韧性城市地下“生命线”的安全与应急

文｜中国市政工程协会管廊及地下空间专业委员会

一、韧性城市的安全发展需求

在国家加快推动新型智慧城市建设的进程中，城市生命线作为保障城市正常运行和健康发展的物质基础，也是实现经济转型的重要支撑、改善民生的重要抓手、防范安全风险的重要保障，其安全状况直接影响民生保障和新型智慧城市建设的质量发展。

经过四十多年的高速度、大规模的建设，粗放式的管理方式为城市积累了地下管线老化、风险底数不清等复杂多变等突出问题。近年来，公共安全事故频发，如湖北十堰“6·13”重大燃气管道爆炸事故、辽宁沈阳“10·21”燃气管道爆炸事故、河南郑州“7·20”特大暴雨灾害等均造成大量人员伤亡和财产损失。

党中央、国务院高度重视城市地下“生命线”安全工作，为解决城市内涝、燃气泄漏爆炸等安全风险隐患日益凸显，重特大事故在地区和行业间呈现波动反弹态势的问题，多次召开会议、发布政策强调管道工程的重要性，利用数字化手段加快推进城市生命线灾害隐患点、重大危险源的城市安全监测预警网络建设工作。

二、城市地下“生命线”的安全问题

事故频发反映出我国城市地下“生命线”安全事故已经进入了多发、频发、后果严重阶段，暴露出地下管线有以下突出问题：

（一）安全风险底数不清。随着城市快速发展，地上建（构）筑物与管线规划建设缺乏系统性统筹，在后期出现了管线的铺设与城市建设发展不匹配、不协调的情况，例如燃气管线与学校、居民区等大量人员聚集区布局不合理、各管线近距离或交叉布置、管线被占压等情况。正是由于对地下管线“脉络”的不清晰，导致经常出现误挖管线事故和“马路拉链现象”，制约着城市地下“生命线”高质量发展。

（二）安全与应急管理模式落后粗放。目前城市地下 “生命线”安全与应急管理方法主要靠“事中监督和事后治理”的模式，不能有效辨识地下管线全生命周期中各类安全风险、隐患，且由于安全风险辨识水平不高、隐患治理不尽等问题，导致对地下管线的“病灶”了解不全面、不准确，无法实现安全风险的关口前移、切实地提高城市“生命线”的安全与应急管理能力。

（三）科技信息化水平滞后。地下管线属于隐蔽设施且处于复杂环境中，周边建筑物施工、复杂道路交通等周边环境对管线扰动较大，进而逐步演变成地下病害。尤其当管线渗流量不大时，常规的检测手段效果不明显。目前城市地下“生命线”的感知终端设备普遍存在功能方式可靠性低、通信方式稳定性差、数据实时性弱、光纤传感等技术缺失、数据通信速率低、布设密度低、感知数据颗粒度差等问题，制约了城市生命线体系规模化发展。

三、数据驱动下地下综合管廊的安全应急新模式

综合管廊是指容纳电力、通信、给排水、燃气等两种及以上管线于一体的地下空间，是21 世纪新型城市市政基础设施建设现代化的重要组成部分和趋势，是保障城市安全高效运行的“生命线”工程。我国管廊建设从2015 年开始进入了井喷式的发展阶段，截至 2020 年，我国综合管廊长度已达 6150km，投入运营近1000km，位居世界前列。“十四五”期间，如何克服入廊管线类型复杂、“共处一室”带来的次生灾害复杂、事故后果严重的安全问题，打破传统事后治理模式，构建主动预防、精细管控运维的新模式，自主降低对城市的安全威胁、环境影响经济发展的影响，是我国未来管廊行业的聚焦点和落脚点。

综合管廊作为一个复杂的、脆弱的、不断变化的巨系统，灾害风险呈现出人为因素与自然因素耦合的多灾种态势。管廊安全事故的隐蔽性、多样性、复杂性、耦合性、连锁性、严重性、放大性特征显著，必须做好事故发生前的风险分级管控和隐患排查治理，严格防控危险源状态，采取隐患排查治理方法切实切断隐患扩大趋势，认真排查综合管廊运维过程中可能遗漏或者已经失效的措施，在事故生成前就将隐患及时消灭掉。因此，基于对我国管廊现场和理论的调研基础，系统梳理了综合管廊规划设计阶段、施工建设阶段和运行与维护阶段等全生命周期内管廊本体、入廊管线、附属设施、管廊环境和作业活动五大风险点，利用德尔菲法和风险分解结构法构建了含149 项风险点、662项危险源的综合管廊风险库和隐患库，并建立了各危险源风险值量化细则和措施库，以期解决综合管廊“认不清、想不到”的突出问题，全面、系统地提升综合管廊运维安全管理水平。

在国家致力于实现应急管理体系和治理能力现代化背景下，分析认为城市综合管廊存在坍塌、水淹、火灾、泄露、爆炸、窒息等多种灾害类型，一旦发生事故将给综合管廊人民生命财产安全和运维管理带来严峻挑战，因此应急管理是综合管廊运营后的重要问题之一。基于对综合管廊安全风险容忍度低的要求，建立集预防准备、监控预警、应急响应和应急恢复与一体的应急管理体系变得非常重要。从前期综合管廊风险和隐患分析现状为基础，着重厘清了综合管廊应急组织构成、应急救援队伍、应急预案、应急设备及物资、应急培训、应急演练等应急准备预防重点和综合管廊接警、应急启动、控制及应急行动、扩大响应、响应结束和后期处置等响应分级程序，为实现综合管廊智慧化应急打下坚实的基础。

为解决我国综合管廊运维管理工作存在人工依赖性强、传统监控手段为主、数据挖掘度低、“信息孤岛”普遍存在、安全与应急机理欠缺的问题，基于 Java 语言、MySQL 数据库和Web GL 等技术开发了综合管廊智慧安全与应急管理平台，总体架构分为支撑层、数据层、应用层和展示层，包括风险分级管控、隐患排查治理和应急管理三大模块。融合了详实的综合管廊风险、隐患库，嵌入了风险点划分—风险分析评价—审核—会签—审定和排查任务制定—隐患登记—隐患上报—核查—整改—验收的业务工作流程，明确了综合管廊风险隐患责任部门和责任人，构建出风险管理台账和隐患管理台账，建立健全可预测预警预报的综合风险防控地图，旨在做到“底数清、情况清、问题清、责任清、措施清”。同时，为有效应对综合管廊内高度连锁性和多变性的灾害，建立集“预、测、报、防、抗、救、建”为一体的应急管理模块，依据综合管廊相关应急情况，拟定应急预案，明确相关应急人员、应急队伍、应急物资设备管理流程，同时具备预警和报警以及紧急状态下的指挥调度功能和事故发生后的统计以及应急培训和演练功能，并可根据突发事件特点智能推荐应急预案以及应急人员、应急物资智能化调度，从而提高应急救援效率和质量，实现综合管廊在应急情况下的快速响应、高效配合。

在此提出的综合管廊集安全预防、联动应急、可视协同、情景培训、智能调度的信息化新模式，旨在实现综合管廊安全与应急管理法治化、常态化、标准化、清单化、信息化和智能化，提高综合管廊防灾减灾救灾能力和本质安全。同时，也期望能够为打造安全“生命线”、智慧“生命线”、绿色“生命线”提供示范意义，为推动新型智慧城市和安全城市做出贡献。