本文就“7.20”鄭州暴雨事件，討論保護(hù)地下空間安全性的難點(diǎn)，參考日本及德國(guó)的工程案例，分析德國(guó)水泰和易拆卸式防洪擋板及電動(dòng)防洪擋板的功效，為今后極端暴雨情況下地下空間的防護(hù)提供思路。

極端暴雨事件頻發(fā)

2021年7月20日，鄭州市發(fā)生特大暴雨，20日16時(shí)~17時(shí)，一個(gè)小時(shí)的降雨量達(dá)到了201.9mm；19日20時(shí)到20日20時(shí)，單日降雨量552.5mm。其中小時(shí)降水，單日降水均已突破自1951年鄭州建站以來(lái)60年的歷史記錄。

該暴雨事件導(dǎo)致了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。汛情發(fā)生后，各方力量馳援河南，配合當(dāng)?shù)卣岆U(xiǎn)救援。特別是7月20日晚，由于雨勢(shì)過(guò)大、進(jìn)水過(guò)多，鄭州地鐵5號(hào)線站內(nèi)積水嚴(yán)重，500多名乘客在地鐵內(nèi)被困超過(guò)3個(gè)小時(shí)。最終造成12人經(jīng)搶救無(wú)效死亡、5人受傷，令人扼腕嘆息。源：《新華社》

這場(chǎng)特大暴雨毫無(wú)疑問(wèn)，引發(fā)了全民對(duì)城市安全的思考。

其實(shí)，這并不是國(guó)內(nèi)第一次地下空間遭受洪水災(zāi)害的案例。北京2011年“6.23”、2012年“7.21”暴雨災(zāi)害，廣州2020年“5.21”特大暴雨，均出現(xiàn)了地下商場(chǎng)、地下車庫(kù)、下沉通道等區(qū)域的內(nèi)澇事件，造成了人民生命財(cái)產(chǎn)的威脅和損失。

近年來(lái)，隨著氣候變化的加劇，國(guó)內(nèi)大規(guī)模降雨的現(xiàn)象顯著增多。洪水災(zāi)害的防治工作越來(lái)越成為市政工作中不可或缺的一項(xiàng)。地下空間安全性的規(guī)劃和防護(hù)必須提上議程。

地下空間防護(hù)難點(diǎn)

為什么地下空間的安全性如此重要？

其實(shí)，不同于地上空間，地下空間遭受洪水災(zāi)害后主要有以下幾個(gè)特征：源：《地下空間淹沒(méi)對(duì)策指南》日本國(guó)土交通省

一是疏散線路有限。當(dāng)洪水倒灌進(jìn)入地下空間時(shí)，地下人員疏散出口與水流入口必然重合，人員逆水流疏解時(shí)難度極大，且極易發(fā)生危險(xiǎn)。

二是災(zāi)害發(fā)生迅速、反應(yīng)時(shí)間短。由于地下空間與地上空間隔絕，處在地下空間的人員對(duì)地面情況掌握較少，在主觀判斷上容易出現(xiàn)遲緩。一旦出現(xiàn)出入口被淹的情況，地下空間會(huì)迅速被淹沒(méi)。此時(shí)如果水深超過(guò)一定水平，還會(huì)存在因水壓差別造成無(wú)法開(kāi)門的情況。

三是浸水停電導(dǎo)致各種設(shè)備停運(yùn)的可能性極高。地鐵機(jī)電設(shè)備往往設(shè)在地下，浸水后電力系統(tǒng)會(huì)遭到破壞，這就會(huì)造成運(yùn)行的列車停運(yùn)（且位置極有可能在隧道而非站臺(tái)內(nèi)）、地下空間能見(jiàn)度降低、自動(dòng)門無(wú)法開(kāi)啟、防水門無(wú)法關(guān)閉、排風(fēng)換氣系統(tǒng)癱瘓而導(dǎo)致人員窒息等多種問(wèn)題，給人員疏散帶來(lái)了極大困難。

日本經(jīng)驗(yàn)

在日本，根據(jù)《水防法》及《消防法》，地下空間所有者必須制定避難和防水的措施計(jì)劃，并按要求安裝擋水設(shè)施，避免水流進(jìn)入地下空間，確保發(fā)生洪水時(shí)人員可以迅速逃離。一般除了在地鐵出入口設(shè)置臺(tái)階外，還會(huì)針對(duì)不同類型的地上地下連通口，常備了不同的防水措施，通過(guò)多種方式協(xié)同發(fā)揮作用。

目前常用的出入口的擋水設(shè)施有三大類：

一是可移動(dòng)型，如沙袋、水袋、擋水板、片式伸縮門等，主要用于應(yīng)對(duì)常規(guī)水量；

二是固定型，如固定擋水板、防水門等，其中防水門可封閉地下空間，用于阻擋較大水量；

三是防水結(jié)構(gòu)體，這種結(jié)構(gòu)通常和站體一體打造，幾乎可以做到完全防水。

德國(guó)水泰和防洪設(shè)備

德國(guó)水泰和防洪設(shè)備主要分為防洪擋板及閘門，適用于所有防洪工程、水利工程，在充分考慮周邊環(huán)境下，可進(jìn)行臨時(shí)性或持續(xù)性防洪，已在全球范圍內(nèi)被證明有效。

01.易拆卸式防洪擋板

德國(guó)水泰和防洪擋板由預(yù)制箱型防水鋁材EN-AW AlMgSi-6060 T66制成，既可以設(shè)計(jì)為固定式，也可以設(shè)計(jì)為移動(dòng)式安裝。主要應(yīng)用場(chǎng)所包括：地下空間入口處、阻隔間、河道等。

HydroBeam?系統(tǒng)中，由堆砌的鋁制空心框組成擋板，安裝在不銹鋼支撐柱之間。壩梁擋板的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況而定，最長(zhǎng)可達(dá)7米。設(shè)備可以迅速搭建安裝，采用了對(duì)稱設(shè)計(jì)（比如兩側(cè)都有密封支撐架，底部密封可以插接每個(gè)壩梁），即使是未經(jīng)培訓(xùn)的人員也可以快速安全地搭建移動(dòng)式防洪擋板。特殊的PU密封設(shè)計(jì)，不平坦的地面（落差約15mm）也可以達(dá)到密封標(biāo)準(zhǔn)，不銹鋼支撐桿承受水壓，且可以和現(xiàn)有景觀結(jié)合。

下圖為其一種安裝方式示意：

防洪擋板拆除后，只剩下設(shè)備基礎(chǔ)，不影響日常任何其他功能需求。

02.電動(dòng)防洪擋板

同時(shí)，也可以在地下空間入口處設(shè)置電動(dòng)式防洪擋板，不需要人工操作，通過(guò)電機(jī)或液壓驅(qū)動(dòng)短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)上升，不占用其他空間，適應(yīng)于新老建筑。同時(shí)能夠和預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)報(bào)警。

03.易拆卸式管道疊梁閘

除了在一般地下空間內(nèi)，在管道內(nèi)也可以設(shè)置德國(guó)水泰和易拆卸式管道疊梁閘，控制管道斷面過(guò)流，也可以抵抗回水。設(shè)備表面可以加贈(zèng)覆蓋防爆涂層或抗化學(xué)腐蝕的涂層，以減少長(zhǎng)期污水侵蝕的影響。疊梁閘門也可設(shè)計(jì)為管道的形狀。

根據(jù)不同的工況，疊梁閘在管道內(nèi)可以有如下不同的安裝方式：在墻體內(nèi)部、墻體前側(cè)、墻體后側(cè)；兩側(cè)導(dǎo)軌導(dǎo)向架密封。

04.防洪閘門

在有河湖水倒灌風(fēng)險(xiǎn)的管道排水口處，也應(yīng)該設(shè)置防洪閘門，以保證在極端暴雨情況下不會(huì)發(fā)生河湖水倒灌進(jìn)入管網(wǎng)系統(tǒng)的事件。

防洪閘門可以設(shè)置為鉸鏈在上，下方開(kāi)啟的形式，如上圖。也可以設(shè)置為鉸鏈在下，上方開(kāi)啟的形式，如下圖。

目前，這些設(shè)備在中國(guó)市場(chǎng)已由水泰和的中國(guó)合資企業(yè)——汩鴻環(huán)保全權(quán)生產(chǎn)制造。在保證產(chǎn)品德國(guó)精工品質(zhì)的同時(shí)，汩鴻環(huán)保還進(jìn)行了研發(fā)升級(jí)，以便更加適合中國(guó)城市的防洪和水利工程。

隨著氣候變化，極端天氣頻發(fā)出現(xiàn)，全球范圍內(nèi)都面臨著相似的問(wèn)題。城市水基礎(chǔ)設(shè)施及極端雨洪事件的應(yīng)對(duì)，必須作為日后的建設(shè)重點(diǎn)。一方面，在城市規(guī)劃和開(kāi)發(fā)建設(shè)中，給水留出足夠的空間修復(fù)自然水生態(tài)空間，結(jié)合海綿城市、泵站調(diào)蓄等措施，提升城市排水防澇能力；另一方面，面對(duì)極端暴雨情況，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案、綜合地面行泄等方式，才能保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，合理采用不同工藝的防洪擋板、防洪閘門等，確保地下空間的安全性，減少災(zāi)害損失。

>>參考文獻(xiàn)

https://www.bmbf.de/de/wasser-n---forschung-und-innovation-fuer-nachhaltigkeit-10281.html

地下空間淹沒(méi)對(duì)策指南，日本國(guó)土交通省。

瞭望東方——《韌性城市》——王家卓

洞見(jiàn)城市交通——《他山之石——從日本地鐵的防汛經(jīng)驗(yàn)中我們能學(xué)到什么》

新華社新聞——河南鄭州“7·20”特大暴雨災(zāi)害

關(guān)鍵詞： 汩鴻 環(huán)保 蔡晙 極端