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村镇建筑洪灾后减灾重建策略与建议

2020-01-09刘曙光钟桂辉甄亿位同济大学

中国农村科技 2020年8期
关键词:洪灾村镇防洪

文/刘曙光 钟桂辉 甄亿位 同济大学

我国是世界上洪涝灾害最严重的国家之一,涉及范围广,发生频率高,灾害损失巨大。洪水灾害对我国国民经济的可持续发展构成了严重威胁,有2/3的国土面积可能产生不同类型、不同程度的洪水。特别是东部和南部地区,近8%的国土面积、50%以上的人口、35%的耕地、2/3的工农业总产值受到洪水的严重威胁。

2020年入汛以来,我国南方地区发生了严重的暴雨洪涝灾害。暴雨持续不断,强降雨集中,珠江流域、长江流域、淮河流域等流域内634条河流发生了超警戒水位以上大洪水,形成了影响范围较广的洪涝灾害。根据应急管理部初步统计,截至7月10日,南方暴雨洪灾已造成浙江、安徽、江西、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州等27省(区、市)3385万人次受灾,141人死亡失踪,195.8万人次紧急转移安置,81.5万人次需紧急生活救助;2.3万间房屋倒塌,26.9万间不同程度损坏;农作物受灾面积2983千公顷;直接经济损失达695.9亿元。此次洪灾受淹范围之广、损失之巨、影响之大,为近年来罕见。

洪灾对我国村镇建筑影响巨大

近年来,受气候变化和人类活动的影响,极端暴雨引起的洪涝灾害频繁发生,村镇建筑受灾情况愈加严重。如“75·8”河南洪水,倒塌房屋524万间;“98”长江洪水,倒塌房屋212.85万间;“03”淮河洪水,倒塌房屋77万间;2010年7月,吉林省桦甸地区遭受洪灾,倒塌房屋30万余间。仅2000—2018年,中国因洪涝灾害死亡人口达2.17万人,倒塌房屋1638.07万间,年均直接经济损失达1509.02亿元。

我国自然灾害受灾地区主要集中在农村和乡镇,特别是农村地区经济发展相对落后,防洪标准也相对较低;村镇区域的基础设施建设水平普遍较低,防洪设施薄弱;村镇建筑结构安全性不高,且村民防灾减灾意识薄弱。一旦出现洪水、地震等灾害,村镇建筑往往出现大范围的严重破损或倒塌,造成巨大的人员伤亡和财产损失。因灾致贫、因灾返贫的现象时有发生,村镇建筑较低的抗灾和防灾能力已经成为制约我国脱贫奔小康和村镇发展的瓶颈。在党的十九大报告提出的“乡村振兴”战略指导下,2018年国家出台的《国家乡村振兴战略规划(2018—2022年)》和中央一号文件明确提出了“加强农村防灾减灾救灾能力建设”的具体要求。乡村的安全和稳定,关系着农村的发展大局,对打造美丽乡村、完成脱贫攻坚、实现乡村振兴有极其重要的影响。

在洪涝灾害产生的各类损失中,村镇建筑的损坏对生产和生活的影响最大,也最为严重。因此,洪灾过后,村镇灾后重建工作成为农村防灾减灾救灾能力建设的重要组成部分,房屋建筑的重建修复更是村镇灾后重建工作的重中之重。科学重建修复村镇建筑,对恢复灾区生活生产秩序、实现人民长居久安,有至关重要的作用。提升村镇的防灾减灾能力、做好洪灾后的村镇建筑的科学规划和修复重建,既是贯彻落实党中央以人民为中心的发展理念的具体行动,也是国家乡村振兴战略中建设安居乐业、美丽农村家园亟待解决的问题。

洪灾对村镇建筑破坏的原因

房屋建筑选址不合理。在乡村地区,很多村民房屋为农民自主建设,缺乏对洪灾风险的正确认识,建设前忽视对周边自然环境条件的了解调查,也没有系统规划和选点风险评估,房屋建造在洪水易发地段或洪灾高风险区,如临河濒塘、地势低洼易淹地段或堤塘薄弱段下方,甚至与河争地,挤占河道,一旦发生大洪水,这些房屋将直接面临洪水威胁,遭受极大程度的破坏。

房屋的地基和基础存在建设缺陷。受技术、资金的制约,很多村镇建筑建设前缺乏对地基土质特性的调查,农村建筑工匠也缺乏必要的防灾认知,对房屋地基和基础的选择凭传统习惯和经验办事,基础形式、断面、埋深的确定都具有很大的随意性,缺乏科学规范的设计,导致基础强度和稳定性不够,无法抵抗洪水冲刷,或受淹后造成基础不均匀沉降,引发墙体开裂等房屋受损情况。

房屋墙体结构存在质量问题。因施工人员技术水平良莠不齐以及农村施工管理机制不完善,村镇建筑特别是农村自建住宅的建设很多都缺乏专业的质量监督和竣工验收过程,施工质量也得不到保障,农村建筑墙体结构往往存在各种质量问题和结构隐患,如砖墙留槎、接槎错误较多、墙体砌筑砂浆强度低、纵横墙交接处有通缝等。同时,为节约成本,建筑材料的购置也存在产品不合格现象,这些隐患使得墙体结构达不到规范要求,无法抵抗洪水的正面压力和冲击,易造成房屋坍塌破坏。

防洪减灾知识宣传和灾害预报预警等非工程措施建设不到位。目前,我国在灾害预报预警和防洪减灾宣传方面做了大量工作,但村镇级别的防洪减灾非工程措施建设仍有不足。村民防灾意识不强,防灾知识了解程度不够。建房时,遵循传统固有习惯,基本不会考虑防灾措施。洪灾发生后,村民对受灾建筑损伤判断和灾后处理也没有科学的认识,对房屋状况进行盲目乐观的主观臆断,忽视洪水过后房屋地基特性及材料结构的变化,未及时进行应急修复处理,可能导致房屋不均匀沉降等二次破坏。对灾后可能产生的滑坡地陷等次生灾害的预报预警不到位,也会引发房屋建筑更严重的坍塌破坏,造成屋毁人亡的严重后果。

洪灾对村镇建筑破坏的形式

笔者对我国太湖流域杭嘉湖地区、广西自治区桂林市临桂县和全州县、四川省都江堰市和汶川县、浙江省温州市永嘉县以及湖南省长沙市宁乡市等地开展了村镇建筑的洪灾破坏情况调研,通过野外考察、实地调研和座谈交流等形式,初步收集了各地村镇建筑洪灾破坏的典型案例资料,对村镇建筑物主要类型、洪水作用下的村镇建筑物受灾破坏模式及其成因有了一定的认识,初步总结出洪水对村镇建筑的破坏形式。主要可以分为以下几类。

冲击破坏。流速较大的洪水直接冲击村镇建筑,进而导致房屋的关键构件损伤或房屋整体破坏及倒塌。沿河或洪积扇上的建筑更易受到洪水影响,遭受洪水携带物冲击破坏。洪水携带的漂浮物的冲击破坏也是村镇建筑破坏受损的另一个重要方面。

冲刷破坏。洪水及携带大量泥砂碎石的山洪,对沿主河道分布的村镇建筑不断碰撞掏刷,建筑物的地基土在短时间内局部被侵蚀掏空,易造成房屋倾斜变形和墙体结构开裂,甚至造成房屋的整体倒塌。

浸泡破坏。洪水的浸泡作用导致的建筑物破坏包括两种形式:一种是在洪水的浸泡作用下建筑材料力学性能劣化而引起局部破坏;另一种是洪水浸泡后,由于地基不均匀沉降而导致建筑变形破坏。

波浪打击。蓄滞洪区内、沿河沿湖及海岸线附近的村镇建筑,洪灾受淹期间可能遭遇大风天气,风荷载产生的波浪荷载直接作用于村镇建筑,当波浪荷载超过建筑承受力时,会造成房屋墙体破坏。

洪灾后村镇建筑减灾重建的策略

村镇建筑的减灾重建主要包括两个方面:一是减灾,即对已有村镇建筑的预防、修复和加固;二是重建,包括灾后新建房屋的选址规划、建筑材料和建筑结构的设计,以及新建房屋的防灾等。无论修复还是重建,都应该做到先谋划、再建设。

顶层设计与分步实施相结合。村镇灾后重建是一项复杂系统的工作。村镇重建工作,首先要做好顶层设计,建立上下联动、分级负责的重建指挥体系,制定支持地方重建的政策制度,梳理各项重建工作的运作流程,搭建多方参与的高效工作平台,编制灾后重建规划和具体实施方案。在具体重建工作开展中,要突出重点,分清轻重缓急,合理调度,统筹安排,分阶段、分主次地稳步实施,保证灾后重建工作平稳有序有效地开展。

防灾和重建并重,应急措施与长远规划相结合。灾后要及时组织对受灾房屋状况的应急评估和危房排查,制定危险房屋处理方案。同时,加强对受灾村镇周边的地质灾害隐患点排查,及时排除隐患,以防二次灾害事故发生。基于灾情调查,按照灾后重建规划和实施方案,坚持统筹兼顾、合理布局,科学开展重建工作。

灾后重建时,要以人为本,充分考虑灾民安居乐业的迫切需求。既要及时完成临时的过渡性房屋建设,妥善安置灾民;也要尽快清除残垣断壁,尽早开展永久性住房的重建工作,合理选址,重建家园。同时村镇建筑重建工作要立足当前,也要兼顾长远、科学规划,利用灾后重建机会,对原有村镇建设规划进行反思和拓展,将重建家园和美化家园相结合,充分考虑人居环境的改善,与当地区域发展总体规划相衔接,与扶贫开发和新农村建设工作相结合,以发展眼光着手村镇重建,打造新时代宜居村镇。

修复和新建并举,建设速度与施工质量相结合。在应急评估的基础上,组织专业机构及人员对受损房屋逐幢进行安全鉴定,摸底核查受灾家庭情况,建立灾区村镇建筑的台账,确定受灾村镇房屋修复加固、原址重建及异地迁建清单,制定工作方案,分类启动,同步实施。对于洪灾受损村镇建筑,主要做好受损房屋的修复和加固工作,包括加强房屋基础防洪加固,加强房屋结构整体性修复和加固,加强墙体自身的整体性和强度,加强墙体与木构架的连接,以及加强屋盖系统的整体性等。

以规划指导村镇建筑重建,明确工作时限和节点,加快项目图纸设计,抓紧组织施工队伍,工期倒排,落实责任,保证灾后重建工作进度。抓进度同时也要保证质量。加大灾后重建的指导和督查力度,加强重建工程质量的监管;有计划地组织对村镇建筑工匠的防灾技术培训,提升农村建筑工匠的技能和水平;对村民自行修复和重建的灾民房屋免费提供设计图纸和修复加固意见,对房屋建设进行指导和监督,确保房屋质量达到安全合格标准。

传统建筑风格与现代建筑技术相结合,严把防洪减灾安全关。有效保证村镇重建质量,提高重建后的村镇建筑防洪建筑能力是重点。对此,一方面要重视场地选择、基础处理和结构优化等方面的防洪减灾传统措施方法;另一方面,也要注重引入先进科技手段,与时俱进,加强村镇建筑防洪减灾的新材料新技术推广应用,如轻型保温墙板、节能隔音门窗、隔振垫等材料,以及部分构件间的柔性连接等技术,以提高村镇建筑的防灾减灾能力。

洪灾后村镇建筑减灾重建的建议

对于村镇建筑的重建,除了完善防洪管理组织和制度建设,加强防洪减灾规划,制定和完善村镇建筑防洪减灾技术标准,加强村镇建筑质量管理和技术指导外,还需着重做好以下几方面工作。

一是制定完善合理的村镇区域防灾减灾的规划,特别是包括洪水、地震、台风等多灾种的综合防灾减灾村镇区域规划。

规划是灾后重建的关键一步,其优劣直接影响村镇后重建的成败。村镇区域规划是对一定时期内村镇区域的经济和社会发展、土地利用、空间布局以及各项建设的综合部署和实施措施。村镇区域规划可通过具体的防灾规划来减小灾害的影响,提高城市对突发事故的响应和处理能力,进而达到降低风险提高安全性的目的。

我国村镇房屋遭受洪水、地震、泥石流、风暴等灾害严重,因此,防灾规划应综合考虑防洪、抗震、抗泥石流、抗风暴潮等多灾害要求,科学论证村镇区域重建适宜性和应采取的防灾措施,做到科学规划、兼顾长远、统一设计、统一管理。村镇建筑重建要做到因地制宜,从灾区的经济水平和受灾情况出发,量力而行,有计划地分类分期。村镇重建应尽可能地集中连片建房,配套设施逐步完善,合理布局。

二是利用洪水风险图及洪水风险区划图来编制村镇建筑的防洪减灾规划和村镇建筑选址。

洪水风险图是一种融合地理、社会经济信息、洪水特征信息,以地图形式直观反映某一地区发生某一频率的洪水后可能淹没的范围和水深,从而预知和分析不同量级洪水可能造成的风险和灾害的专题地图。洪水风险区划是指根据研究区域洪水危险性特征,参考区域承灾能力及社会经济状况,把洪水灾害划分为不同风险等级的区域。我国已经在很多地区编制了包括防洪保护区、中小流域、蓄滞洪区及城区等不同类型的洪水风险图及洪水风险区划图,为制定流域防洪规划,规范和约束区域经济社会的发展行为,部署防洪工程及非工程措施,开展洪水保险和防汛抢险救灾等工作探索出了经验、理论和方法。

村镇建筑的重建规划,可依据多因素耦合的村镇建筑群洪灾风险评估(包括洪水危险性分析、村镇建筑群洪灾脆弱性分析与洪灾损失评估)及村镇建筑群洪灾风险等级区域划分,确定灾后重建的防洪标准,科学布局防洪工程措施,合理划分村镇内疏散通道、避险场地和隔离带等防灾功能区,从而确定村镇建筑群选址、布局指标,并评估规划设计村镇建筑群的安全性。对重建村镇的防洪建筑格局进行长远规划,分阶段完成重建村镇的防洪规划建设内容,建立健全重建村镇的防洪减灾体系。

合理的布局选址是村镇建筑有效防灾减灾的关键。村镇重建选址前,应对周围环境进行必要的勘测分析,调查选址区域的工程地质情况,排除地质灾害隐患点,对所选地段的水文地质条件进行分析,调研周边重要水库水闸、堤防等水利工程布设情况,收集分析历史洪水资料,科学评估备选建址的洪灾风险,合理确定重建村镇的选址和规模布局。

三是村镇建筑的重建应在保证防洪安全的前提下兼顾美观经济和区域特色。

安全是村镇建筑之根本。村镇建筑的重建应在保证防洪安全的前提下,充分考虑区域特色、低成本、易取材、安全可靠、美观大方。

目前,有关村镇建筑的防洪减灾已取得了一定的研究成果,应该依托科技力量来加强村镇建筑防洪减灾的能力。

● 建筑基础和结构合理设计。强化建筑地基基础。同一建筑单元(如一栋民房)宜设置在土性相同的地基上,且基础标高应相同;对软弱粘性土、可液化土地基,宜加强基础的整体性刚性;在严重湿陷性黄土、膨胀土等不良场地建房,应进行地基处理,并在基础与墙体连接处设置钢筋混凝土基础圈梁。

加强上部结构的整体性。整体设计应尽量简单规整,避免平面和立面上出现突起和不规则的形状;多层砌体房屋应设置构造柱和圈梁;屋面构造注意设置防水层;注意门窗布置的合理性,避免过于追求采光而出现明显的墙体薄弱段。

建议位于行洪区或运用频率较高的蓄滞洪区的房屋,宜采用砖柱承重的结构形式,墙体宜采用篱笆墙等易修复的轻质墙体;低洼易涝地区的生土房屋,其生土墙体部分应位于洪水淹没线以上;石砌基础应采用水泥砂浆砌筑,并用不低于M2.5的砂浆勾缝;位于蓄滞洪区的砖砌体承重房屋,墙体应采用厚度不小于24厘米的实心砖墙,墙体的开洞率不宜小于0.32,开洞大小及分布应均匀,当开洞位置与使用要求有矛盾时,宜采用局部薄弱构造措施。另外,村镇建筑还可以通过改善砂浆粘性、CFPR加固、增设基础防洪加固圈梁、增设防洪导流墙体等方式,提高村镇建筑抵御洪水风险的能力。

● 建筑材料正确选择。建筑材料首选具有良好防水性能的混凝土材料,砌体应有饰面材料,用以保护墙面,防止洪水浸蚀、剥蚀,木构件应作防腐处理。建筑材料的选用一定要保证满足相应的抗灾强度要求,特别是砌筑用砖、水泥、石子、钢筋等基础材料,应选择正规途径购买,在购买时要注意材料的出厂合格证书及相关说明文件。

● 建筑防护措施有效建设。已有研究表明,建筑周围防护措施对减小洪水对房屋的冲击有较大的作用。为减小建筑占地面积,实现生态宜居目标,建议采用工程措施-生态措施协同的村镇建筑防护措施。即可利用植物对水文条件、土壤侵蚀等的调节作用,在当地选取生长迅速、适应性强的植物种类,培养形成稳定可靠的生态屏障,后期与围挡工程措施共同发挥防洪作用,减小水流冲击,涵养水土,增加绿化面积,实现安全-生态-景观的和谐平衡。

四是将智慧防洪(预警、预报)技术应用到村镇区域防洪减灾管理中。

我国在山洪灾害预备预警及洪水风险管理系统等方面做了大量的工作,也取得了较为丰硕的成果。灾后重建的村镇更应注意应用新技术、新手段,加强洪水灾害的监测、预报和预警。构建高效的灾害监测网,建立多灾种的灾害监测数据云,共享监测数据。建立具体到村镇级别的防灾救灾信息平台,实现村镇的多灾种实时监测和快速预警,进而保证做到对洪水灾害的提前反应、有效处理以及对当地人民群众的及时疏散撤离,将智慧防洪应用到防洪减灾管理中来。

近年来,我国在省市县层面的防洪预警信息管理系统已基本建成,而村镇作为洪水灾害防御的“最后一公里”,信息化系统的建设仍相对欠缺。应充分借助物联网、大数据、云计算和人工智能等新兴技术,加强水雨情监测网建设,搭建集自动监测、智能预报预警、启动预案、信息发布于一体的防洪智能系统,对洪水做到及时预警、预先反应,规避或减小可能造成的人员伤亡和房屋财产损失,同时针对灾情灵活提供多种方案,辅助决策者开展应急防灾救灾工作,增强村镇的自主防灾救灾能力,实现村镇防洪减灾智慧化。

五是加强村民防洪减灾知识宣传教育。

应借鉴国内外先进经验,采取多种形式,广泛宣传、大力普及房屋防洪、应急处置、遇灾自救等防灾减灾知识,提高村民防灾意识,增加村民防洪减灾知识,增强村民应对洪涝灾害的能力;条件允许的村镇,应组织抢险救灾、人员避险等防灾演习活动,提高村民的安全意识和抢险救灾意识。

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