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    文摘报 2020年05月21日 星期四

    海绵机场

    《 文摘报 》( 2020年05月21日   08 版)

        北京大兴国际机场的明渠,既能蓄水、排洪,也是重要的景观廊。

        京城中轴线最南端,大兴国际机场宛如一只展翅的金色凤凰。它是全球最大的空港之一,预计五年后,旅客年吞吐量将达7200万人次。

        作为大国首都新国门、京津冀协同发展重要节点和支点,北京大兴国际机场意义非凡。它不但是综合性交通枢纽,还以绿色、环保理念,探索着超大型机场的建设运营之路。方圆27平方公里的空港区域成为“海绵城市”建设典范,雨水收集率100%,雨洪利用率85%,防洪标准达百年一遇,各项指标均处于世界领先水平。不仅解决了内涝积水的国际性航空港难题,还通过蓄滞雨洪,每年利用雨水1000万立方米。

        航空港的国际难题

        内涝积水,是航空港的国际性难题。

        机场大多位于地势坦荡的平原,大面积的飞行区地面经过硬化改造,雨水难以下渗。此外,航空和物流公司驻场,海关、公安、检疫等部门进驻,都势必带来高强度的城市开发,自然河流被切断,坑塘、湿地被填平。这些都使得空港区域极易发生内涝,而一旦遭遇积水,轻则航班大面积延误取消,机场运行效率降低,重则飞机被泡受损。

        2018年9月,日本第二大机场——大阪关西机场就因台风和暴雨而淹水瘫痪。停机坪积水50厘米,所有航班被迫取消,部分飞机的发动机被泡。保障车辆、飞机廊桥也都泡在水中,3000名旅客滞留。这场灾难造成关西机场关闭半个月之久,旅游业遭重创,每天的损失达20亿日元。机场防洪的重要性由此可见一斑。

        “从前,机场的防洪排涝手段很单一,就是修建排水管线和抽升马力十足的泵站,希望用强悍的排水系统,尽快把雨水排出去。”北京市水科院水资源研究所技术总师杨胜利说,这种治涝的理念被称之为“雨水快排”。

        然而,修建大型排水系统耗资甚巨,况且再粗的排水管也总有力所不逮的极限。因此要避免机场内涝,就不能单纯依靠“雨水快排”的方式,仅仅从加快雨水的末端排放上下功夫,而要运用“海绵”理念,构建从源头、过程到末端的雨水全流程减排体系。

        所谓海绵是一个比喻,指的是一个区域像海绵一样具有弹性,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,减少雨水径流,需要时将蓄存的水释放并加以利用。“海绵”既包括河湖水系、蓄滞洪区,也包括城市配套设施,如绿地、花园、集雨池、可渗透路面等。

        建立雨水全流程减排体系,对北京而言还有另一番重要意义。首都北京是水资源严重紧缺的特大型城市,雨水是天赐的珍贵礼物。如何留住天上来水并加以利用,始终是重要的长期课题。

        可滞蓄1.5个昆明湖

        “开展‘海绵机场’的探索,既是绿色发展的必然要求,也是客观条件‘倒逼’的结果。”大兴国际机场技术工程部副总经理王路兵说。

        的确,自新机场锚定选址之初,是否会发生内涝的疑问就随之产生。展看北京市地图,其原因自有分晓:京城地势西北高、东南低,这个超大型机场恰位于京南地势最低洼之处,积水无法自流排走。且这里历史上曾是永定河洪泛区,下游逢暴雨就会变作水汽泱泱的泽国。近年来,干涸多年的永定河正建设水绿交融的生态廊道,引黄河水入京,实现25年来的首次全线通水。新机场防洪压力之严峻可想而知。

        于是,新机场早在设计阶段就融入了“海绵”理念。方圆27平方公里的新机场被划分为六大区域,分别是飞行区、货运区、职工生活区、办公区、机场配套设施区、航空公司基地。每个区域还划分出更细致的排水单元,严格分配径流量指标,因地制宜建设多种“海绵”工程。

        一条长达数百米的景观绿轴纵贯办公区中央,初夏时节,浓浓绿意为机场平添生机。这份盎然,普通人皆可尽收眼底,可绿轴的隐藏身份就鲜有人知了。它正是工作区最大的一块“海绵”,雨水在此集蓄,通过植物根系得以净化,并下渗补充地下水。若是再有富余的,便顺着集雨管线汇入雨水调节池。

        北京新机场的高架桥拥有15条车道,其宽度为国内之最,是连通航站楼和外部的重要通道。高架桥不积水的奥秘,就藏在桥下立柱旁的花箱之中。一根根直径15厘米的白色集雨管,自桥面直通花箱。小雨淅沥,雨水可浇灌箱中的植物;大雨倾盆,则从箱中的溢流口排往集雨管线。

        下凹式绿地、集雨花箱、透水铺装、雨水花园、屋顶绿化……新机场里“海绵”工程星罗棋布,成为蓄留雨水、减少径流的第一道防线。

        驾车在新机场区域穿行,每隔几分钟,便有一个或大或小的湖泊展现眼前,它们是规模最大的“海绵”工程。大雨来临时,雨水可在此歇脚驻留,避免发生积水;云开雨散之后,再排往下游河道。

        王路兵介绍,新机场共设置了12个雨水调节池和2个景观湖,再加上其他海绵集雨设施,总共可蓄水超300万立方米,相当于1.5个昆明湖的容量。

        百年一遇洪水不侵城

        去年8月,新机场初落成,一场暴雨突然而至。这次防汛大考,新机场的成绩堪称优秀。路面、高架桥、飞行区等均未发生积水,大小“海绵”共集雨200万立方米,雨洪全部就地滞蓄,外排量为零。

        不过,滞蓄雨水可并不是海绵机场的惟一措施。海绵工程可分为六大类型,分别用一个字来概括便是“渗、滞、蓄、净、用、排”。当降雨达到一定量级,没有足够空间进行滞蓄时,就要尽量让雨水顺畅地排放出去。

        “新机场区域以前有一条自然排水河流,叫做天堂河,自西向东穿越现在的飞行区。”北京市政工程设计研究总院相关负责人说,出于飞行安全考虑,建设时对天堂河河道进行了北移,并改名为永兴河。

        失去了自然河道的新机场,后来新辟了一条长约10公里的明渠,其主要作用就是代替天堂河排除地区雨洪。

        从地图上看,这条明渠拐了两个弯儿,串起了12个雨水调节池和2个景观湖。一旦蓄水量达极限,调节池和景观湖的雨水均可通过明渠排走。“明渠最末端和改道后的永兴河相连。遇上暴雨,泵站就会开足马力排水,以每秒30立方米的速度向外泄洪。”王路兵说。

        虽是人工开凿的明渠,却自有一番清新自然之美。河岸不是硬邦邦的混凝土边坡,而是对动植物友好的铅丝石笼。两岸的水草花木错落有致,红色步道沿渠而建,已成为驻场单位职工遛弯儿赏景的好地方。

        新机场北临永兴河,南挨永定河,除了防内涝,外洪侵城也是不得不考虑的问题。大兴区水务局相关负责人介绍,为了保障机场不受外部洪水影响,永定河北侧及永兴河南侧分别加高了堤防,可抵御百年一遇的洪水。

        新机场地跨大兴区礼贤镇、榆垡镇和河北省廊坊市广阳区,占地27平方公里,相当于大半个东城区的面积。远期规划旅客年吞吐量超1亿人次,高峰日旅客量30万人次。“现在还没完成转场,驻场单位的工作人员就已经有2万多人。几年之后,常年在这里工作的人将不低于六七万人。”王路兵说。

        不论面积或人口,新机场都不啻一座小城。光用水这一项,每年就将消耗不菲。而“海绵机场”的目的不仅在于防洪,它还带动了水资源的高效利用,节约了宝贵的水资源。

        波光潋滟,石桥飞架,南北两座景观湖拥有10万平方米水面,可存蓄雨水50万立方米,用于绿地浇灌、道路喷洒。北湖西侧的地下,埋藏着为新机场供应能源的地源热泵系统,其冷却水使用的也是净化后的雨水。

        据测算,新机场全年降水形成的水资源量达1500万立方米,外排量小于15%。除了自然下渗之外,每年有约1000万立方米可循环利用,相当于节约了全北京城镇居民三天的夏季用水量。

        (《北京日报》5.14 朱松梅)

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