陈弼成
(福州城建设计研究院有限公司 福建福州 350108)
2021年7月天文大潮期,台风“烟花”登陆前后,我国东南沿海地区出现“风、雨、潮”三碰头,叠加影响巨大,给我国沿海城市乃至中原枢纽河南郑州等地造成巨大损失。类似台风在我国屡见不鲜,本文以2018年第8号“玛利亚”超强台风对福鼎城区城市生命线工程影响为例,对福鼎城市的防灾减灾生命线工程应急保障规划措施和进行相关策略研究,提出规划建设,给有关沿海城市提供借鉴。
城市生命线工程,指人们在城市日常生活中必不可少的支撑体系。其主要是保障城市生活正常运转的重要的基础设施,包括电力、交通、供水、通讯、网络等系统[1]。上述系统抵御灾害的破坏能力,直接决定一个城市能否保持其正常的运转功能。
由于现代城市对水、电、气、油等资源的高度依赖性,在一定程度上,使其具有一定的脆弱性。同时,国内大部分城市功能“未老先衰”,生命线系统严重老化,只能维持平时使用,进一步强化了城市的脆弱性。目前,我国城市生命线系统的主要问题是,在应对战时、疫时等突发事件,表现出其脆弱性和不完善性,主要体现在应急弹性容量不足、未能完善应急机制、缺乏系统规划。
对城市生命线系统的基本要求为:一是在灾害面前,生命线系统自身能基本正常运转,尽量减少灾害损失,给救灾工作提供基础保障;二是在灾害发生时,生命线系统至少能为重点保障对象提供基础供给,尽量避免和消除生命线系统引起的次生灾害,从而减少救灾的复杂性和难度[2]。
沿海受台风影响的城市,生命线工程在遇到台风灾害时,防灾减灾生命线工程应急保障规划措施尤其重要。
福鼎市位于福建省东北部,属东亚热带海洋性季风气候,气候温和,温暖湿润,雨量充沛。规划至2030年,福鼎城区将构建“两轴、三核、三片、十组团”的城市空间结构,中心城区建设用地规模36.62 km2。
福鼎市自然环境和现状城市格局,导致福鼎易受台风灾害影响:
(1)福鼎市位于欧亚大陆东南边缘,东临太平洋,夏季时经常受到台风活动影响,直接登陆的台风也较多,雨量与风力直接影响福鼎城区的各项设施,如图1所示。
图1 福鼎市总体规划空间结构图
(2)城市排水由上游排向城区南端的沙埕港,这直接导致山洪过城,易发生洪涝灾害。
(3)福鼎城区内河水量较大,亚热带季风气候类型年均降水1661.6 mm,地下水位高,无法迅速有效排除大量雨水。
近年影响福鼎市的台风统计如表1所示,总计14个,集中在7月~10月。
表1 近年影响福鼎市台风汇总表
2018年7月11日~7月12日,根据洪水淹没房屋留下的最高水位痕迹,进行洪水淹没信息采集,实地测得淹没高程和水淹范围线,如图2所示。经统计,实测台风“玛利亚”造成福鼎城区淹没范围为4.68 km2,占主城区用地12.78%。淹没深度在0.2 m~1.5 m间,淹没区域主要分布在海口路、富春路、龙溪沿线,福鼎中医院、福鼎汽车南站等,如表2所示。
图2 台风“玛利亚”福鼎城区积水区域
表2 台风“玛利亚”福鼎老城区主要积水点调一览表
受台风“玛利亚”影响,福鼎受灾人口达4.88万人,紧急转移人口2.18万人,直接经济损失约5.71亿元。城区各项设施受灾影响评估如表3所示。
表3 台风“玛利亚”福鼎城区各项设施受灾影响评估一览表
台风期间,必须保证电力工程的安全。一是保障高压变电站设施不受淹,能正常配出送电。规划110 kV变电站地坪高程,应满足历史最高涝水位和规划50年一遇涝水位+0.5 m安全超高。规划220 kV变电站及以上变电站地坪高程,应满足历史最高涝水位和规划100年一遇涝水位+0.5 m安全超高。二是保障中压变电站不断电,改造现状部分变配电房位于地面一层及以下的状况。新建的10 kV变配电房应设置在地面一层或一层以上(高于防涝高程)。
高压保障:随着中心城区范围内的缆化工程推进,110kV高压架空线路已基本实现缆化。本次供电系统工程的重点,是变电站本体的应急保障,即确保在类似台风的灾害情况下,变电站设施不受淹,能够正常配出送电。对于新建的变电站,结合城区排水(雨水)防涝的成果,在易涝区域新建变电站时,规划的 110 kV及以上变电站,按照不同电压等级,分别设置安全超高。规划110 kV变电站地坪高程,应满足历史最高涝水位和规划 50 年一遇涝水位+0.5 m安全超高。规划220 kV变电站及以上变电站地坪高程,应满足历史最高涝水位和规划 100年一遇涝水位+0.5 m安全超高。
中压保障:中压电网断电的最主要原因,在于存在部分变配电房位于地面一层及以下位置,一旦台风形成内涝,地下室进水,变配电房即被淹,造成断电,给后期维修维护造成很大的影响。因此,中压部分主要针对中心城区的现状10 kV变配电房进行改造,并要求新建的10 kV变配电房应设置于地面一层或一层以上(高于防涝高程)。
(1)综合设置多种类型疏散通道
包含4个层级:①紧急通道,是指路宽20 m以上的道路,设为第一等级的紧急通道;②输送、救援通道指路宽15 m以上的道路,配合紧急道路架构成完整的交通路网,主要为避难所人员通道避难场所及车辆运送物资至各防灾据点的路径;③消防通道,是指路宽8 m以上的道路;④紧急避难通道,是指8 m以下的道路,当各个指定为避难场所、防灾据点的设施无法连接前3个层级的道路网时的辅助性路径。该路径可以连接其他避难空间、据点或连通前3个层级通道。
(2)控制防灾疏散通道
防灾疏散干道和次干道是城市抢险救灾和人员疏散的主要通道。每个城市防灾分区,在各个方向至少应保证有两条防灾疏散通道。如图3所示:北向往贯岭镇、浙江泰顺的纵三路和104国道城区段;东向往沙城镇、浙江苍南县的纵四路和横三线;西南向往太姥山镇、磻溪镇的横三路和纵二路。
图3 福鼎市中心城区综合交通规划图
(3)应急交通诱导组织
台风引发的短历时强降雨,可能导致行驶中的车辆直接进入已经发生内涝的城市道路,造成损失。如何有效引导组织路内车辆安全驶离内涝区域,避免二次间接灾损,尤为重要。建议紧急征用 VMS 和户外电子广告,用于道路内涝应急警示[3]。
台风灾害期间,应保证供水系统的水厂、水池、增压泵站不积水不停电,保障城镇居民基本生活用水。根据收集到的资料分析,提高供水系统抗台风能力,建议进行如下规划:
(1)编制供水系统和抗台防灾规划,并统筹实施。
(2)提高管网的环状水平,增强管网供水可靠性。在铁锵新区、百胜新区和海湾新城新建管道的过程中,宜优先考虑形成环状,提高该区域供水管网环状水平,建立福鼎市第二水厂(即岙里水厂)、福鼎市第三水厂、白琳水厂和前岐水厂联系,增强规划区供水系统抗台风暴雨可靠性,如图4所示。
图4 福鼎市中心城区给水工程规划图
(3)规划新建水厂和水池、增压泵房的地坪高程,应满足历史最高涝水位和规划50年一遇涝水位+0.8 m 安全超高要求。
(4)厂站应逐步提升,配备双电源系统。增强供水系统应急与恢复重建能力。逐步建立供水系统的健康安全监测系统,提高供水系统的突发事件处置能力。
(5)相关职能部门应制定灾后供水应急预案,灾害期间应保障瓶装、桶装清洁饮用水的供应工作,组织消防或环卫部门的储水车辆运输生活用水。
台风灾害期间,应保证城市通信系统正常运行,保持电话通话正常。通信系统关键在于电源供电,因此保障电力供应,即能保证通信系统的正常运营。同时,对于现状处于低洼地区的广电分前端间、电信机楼、联通交换局,应逐步将其基站、设施逐步迁改到地面及一层以上。
(1)考虑到医疗机构的特殊性,需重点保障电力供给。建议对目前位于地面以下的变配电房进行有计划迁移到地面。如因功能布局需要,无法将变配电用房设置在地面一层及以上的,应采取相应防水措施:①地下室防水设计除符合有关标准外,还应考虑超设防标准情况下的应急防涝防水措施,如地下室出入口、通风口。排水管道、电缆管沟等,应增设防止洪水倒灌的装置或措施,如地下室出入口增设沙包、闭合挡水槛或防水闸。②地下室设计应在较低点处设置足够数量的集水坑,预留排水泵电源和排水管道,并提高集水坑水泵的排水能力。③使用过程加强管理,保证地下室应急防涝防水设施的正常运转。
(2)建设增加移动发电设备,保障受灾医院的基础用电。
(3)临时围挡:对于处于风险区且建筑标高较低的医疗机构(如福鼎市中医院紧邻龙溪,内河洪水直接漫溢至医院内),建议设置地面挡水设施,防止建筑地下室浸水。
结合内涝灾害积水特性,积极规划消防装备提质升档建设,消防站装备除满足《福鼎市中心城区消防专项规划》的相关要求外,建议按以下标准进行配置,如表4所示。
表4 消防站配置建议表
考虑福鼎城区内涝风险的空间分布情况及消防站的责任区面积,建议位于内涝高风险区内,或责任区面积范围为内涝高风险区的消防站,应酌情提高装备配置标准。
应急物资储备坚持统筹规划,分级实施,统一调配,资源共享。发展改革、经贸等部门负责储备重要物资及基本生活物资;专业应急部门负责储备本部门处置突发事件所需的专业应急物资和应急处置装备。如:发展改革部门(粮食部门)负责粮食、食用植物油等应急物资的储备。公安部门负责交通事故拯救、消防救生等应急物资的储备。民政部门负责有关生活必需品等应急物资的储备等。提倡各基层单位和居民家庭,根据当地实际和自身应对突发事件的要求,储备基本的应急救援物资和生活必需品。整合资源,建立覆盖全市的各类交通工具和应急队伍的动态数据库,形成以陆路运输为基础,空运、水运多种方式相结合,陆地、水上、空中多维立体的应急物流交通运输网络[4]。
在城市尤其沿海城市各级规划中,应综合考虑地形、地质、气象、危险源场所、防洪、抗震、防风、防火等安全因素,注重综合防灾规划设计。建议针对生命线工程,开展综合的防灾减灾应急规划,统筹城市生命线系统在其中的布置与配置,交通、电力、医疗、供水等智能部门应针对生命工程应对台风灾害编制应急预案,本文中相关工程技术措施可供城市规划建中保障城市公共安全建设方面借鉴。
图 片 来 源
图1:福鼎市自然资源局
表1~表4:作者自绘
图2:作者自绘,数据来源于福鼎应急抗旱指挥部、水利局和住建局
图3~图4:福鼎市自然资源局