第章 土木工程防灾减灾

土木工程概论第十一章土木工程防灾减灾土木工程概论

11.1土木工程灾害概述11.2土木工程防灾减灾技术11.1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2004年11月斯洛伐克塔特拉山地区暴风雪使数千棵树倒地据初步统计，约三百万立方米木材被毁约占该国年木材产量的90%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11.2土木工程防灾减灾技术11.2.1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11.2.3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

11.2.4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。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11.2.5城市防灾规划及防灾工程城市防灾规划工作程序框图

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城市海抗震悄防灾困工程艳具体柏措施建、怕构筑旧物的熟抗震指处理：包争括地缝基抗雨震处阅理，卫结构吐抗震混加固草，节料点抗伴震处彻理等震前望预报：通头过监杰测资饶料分傲析和搭地震筑前兆辅研究容进行俯地震卵区域盲划分尝的长间期预覆报和秒短期爹临震铺预报垫也是丝式一种海措施城市还布局趴的避念震减棚灾措赏施：是担最经暑济、蒸最有迹效的添抗震鞠减灾扰措施率，主咱要有贞选择祥地势遣平坦扬开阔炉地方升作为尼城市既用地蜻，尽疗量避继开断召裂带捏，液筝化土策等地晓质不泄良地销带；句建筑赏群布消局时婶保留智必要铸空间头与间蔽距；咐城市捆规划鱼中保膜证一住些道不路宽鹿度；滚充分瓶利用芝绿地沃、广袋场等诊作为忘震时仿疏散绪场地城市谁防洪忌规划是城尿市总丸体规探划中卷的专膏项规粒划，校以城轿市所群在的诞江河主流域辫防洪虚规划扰及城巾市总快体规全划作互为依抱据，资规划他主要捉任务全是按碎照全漏面规学划综铅合利虹用水夹资源虎，保垃证城跟市安蓄全的缸原则阿，根秩据防摔护对煌象重趟要性陵，将踏洪水咳对城滔市危漏害程很度降容低到熟防洪仪标准鸡范围益以内城市倘防洪户规划俱编制查过程首先阔进行浸调查司研究湿，广档泛搜拦集各所种基叮础资添料→进行稳城市右防洪遗、治缓涝水完文分臂析计烟算→形成剩城市畏防洪旅规划都和城尾市治关涝规嗽划→进行筋经济燃技术烘分析→最后密编制狠规划喂报告城市坦消防济规划是城挖市总网体规罪划的盲重要济组成污部分偏，编用制依螺据是傻城市气总体月规划鬼及国携家、饼省、雁市、均自治帜区的咽有关膊法规椒、文刃件，吩城市僻消防押规划娇主要测任务双是研译究城拴市总墓体布团局的幕消防平安全轰要求耗和城效市公醋共消任防设泼施建出设及造其相日互关预系，态提高累城市筝防火理灭火齐能力孤，防师止和喊减少桌火灾邀危害城市蜡消防吴规划颜主要奇程序收集失城市肯基础掉资料润及城监市消妹防安皆全分井区，鸽消防才站布星局，苗消防限通道炕，消歉防装镇备等陶资料→根据纠规划嘱原则干及指穗导思四想确肯定规梢划构临思及困方案→进行艳大型终工矿妄区、棍车站座、码挎头、厘易燃凝建筑隔密集修区等峡重点碗地段令的详倦细规辆划形自成城左市消饶防规瞒划城市食人防白规划是城彼市总输体规凳划的当专项炸防灾拾规划罗，它蕉应由第人防简部门立会同晶城市这规划查，建佳设及扇有关娱部门细进行设，人根防建蜓设应超与城趋市建卵设有品机结厘合，蕉协调陷发展瓣，增暮强城何市综贱合发久展能盯力和动防护喜能力敞，其蛋编制聚依据糊是城埋市战腹略地哲位，旗城市害现状姓及城芬市地饿形，砖工程哈地质环，水芒文地肤质条预件等城市挺人防阴规划贷编制哀程序首先泽收集