浅谈城市建筑防洪减灾的意义及对策

浅谈城市建筑防洪减灾的意义及对策

摘要：通过对洪水灾害形势与特点的分析，针对城市水灾害发生的条件总结出一系列对抗水灾的手段，主要阐述了建筑抗洪设计概念以及洪水的综合理由，加深人们对抗洪减灾方面的认识。

关键词：防洪减灾 建筑防洪对策 防洪意义 城市建筑防洪

前言

洪水灾害是人类经常遭受的最严重的灾害之一，自古以来我国就是一个多洪水的国家，在我国常见的十多种自然灾害中，洪灾发生之频繁，影响面之广，造成的损失之大均局前列，并且这种灾害随着社会经济的发展，其范围和造成的损失越来越大。为了有效地抗御洪水，使洪灾损失减小到最低程度，必须清楚地了解洪水，认识洪水，并掌握基本的防洪知识。广州每年因水灾害造成的损失十分巨大，因此更应该对防洪减灾有足够的重视以及更加深刻的认识。

一、世界进入了水旱灾害频发阶段

近年来由于人口增长和经济发展，人类活动进一步加剧，城市化进程明显加快，致使全球性气候变暖，防洪及水资源环境问题日益突出，造成新时期的防洪形势更加严峻。仅2010年，世界范围内就发生了400起自然灾害，其中182起是水灾，比例近半，造成全球近1.8亿人口受灾。安联集团再保险公司研发团队专家马库斯认为：“水灾造成的原因并非与人们声称的全球变暖直接相关，大多数水灾是由对大自然的人为破坏引起的。越来越多的水域被用于兴修公路、建造房屋，人为的破坏造成这些水域的地质发生变化，因而易引发水灾”。来自国际组织的统计资料表明，20世纪90年代后期以来，世界进入了一个水旱灾害频发并重的阶段。从国际红十字联盟与红新月协会公布的全球受自然灾害影响的人口变化可以看出，20世纪70年代至80年代中期，世界上受旱灾影响的人口最多；80年代后期至90年代初期，受旱灾人口明显下降，受水灾人口急速上升；90年代后期至2002年，不仅受水灾人口居高不下，而且受旱灾人口再攀新高（见图1）。

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在这种气候背景下，近年来世界上有一批大城市遭受了突发性暴雨洪涝灾害的袭击，不仅损失惨重，而且显现出一些城市区域才有的水灾特征。1999年，日本首都东京、九州首府博多暴雨成灾，最大1小时降雨量均超过了100毫米，两地都发生了地下室里淹死人的事件。2002年8月，捷克首都布拉格市河水暴涨，洪峰流量为1827年有记录以来的最大值，相当于500年一遇，洪峰水位比正常水位高出7－8米，沿河地带普遍进水受淹，低洼处积水深达3－4米，大量建筑的地下室进水，市内三条地铁均成了地下河，直到2003年3月才完全恢复通车。易北河洪峰到达德国历史文化名城德累斯顿时，洪峰水位比1845年的历史最高水位记录超出65厘米，洪水重现期达200－300年一遇, 全市受淹面积达50平方公里。2004年7月10日，首都北京5小时降雨量约50—110mm，城区4698间房屋漏水、进水，6处房屋倒塌，2人受伤；70多个路段积水严重，41处交通堵塞，21处严重堵塞；8处立交桥行车瘫痪，有的桥下水深2m；至少近百辆公交车被淹，影响运营达7000多车次；43处信号灯因雨出现故障；火车站全额退票4282张；万寿路地铁站出入口部分进水，停运40分钟；城8区有47路10千伏供电线路故障掉闸，11日8时才全部恢复；3400余间房屋漏水，85处庭院积水；天外天市场地下一层积水1.5m, 商户各家损失几十万元;木樨地北里一家地下招待所进水齐腰深……

二、城市型水灾害的特点

今天，人们已经清楚地认识倒，城市化过程中, 城市洪涝的水文特性与成灾机制均发生着显著的变化，城市型水灾害显现出一些新的特点，例如：①城市人口资产密度提高，同等淹没情况下损失增加；②城市面积扩张，新增市区过去为农业用地，防洪排涝标准较低，而洪涝风险较大；以往城外的行洪河道变成了市内的排水渠沟，加重了防洪负担；③城市空间立体开发，一旦洪涝发生，不仅各种地下设施易遭灭顶之灾，高层建筑由于交通、供水、供气、供电等系统的瘫痪，损失亦在所难免；④城市资产类型复杂化，水灾之后即使洪水退去，诸如计算机网络的破坏等所造成的损失不可估量，恢复更加困难；⑤城市对生命线系统的依赖性及其在经济贸易活动中的中枢作用加强；一旦遭受洪水袭击，损失影响范围远远超出受淹范围，间接损失甚至超过直接损失；⑥城市不透水面积增加，排水系统改善，径流系数加大，使河道洪峰流量成倍增加，洪峰出现时间提前，已有堤防的防洪标准相对降低；⑦由于城市气温高、空气中粉尘大, 形成所谓城市雨岛效应，即出现市区暴雨的频率与强度高于周边地区的现象；⑧大规模城市扩张阶段，往往造成水土流失加剧，局部水系紊乱，河道与排水管网淤塞，人为导致城市防洪排涝能力下降；⑨城市防洪排涝的安全保障要求大为提高，而城市防洪排涝工程设计施工管理的难度加大。这些变化表明，现代城市面对暴雨洪水显得更为脆弱。除非随城市的发展同时增大治水的投入和管理的力度，否则必然会出现水灾损失急剧增长的恶性局面。

三、洪水管理的基本理念

洪水管理是人类按可持续发展的原则，以协调人与洪水的关系为目的，理性规范洪水调控行为、增强自身适应能力，适度承受一定风险以合理利用洪水资源，并有助于改善水环境等一系列活动的总称。

洪水管理要遵循可持续发展的原则，包括：①与洪水共存的原则；②保障发展的原则；③体现社会公正的原则；④分担风险的原则; ⑤鼓励利害相关者参与的原则。

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协调人与洪水的关系，就要对人与自然的关系有全面的理解。①健全的水利工程体系与更为完善的防洪安全保障体系，是实现人类“与洪水共处”的基础与前提；②人与自然的和谐要体现在人与洪水对洪泛区土地合理、有效的共享上；③不仅防洪工程手段要从点与线扩展到面，而且需要综合运用法律、经济、行政、教育、技术等非工程措施来推动更加有利于全局与长远利益，能有效协调人与洪水关系的工程措施；④有效规范人类活动，避免急功近利、人为增大洪水风险或以邻为壑的行为。

理性规范洪水调控行为，不是否定工程措施，也不是今后就可以忽视工程措施，而是强调更为科学合理地规划、设计、建设、管理与运用防洪工程体系，充分发挥防洪工程体系的综合效益,合理利用洪水资源。①在防洪工程规划中，注重在长远目标的指导下，阶段目标的优化分解与实施顺序的优化安排；②努力避免、消除或缓解防洪工程建设可能产生的负面影响；③克服“急功近利，急于求成”的弊病；④加强防洪工程体系优化调度的研究；⑤注重防洪工程体系自身的安全保障问题，努力避免水库溃坝、堤防意外溃决等恶性事故的发生等。 增强自适应能力，是在不可能单纯依靠工程手段消除洪水风险的情况下，防洪减灾要考虑如何增强人类社会自身适应洪水的能力，减轻灾害损失，且从总体上削弱其不利的影响。①健全不同类型突发性水灾的分级响应体制；②完善洪水预报预警系统与群防群治、自保互救、避难迁安、卫生防疫、生命线系统保障与灾后重建等体系；③洪泛区土地利用方式的合理规划与调整；④洪水风险区中建筑物结构与材料的耐淹化；⑤各种适宜的洪水风险分担与风险补偿的模式，及其相应的管理体制与运作机制，等等。

四、更新洪水灾害的观念

适度承受一定风险以合理利用洪水资源，是解决快速发展中水资源短缺与水环境恶化问题的必要条件之一，也是洪水管理的重要内容。需要强调指出的是：①洪水的合理利用，除了满足人类对水量、水能的需求之外，还有维持河道行洪能力，补充地下水源，改善水环境与维持生态系统平衡等多种功能，需要适度承受一定风险才可能从洪水中获得较大的利益；②对于不同量级的洪水，其资源特性、环境特性以及利害转换关系是不同的，对所需承担风险的差异要有充分的估计与全面的评价；③水利工程是加大调蓄洪水能力的基本措施，但也可能成为区域之间、人与自然之间争夺“洪水资源”的手段。要避免单纯以工程措施造成新的人为灾难；④洪水资源化的有效途径之一是作好滩区、行蓄洪区、以及农田的文章。

五、城市防洪减灾的新对策

城市防洪排涝工程体系的规划与城市发展规划相结合，形成雨、污分流系统，在保障生命安全的前提下，合理选择防洪标准，适度承受一定的风险，以综合治水带动城市功能、环境、景观的改善。

采取各种雨水渗透与雨水蓄滞措施，以立法形式要求新建、改建小区必须设置相应容积的雨水调节池，改变让雨水尽快排入河道的传统思路。调节池中储存的雨水可在洪峰过后排入河道，或作为绿地浇灌和城市清洁等用水。

对扩大行蓄洪能力之后仍可能泛滥的洪水，减灾要靠平时的防灾准备与应急时的警报、避难系统。为此，需要建设防灾减灾信息系统，对水灾风险进行评估，以风险图的形式向社会公布评估的信息，以便采取必要的防范措施。

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进一步健全水灾应急管理体系，科学制定防汛应急预案；由于应急预案的实施需要短期紧急调用大量人力、物力、财力，因此需要以立法的形式明确相关单位的责任义务与协调机制，以及应急预案的启动程序。

六、城市建筑防洪概念设计及主要对策

1.场地的选择。建筑物的选址是十分关键的环节，为了保证建筑物的防洪安全，首先要避开大堤险情高发地区，远离旧的溃口，防治直接经受洪水的冲击。地势较高的场地，有防洪围护设施的地段可优先考虑。

2.基础方案。应采用对防洪有利的基础方案。房屋应坐落在沉降稳定的老土上，基础以深基础为宜。如采用桩基，可以加强房屋的抗倾、抗冲击性以保证抗洪安全。多层房屋基础浅埋时，应注意加强基础的刚性和整体性。

3.上部结构。从防洪设计出发，也应加强上部结构的整体性。对多层砌体房屋设置构造柱和圈梁是行之有效的。有些农房建筑楼面处不设置圈梁，以为用水泥砂浆砌筑的水平砖带就可以代替圈梁的作用，只是一种误解。有些地区试验的框架轻板房屋，是抗洪建筑较好的结构体系，应在降低造价上作进一步工作，以便在广大防洪地区推广。

4.建筑材料。选择防水性能好，耐浸泡的建筑材料对抗是有利的，混凝土具有良好的防水性能，当时首选材料，砖砌体应有防护面层，采用清水墙容易受水侵蚀，必须采取防水措施，过去在洪水多发区采用的木框架结构已逐渐被砖和混凝土结构所取代。

参考文献：

[1] 王运升，张涛 城市型水灾害及其应急对策 深圳 辽宁大学出版社，2006 [2] 钱令希，工程结构优化设计，北京，水利电力出版社，1984

[3] 周云，李伍平.土木工程防灾减灾概论，北京：高等教育出版社，2005

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/hgzp.html