您当前的位置: 中国城市规划网>资讯>学会声音> 正文

【年会建言】城市规划工作要重视风灾影响

——基于“工程规划探索与实践”论坛发言整理

2014-10-31 17:11 来源:中国城市规划网

编者按

2014中国城市规划年会圆满落幕,围绕着年会的后续工作闪亮登场。各分会场主持人,对会场的学术交流内容进行了归纳、剖析、提炼,总结出各自领域存在的主要问题,并提出了相应的政策建议。我们希望规划年会的这一部分精华内容,能引发大家对这些问题的关注,能激发大家对这些问题的进一步思辨,继而交流、辩论、形成共识并付诸实践。

一、台风等气象灾害对城市影响巨大

2014年9月13-15日中国城市规划年会在海口市成功举办。接下来的一幕对未撤离的城市规划师着实触动不小----台风“海鸥”侵袭。许多规划师亲历了台风的影响过程。事实上,台风对城市的影响是巨大的,甚至不亚于地震。特别是强台风,影响范围广,损失大,台风所经地区会出现狂风暴雨天气,引发洪涝、风雹、泥石流等灾害。联想到不久前刚刚发生的超强台风“威马逊”的影响,其造成的直接经济损失336.5亿元。广东、广西、海南、云南四个省区的144个县(市、区)996.6万人受灾,46人死亡,1898.7千公顷农作物受灾,3.7万间房屋倒塌。这次 “海鸥”台风同样造成广东、广西10多个州市、59个县市区受灾,部分城市地区海水倒灌严重,经济损失以数十亿计。

台风破坏了城市的供水、供电系统,造成城市大面积停水、停电,严重影响了居民的正常生活和工作,甚至基本生活都很困难。面对我国东南沿海每年遭受台风侵袭造成的重大损失,城市防风、抗风问题已成为城市必须面对的重大灾害,如何防范,应引起政府和社会的广泛关注。

二、由城市环境影响所产生的局地大风灾害对城市的影响越来越明显

随着我国城市化进程的不断推进以及城市高层建筑的不断增多,城市风灾事故也呈现出数量增加、损失增大的趋势。

城市风灾是指发生在城市地域的强风,对高层建筑、电力设施、交通运输等各行业生产和人民生活的影响和破坏。随着经济的快速发展和大规模的城市建设,城市特别是大城市高楼林立、建筑物过密形成“狭管效应”,使得市区局地、短时大风强度和频率加大,从而产生大风灾害。2000年3月27日的8级大风将北京市安翔里小区在二层楼顶施工的7名工人吹离工作平台,造成3人死亡、4人重伤的事故;2009年8月27日下午,石家庄市突遭强风暴雨,强降雨和大风天气致使市区范围内多处树木出现倾斜甚至折断现象,砸压划伤车辆8辆,受轻伤人员1人,压歪电线杆7根,使宁安街受损严重。2012年3月30日,乌鲁木齐市9级大风造成的高空坠物事故,致使3人死亡,近80人受伤,多辆汽车被砸坏砸毁。

三、城市风灾的成因

(一)风灾的气象条件

风灾从气象的成因看,可分为台风、冷锋大风、雷雨大风和龙卷风四类。

台风:我国位于西北太平洋沿岸,是受台风影响较为严重的国家之一,平均每年有7.2个台风从我国东南沿海登陆。台风登陆时通常会给所经过的区域带来大风和暴雨灾害。

冷锋大风:冷空气向暖区快速移动,锋面通过后天气发生剧烈变化产生大风,四季均可出现,但以冬半年为主,风力一般7~8级,最大可达10级以上。

雷雨大风:多为冷锋过境所致,地形或局地热对流也可形成,突发性强,风力大,时间短,范围小,但局地损失破坏大。

龙卷风:由小范围空气强烈漩涡形成,常发生在有强烈上升气流的积雨云中,主要出现在夏季,中心风力可达100m/s以上,破坏力极强,可在短时间内造成巨大损失。

(二)城市环境影响

由于人类活动导致全球气候变暖,城市的“热岛效应”明显,某种程度上使夏季城市强对流天气有所增加,局地强风致灾也就不可避免。此外,城市中间距较小的高层建筑物、城市街道两侧整齐划一的高楼也往往形成“狭管效应”,使局地风速增大形成风灾。风遇到高层建筑时会改变方向,受楼与楼的阻挡,通道变窄,气流穿过时受到挤压,当降到行人的高度就会形成涡流风、穿堂风和角流风。道路两旁高低错落的建筑物构成街道峡谷,风往往都汇合在街道峡谷里,产生“狭管效应”,风速瞬间成倍提高,出现乱流涡旋风和升降气流,甚至会形成街道暴风,会对路人造成伤害。高楼之间的涡流、角流和过堂风区相互作用,还会诱发出瞬间风力很大的楼群风。据现场测试,楼群底层的过道里,瞬间风速能达到外围环境风的3~4倍。过高的楼房会产生风动效应,改变局部的气候。

四、城市风灾的危害

城市中与盛行风向平行的街道、高楼底层的风道附近风速较大。若建构筑物或其附属设施在设计安装时对风力影响和危害估计不足,或阳台上堆放杂物,或大树树根浅脆、树冠较大等,这些物体在受到大风袭击时会受损、折断或坠落伤人,造成生命和财产的损失。

由于现代城市各个系统联系紧密,相互依存,一旦发生气象灾害,其影响往往不只局限在发生源,甚至影响到整个城市系统。大风使城市交通、通讯、供电等系统受损甚至中断,并产生连锁反应和一系列次生或衍生灾害。大风可卷起沙尘,影响交通安全、危害人体健康,还可能引发或加剧火灾。在时间域上,城市风灾造成的影响会延伸数日甚至数周、数月;在空间域上,会波及到城市生活的各个层面。城市气象灾害可能导致城市生命线系统越发脆弱,影响到城市及周边地区乃至全国的经济生活和社会稳定。

五、城市风灾减灾研究现状

伴随着经济的高速发展,资源与环境问题日益突出,灾害发生的频率、强度、规模和影响日益增大,防灾减灾作为可持续发展的重要支撑,已为学术界、经济界与社会所高度重视。风灾作为防灾减灾实践的重要环节,愈来愈受到人们的关注。

我国的防灾规划研究与实践近年来进入快速发展期,针对单项灾害和区域综合灾害防御都取得了一定的成果。针对风灾高风险区的城市防灾规划着重开展了风灾风险评估与应急救灾管理的研究。例如,在海口综合防灾规划研究中,已进行了台风灾害历史灾情分析、台风灾害次生灾害链分析,研究了影响城市的台风源地和活动路径特征,对台风造成的大风、暴雨和风暴潮等灾害的承灾体脆弱性和易损性进行了评估,并提出了减轻台风灾害风险的对策建议。在汕头市台风灾害预测与救灾管理研究中,基于汕头市台风路径和损失等历史资料的分析,进行了台风灾害影响区域及强度划分,结合城市群体建筑及工程设施抗风能力进行了台风灾害承灾体易损性评估,并综合台风灾害影响区评估及承灾体易损性评估进行了台风灾害的风险评估。研究在台风风险评估的基础上,从城市形态、规划布局、工程措施和应急管理等方面提出了城市防风抗灾相应的建议。

六、加强城市规划中风灾减灾研究及措施的建议

城市是所有灾害的巨大承载体。城市防灾手段有三种:工程防灾、规划防灾和管理防灾。其中规划防灾强调与城市空间布局和设计相关的防灾措施。所谓城市综合防灾应该是这三种手段的综合利用。对于风灾,人们在理论和技术手段上还没有消除的办法,只能尽量降低风灾的损失。因此,对风灾的防御工作首先应进一步加强风灾风险评估的研究,科学评估城市风灾风险分布特征;其次,在风灾风险评估的基础上,有针对性地开展防灾规划,加强工程防御。

(一)加强城市风灾风险评估方法研究

在城市风灾风险评估方面,主要是对城市大风危险性和风灾承灾体的易损性进行综合评估。大风危险性可通过风场模拟和风洞试验分析风的强度、频率及流向特点。风灾承灾体的易损性评价考虑的因素主要包括城市人口密度、经济密度、城市设计结构、城市建构筑物布局、基础设施分布、高空设施分布等。

在城市风灾风险评估方面,目前主要侧重城市台风风险评估方面的研究,而对于因城市环境影响所产生的局地大风灾害风险评估的研究才刚刚起步,在城市风灾风险定量评估方面还缺乏科学方法。在城市风场模拟方面,中国气象局等单位已经开展了多项研究,但在城市规划中的应用还未推广。

城市风场分析研究要基于不同的城市环境影响尺度及城市土地利用空间特征的城市风场,重点加强城市宏观尺度和街区微观尺度下风速、风向、频率等特征的模拟研究。城市风灾承灾体易损性评估着重研究承灾体在不同风场环境中的抗灾能力。应大力推广计算机技术(GIS、VR),为城市风灾风险评估提供有力的技术支持。

(二)加强城市规划中风灾减灾措施研究

在风灾风险评估的基础上,加强不同规划方案下城市风灾风险及空间特征的研究,并探讨城市道路、建筑形态、防护林空间布局优化及城市绿化树种选择等不同措施对城市风灾的减灾效果;为减轻城市局地大风强度和频率,提出城市道路宽度、走向和建筑形态、空间布局、朝向、高度、外立面设计要求;提出对城市外围防护林带选址、规模、布局、绿化树种选择的指导意见。

规划和工程措施包括:

种植防风林带,尤其是在台风多发的沿海地区和沙尘暴多发的三北地区。防风林带防风及保护环境的作用主要有:植物群落可降低风速、减小风暴潮。森林群落防风的作用最大。一般防护林所防护的范围约相当于林高的25倍。在郁闭的林带背风面,风速约可降低80%;但随着距离的增加,风速逐渐恢复。因此,在风害较严重的地区,应间隔一定距离设置多道防风林带。林带防风起到的主要是机械阻挡作用,所以在林带方向与风向垂直时防风效果最好。

减小风灾对生存环境的损毁措施。分析风灾对居住环境产生的直接影响可以发现,风灾致人死亡的三大诱因是危险建筑物倒塌、高空坠物、基础设施毁坏和火灾,所以减小风灾可从以下方面入手:在风灾影响大的地区,建筑物、构筑物应有特殊加固措施,防止其倒塌,加强对大跨空间结构风荷载和风振动的研究;城市规划中提前做好防风设计,城市中街道风速与风向和街道构成的角度相关,在城市规划中街道走向设计应考虑各种不同风速下的风向,行道树树种的选择亦应遵循能抵抗病虫害、风灾及有害气体的原则。风和现代城市高层建筑群相互影响,因此应重视广告牌、灯塔、路灯杆的风载设计,规划设计部门也可运用数值模拟技术提供的定量评估,为城市整体规划和局部设计提供决策依据,避免街道风暴的发生。同时做好供水、供电、通讯等基础设施的保护措施及应急备用方案,还要提高对风灾引起的火灾的防御能力,制定切实可行的措施。

(执笔人:中国城市规划学会工程规划学术委员会副主任委员谢映霞。基于记录整理,未经发言人审阅。经《城市规划》杂志(微信号:chengshiguihuazazhi)文字编辑)

相关新闻

学会声音

更多

规划动态

更多

规划会客厅

更多

吴志强副理事长:城市规划者在改变你我