風(fēng)暴潮災(zāi)害對(duì)天津市濱海新區(qū)影響及防御對(duì)策探討

邵繼彭，張民升，李鳳湖，李磊，陳海峰

風(fēng)暴潮災(zāi)害對(duì)天津市濱海新區(qū)影響及防御對(duì)策探討

邵繼彭1，張民升2，李鳳湖2，李磊2，陳海峰2

（1.天津市海堤管理處，天津300450；2.天津市永定河管理處，天津300131）

天津市濱海新區(qū)位于渤海灣的中心位置，針對(duì)渤海灣海洋災(zāi)害的特點(diǎn)特別是風(fēng)暴潮對(duì)濱海新區(qū)產(chǎn)生的災(zāi)害損失影響以及存在的問(wèn)題，提出防潮工程措施與非工程措施并舉的對(duì)策，以提高整體防潮水平、保障濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

風(fēng)暴潮；防御；濱海新區(qū)

1 渤海灣海洋災(zāi)害的特點(diǎn)

渤海灣是我國(guó)沿海遭受海洋災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)之一，災(zāi)害種類(lèi)繁多，危害嚴(yán)重，尤其是風(fēng)暴潮及海冰發(fā)生的頻率最高、危害最大。十幾年來(lái)，因風(fēng)暴潮、海冰等海洋災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它災(zāi)害，其中3次風(fēng)暴潮災(zāi)就造成損失達(dá)15億元，僅2003年10月11日由于強(qiáng)冷空氣形成的風(fēng)暴潮造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)5.84億元。風(fēng)暴潮和海冰災(zāi)害是危及渤海灣安全的重要因素。

凡是有臺(tái)風(fēng)影響的海洋國(guó)家、沿海地區(qū)均有臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮發(fā)生。風(fēng)暴潮是由于受熱帶氣旋（主要包括臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和熱帶風(fēng)暴）或溫帶氣旋（寒潮）等災(zāi)害性天氣系統(tǒng)引起的海面異常升高現(xiàn)象。按誘發(fā)風(fēng)暴潮的天氣系統(tǒng)特征來(lái)分類(lèi)，風(fēng)暴潮通常分為由臺(tái)風(fēng)引起的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮和由溫帶氣旋引起的溫帶風(fēng)暴潮2大類(lèi)。臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮多見(jiàn)于夏秋季節(jié)，其特點(diǎn)是來(lái)勢(shì)猛、速度快、強(qiáng)度大、破壞力強(qiáng)。溫帶風(fēng)暴潮多發(fā)生于春秋季節(jié)，夏季也有時(shí)發(fā)生，其特點(diǎn)是增水過(guò)程比較平緩、增水高度低于臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮。

在春秋季節(jié)，我國(guó)渤海和黃海北部是冷暖空氣頻繁交匯的地方，冬季頻繁受到冷空氣和寒潮大風(fēng)侵襲，一年四季都有可能發(fā)生風(fēng)暴潮，風(fēng)暴潮災(zāi)害已經(jīng)成為影響社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。渤、黃海沿岸由于處在高緯度地區(qū)，以溫帶風(fēng)暴潮災(zāi)害為主，偶有臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生。成災(zāi)率較高、災(zāi)害較嚴(yán)重的岸段主要集中在渤海灣至萊州灣沿岸。

2 濱海新區(qū)面臨風(fēng)暴潮威脅的風(fēng)險(xiǎn)加劇

濱海新區(qū)位于渤海灣西岸，由于沿海地勢(shì)平坦，歷史上曾多次受到風(fēng)暴潮侵襲，給天津市帶來(lái)災(zāi)害并造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)天津市水利志記載，明景泰元年（1450年）到1990年，渤海西部共發(fā)生風(fēng)暴潮災(zāi)67次，其中清咸豐十年（1860年）到1985年共26次。根據(jù)氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，自1985年以來(lái)共發(fā)生了16次由臺(tái)風(fēng)和溫帶氣旋影響產(chǎn)生的較嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害。其中，1992年9月1日，潮位5.98 m，達(dá)到超紅色預(yù)警水平，造成多區(qū)域淹泡嚴(yán)重，民房倒塌，學(xué)校停課，廠礦停工，養(yǎng)殖業(yè)、鹽業(yè)全線崩潰，直接經(jīng)濟(jì)損失約4億元，是新中國(guó)成立以來(lái)天津沿海地區(qū)最嚴(yán)重的潮災(zāi)。

天津沿海塘沽海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站的潮汐資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：1991—2010年，天津沿海平均每年發(fā)生近10 d的100 cm以上的增水過(guò)程，最高潮位和平均潮位最高且最大增水值多出現(xiàn)在夏秋兩季，超過(guò)100 cm的增水天數(shù)多集中在春季和秋冬季，造成災(zāi)害損失的風(fēng)暴潮發(fā)生在7—8月份次數(shù)最多，占近1/2。據(jù)近30 a的資料統(tǒng)計(jì)，僅2和4月沒(méi)有風(fēng)暴潮發(fā)生記錄。

隨著濱海新區(qū)開(kāi)發(fā)開(kāi)放列入國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，天津港區(qū)、中心漁港、臨港工業(yè)區(qū)及南港工業(yè)區(qū)等多個(gè)功能區(qū)建設(shè)勢(shì)頭迅猛，重點(diǎn)項(xiàng)目相繼落戶。2014年，濱海新區(qū)生產(chǎn)總值完成8 760億元，比上年增長(zhǎng)15.5%左右；規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值16 600億元；財(cái)政收入1 028億元；全社會(huì)固定資產(chǎn)投資5 780億元，增長(zhǎng)15.1%；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入35 680元，人均純收入增長(zhǎng)9.3%。濱海新區(qū)已經(jīng)發(fā)展成為高端產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)、科技創(chuàng)新的領(lǐng)航區(qū)、生態(tài)文明的示范區(qū)、改革開(kāi)放的先行區(qū)，并已經(jīng)進(jìn)入全面開(kāi)發(fā)開(kāi)放的新階段。

隨著濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和圍海造陸形成的沿海各功能區(qū)引進(jìn)項(xiàng)目的逐步落地推進(jìn)，保護(hù)濱海新區(qū)防潮安全的海堤將起到無(wú)可替代的重要作用。逐年建成的天津沿海防潮工程設(shè)施是抵御風(fēng)暴潮的唯一屏障，它的安全可靠性及實(shí)際防御能力直接關(guān)系到濱海新區(qū)的防潮安全。

3 天津市海堤防潮設(shè)施現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

天津市現(xiàn)狀海堤北起河北省澗河口，經(jīng)濱海新區(qū)（漢沽、塘沽、大港），南至大港滄浪渠入?？诒钡?，全長(zhǎng)139.62 km。其中，獨(dú)流減河左堤至永定新河右堤65.57 km海堤是城市防洪圈的重要組成部分。1997—2006年，按照一般段20 a一遇、重點(diǎn)段50 a一遇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)海堤進(jìn)行全面加固治理，其結(jié)構(gòu)型式多為重力式漿砌石擋土墻、漿砌石護(hù)坡、聯(lián)鎖板護(hù)砌等。2006年達(dá)到全線封閉，成功抵御了風(fēng)暴潮侵襲。近年來(lái)，濱海新區(qū)作為北方經(jīng)濟(jì)中心及國(guó)家自貿(mào)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)，其經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略意義更加重要。目前，北疆電廠、濱海信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新園、中心漁港、濱海旅游區(qū)、天津港區(qū)、臨港工業(yè)區(qū)和臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)等多個(gè)功能區(qū)涉及圍海造陸工程，各項(xiàng)目按照專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃實(shí)施建設(shè)，形成了部分新岸線，整個(gè)濱海新區(qū)防潮前沿向外海推移?，F(xiàn)狀139.62 km海堤有88.48 km位于功能區(qū)規(guī)劃范圍內(nèi)，正在建設(shè)的填海工程已占用海堤57.84km。各項(xiàng)目都為國(guó)家或市級(jí)重點(diǎn)工程，工期緊、任務(wù)重，加之外圍填海延伸到海里幾公里甚至十幾公里，全部形成陸域。

天津市現(xiàn)狀海堤標(biāo)準(zhǔn)偏低，已不能滿足新開(kāi)發(fā)圍海造陸功能區(qū)的防潮需要。海堤現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20～50 a一遇，一些已治理工程經(jīng)過(guò)10、20 a的風(fēng)暴潮侵蝕和運(yùn)行，加之地面沉降（濱海新區(qū)地面沉降10 a下降了30 cm），導(dǎo)致海堤高程下降、破損嚴(yán)重和防潮能力大幅衰減。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海堤建設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50 a一遇的有67.17 km、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)20 a一遇的有43.87 km，由于地面沉降等諸多原因影響，現(xiàn)狀海堤大部分已達(dá)不到原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，海堤結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)砌體疏松、塊石脫落、反濾層被淘空、穿堤建筑物淤積嚴(yán)重、連鎖板整體塌陷、前坡拋石被風(fēng)浪帶走消失殆盡等現(xiàn)象。有些工程堤段外表砌石完好，混凝土貼面完整，但內(nèi)部勾縫砂漿已呈粉狀，整體結(jié)構(gòu)松散，已經(jīng)不具備防御能力。雖然每年投入費(fèi)用維修加固，由于破損程度逐年增加，每年維修費(fèi)用杯水車(chē)薪，導(dǎo)致海堤整體防御能力呈逐年快速下降趨勢(shì)。

按照天津市政府于2013年1月30日下達(dá)的《天津市人民政府關(guān)于天津市濱海新區(qū)防潮規(guī)劃（2011—2020年）的批復(fù)》（津政函〔2013〕12號(hào)）規(guī)定，天津市濱海新區(qū)防潮海堤分13個(gè)區(qū)段共254.4 km，到2020年將達(dá)到100～200 a一遇標(biāo)準(zhǔn)。目前，天津分期實(shí)施了現(xiàn)狀海堤外圍部分防潮堤建設(shè)，其中200 a一遇標(biāo)準(zhǔn)海堤長(zhǎng)度約3 km，集中在南港工業(yè)區(qū)東部，高標(biāo)準(zhǔn)堤防與現(xiàn)狀50 a一遇堤防并未做好有效銜接，破壞了防潮堤的整體性，存在諸多防潮薄弱環(huán)節(jié)，局部起不到御潮效果。一旦遭遇風(fēng)暴潮，前期的建設(shè)成果將遭到嚴(yán)重破壞。

現(xiàn)狀防潮工程標(biāo)準(zhǔn)偏低且隨著地面沉降形成多個(gè)險(xiǎn)工段，導(dǎo)致其防潮能力進(jìn)一步下降。濱海新區(qū)各功能區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)填海造陸較多，但對(duì)防潮形勢(shì)重視不夠，造成建設(shè)項(xiàng)目與海堤交叉，或拆除或占用部分海堤，或占用防潮搶險(xiǎn)通道，甚至損壞防浪墻、破壞堤頂路面。

從海堤防潮減災(zāi)角度分析，對(duì)風(fēng)暴潮準(zhǔn)確預(yù)報(bào)極為重要。然而，目前天津的技術(shù)水平還不能對(duì)風(fēng)暴潮開(kāi)展準(zhǔn)確及時(shí)的預(yù)報(bào)，防潮信息采集傳遞手段單一；防潮搶險(xiǎn)預(yù)案實(shí)用性、針對(duì)性、可操作性不強(qiáng)，并且未經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)；防潮搶險(xiǎn)技術(shù)水平不高，實(shí)際應(yīng)用能力有待提升；防潮物資適合性應(yīng)進(jìn)一步完善；防潮搶險(xiǎn)隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)性不強(qiáng)，實(shí)戰(zhàn)能力有待提高。

4 提高整體防潮安全的建議

4.1 加大建設(shè)力度，盡快落實(shí)防潮規(guī)劃

按照防潮規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，加大建設(shè)力度，按年度分階段完成當(dāng)年計(jì)劃。其中，各經(jīng)濟(jì)功能區(qū)按規(guī)劃采取不同方式完成各自防潮堤的建設(shè)計(jì)劃，水務(wù)部門(mén)通過(guò)各種模式爭(zhēng)取資金完成公益段的建設(shè)，力爭(zhēng)到2020年全部完成防潮規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)海堤全線封閉，以保障濱海新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

4.2 采用多種建設(shè)模式，共同保障區(qū)域安全

各經(jīng)濟(jì)功能區(qū)圍海造陸或相應(yīng)項(xiàng)目必須做到防潮設(shè)施建設(shè)“三同時(shí)”（同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用），以保證開(kāi)發(fā)區(qū)域安全。采取多元投資模式，吸引社會(huì)資金。如，南港工業(yè)區(qū)防潮堤建設(shè)采取國(guó)家投入引導(dǎo)、工業(yè)區(qū)資金匹配模式，建成200 a一遇東防潮海堤8 km；濱海旅游區(qū)自主投資修建了50 a一遇東部、南部防潮堤，現(xiàn)已封閉；北疆電廠按規(guī)劃要求，在20 a一遇的所屬區(qū)段規(guī)劃堤線上加高修建了200 a一遇的防潮海堤。

4.3 打造特色景觀，提升區(qū)域環(huán)境水平

根據(jù)不同的規(guī)劃功能區(qū)段和不同的地理地形位置，建設(shè)不同型式的海堤，結(jié)合社會(huì)發(fā)展的需要，建設(shè)生態(tài)海堤、綠色海堤、景觀海堤，打造具有海濱特色的海堤景觀一條線，打造國(guó)家首條濱海特色的水利風(fēng)景區(qū)。生態(tài)城旅游區(qū)沿海堤建設(shè)海堤公園、遺鷗公園，有效提升了該區(qū)域的環(huán)境水平，同時(shí)美化了海堤周?chē)沫h(huán)境。

4.4 實(shí)行統(tǒng)一管理，明確管理保護(hù)范圍

天津市水行政主管部門(mén)負(fù)責(zé)海堤工程的規(guī)劃審批、宏觀監(jiān)督管理及公益海堤工程的統(tǒng)一管理，各專(zhuān)用單位負(fù)責(zé)專(zhuān)用海堤工程的建設(shè)、維護(hù)和管理并承擔(dān)防潮責(zé)任。同時(shí)，應(yīng)積極探索多種管理模式，如委托管理、管養(yǎng)分離等模式，有利于海堤工程的管理和防潮水平的提高。

依據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》《中華人民共和國(guó)水法》《天津市河道管理?xiàng)l例》《天津市海堤管理辦法》《海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范》《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》《天津市水務(wù)工程管理設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)》等，明確海堤管理范圍除堤身占用地外，還包括海堤迎水坡腳、背水坡腳以外各30 m；海堤安全保護(hù)范圍為管理范圍的外緣線向外各延伸30 m，并作出明確的界樁標(biāo)志。為滿足海堤工程運(yùn)行管理的需要，必須設(shè)置管理設(shè)施，包括觀測(cè)設(shè)施、交通設(shè)施、通信設(shè)施、管理用房及各類(lèi)標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌等，并與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收投入使用，爭(zhēng)取全線海堤確權(quán)劃界。

4.5 加強(qiáng)法規(guī)建設(shè)，完善管理制度

天津市應(yīng)制訂頒布海堤防潮地方性法規(guī)，做到有法可依、有法可循，規(guī)范海堤建設(shè)與管理程序，以法律的形式規(guī)定各相關(guān)單位的防潮責(zé)任；重新修訂地方性政府規(guī)章和行政性文件，根據(jù)近年實(shí)際情況的變化調(diào)整有關(guān)海堤管理辦法、防潮工程建設(shè)管理辦法等內(nèi)容，使之更有利海堤防潮工程建設(shè)和管理；提高水政執(zhí)法水平和力度，對(duì)涉堤的事項(xiàng)嚴(yán)格履行法律程序，依法辦事。同時(shí)，對(duì)損壞破壞海堤的行為，要實(shí)行嚴(yán)厲的懲罰措施，利用“三位一體”和“多位一體”的執(zhí)法模式，聯(lián)合公安、水政、綜合執(zhí)法、邊防、工管等部門(mén)一起行動(dòng)，維護(hù)海堤防潮的安全。

4.6 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)

建設(shè)水文潮位觀測(cè)設(shè)施，實(shí)時(shí)掌握潮情變化情況，在預(yù)警響應(yīng)期間為領(lǐng)導(dǎo)決策提供及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)；安裝布設(shè)觀測(cè)基點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)，包括堤身垂直、水平位移觀測(cè)，堤身浸潤(rùn)線和滲透壓力觀測(cè)，堤身裂縫、變形和表面侵蝕的監(jiān)測(cè)。定期進(jìn)行觀測(cè)，掌握海堤防潮設(shè)施變化情況。針對(duì)濱海地區(qū)沉降速率較大、海堤高程逐年下降的實(shí)際，應(yīng)了解掌握薄弱堤段，及時(shí)進(jìn)行維修、加固、提升改造，一定年限后應(yīng)進(jìn)行海堤安全鑒定。

4.7 開(kāi)展信息化建設(shè)，提高數(shù)字化水平

實(shí)施數(shù)字化海堤的建設(shè)，與專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)合作，利用海洋、氣象部門(mén)的相關(guān)資料制作與潮位、雨量、周?chē)h(huán)境相適應(yīng)的全景海堤，并實(shí)時(shí)更新。建設(shè)防潮信息化工作網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、硬件平臺(tái)，建立防潮信息查詢系統(tǒng)、防潮預(yù)警系統(tǒng)、應(yīng)急會(huì)商系統(tǒng)。利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算建設(shè)高水平的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、水情工情災(zāi)情數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.8 完善防潮預(yù)案，加強(qiáng)隊(duì)伍演練

根據(jù)防汛、防潮規(guī)則，依據(jù)防汛抗旱指揮部的要求，編制防潮預(yù)案，做到組織、隊(duì)伍、物資、預(yù)案、措施全面落實(shí)。做好防潮檢查、監(jiān)測(cè)預(yù)警、搶險(xiǎn)救災(zāi)等工作，使預(yù)案具有針對(duì)性、可操作性、實(shí)用性，每年根據(jù)實(shí)際變化修訂完善防潮預(yù)案。汛前組織隊(duì)伍進(jìn)行培訓(xùn)和演練，掌握防潮知識(shí)和特性，熟練操作防潮用具，熟悉現(xiàn)場(chǎng)地形和交通路線。組織適當(dāng)規(guī)模的防潮演練，用以檢驗(yàn)預(yù)警、指揮調(diào)度、搶險(xiǎn)救災(zāi)環(huán)節(jié)的適應(yīng)性，提高應(yīng)急響應(yīng)水平，為實(shí)戰(zhàn)提供充分的準(zhǔn)備。

5 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)暴潮受天文、氣象因素影響較大，近年極端天氣、惡劣天氣發(fā)生頻率較高。濱海新區(qū)地處渤海灣似喇叭口頂點(diǎn)，為淺海大陸架，極易形成風(fēng)暴潮。為防止風(fēng)暴潮等海洋性災(zāi)害對(duì)濱海新區(qū)的影響，應(yīng)盡快實(shí)施天津市濱海新區(qū)防潮規(guī)劃，實(shí)施功能區(qū)的專(zhuān)用段、社會(huì)區(qū)域的公益段同時(shí)建設(shè)，爭(zhēng)取在2020年內(nèi)完成并形成全線封閉，為濱海新區(qū)開(kāi)發(fā)開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供較安全海洋環(huán)境，以減少風(fēng)暴潮造成的影響和損失。

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TV871；TV877

C

1004-7328（2017）03-0027-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.008

2017—01—12

邵繼彭（1965—），男，高級(jí)工程師，主要從事水利工程管理工作。