日本,迎戰(zhàn)臺風(fēng)!


七月底八月初,在“杜蘇芮”和“卡努”的影響下,京津冀地區(qū)發(fā)生極端降水,多地出現(xiàn)嚴(yán)重城市內(nèi)澇、山洪、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
如今,超強臺風(fēng)“蘭恩”攜帶著大洋的水汽鎖定了隔壁的日本,直奔東京。面對來勢洶洶的惡劣天氣,日本,準(zhǔn)備好了嗎?
臺風(fēng)“蘭恩”路徑預(yù)報
中央氣象臺8月11日制作
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東京防澇的獨到之處:
多層次的防澇策略體系
日本每逢夏季高溫多雨,飽受著集中降雨導(dǎo)致的內(nèi)澇威脅。
一方面,其四面臨海,夏季盛行東南季風(fēng)。季風(fēng)從海上吹來的暖濕氣流遇到中部日本阿爾卑斯山脈后抬升,上升過程中暖冷相遇,液化產(chǎn)生降水,從而在東部地區(qū)形成“梅雨”季節(jié)。
另一方面,日本地處太平洋西北部,鄰近太平洋熱帶洋面,易產(chǎn)生氣旋,形成臺風(fēng),引發(fā)集中暴雨。
日本與夏季氣壓帶區(qū)位示意
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而東京,正是這一地區(qū)的代表性城市。其年均降水量1500毫米左右,且受臺風(fēng)影響,多集中降水,24小時雨量達129毫米的特大暴雨(與北京本輪降水強度相當(dāng))平均兩年就會發(fā)生一次。
當(dāng)臺風(fēng)穿越時其降雨量更是最高能達到100mm/h。
降水量如此之大,為什么我們卻很少聽到東京發(fā)生嚴(yán)重的澇災(zāi)?
這要從其多層次的防澇策略體系說起。
該策略體系是事先根據(jù)降雨規(guī)模制定的,其以有效應(yīng)對20年一遇的降雨(75mm/h)為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了日常透水和蓄水、地下排水、河道調(diào)蓄及建筑物防水等多種防澇設(shè)施的建設(shè),若要面對超過 20年一遇的降雨,還需采取綜合措施來保障居民的生命安全。
東京多層次治水策略中各系統(tǒng)分擔(dān)比例
圖:網(wǎng)絡(luò)
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各層次防澇對策的目標(biāo)基準(zhǔn)與策略內(nèi)容
圖:網(wǎng)絡(luò)
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在該體系下,當(dāng)雨強達到10mm/h(相當(dāng)于大暴雨)時,通過滲水、蓄水來防止徑流進入河流和下水道;
當(dāng)雨強達到60mm/h(相當(dāng)于東京都5~10年一遇的特大暴雨)時,主要依靠巨型管道將積水快速排入河流中;
當(dāng)雨強達到75mm/h(相當(dāng)于東京都20年一遇的特大暴雨)時,在排水、滲水基礎(chǔ)上,通過抬高建筑、擋水等措施維持城市基本功能運行;
而當(dāng)雨強高于75mm/h(創(chuàng)下20年特大暴雨記錄)時,及時發(fā)布預(yù)警,組織洼地等易澇地段居民向高處避難。
東京都防澇基準(zhǔn)與策略體系圖示
基準(zhǔn)1:
常規(guī)滲水、蓄水、排水措施
圖:網(wǎng)絡(luò)
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基準(zhǔn)2:
依靠大型分洪設(shè)施組織河道排水,
以維持城市基本職能
圖:網(wǎng)絡(luò)
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基準(zhǔn)3:
遇超過20年/遇的特大暴雨,
組織易澇地區(qū)群眾避難
圖:網(wǎng)絡(luò)
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用于“外水”轉(zhuǎn)移的“主動脈”:
全球最大地下分洪系統(tǒng)
一般,面臨區(qū)域性的特大暴雨時,往往會伴隨中小規(guī)模的河流水位上漲,造成澇災(zāi)。這就需要同時處理“外水”。
東京水流來自都市圈北部的上游地區(qū),故稱之為“外水”。
“外水”治理的思路是借助分洪系統(tǒng)通過河流之間調(diào)蓄轉(zhuǎn)移泄洪壓力,即將穿過東京都市圈北部的琦玉縣的中川、綾瀬川、荒川、利根川四條中小河流溢出的河水,通過地下分洪,匯入河道相對寬廣的江戶川。
東京的地下分洪所通過的——“首都圈外郭放水路”,是世界上規(guī)模最大的地下蓄水分洪系統(tǒng)。
首都圈外郭放水路跨流域調(diào)蓄示意
圖:江戸川河川事務(wù)所
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這座巨型分洪設(shè)施是一條位于地下50米處,全長6.3公里、直徑10.6米,連接著東京市內(nèi)長達15700公里的管道??梢詫⑺醋鳎ó?dāng)然,它就是)一座塞滿水泵等調(diào)蓄設(shè)施的巨型隧道。
暴雨來襲時,這個防洪系統(tǒng)將會把東京漫灌的雨水分散、疏通。
整個分洪系統(tǒng)由筒倉、排水隧道、調(diào)壓水槽組成。
筒倉共有5個,是連通排水管道和琦玉縣四大河流的大型豎井。每個筒倉深約70米、寬約30.4米,是分洪系統(tǒng)的主要出入口。
其中,前4座筒倉在暴雨時從四大河流中吸儲洪水,并通過第5座筒倉將水流導(dǎo)入江戶川,最終匯入東京灣。
首都圈外郭放水路的筒倉、
排水隧道、調(diào)壓水槽位置關(guān)系
圖:江戸川河川事務(wù)所
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東京地下分洪系統(tǒng)剖面示意
圖:江戸川河川事務(wù)所
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調(diào)壓水槽,也常被人們稱為“地下神殿”,是一個長177米、寬78米,總儲水量為67萬立方米,由59根高18米、重500噸的大柱子撐起的巨型蓄水池。
調(diào)壓水槽可以起到儲蓄雨水,循環(huán)利用的功能。不過,當(dāng)蓄水水位過高時,中央操作室會將水槽內(nèi)的4臺大功率的水泵打開,將水以200立方米/秒的速度排入江戶川(其排水速度可以3秒內(nèi)把一個標(biāo)準(zhǔn)25米游泳池里的水抽干)。
雄偉的“地下神殿”
圖:建設(shè)HR
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此外,東京也十分注重“地下神殿”的衛(wèi)生。為防止排水管道被異物堵塞,排水系統(tǒng)施行嚴(yán)格的分流制,即雨水和污水排水分開,嚴(yán)禁污水排入。甚至,非雨季時,“地下神殿”還作為景點供游人免費參觀,電影《唐人街探案3》還在那里拍過不少鏡頭。
《唐人街探案3》中地下神殿的拍攝場景
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分散布置的“毛細血管”:
滲、蓄、排、防相結(jié)合的治水系統(tǒng)
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按規(guī)劃的75mm/h的降水標(biāo)準(zhǔn),首都圈外郭放水路這一“主動脈”可解決50mm/h的排水,余下的部分,則需要通過遍布街頭的各類基礎(chǔ)設(shè)施和市內(nèi)下水系統(tǒng)承擔(dān)。
東京又做了哪些減緩雨水匯集時間,通過滲、蓄、排避免雨水淤積的措施呢?
首先,在公園、學(xué)校、街道等公共場所廣泛布置“透水+蓄水裝置”的防澇設(shè)施,并利用空地設(shè)置小型雨水調(diào)節(jié)池。
相較于傳統(tǒng)的蓄水池,東京的雨水調(diào)節(jié)池建設(shè)多采用架空、地埋等方式,盡可能不占用地表面積,并作為必備基礎(chǔ)設(shè)施均勻分布于各個地塊。
日本《建筑法》進一步規(guī)定建筑物需“自掃門前雪”,通過排水管、地下儲水罐收集雨水,分擔(dān)內(nèi)澇壓力。
雨水滲蓄策略?
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建筑物儲水罐與排水管網(wǎng)示意
圖:網(wǎng)絡(luò)
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其次,在城市公共空間下方修建大型地下蓄水池。東京澀谷車站前廣場下方就有著可蓄水3900萬噸的地下蓄水庫,銀座大道下方有著大型排水溝。
在此基礎(chǔ)上,在神田川、白子川、石神井川修建河流巨型地下調(diào)節(jié)池,并通過地下管網(wǎng)將各大蓄水池相互串聯(lián),組成東京都市區(qū)內(nèi)的下水系統(tǒng)。
當(dāng)下水道水量急劇上升時,雨水自動流入這些大型蓄水池;當(dāng)蓄水池水量過高時,雨水將匯入河流。
東京澀谷車站前廣場下方的地下蓄水庫
圖:シブヤ経済新聞
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神田川地下調(diào)節(jié)池(實際為隧道狀)
圖:TOKYO UPDATES
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神田川地下調(diào)節(jié)池區(qū)位及功能示意
圖:東京都
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市內(nèi)下水系統(tǒng)作用原理與“首都外圍排水系統(tǒng)”異曲同工,只不過規(guī)模后者更大。在東京政府的新版規(guī)劃中,市內(nèi)不同流域的大型蓄水池將進行連通,進一步提高蓄水能力和排水效率。
東京都市區(qū)大型蓄水池與河流治理作用原理
圖:網(wǎng)絡(luò)
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最后,平災(zāi)結(jié)合。
東京利用一些防災(zāi)公園和運動場,建設(shè)了一些“兼職”的調(diào)蓄池,如和田堀6號調(diào)節(jié)池和和田堀3號調(diào)節(jié)池。這些臨時調(diào)節(jié)池建于洼地,當(dāng)雨勢過大時充當(dāng)臨時蓄水、泄洪的場地。
和田堀6號調(diào)節(jié)池,日常作為棒球場
圖:網(wǎng)絡(luò)
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和田堀6號調(diào)節(jié)池,
日常作為對墻打網(wǎng)球的練習(xí)場
圖:網(wǎng)絡(luò)
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除上述泄洪措施外,東京政府設(shè)有專門統(tǒng)計降雨信息的部門,負責(zé)統(tǒng)計各地降雨數(shù)據(jù),并在城市更新過程中,通過圖則標(biāo)定引導(dǎo)易澇區(qū)抬高室內(nèi)地坪,以防止首層滲水。
易澇地段抬高建筑方法圖示
圖:網(wǎng)絡(luò)
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與此同時,基于降雨和積水的統(tǒng)計結(jié)果,政府都會在電線桿等醒目的地方標(biāo)明水位,警示大規(guī)模降水時該街區(qū)可能達到的水位高度。據(jù)此,中介公司也會將雨澇時的積水深度作為土地自然風(fēng)險的要素之一,合理調(diào)整該地房價。
相應(yīng)的,購房者需要結(jié)合房價和安全性決策。澇災(zāi)發(fā)生時的損失也由購房者自行承擔(dān)。
低海拔洼地雨澇時可能達到的積水深度標(biāo)注
圖:秦野市役所
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且,東京政府有著以社區(qū)為單位規(guī)劃布置避難廣場和逃生流線。
當(dāng)雨勢過大時,政府會及時播報城市各地積水預(yù)報和暴雨預(yù)警,在地下空間、地下交通設(shè)施入口處安放擋水板,保障城市基本功能,并提前組織危險區(qū)人群按規(guī)定路線疏散避險,以便避難、救援有條不紊地展開。
東京都京島地區(qū)的社區(qū)避災(zāi)廣場
圖:網(wǎng)絡(luò)
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綜上所述,我們可以看到,
一,日本防澇系統(tǒng)各類設(shè)施之間有明確的功能、分擔(dān)率劃分,并以20年一遇的特大暴雨為防澇體系的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),以保障常規(guī)暴雨下的城市運行。
二,日本的防澇規(guī)劃涵蓋宏觀層面的大型基礎(chǔ)設(shè)施到微觀層面的建筑排水、蓄水,落實“海綿城市”理念,促進自然排水和雨水循環(huán)利用。
三,日本不設(shè)泄洪區(qū),并將雨澇列入土地安全性評估指標(biāo)中,影響房價,由購房者自行決定是否承擔(dān)雨澇帶來的經(jīng)濟損失。
神田川?環(huán)狀七號線地下調(diào)節(jié)池
圖:TOKYO UPDATES
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蓄水球場示意圖
圖:city.fukuoka.lg.jp
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東京,是一座在火山地震帶上生長,飽受災(zāi)害洗禮的城市。也正因如此,人們深刻意識到城市防汛、治水工程就是居民的生命線。
相較于美國紐約的地鐵站一次被淹,修補十年,依舊進水不止,日本是在一次次的慘痛教訓(xùn)中革故鼎新。其水防法規(guī)、防澇對策和海綿城市設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),都是幾十年城市規(guī)劃、建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)的成果。
“蘭恩”越來越近。許多人都在密切關(guān)注著作為標(biāo)桿的東京,它的防澇系統(tǒng)表現(xiàn)如何。
新加坡李光耀公共政策學(xué)院水務(wù)政策研究所教授托爾塔哈達在參觀“地下神殿”時說:“如果像日本這么預(yù)防完備的國家都經(jīng)受不住,如果連東京都不行,我們?nèi)嫉眯⌒牧恕薄?/p>
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