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[组图]城市型水灾害及其应急对策            【字体:
城市型水灾害及其应急对策

2007-5-15

 

一、世界进入了水旱灾害频发并重的阶段

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)。

 

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。

2000年,日本三大都市圈之一名古屋市遭受超纪录的特大暴雨袭击,新川决堤,成片街区受淹,3万户居民避难,18000户家庭受淹;市区约2/5面积内涝积水,最深超过2米。新川原本是为保障名古屋市防洪安全而在城外人工开挖的一条分洪道,后来随着城市的扩张,新川成了市区内河。

同年,韩国首都首尔在继3-6月近90年不遇特大干旱之后,又遭受了1964年以来最猛烈的暴雨洪水,地下铁道水流成河;洪水肆掠后的街道上,横七竖八,交错堆叠的汽车无以记数;因灾死亡的49人中,有21人为触电死亡,其中,因城区街旁路灯电杆放电而死的就有19人。痛定思痛,灾后韩国紧急普查,结果全国查出这种保险失灵、在暴风雨中会突然变成路边杀手的电杆1万多根。

2001年,纳莉台风袭击台湾,最大降雨量达到了500年一遇,基隆河泛滥成灾;台北地区受淹面积6440公顷,超过堤防保护范围的1/3。受淹最严重的是基隆河裁弯取直后在原弯河道上兴建起来的开发区。同年,Allison 热带风暴袭击美国得克萨斯州,造成50人死亡;休斯敦市最大1小时降雨140毫米,总雨量906毫米,受淹损失惨重。

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。

2003年7月,我国六朝古都南京暴雨成灾, 日降雨量达到了309毫米,为市气象台建台以来的最大暴雨记录。大量地下仓库、地下停车库进水受淹。灾后保险公司不予理赔,认为不在保险责任之内;小区物业亦不肯承担责任,声称损失为不可抗拒外力引起。媒体只能奉劝受灾业主今后签订合同时要注意增加有关损失责任的相应条款。

2004年7月10日,首都北京5小时降雨量约50110mm,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……

2005年美国南部遭受飓风卡特里娜的袭击,新奥尔良市因堤防多处溃决而遭受灭顶之灾。经济损失高达1200亿美元,死亡人口1420人,举世为之震惊。

目前,我国经济社会进入了快速发展的轨道,城市化进程加速,城市型水灾害的风险逐步增大。为了满足全社会日益提高的防洪安全保障需求,我们必须对城市型水灾害及其特点有所了解,并积极采取风险防范与应急管理的措施。

   二、城市型水灾害及其特点

   1、城市水危机的孕发机制

在快速城市化的进程中,人口向城市高度集中,城市面积迅速扩张,城市系统功能复杂化是普遍的倾向。伴随着这一进程,人们的生活方式、社会的运作机制、资产的结构形式、流域的地形地貌、江河的洪水特性、水域的水质环境等等,都在发生着显著的变化。这一进程是以人的生存与发展需求为导向的, 并对人与自然之间的微弱平衡构成了强烈的冲击。一方面,人为营造的城市,随着规模的不断扩大,与原有环境之间产生出大量新的矛盾,并且矛盾越来越复杂,解决矛盾的难度越来越大;另一方面,随着社会体制机制的完善,经济技术实力的增强,对自然演化规律认识的深入,以及人类自我约束能力的提高,又为改善城市环境,维护城市的正常发展,克服城市水危机创造了条件。

   2、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:城市人口资产密度提高,同等淹没情况下损失增加;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;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;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;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;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;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;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;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。

   3、近年来城市水灾实例的警示

上述实例与分析说明:在目前气候“异常”的阶段,超记录的暴雨洪水完全可能发生。名古屋1891-1999年最大日降雨记录没有超过240毫米,但是2000年最大日降雨量达到了428毫米;南京2003年的暴雨记录也大大超过了有记录以来日降雨量的最高值——1931年的198.5毫米;不能认为大涝之后,短期内就不会再有水灾。如台湾1996年贺伯台风引发的水灾号称百年不遇,而2000年、2001年接踵而来的象神台风与纳莉台风,又分别引发了据说是200年与400年一遇的洪水;不能认为河流上游修建防洪工程之后,就可以消除洪水的威胁。流经布拉格市的伏尔塔瓦河,在干流上几乎首尾相连地修建了8座大中型水库,形成了梯级开发的状态,总库容达到16.78亿立方米,其中防洪库容约1亿立方米。但是,2002年由于暴雨组合不利,在前期降雨量大,各水库均已蓄水的情况下,又遭遇了强度更大的第二次降雨过程,结果梯级水库如倒多米诺骨牌一般,相继进入紧急泄洪的状态。这种情况下,水库已无力调洪错峰,运行的首要目标转为全力保障大坝安全,避免恶性溃坝事故发生了。

   三、洪水风险管理的理念及其实践意义

   1、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:与洪水共存的原则;保障发展的原则;体现社会公正的原则;分担风险的原则; 鼓励利害相关者参与的原则。

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。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;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;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;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。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;努力避免、消除或缓解防洪工程建设可能产生的负面影响;克服急功近利,急于求成的弊病;加强防洪工程体系优化调度的研究;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。健全不同类型突发性水灾的分级响应体制;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;洪泛区土地利用方式的合理规划与调整;洪水风险区中建筑物结构与材料的耐淹化;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。

   2、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: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;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;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;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。

   3、洪水风险的可管理性

今天,在自然外力与人类活动的双重影响下,同样的天气条件,可以形成不同的降雨时空分布,同样的降雨可以形成不同的洪水过程,同样的洪水可以形成不同的淹没状况,同样的淹没可以导致不同的损失,同样的损失可以形成不同的灾难性影响。所有各环节上的不同,都与人类理性与非理性活动的综合效果有关(图2)。洪水管理就是在这一系列的不确定性中,通过建立健全、合理有效地运作防洪减灾的各相关系统,去争取最有利的可能性。

 

2 洪水管理的各个环节与可改变的后果

洪水管理是对洪水的风险进行管理。洪水风险研究的意义,实质上是探讨如何更为合理地处理人与自然的关系以及在与洪水相处过程中的人与人的关系。

   四、重大突发性洪水灾害的应急管理

   1、重大突发性洪水灾害概述

重大突发性洪水灾害,如溃坝洪水、山洪、风暴潮、城市型水灾、行蓄洪区分洪运用及流域型特大洪水等,对生命财产安全与社会平稳发展均构成严重的威胁。目前,我国七大江河防御洪水的能力普遍提高,常遇洪水得到基本控制。但是,对于稀遇大洪水仍然缺乏有效的防御能力,现有防洪体系与全社会日益提高的安全保障需求不相适应的矛盾日益突出。

应急管理需要应对的往往是具有突发性、不确定性或者稀遇性的灾害事件。因此,在应急管理中需要强调:在没有时间平衡各方利害关系的情况下,快速作出决断,决策方案往往是两害相权取其轻针对事件发生的可能性,按严重程度对事件进行等级的划分,并分级制定出相应的应急响应预案;面对影响重大而人们又大多缺乏应对经验的稀遇事件,即使情况并不完全明朗,也要快速做出判断与决策。

突发性洪水不仅本身危害严重,而且易于形成次生、衍生灾害。对于数十年甚至数百年不遇的洪水,人们往往缺乏防范的意识和应对的经验。世界各国,包括防洪标准已经相当高、经济技术实力发达的一些国家,都面临着如何进一步强化洪水应急管理体制、增强应急反应能力,满足全社会日益提高的防洪安全保障需求的难题。

   2、洪水应急管理的主要对策

加强洪水应急管理需要采取综合性的对策,包括:科学编制应急响应预案,是实施应急管理的重要基础;健全洪水应急管理体制,是实施应急管理的根本保障;加强应急反应能力建设,是实施应急管理的基本要求;进行决策后评估,是加强应急管理的必要环节。

但是,如果在应急管理中玩忽职守,或为了推脱责任,刻意隐瞒实情,编制虚假信息,不仅贻误战机,而且误导或诱迫他人作出错误的判断和决策,加重事件的灾难性后果,则是恶劣的犯罪行为,必须依法追究其责任。

   3、增强应急管理能力的措施与新技术

回顾20世纪中,人类借助工业革命以来蓬勃发展的水利科学知识与工程技术手段,大规模兴建水库、修筑堤防、建造水闸泵站、整治河道、开辟行蓄洪区,以及建设各种雨洪排放、调蓄设施,形成了前所未有的防洪除涝工程体系,同时发展水文测报、洪水预报调度等系统,空前地提高了控制洪水,除害兴利的能力,为20世纪人类社会的繁荣与发展,发挥了重要的支撑与保障作用。

新世纪中,在气候波动与人类活动加剧的双重背景下,面对重大突发性洪水灾害,要从诱发灾害的自然成因与人为成因两方面着手:探讨城市型水灾害的发生机理与发展规律;充分利用现代高新技术,建立健全灾害监测、预测、预报、预警、预案制定与评价的体系,全面增强消除隐患、抗灾救灾与恢复重建的能力;加强防灾教育与训练,增强全社会的防灾减灾意识、知识与技能,尽力保障人民生命财产的安全,减轻水灾害的不利影响。

   4、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。

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。

   五、主要结论

1、以全面协调可持续的科学发展观为指导,积极推进防汛抗旱工作的两个转变;

2、以洪水风险管理为基础, 走综合治水之路,既要顺应自然规律,又要遵循社会经济发展规律;

3、以应急管理为楔入点,完善安全保障体系,强化应急反应机制,促进部门间的协调;

4、建立与经济发展水平相适应的防洪安全保障体系, 需要全社会的共同努力。

 

   作者简介:程晓陶,男,工学博士,教授级高级工程师,博士生导师,中国水利水电科学研究院防洪减灾研究所所长, 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心副主任,国家减灾委专家委员会专家,中国气象局科学技术委员会委员,《中国防汛抗旱》杂志主编。

 

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