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城市内涝应对的系统措施

中国房地产网

2021-07-31 14:37

本文则着重从城市内涝应对的系统措施加以阐述。

本文则着重从城市内涝应对的系统措施加以阐述。

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同济大学建筑与城市规划学院城市规划系副教授赫磊/文

2021年7月20日,河南省遭遇极端强降雨,郑州等地受灾严重。降雨引发的内涝导致多条城市道路成为行洪通道,郑州地铁5号线沙口站至海滩寺站附近区间的隧道遭洪水倒灌致使列车和乘客被困,造成了重大人员伤亡。

本次暴雨灾害主要由内涝引起,降雨是内涝产生的首要原因,而不当的人地关系,即城镇选址(例如洪泛区城镇建设、生态绿地开发等)和建成环境改造(例如填河、填湖、高密度高强度开发等),是促成内涝的重要原因。从灾害学的角度出发,可从孕灾环境、致灾因子和承载体三个维度来理解内涝的影响因素与作用过程,本文则着重从城市内涝应对的系统措施加以阐述。

一、工程性防灾措施

工程性防灾措施是以历史灾情数据的统计分析作为预测未来灾害发生概率的基础,并据此确定工程防灾的建设标准,例如防洪堤100年一遇标准、排水管网5年一遇标准等。工程性防灾措施可在设定的防灾标准内保障工程自身的安全,且正常发挥防灾工程的保护功能,但是却无法应对超过工程设防标准的等级灾害。在此次暴雨灾害中,地下空间所遭受的伤亡、损失最大。如何在最大程度上预防此种情况的发生?我们以马来西亚“聪明隧道”工程为例,介绍深层隧道与地下道路结构建设的布局方式和防涝运行过程。

马来西亚位于热带地区,暴雨天气频繁且猛烈。其首都吉隆坡经常受到内河泛滥和内涝的影响,吉隆坡市中心的南北向道路饱和,交通拥堵。为了解决以上两个问题,该城市采用地下隧道工程,跨流域调配暴雨洪水,将市中心克朗河和安宠河汇合处的易洪地区的上游水储入蓄水池,并使其流经隧道进入 Taman Desa水库,再排放到市区南侧的 Kerayong 河中。同时,地下交通使得Sungai Besi的200万人到吉隆坡市中心的出行时间从30min缩短到5min。

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聪明隧道竖向共分三层:地下一、二层设置为双向四车道公路隧道,上层交通向南,下层交通向北;地下三层为防洪隧道,可截取上游河水并分流,以防止市中心两河交叉处洪水内涝,阻止溢水。

该工程有三种工况:(1)在没有暴雨或降雨量少于70m3/s时,不需要通过隧道排水;(2)当雨量大于70m3/s且小于150m3/s时,洪水被分流到防洪隧道,公路隧道正常使用;(3)当雨量大于150m3/s时,公路隧道全面关闭,并在自动水密性闸门开启让洪水流入之前,允许最后一辆车驶出隧道。此时,整个隧道全部用于排洪,以疏导洪水至蓄水池。此时,该隧道可以抵御百年一遇的洪水。

以上案例给我们以重要启示,在应对水灾内涝方面,地下空间的平时使用与防灾利用结合可发挥重要作用,在地势低洼的易受灾地区开发、建设地下空间,平时作为停车、地下车道等只需配置较少设施便可正常使用的功能区,一旦发生极端内涝灾情,则可通过管理手段提前预警,快速清空地下空间内的人员和车辆物资,作为雨水调蓄池。险情过后排出滞水,转换为平时使用功能。

二、空间对策

空间对策是城乡规划学的核心手段,例如用地布局调整、用地功能置换、开发强度控制等,它们可有效地降低超常规灾害的损失。

1.未来的土地利用。未来的土地利用规划图必须与城市综合防灾风险控制图相吻合,以确定主要的发展方向、合理的开发用地、合适的开发密度以及确保必要的公共安全。开发密度应该与“灾害应急疏散计划”相适应。如果已建成地区位于高风险区,还应制定政策将高风险地区的人口引导至安全的地方生产生活。

2.保护自然生态系统服务功能。保护湿地、河口沼泽地、洪泛平原地区等具有容灾、减灾功能的生态用地。不同的生态用地具有不同的生态服务功能,例如保护沿河的生态廊道,不仅给动物提供了生活空间,且保护了环境,同时也限制了洪水易发地区的建设发展;保护陡坡上的自然植被,不仅减少了滑坡发生的可能,同时限制了山坡上的开发,有助于减少森林火灾对建成环境的影响。

3.公共服务设施。防灾的公共设施和市政设施是必不可少的。如保护自然的雨水收集排放系统是非常重要的。同时,要在安全地域范围内开发公共服务设施。例如,如果城市计划阻止在洪泛区的发展,那么公共设施和市政设施就不应该建在这些地区或者对这些地区进行服务。公共设施和市政设施应该选址在安全地区,并且要实现高标准建设。供水设施、雨水设施、污水设施和固体废弃物处理设施等均需要谨慎合理地安排选址,避免灾害发生后由于以上设施遭受严重破坏而导致的次生灾害,尤其是处理废弃物的存储、堆放等。

另外一些公共服务设施,如消防站、派出所、应急管理中心、市政府、图书馆、学校、社区中心等要选址在安全的地方,因为其中的许多设施将作为应急避难场所,应急指挥场所等发挥临灾、灾后的紧急应对功能,我们需要保证这类设施的绝对安全。

4.交通系统。土地利用与交通的耦合关系决定了特定的土地利用必须要有与之相匹配的公共交通模式。所以,交通首先围绕土地利用模型的达成而展开,而这又与可持续发展、防灾减灾是紧密联系的。交通系统不能妨碍疏散避难,应根据道路交通的服务水平确定其应急疏散能力,特别是对于海岛型交通来说,这一点尤其重要。同时,交通系统不能增加地区的易损性,例如,如果城市决定阻止在洪泛区的发展,那么公共交通站点、线路以及高速公路就不应该建设在洪泛区内或紧邻其建设。设计危险品运输路线,则需在公共安全与商业、企业利益之间寻找平衡。

5.住区。住房受到灾害的破坏,可能是由于建筑质量不达标,但更多的是来源于住房选址的问题。住房的防灾涉及居住区的选址、开发密度、建筑标准,以及如何对既有的房屋进行加固以满足防灾的要求等。

6.经济发展。经济的可持续发展是防灾的目标之一。在那些本就不适合高强度开发的危险地段,发展休闲娱乐与旅游是非常好的选择。例如,在洪泛区发展休闲旅游,则此地将不必进行大规模的经济发展与开发,这样就会降低周围地区的洪灾风险。同时,如果在这些地方开发得宜,将吸引游客到此地观光,这对当地经济将非常有帮助,可称之为双赢策略。例如,滑雪小径,自行车专用道,徒步小路等,经过精心开发设计,将会对当地经济非常有利。

沿海用地也是同样的道理,沿海地区易受海水的侵蚀,发生自然灾害事件。如果将沿海的大片用地作为私有开发,地方政府只能获得少量出让费,同时必须承担部分灾害救援支出;但如果将其作为公共用地进行旅游开发,则会吸引大量的游客,收入将远远大于出让费,且灾时亦不会产生严重后果。

7.娱乐设施和开放空间。保留娱乐空间和开放空间,可与土地利用和自然生态保护协同考虑,作为灾时的容灾空间,例如沿海、沿江的低地、湿地等。

8.财政资助。由国家、政府投资地方新建的公共设施、基础设施,首先应该考虑公共投资项目的选址安全;其次应该将是否减少、消除了灾害作为评价资金资助项目的重要标准;最后需尽可能地投资一些防灾减灾的项目。

三、应急管理

应急管理和临灾疏散是降低人员伤亡的重要对策,依赖城市自上而下的管理水平和自下而上的治理能力。城市自上而下的应急管理,受制于监测、预警、事件分类分级、责任认定、信息发布、处置能力等各个环节的衔接效率、工作人员的业务水平及科学素养等,环节越多往往越容易贻误战机;自下而上的城市治理则是第一时间监测并感知,第一时间采取行动进行先期处置的重要举措。

本次郑州暴雨事件,居民利用自媒体,如微信朋友圈、微博、抖音等手机app发布所在地的实时灾情,构成了网络众包大数据,对居民疏散避难、居民自救与互救、官方及民间救援队伍的投入等起到了非常重要的引导作用。然而依赖手机和网络自下而上的组织模式却受制于城市基本的通讯网络的供给和供电网络的保障,即城市生命线网络发挥正常的服务能力。可见,供电系统和通讯系统已经成为城市治理的重要支撑网络。

笔者认为,确定性工程措施是防御未来一定范围内确定性灾害的有效措施,是城市防灾的刚性底线;城市空间对策与应急管理等则是应对超常规灾害的必要手段。三者最为综合应对办法,彼此互相做冗余备份,不可强调其中之一。

(作者系同济大学建筑与城市规划学院城市规划系副教授,科研管理部主任,国家注册规划师,中国城市规划学会城市安全与防灾学术委员会青年委员,中国岩石力学与工程学会地下空间分会理事,上海住建领域应急管理专家,上海市城市科学研究会会员)


编辑:王春红

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