第章 土木工程防災(zāi)減災(zāi)

土木工程概論第十一章土木工程防災(zāi)減災(zāi)土木工程概論

11.1土木工程災(zāi)害概述11.2土木工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)11.1土木工程災(zāi)害概述自然災(zāi)害是指由于自然現(xiàn)象引起的災(zāi)害。按發(fā)生的原因主要分為水利災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害水利災(zāi)害是指洪水、海嘯、颶風(fēng)地質(zhì)災(zāi)害有地震、滑坡、火山噴發(fā)等按發(fā)生時(shí)間的長短分為突發(fā)性災(zāi)害和長期性災(zāi)害突發(fā)性災(zāi)害持續(xù)時(shí)間短，有很強(qiáng)的突然性，如洪水、地震、海嘯、龍卷風(fēng)、火災(zāi)等長期性災(zāi)害持續(xù)時(shí)間較長，如旱災(zāi)、沙漠化、瘟疫等本章主要介紹突發(fā)性災(zāi)害及對(duì)其防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)問題1976年我國唐山發(fā)生里氏7.8級(jí)的地震不僅大量的房屋建筑倒塌毀壞而且造成24.2萬人喪生1970年孟加拉國熱帶旋風(fēng)造成30~50萬人死亡1982年埃爾奇瓊火山噴發(fā)使得1700人遇難1985年哥倫比亞火山爆發(fā)導(dǎo)致2.2萬人遇難1987年我國大興安嶺森林大火不僅燒毀了大片森林還使得200人為之獻(xiàn)出生命1999年，臺(tái)灣集集大地震造成2400多人死亡2000年印度孟加拉邦洪水災(zāi)害使1000人死亡2004年11月，河北沙河發(fā)生礦難被困井下礦工達(dá)到１１９人死亡人數(shù)達(dá)到６８人2004年5月戴高樂機(jī)場一處屋頂發(fā)生坍塌事故造成6人死亡，多人受傷2004年11月斯洛伐克塔特拉山地區(qū)暴風(fēng)雪使數(shù)千棵樹倒地?fù)?jù)初步統(tǒng)計(jì)，約三百萬立方米木材被毀約占該國年木材產(chǎn)量的90%2004年12月26日，東南亞發(fā)生了里氏8.9的大地震引發(fā)了波及東南亞及東非8個(gè)國家的大海嘯目前不幸喪生的人數(shù)已超過14萬如何有效地預(yù)防災(zāi)害發(fā)生，減輕災(zāi)害所造成的損失，已成為土木工程界關(guān)注的課題。在第42屆聯(lián)合國大會(huì)上通過的第169號(hào)決議規(guī)定，從1990年開始的第20世紀(jì)最后一個(gè)10年定為“國際減輕自然災(zāi)害十年”（InternationalDecadeforNaturalDisasterReduction,IDNDR），這是減輕自然災(zāi)害影響的第一步。在這10年間，各國政府和研究人員均投入了大量的資金和人力進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究，取得了一定的成效。如意大利最近成功研制可以模擬降雨量對(duì)地面影響的軟件，預(yù)報(bào)大雨、洪水對(duì)環(huán)境的影響。我國很多城市如泉州、廈門等均進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃設(shè)計(jì)。由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司和工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司召集，北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院和北京工業(yè)大學(xué)抗震減災(zāi)研究所主編的《城鎮(zhèn)抗震防災(zāi)規(guī)劃編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《村鎮(zhèn)防災(zāi)規(guī)劃規(guī)范》已基本完成。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的編制和實(shí)施必將對(duì)城鎮(zhèn)、村鎮(zhèn)的防災(zāi)工作起到重要作用11.2土木工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)11.2.1對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)基本上分為三個(gè)過程：1、災(zāi)害危險(xiǎn)性分析應(yīng)具備的條件：有潛在危險(xiǎn)，工程設(shè)施易損、處在危險(xiǎn)區(qū)及潛在危險(xiǎn)的顯現(xiàn)災(zāi)害危險(xiǎn)性分析的4個(gè)過程

危險(xiǎn)性估計(jì)：是對(duì)危險(xiǎn)本身的描述，主要以危險(xiǎn)參數(shù)、危險(xiǎn)勢圖、預(yù)測指南等以參數(shù)或圖形方式描述危險(xiǎn)情況，供規(guī)劃、決策人員參考易損性分析：表示災(zāi)害程度與工程設(shè)施損壞之間的關(guān)系災(zāi)害估計(jì)：步驟為：（1）估計(jì)具體災(zāi)害；（2）標(biāo)明致災(zāi)要素；（3）估計(jì)每種致災(zāi)因素的預(yù)期損壞和災(zāi)害；（4）繪制災(zāi)害圖災(zāi)害評(píng)價(jià)：是對(duì)災(zāi)害發(fā)生前，沒有預(yù)防措施的情況下對(duì)可能造成各種損失的估算和評(píng)價(jià)2、防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃制定，制定的過程主要有以下幾個(gè)方面：

明確目標(biāo)：在對(duì)災(zāi)害進(jìn)行險(xiǎn)情估計(jì)、易損性分析、災(zāi)害估計(jì)、災(zāi)害評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，明確防災(zāi)減災(zāi)的目標(biāo)和要求。如防災(zāi)減災(zāi)的目標(biāo)，實(shí)施防災(zāi)減災(zāi)措施的優(yōu)先順序等制定規(guī)劃：根據(jù)災(zāi)害特點(diǎn)、災(zāi)害分析結(jié)果、現(xiàn)有的財(cái)務(wù)狀況、社會(huì)現(xiàn)狀、規(guī)劃水平等制定不同的防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃

規(guī)劃評(píng)估:根據(jù)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃時(shí)間長短，將其分為以下兩種損失—目標(biāo)評(píng)價(jià)：防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃為短期規(guī)劃時(shí)，因在短時(shí)間內(nèi)難以用效益衡量規(guī)劃的優(yōu)劣，因此主要是看是否達(dá)到規(guī)定的預(yù)定的目的

損失—效益分析：當(dāng)防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃為中、長期規(guī)劃時(shí)，可以用規(guī)劃帶來的效益來評(píng)估規(guī)劃的優(yōu)劣3、防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃實(shí)施:主要包括實(shí)施方式的選用、規(guī)劃項(xiàng)目的管理、各個(gè)實(shí)施階段的劃分和安排，資金、人力、設(shè)備等資源配置、災(zāi)害監(jiān)測、人員培訓(xùn)等內(nèi)容11.2.2減輕災(zāi)害的主要技術(shù)和措施減少場地險(xiǎn)情發(fā)生預(yù)防措施：指采用有效措施減輕災(zāi)害強(qiáng)度，減少險(xiǎn)情的影響改善措施：指采用有效措施改善場地本身的一些特征，減少災(zāi)害的影響緩解措施：指采用有效措施將大的災(zāi)害化為小的災(zāi)害減少結(jié)構(gòu)易損性：主要措施是在規(guī)范指導(dǎo)下，通過設(shè)計(jì)、施工、維修、加固、重建等減少結(jié)構(gòu)的易損性改變住區(qū)功能特性土地利用管制:主要對(duì)建筑用途、人口密度、土地用途、房屋高度、房屋材料、街道寬度、房屋類型等進(jìn)行限制擴(kuò)大生命線系統(tǒng):生命線系統(tǒng)指道路、鐵道、供水、供電、通訊、排水等線路和系統(tǒng),一次擴(kuò)大生命線系統(tǒng)可以提高防御災(zāi)害的能力，減輕災(zāi)害影響災(zāi)前報(bào)警:建立災(zāi)前報(bào)警系統(tǒng)可以給人留有時(shí)間保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全11.2.3防災(zāi)減災(zāi)決策

防災(zāi)減災(zāi)決策是在對(duì)未來災(zāi)害危險(xiǎn)性及災(zāi)情預(yù)測的基礎(chǔ)上所做出的減災(zāi)措施或方案的決策，其主要特點(diǎn)是風(fēng)險(xiǎn)大，投資大，與人民生命安全密切相關(guān)，而綜合利用各種信息，設(shè)法避免或減輕災(zāi)害影響，選擇最優(yōu)減災(zāi)決策成為減災(zāi)決策中的核心問題，決策科學(xué)及GIS，Internet等技術(shù)手段提供了有力的保證防災(zāi)減災(zāi)決策過程：確定目標(biāo)，盡量減少生命損失和財(cái)產(chǎn)損失設(shè)計(jì)多種預(yù)選方案供決策者選擇采用定性、定量、定時(shí)分析方法對(duì)預(yù)選方案評(píng)價(jià)，從中選出最滿意方案，將防災(zāi)減災(zāi)決策中出現(xiàn)問題及時(shí)反饋以便于對(duì)決策方案進(jìn)行調(diào)整與修正防災(zāi)減災(zāi)決策方法：確定型減災(zāi)決策：建立方程、不等式、邏輯式用數(shù)學(xué)規(guī)劃求解最優(yōu)方案的方法

不確定型減災(zāi)決策：根據(jù)具體情況采用悲觀法則、樂觀法則、最小遺憾法則、折中法則、敏感性法則

風(fēng)險(xiǎn)型減災(zāi)決策：最大可能法、期望值法

11.2.4城市綜合防災(zāi)體系一般情況下，城市防災(zāi)工作包括對(duì)災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)報(bào)、防護(hù)、抗御、救援、恢復(fù)等從時(shí)間順序上可分為四個(gè)部分：（1）災(zāi)前的防災(zāi)減災(zāi)工作：對(duì)城市災(zāi)害區(qū)劃，災(zāi)情預(yù)測，防災(zāi)教育，防災(zāi)預(yù)案制定，防災(zāi)工程設(shè)施建設(shè)等。（2）應(yīng)急性防災(zāi)工作：在預(yù)知災(zāi)害將發(fā)生或?yàn)?zāi)情即將影響城市時(shí)應(yīng)采用的應(yīng)急性防災(zāi)工作。（3）災(zāi)時(shí)抗救工作：在災(zāi)害來臨時(shí)抗御災(zāi)害，進(jìn)行災(zāi)時(shí)救援工作。（4）災(zāi)后工作：在災(zāi)害發(fā)生后防止次生災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展，災(zāi)害損失評(píng)估與維修，重建防災(zāi)設(shè)施等工作。城市防災(zāi)結(jié)構(gòu)：主要由研究結(jié)構(gòu)、指揮結(jié)構(gòu)、專業(yè)防災(zāi)隊(duì)伍、臨時(shí)防災(zāi)救災(zāi)隊(duì)伍，社會(huì)援助機(jī)構(gòu)和保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)組成研究機(jī)構(gòu)：對(duì)城市情況全面了解分析，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行研究、監(jiān)測、預(yù)報(bào)工作指揮機(jī)構(gòu)：負(fù)責(zé)災(zāi)時(shí)抗災(zāi)救災(zāi)，專業(yè)防災(zāi)隊(duì)伍是經(jīng)訓(xùn)練、裝備良好的抗災(zāi)救災(zāi)隊(duì)伍臨時(shí)防災(zāi)隊(duì)伍：由指揮機(jī)構(gòu)組織志愿人員組成的輔助救災(zāi)隊(duì)伍社會(huì)援助機(jī)構(gòu)和保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)：在災(zāi)時(shí)和災(zāi)后從經(jīng)濟(jì)上給予支持、幫助城市綜合防災(zāi)對(duì)策加強(qiáng)區(qū)域減災(zāi)和區(qū)域防災(zāi)協(xié)作合理選擇與調(diào)整城市建筑用地優(yōu)化城市生命線系統(tǒng)防災(zāi)性能強(qiáng)化城市防災(zāi)設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)營管理建立城市綜合防災(zāi)指揮組織系統(tǒng)健全、完善城市綜合救護(hù)系統(tǒng)提高全社會(huì)對(duì)城市災(zāi)害的承受能力強(qiáng)化城市綜合防災(zāi)立法體系建設(shè)大力發(fā)展災(zāi)害保險(xiǎn)業(yè)務(wù)重視城市防災(zāi)科學(xué)研究11.2.5城市防災(zāi)規(guī)劃及防災(zāi)工程城市防災(zāi)規(guī)劃工作程序框圖

城市抗震防災(zāi)規(guī)劃是城市總體規(guī)劃中的專業(yè)規(guī)劃，根據(jù)我國工程建設(shè)抗震設(shè)防規(guī)定，六度和六度以上城市要編制城市抗震減災(zāi)規(guī)劃，其目標(biāo)是逐步提高城市綜合抗震能力，最大限度減輕城市地震災(zāi)害造成的損失，使城市在遭遇相當(dāng)于基本烈度地震影響時(shí)，其要害系統(tǒng)不遭受較重破壞城市抗震防災(zāi)規(guī)劃編制過程首先調(diào)查分析并整理各種基礎(chǔ)資料，作為編制規(guī)劃的依據(jù)→對(duì)城市及附近地區(qū)可能發(fā)生地震的危險(xiǎn)性做出分析、判斷→然后對(duì)不同烈度或不同概率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各類房屋建筑，工程設(shè)施和設(shè)備工程震害進(jìn)行預(yù)測→在此基礎(chǔ)上，找出城市防御地震災(zāi)害的薄弱環(huán)節(jié)，以圖件、表格與文字相結(jié)合的形式作出抗震防災(zāi)規(guī)劃城市?？拐鹎姆罏?zāi)困工程艷具體柏措施建、怕構(gòu)筑舊物的熟抗震指處理：包爭括地縫基抗雨震處閱理，衛(wèi)結(jié)構(gòu)吐抗震混加固草，節(jié)料點(diǎn)抗伴震處徹理等震前望預(yù)報(bào)：通頭過監(jiān)杰測資饒料分傲析和搭地震筑前兆輔研究容進(jìn)行俯地震卵區(qū)域盲劃分嘗的長間期預(yù)覆報(bào)和秒短期爹臨震鋪預(yù)報(bào)墊也是絲式一種海措施城市還布局趴的避念震減棚災(zāi)措賞施：是擔(dān)最經(jīng)暑濟(jì)、蒸最有跡效的添抗震鞠減災(zāi)擾措施率，主咱要有貞選擇祥地勢遣平坦揚(yáng)開闊爐地方升作為尼城市既用地蜻，盡療量避繼開斷召裂帶捏，液箏化土策等地曉質(zhì)不泄良地銷帶；句建筑賞群布消局時(shí)嬸保留智必要鑄空間頭與間蔽距；咐城市捆規(guī)劃魚中保膜證一住些道不路寬鹿度；滾充分瓶利用芝綠地沃、廣袋場等診作為忘震時(shí)仿疏散緒場地城市誰防洪忌規(guī)劃是城尿市總丸體規(guī)探劃中卷的專膏項(xiàng)規(guī)粒劃，校以城轎市所群在的誕江河主流域辮防洪虛規(guī)劃擾及城巾市總快體規(guī)全劃作互為依抱據(jù)，資規(guī)劃他主要捉任務(wù)全是按碎照全漏面規(guī)學(xué)劃綜鉛合利虹用水夾資源虎，保垃證城跟市安蓄全的缸原則阿，根秩據(jù)防摔護(hù)對(duì)煌象重趟要性陵，將踏洪水咳對(duì)城滔市危漏害程很度降容低到熟防洪儀標(biāo)準(zhǔn)雞范圍益以內(nèi)城市倘防洪戶規(guī)劃俱編制查過程首先闊進(jìn)行浸調(diào)查司研究濕，廣檔泛搜攔集各所種基叮礎(chǔ)資添料→進(jìn)行穩(wěn)城市右防洪遺、治緩澇水完文分臂析計(jì)煙算→形成剩城市畏防洪旅規(guī)劃都和城尾市治關(guān)澇規(guī)嗽劃→進(jìn)行筋經(jīng)濟(jì)燃技術(shù)烘分析→最后密編制狠規(guī)劃喂報(bào)告城市坦消防濟(jì)規(guī)劃是城挖市總網(wǎng)體規(guī)罪劃的盲重要濟(jì)組成污部分偏，編用制依螺據(jù)是傻城市氣總體月規(guī)劃鬼及國攜家、餅省、雁市、均自治幟區(qū)的咽有關(guān)膊法規(guī)椒、文刃件，吩城市僻消防押規(guī)劃嬌主要測任務(wù)雙是研譯究城拴市總墓體布團(tuán)局的幕消防平安全轟要求耗和城效市公醋共消任防設(shè)潑施建出設(shè)及造其相日互關(guān)預(yù)系，態(tài)提高累城市箏防火理滅火齊能力孤，防師止和喊減少桌火災(zāi)邀危害城市蠟消防吳規(guī)劃顏主要奇程序收集失城市肯基礎(chǔ)掉資料潤及城監(jiān)市消妹防安皆全分井區(qū)，鴿消防才站布星局，苗消防限通道炕，消歉防裝鎮(zhèn)備等陶資料→根據(jù)糾規(guī)劃囑原則干及指穗導(dǎo)思四想確肯定規(guī)梢劃構(gòu)臨思及困方案→進(jìn)行艷大型終工礦妄區(qū)、棍車站座、碼挎頭、厘易燃凝建筑隔密集修區(qū)等峽重點(diǎn)碗地段令的詳倦細(xì)規(guī)輛劃形自成城左市消饒防規(guī)瞞劃城市食人防白規(guī)劃是城彼市總輸體規(guī)凳劃的當(dāng)專項(xiàng)炸防災(zāi)拾規(guī)劃羅，它蕉應(yīng)由第人防簡部門立會(huì)同晶城市這規(guī)劃查，建佳設(shè)及扇有關(guān)娛部門細(xì)進(jìn)行設(shè)，人根防建蜓設(shè)應(yīng)超與城趨市建卵設(shè)有品機(jī)結(jié)厘合，蕉協(xié)調(diào)陷發(fā)展瓣，增暮強(qiáng)城何市綜賤合發(fā)久展能盯力和動(dòng)防護(hù)喜能力敞，其蛋編制聚依據(jù)糊是城埋市戰(zhàn)腹略地哲位，旗城市害現(xiàn)狀姓及城芬市地餓形，磚工程哈地質(zhì)環(huán)，水芒文地膚質(zhì)條預(yù)件等城市挺人防陰規(guī)劃貸編制哀程序首先澤收集