大规模地下空间如何应对洪涝灾害——大阪的对策

挑战

大规模地下空间防洪防涝

7月下旬,郑州遭受历史罕见的极端强降雨天气,造成重大人员伤亡和财产损失。在这次特大暴雨灾害中,大量地势低洼的地下车库、地下商场和隧道遭雨水倒灌,特别是地铁5号线和京广路隧道成为灾害的焦点,引起行业内外对地下空间安全防灾问题的深刻反思和讨论。目前,国家已经成立调查组,将全面详细调查评估灾害应对过程,总结灾害应对经验教训。

8月4日,中国气象局发布《中国气候变化蓝皮书(2021)》,指出全球气候系统变暖仍在持续,极端天气气候事件风险进一步加剧,郑州特大暴雨、欧洲严重洪涝都是具体表现,针对极端事件的应急可能会成为常态化。对于汛期风险较大的地下空间设施,在工程措施不足以应对灾害的情况下,需要更好地完善风险评估、预警和应急管理机制,提高公众的安全风险意识,最大限度减少人员伤亡和财产损失。

与传统独立建设的地下空间相比,当前城市规划建设中更加强调地下空间的互联互通,鼓励轨道交通车站与相邻地下空间相互连通,打造连片成网、系统开发的地下空间综合体。但是伴随着地下设施连通规模的扩大,地下空间洪涝灾害应对的复杂性和难度也大大增加,这次在郑州暴雨灾害事件中已经初步显现。大规模连通的地下空间如何做好防洪防涝,目前在国内仍是一个新的挑战。

日本同样饱受洪涝灾害频发的影响,地铁、地下街等地下空间也多次发生洪水灾害事件,各级政府均将地下空间作为防汛工作的一项重点。近二十多年来,通过对灾害事件的持续研究和反思,东京、大阪、名古屋等城市在地铁、地下街等地下空间防洪防涝方面已经形成较为完善的体制机制和对策措施,特别是对连通规模较大的地下空间重点地区,分别制定了专门的浸水对策计划。

以大阪为例,2014年大阪成立大阪市地下空间浸水对策委员会,包括80家地下设施管理者和政府部门,2015年制定《大阪市地下空间浸水对策指南》(2018年修订),2016年和2017年分别针对大阪站周边地区和中之岛地区、淀屋桥、北浜地区的大规模地下空间制定了浸水对策计划。大阪的对策措施更加注重连通的地下设施管理者之间的合作机制,探讨研究大规模地下空间一体化的避难诱导方案和相互协作训练。

对策

大阪大规模地下空间浸水对策

1

大阪市内大规模地下空间的现状

在大阪市内,大阪站和难波站周边有10个大型地下街和地下通道,面积约24万平方米。此外,市内还有129个地下车站,包括大阪市营地铁和私营铁路运营商的。

而且,在大阪站和难波站周边地区,地下街、地下通道和地下车站相互连接,许多建筑物的地下层与其相连,形成了大规模的地下空间。

大规模的地下空间被步行者、铁道使用者、购物者、工作人员等非特定的多数人利用。例如,在大阪站周边地区,使用者最多的地下街Whity Umeda一天约有40万人,大阪市营地铁的梅田站、东梅田站和西梅田站3个站的使用者一天约有69万人。

2

地下空间浸水时的危险性

在国土交通省水灾防灾减灾对策本部地下街/地铁工作组的中期报告(2014年4月24日)中,将地下空间的风险特特征总结如下。

(1)难以掌握地面状况

由于处于与地面隔绝的状况下,难以收到来自地面的信息,因无法及时掌握灾情而难以判断状况,疏散行动的启动往往会延迟。

(2)疏散路径受到限制

地下空间的疏散方向基本上限定于地上出入口和连接建筑物的上层,水的流入路径和疏散路径重叠的可能性很大。此外,与从通往地面的楼梯流入的水相反的疏散是很困难的。

(3)开始浸水后几乎没有时间宽限

地下空间是封闭的,浸水速度比地面快。另外,如果水深超过一定程度,门会因水压无法打开,或因机电设备故障停电,导致能见度变差,使用者无法掌握位置关系和周边状况,使得疏散困难,因此在地下空间开始浸水后疏散的时间就很少了。

3

地下空间的开口部

①地下街、地下站等地面出入口

②连接大楼的1楼出入口和连接地下室的地面出入口

③地下街、连接大楼同时设置的地下停车场的出入口

④地下街、地下站、连接大楼的通风口

⑤连接大楼等的下沉广场

4

水灾设想

(1)内涝

按照东海暴雨级降雨的设想(总雨量567mm,时间最大降雨量93mm)。

(2)河流泛滥

淀川:假设因最大降雨量(枚方上游区域:360毫米/24小时)引起的洪水导致多个堤防破坏点,并假设每个淹没深度和淹没区域重叠的洪水淹没区域。

(3)海啸

假设由南海海槽巨型地震引起的最大级别海啸,其发生频率为一千年或更少。

5

针对各类水灾的浸水对策的基本想法

(1)内涝

【特征】

从发生降雨到开始浸水的时间段很短。

浸水深度比较小。但是,即使假设地表淹没深度很小,如果从低位置的开口处开始浸水,水也会继续流入地下空间。

【浸水对策的基本想法】

地下设施的管理者要准确掌握地面部分的浸水状况,在有可能浸水的出入口迅速采取挡水措施,防止地下空间的浸水。

即使采取了挡水措施也有可能浸水的危险,应与疏散措施相结合,例如从没有进水危险性的出入口引导疏散到地面。

(2)河流泛滥

【特征】

由于浸水深度大,水流也很强,所以挡水措施有限。

从洪水预报的发布、疏散信息的发布到发生洪水时洪,有很长的时间间隔。但是,在地下空间的使用者非常多的情况下,避难需要相当的时间,所以不一定有足够的时间。

【浸水对策的基本想法】

当发布洪水疏散命令时,地下设施的管理者应立刻将使用者引导到连接建筑物没有浸水危险的楼层避难。

在河水泛滥的洪水到达之前,确实完成了使用者和工作人员的疏散。

此外,大阪市在有堤坝决口的危险或堤坝决口时发出疏散命令,因此在从洪水发生到洪水到达前无法确保充分疏散时间的地下空间,有必要根据现场情况,在前一阶段的疏散劝告阶段开始疏散引导等。

(3)海啸

【特征】

由于淹没深度大、水流强,挡水措施有限。

从地震发生到海啸到来的前置时间很长。但是,如果地下空间的使用者人数非常多,则疏散需要相当长的时间,所以不一定有足够的时间。

【浸水对策的基本想法】

当发布海啸警报或大海啸警报后,位于疏散命令对象区域的地下设施的管理者,立即将使用者引导至连接建筑物没有浸水风险的楼层避难。

在海啸到来之前,确实完成了使用者和工作人员的避难。

另外,大阪市在发布海啸警报或大海啸警报时,大阪市将向17个区发出疏散命令,但假设由于地震摇晃等影响,也可能出现无法接收到来自市政府的信息的情况。在确认了海啸警报或大海啸警报的发布时,需要迅速开始疏散引导。

6

避难对策

关于在河流泛滥浸水设想区域内的地下街、地下通道和地铁站,根据《水防法》,在《大阪市地域防灾计划》中,属于应制定“避难确保·浸水防止计划”的设施。各设施管理者正在推进计划的制定、基于计划的员工防灾教育和防灾训练的实施、自卫防汛组织的设置等。此外,在“避难确保·浸水防止计划”中不仅考虑了河流泛滥,还考虑了内涝和海啸。此外,对于河流泛滥浸水设想区域以外的地下街、地铁站,也会根据需要制定针对内涝和海啸的“避难确保计划”。

各地下街、地铁站等的管理者虽然制定了“避难确保·浸水防止计划”,包括与连接大楼的合作在内,但由于该计划在所有管理者之间没有充分协调,所以相关管理者有必要共同探讨地下空间一体的避难诱导方案等,制定管理者之间的合作计划。

(1)各设施的体制强化

①制定和加强避难计划和手册

  • 在可能发生河川泛滥和海啸浸水的地区的地下街、地铁站等,制定和强化“避难确保·浸水防止计划”;

  • 为确保疏散和防止连接建筑物等的浸水而制定和完善计划或手册。

②加强避难诱导体制

  • 防灾体制的整备;

  • 建立信息收集体制(气象信息、防灾信息、地面浸水状况、避难信息等);

  • 建立信息传达体制(确保广播设备和应急发电、设备的防水对策等);

  • 研究避难诱导方案(避难路径、避难地点、避难诱导方法等)。

③ 实施防灾教育和训练

  • 对工作人员实施防灾教育(灾害风险、避难诱导方案等);

  • 实施避难诱导训练。

④对使用者的启示

  • 通过在指南地图和楼层指南上发布浸水风险对使用者的启示。

(2)加强设施间的合作

① 现状信息共享

  • 了解使用者在地下空间的分布;

  • 了解预计疏散人员集中的出入口和连接建筑物;

  • 水灾时各设施的应对方针。

② 探讨合作的避难诱导方案

  • 探讨地下空间一体的避难诱导方案(避难诱导方向、避难场所等);

  • 确定水灾时的信息联络体制,确认平时的联络体制。

③ 实施相互协作训练

  • 继续实施地下空间一体的相互协作训练;

  • 针对训练中明确的课题,研究改善对策,并反映到避难诱导方案中。

7

挡水对策

在很多情况下,各设施的管理者大多无法把握自己管理设施以外的挡水措施的状况,无法把握水是否有从连接设施流入的危险性。

另外,由于没有设定统一的挡水等级,所以即使在实施对策的设施中,设定高度也存在偏差。

地下空间有大量的开口部。特别是由于大规模的地下空间连接着许多设施,即使从一个地方开始浸水,浸水也不仅限于那个设施,由于连接的设施甚至地下空间的高差,浸水有扩大到其他设施的危险性。

各管理者根据大规模地下空间的浸水特性,对于有可能浸水的出入口,需要根据统一的挡水高度,积极地研究挡水对策。

(1)强化各设施的体制

①了解可能浸水的出入口

  • 确认出入口的高度和前面道路的高度、预计浸水深度,整理有可能浸水的出入口。

②实施有可能浸水的出入口的挡水措施

  • 确认已有挡水设备的出入口的挡水体制。

③实施挡水设备的检查和训练

  • 定期检查挡水设备;

  • 结合避难诱导训练,实施安装挡水板和堆砌沙袋、关闭挡水门的训练等。

(2)加强设施间的合作

① 现状信息共享

  • 有浸水风险的出入口,有无挡水设备的信息共享。

②研究协同挡水措施

  • 设置统一的挡水高度等级;

  • 确定水灾时的信息联络体制,确认平时的联络体制。

③实施相互协作训练

  • 继续实施地下空间一体的相互协作训练;

  • 针对训练中明确的课题,研究改善对策,并反映到避难诱导方案中。

8

气象信息·防灾信息的收集方法

(1)降雨信息

① 雷达临近预报(日本气象厅网站)

② 日本气象厅高分辨率降水临近预报(日本气象厅网站)

③大阪市降雨信息(大阪市主页)

(2)河流水位

① NHK数据广播(TV)

② 河川防灾信息(国土交通省网站)

③ 河川防灾信息(大阪府主页)

(3)防灾信息

① 大阪防灾网(主页)

② 日本气象厅防灾信息(日本气象厅网站)

③ 国土交通省防灾信息中心(国土交通省网站)

参考资料:

1、大阪市地下空間浸水対策ガイドライン,大阪市地下空間浸水対策協議会

2、大阪駅周辺地区地下空間浸水対策計画Ver.1,大阪市地下空間浸水対策協議会,大阪駅周辺地区部会

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