中国节能协会城轨交通节能专业专委会
中国勘察设计协会轨道交通分会
中国土木工程学会轨道交通分会
中国城市轨道交通协会设计咨询专业委员会

行业资讯

洪水来袭,地下空间如何保安全

发布日期:2016-10-08 22:35

洪水来袭,地下空间如何保安全
 
      近年来,随着城市立体开发不断发展,建设了大量地铁、地下购物中心、地下停车场和地下公共设施。然而,城市地下空间在使用人数越来越多、使用频率越来越高的情况下,其安全防范和管理却较为滞后,存在不少安全隐患。特别是在近期,武汉、北京暴雨成灾的情况下,如何保证地下空间的安全已成为广大民众关注的问题。本刊特别邀请地下空间防灾专家、同济大学教授束昱,为您详细讲解有关地下空间洪水灾害的安全防治问题。
 
      地下空间是地上泛滥河水极易流入的封闭性空间,即使发生水淹后的时间经过相同,但水淹深度的上升速度会比地面快得多,它是水灾危险性极高的空间。地下水灾事故虽然不多,但一旦发生之后,它在地下空间中所造成的危害将远远超过地面同类事件,因而地下空间中水灾的防范及处置应是地下空间开发中必须解决的重要问题。
 
      地下空间水灾事故原因
      洪涝灾害引起的地下空间水灾,主要有暴雨积水及江河洪水泛滥;设施透水灾害主要为结构损坏、不均匀沉降变形导致地下透水和地下水库失控、上水压力管消防管爆裂形成的水灾。
      一个城市发生洪灾后,首先会殃及城市地下空间。水往低处流的特点,使得在洪水到来时,地面建筑尚属安全的情况下,地下空间会发生出入口部灌水,乃至波及整个相连通的地下空间。若地下空间是多层的,灌入地下一层的水还将漫流到更下一层空间,直至最深处。即是说,如果不立即设法堵截,那么地下空间设施内部就有被淹没的危险,对于内部设备和储存物质将会造成严重的损失。在发生灌水事故中,应尽快让人员沿着楼梯或通道逆水转移到地面安全处,减少人员伤亡。
      洪涝自然灾害往往具有季节性和地域性,尽管水量大、来势猛、持续时间长,但水位升高到形成倒灌有一定的时间和预见性,关键取决于挡水措施的可靠性和持久性。现阶段我国地下空间开发利用的热潮主要集中在沿海发达城市,做好地下空间的防洪工作更加显示其重要性和迫切性。从长远来看,如果能在深层地下空间建成大规模的贮水系统,则不但可以将这些多余的水贮存起来,有效地减轻地面洪水压力,而且还可以利用这些贮存起来的水解决城市枯水期缺水的问题。
      对于有一定预兆的设施透水,并不构成威胁,一般通过事先采取措施予以解决。往往是没有预兆或一般经验难以觉察的水害,其突发性危害极大,往往在事态扩大后才被发现,上述两种类型的水灾,都严重威胁到人身财产安全。地下水灾若处理不好将会诱发二次和三次灾害。

      国内外城市地下空间的洪水灾害有哪些?
      这样的水患灾害每年都有发生:
      1999年6月,日本福冈市楼宇地下空间遭受暴雨的袭击,大片地下空间被水淹没,损失严重。2000年9月,日本名古屋市受东海水灾的影响,河水泛滥流入地下空间,该市地铁受淹严重。2006年1月28日,巴西一地下车库遭水灾。里约热内卢地区2006年1月27日晚开始突降暴雨,造成商场外面的地下排水管道突然大量涌水,大水冲破地下车库的铁门,涌入车库,最高水位竟高达2.2米。当时在车库的3名男子和3名女子不幸被淹死。
      2005年11月29日上午9时许,兰州市博物馆的工作人员突然发现馆内办公楼地下室里有大量的积水。经过消防、供热、自来水、市政等部门救援人员十多个小时的联合施救,馆内地下室积水最终被抽空,但地下室内存放的部分馆藏珍贵文物却遭到不可挽救的损毁。这些文物包括各历史时期的瓷器、彩陶、名人书画作品和各种珍贵古籍资料等,数量约在几千件。2007年7月18日,特大暴雨淹了济南银座地下广场。由于水势太猛,玻璃门全部被冲碎,洪水冲倒了所经过的柜台。虽然身处地下的1万多人全部安全撤离,但造成的财产损失巨大。2010年5月,广州一场暴雨造成35个地下车库遭受不同程度水淹,1 409辆车受淹或受到影响,造成重大损失。

      地下工程口部防水倒灌措施有哪些?
      (1)地下空间设施的人员出入口、进排风口和排烟口,都应设置在地势较高的位置,出入口的标高宜高于当地最高洪水位。室外进风口的下沿与室外地坪的距离不宜小于1m,如果因设在绿化地面而受到限制时,至少也不应小于0~5m。地下铁道车站的出入口及通风亭的门洞下沿,一般应高出室外地面 0.15~0.45m。
      (2)地下空间设施引至江河、沟渠的排水口若低于最高洪水位时,可在适当位置设置防洪闸门,辅以机械排水系统。地下空间内部的生活污水采取自流方法排入城市污水管道,排出管上应设止回阀和阀门。若地下空间的污水池低于城市污水管而不能自流时,必须采用机械排出,更应采取防倒灌措施。
      (3)直通地面的竖井、进排风口和排烟口上端,都应做好防雨水处理。在直通地面的人员、车辆出入口,应设挡水台阶、截水沟、排雨水泵房,将雨水随时排到工程以外。在下沉式广场也应设置排雨水泵房,防止广场内积水。
      (4)雨季因城市排水能力不足而出现短时间街道积水,则应在地下空间的口部采取适当的挡水措施。当积水较浅时,可用沙袋堆积成挡水墙,或用混凝土现浇成分水龟背,然后照常使用地下空间。当积水较深时,可临时加高门槛,或用防水挡板插入预留沟槽内以挡水。如果洪水来势很猛,出现淹没性险情时,应立即将口部的防护密闭门(带密闭封胶条)关闭,其他孔口也予以封堵,将洪水拒于门外,此时,将暂停地下空间的运营。
      (5)从长远来看,如果能在深层地下空间内建成大规模地下贮水系统,则不但可将地面上的洪水导入地下,有效地减轻地面洪水压力,而且还可将这些多余的水贮存起来,综合解决城市在丰水期洪涝而在枯水期又缺水的问题。若设法(如通过渗透池、注入井等)使这些水量逐渐返回地下含水层,则对调节地下水位、减慢城市地下水位降低速度将是十分有利的。我国北方一些缺水的城市(如北京、西安等),如能采取这种做法,将会收到良好效果。
 
      人员的应急疏散与避难
      根据《上海市突发公共事件总体应急预案》、《上海市人员疏散撤离应急预案》要求,亟需建立相应的应急疏散管理体制。
      1.应急疏散撤离分类
      (1)预先疏散撤离。指出现突发事件的明显征兆时,为保护公众安全,提前12小时以上组织人员疏散撤离。
      (2)紧急疏散撤离。指突发事件已经发生或即将发生(突发公共事件发生或危害本市不足12小时),为保护公众安全,紧急组织人员疏散撤离。
      2.人员的应急疏散
      根据水灾应急响应预案既定的疏散方案,对疏散方向、步骤,行走路线,迅速组织指挥,迅速组织管理人员和志愿者队伍,帮助老弱病残优先疏散;在狭窄通道或停电时派专人在主要节点指挥,防止人流方向拥堵、踩踏伤害发生,并对次生灾害发生做好充分的准备。
      3.应急避难
      在向“110”求援同时,积极组织自救,在防洪闸门关闭的情况下,指挥人群向地下高层面转移。有条件的,可通过采光井、气窗组织逃生;没有其他逃生条件的,滞留人群应集中到通风管附近,采用外部电源强制通风向地下空间供氧。
      保证地下空间防水的管理科学、合理实施,不仅需要政府部门的依法管理,更需要个人或企事业单位提高地下空间防水意识,严格遵循地下空间防水管理的有关法律法规,积极参与地下空间的防水管理。