城市綜合防災(zāi)與地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理

■ 佘 廉

地下空間

城市綜合防災(zāi)與地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理

■ 佘 廉

一、城市脆弱性分析與評(píng)估

（一）城市脆弱性分析

城市化水平的提高使得城市脆弱性問題日益嚴(yán)重，包括城市發(fā)展帶來的結(jié)構(gòu)型脆弱性問題和自然、人為因素引起的脅迫型問題。地下空間的開發(fā)利用為解決城市脆弱性問題提供了新的途徑，即利用地下空間加強(qiáng)城市內(nèi)在安全性和利用地下空間完善城市防災(zāi)空間體系。

城市脆弱性的影響因素主要有兩方面：一方面是由于土地資源開采過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性脆弱，影響因素有：城市規(guī)模，城市密度和形態(tài)，城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施水平，城市應(yīng)急管理水平；另一方面是由于城市管理過程中產(chǎn)生的脅迫性脆弱，影響因素有：自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、社會(huì)安全事件、公共衛(wèi)生事件。結(jié)構(gòu)型脆弱和脅迫型脆弱的主要表現(xiàn)形式如表1所示。

表1 城市脆弱性的表現(xiàn)形式

（二）城市脆弱性評(píng)估

Turner等從可持續(xù)性發(fā)展的角度提出了脆弱性分析模型，認(rèn)為脆弱性包括暴露（Exposure）、敏感性（Sensitivity）和彈性（Resilience）三個(gè)層次，通過分析每一層次的成因機(jī)理，從調(diào)整人類自身的社會(huì)關(guān)系、人與自然的關(guān)系入手，提出人類社會(huì)應(yīng)對(duì)災(zāi)害的策略，進(jìn)而達(dá)到人類與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。城市脆弱性的評(píng)估是針對(duì)城市安全防災(zāi)、評(píng)估城市系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的暴露，對(duì)突發(fā)事件的敏感性、承受及恢復(fù)能力。

城市系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型脆弱性評(píng)估是針對(duì)城市的常態(tài)管理，為了城市的有序發(fā)展，以城市系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的敏感程度和暴露程度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定城市系統(tǒng)脆弱性的高低。

圖1 城市系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型脆弱性評(píng)估

城市系統(tǒng)脅迫型脆弱性評(píng)估是針對(duì)城市的非常態(tài)管理，為了城市的安全發(fā)展，以城市系統(tǒng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)承受彈性和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定城市系統(tǒng)脆弱性的高低。

圖2 城市系統(tǒng)脅迫型脆弱性評(píng)估

若要城市的管理安全且有序，需采取綜合管理的方式。以城市結(jié)構(gòu)型脆弱性為橫坐標(biāo)，以脅迫型脆弱性為縱坐標(biāo)，建立二維評(píng)估模型，綜合評(píng)估城市系統(tǒng)整體風(fēng)險(xiǎn)水平，找出城市系統(tǒng)的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)型脆弱性大部分是由剛性因素比如土地開發(fā)等引起。近年來，我國(guó)地下空間開發(fā)的強(qiáng)度和速度已經(jīng)在世界上首屈一指。由于地下空間大規(guī)模的開發(fā)，未來可能會(huì)形成越來越多的安全事件。城市建設(shè)過程中的工程管理問題逐漸轉(zhuǎn)為城市后期運(yùn)營(yíng)管理中的公共安全問題。

建設(shè)期所發(fā)生的問題可以采用工程手段解決，而運(yùn)營(yíng)期的問題采取工程手段則較難實(shí)施。城市運(yùn)營(yíng)管理中面臨更多的是風(fēng)險(xiǎn)問題，因此提出城市風(fēng)險(xiǎn)管理概念，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理系統(tǒng)，對(duì)城市地下空間的實(shí)施運(yùn)營(yíng)管理。

圖3 城市系統(tǒng)整體風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)估

二、城市“去脆弱性”：地上地下一體化整合

隨著地下空間開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，地下空間的安全問題也逐漸傳遞到地面。因此，需將地下空間的開發(fā)納入城市規(guī)劃體系，將地上與地下空間連成有機(jī)整體，兩者不能分割和孤立。地下空間是城市綜合防災(zāi)體系的一個(gè)組成部分，解決城市脆弱性的思路是開發(fā)地下空間巨大城市空間容量，改善空間環(huán)境，減少災(zāi)害發(fā)生；利用城市地下空間的防災(zāi)減災(zāi)特性，加強(qiáng)城市內(nèi)在的安全性。

地下空間的開發(fā)應(yīng)是地面防災(zāi)功能的擴(kuò)展及延伸，應(yīng)與地面的防災(zāi)功能相對(duì)應(yīng)。在地面遭受嚴(yán)重破壞時(shí)，能保證救援的迅速開展，及時(shí)恢復(fù)秩序，最大限度發(fā)揮城市綜合防災(zāi)的整體效應(yīng)。將地下空間防災(zāi)納入城市綜合防災(zāi)的目標(biāo)就是力求產(chǎn)生正的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

（一）利用地下空間解決城市脆弱性

1．開發(fā)地下空間，擴(kuò)大城市空間容量、改善生態(tài)環(huán)境、減少災(zāi)害事件的發(fā)生概率。

2．城市基礎(chǔ)設(shè)施地下化，減少暴露、降低城市對(duì)災(zāi)變的敏感性。

3．利用地下空間的防災(zāi)減災(zāi)特性，提高城市對(duì)災(zāi)害的承受彈性。

（二）利用地下空間加強(qiáng)城市內(nèi)在安全性

1．利用地下交通系統(tǒng)優(yōu)化城市交通結(jié)構(gòu)。

2．利用地下綜合管廊整合城市生命線系統(tǒng)。

3．利用地下倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)分散城市危險(xiǎn)品源。

4．利用地下空間鏈接城市分散的公共空間。

（三）利用地下空間完善城市防災(zāi)空間體系

將城市地下防災(zāi)空間的功能結(jié)構(gòu)分災(zāi)害防御空間和災(zāi)害應(yīng)急空間，具體細(xì)分見表2。利用地下空間的防災(zāi)空間，完善了城市防災(zāi)空間體系。

（四）城市地上地下空間一體化整合

通過地下空間的開發(fā)利用，逐步達(dá)到地上地下交通一體化、地上地下空間一體化、地上地下設(shè)施一體化，實(shí)現(xiàn)空間的實(shí)體整合，解決城市的結(jié)構(gòu)型脆弱性。

通過地下空間的防空防災(zāi)一體化，預(yù)警應(yīng)急一體化，實(shí)現(xiàn)功能整合，解決城市的脅迫型脆弱性。

通過地上地下開發(fā)一體化，實(shí)現(xiàn)理念整合，解決城市的綜合防災(zāi)問題。

表2 城市地下防災(zāi)空間的功能結(jié)構(gòu)

三、城市地下空間風(fēng)險(xiǎn)分析及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理

利用地下空間，可解決城市的綜合防災(zāi)問題，但同時(shí)也要看到地下空間無論在開發(fā)過程中還是在后期運(yùn)營(yíng)管理過程中，都存在很多的風(fēng)險(xiǎn)。因此需對(duì)地下空間的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，建立有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理機(jī)制，預(yù)防和減少風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生，從而達(dá)到利用地下空間防災(zāi)的目的。

（一）地下空間風(fēng)險(xiǎn)分類及特征分析

城市地下空間風(fēng)險(xiǎn)包括開發(fā)建設(shè)期的風(fēng)險(xiǎn)事件和運(yùn)營(yíng)期的風(fēng)險(xiǎn)事件。

地下空間開發(fā)建設(shè)期的風(fēng)險(xiǎn)事件包括地層過量變形引發(fā)坍塌事故、不良地質(zhì)體突發(fā)災(zāi)害事故、地下管線破壞事故、工程施工管理不力誘發(fā)安全事故等。城市地下空間建設(shè)期風(fēng)險(xiǎn)的特征有：

1．不確定性大。

2．耦合因素多。

3．工程災(zāi)害特點(diǎn)突出。

4．經(jīng)濟(jì)及社會(huì)影響嚴(yán)重。

城市運(yùn)營(yíng)期期的風(fēng)險(xiǎn)事件如表3所示。

表3 城市地下空間運(yùn)營(yíng)期的風(fēng)險(xiǎn)事件

以火災(zāi)為例，城市地下空間運(yùn)營(yíng)期風(fēng)險(xiǎn)的特征有：

1．人的心理恐慌程度大，行動(dòng)混亂程度高。

2．地下空間中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，濃煙積聚不散。

3．溫度上升快，峰值高。

4．人員疏散難度大。

5．應(yīng)急救援困難。

了解并掌握地下空間的風(fēng)險(xiǎn)分類與特征，有利于采取相應(yīng)的技術(shù)或管理手段規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

（二）城市地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理

城市地下空間的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理在我國(guó)是由政府主導(dǎo)的，其管理體系可由突發(fā)事件、承災(zāi)載體、預(yù)警管理所組成。三者之間的關(guān)系如圖4所示。

圖4 城市地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理機(jī)制

突發(fā)事件會(huì)對(duì)承災(zāi)載體形成強(qiáng)干擾，而承災(zāi)載體的易損性分析則會(huì)有助于弄清突發(fā)事件的發(fā)生機(jī)理；承災(zāi)載體的易損性反饋到城市預(yù)警管理，促進(jìn)地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建，預(yù)警管理機(jī)制則會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化承災(zāi)載體的設(shè)置。突發(fā)事件的反饋有助于預(yù)警管理機(jī)制的構(gòu)建，預(yù)警管理則有助于控制突發(fā)事件的發(fā)生。突發(fā)事件、承災(zāi)載體、預(yù)警管理三者互相影響，互相作用。

1．地下空間的突發(fā)事件

地下空間突發(fā)事件與外部社會(huì)環(huán)境互動(dòng)關(guān)系如圖5所示。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致城市公共事件的發(fā)生，進(jìn)而引發(fā)城市公共危機(jī)。城市公共危機(jī)則會(huì)引起社會(huì)信任、社會(huì)心理、社會(huì)傳播等一系列的問題。地下空間突發(fā)事件在其中起到了導(dǎo)火索的作用，通過地下空間突發(fā)事件的機(jī)理分析，試驗(yàn)其對(duì)承災(zāi)載體的干擾程度，同時(shí)反饋預(yù)警機(jī)制的構(gòu)建是否合理有效。

圖5 城市地下空間突發(fā)事件與外部社會(huì)環(huán)境的互動(dòng)

2．城市地下空間易損性分析

城市地下空間的易損性可分為三個(gè)等級(jí)：抗損強(qiáng)、抗損一般、抗損弱，又可分為本體易損性和功能易損性，其易損性分析如圖6所示。

圖6 城市地下空間易損性分析

本體的易損性分析因素有場(chǎng)地穩(wěn)定、巖土性能、水文地質(zhì)、開發(fā)深度等，功能易損性分析因素有需求強(qiáng)度和功能價(jià)值兩方面。

通過地下空間易損性的分析，確定承災(zāi)載體的抗損能力，同時(shí)可反映風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制構(gòu)建的合理性。

3．城市地下空間風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理的時(shí)間進(jìn)程，可分為監(jiān)測(cè)和分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控機(jī)制、預(yù)警決策模型、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制4個(gè)階段。在這4個(gè)階段可能出現(xiàn)感知時(shí)滯、預(yù)備時(shí)滯、決策時(shí)滯、行動(dòng)時(shí)滯等狀況。

地下空間的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理以政府管理為主導(dǎo)，應(yīng)急管理的聯(lián)動(dòng)機(jī)制包含了多個(gè)部門的聯(lián)動(dòng)，包括醫(yī)療機(jī)構(gòu)、相關(guān)企業(yè)和中介結(jié)構(gòu)、社會(huì)力量，應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施部門等，相應(yīng)管理的邏輯圖如圖7所示。

圖7 應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制

通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理機(jī)制的構(gòu)建與實(shí)施，控制突發(fā)事件的發(fā)生，優(yōu)化承災(zāi)載體的布置，提高城市的綜合防災(zāi)能力。

四、結(jié)語

將地下空間防災(zāi)納入城市綜合防災(zāi)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地上地下空間防災(zāi)一體化。利用地下空間的防災(zāi)減災(zāi)特性，去除城市的脆弱性，加強(qiáng)城市的內(nèi)在安全性。同時(shí)，防范地下空間突發(fā)事件的發(fā)生，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管理機(jī)制，最大限度發(fā)揮城市綜合防災(zāi)的整體效應(yīng)。

（佘廉演講，喬英娟整理，范益群校核）

作者單位：國(guó)家行政學(xué)院應(yīng)急管理教研部（中歐應(yīng)急管理學(xué)院）；上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司