本文摘要：摘要:以深圳市为例，通过分析其2013年1月-2019年7月的气象灾害预报数据，结果显示深圳市暴雨和雷电灾害比较频繁，第1季度主要以大雾为主，第2季度和第3季度的气象灾害主要是雷电和暴雨，二者之和均在70%以上，第4季度主要以火灾和暴雨为主。同时，结合深圳市
摘要:以深圳市为例，通过分析其2013年1月-2019年7月的气象灾害预报数据，结果显示深圳市暴雨和雷电灾害比较频繁，第1季度主要以大雾为主，第2季度和第3季度的气象灾害主要是雷电和暴雨，二者之和均在70%以上，第4季度主要以火灾和暴雨为主。同时，结合深圳市水环境综合治理过程中的施工工序，提出工程中的灾害防范重点。从气象因素和人为因素出发，提出沿海城市水环境综合治理工程中的灾害风险防范应对措施。
关键词:水环境;综合治理;灾害;防范措施;沿海城市
灾害，是指能够给人类或人类赖以生存的环境带来破坏性影响的事物的总称[1]。包括所有对自然生态环境、人类社会物质文明和精神文明建设，尤其是人类生命财产等引起危害的自然事件和社会事件。为了降低、控制和减轻自然灾害的影响，国内外进行了大量的研究，我国自然灾害管理方面的研究相较于国外起步较晚，但是自1990年代以来，经过了长期的发展，也逐渐形成了一系列理论和成果[2]。这些理论和成果主要集中表现在灾害成因、灾害风险评估、灾害预警体系建立、灾后重建等方面[3-7]。
但是，目前工程建设和施工中对灾害风险防范的研究很少。本研究主要以深圳市为例，对沿海城市河道水环境综合整治过程中可能遇到的灾害进行风险识别，探讨城市高度建成区施工中应重点关注的灾害风险防范问题，为城市高度建成区水环境施工中的灾害防范能力提升提供策略。
1概述
深圳市城市河道水环境综合治理以构建深圳人水协调的良性城市水环境生态系统为出发点，以城市水环境综合整治关键技术为核心，构建城市水环境改善的技术平台。由于地处沿海，工程涉及到的感潮河道较多，涉及的工程内容主要有雨污分流管网建设、管网清淤维修、河道清淤、补水、生态修复以及底泥处理等。深圳市是典型的沿海城市代表，三面临海，海岸线长而曲折，属于低纬度地区，气候为亚热带海洋性气候，夏季高温多雨，自然灾害频繁，灾害种类也较多[8]，因此在水环境综合整治施工过程中应将灾害防范作为重点之一来考虑，同时保证工程质量和施工人员安全。
1.1水文地质条件
由于地质变化，深圳市的河流主要以大陆板块和海洋板块挤压形成的海岸山脉及其高丘陵地羊台山为主要分水岭。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属东江中下游水系、珠江三角洲水系和粤东沿海水系。河流数目众多，且干流短，河道分布广泛是深圳市河道的主要特点[9]。深圳市地下水主要是在第四系土层中的孔隙潜水和风化基岩中的裂隙潜水。第四系土层中的孔隙潜的主要补给来源是来自于垂直补给的大气降水和周边的侧向补给，以渗流和蒸发方式排泄。基岩中的裂隙潜水，由节理裂隙发育程度决定，因此根据节理裂隙发育程度的不同，其储水能力和透水能力呈弱-中等状态，主要补给来源是垂直或水平渗流的地下水，同时从高处向低处以渗流的方式排泄。地下水量较丰富，且水量、水位随季节而明显发生变化。
1.2城市高度建成区水环境综合治理工程施工的特点
1.2.1施工范围大，干扰因素多
城市高度建成区交通拥堵、人流密集，施工对周边环境影响较大，工程进展过程中的变化因素多，干扰因素多。对于人为灾害的防范要求较高。
1.2.2施工占用部分市政道路，交通疏导问题多
工程施工区域在城区，市政道路发达，人流和车流量较大，在进行雨污水管线施工过程中，会占用部分市政道路，易出现交通拥堵及事故。当发生紧急情况时，不利于人群疏散。
1.2.3施工范围广，地质条件有差异
工程涉及范围广，从海岸线到内陆，从河岸道路到居民、商业、工业小区以及农村，均有工程点位分布，这些地方的地质条件各不相同。
1.2.4工序工法多，涉及到的施工要点不同
城市河道水环境的综合治理涉及许多过程，每个过程都涉及不同的施工方法。如雨水和污水管网分流施工，重点是道路开挖和改造;河道清淤、补水、生态修复重点涉及河道内施工作业;管网清淤主要涉及到暗涵、暗箱作业。不同的施工程序对防灾有不同的要求。
1.3深圳市气象灾害的种类与分布
本研究收集了2013年1月到2019年7月深圳市气象局发布的预告数据，分析表明，深圳的主要气象灾害是大雨，冰雹，强风，大雾，高温，寒冷，灰霾，火灾，雷电和台风。其中暴雨、雷电是深圳市的主要气象灾害，分别占灾害总数的36.6%和26.6%。其次是大风和大雾，均占7.8%。对气象灾害预报的时间分布进行分析，结果显示，大多数气象灾害预报发生在第二季度和第三季度，紧接着是是第一季度，第四季度气象灾害最少。
在总共的2334起气象灾害预报中，超过900起集中在第二季度和第三季度。再进一步对每个季度的气象灾害预报进行分析，结果显示在第1季度，大雾是主要的气象灾害，占第1季度灾害总数的38.3%;第2季度和第3季度，雷电和暴雨均占主导地位，两者之和在第2和第3季度超过70%;在第4季度以火灾为主，占27.3%，其次是暴雨，为15.3%。
2施工中的灾害风险识别
按照本工程的特点分析，对施工中可能存在的安全风险———自然灾害风险和人为灾害风险进行风险识别，分类见图3。自然灾害带来的风险包括气象灾害风险、地质灾害风险以及水文灾害风险。如台风、暴雨、大风以及大雾等恶劣天气对工程施工人员人身财产构成一定的危害;施工汛期未及时进行抗洪排涝对周边造成一定的社会影响;雨污分流管道施工深基坑、沟槽开挖回填若出现不均匀沉降，坍塌等情况，对周边建(构)筑物、房屋、道路造成开裂、沉降存在一定的风险等。
人为灾害主要指工程建设和管理的灾害风险。施工方面如密闭空间作业风险，在管网修复工程中部分为人工进入密闭管道中对杂物、树根等进行清理，密闭管道中存有多种易造成人体中毒的气体;施工管道由于长期处于封闭状态，可能出现氧气不足，管道内施工可能出现事故;管理方面主要涉及营区驻地风险、施工现场入侵风险，同时由于工程子项比较多，作业人员生活区数量分散，且作业人员生活区在市区，有发生火灾的风险，且会造成一定的社会恶劣影响。
3施工中应重点关注的灾害防范问题
自然灾害和人为灾害一直是制约人类社会和经济发展的重要因素[10-11]。施工中存在的风险主要有自然灾害和人为灾害两大类，从源头上对灾害进行预防，是最基本的灾害预防方法。因此在水环境治理中也应重点从以下几方面入手进行灾害风险控制。
3.1自然灾害防范
对于地质灾害来说，它的发生往往受到内部因素和外部因素的控制，内部因素主要有地质构造、地貌、地形、岩层特征、水文特点等，外部因素有气象要素、人为要素。突发性地质灾害主要是由气象因素引起的，地质灾害的主要原因之一就是高强度降雨[12]。对于水文灾害，它是指因水体的运动变化而引起的灾害[13]。
在中国，经常发生并可能造成更大破坏的水文灾害主要包括干旱，洪水，热带风暴，海浪灾害，泥石流等[14]。深圳地处沿海地区，雨季长且雨量充足，因此在水环境综合治理中考虑的水文灾害主要有洪水、热带风暴以及海浪灾害，这些水文灾害的原因与降雨和台风等气象因素密切相关。因而在水环境综合治理工程中对自然灾害防范应重点考虑气象因素。根据本研究对深圳市气象预报的分析，结果显示深圳市气象灾害大多为雷电和暴雨。同时一些研究表明，深圳的降雨频繁，单一降雨量大，在时间分布方面，深圳汛期降雨量约占全年85%，这85%的降雨量大多集中在几次大暴雨中[15]。
因此在施工中的防积水、排水措施应当作为考虑的重点。尤其在第二季度和第三季度的施工中，应重点考虑由于暴雨引起的河道洪水、边坡垮塌、设备、材料冲毁以及材料受潮，同时还应当考虑输电线路、天燃气管道等管线破损引起的触电和爆炸事故。
3.2人为灾害防范
人为灾害主要是指在施工过程中，由于人的行为、或操作不规范引起的[16]。人为灾害防范在某种程度上是通过规范施工可以避免的。应从施工技术和工程管理两方面来考虑。重点考虑在暗涵清淤过程中封闭空间内有毒有害气体、氧气不足，考虑在施工开挖过程中发生的管线破损和挖槽渗漏，考虑疏浚河道时的地面沉降，并考虑人为活动引起的火灾。
4针对自然灾害的防范能力提升
4.1施工计划制定
对于暴雨、雷电等自然灾害以及由于气象因素引起的地质灾害和水文灾害，应严密注意天气变化，每天记录天气预报，及时掌握天气变化。在施工安排时应当充分考虑沿海城市各个季节的气象特点和施工特点，根据气象分析结果，制定施工计划，同时也要考虑不可预测事件发生时的临时调整方案。在施工计划中应赶在汛期来临之前对施工场地和便道进行硬化，应根据年降雨量的平均水平和汇水面积安置排水措施。为了更好地减少施工场积水，在汛期来临之前应预备充足的的水泵，以防由于降雨量过大，积水超过预期的排水量，从而形成场地内的涝渍。特别是对于河道清淤、安置生态浮床、放置水下森林、人工湿地培养等河道内作业而言，如无法避开汛期时，必须结合气象预报和汛期特点，机动、合理安排和调整施工时间。
4.2材料安全保障
在汛期注意材料和设备的防潮保存和保管。河道内堆积的用语河道分流的防洪袋应堆放整齐，要充分考虑洪水泄流对防洪袋的影响。沿海地区入夏之后，降雨频繁且雨量较大，空气潮湿，建筑砂、卵石等含水量变化受空气湿度影响严重，因此在使用这些材料之前，首先应对其随即取样并测定含水率，及时调整水泥砂浆配合比，保证施工质量。对于钢质材料，应以防锈蚀为主。在汛期应考虑材料使用量，宜从储料库中多次少量取料，以防材料被雨水浸泡后浪费。
4.3技术安全保障
在施工中，为了应对汛期频繁的降雨，可考虑结合新技术开展快速施工。在雨污管道分流建设中，遇到地质条件差、沟槽较深的地方，开挖时，须确保沟槽的安全。应在沟槽开挖中，加强沟槽支撑结构的监测，发现变形过大，立即停止挖掘。沟槽开挖采用分段、分层、对称开挖，逐级增加沟槽基坑底部及周边水平应力，减缓基坑支护结构变形速率。全面检查沟槽排水系统，及时疏通，如有必要应补增排水设施，保证排水正常。
5针对人为灾害的防范能力提升
城市高度建成区人口密度较大，道路密集，发生紧急事件时，快速疏散比较困难;巷道紧凑，如有大型施工机械占地，有可能会堵塞紧急通道;地下管道复杂，部分管线年代久远或已老化，一旦破损会引起火灾爆炸等危险。这些特点都要求在施工中应该规范管理，引导指示标记清晰，应急措施完善。首先在管理方面，对每一位施工人员进行安全教育与培训，建立起安全责任制。由于河道分布广，雨水、污水管网遍布城市的每一条大街小巷，建立完善的应急联系方案和通信联络机制是十分必要的，以便紧急状况发生时系统指挥。应考虑做好应急预案，并进行防洪演练，确保应急物资，人员，设备，发现险情，立即启动应急措施。沿海地区天多变，因此还应重点关注气象预报，尽量与气象部门取得联系，及时获取天气变化信息，以便预先做好保护措施。
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