臺風對沿海地區水運工程項目影響分析及對策探討

陀揚柯 中交二航局第二工程有限公司

熱帶氣旋是生成于熱帶或副熱帶洋面上，具有組織的對流和確定的氣旋性環流的非鋒面性渦旋的統稱。根據我國標準[1]，熱帶氣旋按中心附近地面最大風速，劃分為熱帶低壓（6-7 級）、熱帶風暴（8-9 級）、強熱帶風暴（10-11 級）、臺風（12-13級）、強臺風（14-15 級）和超強臺風（16級或以上）六個等級。習慣上把發生在西太平洋和南海，且中心附近風力達8級或以上的熱帶氣旋統稱為臺風。據統計[2]，1949年至2015年間，每年平均生成臺風27個左右，其中約7個臺風登陸中國。臺風對地方經濟、人民群眾生命和財產安全帶來巨大影響，我國對臺風災害防范也有不少研究[3-5]。

沿海地區的水運工程項目位于易受臺風正面襲擊區域，其項目多為港口、航道、防波堤（防砂堤）、護岸（海堤）等臨水或水上建筑，在其建設期間施工船舶多、高大設備多、水上水下臨時設施多，主體結構尚未能具備工程所設計的防臺能力，因此易在臺風襲擊中遭受到重大損失。本文通過對臺風及水運工程受臺風影響的特點進行分析，結合多年實際防臺經驗，提出開展臺風防災減災的工作思路和方法。

1.沿海地區水運工程臺風影響的特點

1.1 突發性強

即從確定有臺風影響啟動防臺工作到臺風對項目造成影響的時間間隔較短。

根據對中國氣象局熱帶氣旋資料中心（tcdata.typhoon.org.cn）2009年至2019年熱帶氣旋最佳路徑和登陸熱帶氣旋數據資料[6]的統計分析，從首次發布熱帶氣旋信息至其首次登陸中國大陸所需時間集中在1～6d（詳見圖1），從發布熱帶風暴信息到其首次登陸中國大陸所需時間集中在0～6d（詳見圖2），其中南海海域生成的多為0～2d，3d及以上的大部分為關島附近和菲律賓以東洋面生成。而臺風七級風圈或其帶來的大浪對項目造成影響所需的時間更短。

圖1 首次發布熱帶氣旋信息至其首次登陸中國大陸所需天數（2009～2019）

圖2 發布熱帶風暴信息至其首次登陸中國大陸所需天數（2009～2019）

為了獲得更多的防臺準備時間，一些受臺風災害影響敏感的項目，會關注熱帶擾動生成情況。但據統計[7]，能發展為熱帶氣旋的熱帶擾動約占30%，因此，以熱帶擾動生成來確定防臺啟動時機，需要更為專業的研判。

1.2 預報有誤差

隨著氣象觀測手段的不斷改進，能獲取到更大數量和更高質量的觀測資料，同時，集合預報技術等先進技術手段的應用，數值天氣預報模式精度的不斷提高，熱帶氣旋路徑預報的精度在近10-20年來有大幅度的提高，但是預報誤差仍客觀存在。根據陳國民等的《2020年西北太平洋和南海臺風預報精度評定》[8]中的統計分析，官方臺風預報機構的24、48和72h路徑預報誤差自2013年起分別向下突破100、150和250km 整數關口，但從2015年開始整體的路徑預報性能并沒有顯著改善，且各預報方法每年都會出現不少路徑預報誤差極端偏大的樣本。特別是對防臺工作關鍵的72、96，120h預報，2020年官方臺風預報機構平均路徑預報誤差為174～185.5，217.4～232.3，286.0～297.6，各預報方法的臺風路徑預報誤差極端偏大樣本的誤差平均值普遍是其年平均路徑誤差的2.3～3.0倍；強度平均絕對誤差為5.1～7.4m/s，5.9～8.4m/s，5.1～8.2m/s，此外，24h和和48h臺風強度預報結果中，極端偏弱的程度遠大于極端偏強的程度。防災減災工作差之毫厘，謬以千里。這些誤差給防臺工作帶來較大的影響，近幾年來，工程項目遭受到的臺風損失，很多都是對臺風路徑、強度預報過度依賴，沒有認識到臺風預報可能存在的誤差，沒有及時采取合適的預防措施導致的。只有正確認識臺風路徑的預報誤差和異常情況，才能準確的進行防臺工作決策，才能最大程度的避免人員傷亡、財產損失。

1.3 破壞力大

對臺風及其次生災害研究發現[9-10]，臺風通常帶來大風、大浪、暴雨、風暴潮，并會引起山體滑坡、泥石流、洪澇等災害，如果臺風來襲前后正值天文大潮，風暴潮與天文大潮疊加會形成更強的破壞力，造成巨大的經濟財產損失，甚至人員傷亡。水運工程項目的攪拌站等大臨設施、門吊等高大機械設備、臨時營區等一般設計的防風能力為10級左右，極易受大風影響傾覆、倒塌。同時，大浪、風暴潮等對沿海地區水工項目也會對水上、水下、臨水的工程結構以及無掩護船舶的工程結構、大臨設施、船機設備、營區等造成巨大破壞。臺風次生災害山體滑坡、泥石流、洪澇等會沖毀、掩埋、淹沒項目現場、營區，并嚴重威脅參建人員的人身安全。

1.4 影響范圍廣

根據中國氣象局熱帶氣旋資料中心衛星分析熱帶氣旋尺度資料[12]分析，2009年至2016年登 陸臺風的34 海里/小時風圈半徑最大為320.3km。據對臺風登陸前信息分析，12級臺風近岸時十級風圈半徑可達100k m，7級風圈半徑可達300km。因此，沿海岸近千公里范圍內的工程項目均可能在其登陸前后影響范圍內。此外，臺風帶來的大浪和外圍云系帶來的強降雨，對其大風影響范圍外的工程項目的水上水下工程結構、船舶、營區等也會帶來一定影響。

2.沿海地區水運工程項目臺風影響風險和防災特點分析

2.1 水運工程臺風風險分析

水運工程項目的臺風風險是多方面的，結合臺風帶來的大風、大浪、暴雨/洪澇、風暴潮、山體滑坡、泥石流六個災害因素，從水上水下工程結構、現場大臨設施、機械設備、施工船舶、營區及人員五個方面，辨識臺風風險（詳見表1）。

表1 水運工程項目臺風風險分析

2.2 水運工程防災特點

2.2.1 防臺工作內容多、專業性強。

水運工程防臺時所需要落實的措施工作內容多。同時防臺工作涉及到各類工程結構、大臨設施、船機設備等各專業領域，防臺措施的制定和實施，要求具備較高的專業水平和豐富的實施經驗，需要多專業部門協作和提供專業技術支持。

2.2.2 防臺措施落實時間長，風險高。

水運工程項目中的工程結構、船機設備等在防臺過程中進行資源調配、措施落實等需要較長的時間完成。同時在實施防臺措施過程中存在水上作業、船舶施工及航行、起重作業等較高的安全風險。

2.2.3 受臺風影響時間長。

一是從實施防臺工作需要提前開始，而在臺風影響結束后，現場解除防臺措施恢復施工生產，如清理防波堤臨時護面、船機設備返回現場等，所需時間較長，因此受臺風影響總時間較長。

二是水上、水下工程等結構易受臺風損毀，所需的修復時間長。

3.減災對策

根據當前“以人為本、預防為主”的防災減災工作要求，結合臺風及水運工程防臺特點，防臺工作可采取“早防、主避、備搶”原則。

3.1 早“防”

3.1.1 防臺能力早形成

在工程設計、策劃、實施過程要考慮防臺要求，增強自身防御臺風的能力，能最大限度的減少臺風損失，同時減少臺風來襲前落實防臺措施的工作量。

3.1.2 防臺響應早啟動

一是確定啟動防臺響應要早，臺風有影響范圍廣、預報存在誤差等特點，應在臺風生成，并從最不利路徑分析有影響本項目可能時，就應盡早啟動方案響應，避免臺風行進路徑、速度變化倉促進入防臺。由于南海海域臺風從生成到登陸時間短，啟動防臺時機更應提前關注熱帶低壓或熱帶擾動情況。

二是各項措施啟動要早，水運工程防臺工作內容多、專業性強、任務時間緊，盡早啟動，合理選擇各級防臺措施實施的時機，能避免未能按方案完成防臺措施要求，或其他突發情況導致的時間延誤。因此要以各項措施允許的最遲完成時間為節點，根據其完成所需時間，倒推其啟動時間，并留有富余。

3.1.3 防臺措施早完成

應根據防臺風險，制定合理的防臺措施方案，確保在臺風影響前完成臨時防臺措施，達到預期的防臺能力。防臺措施內容制定需要結合當次臺風強度、臺風影響時間、項目臺風風險、防臺措施耗時等因素，考慮的各項措施的充分必要性和經濟性。

對工程結構、大臨設施等防臺措施應避免過度或不足。措施過度會造成資源浪費，或因防臺措施落實所需時間過長而不能如期完成，達不到防護預期效果。措施不足則導致臺風損失，災后恢復時間過長。因此防臺措施要立足自身和外部應急資源能力，把臺風損失降低到可接受的程度。

但在涉及人身安全方面，如對施工船舶、人員的防臺措施制定上，則要從嚴從謹，杜絕災害事故發生。

3.2 主“避”

臺風破壞力強，離開臺風影響區域是船舶、機械和人員防臺最優選擇。在受臺風影響或即將影響時，各項防臺行動以“避”為主，不提倡“抗”。涉及到人身安全的，應避的須避，可避可不避的須避，并杜絕在臺風襲擊過程中不必要的搶險動作，以不發生人身事故為第一要務。

“避”的關鍵在于提前確定人員和船機設備“避”的地點。人員避臺地點應選擇能滿足臺風及其次生災害防御要求的建筑物；船舶避臺地點一般選擇遠離臺風行進路線的防臺錨地，注意避免“錨地防臺”轉變為“錨地抗臺”；移動機械設備等的避臺地點一般選擇項目內或外部不受臺風及其次生災害影響的區域。

3.3 備“搶”

備“搶”是指臺風襲擊過程中的應急搶險和臺風后的搶險恢復。在臺風來臨前根據對臺風災害評估，對工程結構、大臨設施、機械設備等準備好搶險物資、制定搶險方案，并聯系外部救援單位、廠家、保險單位等，做好搶險準備和支持保障工作。

臺風襲擊過程的搶險應以“人”為主。一般來說，險情影響范圍限制在項目內的，且沒有人員傷亡風險的，可在臺風結束后進行搶險。險情導致或可能導致人員遇險的，在保障救援人員安全的前提下，應積極應對。

臺風后的搶險主要是現場恢復。水運工程項目臺風后恢復時間長，積極備“搶”才能盡快恢復施工生產。臺風后，在確認現場無泥石流、山體滑坡等次生災害影響，確保安全的前提下，快速有序的鑒定現場損失、消除次生災害風險，開展災后恢復、理賠工作，恢復現場正常施工生產秩序。

4.結語

沿海地區水運工程因地處臨海，每年受臺風影響極大，而工程本身防臺工作內容多、專業性強，以及臺風破壞力大、精確預報難等的特點，加大了臺風防御工作的難度。為避免或減少臺風災害損失，以早“防”、主“避”、備“搶”為原則，結合工程項目臺風風險，周密部署、科學決策，可更有效的完成沿海地區水運工程防臺應急工作。