郑州大水满贯地铁，阻止地铁进水我们能做些什么？

地球物理学家、洪涝专家Klaus Hans Jacob从工程设计的角度出发，阐述了人类为阻止地铁进水可采取的措施。

为了阻止地铁进水，人类能做些什么？

2021年9月1日，美国纽约的地铁站被暴雨带来的大水淹没。这并非孤例，中国郑州和英国伦敦的地铁也曾陷此险境。地球物理学家、洪涝专家Klaus Hans Jacob分析了2012年“桑迪”飓风前后纽约地铁系统的情况，并讨论了沿海地下交通系统面临的持续性洪水风险以及城市规划者可采取的防护措施。

Jacob认为，气候变化不是未来问题，其影响已是进行时。温暖的海洋导致大气中的水分增多，当它们遇到冷空气时，就会演变成倾盆大雨。地铁进水不一定只是沿海城市的“保留节目”，例如，“艾达”就在美国东部内陆地区造成了巨大破坏。此外，许多城市的地铁（包括伦敦、阿姆斯特丹和马赛）都建于主要河流附近或海岸之上，它们也很容易受到涨潮或暴雨的影响。

地铁系统的使用年限对洪涝风险有影响吗？答案是肯定的。当1904年纽约地铁开工时，没有人考虑过海平面上升或暴雨的影响。针对老化的旧地铁系统，更重要的是修复问题，水本身并不是问题所在。造成旧地铁洪涝灾害的症结在于降雨量和地铁系统开口的不匹配。这里的开口不仅指地铁站出入口，还包括通风格栅和电缆接入系统的开放空间。

在纽约，大都会运输署通过安装闸门和障碍物，解决了相当大一部分沿海风暴潮造成的进水问题。按照设计预期，上述阻水装置可以减少98%的沿海潜在洪水。然而，这些措施仅对沿海洪水有效，对由街道径流引发的洪水则不然。在沿海风暴潮期间，只有地势较低的地铁系统内会进水；而在下雨时，即使在城市内的高海拔区域，地铁也会被淹没。

Jacob表示，解决街道径流导致的洪涝问题可以从两方面入手：避免街道被水淹没；保护地铁入口。前者的处理方案非常丰富，包括拓宽或增加新的排水沟、安装直径更大的下水管道，增加吸水到系统容量；在街道上种植更多树木、铺设透水地面，提高地面的吸水性；将平屋顶改造成屋顶花园，吸收雨水；在每栋建筑物中设置收集盆，减轻下水道系统的压力；及时清理街道垃圾，防止排水系统被堵塞。地铁入口的保护措施相对简单，如：工程师可以在入口处建造小型护堤。所有这些措施并不神秘，需要的只有良好的工程设计、积极的政治意愿和充足的预算。

“水往低处流”是常识。新地下系统在应对洪涝问题方面的表现更加优异，例如，东京在地下通道中安装的滑动门，能承受15米深的洪水压力。新地铁系统的入口大多设置在高处，这在一定程度上预防了入口积水问题。

Jacob总结，为了有效保护城市地铁系统不受洪水侵袭，其花费必定不菲，每项工程的成本都动辄百亿美元。然而，在极端事件发生前解决问题，比在损害造成后再处理问题的代价要小得多。

编译：德克斯特 审稿：西莫 责编：陈之涵

来源：The Conversation

原文链接：https://techxplore.com/news/2021-09-subway-expert-underground-station-deluges.html

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