城市综合防灾与地下空间风险预警管理

2017-07-05■佘廉

城乡建设 2017年12期

关键词：易损性脆弱性防灾

■ 佘廉

地下空间

城市综合防灾与地下空间风险预警管理

■ 佘廉

一、城市脆弱性分析与评估

（一）城市脆弱性分析

城市化水平的提高使得城市脆弱性问题日益严重，包括城市发展带来的结构型脆弱性问题和自然、人为因素引起的胁迫型问题。地下空间的开发利用为解决城市脆弱性问题提供了新的途径，即利用地下空间加强城市内在安全性和利用地下空间完善城市防灾空间体系。

城市脆弱性的影响因素主要有两方面：一方面是由于土地资源开采过程中产生的结构性脆弱，影响因素有：城市规模，城市密度和形态，城市经济社会发展和基础设施水平，城市应急管理水平；另一方面是由于城市管理过程中产生的胁迫性脆弱，影响因素有：自然灾害、事故灾难、社会安全事件、公共卫生事件。结构型脆弱和胁迫型脆弱的主要表现形式如表1所示。

表1 城市脆弱性的表现形式

（二）城市脆弱性评估

Turner等从可持续性发展的角度提出了脆弱性分析模型，认为脆弱性包括暴露（Exposure）、敏感性（Sensitivity）和弹性（Resilience）三个层次，通过分析每一层次的成因机理，从调整人类自身的社会关系、人与自然的关系入手，提出人类社会应对灾害的策略，进而达到人类与自然环境的可持续发展。城市脆弱性的评估是针对城市安全防灾、评估城市系统对突发事件的暴露，对突发事件的敏感性、承受及恢复能力。

城市系统结构型脆弱性评估是针对城市的常态管理，为了城市的有序发展，以城市系统对突发事件的敏感程度和暴露程度为评价指标，确定城市系统脆弱性的高低。

图1 城市系统结构型脆弱性评估

城市系统胁迫型脆弱性评估是针对城市的非常态管理，为了城市的安全发展，以城市系统对风险承受弹性和风险发生概率为评价指标，确定城市系统脆弱性的高低。

图2 城市系统胁迫型脆弱性评估

若要城市的管理安全且有序，需采取综合管理的方式。以城市结构型脆弱性为横坐标，以胁迫型脆弱性为纵坐标，建立二维评估模型，综合评估城市系统整体风险水平，找出城市系统的低风险区、中风险区和高风险区。

研究发现，结构型脆弱性大部分是由刚性因素比如土地开发等引起。近年来，我国地下空间开发的强度和速度已经在世界上首屈一指。由于地下空间大规模的开发，未来可能会形成越来越多的安全事件。城市建设过程中的工程管理问题逐渐转为城市后期运营管理中的公共安全问题。

建设期所发生的问题可以采用工程手段解决，而运营期的问题采取工程手段则较难实施。城市运营管理中面临更多的是风险问题，因此提出城市风险管理概念，通过风险评估，建立风险预警管理系统，对城市地下空间的实施运营管理。

图3 城市系统整体风险水平评估

二、城市“去脆弱性”：地上地下一体化整合

随着地下空间开发规模的扩大，地下空间的安全问题也逐渐传递到地面。因此，需将地下空间的开发纳入城市规划体系，将地上与地下空间连成有机整体，两者不能分割和孤立。地下空间是城市综合防灾体系的一个组成部分，解决城市脆弱性的思路是开发地下空间巨大城市空间容量，改善空间环境，减少灾害发生；利用城市地下空间的防灾减灾特性，加强城市内在的安全性。

地下空间的开发应是地面防灾功能的扩展及延伸，应与地面的防灾功能相对应。在地面遭受严重破坏时，能保证救援的迅速开展，及时恢复秩序，最大限度发挥城市综合防灾的整体效应。将地下空间防灾纳入城市综合防灾的目标就是力求产生正的结构效应。

（一）利用地下空间解决城市脆弱性

1．开发地下空间，扩大城市空间容量、改善生态环境、减少灾害事件的发生概率。

2．城市基础设施地下化，减少暴露、降低城市对灾变的敏感性。

3．利用地下空间的防灾减灾特性，提高城市对灾害的承受弹性。

（二）利用地下空间加强城市内在安全性

1．利用地下交通系统优化城市交通结构。

2．利用地下综合管廊整合城市生命线系统。

3．利用地下仓储系统分散城市危险品源。

4．利用地下空间链接城市分散的公共空间。

（三）利用地下空间完善城市防灾空间体系

将城市地下防灾空间的功能结构分灾害防御空间和灾害应急空间，具体细分见表2。利用地下空间的防灾空间，完善了城市防灾空间体系。

（四）城市地上地下空间一体化整合

通过地下空间的开发利用，逐步达到地上地下交通一体化、地上地下空间一体化、地上地下设施一体化，实现空间的实体整合，解决城市的结构型脆弱性。

通过地下空间的防空防灾一体化，预警应急一体化，实现功能整合，解决城市的胁迫型脆弱性。

通过地上地下开发一体化，实现理念整合，解决城市的综合防灾问题。

表2 城市地下防灾空间的功能结构

三、城市地下空间风险分析及风险预警管理

利用地下空间，可解决城市的综合防灾问题，但同时也要看到地下空间无论在开发过程中还是在后期运营管理过程中，都存在很多的风险。因此需对地下空间的风险进行分析，建立有效的风险预警管理机制，预防和减少风险事件的发生，从而达到利用地下空间防灾的目的。

（一）地下空间风险分类及特征分析

城市地下空间风险包括开发建设期的风险事件和运营期的风险事件。

地下空间开发建设期的风险事件包括地层过量变形引发坍塌事故、不良地质体突发灾害事故、地下管线破坏事故、工程施工管理不力诱发安全事故等。城市地下空间建设期风险的特征有：

1．不确定性大。

2．耦合因素多。

3．工程灾害特点突出。

4．经济及社会影响严重。

城市运营期期的风险事件如表3所示。

表3 城市地下空间运营期的风险事件

以火灾为例，城市地下空间运营期风险的特征有：

1．人的心理恐慌程度大，行动混乱程度高。

2．地下空间中发生火灾时，浓烟积聚不散。

3．温度上升快，峰值高。

4．人员疏散难度大。

5．应急救援困难。

了解并掌握地下空间的风险分类与特征，有利于采取相应的技术或管理手段规避风险。

（二）城市地下空间风险预警管理

城市地下空间的风险预警管理在我国是由政府主导的，其管理体系可由突发事件、承灾载体、预警管理所组成。三者之间的关系如图4所示。

图4 城市地下空间风险预警管理机制

突发事件会对承灾载体形成强干扰，而承灾载体的易损性分析则会有助于弄清突发事件的发生机理；承灾载体的易损性反馈到城市预警管理，促进地下空间风险预警机制的构建，预警管理机制则会进一步优化承灾载体的设置。突发事件的反馈有助于预警管理机制的构建，预警管理则有助于控制突发事件的发生。突发事件、承灾载体、预警管理三者互相影响，互相作用。

1．地下空间的突发事件

地下空间突发事件与外部社会环境互动关系如图5所示。社会风险导致城市公共事件的发生，进而引发城市公共危机。城市公共危机则会引起社会信任、社会心理、社会传播等一系列的问题。地下空间突发事件在其中起到了导火索的作用，通过地下空间突发事件的机理分析，试验其对承灾载体的干扰程度，同时反馈预警机制的构建是否合理有效。