪,怎麼「海綿城市」的防汛抗澇功能,一點作用都沒起呢?還不只是中原腹地的鄭州,在大陸各地,從南到北的城市,只要有暴雨襲擊,幾乎都會陷入看海模式。中共水利部的數據顯示,在2010年到2016年期間,中國平均每年有超過180座城市進水受淹或發生內澇。

爲解決內澇,中共在2012年提出了「海綿城市」的設想,選了30個城市作為試點,鄭州就是試點城市之一,並爲此花費了500多億,但這場洪災證明,500多億可能是打了水漂。雖然中共專家認爲,這次降雨大的超乎想像,所以海綿城市的功能沒能發揮作用,但有事實證明,真正的海綿城市還是有的。

我們今天就來看看中國的鄰國——日本治水的經驗。

「地下宮殿」救了東京

日本是一個多颱風、地震等災難的國家,經常受到暴雨、洪水的襲擊。不過,在東京這樣的國際大都市,卻很少看到暴雨過後城市淪為水鄉的畫面。

其實東京的先天地理條件並不好,城市坐落在平原上,有5個湍急的河系經過,還有數十條單支河流一到雨季就會暴漲。東京海拔較低,一旦河流決堤,就會造成重大洪災。

1947年,颱風凱瑟琳襲擊東京,摧毀了大約31,000座房屋,造成1,100人死亡。10年後,颱風狩野川來襲,一周內的降水多達400毫米,街道、房屋和商鋪都被淹沒。

不過,日本是個擅長從過往的教訓中總結經驗的國家。從70年代以來,通過改善防洪設施和防災系統,日本的洪災損失已經大大的減少。

2019年10月12日,第十九號颱風「海貝思」登陸了日本,根據日本氣象廳的數據,多個地區的日平均降雨量都刷新了觀測史上的最高紀錄,當時,東京都檜原村的日降雨量達到了602.5毫米,超過了鄭州7月20日的降雨量——552.5毫米,另外降雨量最高的地區——神奈川縣的箱根町,日降雨量達到了922.5毫米。

在颱風到來之前,日本曾經有非主流媒體預測「東京會死亡8,000人」,但是在這場災難中,東京的死亡人數只有一個人,這要歸功於東京及其周邊地區的防洪系統。

在颱風「海貝思」來襲時,東京的「首都圈外圍排水系統」大大減輕了地區內一些河流下游的負擔。根據日本媒體報道,從12日到15日的4天中,通過這個排水系統排出的水量達到了1,200萬噸。

首都圈外圍排水系統

「首都圈外圍排水系統」是全世界規模最大的地下排水系統,位於和東京都臨近的埼玉縣,這個排水系統1992年開始建設,2006年完工,耗資大約2,300億日元,差不多是135億人民幣,和鄭州海綿城市530多億的建設費用相比,只是四分之一。

這個排水系統的主要作用是在河流泛濫時,將溢出的河水引入河道較寬的江戶川。

排水系統主要有4大部份組成,一是「引流裝置」和「竪井」,作用是把從河流中溢出的河水引入到排水道;二是「隧道」,可以讓水流入地下、發揮地下河道作用;三是「調壓水槽」,目的是在地下形成一定的空間,以減弱水勢、確保水流暢通;四是「排水泵站」和「排水暗渠」,幫助從地下排出洪水。

假設暴雨來襲,當河流水位上升到超過河堤的高度時,溢出的河水就會被引入「引流裝置」。這個「引流裝置」的入口處安裝有過濾網,可以過濾水中的垃圾。過濾網上還配備了除塵器,能夠連續清理過濾出垃圾,避免較大垃圾進入設施內部。

然後「引流裝置」會將水引入一個高70米,內部直徑為30米的巨型排水「竪井」中,「竪井」的容積,巨大到足以容納一架航天飛機或者是自由女神像,整個排水系統共有5個這樣的「竪井」。

「竪井」可以引導河水沿著竪井牆壁流入到井中。這種方法不僅可以防止流入口變形,還可以有效減緩水流從60米高的地方流下時,對豎井底盤造成的衝擊。

然後,5座「竪井」中,一個專門用來引流用的豎井,會把幾個「豎井」中的河水引入到「調壓水槽」。「調壓水槽」是一座巨型蓄水池,目的是為了減弱河水從地下隧道流入時的衝擊力,使水流更加順暢地排入江戶川。

這個水槽位於22米深的地下,長177米,寬78米,高18米。這座巨大的水槽肩負著兩項重要的使命,一是,減弱河水的衝擊力,確保排水泵穩定運轉;二是,在水泵緊急停止時,緩解水流倒灌的現象。

「調壓水槽」內部建有巨大的支柱直通天棚,每根支柱重達500噸,整座水槽共有59根這樣的支柱巍然聳立,看上去就像是一座地下宮殿,因此也被叫做「地下神殿」。

江戶川河川事務所的網站上介紹,建造這麼巨大的支柱是為了對抗地下水巨大的浮力,防止水槽上浮。

水槽裏的水,最後會被4台大型抽水機,以每秒200立方米的速度抽入江戶川,再排入大海。

這個「首都圈外圍排水系統」,從2002年開始試運行之後,順利發揮成效。沒建造完成之前,2000年7月,排水系統所在的地區遭受了一場颱風侵襲,總雨量160毫米,淹沒面積是137公頃,受災房屋248戶。而在工程試運行之後,2002年7月,颱風侵襲了同一地區,總雨量為164毫米,但是淹沒面積急劇減少到2公頃,受災房屋為零。

前後的數據對比,也顯示這個排水系統確實達到了減洪排洪的目的,降低了民眾損失。

根據江戶川河川事務所網站上的介紹,從2002年排水系統試運行開始,直到2019年,共減少水災損失超過1,484億日圓,約合87億人民幣。

下水道+蓄水池

另外,日本應對暴雨、洪災的「法寶」,還有下水道和地下蓄水池。從上世紀80年代開始,日本運用地下儲水設施來應對集中降雨,在公園、小學和家庭等容易積水的地點,都建造有不同大小的地下蓄水池。

在突降大雨時,如果下水道的水位急劇上升,雨水將自動流入到這些巨型蓄水池,以緩解下水道的壓力,防止內澇。而如果雨量減少,下水道水位下降,蓄水池內積蓄的水又將自動回流到下水道。

根據東京都下水道局的數據,截至2019年底為止,東京都內總計有56個雨水蓄水設施。2019年10月,為日本帶來嚴重災情的颱風「海貝思」,一共60萬噸的雨量,也只達到東京都蓄水設施總蓄水量的六成左右,還有一些空間可供使用,由此可見,蓄水設施對緩解水淹災害有一定幫助。

而日本對下水道的建設,歷史要更久,早在十九世紀末的時候就開始了。1884年,日本第一處近代化的排水設施在東京聖天附近建成。1900年,日本頒布《舊下水道法》,開始鋪設排除生活污水的排水管。1958年,日本又公布新的《下水道法》,一直沿用到現在。

日本首都東京的地下排水標準是「五到十年一遇」,最大的下水道直徑在12米左右。東京下水道的每一個檢查井都有一個8位數編號,知道編號就能方便維修人員迅速定位。

在蓄水池和排水通道等多種治水工程的作用下,東京的水災比以前大幅減少了。在1980年到1989年,東京的受災樓房總數超過12萬幢,而在2000年到2009年之間,受災總數降到了2萬幢。

和東京相比,北京和上海的地理環境好很多,但是即使是一線城市,仍然抵禦不了一次特大暴雨。

衡量一座城市排水能力的標準通常是幾年一遇內澇災害,比如一年一遇,就意味著排水系統可應對每小時36毫米的降水量;兩年一遇,就是可抵禦每小時58毫米的短時強降雨;五年一遇,就是能夠抵禦每小時69毫米的短時暴雨。

中國大多數城市,包括北京、上海、廣州這些一線城市,基本只能達到一年一遇的水準,但是紐約、倫敦、巴黎、東京等城市,五年一遇是最低的標準。

網上曾有文章說,北京是一座只有排水管、沒有下水道的城市。因為中共統治之初,北京、廣州、武漢等幾個大城市,在進行城市排水系統建設規劃時,紛紛按原樣照搬了「蘇聯模式」,就是在地下5米左右埋放排水管,管道直徑在1米以內。

這樣的建設,成本低,見效快,能基本承擔常規降水量的排水工作,但是畢竟承載能力有限,只要一遇到特大暴雨,就會直接導致系統超負荷,造成內澇。

可如今,中共統治已經超過70年了,僅鄭州一個城市,5年就花了500多億建造所謂的海綿城市,費用是東京「外圍排水系統」的4倍,但是效果如何呢?有媒體報道,在水災過後,鄭州的很多路面,都出現了塌陷情況,水泥路面下面的浮土已被掏空,可想而知,砸再多錢可能也沒用,因爲到處都是豆腐渣工程。@

策劃:宇文銘
撰文:陳思雨、蔚然、宇文銘
剪輯:曲歌
繪圖:R1
監製:文靜
粵語配音:Ada

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