本文摘要：摘要:以深圳市為例，通過分析其2013年1月-2019年7月的氣象災害預報數據，結果顯示深圳市暴雨和雷電災害比較頻繁，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季度主要以火災和暴雨為主。同時，結合深圳市
摘要:以深圳市為例，通過分析其2013年1月-2019年7月的氣象災害預報數據，結果顯示深圳市暴雨和雷電災害比較頻繁，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季度主要以火災和暴雨為主。同時，結合深圳市水環境綜合治理過程中的施工工序，提出工程中的災害防范重點。從氣象因素和人為因素出發，提出沿海城市水環境綜合治理工程中的災害風險防范應對措施。
關鍵詞:水環境;綜合治理;災害;防范措施;沿海城市
災害，是指能夠給人類或人類賴以生存的環境帶來破壞性影響的事物的總稱[1]。包括所有對自然生態環境、人類社會物質文明和精神文明建設，尤其是人類生命財產等引起危害的自然事件和社會事件。為了降低、控制和減輕自然災害的影響，國內外進行了大量的研究，我國自然災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，經過了長期的發展，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在災害成因、災害風險評估、災害預警體系建立、災后重建等方面[3-7]。
但是，目前工程建設和施工中對災害風險防范的研究很少。本研究主要以深圳市為例，對沿海城市河道水環境綜合整治過程中可能遇到的災害進行風險識別，探討城市高度建成區施工中應重點關注的災害風險防范問題，為城市高度建成區水環境施工中的災害防范能力提升提供策略。
1概述
深圳市城市河道水環境綜合治理以構建深圳人水協調的良性城市水環境生態系統為出發點，以城市水環境綜合整治關鍵技術為核心，構建城市水環境改善的技術平臺。由于地處沿海，工程涉及到的感潮河道較多，涉及的工程內容主要有雨污分流管網建設、管網清淤維修、河道清淤、補水、生態修復以及底泥處理等。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，氣候為亞熱帶海洋性氣候，夏季高溫多雨，自然災害頻繁，災害種類也較多[8]，因此在水環境綜合整治施工過程中應將災害防范作為重點之一來考慮，同時保證工程質量和施工人員安全。
1.1水文地質條件
由于地質變化，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。河流數目眾多，且干流短，河道分布廣泛是深圳市河道的主要特點[9]。深圳市地下水主要是在第四系土層中的孔隙潛水和風化基巖中的裂隙潛水。第四系土層中的孔隙潛的主要補給來源是來自于垂直補給的大氣降水和周邊的側向補給，以滲流和蒸發方式排泄。基巖中的裂隙潛水，由節理裂隙發育程度決定，因此根據節理裂隙發育程度的不同，其儲水能力和透水能力呈弱-中等狀態，主要補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、水位隨季節而明顯發生變化。
1.2城市高度建成區水環境綜合治理工程施工的特點
1.2.1施工范圍大，干擾因素多
城市高度建成區交通擁堵、人流密集，施工對周邊環境影響較大，工程進展過程中的變化因素多，干擾因素多。對于人為災害的防范要求較高。
1.2.2施工占用部分市政道路，交通疏導問題多
工程施工區域在城區，市政道路發達，人流和車流量較大，在進行雨污水管線施工過程中，會占用部分市政道路，易出現交通擁堵及事故。當發生緊急情況時，不利于人群疏散。
1.2.3施工范圍廣，地質條件有差異
工程涉及范圍廣，從海岸線到內陸，從河岸道路到居民、商業、工業小區以及農村，均有工程點位分布，這些地方的地質條件各不相同。
1.2.4工序工法多，涉及到的施工要點不同
城市河道水環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。如雨水和污水管網分流施工，重點是道路開挖和改造;河道清淤、補水、生態修復重點涉及河道內施工作業;管網清淤主要涉及到暗涵、暗箱作業。不同的施工程序對防災有不同的要求。
1.3深圳市氣象災害的種類與分布
本研究收集了2013年1月到2019年7月深圳市氣象局發布的預告數據，分析表明，深圳的主要氣象災害是大雨，冰雹，強風，大霧，高溫，寒冷，灰霾，火災，雷電和臺風。其中暴雨、雷電是深圳市的主要氣象災害，分別占災害總數的36.6%和26.6%。其次是大風和大霧，均占7.8%。對氣象災害預報的時間分布進行分析，結果顯示，大多數氣象災害預報發生在第二季度和第三季度，緊接著是是第一季度，第四季度氣象災害最少。
在總共的2334起氣象災害預報中，超過900起集中在第二季度和第三季度。再進一步對每個季度的氣象災害預報進行分析，結果顯示在第1季度，大霧是主要的氣象災害，占第1季度災害總數的38.3%;第2季度和第3季度，雷電和暴雨均占主導地位，兩者之和在第2和第3季度超過70%;在第4季度以火災為主，占27.3%，其次是暴雨，為15.3%。
2施工中的災害風險識別
按照本工程的特點分析，對施工中可能存在的安全風險———自然災害風險和人為災害風險進行風險識別，分類見圖3。自然災害帶來的風險包括氣象災害風險、地質災害風險以及水文災害風險。如臺風、暴雨、大風以及大霧等惡劣天氣對工程施工人員人身財產構成一定的危害;施工汛期未及時進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不均勻沉降，坍塌等情況，對周邊建(構)筑物、房屋、道路造成開裂、沉降存在一定的風險等。
人為災害主要指工程建設和管理的災害風險。施工方面如密閉空間作業風險，在管網修復工程中部分為人工進入密閉管道中對雜物、樹根等進行清理，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，可能出現氧氣不足，管道內施工可能出現事故;管理方面主要涉及營區駐地風險、施工現場入侵風險，同時由于工程子項比較多，作業人員生活區數量分散，且作業人員生活區在市區，有發生火災的風險，且會造成一定的社會惡劣影響。
3施工中應重點關注的災害防范問題
自然災害和人為災害一直是制約人類社會和經濟發展的重要因素[10-11]。施工中存在的風險主要有自然災害和人為災害兩大類，從源頭上對災害進行預防，是最基本的災害預防方法。因此在水環境治理中也應重點從以下幾方面入手進行災害風險控制。
3.1自然災害防范
對于地質災害來說，它的發生往往受到內部因素和外部因素的控制，內部因素主要有地質構造、地貌、地形、巖層特征、水文特點等，外部因素有氣象要素、人為要素。突發性地質災害主要是由氣象因素引起的，地質災害的主要原因之一就是高強度降雨[12]。對于水文災害，它是指因水體的運動變化而引起的災害[13]。
在中國，經常發生并可能造成更大破壞的水文災害主要包括干旱，洪水，熱帶風暴，海浪災害，泥石流等[14]。深圳地處沿海地區，雨季長且雨量充足，因此在水環境綜合治理中考慮的水文災害主要有洪水、熱帶風暴以及海浪災害，這些水文災害的原因與降雨和臺風等氣象因素密切相關。因而在水環境綜合治理工程中對自然災害防范應重點考慮氣象因素。根據本研究對深圳市氣象預報的分析，結果顯示深圳市氣象災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、排水措施應當作為考慮的重點。尤其在第二季度和第三季度的施工中，應重點考慮由于暴雨引起的河道洪水、邊坡垮塌、設備、材料沖毀以及材料受潮，同時還應當考慮輸電線路、天燃氣管道等管線破損引起的觸電和爆炸事故。
3.2人為災害防范
人為災害主要是指在施工過程中，由于人的行為、或操作不規范引起的[16]。人為災害防范在某種程度上是通過規范施工可以避免的。應從施工技術和工程管理兩方面來考慮。重點考慮在暗涵清淤過程中封閉空間內有毒有害氣體、氧氣不足，考慮在施工開挖過程中發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。
4針對自然災害的防范能力提升
4.1施工計劃制定
對于暴雨、雷電等自然災害以及由于氣象因素引起的地質災害和水文災害，應嚴密注意天氣變化，每天記錄天氣預報，及時掌握天氣變化。在施工安排時應當充分考慮沿海城市各個季節的氣象特點和施工特點，根據氣象分析結果，制定施工計劃，同時也要考慮不可預測事件發生時的臨時調整方案。在施工計劃中應趕在汛期來臨之前對施工場地和便道進行硬化，應根據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，在汛期來臨之前應預備充足的的水泵，以防由于降雨量過大，積水超過預期的排水量，從而形成場地內的澇漬。特別是對于河道清淤、安置生態浮床、放置水下森林、人工濕地培養等河道內作業而言，如無法避開汛期時，必須結合氣象預報和汛期特點，機動、合理安排和調整施工時間。
4.2材料安全保障
在汛期注意材料和設備的防潮保存和保管。河道內堆積的用語河道分流的防洪袋應堆放整齊，要充分考慮洪水泄流對防洪袋的影響。沿海地區入夏之后，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重，因此在使用這些材料之前，首先應對其隨即取樣并測定含水率，及時調整水泥砂漿配合比，保證施工質量。對于鋼質材料，應以防銹蝕為主。在汛期應考慮材料使用量，宜從儲料庫中多次少量取料，以防材料被雨水浸泡后浪費。
4.3技術安全保障
在施工中，為了應對汛期頻繁的降雨，可考慮結合新技術開展快速施工。在雨污管道分流建設中，遇到地質條件差、溝槽較深的地方，開挖時，須確保溝槽的安全。應在溝槽開挖中，加強溝槽支撐結構的監測，發現變形過大，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力，減緩基坑支護結構變形速率。全面檢查溝槽排水系統，及時疏通，如有必要應補增排水設施，保證排水正常。
5針對人為災害的防范能力提升
城市高度建成區人口密度較大，道路密集，發生緊急事件時，快速疏散比較困難;巷道緊湊，如有大型施工機械占地，有可能會堵塞緊急通道;地下管道復雜，部分管線年代久遠或已老化，一旦破損會引起火災爆炸等危險。這些特點都要求在施工中應該規范管理，引導指示標記清晰，應急措施完善。首先在管理方面，對每一位施工人員進行安全教育與培訓，建立起安全責任制。由于河道分布廣，雨水、污水管網遍布城市的每一條大街小巷，建立完善的應急聯系方案和通信聯絡機制是十分必要的，以便緊急狀況發生時系統指揮。應考慮做好應急預案，并進行防洪演練，確保應急物資，人員，設備，發現險情，立即啟動應急措施。沿海地區天多變，因此還應重點關注氣象預報，盡量與氣象部門取得聯系，及時獲取天氣變化信息，以便預先做好保護措施。
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