洪水袭击与世界城市防洪措施的高瞻远瞩_密西西比河论文

洪水袭击与世界城市防洪措施的高瞻远瞩_密西西比河论文

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      纵观世界,由于气候变化,洪涝灾害每年都要侵袭许多大城市和沿河流域地区。美国东海岸飓风频繁登陆,法国塞纳河水位意外高涨,捷克布拉格遭遇强降水,英国的暴雨让洪水一泻千里……这都给当地居民带来了极大的不便,也造成了巨大的经济损失。

      如今,洪水接连不断地来袭,人类不能坐以待毙,那些总被暴雨和飓风骚扰的城市有哪些防洪排水的妙招呢?

      纽约:飓风“艾琳”登陆

      妙招:强制疏散违者罚款地铁停运机场关闭

      结果:成功挺过飓风侵袭

      2011年8月27日,飓风“艾琳”登陆美国北卡罗来纳州,随后沿海岸线向东北偏北方向移动。金融中心纽约处于飓风必经的路线,纽约市有37万居民被要求撤离,尤其是华尔街在内的地势低洼处居民更应在当地时间8月27日17时前完成疏散,违者将处以500美元罚款或90日拘留。对于由于紧急疏散无法回家的人,纽约市政府开放了91处避难中心,为他们提供临时住宿。时任纽约市长迈克尔·布隆伯格在新闻发布会上说:“我们从未采取过强制疏散措施,如果不是认为这场风暴可能影响严重,我们也不会这样做。”而在纽约其它地势低洼的滨水地区,警方组建了一支救援船队,以便及时救援因飓风而受困的居民。

      纽约的交通系统也随之采取了措施。首先被关闭的是地铁系统,这是纽约市历史上第一次因为应对自然灾害而停运地铁。同时停运的还有纽约大都会捷运局所属的公共汽车和火车系统,这些系统的日客运量高达850万人次以上。纽约地区的三座主要机场肯尼迪国际机场、拉瓜迪亚机场、纽瓦克自由国际机场自8月27日中午起,不对进港航班开放。

      除此以外,百老汇取消了所有的周末演出,星巴克咖啡和麦当劳门店关张,时代广场上更是没有游人。

      8月28日早晨,飓风“艾琳”扫过纽约,“艾琳”减弱为热带风暴,纽约成功挺过了这次飓风的侵袭。美国国土安全部长纳波利塔诺在新闻发布会上说:“以纽约为主的美国东海岸城市在飓风来临前所做准备充足,较大程度上减少了人员伤亡。”

      密西西比河流域:洪灾不断

      妙招:完善防洪系统

      结果:成效显著 但洪涝仍频繁

      密西西比河是美国最大的河流,流域辽阔,支流众多,暴雨、融雪、飓风、风暴潮都是造成密西西比河流域决堤成灾的主要成因。

      直到现在,由于强降雨、风暴等自然因素具有不可抗力,密西西比河的防洪一直都迫在眉睫。1879年,美国国会批准成立了密西西比河委员会,专门对防洪和航运工程等进行整治。但是,接连不断的洪水与巨大的经济损失让美国国会意识到,由地方政府和土地所有者修堤防汛是不够的。于是,美国国会在1928年通过了《防洪法》,要求国家建设包括防洪在内的多目标工程。

      如今,密西西比河流域的防洪系统主要包括工程措施与非工程措施。堤防、分洪工程、河道整治、支流水库等是工程措施,洪水预报与警报系统、洪泛区管理系统等是非工程措施。在众多防洪措施中,堤防一直是最主要的防洪工程。密西西比河干流堤防为3540千米,平均高7.5米,顶宽9米,高出当地最高洪水位1.5米,支流堤防则为4000千米,这些堤防保护了606.7万公顷耕地。而已建成防洪作用较大的支流水库同样发挥着显著的作用,密西西比河流域有约150座防洪水库,总库容为2000多亿立方米,根据不同的洪水类型,水库可以削减码头处洪峰的12%。

      据统计,密西西比河流域的防洪工程在1970到1980年间,累计防洪经济效益达到800亿美元,1983年一年就有170亿美元,1993年仅水库的防洪经济效益达到110亿美元。

      即使防洪工程在不断完善,但夏季的强降雨还是给密西西比河流域的居民带来许多烦恼。那些不愿意被撤离的人们,如居住在支流亚祖河沿岸的居民,早就学会了用沙土在自家院落和农田周围筑起高高的堤坝,以保护家园免遭洪水侵袭。

      巴黎:塞纳河水位暴涨

      妙招:提前防汛演习

      结果:较顺利度过水位峰值

      2016年年初,法国的气候专家预测,塞纳河会有百年不遇的高水位威胁,法国北部因此可能会有严重的洪水之灾。上一次塞纳河发洪水可以追溯到1910年,当时,塞纳河河水泛滥,淹没了大片城区和居民,冲击了数以百万居民的日常生活,造成的直接物质损失高达300亿欧元。于是,根据气候专家的预测,巴黎防汛部门立刻认真准备,谨防再次出现灾情。

      3月7日到3月18日,大巴黎地区5个省举行了历时12天的欧盟“防洪大演习”,巴黎警署、消防总队、医院、大公司企业等90多个单位部门参加了塞纳河防汛演习,以检测在发生预想灾情时,主要单位能否协调应对,避免严重损失。同时,来自意大利、西班牙、比利时、捷克的87个机构、地方行政单位、公营和私营企业、数十支救援队也参加了这场危机处理行动。

      组织者预想的灾情是大巴黎地区降暴雨,塞纳河流量不断增加,水位以每天50厘米的速度上涨。演习预设了多种救援行动,如疏散养老院老人、消除污染、直升机救援,以及将一座地铁站用水泥墙封砌,防止水漏进去。演习分为了三个阶段:3月7日到11日,模拟塞纳河水位上涨阶段,河水淹没大巴黎地区;3月12日到13日,模拟洪水高峰阶段;3月14日到18日,模拟退水阶段,直至恢复正常。演习实施欧盟的民事保护机制,民事保护机构设在布鲁塞尔。如果欧盟成员国遇到危机,可立即向欧盟求助,并在48小时里获得其它欧盟成员国的人力和物力增援。

      演习结束后不到三个月,即2016年6月初,由于持续降雨天气,法国多地出现了洪涝灾害。巴黎塞纳河水位不断上涨,6月2日亮起了洪水橙色警报,6月3日,水位峰值达到6米。法国的内政部危机处理小组立刻开始应对,大巴黎地区动员了千名消防员,采取了6000多次行动,约有1.75万人被疏散。巴黎市政府调集了50名蛙人,6架直升机,25艘冲锋舟,4台抽水装置随时待命。位于塞纳河畔的卢浮宫博物馆因此而闭馆,藏品也被转移。因为按照规定,塞纳河水位超过5.5米,卢浮宫就要启动最底层储藏室藏品的转移工作。

      6月4日下午,水位降至6米以下,最高峰值已过。法国的内政部危机处理小组宣布,全国共有4人死于此次水灾,另有24人受伤。法国总理瓦尔斯表示,此次水灾造成的人员伤亡情况“太重”,但当局的救灾行动并未面临困难。

      布拉格:百年一遇的洪水

      妙招:利用移动防洪墙

      结果:重点城区未受到破坏

      2002年,百年一遇的洪水侵袭了捷克首都布拉格,大片城区被淹没。但是,在洪水中,有一片城区没有受到破坏,它就是约瑟夫城。

      约瑟夫城配备了一种新型的防洪系统,许多可移动的铝合金防汛板构成了这一系统的主体,即可移动墙体。这种可移动墙体由若干铝合金板部件叠加而成,每个部件长约2.5米至3米,高20厘米,部件与部件之间用橡胶密封连接,保证不被河水穿透。移动抗洪墙的高度可根据实际需要自由改变,需要增高墙体时,就在原来的基础上多加几块铝合金板,想要降低高度时,拆下几块板子就可以。

      铝合金构件平日都存放在专门的仓库里,由计算机对每个部件的基本数据进行详细的记录和统一的管理。一旦发生洪水,相关部门可直接把这些部件从仓库运至目的地。由于铝合金构件重量轻,安装移动墙时就无需大型机械设备。即使安装3米以上的高墙体,使用小型起重设备液压伸缩臂汽车,也可以满足安装要求。加上其与后台计算机系统相连,安装好的墙体还可根据水位情况进行实时自动升降。

      鉴于布拉格地形复杂且古迹众多,移动墙的好处在于可根据不同的地形地貌实施手动和自动两种安装和控制方式。也就是说,在洪水来临时,只需要一天时间,防汛板就能围绕布拉格建立一道坚固的防线。如此便捷的防洪系统是布拉格政府利用了多年的时间才努力完善好的,这才构建了足以保护全城的防汛城墙,即全长为17116米的防汛系统,来抵抗大规模的洪水。

      排水“神器”——下水道

      大阪下水道:可排水,可行舟

      大阪临海靠山,有两条河流贯穿城市,曾经时常遭遇特大洪水,每一次对城市都造成了严重的经济损失。在幕府时代,大阪附近的树木被砍伐殆尽,导致山洪频发,政府这才下令禁止砍树。虽然在一定程度上起了缓解作用,但大阪仍然洪涝严重。政府通过调查研究,发现城市的排水系统不够完善,从此,政府大力修建排水系统。

      如今,大阪地下的排水系统是防洪体系的重要部分。排水管最大直径有12.5米,可以走人行舟。在大阪的其他区域,排水管道没有这么宽,但仍可以起到防洪作用。20世纪80年代时,洪水暴发,大阪排水系统的普及率是40%,如今已达到100%。相应的,大阪再也没有发生过危及城市的洪灾。而且,在远离城市的山区,大阪市政府修建了许多蓄水池,用来收集从山上流下的雨水,以此来缓解山洪。

      柏林下水道:长度达到9500千米

      德国全境排水道总长在51万公里以上,可以环绕地球13圈,每年能处理94亿立方米的污水和雨水。其中,在柏林,排水管道已长达9500千米。每年65千米例行检查,柏林市水处理机构有6个污水处理厂,2个地表水厂,4个储水过滤器,9个自来水工作站。在这些排水道中,46%的排水道为雨污合流,33%的排水道为污水专用,21%的排水是雨水专用。无论这些排水道修建于何时,都符合政府规定的现代化排水标准,配套设施完善。

      在雨水排水系统中,透水路面设计既解决了积水问题,也平衡了城市生态系统。如在柏林,市内的人行道是用透水材料铺就,这些透水材料是长、宽、高都为5厘米的小石块,石子间缝隙有0.5厘米,以保证道路的透水性。这是根据德国《混凝土路面砖》里的规定,面层混凝土必须与基层混凝土牢固黏结,并有10%以上的孔隙,使水能够渗入地下。

      道路两边的下水道都隐藏在路牙的侧下方,这样,其宽度和高度都能保证雨水迅速引流。当雨水由透水路面渗入地下后,就可以补充地下水资源。

      巴黎下水道:钥匙掉进去也能找到

      巴黎的下水道在路面50米以下,是法国人花了126年时间修建而成的。这些下水道犹如蜘蛛网纵横交错,总长为2347千米,规模远超巴黎地铁。就是这样的下水道,让行人在雨天行走在巴黎街头,鞋子才不会完全被水泡得湿漉漉。

      由于巴黎的下水道系统十分完善,位于阿尔玛桥畔的下水道博物馆都成了巴黎的旅游景点。掀开井盖,就能看到这庞大的“地宫”:下水道宽约3米,两旁是宽约1米的便道,以供检修人员通行。在这个“地宫”里,有2.6万个下水道盖,6000多个地下蓄水池,以及1300多名专业维护人员。

      下水道还被标注了街道和门牌号码,如果有人在巴黎不小心把钥匙或戒指这种小件物品掉入了下水道,只需给相关部门的接线人员打个电话,提供地漏的位置,就会有工作人员免费为失主找回物品。

      伦敦下水道:升级为“超级下水道”

      1859年,伦敦政府启动了地下排水系统改造工程。1866年,长达2000公里的下水道正式竣工。由于下水道建在地下3米处,伦敦的地下基本就被挖成了巨型蜂窝煤。对于民众有“伦敦地下被挖空”的忧虑,工程部门特地选择了一种新型水泥,这种新型水泥的持久力和强度都很好,使用时间越长,强度就越高。为了使得新型水泥发挥它应有的好功效,在建造过程中,所有用于修建下水道的水泥必须在建筑工地摆放3个星期,以适应环境。每10袋水泥里,要有1袋作为样品接受抽查,样品要放入水中保留7天,从水中取出的样品要接受500磅的承重测试。

      就是因为这样的高标准严要求,伦敦的下水道对于排雨水、防洪都起到了莫大的作用。可是,随着经济的发展,伦敦已从原有的200万人口变成了800万常住人口,下水道面临严重堵塞问题,尤其是如今的伦敦市中心遍布餐厅,更是让下水道“消化不良”。为了解决这个问题,英国政府启动了“超级下水道”项目,下水道将可容纳125万立方米的水,对排水和排污更有效。这个项目于2016年启动,耗资42亿英镑,计划2023年建成。

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