第10章土木工程防灾减灾

第10章土木工程防灾减灾10.1土木工程灾害概述

10.2土木工程防灾减灾技术10.1土木工程灾害概述自然灾害是指由于自然现象引起的灾害。按发生的原因主要分为水利灾害和地质灾害水利灾害是指洪水、海啸、飓风地质灾害有地震、滑坡、火山喷发等按发生时间的长短分为突发性灾害和长期性灾害突发性灾害持续时间短，有很强的突然性，如洪水、地震、海啸、龙卷风、火灾等长期性灾害持续时间较长，如旱灾、沙漠化、瘟疫等本章主要介绍突发性灾害及对其防灾减灾技术问题1976年我国唐山发生里氏7.8级的地震不仅大量的房屋建筑倒塌毁坏而且造成24.2万人丧生1970年孟加拉国热带旋风造成30~50万人死亡10.1土木工程灾害概述1982年埃尔奇琼火山喷发使得1700人遇难1985年哥伦比亚火山爆发导致2.2万人遇难10.1土木工程灾害概述1987年我国大兴安岭森林大火不仅烧毁了大片森林还使得200人为之献出生命1999年，台湾集集大地震造成2400多人死亡10.1土木工程灾害概述2000年印度孟加拉邦洪水灾害使1000人死亡2004年11月，河北沙河发生矿难被困井下矿工达到１１９人死亡人数达到６８人10.1土木工程灾害概述2004年5月戴高乐机场一处屋顶发生坍塌事故造成6人死亡，多人受伤10.1土木工程灾害概述2004年12月26日，东南亚发生了里氏8.9的大地震引发了波及东南亚及东非8个国家的大海啸目前不幸丧生的人数已超过14万10.1土木工程灾害概述如何有效地预防灾害发生，减轻灾害所造成的损失，已成为土木工程界关注的课题。在第42届联合国大会上通过的第169号决议规定，从1990年开始的第20世纪最后一个10年定为“国际减轻自然灾害十年”（InternationalDecadeforNaturalDisasterReduction,IDNDR），这是减轻自然灾害影响的第一步。在这10年间，各国政府和研究人员均投入了大量的资金和人力进行防灾减灾技术的研究，取得了一定的成效。如意大利最近成功研制可以模拟降雨量对地面影响的软件，预报大雨、洪水对环境的影响。我国很多城市如泉州、厦门等均进行防灾减灾规划设计。由建设部标准定额司和工程质量安全监督与行业发展司召集，北京工业大学建筑工程学院和北京工业大学抗震减灾研究所主编的《城镇抗震防灾规划编制技术标准》、《村镇防灾规划规范》已基本完成。这些规范和标准的编制和实施必将对城镇、村镇的防灾工作起到重要作用10.1土木工程灾害概述10.2土木工程防灾减灾技术10.2.1对于防灾减灾基本上分为三个过程：1、灾害危险性分析应具备的条件：有潜在危险，工程设施易损、处在危险区及潜在危险的显现灾害危险性分析的4个过程

危险性估计：是对危险本身的描述，主要以危险参数、危险势图、预测指南等以参数或图形方式描述危险情况，供规划、决策人员参考易损性分析：表示灾害程度与工程设施损坏之间的关系灾害估计：步骤为：（1）估计具体灾害；（2）标明致灾要素；（3）估计每种致灾因素的预期损坏和灾害；（4）绘制灾害图灾害评价：是对灾害发生前，没有预防措施的情况下对可能造成各种损失的估算和评价2、防灾减灾规划制定，制定的过程主要有以下几个方面：

明确目标：在对灾害进行险情估计、易损性分析、灾害估计、灾害评价的基础上，明确防灾减灾的目标和要求。如防灾减灾的目标，实施防灾减灾措施的优先顺序等制定规划：根据灾害特点、灾害分析结果、现有的财务状况、社会现状、规划水平等制定不同的防灾减灾规划

规划评估:根据防灾减灾规划时间长短，将其分为以下两种损失—目标评价：防灾减灾规划为短期规划时，因在短时间内难以用效益衡量规划的优劣，因此主要是看是否达到规定的预定的目的

损失—效益分析：当防灾减灾规划为中、长期规划时，可以用规划带来的效益来评估规划的优劣3、防灾减灾规划实施:主要包括实施方式的选用、规划项目的管理、各个实施阶段的划分和安排，资金、人力、设备等资源配置、灾害监测、人员培训等内容10.2土木工程防灾减灾技术11.2.2减轻灾害的主要技术和措施减少场地险情发生预防措施：指采用有效措施减轻灾害强度，减少险情的影响改善措施：指采用有效措施改善场地本身的一些特征，减少灾害的影响缓解措施：指采用有效措施将大的灾害化为小的灾害减少结构易损性：主要措施是在规范指导下，通过设计、施工、维修、加固、重建等减少结构的易损性改变住区功能特性土地利用管制:主要对建筑用途、人口密度、土地用途、房屋高度、房屋材料、街道宽度、房屋类型等进行限制扩大生命线系统:生命线系统指道路、铁道、供水、供电、通讯、排水等线路和系统,一次扩大生命线系统可以提高防御灾害的能力，减轻灾害影响灾前报警:建立灾前报警系统可以给人留有时间保护生命财产安全10.2土木工程防灾减灾技术10.2.3防灾减灾决策

防灾减灾决策是在对未来灾害危险性及灾情预测的基础上所做出的减灾措施或方案的决策，其主要特点是风险大，投资大，与人民生命安全密切相关，而综合利用各种信息，设法避免或减轻灾害影响，选择最优减灾决策成为减灾决策中的核心问题，决策科学及GIS，Internet等技术手段提供了有力的保证防灾减灾决策过程：确定目标，尽量减少生命损失和财产损失设计多种预选方案供决策者选择采用定性、定量、定时分析方法对预选方案评价，从中选出最满意方案，将防灾减灾决策中出现问题及时反馈以便于对决策方案进行调整与修正10.2土木工程防灾减灾技术防灾减灾决策方法：确定型减灾决策：建立方程、不等式、逻辑式用数学规划求解最优方案的方法

不确定型减灾决策：根据具体情况采用悲观法则、乐观法则、最小遗憾法则、折中法则、敏感性法则

风险型减灾决策：最大可能法、期望值法

10.2土木工程防灾减灾技术10.2.4城市综合防灾体系

一般情况下，城市防灾工作包括对灾害监测、预报、防护、抗御、救援、恢复等从时间顺序上可分为四个部分：（1）灾前的防灾减灾工作：对城市灾害区划，灾情预测，防灾教育，防灾预案制定，防灾工程设施建设等。（2）应急性防灾工作：在预知灾害将发生或灾情即将影响城市时应采用的应急性防灾工作。（3）灾时抗救工作：在灾害来临时抗御灾害，进行灾时救援工作。（4）灾后工作：在灾害发生后防止次生灾害发生、发展，灾害损失评估与维修，重建防灾设施等工作。10.2土木工程防灾减灾技术城市防灾结构：主要由研究结构、指挥结构、专业防灾队伍、临时防灾救灾队伍，社会援助机构和保险机构组成研究机构：对城市情况全面了解分析，对灾害进行研究、监测、预报工作指挥机构：负责灾时抗灾救灾，专业防灾队伍是经训练、装备良好的抗灾救灾队伍临时防灾队伍：由指挥机构组织志愿人员组成的辅助救灾队伍社会援助机构和保险机构：在灾时和灾后从经济上给予支持、帮助10.2土木工程防灾减灾技术城市综合防灾对策加强区域减灾和区域防灾协作合理选择与调整城市建筑用地优化城市生命线系统防灾性能强化城市防灾设施的建设与运营管理建立城市综合防灾指挥组织系统健全、完善城市综合救护系统提高全社会对城市灾害的承受能力强化城市综合防灾立法体系建设大力发展灾害保险业务重视城市防灾科学研究10.2土木工程防灾减灾技术10.2.5城市防灾规划及防灾工程城市防灾规划工作程序框图10.2土木工程防灾减灾技术

城市抗震防灾规划是城市总体规划中的专业规划，根据我国工程建设抗震设防规定，六度和六度以上城市要编制城市抗震减灾规划，其目标是逐步提高城市综合抗震能力，最大限度减轻城市地震灾害造成的损失，使城市在遭遇相当于基本烈度地震影响时，其要害系统不遭受较重破坏城市抗震防灾规划编制过程首先调查分析并整理各种基础资料，作为编制规划的依据→对城市及附近地区可能发生地震的危险性做出分析、判断→然后对不同烈度或不同概率标准进行各类房屋建筑，工程设施和设备工程震害进行预测→在此基础上，找出城市防御地震灾害的薄弱环节，以图件、表格与文字相结合的形式作出抗震防灾规划10.2土木工程防灾减灾技术城市抗震防灾工程具体措施建、构筑物的抗震处理：包括地基抗震处理，结构抗震加固，节点抗震处理等震前预报：通过监测资料分析和地震前兆研究进行地震区域划分的长期预报和短期临震预报也是一种措施城市布局的避震减灾措施：是最经济、最有效的抗震减灾措施，主要有选择地势平坦开阔地方作为城市用地，尽量避开断裂带，液化土等地质不良地带；建筑群布局时保留必要空间与间距；城市规划中保证一些道路宽度；充分利用绿地、广场等作为震时疏散场地10.2土木工程防灾减灾技术

城市防洪规划是城市总体规划中的专项规划，以城市所在的江河流域防洪规划及城市总体规划作为依据，规划主要任务是按照全面规划综合利用水资源，保证城市安全的原则，根据防护对象重要性，将洪水对城市危害程度降低到防洪标准范围以内城市防洪规划编制过程首先进行调查研究，广泛搜集各种基础资料→进行城市防洪、治涝水文分析计算→形成城市防洪规划和城市治涝规划→进行经济技术分析→最后编制规划报告10.2土木工程防灾减灾技术

城市消防规划是城市总体规划的重要组成部分，编制依据是城市总体规划及国家、省、市、自治