鹽田區(qū)超強臺風和超標準洪水風險評估及防御對策研究

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）

0 概述

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，對社會可持續(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，近年來極端災(zāi)害性天氣呈增多趨勢，且由于地理原因，鹽田區(qū)地處低緯度濱海臺風頻繁登陸地區(qū)，加之區(qū)域內(nèi)局部地勢低洼，遇到極端氣候城市易遭受超強臺風及超標準洪水侵襲，造成河道護岸坍塌、城市內(nèi)澇等。因此，城市三防安全問題一直受到歷屆政府的高度重視。

為全面摸清鹽田區(qū)防洪排澇安全的風險源和風險點，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)濟發(fā)展保駕護航，通過對歷史洪澇災(zāi)害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，識別出遭遇超強臺風和超標準洪水情況下鹽田區(qū)范圍內(nèi)的各類風險源，分析風險發(fā)生的可能性及危害程度，明確風險分布，最終針對性地提出主要防御對策，最大程度保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

1 歷史災(zāi)害情況

鹽田區(qū)屬亞熱帶季風性氣候，夏季高溫多雨，受臺風、強降雨影響頻繁，因而極易引起臺風暴潮和洪澇災(zāi)害。根據(jù)市氣象局、市三防辦統(tǒng)計資料，深圳市1952—2015年受洪、澇、潮災(zāi)害影響共計127次，合計192天，年平均受災(zāi)次數(shù)2.7次，年平均受災(zāi)天數(shù)3天，受災(zāi)次數(shù)和天數(shù)以2008年最高，達12次和13天（分別如圖1和圖2）。根據(jù)64年洪、澇、潮災(zāi)害數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，洪澇災(zāi)害具有很強的季節(jié)性特點，受災(zāi)時間多集中在4—9月（183天），占總受災(zāi)天數(shù)95.31%，其中以6月份受災(zāi)天數(shù)（50天）最多，占總受災(zāi)天數(shù)26.04%，其次為7月份（41天），占總受災(zāi)天數(shù)21.35%。據(jù)不完全統(tǒng)計，洪、澇、潮災(zāi)害造成深圳市經(jīng)濟損失約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 評估過程和方法

2.1 評估過程

按照RISK MANAGEMENT（ISO 31000）和《風險管理原則與實施指南》（GB/T 24353-2009）的基本規(guī)定，風險評估的過程主要劃分為：風險識別、風險分析、風險評價和風險控制等[2]。

2.2 評估方法

根據(jù)《自然災(zāi)害風險分級方法》（MZ/T 031-2012），自然災(zāi)害風險分級由自然災(zāi)害風險事件發(fā)生的可能性和產(chǎn)生的后果來決定。以P代表自然災(zāi)害風險事件發(fā)生的可能性的分級，以C代表自然災(zāi)害風險事件產(chǎn)生的后果的分級，以R代表自然災(zāi)害風險。自然災(zāi)害風險R的分級由P和C的乘積決定[3]（如下式）。

式中：R為自然災(zāi)害風險；P為自然災(zāi)害風險事件發(fā)生的可能性；C為自然災(zāi)害風險事件產(chǎn)生的后果。

基于以上理論，本項目評估方法如下：（1）風險識別：通過與相關(guān)部門人員、相關(guān)專家座談，對識別出的重大自然災(zāi)害風險源進行確認，以及查遺補缺，最大限度地辨識出對于城市安全具有重要影響的所有關(guān)鍵性自然災(zāi)害風險源。（2）風險分析：對風險事件發(fā)生可能性的評估主要依據(jù)鹽田區(qū)同類災(zāi)害事件的歷史統(tǒng)計資料和典型案例分析；風險事件發(fā)生后果則結(jié)合各分區(qū)位置及人口、經(jīng)濟發(fā)展狀況，估計風險事件可能造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失、自然環(huán)境破壞、產(chǎn)生的社會輿論、政治影響等。（3）風險評價：結(jié)合風險的可能性等級分值P（1—4）和后果等級C的分值（1—4），采用風險矩陣法，確定區(qū)域內(nèi)災(zāi)害風險等級，找出需要處理的風險并識別處理的優(yōu)先順序[4]。（4）風險控制：主要從事前控制和事后控制兩方面著手[5]，包括但不限于：應(yīng)急預(yù)案體系、應(yīng)急資源能力、監(jiān)測預(yù)警能力、工程技術(shù)措施水平，以及應(yīng)急響應(yīng)能力、工程搶險能力、人員疏散與避險能力等。

3 風險評估結(jié)論

經(jīng)過對歷史洪澇災(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，識別出鹽田區(qū)水務(wù)設(shè)施遭遇超強臺風或超標準洪水情況下的風險源清單如表1。

3.1 水庫潰壩

鹽田區(qū)水庫均為小型水庫，設(shè)計洪水標準為30—500年一遇，校核洪水標準為500—5 000年一遇，小型水庫除險加固率達80%。上坪水庫、疊翠湖水庫下游人口密集、基礎(chǔ)設(shè)施完善，潰壩后果影響特別重大；紅花瀝水庫下游0.7km處為三洲塘水庫，可能發(fā)生壩體連潰而造成嚴重后果。經(jīng)風險評估，上坪水庫、疊翠湖水庫、紅花瀝水庫潰壩風險等級為“高”（潰壩淹沒范圍如圖3）。

圖3 上坪、疊翠湖、紅花瀝水庫潰壩淹沒范圍示意

大水坑水庫溢洪道出口段連接三洲田水庫，若水庫發(fā)生潰壩，潰壩洪水將由潰口及溢洪道匯入三洲田水庫，經(jīng)三洲田水庫調(diào)蓄后，由三洲田溢洪道匯入碧嶺水，因此大水坑水庫被評為“低”風險等級；望基湖水庫庫容較小，且報廢程序正在審批中，潰壩可能性及后果均處于低水平，因此也被評為“低”風險等級；此外，躍進水庫壩體下游堆土遠超壩體穩(wěn)定及滲流所需厚度，水庫在遭遇1 000一遇的極端降雨情況下，亦不會發(fā)生漫頂危險，因此躍進水庫也被評為“低”風險等級。三洲田水庫下游為龍崗區(qū)和坪山區(qū)，潰壩后對鹽田區(qū)影響極小，但會對龍崗區(qū)和坪山區(qū)帶來不利影響，鑒于其獨特的地理位置，本評價未考慮三洲田水庫。除此之外，其余水庫經(jīng)逐一評估為“中”風險等級。

表1水務(wù)設(shè)施風險源清單表

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)過綜合治理后，鹽田河防洪標準滿足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，因此河道漫堤的風險可能性評定為“中”。采用100年一遇超標準洪水建立一維水動力模型進行復(fù)核，結(jié)果顯示當鹽田河遭遇100年一遇超標準洪水時，沿河部分地區(qū)可能發(fā)生河水漫堤，部分區(qū)域淹沒深度達1.0m。綜上所述，河道漫堤風險等級為“中”。

3.3 海堤漫堤

鹽田海堤全長3km，屬填海式海堤，可滿足100年一遇防潮水位加8級風暴，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較低，海堤漫堤的風險可能性相對較大，風險可能性級別為“中”；鹽田港和大小梅沙海堤漫堤風險可能性為“低”。

綜合考慮鹽田區(qū)沿岸人口、經(jīng)濟等情況，一旦發(fā)生海堤漫堤，將嚴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，因此上述岸段風險后果影響為“高”；鹽田漁港碼頭和鹽田海鮮街一帶風險后果影響為“中”。綜上所述，鹽田區(qū)海堤漫堤為“中”風險。鹽田區(qū)重點保護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軟件進行地表漫流模擬，最終得出不同暴雨重現(xiàn)期下（2年、5年、10年、20年）的內(nèi)澇積水情況（見圖4）。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15cm的面積由大至小依次排序為：鹽田街道＞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)濟發(fā)展狀況，鹽田街道風險后果影響為“高”，海山街道和梅沙街道風險后果影響為“中”，沙頭角街道風險后果影響為“低”。

圖4 不同重現(xiàn)期積水深度大于0.15m分布圖

4 主要防御對策

根據(jù)風險評估結(jié)果，為充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)施的效益，最大程度地減緩災(zāi)害損失，提出主要防御對策如下：

（1）推進水庫除險加固工程，加大隱患排查力度：及時排查安全隱患，保證壩體穩(wěn)定與安全，加強對各水庫大壩、溢洪道、輸水涵管、閘門等主要建筑物的除險加固和日常安全巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時上報和處理。同時繼續(xù)完善水庫相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，如水庫調(diào)度規(guī)程、大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案、水庫防汛應(yīng)急預(yù)案等，并備足防汛搶險應(yīng)急物資，加強搶險隊伍建設(shè)，定期演練以應(yīng)對洪患發(fā)生。

（2）全面復(fù)核河道防洪能力，制定切實措施：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)及時開展河道縱橫斷面測量，以便于復(fù)核河道現(xiàn)狀防洪能力，對于防洪能力未達標的河段及時進行綜合整治。同時，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，加強安全防范意識：針對海堤重點保護岸段，從加大三防宣傳力度、完善相關(guān)應(yīng)急預(yù)案體系、加強應(yīng)急搶險隊伍的建設(shè)、完善應(yīng)急搶險物資儲備等方面提高對風險的控制能力，加強安全防范意識。另外，在脆弱區(qū)設(shè)立撤退指示標識，尤其是人口密集區(qū)，并結(jié)合交通道路及避難場所等編制避險撤退圖譜。

（4）匯水小區(qū)整體“海綿化”改造，積水路段“擴容調(diào)蓄”改造：對易澇積水點周邊小區(qū)的徑流出水量實行定量管控，以降低易澇點的積水風險；對公共綠地進行下凹綠地改造，非機動車道進行透水鋪裝改造，實現(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，擬通過擴大道路的調(diào)蓄容積來提升道路本身的積水能力，當積水深度大于道路邊沿時通過人行道透水表面下滲并存儲，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議室，銜接上下級三防視頻會議線路，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

通過收集深圳市三防安全風險事件發(fā)生的歷史信息等數(shù)據(jù)，全面識別了鹽田區(qū)在城市運行過程中遭遇超強臺風和超標準洪水情況下，所面臨的4類風險源事件，即分別為水庫潰壩、河道漫堤、海堤漫堤和城市內(nèi)澇。根據(jù)識別出的各類風險源，分類進行了風險分析和評估，并根據(jù)評估結(jié)論制定出針對性的防御對策。實踐表明，評估結(jié)論及對策可為鹽田區(qū)相關(guān)部門應(yīng)急預(yù)案體系設(shè)計及優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)，對預(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。