文/舒瑞瑤 合肥工業大學建筑與藝術學院 碩士研究生
王 方 合肥工業大學建筑與藝術學院 副教授 碩士生導師(通訊作者)
張奇智 合肥工業大學建筑與藝術學院 碩士研究生
我國作為地域廣闊、擁有豐富自然資源的國家,由古至今遭受了很多自然和人為災害。尤其千禧年后,諸如汶川地震、玉樹地震、舟曲特大泥石流以及2019年末暴發的新冠肺炎等災害,都給我國社會經濟造成了巨大創傷。國務院于2020年正式將“韌性理念”納入國家治理體系,建設韌性城市是當下城市應對災害風險的必然路徑。
筆者依據諸多中外學者的相關文獻資料,進行歸納及整理。在城市韌性特征的研究上,國外學者中,Cutter等共同構建了以社會、經濟、基礎設施、機構與環境五個維度27個指標因素的韌性評價體系[1];Hudec等從經濟、社會、社區管理三個維度12個指標因素構建應對經濟危機的城市韌性體系[2]。國內學者中,白麗敏等從經濟韌性、生態韌性、基礎設施韌性、社會韌性的角度構建了中國城市韌性的綜合評價指標體系[3];鄒清明等在模糊綜合評價方法基礎上,對城市社區的應急管理脆弱性在人口社會特征、政治與經濟、地理與環境、公共管理四大方面進行了分析[4];閆晨等采用PSR模型從系統應災壓力、災時狀態和應急響應三個角度構建了歷史街區防火韌性評估體系[5]。
地下空間作為城市地面發展的補充空間,由其特殊的防災特性在面對城市災害時可以起到緩沖作用。目前,我國地下空間開發利用大多集中在東部大城市,地下空間功能需求大多為商業、停車等,對于防災減災功能的重視度較低。而在當今城鎮化和韌性城市建設背景下,很少有針對利用地下空間來提升小城鎮韌性建設的研究。因此,本文從韌性城市相關理論出發,由災前、災中和災后三個階段切入,對績溪縣地下空間的防災韌性進行評估和分析,探討我國小城鎮地下空間韌性建設的途徑。
1.1.1 城鎮人口老齡化問題嚴重
據人口老齡化的研究分析,目前國際上人口老齡化標準普遍用60歲及以上人口占總人口的比例超過10%,或65歲及以上人口占總人口比例超過7%這兩個標準來衡量[6]。據《中國統計年鑒2020》資料顯示,中國65歲及以上人口占總人口比例在2000年第五次人口普查中已突破7%,在2019年達到12.6%,意預著中國已經進入老齡化國家。目前中國仍有57%的65歲以上老年人生活在農村,伴隨中國城鎮化速率的加快,小城鎮“空心化”現象加重,城鎮人口老齡化問題將日趨嚴重。
1.1.2 城鎮社會經濟發展較落后
基于小城鎮自身較小規模、資源以及區位等問題,小城鎮的社會經濟發展特征較城市來說有較大差異。并且由于長期處在“等、靠、要”的階段,間接導致了城鎮內部建設發展緩慢、市政基礎設施建設不完善、社會制度落后、居民受教育程度低、防災意識淡薄等情況的發生。在這種情況下,小城鎮對于地下空間的開發必然只能囿于經濟限制,只能建設基礎的地下人防工程和地下車庫和倉儲空間。這些城鎮發展問題作為一個定時炸彈隨時威脅著小城鎮的整體安全。
1.1.3 城鎮基礎設施建設不完善
在防災方面,城市生命線系統對于城市正常運作和社會經濟穩步提升起到預防、應對和維護適應的作用;在社會性基礎設施方面,由于資金匱乏、技術落后和城鄉建設需要等原因,多數小城鎮并沒有很重視。同時,相比城市而言,小城鎮對于醫療建設、教育科研、社會福利設施、住房保障等方面也涉足較少。
災害發生前,系統處于穩定狀態,地下空間可作為良好的承災體,具有避難空間承災能力和工程承災能力;災害發生時,小城鎮地下空間的韌性主要體現在應對能力上。一旦災害發生,由于城區內防災警報器、地下空間內火災監測器等配備情況以及政府對災害的預案能力,都影響著小城鎮地下空間災害自救以及利用地下空間避災脫險的能力。災時小城鎮地下生命線系統的正常運作、地下空間的抗災性能等是考慮的重點內容;災害發生后,恢復能力主要與小城鎮的社會以及經濟界能力有關,結合小城鎮自身的資源和外界賑災援助,從而在社會和經濟的共同調節下使地下空間系統恢復。地下空間的適應能力主要體現在城鎮經過多次災害后,可以做到汲取經驗并針對性應對。
2.1.1 評估指標來源
筆者依據文獻資料和前期調查,總結歸納得出評估指標選取應遵循完整性、獨立性、綜合性和可行性四項原則。依據上文在應災全過程中的韌性特征分析,從承災韌性、應災韌性、恢復韌性和適應韌性四個維度構建防災韌性評估體系。其中包含地下空間承災、建筑工程承災、組織機構應災等8個準則層和23個指標。
2.1.2 FAHP模糊層次分析法
模糊層次分析法是一種將層次分析法和模糊綜合分析法相結合,利用模糊數學理論來解決層次分析法中模棱兩可問題的方法。模糊數學中“隸屬度”可以將評價結果以量化的方式直觀地呈現出來。
2.2.1 構建判斷矩陣與權重計算
本文研究中,主要采用AHP層次分析法來確定指標體系的權重。邀請涵蓋城鄉規劃、建筑等相關領域專家和從業人員分別對各個指標重要性兩兩比較,構建判斷矩陣。提取判斷矩陣中橫向元素乘積開方,得到絕對權重后,按列歸一化處理后得到權重值。經過一致性檢驗后,通過加權幾何平均法得到專家組的綜合權重值。如表1所示。
2.2.2 模糊綜合評價法確定評價等級



表1 小城鎮地下空間防災韌性評價各級權重值(表格來源:作者自繪)

則一級評價向量Bi為:

依據最大隸屬度原則:

bh即為最終的評價等級。
績溪縣地處皖南與浙江臨安的交界處,與黃山市、寧國市、旌德縣毗鄰,是安徽省境內有名的山水城市。安徽省地質災害防治“十二五”規劃中,將績溪縣劃分為地質災害高易發區,其中山體滑坡、泥石流等與汛期有關的地質災害為主要災害類型。降雨量很大程度上決定了地質災害發生的頻率和強弱。
現狀地下空間一共14處,總量為8.17萬m2,主要呈點狀分布于新站片區和東山片區等處,多結合近幾年新建小區建設,使用功能以地下停車和人防工程為主,空間分布不均勻。
依據上文對績溪縣現狀的調研和資料收集,結合實際情況和專家意見,將評語集V設定為五個等級,即V=(很差,較差,一般,較好,優秀)。邀請相關專業及領域研究的9名城鄉規劃和建筑學專家進行問卷調研,并通過及時回訪和修改后,回收問卷進行數據整理并計算分析,對各準則層韌性評價指標進行對比(圖1),最終得到績溪縣地下空間防災韌性評估結果為B=[0.0152 0.3185 0.5075 0.1550 0.0037],依據最大隸屬度原則Bmax=0.5075,則績溪縣地下空間防災韌性評價為“一般”。

圖1 績溪縣地下空間防災韌性評價準則層隸屬度分布圖(圖片來源:作者自繪)
地下空間作為城市快速發展中的衍生部分,當面對外部災害時具有天然的防護屬性和避災功能。應滿足地下空間開發需求,并對績溪縣地下空間在防災需求上結合其他功能進行平災設計。同時優化地下空間防災工程設施配置,對地下抗震工程、地下市政管廊、地下防洪設施進行優化,并結合現狀綠地、廣場、學校等開敞空間進行布局,打造績溪縣“海綿”功能。
對現狀地下空間的內部設置防火設施,當人員避災時可有效阻隔煙塵和高溫。并配置地下火災報警和消防設施,保證火災發生時可以及時撲救。同時應優化消防疏散通道,明確疏散路線,在出入口處設置應急照明裝置和疏散指示標志,確保居民可以安全撤離。對于績溪縣地下空間醫療救護,可以結合地下空間的應急物資儲備能力進行平災轉化。同時,應優化相關部門地下空間應急管理水平,制定多災種多部門協同預案措施,建立地下空間防災智慧管理平臺,構建靈活多變的地下空間應急防災體系。
對于地下空間的防災投資建設,采取政府主導、開發商管理的模式。縣城內現狀地下空間多為停車場、倉儲等“存量”空間,防災功能有限。在地下空間權屬上,政府應加大投資水平,放權鼓勵開發商建設防災地下空間,并給予一定優惠政策。在平時為開發商進行運營管理,災時由政府統一統籌,將“存量”轉化為具有防災能力的“變量”空間。
通過政府部門、社會組織和居民個人三方的綜合協同和多樣聯合,構建“政、社、民”防災適應學習體系,全方面提升城鎮防災韌性水平。政府部門應在城鎮、片區、社區三個層面來積極開展相關科普和演練活動,采取優勝獎勵、參與鼓勵的方式積極動員,定期組織居民參觀防空洞等地下空間,了解地下空間建設情況和人防歷史,消除居民對地下空間幽閉環境的恐懼心理,提升居民地下空間防災了解度和興趣性。
隨著城鎮化的飛速提升,對于韌性城市的建設將逐漸由大城市向小城鎮滲透。本文構建了小城鎮地下空間防災韌性評估體系,通過實證應用提出相應優化策略,為績溪縣以及其他小城鎮在基于防災韌性的地下空間評價和開發上提供了新的思路和借鑒意義。