本文摘要：摘要:以深圳市為例，通過分析其2013年1月-2019年7月的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示深圳市暴雨和雷電災(zāi)害比較頻繁，第1季度主要以大霧為主，第2季度和第3季度的氣象災(zāi)害主要是雷電和暴雨，二者之和均在70%以上，第4季度主要以火災(zāi)和暴雨為主。同時，結(jié)合深圳市
摘要:以深圳市為例，通過分析其2013年1月-2019年7月的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示深圳市暴雨和雷電災(zāi)害比較頻繁，第1季度主要以大霧為主，第2季度和第3季度的氣象災(zāi)害主要是雷電和暴雨，二者之和均在70%以上，第4季度主要以火災(zāi)和暴雨為主。同時，結(jié)合深圳市水環(huán)境綜合治理過程中的施工工序，提出工程中的災(zāi)害防范重點(diǎn)。從氣象因素和人為因素出發(fā)，提出沿海城市水環(huán)境綜合治理工程中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范應(yīng)對措施。
關(guān)鍵詞:水環(huán)境;綜合治理;災(zāi)害;防范措施;沿海城市
災(zāi)害，是指能夠給人類或人類賴以生存的環(huán)境帶來破壞性影響的事物的總稱[1]。包括所有對自然生態(tài)環(huán)境、人類社會物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)，尤其是人類生命財(cái)產(chǎn)等引起危害的自然事件和社會事件。為了降低、控制和減輕自然災(zāi)害的影響，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的研究，我國自然災(zāi)害管理方面的研究相較于國外起步較晚，但是自1990年代以來，經(jīng)過了長期的發(fā)展，也逐漸形成了一系列理論和成果[2]。這些理論和成果主要集中表現(xiàn)在災(zāi)害成因、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估、災(zāi)害預(yù)警體系建立、災(zāi)后重建等方面[3-7]。
但是，目前工程建設(shè)和施工中對災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范的研究很少。本研究主要以深圳市為例，對沿海城市河道水環(huán)境綜合整治過程中可能遇到的災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別，探討城市高度建成區(qū)施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范問題，為城市高度建成區(qū)水環(huán)境施工中的災(zāi)害防范能力提升提供策略。
1概述
深圳市城市河道水環(huán)境綜合治理以構(gòu)建深圳人水協(xié)調(diào)的良性城市水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，以城市水環(huán)境綜合整治關(guān)鍵技術(shù)為核心，構(gòu)建城市水環(huán)境改善的技術(shù)平臺。由于地處沿海，工程涉及到的感潮河道較多，涉及的工程內(nèi)容主要有雨污分流管網(wǎng)建設(shè)、管網(wǎng)清淤維修、河道清淤、補(bǔ)水、生態(tài)修復(fù)以及底泥處理等。深圳市是典型的沿海城市代表，三面臨海，海岸線長而曲折，屬于低緯度地區(qū)，氣候?yàn)閬啛釒ШＱ笮詺夂�，夏季高溫多雨，自然�?zāi)害頻繁，災(zāi)害種類也較多[8]，因此在水環(huán)境綜合整治施工過程中應(yīng)將災(zāi)害防范作為重點(diǎn)之一來考慮，同時保證工程質(zhì)量和施工人員安全。
1.1水文地質(zhì)條件
由于地質(zhì)變化，深圳市的河流主要以大陸板塊和海洋板塊擠壓形成的海岸山脈及其高丘陵地羊臺山為主要分水嶺。由于河流水系的方向和分布受深圳地形地貌的限制，深圳的城市河道主要分屬東江中下游水系、珠江三角洲水系和粵東沿海水系。河流數(shù)目眾多，且干流短，河道分布廣泛是深圳市河道的主要特點(diǎn)[9]。深圳市地下水主要是在第四系土層中的孔隙潛水和風(fēng)化基巖中的裂隙潛水。第四系土層中的孔隙潛的主要補(bǔ)給來源是來自于垂直補(bǔ)給的大氣降水和周邊的側(cè)向補(bǔ)給，以滲流和蒸發(fā)方式排泄�；鶐r中的裂隙潛水，由節(jié)理裂隙發(fā)育程度決定，因此根據(jù)節(jié)理裂隙發(fā)育程度的不同，其儲水能力和透水能力呈弱-中等狀態(tài)，主要補(bǔ)給來源是垂直或水平滲流的地下水，同時從高處向低處以滲流的方式排泄。地下水量較豐富，且水量、水位隨季節(jié)而明顯發(fā)生變化。
1.2城市高度建成區(qū)水環(huán)境綜合治理工程施工的特點(diǎn)
1.2.1施工范圍大，干擾因素多
城市高度建成區(qū)交通擁堵、人流密集，施工對周邊環(huán)境影響較大，工程進(jìn)展過程中的變化因素多，干擾因素多。對于人為災(zāi)害的防范要求較高。
1.2.2施工占用部分市政道路，交通疏導(dǎo)問題多
工程施工區(qū)域在城區(qū)，市政道路發(fā)達(dá)，人流和車流量較大，在進(jìn)行雨污水管線施工過程中，會占用部分市政道路，易出現(xiàn)交通擁堵及事故。當(dāng)發(fā)生緊急情況時，不利于人群疏散。
1.2.3施工范圍廣，地質(zhì)條件有差異
工程涉及范圍廣，從海岸線到內(nèi)陸，從河岸道路到居民、商業(yè)、工業(yè)小區(qū)以及農(nóng)村，均有工程點(diǎn)位分布，這些地方的地質(zhì)條件各不相同。
1.2.4工序工法多，涉及到的施工要點(diǎn)不同
城市河道水環(huán)境的綜合治理涉及許多過程，每個過程都涉及不同的施工方法。如雨水和污水管網(wǎng)分流施工，重點(diǎn)是道路開挖和改造;河道清淤、補(bǔ)水、生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)涉及河道內(nèi)施工作業(yè);管網(wǎng)清淤主要涉及到暗涵、暗箱作業(yè)。不同的施工程序?qū)Ψ罏?zāi)有不同的要求。
1.3深圳市氣象災(zāi)害的種類與分布
本研究收集了2013年1月到2019年7月深圳市氣象局發(fā)布的預(yù)告數(shù)據(jù)，分析表明，深圳的主要?dú)庀鬄?zāi)害是大雨，冰雹，強(qiáng)風(fēng)，大霧，高溫，寒冷，灰霾，火災(zāi)，雷電和臺風(fēng)。其中暴雨、雷電是深圳市的主要?dú)庀鬄?zāi)害，分別占災(zāi)害總數(shù)的36.6%和26.6%。其次是大風(fēng)和大霧，均占7.8%。對氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)的時間分布進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，大多數(shù)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)發(fā)生在第二季度和第三季度，緊接著是是第一季度，第四季度氣象災(zāi)害最少。
在總共的2334起氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)中，超過900起集中在第二季度和第三季度。再進(jìn)一步對每個季度的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示在第1季度，大霧是主要的氣象災(zāi)害，占第1季度災(zāi)害總數(shù)的38.3%;第2季度和第3季度，雷電和暴雨均占主導(dǎo)地位，兩者之和在第2和第3季度超過70%;在第4季度以火災(zāi)為主，占27.3%，其次是暴雨，為15.3%。
2施工中的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)識別
按照本工程的特點(diǎn)分析，對施工中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)———自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和人為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別，分類見圖3。自然災(zāi)害帶來的風(fēng)險(xiǎn)包括氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)以及水文災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。如臺風(fēng)、暴雨、大風(fēng)以及大霧等惡劣天氣對工程施工人員人身財(cái)產(chǎn)構(gòu)成一定的危害;施工汛期未及時進(jìn)行抗洪排澇對周邊造成一定的社會影響;雨污分流管道施工深基坑、溝槽開挖回填若出現(xiàn)不均勻沉降，坍塌等情況，對周邊建(構(gòu))筑物、房屋、道路造成開裂、沉降存在一定的風(fēng)險(xiǎn)等。
人為災(zāi)害主要指工程建設(shè)和管理的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。施工方面如密閉空間作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，在管網(wǎng)修復(fù)工程中部分為人工進(jìn)入密閉管道中對雜物、樹根等進(jìn)行清理，密閉管道中存有多種易造成人體中毒的氣體;施工管道由于長期處于封閉狀態(tài)，可能出現(xiàn)氧氣不足，管道內(nèi)施工可能出現(xiàn)事故;管理方面主要涉及營區(qū)駐地風(fēng)險(xiǎn)、施工現(xiàn)場入侵風(fēng)險(xiǎn)，同時由于工程子項(xiàng)比較多，作業(yè)人員生活區(qū)數(shù)量分散，且作業(yè)人員生活區(qū)在市區(qū)，有發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，且會造成一定的社會惡劣影響。
3施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的災(zāi)害防范問題
自然災(zāi)害和人為災(zāi)害一直是制約人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素[10-11]。施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)主要有自然災(zāi)害和人為災(zāi)害兩大類，從源頭上對災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，是最基本的災(zāi)害預(yù)防方法。因此在水環(huán)境治理中也應(yīng)重點(diǎn)從以下幾方面入手進(jìn)行災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制。
3.1自然災(zāi)害防范
對于地質(zhì)災(zāi)害來說，它的發(fā)生往往受到內(nèi)部因素和外部因素的控制，內(nèi)部因素主要有地質(zhì)構(gòu)造、地貌、地形、巖層特征、水文特點(diǎn)等，外部因素有氣象要素、人為要素。突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害主要是由氣象因素引起的，地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一就是高強(qiáng)度降雨[12]。對于水文災(zāi)害，它是指因水體的運(yùn)動變化而引起的災(zāi)害[13]。
在中國，經(jīng)常發(fā)生并可能造成更大破壞的水文災(zāi)害主要包括干旱，洪水，熱帶風(fēng)暴，海浪災(zāi)害，泥石流等[14]。深圳地處沿海地區(qū)，雨季長且雨量充足，因此在水環(huán)境綜合治理中考慮的水文災(zāi)害主要有洪水、熱帶風(fēng)暴以及海浪災(zāi)害，這些水文災(zāi)害的原因與降雨和臺風(fēng)等氣象因素密切相關(guān)。因而在水環(huán)境綜合治理工程中對自然災(zāi)害防范應(yīng)重點(diǎn)考慮氣象因素。根據(jù)本研究對深圳市氣象預(yù)報(bào)的分析，結(jié)果顯示深圳市氣象災(zāi)害大多為雷電和暴雨。同時一些研究表明，深圳的降雨頻繁，單一降雨量大，在時間分布方面，深圳汛期降雨量約占全年85%，這85%的降雨量大多集中在幾次大暴雨中[15]。
因此在施工中的防積水、排水措施應(yīng)當(dāng)作為考慮的重點(diǎn)。尤其在第二季度和第三季度的施工中，應(yīng)重點(diǎn)考慮由于暴雨引起的河道洪水、邊坡垮塌、設(shè)備、材料沖毀以及材料受潮，同時還應(yīng)當(dāng)考慮輸電線路、天燃?xì)夤艿赖裙芫�破損引起的觸電和爆炸事故。
3.2人為災(zāi)害防范
人為災(zāi)害主要是指在施工過程中，由于人的行為、或操作不規(guī)范引起的[16]。人為災(zāi)害防范在某種程度上是通過規(guī)范施工可以避免的。應(yīng)從施工技術(shù)和工程管理兩方面來考慮。重點(diǎn)考慮在暗涵清淤過程中封閉空間內(nèi)有毒有害氣體、氧氣不足，考慮在施工開挖過程中發(fā)生的管線破損和挖槽滲漏，考慮疏浚河道時的地面沉降，并考慮人為活動引起的火災(zāi)。
4針對自然災(zāi)害的防范能力提升
4.1施工計(jì)劃制定
對于暴雨、雷電等自然災(zāi)害以及由于氣象因素引起的地質(zhì)災(zāi)害和水文災(zāi)害，應(yīng)嚴(yán)密注意天氣變化，每天記錄天氣預(yù)報(bào)，及時掌握天氣變化。在施工安排時應(yīng)當(dāng)充分考慮沿海城市各個季節(jié)的氣象特點(diǎn)和施工特點(diǎn)，根據(jù)氣象分析結(jié)果，制定施工計(jì)劃，同時也要考慮不可預(yù)測事件發(fā)生時的臨時調(diào)整方案。在施工計(jì)劃中應(yīng)趕在汛期來臨之前對施工場地和便道進(jìn)行硬化，應(yīng)根據(jù)年降雨量的平均水平和匯水面積安置排水措施。為了更好地減少施工場積水，在汛期來臨之前應(yīng)預(yù)備充足的的水泵，以防由于降雨量過大，積水超過預(yù)期的排水量，從而形成場地內(nèi)的澇漬。特別是對于河道清淤、安置生態(tài)浮床、放置水下森林、人工濕地培養(yǎng)等河道內(nèi)作業(yè)而言，如無法避開汛期時，必須結(jié)合氣象預(yù)報(bào)和汛期特點(diǎn)，機(jī)動、合理安排和調(diào)整施工時間。
4.2材料安全保障
在汛期注意材料和設(shè)備的防潮保存和保管。河道內(nèi)堆積的用語河道分流的防洪袋應(yīng)堆放整齊，要充分考慮洪水泄流對防洪袋的影響。沿海地區(qū)入夏之后，降雨頻繁且雨量較大，空氣潮濕，建筑砂、卵石等含水量變化受空氣濕度影響嚴(yán)重，因此在使用這些材料之前，首先應(yīng)對其隨即取樣并測定含水率，及時調(diào)整水泥砂漿配合比，保證施工質(zhì)量。對于鋼質(zhì)材料，應(yīng)以防銹蝕為主。在汛期應(yīng)考慮材料使用量，宜從儲料庫中多次少量取料，以防材料被雨水浸泡后浪費(fèi)。
4.3技術(shù)安全保障
在施工中，為了應(yīng)對汛期頻繁的降雨，可考慮結(jié)合新技術(shù)開展快速施工。在雨污管道分流建設(shè)中，遇到地質(zhì)條件差、溝槽較深的地方，開挖時，須確保溝槽的安全。應(yīng)在溝槽開挖中，加強(qiáng)溝槽支撐結(jié)構(gòu)的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)變形過大，立即停止挖掘。溝槽開挖采用分段、分層、對稱開挖，逐級增加溝槽基坑底部及周邊水平應(yīng)力，減緩基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形速率。全面檢查溝槽排水系統(tǒng)，及時疏通，如有必要應(yīng)補(bǔ)增排水設(shè)施，保證排水正常。
5針對人為災(zāi)害的防范能力提升
城市高度建成區(qū)人口密度較大，道路密集，發(fā)生緊急事件時，快速疏散比較困難;巷道緊湊，如有大型施工機(jī)械占地，有可能會堵塞緊急通道;地下管道復(fù)雜，部分管線年代久遠(yuǎn)或已老化，一旦破損會引起火災(zāi)爆炸等危險(xiǎn)。這些特點(diǎn)都要求在施工中應(yīng)該規(guī)范管理，引導(dǎo)指示標(biāo)記清晰，應(yīng)急措施完善。首先在管理方面，對每一位施工人員進(jìn)行安全教育與培訓(xùn)，建立起安全責(zé)任制。由于河道分布廣，雨水、污水管網(wǎng)遍布城市的每一條大街小巷，建立完善的應(yīng)急聯(lián)系方案和通信聯(lián)絡(luò)機(jī)制是十分必要的，以便緊急狀況發(fā)生時系統(tǒng)指揮。應(yīng)考慮做好應(yīng)急預(yù)案，并進(jìn)行防洪演練，確保應(yīng)急物資，人員，設(shè)備，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，立即啟動應(yīng)急措施。沿海地區(qū)天多變，因此還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注氣象預(yù)報(bào)，盡量與氣象部門取得聯(lián)系，及時獲取天氣變化信息，以便預(yù)先做好保護(hù)措施。
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