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國際視野下大型城市洪澇災害防范應對啟示
——以英國倫敦為例

2023-02-02 14:51宮怡旭
現代職業安全 2023年12期
關鍵詞:閘壩防洪倫敦

宮怡旭

(北京市應急管理科學技術研究院 北京 101117)

0 引言

在全球突發極端氣候變化大環境下,隨著世界各地城市化進程的不斷加快,洪水對人口稠密地區的影響越來越明顯,且受人類活動及自然因素的共同影響,近年來,大型城市遭遇極端暴雨洪澇災害的頻次呈增長趨勢,造成了重大人員傷亡和財產損失。據不完全統計,僅2023 年1 月至9 月期間,澳大利亞、新西蘭、意大利、西班牙、英國、希臘、韓國、利比亞、中國等國家都遭遇了不同程度的洪澇災害,對其國家整體水文生態系統及人民的生命財產帶來不可估量的破壞和損失。面對洪水危險,各國政府和相關部門都積極采取了防范應對措施。他山之石,可以攻玉。本文主要通過文獻調研,對英國倫敦洪澇災害應急管理組織體系及洪澇災害防范應對措施進行總結提煉,并結合我國國情,提出可為我國大型城市防洪排澇提供借鑒的啟示。

1 倫敦氣候條件及地理環境

倫敦是英國的首都,位于溫帶海洋性氣候帶,氣候溫和多雨,降水分布較為均勻;城市總面積約1 600 km2,人口總數約6 846 萬人。該城市位于英格蘭東南部泰晤士河口洪泛平原區,受到來自上游河流徑流匯聚、海水倒灌、極端暴雨等多重災害疊加威脅,在歷史上曾經多次遭遇洪水襲擊。其重要歷史建筑物及關鍵性基礎設施大多依河而建,建筑物地表環境主要以黏土及其他較難滲透水的土壤材質為主,曾經作為地表排水通道的河流也因城市發展需要被逐漸改成暗渠,與城市內外部完善的地下管網排水系統及防洪工程相接,形成良好的城市雨洪行泄通道。一旦遇到極端強降雨天氣,可通過重力片狀閥網絡排水系統、泰晤士深邃管道(Thames Tideway Tunnel,TTT)工程系統、泵站及其他防洪排澇工程將雨水排入泰晤士河內,緩解城市行洪排澇壓力[2-3]。

2 倫敦城市洪澇災害應急管理組織體系概述

在英國,城市洪澇災害應急管理主要分為國家和地方兩個層級,國家層面上,主要有三個部門負責災害應急管理:一是國家安全委員會(NSC),負責指導和審定全國整體自然災害應急規劃,并提供相關政策支持;二是國民緊急事務委員會(CCC),負責在災害發生時協調各級政府、跨部門間的業務溝通與信息互通;三是國民緊急事務部秘書處(CCS),負責全面評估災害風險、制定和審議災害應急計劃、災害救援方案及恢復重建指導意見等文件,為上級決策提供技術支持。地方層面上,主要是由地方政府負責審定所管轄區內地方自然災害應急規劃,處理未波及到全國范圍的、一般性的自然災害事件。

倫敦屬于地方層級,包含1 個大倫敦地區和32個其他區(如郡、教區、鎮等區域),因其政治地位的特殊性,每個區都是一個獨立的自治區,由倫敦市市政府綜合管理。倫敦市政府牽頭組建應急規劃機構,建立“金、銀、銅”三級自然災害應急管理機制,金層級由專門政府人員組成,負責制定全市的自然災害應急規劃,指導重大防洪排澇工程建設、組織洪澇災害風險評估,監督各自治區環境處、區域洪澇及海岸委員會、排水委員會等相關職能部門對日常氣象水文數據監測、防洪排澇預案制定、泰晤士河防洪閘壩運行等工作的落實情況;銀層級主要由各自治區管理人員組成,主要對金層制定的應急規劃及其他洪澇災害防范任務進行細化分工,解決“如何做、由誰做”的問題;銅級由區內各個鎮、社區管理人員組成,主要落實銀級的任務,如組織民眾參與應急避險技能培訓、對基礎公共設施進行隱患排查等[4-5]。

3 倫敦城市洪澇災害防范應對措施

通過文獻調研,倫敦城市洪澇災害防范應對措施,主要可以分為以下四種。

3.1 預防型措施

預防型洪澇災害防范應對措施主要是從城市總體空間規劃及土地利用方面進行適當調整,將整個城市按照發生洪澇災害的可能性和危險性劃分為四個區域,1 區為低概率洪澇災害發生區,即常年不論降雨大小,不出現或很少出現災情險情的區域;4 區為高風險洪泛區,即只要發生風暴潮、暴雨等強對流天氣,就一定會出現洪澇災情的區域;3 區、2 區依次為較高概率和一般概率洪澇災害發生區,所發生的災情險情與4 區相比依次減弱[6-7]。為提前預防洪澇災害對城市居民人身安全及經濟財產造成的威脅和損失,由市長牽頭,與環境處、社區及社會其他各個組織進行協商合作,提前將高風險洪泛區內的產業移出到安全區域,對于不得不在洪泛區開發的產業項目,則必須采取最高防洪標準進行建設和管理,并制定專項應急預案,預先儲備應急物資,與周邊救援力量密切聯系,盡可能降低洪澇沖擊的風險并有利于災后快速恢復。

3.2 抵擋型措施

抵擋型洪澇災害防范應對措施主要包括泰晤士河防潮閘、防洪堤壩、防洪阻擋墻等水利工程,目的在于通過最直接的方式,將洪水和城市運行生活區隔離開,降低城市洪澇災害發生的風險。受地理位置因素影響,倫敦抵擋型防洪措施主要依靠泰晤士河口防洪工程,其主要涵蓋巴金河水閘壩(Barking Creek Barrier)、佛賓豪斯水閘壩(Fobbing Horse Barrier)、北海文水閘壩(East Haven Barrier)、本福力特水閘壩(Benfleet Barrier)、緹勃利防洪閘門(Tilbury Floodgate)、達特福德河水閘壩(Dartford Creek Barrier)、KGV 碼頭防洪閘門(KGV Dock Floodgate)及泰晤士河防潮閘壩(Thames Barrier)等44 個主要防洪閘壩與閘門,其間還有700 余個小型可移動工程結構[8-9]。該工程的設計理念是直到2030 年前,可以保護倫敦抵擋千年一遇的風暴潮和暴雨洪水沖擊,減少水漫堤壩造成城市內澇的風險。此外,倫敦各自治區環境處、區域洪澇及海岸委員會、區排水委員會等職能部門會不定期對其管理范圍內的防洪水利工程設備設施安全運行情況進行巡查排查,并在洪水來臨時進行科學調度,確保城市平穩抵御洪澇災害的侵襲。

3.3 緩沖型措施

緩沖型洪澇災害防范應對措施主要是依據倫敦城市現有的河道沿海洪水風險圖、城市內澇風險圖以及水庫閘壩洪水風險圖,通過地下排水管網、截留、蓄滯等方式緩解洪水對城市造成的災害性影響。除了現有的維多利亞時期雨污合流制下水道排水系統外,泰晤士深邃管道工程系統(TTT)和可持續排水系統(Sustainable Drainage Systems,SuDS)在防洪排澇中發揮著重要作用[10-12]。利用TTT 工程可將生活污水和雨水中的異物垃圾進行分離攔截,使雨水直接分流入泰晤士河,污水先輸入到貝克頓污水處理廠(Beckton Sewage Treatment Works)進行處理再排進河中,在緩解城市內澇的同時,也減少了對泰晤士河的水體污染。SuDS 系統是通過科學的設計,利用下凹式綠地、雨水蓄滯塘、植物草溝、城市公園綠地等模擬雨水徑流排放的自然方式,完善城市地表的滲、排功能,提高下滲雨水的能力進而減緩流速,改善城市水文環境,提高城市因洪澇災害造成損失的后期恢復力。

3.4 響應型措施

響應型洪澇災害防范應對措施主要包括利用洪水監測預警預報、自然語言處理災情數據挖掘等技術手段,對洪澇災害應急救援提供支持。倫敦非常重視高科技成果在洪澇災害防范應對中的作用,俄塊爾德(Aquaread)公司研發的LeveLine-EWS 防水災遠程報警系統可通過對水情、雨情的24 小時不間斷監控,獲取降雨量及水文等信息,并結合城市歷史災情數據,預判出城市排水系統工程的負荷和處理能力,為城市洪澇災害應對提供科學決策;奧潤格(FOHRINGER PERT CO.)團隊研發了一款基于志愿者地理信息(Volunteered Geographic Information,VGI)數據平臺的BERT 語言處理模型系統,該系統不僅可以高度識別并挖掘出洪澇災害下常用語種(僅針對英國本土語系)的災害感知語言文本信息,同時還能利用地理語義嵌入算法,將受災區的積水位置、受災范圍等災情進行預估,并形成包含氣象、雨洪相關信息的可視化地圖,為當地消防、警察及非政府救援組織提供技參考;該系統已經被小范圍試運行到當地的應急救援工作中,在一定程度上提高了當地的救災響應速度[13]。

4 對我國大型城市洪澇災害防范應對的啟示

近幾年,受“莫蘭蒂”“山竹”“利奇馬”“煙花”“杜蘇芮”等臺風的影響,我國廈門、廣州、上海、鄭州、北京等部分大型城市遭遇到極端暴雨內澇和流域洪水疊加的洪澇災害,致使城區地面塌陷、道路被堵、農田被淹……,無數家庭受災,造成人員傷亡和財產損失不可估量。因此,通過對英國倫敦城市洪澇災害應急管理組織體系及防范應對措施的梳理和研究,主要有以下五方面啟示。

4.1 提前防范是降低大型城市洪澇災害影響的核心

“寧可十防九空,不可萬一失防”。在汛期來臨前,緊密圍繞水利工程、深基坑工程、高堆土工程、涉山涉河涉湖工程、危舊房屋、低洼院落、道路積水、山洪地災隱患、地下空間、軌道交通、險村險戶等重點工程或區域,采取拉網式排查、清單式整改等方式摸排防汛隱患并及時監督整改[14]。同時,可借鑒倫敦預防型措施中提前將高風險洪泛區內的產業移出到安全區域的方式,將易發生洪災區域的居民提前轉移到安全地帶避險,并對其提供基本生活安置、健康隔離等公共基礎設施,保證城市社會安全平穩。

4.2 科學調度是做好大型城市洪澇災害抵御的先決條件

河道堤防、閘壩、蓄滯洪區、水庫等流域防洪工程體系是抵御洪澇災害威脅、保障流域防洪安全的第一道防線,關乎城市安全發展和人民群眾生命財產安全。因此,在防洪排澇方面,應充分發揮水利工程攔、分、蓄、滯、排綜合作用,就如倫敦泰晤士河口防洪工程體系一樣,實行系統調度和流域管理,做好科學分析研判。同時,加強水庫安全管理,推動病險水庫的除險加固,科學分析來水情況,提前采取預泄、騰庫等措施。及時匯總洪水調度、泄洪保障情況,全面及時掌握雨、水、工情信息,為調度指揮提供重要決策參考。

4.3 內澇防治是解決大型城市洪澇災害的重要抓手

根據不同城市的發展規劃,推進城區地下深層排水隧道工程規劃及雨污合流制溢流調蓄設施的改造工程,持續開展積水點治理;可借鑒倫敦泰晤士深邃管道工程系統的運行方式,將生活污水和雨水中的異物垃圾進行分離攔截,將污水處理好后再排入河道中。此外,圍繞城市排澇薄弱環節,深入研究下凹式立交橋雨水泵站、地鐵、人防工程、地下室、地下通道、鐵路下穿橋涵等基礎排水設施全覆蓋建設,推動城市重要節點防澇工程能力的提升[15]。

4.4 預報預警是大型城市洪澇災害防御的關鍵步驟

精準超期的預報、快速直達的預警、主動防御、關口前移,是及時有效防范化解城市洪澇風險的基礎支撐??山梃b倫敦俄塊爾德(Aquaread)公司研發的防水災遠程報警系統的預警預報功能,提升雨情水情監測預報預警能力,滾動開展洪水、山洪、內澇預報分析。此外,科學布局建設水文監測站網,形成氣象衛星和測雨雷達、雨量站、水文站組成的雨水情監測“三道防線”,建設互為備份補充的數據傳輸信道,同步提升水文監測自身防護能力。同時,充分利用手機客戶端、短信、微博、微信、廣播、電視、電子顯示屏等渠道,用“看得明白、聽得懂、用得上”的語言文字,及時發布天氣預警信息和安全提示信息,增強信息的針對性、直白性、時效性和覆蓋面。

4.5 凝聚合力是做好大型城市洪澇災害救援的有力舉措

洪澇災害發生后,應急救援工作需要軍地、區域、社會等多元主體協同參與。不同城市可根據災情實際情況,動態調整消防救援隊、武警部隊、排水應急搶險隊伍、社會應急志愿者隊伍等應急救援搶險力量的布防安排,提升突發險情及時搶險處置的靈活性。同時,加強空中救援、水域救援等專業性搶險救援隊伍的值守備勤力度,確保關鍵時刻能“拉得出、用得上”。

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