日报标题：又一年的雨季来了，朋友们来相约一起看海 项维肖 王方宏，数据发掘城市未来 又一年的雨季来了，旁友们约好看海了吗？ 我们听说昨天北京的同学们遇上了大冰雹，瞬间路面又积起了没过脚踝的水。别的城市的同学也别高兴，今年夏天，受超强厄尔尼诺的延续影响，中国很多地区的夏季雨水将比往常偏多，出现极端天气的可能性也大大增加——前几周，武汉和南宁都已经出现了暴雨造成的城市内涝。 同济大学环境工程学院教授陶涛认为，中国城市的快速发展是导致城市内涝问题变得严重的主因。 一方面城市路面硬化、植被减少导致雨水下渗困难，汇集在路面，形成了我们看到的大水坑；另一个原因是，土地扩张和黑臭水体的直接填埋直接导致了水域面积减少，城市垃圾加剧河道堵塞，城市水体的调蓄作用减弱，难以及时应对大暴雨。 通常我们用水面率指代能承载水域功能（例如调蓄水资源、调节气候等）的区域面积占总面积的比率。根据陶涛提供的数据，上海在七八十年代的水面率在 10%以上，现在只有 5%左右。 按照《城市水系规划规范 2009》，大部分华东、华南、西南省份的适宜水面率为 8%-10%，上海、成都、深圳都是不达标。华北和东北地区的城市中，北京、长春、郑州、烟台也不达标。 你一定还是想问，为什么每次一下暴雨，你的城市就会一秒变威尼斯？解答这个问题之前，我们先来讲讲下雨这件事。 中国气象局对暴雨的标准定义是：24 小时降水量为 50 毫米或以上的雨。按照降水强度大小可以把暴雨分为三个等级：24 小时降水量 50-99.9 毫米为“暴雨”；100-249.9 毫米之间为“大暴雨”；“特大暴雨”则是 250 毫米以上。 点击这里查看 1-12 月降水情况 哪些城市常年经受着暴雨“洗礼”呢？ 因为同样一盆水在几秒之内倒光和在一个小时之内慢慢流光的效果完全不一样，而一场暴雨通常在 1 个小时之内就完成了指标任务——我们没有使用上述 24 小时的降水强度标准，而是以 2016 年 5 月北京最新启用的暴雨预警信号中的 1 小时标准作为参考（不能等同降水强度），推测一个城市的暴雨频繁程度和强度。 暴雨灾害最频繁的二线及以上城市是南方以南的广州、海口和深圳。过去的 10 年里，广州发生了 15 次 1 小时降雨量大于 70mm 的强降雨。这个高度看起来只是没过膝盖而已，在局部地区和地势低洼处就不是这么回事儿了。在 10 年里，广州最高级别的 1 小时降雨量大于 100mm 的暴雨发生了 4 次。 还有人记得发生在 2012 年 7 月 21 日的北京超强暴雨吗？北京站气象站观测到，当天北京的 1 小时降雨量是最大的 80mm。这样的雨在广州几乎每年都有，但并没有造成北京 721 那样严重的损失。 内涝无法避免的一个原因是，城市的排水系统难以应对突降的暴雨。 先来看下城市的排水系统是如何运作的。 城市排水管网跟据道路的分布和走向进行铺设，最终和城市的江河湖泊相连接。为了提高排水速度和效率，在靠近江边或者河边地方会设有泵站，雨水通过泵站被导入江河。 一问起哪个城市不会被淹，哪个城市的排水系统更好，拥有德国人设计的排水系统的青岛一直是处在鄙视链的顶端。但实际上，由德国人设计的排水系统位于当时青岛的德国租界区，仅仅是全市排水系统的一小部分。 陶涛认为青岛拥有的是地形优势：“青岛的地势有高有低，岛上有山地、丘陵，对它的排水系统是很有利的，便于雨水的汇集和排出。” 不过青岛也有不少容易被淹的地方，青岛市城市管理局公开数据显示，因为更容易出现地势低点，铁路桥和立交桥就成了积水的重灾区。青岛市南区、市北区、李沧区共有 96 处排水不畅点，包括 10 个严重积水点和 21 个积水点。 点击这里查看 GIF 动图 如果一个城市的排水管道越大、越密集，它的排水系统就会一定会越好吗? 要是全都造成地下宫殿那种的确很好，但花费的成本也更高——中国并没有这样的城市下水道。要设计城市下水道，首先要推算降水在一定（汇水）区域内产生的流量，再根据流量、流速来设计管径大小和分布。 简单地说，管道怎么设计，要看天上下多少雨，地上流多少水。中国的城市在降水、地形、城市用地情况各方面都有不同，更不用说同一个城市的不同地段情况也不一样。仅仅用排水管网的密度、管径大小去比较两个城市的排水管道设计的优劣和防涝能力的高低，并不公平。 但这并不意味着我们没法比较城市排水系统的优劣。让大家在同一个起跑线上比较的标准是：这个城市的排水管网能够应对多少年的暴雨重现期。 暴雨重现期是一个频率意义上的词，它表示某个强度的暴雨发生的频率，在几年内出现的一次的可能性，并不是指几年之前就一定发生过这样暴雨。换个你也许更熟悉的词，就是“X 年一遇”。 中国住建部在 2014 年最新版的《室外排水设计规范》明确规定，特大城市中心城区的防涝能力应该达到 3 到 5 年暴雨重现期。城市的不同区域也有不同的标准：城市中心城区的重要地区需要有 5 到 10 年暴雨重现期的应对能力。包括上海、北京、广州、深圳、天津、重庆在内的超大城市和成都、杭州、南京等特大城市的雨水排水系统都应该有最低应对 3 年重现期暴雨的能力。 在中国住建部 2010 年的一项针对城市内涝问题的专项调研中，中国 70%以上的城市排水系统设计暴雨重现期小于一年，有些甚至是 0.5 或 0.3 年（也就是半年或 4 个月）。2011 年修订的《室外排水设计规范》显示，北京、上海、天津、宜昌、南宁等城市的设计重现期下限就是 1 年，南京、扬州的设计重现期只有半年到 1 年。 有雨必涝的原因正在这里——因为设计重现期不达标，雨稍微大一点，这些城市的排水系统就会顶不住，一旦碰上几年一遇的大暴雨，城市就直接变“海”了。 “上海普遍是一年一遇的重现期，还有一些地方甚至是半年一遇。哪怕是一年一遇的标准，也是多年陆续改造、对中心路段加强的结果。”上海市政工程设计研究总院给排水副总工程师储小英提到，前几年进行的针对整个上海的调研结果显示，很多路段连一年一遇的暴雨设计重现期都达不到。 上海的世纪大道作为浦东地区的重要交通轴线，设计之初的参考对象是巴黎的香榭丽舍大街。正因如此，1994 年储小英在参与世纪大道的排水系统规划设计时，提出这个路段的排水管网要达到 3 年重现期的标准。 这个提议在当时并没有得到业内认可：现阶段上海大部分地区的设计标准是一年一遇，三年重现期标准的世纪大道需要投入更多资金和更多人力去改造。 但储小英认为，类似下水道这样的城市基础设施应该考虑得更长远一些，“已经弄好的东西后期再去调整会比较困难。” 因此，一些新城区会按照最新的标准去规划和建设，内涝问题会相对少一些。但如果是老城区，改造地下老旧的排水管道并不是一件容易的事。“老城区的改造，只能结合道路一起改，没有办法一下子就改好。”储小英说。 此刻窗外正在下雨（或者最近即将迎来一场大雨）的各位，很遗憾地说，短期之内你的城市下水道还挺难发生变化。 别走，还有！ 点击这里，有个【数据之美】性质的小彩蛋，我们和美编大人在处理全国降水量的数据时，发现它很美，就酱。 数据来源：我们 统计时间：2005 年 1 月 1 日至 2016 年 5 月 1 日的每小时数据 数据说明： 1.城市降水量为市区（或机场）气象站数据，仅代表局部地区； 2.暴雨情况以每小时计算得出，同一天不同小时以次数计算，仅作为参考，不完全代表当天实际降水强度； 3.城市类型参考国务院 2014 年发布的《关于调整城市规模划分标准的通知》，以城区常住人口为标准分档。 （文 / 项维肖 视觉 / 王方宏） 阅读原文
