鹽田區(qū)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超標(biāo)準(zhǔn)洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及防御對(duì)策研究

劉嘉儀

(廣東河海工程咨詢有限公司深圳市分公司，廣東 深圳 518000)

城市三防工作是城市化建設(shè)的重要內(nèi)容之一，也是城市居民正常工作及生活的根本保障，對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。鹽田區(qū)位于深圳市東部，東起大鵬灣背仔角與大鵬新區(qū)相接，西至梧桐山與羅湖區(qū)相鄰，南連香港新界，北靠龍崗區(qū)、坪山區(qū)。受全球氣候變暖影響，近年來(lái)極端災(zāi)害性天氣呈增多趨勢(shì)，且由于地理原因，鹽田區(qū)地處低緯度濱海臺(tái)風(fēng)頻繁登陸地區(qū)，加之區(qū)域內(nèi)局部地勢(shì)低洼，遇到極端氣候城市易遭受超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)及超標(biāo)準(zhǔn)洪水侵襲，造成河道護(hù)岸坍塌、城市內(nèi)澇等。因此，城市三防安全問(wèn)題一直受到歷屆政府的高度重視。

為全面摸清鹽田區(qū)防洪排澇安全的風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，構(gòu)建安全可靠的防災(zāi)減災(zāi)體系，并為區(qū)域內(nèi)城市建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航，筆者通過(guò)歷史洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，識(shí)別出遭遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超標(biāo)準(zhǔn)洪水情況下鹽田區(qū)范圍內(nèi)的各類風(fēng)險(xiǎn)源，分析風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性及危害程度，明確風(fēng)險(xiǎn)分布，最終針對(duì)性地提出主要防御對(duì)策，以降低各類風(fēng)險(xiǎn)的危害程度，最大程度保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 歷史災(zāi)害情況

鹽田區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，夏季高溫多雨，受臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨影響頻繁，因而極易引起臺(tái)風(fēng)暴潮和洪澇災(zāi)害。根據(jù)市氣象局、市三防辦統(tǒng)計(jì)資料，深圳市1952—2015年共受洪、澇、潮災(zāi)害影響共計(jì)127次，合計(jì)192 d，年平均受災(zāi)次數(shù)2.7次，年平均受災(zāi)天數(shù)3 d，受災(zāi)次數(shù)和天數(shù)以2008年最高，達(dá)12次和13 d(分別見(jiàn)圖1和圖2)。根據(jù)64年洪、澇、潮災(zāi)害數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，洪澇災(zāi)害具有很強(qiáng)的季節(jié)性特點(diǎn)，受災(zāi)時(shí)間多集中在4—9月(183 d)，占總受災(zāi)天數(shù)95.31%，其中以6月份受災(zāi)天數(shù)(50 d)最多，占總受災(zāi)天數(shù)26.04%，其次為7月份(41 d)，占總受災(zāi)天數(shù)21.35%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，洪、澇、潮災(zāi)害造成深圳市經(jīng)濟(jì)損失約36億元，死亡170人，受傷401人，倒塌房屋22 324間。

圖1 1952—2015年深圳市洪澇災(zāi)害次數(shù)情況

圖2 1952—2015年深圳市洪澇災(zāi)害天數(shù)情況

2 評(píng)估過(guò)程和方法

2.1 評(píng)估過(guò)程

按照RISK MANAGEMENT(ISO 31000)和《風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南》(GB/T 24353—2009)

的基本規(guī)定，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的過(guò)程主要?jiǎng)澐譃椋猴L(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制等[2]。

2.2 評(píng)估方法

根據(jù)《自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方法》(MZ/T 031—2012)，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)由自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性和產(chǎn)生的后果來(lái)決定。以P代表自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性的分級(jí)，以C代表自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)事件產(chǎn)生的后果的分級(jí)，以R代表自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)R的分級(jí)由P和C的乘積決定[3]，見(jiàn)式(1)：

R=P×C

(1)

基于以上理論，本項(xiàng)目評(píng)估方法如下：(1)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。(2)風(fēng)險(xiǎn)分析。(3)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。(4)風(fēng)險(xiǎn)控制[4-5]。

3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)歷史洪澇災(zāi)害的分析總結(jié)，結(jié)合鹽田區(qū)水務(wù)設(shè)施的現(xiàn)狀能力，識(shí)別出鹽田區(qū)水務(wù)設(shè)施遭遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或超標(biāo)準(zhǔn)洪水情況下的風(fēng)險(xiǎn)源清單如表1。

表1 水務(wù)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)源清單

3.1 水庫(kù)潰壩

鹽田區(qū)水庫(kù)均為小型水庫(kù)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30～500 a一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500～5000 a一遇，小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固率達(dá)80%。上坪水庫(kù)、疊翠湖水庫(kù)下游人口密集、基礎(chǔ)設(shè)施完善，潰壩后果影響特別重大；紅花瀝水庫(kù)下游0.7 km處為三洲塘水庫(kù)，可能發(fā)生壩體連潰而造成嚴(yán)重后果。經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，上坪水庫(kù)、疊翠湖水庫(kù)、紅花瀝水庫(kù)潰壩風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“高”。

大水坑水庫(kù)溢洪道出口段連接三洲田水庫(kù)，若水庫(kù)發(fā)生潰壩，潰壩洪水將由潰口及溢洪道匯入三洲田水庫(kù)，經(jīng)三洲田水庫(kù)調(diào)蓄后，由三洲田溢洪道匯入碧嶺水，因此大水坑水庫(kù)被評(píng)為“低”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；望基湖水庫(kù)庫(kù)容較小，且報(bào)廢程序正在審批中，潰壩可能性及后果均處于低水平，因此也被評(píng)為“低”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；此外，躍進(jìn)水庫(kù)壩體下游堆土遠(yuǎn)超壩體穩(wěn)定及滲流所需厚度，水庫(kù)在遭遇1000一遇的極端降雨情況下，亦不會(huì)發(fā)生漫頂危險(xiǎn)，因此躍進(jìn)水庫(kù)也被評(píng)為“低”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。三洲田水庫(kù)下游為龍崗區(qū)和坪山區(qū)，潰壩后對(duì)鹽田區(qū)影響極小，但會(huì)對(duì)龍崗區(qū)和坪山區(qū)帶來(lái)不利影響，鑒于其獨(dú)特的地理位置，本評(píng)價(jià)未考慮三洲田水庫(kù)。除此之外，其余水庫(kù)經(jīng)逐一評(píng)估為“中”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

3.2 河道漫堤

鹽田區(qū)河道(含暗渠)共18條，大多為下切式河床，基本采用護(hù)岸形式，較難形成決堤事件。雖然區(qū)域內(nèi)河道決堤概率較低，但若堤防保護(hù)區(qū)地面高程低于洪水位，一旦發(fā)生河道漫堤，澇區(qū)將完全失去防洪工程保護(hù)而造成較大危害。鹽田河位于鹽田區(qū)鹽田街道，是鹽田區(qū)主要河流之一，經(jīng)過(guò)綜合治理后，鹽田河防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足50年一遇的規(guī)劃要求，但在遭遇極端天氣的情況下，仍有河道漫堤的可能性存在，因此河道漫堤的風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)定為“中”。采用100年一遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水建立一維水動(dòng)力模型進(jìn)行復(fù)核，結(jié)果顯示當(dāng)鹽田河遭遇100年一遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，沿河部分地區(qū)可能發(fā)生河水漫堤，部分區(qū)域淹沒(méi)深度達(dá)1.0 m。綜上所述，河道漫堤風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為“中”。

3.3 海堤漫堤

鹽田海堤全長(zhǎng)3 km，屬填海式海堤，可滿足100年一遇防潮水位加8級(jí)風(fēng)暴，海堤潰決發(fā)生的可能性較小。由于鹽田漁港碼頭和鹽田海鮮街一帶高程相對(duì)較低，海堤漫堤的風(fēng)險(xiǎn)可能性相對(duì)較大，風(fēng)險(xiǎn)可能性級(jí)別為“中”；鹽田港和大小梅沙海堤漫堤風(fēng)險(xiǎn)可能性為“低”。

綜合考慮鹽田區(qū)沿岸人口、經(jīng)濟(jì)等情況，一旦發(fā)生海堤漫堤，將嚴(yán)重影響鹽田港鄰近岸段港口物流設(shè)施和大、小梅沙岸段旅游設(shè)施等，因此上述岸段風(fēng)險(xiǎn)后果影響為“高”；鹽田漁港碼頭和鹽田海鮮街一帶風(fēng)險(xiǎn)后果影響為“中”。綜上所述，鹽田區(qū)海堤漫堤為“中”風(fēng)險(xiǎn)。鹽田區(qū)重點(diǎn)保護(hù)岸段為鹽田港鄰近岸段和大、小梅沙岸段，脆弱區(qū)為鹽田漁港碼頭。

3.4 城市內(nèi)澇

采用城市雨洪模型SWMM建立了城區(qū)的暴雨內(nèi)澇模型，針對(duì)不同暴雨重現(xiàn)期分別模擬了城市管網(wǎng)排水狀況和城區(qū)內(nèi)澇積水情況?；赟WMM的模擬結(jié)果，利用Mike軟件進(jìn)行地表漫流模擬，最終得出不同暴雨重現(xiàn)期下(2 a、5 a、10 a、20 a)的內(nèi)澇積水情況(見(jiàn)圖3)。結(jié)果顯示，不同重現(xiàn)期暴雨情況下，鹽田街道積水深度大于15 cm的面積由大至小依次排序?yàn)椋蝴}田街道>海山街道>梅沙街道>沙頭角街道。綜合考慮鹽田區(qū)各街道積水情況、位置及人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，鹽田街道風(fēng)險(xiǎn)后果影響為“高”，海山街道和梅沙街道風(fēng)險(xiǎn)后果影響為“中”，沙頭角街道風(fēng)險(xiǎn)后果影響為“低”。

圖3 不同重現(xiàn)期積水深度大于0.15 m分布情況

4 主要防御對(duì)策

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，為充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施的效益，最大限度地減緩災(zāi)害損失，提出主要防御對(duì)策如下：

(1)推進(jìn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，加大隱患排查力度：及時(shí)排查安全隱患，保證壩體穩(wěn)定與安全，加強(qiáng)對(duì)各水庫(kù)大壩、溢洪道、輸水涵管、閘門等主要建筑物的除險(xiǎn)加固和日常安全巡查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)和處理。同時(shí)繼續(xù)完善水庫(kù)相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，如水庫(kù)調(diào)度規(guī)程、大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案、水庫(kù)防汛應(yīng)急預(yù)案等，并備足防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急物資，加強(qiáng)搶險(xiǎn)隊(duì)伍建設(shè)，定期演練以應(yīng)對(duì)洪患發(fā)生。

(2)全面復(fù)核河道防洪能力，制定切實(shí)措施：河道是城市防洪的重要組成部分，為全面了解區(qū)域防洪現(xiàn)狀，應(yīng)及時(shí)開(kāi)展河道縱橫斷面測(cè)量，以便于復(fù)核河道現(xiàn)狀防洪能力，對(duì)于防洪能力未達(dá)標(biāo)的河段及時(shí)進(jìn)行綜合整治。同時(shí)，加大防洪工程投入，充分發(fā)揮既有工程效益。

(3)設(shè)立明顯海邊撤退指示，加強(qiáng)安全防范意識(shí)：針對(duì)海堤重點(diǎn)保護(hù)岸段，從加大三防宣傳力度、完善相關(guān)應(yīng)急預(yù)案體系、加強(qiáng)應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍的建設(shè)、完善應(yīng)急搶險(xiǎn)物資儲(chǔ)備等方面提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制能力，加強(qiáng)安全防范意識(shí)。另外，在脆 弱區(qū)設(shè)立撤退指示標(biāo)識(shí)，尤其是人口密集區(qū)，并結(jié)合交通道路及避難場(chǎng)所等編制避險(xiǎn)撤退圖譜。

(4)匯水小區(qū)整體“海綿化”改造，積水路段“擴(kuò)容調(diào)蓄”改造：對(duì)易澇積水點(diǎn)周邊小區(qū)的徑流出水量實(shí)行定量管控，以降低易澇點(diǎn)的積水風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)公共綠地進(jìn)行下凹綠地改造，非機(jī)動(dòng)車道進(jìn)行透水鋪裝改造，實(shí)現(xiàn)部分雨水下滲，從源頭上削減雨水徑流，降低小區(qū)雨水的出水流量。由于管網(wǎng)排水能力有限而導(dǎo)致雨水沿道路積聚的現(xiàn)象，擬通過(guò)擴(kuò)大道路的調(diào)蓄容積來(lái)提升道路本身的積水能力，當(dāng)積水深度大于道路邊沿時(shí)通過(guò)人行道透水表面下滲并存儲(chǔ)，從而減少路段積水量。

(5)加快三防信息化建設(shè)步伐，提高應(yīng)急響應(yīng)效率：建立規(guī)模合適的應(yīng)急指揮控制室兼視頻會(huì)議室，銜接上下級(jí)三防視頻會(huì)議線路，并為區(qū)三防辦工作人員設(shè)立業(yè)務(wù)辦公和指揮通聯(lián)設(shè)備，安裝運(yùn)行各類三防信息系統(tǒng)，并保持設(shè)施設(shè)備良好和通聯(lián)。

5 結(jié) 語(yǔ)

受所處特殊地理位置、極端災(zāi)害性天氣頻發(fā)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的影響，鹽田區(qū)三防安全管理歷來(lái)形勢(shì)嚴(yán)峻。通過(guò)收集深圳市三防安全風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的歷史信息等數(shù)據(jù)，全面識(shí)別了鹽田區(qū)在城市運(yùn)行過(guò)程中遭遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超標(biāo)準(zhǔn)洪水情況下，所面臨的4類風(fēng)險(xiǎn)源事件，即分別為水庫(kù)潰壩、河道漫堤、海堤漫堤和城市內(nèi)澇。根據(jù)識(shí)別出的各類風(fēng)險(xiǎn)源，分類進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)論制定出針對(duì)性的防御對(duì)策。實(shí)踐表明，評(píng)估結(jié)論及對(duì)策可為鹽田區(qū)相關(guān)部門應(yīng)急預(yù)案體系設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)，對(duì)預(yù)防和減少城市建設(shè)中面臨的自然災(zāi)害威脅具有積極意義。