德國：為何道路不積水

□張洲

德國：為何道路不積水

□張洲

編者按暴雨來襲經(jīng)常造成“城市觀?！逼嬗^，也一再使人們意識到城市排水的重要性。德國的排水系統(tǒng)不僅高效實(shí)用，而且兼具平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能，堪稱楷模。

1842年，漢堡最早開始修建全城范圍的排水系統(tǒng)。1867年，法蘭克福建成了第一個(gè)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化下水道系統(tǒng)?？梢哉f，德國開啟了整個(gè)歐洲大陸排水系統(tǒng)建設(shè)的新起點(diǎn)。

19世紀(jì)，隨著工業(yè)化發(fā)展，德國城市化進(jìn)程加速，大量涌入城市的人口造成當(dāng)時(shí)的城市衛(wèi)生系統(tǒng)不堪重負(fù)，傳染病肆虐。1831年，德國發(fā)生了第一次大規(guī)?；魜y。到19世紀(jì)中期，霍亂、傷寒等疾病在德國城市中頻繁暴發(fā)。建立完善的城市供排水系統(tǒng)成為必然的選擇。

1842年，在英國工程師威廉的規(guī)劃下，德國城市漢堡率先建起了最初的城市排水系統(tǒng)和第一個(gè)污水處理廠。隨著漢堡市的不斷擴(kuò)大，排水系統(tǒng)也不斷擴(kuò)展，并先后建起了十幾個(gè)污水處理廠。這個(gè)系統(tǒng)還包含一個(gè)沖水系統(tǒng)，每周利用潮水清理主要的下水道。雖然當(dāng)時(shí)的設(shè)備簡陋，并沒有徹底解決水污染等問題，但這樣的設(shè)計(jì)理念仍具有里程碑的意義，很快就被歐洲和美國的一些城市所學(xué)習(xí)。1867年，法蘭克福建成了第一系統(tǒng)性的現(xiàn)代化下水道的系統(tǒng)。該系統(tǒng)將污水進(jìn)行分類疏導(dǎo)，最后排入河流，并與整個(gè)城市的排水系統(tǒng)進(jìn)行整合，極大地提高了效率。根據(jù)2010年德國聯(lián)邦環(huán)保局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如今德國的公共排水管道已長達(dá)540000km，大約可環(huán)繞地球13圈半，專門的雨水排水管道長66000km。

德國建立了綜合性的排水系統(tǒng)，每年可以處理101億m3的污水和雨水。地下排水管道分為污水雨水合流管道和污水雨水分流管道，既可以防止城市內(nèi)澇，還可以蓄積雨水，以便利用。以慕尼黑為例，暴雨來臨時(shí)，慕尼黑的13個(gè)總?cè)萘窟_(dá)70.6萬m3的地下儲水庫可暫時(shí)貯存雨水，成為暴雨進(jìn)入地下管道之前的緩沖閥門，然后將雨水緩慢釋放到地下排水管道，以確保進(jìn)入地下設(shè)施的水量不會(huì)超過最大負(fù)荷，最終將雨水引入伊薩爾河。

在德國，大城市每年投入到下水道系統(tǒng)的預(yù)算都達(dá)上億歐元，維護(hù)費(fèi)用在每km年均5000歐元左右。水務(wù)部門的閉路電視系統(tǒng)對地下管道進(jìn)行24h的實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題會(huì)及時(shí)進(jìn)行維修。德國的雨水排水系統(tǒng)還包括強(qiáng)制性的透水路面的設(shè)計(jì)，不僅解決了路面積水問題，而且兼具增加城市綠化、吸附粉塵、降噪等平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能。

從上世紀(jì)60年代起，德國就致力于開發(fā)各種雨水滲透裝置。在新建工業(yè)、商業(yè)及居民小區(qū)前，住宅、廠房、花園等建筑均要設(shè)計(jì)雨水利用裝置。1973年，德國聯(lián)邦交通部就制定了《路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》，要求所有重要的路面設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)，否則會(huì)追究相關(guān)人士的法律責(zé)任。目前，德國新的《混凝土路面磚》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：“如果制造有面層的路面磚，面層混凝土必須與基層混凝士牢固黏結(jié)，并有10%以上的孔隙，使水能夠滲入地下?！?/p>

德國的很多城市在不同的區(qū)域鋪設(shè)不同的透水路面。人行道、自行車道、郊區(qū)道等受壓不大的地方采用透水性地磚，這種磚本身可透水，磚與磚之間采用了透水性填充材料拼接；居民區(qū)、街頭廣場等更需要綠化和美化，因此這些地方選用實(shí)心磚鋪路，但磚與磚之間會(huì)留空隙以便透水；居民區(qū)、校園和公園等地的步行道路由于路面使用率高，大多用細(xì)碎石或細(xì)鵝卵石鋪路；停車場的地面則選擇有孔的混凝土磚，并在磚孔中用土填充，這樣有利于雜草生長，讓其成為城市綠化的一部分。此外，道路兩邊還修有引流暴雨的溝壑。

透水路面的設(shè)計(jì)除了解決積水問題，還有平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的其他功能。例如，雨水由透水路面滲入地下，可補(bǔ)充地下水資源。此外，透水地面的孔隙多，增大了地表面積，對粉塵有較強(qiáng)的吸附力，既減少了揚(yáng)塵，又降低了噪音。

在德國，地表明溝不僅作為下水道之外的重要的雨水傳輸途徑，而且模擬天然河道，融入城市景觀，既實(shí)用又美觀。從降雨徑流轉(zhuǎn)輸與貯存技術(shù)來看，德國傳輸徑流主要有地下管道和地表明溝兩種形式，其中地下雨水管線不僅要考慮雨水傳輸，同時(shí)還要考慮儲存雨水和減緩洪峰的功能；地表明溝則既考慮了雨水傳輸?shù)墓δ?，也考慮了其對構(gòu)造城市景觀的作用。地表明溝通常被模擬為蜿蜒曲折的天然河道。對于降雨徑流的貯存形式，德國城市的居民區(qū)一般采用人工湖或構(gòu)造水景觀，或者通過綠地、花園或人工濕地來增加雨水入滲；家庭中則一般設(shè)有預(yù)制混凝土或塑料蓄水池。

此外，德國近年來開始推廣的“洼地——滲渠系統(tǒng)”使各個(gè)就地設(shè)置的洼地、滲渠等設(shè)施與帶有孔洞的排水管道相連，形成了一個(gè)分散的雨水處理系統(tǒng)。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水，滲渠則能長期儲存雨水，進(jìn)一步減輕了排水管道的負(fù)擔(dān)。

德國的排水系統(tǒng)不僅高效實(shí)用，而且兼具多重功能并融入了城市景觀，如今柏林、漢堡、科隆等城市還興起了“下水道旅游”，使其又增加了新的“用途”?！?/p>

2016-01-27

注：源自《中國水利報(bào)》2016年1月7日第8版。