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基于韧性城乡建设的土木工程防灾减灾系统集成策略

孟现访
  
扬帆媒体号
2025年84期
泗水县城乡建设管理服务中心 273200 身份证号码 370831198306082423

摘要:在全球气候变化与城镇化快速发展的背景下,城乡面临着日益复杂且频发的灾害威胁。韧性城乡建设理念的提出,为提升城乡应对灾害能力提供了新视角。本文聚焦于韧性城乡建设目标,对土木工程防灾减灾系统集成策略展开深入探讨。详细剖析现有土木工程防灾减灾体系在规划设计、技术应用、管理运维等方面存在的问题,从多维度提出针对性的系统集成策略,包括构建综合规划体系、融合先进技术、完善管理运维机制等,旨在通过整合资源、优化流程,全面提升土木工程防灾减灾系统的协同性与有效性,增强城乡空间韧性,保障城乡可持续发展。

关键词:韧性城乡;土木工程;防灾减灾;系统集成

一、引言

随着全球气候变化加剧,地震、洪涝、台风、火灾等灾害频繁侵袭城乡地区,给人类生命财产安全和社会经济发展带来巨大损失。据相关统计,近年来自然灾害造成的经济损失呈逐年上升趋势。全球范围内因自然灾害导致的经济损失高达数亿元。传统土木工程防灾减灾模式往往局限于单一灾害应对、各子系统独立运作,难以适应复杂多变的灾害形势。韧性城乡建设强调城乡系统在灾害冲击下具备吸收、适应和快速恢复的能力,这一理念为土木工程防灾减灾体系的优化升级指明了方向。通过系统集成策略,整合土木工程防灾减灾各环节资源与技术,构建协同高效的综合体系,对于提升城乡韧性、实现可持续发展具有重要现实意义。

二、韧性城乡与土木工程防灾减灾概述

2.1 韧性城乡的内涵与目标

韧性城乡涵盖多方面内涵,在空间维度上,包含区域、城市与社区等不同尺度空间,要求合理布局城乡功能,增强空间结构稳定性;在系统层面,涉及基础设施、经济、社会、生态等多个子系统,需各系统协同配合提升整体韧性。其目标是使城乡在面对各类灾害时,能最大限度减少损失,维持基本功能运转,并在灾后迅速恢复且实现更好发展,保障居民生活质量与社会经济稳定。

2.2 土木工程防灾减灾在韧性城乡建设中的作用

土木工程防灾减灾是韧性城乡建设的关键支撑。在基础设施建设方面,通过合理设计与建造交通、桥梁、给排水等工程,提高其抗灾能力,保障灾时生命线系统畅通;在建筑领域,采用抗震、防风、防火等技术措施,增强建筑结构稳固性,保护居民生命安全;同时,参与城乡防灾空间规划,如设置应急避难场所等,完善城乡防灾体系,提升城乡整体韧性水平。

三、现有土木工程防灾减灾体系存在的问题

3.1 规划设计缺乏系统性与前瞻性

当前土木工程防灾减灾规划设计多针对单一灾害设防,不同灾种规划间缺乏协调统一。例如,城市防洪规划未充分考虑与地震后可能出现的次生水灾关联性,导致规划实施后难以应对复合型灾害。同时,规划设计常依据历史灾害数据,对未来气候变化及新型灾害风险预估不足,标准滞后。随着全球气候变暖,暴雨强度增加,现有城市排水系统按以往标准建设,难以应对极端降雨,内涝频发。

3.2 技术应用分散且创新不足

土木工程防灾减灾技术多样,但应用分散,未形成有效合力。不同技术分属不同研发团队与应用场景,缺乏整合。如结构抗震加固技术与建筑防火技术在实际工程中各自为政,未综合考虑同一建筑需同时具备多种防灾性能。此外,新技术研发投入相对不足,创新速度滞后于灾害变化速度。新兴技术如智能防灾监测技术虽有应用,但在准确性、可靠性及大规模推广方面存在局限,难以满足复杂防灾需求。

3.3 管理运维机制不完善

管理上,各部门职责划分不清晰,在防灾减灾工作中易出现推诿、协调不畅等问题。如城市建设部门负责基础设施建设,应急管理部门负责灾害应对,两者在基础设施灾时运维管理上常出现衔接漏洞。运维方面,对土木工程设施缺乏长期、动态监测与维护,多为事后维修。许多桥梁、建筑在日常运维中,未建立完善监测体系,无法及时发现结构安全隐患,导致灾害来临时易发生严重破坏。

四、基于韧性城乡建设的土木工程防灾减灾系统集成策略

4.1 构建综合规划设计体系

4.1.1 多灾种协同规划

整合地震、洪涝、风灾等不同灾种的防灾规划,运用系统工程方法,建立统一规划框架。在城市规划阶段,综合考虑各类灾害风险,合理布局城乡功能区。例如,将易受洪涝影响区域规划为绿地或广场等对灾害耐受性高的功能区,同时结合抗震要求,确保建筑布局与结构形式满足多种灾害防御需求。通过地理信息系统(GIS)技术,对城乡空间进行多灾种风险评估,绘制综合风险地图,为规划设计提供科学依据。

4.1.2 前瞻性规划设计

充分考虑气候变化及未来可能出现的新型灾害风险,提高规划设计标准。在基础设施设计中,预留一定弹性空间,以适应灾害强度变化。如城市排水系统设计,采用更高重现期标准,结合海绵城市理念,增加雨水调蓄设施,提升应对极端降雨能力。鼓励开展前瞻性研究,预测未来灾害趋势,提前将相关技术与理念融入规划设计,如研究适应未来强震环境的建筑结构新体系并应用于新建建筑设计。

4.2 促进技术集成与创新

4.2.1 整合现有技术

梳理土木工程防灾减灾各类现有技术,建立技术集成平台。根据不同应用场景,将结构抗震、防火、抗风等技术有机组合。在高层商业建筑设计中,集成抗震阻尼器技术、防火阻燃材料应用技术以及抗风幕墙设计技术,使建筑具备全方位防灾性能。通过制定统一技术标准与接口规范,解决不同技术间兼容性问题,确保技术集成顺利实施。

4.2.2 推动技术创新

加大对土木工程防灾减灾新技术研发投入,鼓励产学研合作。高校与科研机构针对灾害防治关键问题开展基础研究,企业参与技术转化与应用推广。如研发基于物联网与大数据的智能防灾监测系统,实时收集土木工程设施运行数据,利用人工智能算法进行分析预测,提前预警灾害风险。政府通过设立科研专项基金、税收优惠等政策,引导社会资源流向防灾减灾技术创新领域。

4.3 完善管理运维机制

4.3.1 明确部门职责与协同

制定清晰的部门职责分工方案,明确建设、交通、应急等各部门在土木工程防灾减灾管理中的职责。建立跨部门协调机制,如成立防灾减灾联合管理委员会,定期召开会议,统筹协调防灾减灾工作。在基础设施建设与运维过程中,各部门协同合作,建设部门负责工程质量监管,交通部门保障灾时交通畅通,应急部门制定应急预案并组织演练,形成管理合力。

4.3.2 建立动态监测与维护体系

利用传感器、卫星遥感等技术,构建土木工程设施动态监测网络。对桥梁、建筑、道路等设施的结构健康状况、使用性能等进行实时监测,收集数据并上传至统一管理平台。基于监测数据,运用数据分析技术评估设施安全状态,及时发现潜在问题并安排维护。建立维护计划与标准,根据设施重要性与风险等级,制定定期维护与应急维护方案,确保土木工程设施始终处于良好运行状态,提高其在灾害中的可靠性。

五、结论

基于韧性城乡建设的土木工程防灾减灾系统集成策略,是应对复杂灾害形势、提升城乡韧性的必然选择。通过构建综合规划设计体系,实现多灾种协同与前瞻性规划;促进技术集成与创新,整合现有技术并推动新技术研发;完善管理运维机制,明确部门职责并建立动态监测维护体系,可有效提升土木工程防灾减灾系统的整体效能。在未来实践中,需持续关注全球灾害变化趋势,不断优化系统集成策略,加强政策支持与公众参与,推动韧性城乡建设与土木工程防灾减灾工作深度融合,为城乡可持续发展提供坚实保障。

参考文献

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