全球暴雨洪涝 东京却把自己变成一块“海绵”(组图)

地球是一个奇迹科技|日本

日本东京的“首都圈外郭放水路”(Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel)由长达6.3公里的管道系统和5个巨大的竖井组成,保护城市免受洪水侵袭。|BBC

一个标准25米游泳池里的水,用不了3秒就能排放清空。

过去几十年里,东京应对台风降雨和河水泛滥的能力日臻完善,其错综复杂的防洪系统被BBC报道为全球排水界“神一般的存在”。

东京现在拥有数十座水坝、水库和防洪堤,是全球拥有最多排水渠道的城市。

日本城市规划部门根据历史降水记录设计了东京的防洪能力,最多可承受50mm/h(毫米/小时),在人口和建筑稠密区尤其如此。

我国对特大暴雨的定义是6小时内降水量达50毫米。

也就是说,东京一小时内就可以排空一场“特大暴雨”的降水量。

根据我国2022年最新《城市排水防涝标准及对应降雨量》中,北京防雨标准为268.8-299.0mm/24h(每小时12.5毫米)。

电影《唐人街探案3》中选取了京东地下排水系统作为最后一幕|豆瓣

2019年,日本超强台风“海贝思”过境,东京一共排出1000万吨水量,相当于15栋摩天大楼。

日本是如何做到的?

世界最大分洪设施

东京拥有世界最大的分洪设施——首都圈外郭放水路。

这项工程耗资20亿美元,历时13年于2006年竣工,平均每年使用8次。

当有河流发生洪涝时,水就会流入一个高达70米的巨型排水竖井,整个城市一共有5个这样的竖井,竖井之大足以容纳一架航天飞机或自由女神像。

竖井之间通过6.3公里长的地下排水管道网络相互连接。当水快要到达江户河时,调压水槽会减少流量,然后用泵把水注入江户河。

做个脑力练习就能知道排水系统的威力了。

想象一个注满水的标准型25米游泳池,把它连接到拥有13,000马力水泵的排水系统,水泵一开每秒可以推动200吨的水,两三秒就能把泳池抽空。

一个标准型25米游泳池里的水,用不了3秒时间就能排放清|Getty Images

中国规划设计研究院王家卓介绍:“这项工程准确的说法是地下河,或译为分洪隧道。”

日本国土交通省官网介绍:首都圈外郭放水路主要作用是在中川、仓松川、大落古利根川、第18号水路及幸松川等中小规模的河流泛滥时,将一部分溢出的河水引入河道较宽的江户川,以防止河水泛滥。

日本国际协力机构的稲岡说:“按照50mm/h的降水标准,该系统可以解决40mm/h的降水。”

首都圈外郭放水路示意图|“给水排水”公众号剩下的怎么办?

遍布街头的排水设施

如果说“首都圈外郭放水路”是东京排水系统的“主动脉”,那么基础设施就是“毛细血管”。‍

防止雨水在城市形成洪涝,就是要减慢雨水汇集的时间,为排水争取时间。

东京采取了“雨水流出抑制”对策,包括透水铺砖、绿色屋顶、蓄水模块、渗井、透水沥青、透水混凝土等。

最大程度减缓雨水汇集。

在神田川等流域,开发建设用地必须采取措施控制600m³/ha(立方米/每公顷)的雨水,也就是要控制、调蓄或渗透60mm的径流深。


东京发布的雨水流出抑制的渗透设置|“给水排水”公众号

东京也十分重视排水管网和调蓄池的建设。

简单来说就是,排水管网与调蓄池相通,将雨水及时储存在地下。

东京利用一些公园和运动场,建设了不少“兼职”的调蓄池。比如和田堀第六号调节池,调蓄能力达到4.8万立方米,日常是作为棒球场来使用。


和田堀3号调节池日常是一个对墙打网球的练习场

成为一块“海绵”

东京极易引发洪涝,却很少被水淹。

东京坐落在平原上,有5个湍急的河系流经此地,还有数十条单支河流一到雨季就会暴涨。

此外,高度城市化,快速工业化和不合理的水资源开采导致东京部分地区地表沉降。地面沉降使得排水系统的坡度和流动路径发生变化,一旦降雨过多时,地面无法做到迅速排水。

1947年,台风凯瑟琳袭击东京,摧毁了约31,000座房屋,造成1,100人死亡。

10年后,台风狩野川(又名台风艾黛)来袭,一周内的降水多达400毫米,街道、房屋和商铺都被淹没。

自此,日本政府加大了对防灾的财政支持。

狩野川台风在日本造成的巨大破坏|Wikipedia

日本国际协力机构的灾难专家稲岡(Miki Inaoka)称:“即使是1950、1960年代的战后恢复期,日本政府仍将6-7%的国家预算用于减灾抗险。”

东京的排水系统让城市像海绵一样弹性,包括源头雨水控制、管网、泵站、调蓄池等一系列措施,被称为“海绵城市”。

新加坡李光耀公共政策学院水资源专家托尔塔哈达(Cecilia Tortajada)2017年参观东京排水系统后表示:“你会发现自己在这个庞大系统面前多么渺小”。

即便如此完备,日本也还在做暴雨灾害的“心理建设”,甚至还提高了标准。日本气象厅(Japanese Meteorological Agency)称,日本过去30年来降水量多的天数有所增加,降水模式正在改变。有些人预测日本21世纪的降水量会增加10%,夏季甚至增加19%。东京都建设局注意到了这些变化,并提高了防雨标准,至少在3个城区要求新建工程需要承受65-75mm/h。

东京的河流平日里是一道道美丽的风景,但在暴雨时节却危机四伏|Getty Images

现任日本河滨研究中心(Japan Riverfront Research Centre)主任的土屋甚至在2014年《淹没的首都》(Shuto Suibotsu)一书警告说:东京尚未准备好应对全球变暖所可能引发的暴雨。

不只有东京面临风险受气候变化影响,纽约、上海和曼谷等主要城市将越来越容易受到洪水和风暴的影响。伦敦城市有五分之一位于泰晤士河的泛滥平原上,已经把洪水列为气候变化的头号威胁。在大西洋彼岸,美国迈阿密已经在将街道一条条加高,与海平面上升做斗争。在新加坡,国家建设局日前委托开展了一项研究,为国家沿海保护框架提供信息,并且每年都会推出新的防御措施。每个人都在密切关注作为标杆的东京,想知道它的防洪系统在台风和夏季暴雨时表现如何。托尔塔哈达叹息道:“如果像日本这么预防完备的国家都经受不住,我们全都得小心了。”


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