入口防进水、站内靠排水，地铁防汛两道防线在罕见极端强降雨前失守
文 | 《财经》记者 王静仪 戚展宁 郭宇 特约撰稿 刘东峰
编辑 | 施智梁
7月20日，暴雨落在郑州，雨水倒灌入地铁地下隧道和车厢，一列车迫停隧道，造成12人死亡，郑州地铁全网停运。
郑州***宣传部通报，此次强降雨造成郑州地铁5号线五龙口停车场及其周边区域发生严重积水现象，7月20日18时许，积水冲垮出入场线挡水墙进入正线区间，造成郑州地铁5号线列车在海滩寺街站和沙口路站隧道停运。
7月20日18时10分，郑州地铁下达全线网停运指令。同时组织力量疏散群众，共疏散群众500余人，其中12人经抢救无效死亡、5人受伤，死伤者已送医。
“郑州此次如此大强度的降雨，已经超出了一般城市的应急能力。”一位隧道工程师告诉《财经》记者，设计隧道时通常将50年一遇的大雨作为设计值，这个值会成为隧道排洪的能力，超出这个值，隧道会水浸。为什么不将百年一遇的大雨作为设计值？除了安全性，也要考虑隧道建造经费，越大的设计值，经费将会几何级上升，而且可能在隧道寿命完结时也不会出现这样的大雨。
郑州市气象局统计，7月17日20时到7月20日20时，三日降雨量617.1mm，接近平均全年降雨量；其中7月20日16时-17时，一个小时的降雨量达到了201.9mm。
“三天降水量大其实未必最严重，关键是几个小时内的降水量高导致汛情严重。”一位研究城市内涝监测预警预报系统的学者向《财经》记者解释道，由于此次郑州暴雨是台风雨，台风轨迹不确定，因此天气预报、降水预报较难预测。
当暴雨落入繁忙的地铁线，灾难发生。郑州市轨道交通5号线于2019年5月20日正式开通，里程40.7㎞，是当地最长的线路，日客流量约50万，也是最忙碌的线路之一。
根据当地媒体大河报的报道，5号线被很多人称为“健康线、生命线 “，因为32个站点中有6个挨着医院，分别是郑州人民医院、省人民医院、儿童医院、省骨科医院、市第二人民医院、市中心医院。截至2021年5月19日，5号线累计运营约894万公里，累计运客2.48亿人次。
事发第二天的7月21日，交通运输部印发紧急通知，要求运营单位要充分汲取近期发生的雨水倒灌事件教训，进一步调整完善应急预案，对超设计暴雨强度等非常规情况下采取停运列车，疏散乘客，关闭车站等应急措施。
小标题1：第一道防线：入口防进水
根据微博@郑州发布的消息，发生积水的隧道段在郑州地铁5号线海滩寺站和沙口站之间。
除了当天的极端暴雨天气，该隧道段地势低洼也是造成积水的重要原因。公开信息显示，海滩寺站与沙口站间的隧道位于郑州北站附近，地铁从两条火车轨道下方穿过。郑州北站落成时间早，位置不高，后来修建的地铁要从下方穿过就要挖得更低。另外，地铁车厢在紧急停车时位于两站中间，地势又比站台更低。
前述研究城市内涝监测预警预报的学者告诉《财经》记者，进水是从地铁进出口处，所以建设选址时就会选择地势较高的位置，遇到暴雨天气，地铁站一般会从进出口处开始防水，通过放置沙袋、打开防汛钢闸门，高度到一米左右就不容易进水。“郑州的暴雨来得太急、太快，工作人员未必来得及放置防汛设备，水进入隧道以后，就只能通过自身的排水系统和应急抽水泵排了。”
如果隧道的一头或者两头有出口与陆地相连，积水还能通过两端排出。但郑州地铁5号线是一条环线，无法从端口排水，只能依靠自身排水系统。
地铁站一般分为地下站、地面站和高架站，其中地下站是地铁防汛工作的重中之重。不仅要防止无顶棚或顶棚漏水的出入口，也要防止站外积水较多没过出入口台阶，即出现雨水倒灌进入车站的情况。
不止是5号线，施工中的地铁也出现涌水险情。7月20日，郑州在建地铁12号线龙子湖地铁站周边发生道路坍塌，道路坍塌造成市政自来水、雨水管道断裂，道路积水及自来水涌入施工基坑，施工单位人员全部安全撤离，无人员伤亡。郑州地铁集团有限公司发布的公告显示上述信息。
公开信息显示，郑州地铁在7月20日早高峰时段已启动防汛应急预案、恶劣气象应急预案。措施包括组织客运、车辆、供建等应急抢险队伍驻守车站和相关安全关键点，并安排专业技术人员加大对车站内外的巡视力度；线网各车站配备充足的沙袋、防水膨胀袋、防淹挡板、移动排水泵等专用防汛物资和器具，全力做好应对暴雨天气的各项准备工作等。
地铁站作为开放入口，通过加高阻拦物等物理措施以防止雨水进入是防汛重点。比如石家庄地铁北国商城站站长郭风以该地举例，地铁站地面出入口台阶高60厘米，加上便道80厘米左右，上面还可以随时增设55厘米的防淹挡板和水泥沙袋，阻止雨水进入地铁站。
据《财经》记者统计，从7月20日15时40分起的三小时内，郑州地铁官方微博共发布了21条有关地铁站出入口临时关闭的通知微博。
天津市地下铁道运营有限公司的陈波在《地铁车站防汛工作措施探讨》一文中指出，地下站是防汛工作最薄弱的环节，需要重点关注出入口（特别是结建出入口）、紧急疏散通道、风亭、风井、电梯地面出口等部位，雨水容易从这些部位倒灌近车站。
事发前的7月20日16时-17时，根据郑州市气象局统计，一个小时的降雨量达到了201.9mm，是郑州全年降水量的三分之一。自7月20日17时起，郑州市防汛指挥部将防汛II级应急响应提升至I级。
小标题2：第二道防线：站内靠排水
防止雨水进入站内是第一道防线，站内排水措施是第二道防线。
郭风介绍，一般而言，地下车站四周设有离壁沟，会把雨水汇集到整个车站的废水泵房，废水泵房里有可以自动启动的水泵，里面水位达到一定程度后，会自动启动排水，保证车站不储存积水。地铁的水最终都排到市政管网。
“只能说雨太大了。”一位中铁隧道局负责高铁地铁施工的员工告诉《财经》记者，地铁的防汛设计主要由地铁出入口的防水板、集水坑、地下站厅的地漏、隧道内的抽水泵房等组成。地铁进水之后会流到排水沟集中排出去。但地铁内当时没有电，有电的话，通过水泵排水也会好排一点，只能说雨太大了。
暴雨倒灌近地铁站的情况，此前也有发生。2012年7月21日，北京特大暴雨造成79人死亡。其中，5条地铁运营线路的12个站口因漏水或进水等临时关闭，机场线东直门至T3航站口段停运。2016年6月3日，广西南宁遭遇持续暴雨天气，由于短时间内江水来量巨大，大量雨水倒灌进入尚未完工的百花岭地铁站，站内内涝严重，站内成为“地下河”。
地铁进水会带来多种风险，包括硬件损坏、触电和密闭缺氧。上述隧道工程师对《财经》记者解释，地铁进水时列车和站内设施都会因泡水损坏，站内还有各种供电系统，如果来不及切断可能造成人员触电。而地铁站一旦切断供电，站内的通风系统未必能够正常运作，部分隧道通风靠列车运行带动正负压由通风楼抽排空气，断电后站内、隧道内便会变成密闭空间，氧气浓度降低使内部人员缺氧。同时，水位过高造成的水压会令人员呼吸困难，人员还有可能因为水冷而失温。
根据交通运输部在2019年印发的《城市轨道交通行车组织管理办法》第三十二条，因降雨、内涝等造成车站进水，严重影响客运服务的，行车调度人员可根据车站申请发布封站命令，组织列车越站。线路积水超过轨面时，列车不得通过。
事发第二天的7月21日，交通运输部紧急下发通知，要求从排查安全隐患、调整应急预案、强化应急处置等方面，做好城市轨道交通防汛工作。
具体而言，重点排查地势低洼车站、过渡段、长大区间等重点区域排水设备设施的能力，能力不足的，要及时补强；排查排水管道与周边市政管网的联通情况，尚未连接或联通不畅的，要及时报告相关部门处理；排查在建线路与既有线路连接处的封堵情况，防止雨水通过在建线路倒灌车站区间；加强地面高架线路沿线边坡检查，对土质疏松、堆土滑坡等风险采取针对性措施；及时核查沙袋、挡水板、排水泵等应急物资种类和数量，补齐补足补强相应设备设施。
为表对7·20重大灾害罹难者的沉重哀悼，7月21日，郑州地铁的官方网站色调变为黑白两色。
小标题3：暴雨之大，大过应急能力
就地铁隧道而言，自身排洪能力通常只足以应付两三百年一遇的大雨。“广州的地铁通常能防两三百年一遇的大雨，部分达到500年，深圳则规划到2025年能防三小时内200毫米的降水。郑州这次遇到的暴雨，比深圳2025年规划的标准还高”。前述研究城市内涝监测预警预报的学者对《财经》记者说。
这还是在年平均降水量1300毫米-2500毫米的珠三角地区，而在年平均降水量只有600多毫米的郑州，暴雨天气来得更加猝不及防。罕见极端强降雨无疑超出了郑州地铁常规排水和应急预案的能力范围。
中国人民大学公共管理学院***安全研究中心主任、***卫生应急体系建设指导专家王宏伟对《财经》记者表示：“应急预案不是应对非常规事件的，主要基于以往经验和未来预测。郑州暴雨过于极端，超越以往经验和未来预测，所以应急预案没有完全奏效。”
同时，王宏伟认为，事情非常复杂，要考虑的不止是应急预案，而且考验对突发事件发生规律的认识、应急资源的调度和综合的应急能力等。
前述工程师对《财经》记者说，如此大强度的降雨已经超出了一般城市的应急能力，但一些常年受到强降雨和暴风侵袭的城市，很早就使用了海绵城市的概念改变整个城市的排水系统，比如上流截洪（建造多条直径达4米的雨水排放隧道），中游蓄洪（建造蓄洪池），下游改善排水（定期维修和完善排水系统）。
海绵城市的概念并不新鲜，早在2012年4月，海绵城市就在低碳城市与区域发展科技论坛中被提出。2015年，国务院办公厅在《推进海绵城市建设的指导意见》中将海绵城市下了定义：采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施，将70%的降雨就地消纳和利用。
郑州市也在2016年称为河南省海绵城市建设试点城市，并于2018年初发布《郑州市城市总体规划(2017-2030年)》（以下简称“规划”），提出到2020年，投入534.8亿元建设海绵城市项目。但隧道工程师黄奔对规划的评价是，项目较小，作用有限。
规划提出，到2020年，郑州主城区达到海绵城市建设要求的面积约占建成区总面积的22.5%。到2030年，主城区达到海绵城市建设要求的面积约占建成区总面积的88.7%。
作为河南省海绵城市的试点城市，郑州已经建设近五年。公开资料显示，自海绵城市建设实施以来，郑州全市共计消除易涝点125处，消除率77%，截至2020年7月，郑州市已完成项目107个，在建项目42个。那么，郑州的海绵城市建设又为何没有防止灾难发生？
公开资料显示，截至2020年7月，郑州市已完成项目107个，在建项目42个。其中郑州市中心城区已完成海绵城市建设面积达110.8平方千米。但在这次暴雨面前，郑州市的海绵城市项目仿佛全部“失灵”。
“失灵”主要原因在于这场暴雨降水量及降水强度远超规划范围。根据规划，城区与航空城的内涝防治设计重现期为50年一遇，其他规划区的内涝防治标准为20年一遇，海绵城市的规划区防洪标准为200年一遇。
尽管郑州市自然资源和规划局2019年公示的金水区海绵城市示范区，距离地铁隧道积水处直线距离不到4公里，仍难抵住暴雨。
来源：郑州市自然资源和规划局官网
前述隧道工程师告诉《财经》记者，大型基建的排水系统要根据基建的重要程度、超出设计负荷的后果（包括经济损失和人员伤亡）进行风险评估，从而平衡经济考虑和安全考虑，比如隧道就通常使用50年一遇的大雨作为设计值，也就是隧道的排洪能力，超出设计负荷时就只能根据应急方案进行排水，比如用沙袋和水泵。
“为什么不设计更高的排洪能力呢？因为要考虑建造经费，越大的设计值，经费将会几何级上升，而且可能在隧道寿命完结也不会出现这样的大雨。”
结也不会出现这样的大雨。”