入口防进水、站内靠排水，地铁防汛两道防线在历史罕见的暴雨前失守。本文来自微信公众号：出行一客（ID：carcaijing），作者：王静仪、戚展宁、郭宇、刘东峰，编辑：施智梁，原文标题：《直击河南暴雨 | 暴雨倒灌致12人死亡，郑州地铁何以至此？》，头图来自：微博@郑州发布
7月20日，一场历史罕见的暴雨落在郑州，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。
郑州市委宣传部通报，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出行一客，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16~17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出行一客解释道，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。
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。
事发地段，整理者：刘东峰
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出行一客，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1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。
据出行一客统计，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进车站。
事发前的7月20日16~7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。
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出行一客，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。
暴雨倒灌进地铁站的情况，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。上述隧道工程师对出行一客解释，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。
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，部分达到五百年，深圳则规划到2025年能防3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出行一客说。
这还是在年平均降水量1300~2500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。历史罕见的降雨，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国家安全研究中心主任、国家卫生应急体系建设指导专家王宏伟对出行一客表示：“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。
前述工程师对出行一客说，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年成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。但前述隧道工程师对“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。
郑州市金水区海绵城市示范区之一，来源：郑州市自然资源和规划局官网
前述隧道工程师告诉出行一客，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。”
本文来自微信公众号：出行一客（ID：carcaijing），作者：王静仪、戚展宁、郭宇、刘东峰，编辑：施智梁