科技创新 防洪排涝
时间:2012-08-21 09:15:48
来源:城市化网 作者: 秦升益
7月21日,北京遭遇61年来最强暴雨,这场暴雨不仅检验出了北京这座城市的伤痕,更给处在快速城市化中的中国带来了深度的思考。作为一名科技人员,我更想从科技创新的角度谈谈自己的一点看法。
1 一场大雨检验出城市的脆弱
“7·21”特大暴雨导致非常严重的城市内涝。城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。我认为造成内涝的客观原因主要有两个方面:
一方面,由于排水管网欠账较多,排水标准较低,管道老化。由于历史等原因,北京排水系统的设计仅为1—3年一遇,仅能及时排掉“7·21”暴雨降雨量的1/5。建国初期,城市排水多采用苏联的设计理念和技术理论,“想尽办法省钱,只求能满足当时需求就行”。因此,当时北京采用小排水管道,按0.5年甚至0.3年一遇的标准设计,“一年淹两三次是正常的”。仅天安门广场和奥林匹克公园附近的排水管线能达到5年一遇标准。
相对的,纽约是10—15年一遇,东京是5—10年一遇,巴黎是5年一遇。除了设计标准不高,北京排水系统还存在老化的问题。目前,北京排水管线仍然包含1949年前的甚至是明代的旧砖沟。
此外,一些泵站的电气设备、元器件普遍老化、破损,安全系数和可靠性、灵敏度等大大降低,部分泵站自动化、防爆和通风系统等监测监控设施已无法适应现代管理需要。
另一方面,是因为城市规模不断扩大,路面硬化增加,渗水路面减少。中国现在正处在城市化的高峰期,人口和财富不断向城市集中,城市面积越来越大,尤其像北、上、广等这样的超级大城市,就像在摊大饼。原来的河流和湿地都没了,原来可以渗水的地面都变成不渗水的水泥地了。城市大量的硬质铺装,如柏油路、水泥路面,降雨时水渗透性不好,不容易入渗,也容易形成这段路面的积水。一旦城市遭遇强暴雨袭击,突然倍增的洪水无处可去,当然会在城市里肆意奔流,于是,道路瞬间成“河流”,广场立即变“湖泊”,建设在河道、湖畔等低洼地带的居民区、工厂等,随之成了泽国。事实上,城市内涝本身,就是各种“城市病”集中发威的结果。
目前,社会比较普遍关注的是前者,而结合目前北京城市规划的现状,由于城市规划不合理等原因挤占了排水系统的升级空间,中国部分城市的排水系统很难大幅升级。因此,可以通过后者增加路面的蓄、渗面积,来改善城市内涝的问题。而仁创生泰砂基透水砖及其雨水系统既可以大大提高城市道路的雨水排泄能力,又可以顺利实现与原有市政管网的对接,有效改善城市排水功能。
2 科技创新助力城市防洪排涝
同样在北京,暴雨如注之时,我们看到在铺设了仁创生泰砂透水砖及其雨水专家系统的地方,没有出现任何险情。第二日(7月22日)上午,公司相关人员做了用户回访,回访结果是所有用户都对“仁创雨水专家”给予了充分的肯定,并出具了用户提供的证明材料,由于使用了北京仁创集团的雨水专家系统,铺设了该系统透水砖的区域透水性能极好,科技部广场、北京奥运场馆中心区下沉广场、上海世博中国馆、统战部广场等众多场馆,在这次长时间的大暴雨中,排水顺畅,地面没有多余的积水,没有出现任何险情。
可能大家会有这样的疑问:“仁创雨水专家系统”既然可以经受住暴雨的考验,那么,为什么北京的灾情还是如此严重呢?关键问题还是观念。
一项新技术,一个新产品,一个新标准,要行业内外的人们普遍接受是需要时间的。“仁创雨水专家系统”这项技术从成熟到应用已经好几年了,也已经在一些标志性重要场馆得到推广应用。去年的“6·23”大暴雨,遭受严重内涝的首都曾被网民发帖称“到北京看海”,而奥运中心区却经受住了考验,北京市主要领导还特地组织相关部门到奥运中心区调研,仁创的透水砖技术产品发挥了重要作用,也得到了充分肯定,可就是难以在北京大面积推开。
为什么?因为这是新技术,目前还没有国家相关标准。有关研究部门和机构有设计资质,而所属领域及行业的一些专家教授,非常熟悉本领域及本专业的技术,但对这项新技术或许并不十分了解。我们是新技术的发明人,新产品的制造者,拥有自己的企业标准,可因为没有建筑及市政工程等设计资质,按照现行规定,根本无法参与工程设计,导致有关工程无法开展,只能看着干着急。
曾有一位领导说,为什么不能让仁创公司自己设计,自己找人施工?一家高新技术企业,为什么不能有自己的企业标准、行业标准?
但有人说,排水系统的改善只能通过修建更多更大的市政管网来解决,一家民营企业的产品,需要示范工程的证明。有了示范工程,还需要更多的示范工程。利益的分割,让一项利国利民的新技术想充分发挥作用就这样变得遥遥无期。
令人欣慰的是,北京市有关领导已经认识到针对“7·21”大暴雨暴露的问题“必须深刻反思”。北京海淀区已经开始研究,要联合有关部门,协助该公司开展生泰砂基透水砖及其雨水专家系统在更大范围内推广应用。
海淀区委主要领导指出,加强城区管网和河道建设是解决防洪排涝的关键。北京仁创科技集团原创性发明的生泰砂基透水砖系列产品和系统集成形成的“仁创雨水专家系统”,经受住了此次“7·21”特大暴雨的考验,其技术与产品可以作为特殊新技术率先推广,可选几处积水严重排水不畅的区域,由政府协调相关各方关系,采用仁创“城市雨水‘蓄渗排’技术系统”,由仁创集团负责进行具体设计和组织施工,尽快建成示范工程,为解决北京乃至全国城市内涝与暴雨洪涝起到示范作用。这是北京仁创科技集团以自己的创新产品应对突发危机、满足社会需要的具体案例之一。
3 “仁创雨水专家系统”在城市暴雨排涝中的妙用
在暴雨如注的露天地面上,一边是积水如洪,汪洋一片,一边却是光洁如新,水不湿脚。这是因为这些地方铺设了包含生泰砂基透水砖的“仁创雨水专家系统”。
生泰砂基透水砖是将来自内蒙古沙漠的风积沙,经过微颗粒全包覆、界面改性和免烧结成型技术处理制成的微米级孔隙透水砖。这种透水砖的透水性能是平常陶瓷型或混凝土透水砖的六倍以上。
在这种透水砖基础上制成的雨水专家系统是专门针对城市立交桥、人行道及车行道等路面开发的道路雨水收集系统,实现了由传统“点式”排水向“线式”、“面式”排水相结合转变,是“蓄、渗、排”相结合的立体排水系统。
该系统通过建在地下的隐形水库把雨水先蓄积起来;当遇到大暴雨时,隐形水库蓄满,多余雨水通过导水管进入硅砂滤水渗水井回补地下水;而当遇到特大暴雨时,硅砂滤水渗水井中多出的雨水,通过溢流排入现有市政管网,从而实现迅速排洪排涝,解决城市内涝排水难题。
“仁创雨水专家系统”曾获得北京市2011年度科技进步一等奖,拥有25项国家发明专利和两项国际发明专利,已经成功应用于国内10多个省市的300多个工程项目。目前该公司和有关部门正在研究如何将这一技术产品在北京市乃至全国全面推广应用。
目前在北京只有部分重要场所铺设了这种透水砖和雨水系统。“7·21”北京特大暴雨发生后,所有铺设这种系统的地方都没有出现严重积水,证明这一创新技术经受住了60年一遇、甚至百年一遇特大暴雨的考验。
同时,7月21日下午3时,我当即召开仁创集团紧急会议。组织公司高层和核心技术人员,按照每小时排水800毫米,能够应对城市百年一遇暴雨洪涝的高标准,进行专题研究,在荣获北京市科学技术发明一等奖的“仁创雨水专家系统”技术基础上,进一步改进完善,连夜设计出一套针对城市的某些特定地点的发生率较高的立交桥、地下通道、铁路桥、公路桥等地方的道路雨水收集系统。
之所以城市造成造成城市许多低洼地段出现大面积深度积水,进而导致交通瘫痪和大量生命财产损失的主要原因是,目前北京市主要的排水系统设计的是一到三年一遇的降水标准,就是说能够应对每小时36到45毫米的降雨。但是北京这次的降雨强度达到170毫米,城区平均降雨量215毫米,远远超过这个标准。而“仁创雨水专家系统”可每小时排水800毫米。