城市社区水灾脆弱性评估及风险研究

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近年来极端降雨事件频发,三十年一遇、五十年一遇、百年一遇的暴雨常常威胁着我国城市系统的正常运行,热带气旋、暴雨等引发的城市内涝问题日益严峻,北京、南京、武汉等多个城市因暴雨造成道路积水和居民家中进水,导致城市基础设施无法正常运行,严重影响人们的生产和生活,甚至威胁到生命安全。社区是集中在一定地域范围内的家庭间相互作用形成的共同体,是与人们生活息息相关的基层组织,在防灾减灾中发挥着不可替代的作用,以社区为基本点提高居民参与灾害管理的意识,提高城市灾害管理水平,是我国社区风险管理的关键。因此,如何准确的评估社区水灾的脆弱性,加强社区防灾减灾管理,减少水灾带来的损失,是当前灾害研究领域的热点及难点问题。基于降水资料、地形、排水等数据,结合社区实地调查研究结果,本文首先从社区水灾风险辨识入手,分析上海市社区水灾致灾因子,界定了脆弱性的概念及其包含的两个基本要素,利用脆弱性理论模型中的HOP模型进行社区水灾脆弱性评估;然后将社区设定在街道层面,以行政区划为范围,根据社区所处地理位置、建造时间等因素将社区分为旧式社区、新旧混合社区与新建社区三类,从物理脆弱性和社会脆弱性两个方面收集社区水灾淹没水深及损失资料,拟合水深-灾损率函数,构建了不同类型社区地下空间、地上车库与居民住房建筑的水深-灾损率曲线;最后利用情景模拟的方法分析了上海市社区水灾致灾因子危险性、孕灾环境暴露性程度,结合水深-灾损率曲线计算社区水灾风险值。研究成果旨在为社区灾害管理部门制定减灾规划提供依据和科技支持。主要研究结论如下:(1)基于降水资料等数据的收集与整理,得出上海市社区水灾致灾因子主要是台风暴雨和短时强降雨两类,以短时强降雨居多,且空间分布不均。从时间分布来看,7、8、9三个月是水灾的高发期,集中在夏秋两个季节。2006-2012年间50mm/h及以上的暴雨日数最多,多达106日。(2)暴雨强度为百年一遇的情况下,旧式社区、新旧混合社区与新建社区内地下空间、地上车库与居民住房建筑的淹没深度差异显著。新建社区内居民建筑门槛相对较高室内积水深度仅为0.14-0.32m;新旧混合社区居民住房建筑差异较大,室内积水深度为0.2-0.5m,旧式社区房屋建筑复杂,排水能力低,室内积水深度达0.3-1.0m。新旧混合社区缺乏蓄水池、绿地等雨水渗透面积大的设施,雨水易汇流,增大了积水深度,地下空间积水深度为0-3m;新建社区排水能力高,地下空间积水深度仅为0-1.0mm;而新建社区地上车库的淹没深度为0.45-1.0m。(3)上海市社区水灾致灾因子危险度差异不显著,空间分布上主要是中心城区中东部社区水灾危险性程度较高,北部部和西南部水灾危险性程度较低,这与地理位置及排水能力有关,中东部多旧式社区,建设较早排水能力低,并且位于黄浦江、苏州河下游,海水顶托作用影响大。(4)降水为57mm/h时,积水较深的社区主要分布在中心城区的东南部,分别是徐汇区的漕河泾街道和虹梅街道,不同社区水灾积水深度范围为15-30mm;当降水为81mm/h时,积水深度范围为30-60mm,积水较深的社区格局分布则发生变化,集中分布在中心城区的北部,其中积水最深的是杨浦区江浦路街道和静安区江宁路街道,均为43mm,这与实际调查结果一致,两个社区均为旧式社区,排水能力为26mm/h;当降水为90mm/h时,积水较深的社区主要分布在中心城区的南部,积水深度范围为45-65mm,积水深度最大的社区仍为杨浦区江浦路街道和静安区江宁路街道;当降水为101mm/h时,积水较深的社区主要分布在中心城区的西部,分别是长风新村街道和漕河泾街道,积水深度范围为55-75mm。(5)整体来看,四种暴雨强度情景下,降水强度越大,不同类型社区水灾风险值越大,受到水灾影响的社区数量越多。降水强度为81mm/h时,水灾风险值较大的社区大多分布在中心城区的西北部,旧式社区居多;降水强度为101mm/h时,水灾风险值较大的社区分布在中心城区的西北部,风险值最大的是普陀区长风新村街道和长征镇,其次为闸北区的彭浦镇,风险值最低的是杨浦区的五角场镇,这与该社区科学的防灾管理有关。
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