城市安全发展必须研究并确立城市安全容量
时间:2011-09-15 13:11:36
2007年6月13日,由北京市科学技术委员会主持的《北京城市主要灾种评估体系和综合减灾对策行动研究》课题评审会上,笔者作为课题组长代表北京减灾协会做了技术总报告的汇报。这项历时两年、旨在建立起北京城市主要灾种评估指标体系的研究成果受到评审专家组的肯定,同时专家组认为该课题结合大城市实际,创新地提出了城市安全容量及城市安全GDP的科学计量的概念、理论与方法。现结合对城市安全发展的新认识谈几方面思考。
城市安全发展与脆弱的承载力
城市安全发展是指城市现代化进程以安全为准则的发展和建设思路。安全发展不排斥经济发展及增长,但它追求的是建立在能把控全局的、城市可持续发展的、有安全减灾规划的城市空间与布局。安全城市的内涵从不同学科及需要看又可以有不同的理解:
·从灾害学看,安全城市的提出,体现着人们防灾、减灾的愿望。安全城市提出了如何预防灾害、减少灾害带来的损失,使城市社会健康可持续的发展。
·从心理学看,安全城市反映了城市居民的安全心理需求。按马斯洛的需要层次论,一旦生理得到满足便产生了安全需求,城市安全是居民安全生存的表征。
·从社会学看,安全城市的建立符合社会良性可靠运行和协调发展的时代需求。事实上,城市社会结构各部分的平衡与和谐关系,是社会正常运转的基本条件,一旦出现紊乱及不协调,将造成城市不安全“病态”,因此城市防卫及其控制十分必要。
·从文化学看,安全城市社会的形成不仅靠管理的控制,也源于公众文化的自觉,任何突发事件下的冲突矛盾都有赖于城市公众安全文化素质下的融合。
·从经济学上看,城市安全指保证城市协调有序高效运行,现在的建设顾及长远,现在的发展考虑国计民生的未来。
城市安全的综合减灾概念更注重城市的全面发展能力的建设。以北京为例,其“十一五”城市综合减灾应急规划将北京城市灾害分成四大类、42种,但现实中这些灾害的防御基本上有了相应的管理部门,相反对于潜在的城市发展负面效应及其潜在危险与损失,我们的估计却不足。从人文系统看,脆弱性可理解为人们遭受有害物质的威胁可能性,它包括社区的化学品含量和生态环境状况以及人们应付应急事件的能力。人类的脆弱性是因居住并生栖地遭受灾害风险的费用与效益的函数;社会的脆弱性指各社会群体或整个社会易因风险事件、灾害等造成的各种潜在的损失。从自然系统看,城市脆弱性的生态环境至少应包括三个特征,即稳定性差、变化几率高、幅度大;抗干扰能力差,敏感性差;向着不利于城市生存发展的方向演化。
现在城市系统中脆弱性与承载力不足的现象日益增多,从总体上降低了城市防灾减灾的本质安全能力。2005年笔者在编制完成《北京城市总体规划》(2004年~2020年)防灾篇时,已经从空间布局上提出要研究城市安全容量问题。从城市安全的视角看,城市的承载力越强越好,因为它可以使脆弱性降低。可事实上,承载力越大,相当于无形中为安全增大了安全裕度,无疑要花费更多投资,反之,要减少可承载力,脆弱性上升,等于降低了安全裕度,因而可造成更大的经济损失甚至危及人们的生命安全,影响城市稳定发展。值得注意,当前我国大中城市的综合减灾应急管理正面临如下问题:
1.应急管理的基本概念、特点、分类,应急管理体系的构成、运行机制等;
2.突发事件发生、发展、演化的机理:包括对于不同类型事件的机理分析,从发生、扩展、蔓延、衍生、转化、耦合等多个角度出发审视突发事件的规律性;
3.高效的动态应急管理:基于网络计划的方法和对事件发展的动态评估,采用不完全信息动态博弈的数学模型,通过对网络结构进行动态调整,实现资源的优化配置和事件造成灾难的消减;
4.受灾人群管理问题:包括处在灾害中的人群的运动模型、行为模型、心理状况分析等;
5.事件与机构的分类分级问题:更科学合理的应急管理过程中(而非事后)的分类分级尤其重要,根据这一分级思想才有更准确的响应策略。
城市安全容量的概念与研究思路
第一,城市安全容量的概念。
城市化所导致城市地区人口及财产的聚集,是产生城市承灾体脆弱性及易损性的主要原因。城市地区受灾害的冲击频率和强度在加快加大,城市系统中自然环境、经济、人文条件对灾害承载力是有一定限度的。提出城市安全容量(承载力)指标对搞清城市致灾因子的承载、超载等情况相当重要,不仅可以指导城市灾害防御及治理等工作,实现城市安全体系中各项承载力的提升,控制灾害冲击影响力,还可根据城市安全容量结构,在保证城市安全的前提下,降低灾害损失,缓解灾害冲击力,促进城市地区社会经济可持续发展和确保城市安全。在此基础上可考虑安全GDP的指标及概念。以安全GDP为基准的灾损估算及评估能充分体现灾害给城市地区安全运转造成的影响和给整个城市的社会、经济、环境的发展造成的影响。安全GDP的计算的原理及方法体现在“现行国民经济核算体系(SNA)核心指标GDP的基础上考虑城市安全运转因素,对GDP指标做出某些修正计算而产生的一个新的总量指标”。而为真实反映城市灾害给城市地区安全运转带来的冲击和影响,必须正确核算单个城市的安全GDP。通常情况下,城市地区涉及安全运转的费用包括城市备灾的费用、城市灾害治理的费用、城市救灾的费用、灾害恢复的费用及灾害所造成的直接经济损失等。
进一步城市安全容量可确切定义为城市承载力(DisasterCarryingCapacity,DCC),是指城市灾害在一段时期内不会对城市环境、社会、文化、经济等安全保障系统带来无法接受的不利影响的最高限度,可将之量化为城市对灾害的最大容忍度。据此,可建立城市安全容量(SecurityCapacity,SC)指标。事实上,现代城市安全减灾评价中,可把反映安全容量规模的各种参数的相关属性归到可承载的多灾种多重次的致灾因子变量这一统一量纲。它同样可表现为一个“阈值”,超过这个“阈值”将影响到城市安全系统功能的正常发挥。城市安全容量可描述为可容忍多重次、不同强度、不同冲击类型和方面的致灾因子度量,可用多重灾害致灾因子量(Mutil-StrikeQuantity)来描述致灾因子对城市安全产生影响的值。城市安全系统在这里是一个开放的、复杂的而又相对脆弱的系统,它的各个组成部分相互作用是保持各部分之间相互协调发展的基础。而城市安全保障系统是一个可持续发展的系统,单个致灾因子量在这一系统中的变化是一个从产生、发展到逐步消亡的过程,可用日志统计方程描述系统中因子量的变化机制。
第二,城市安全容量的理论应用。
首先,城市人口增长的安全承载力。城市人口是城市安全承载中经受的一个重要因子。城市人口对城市安全运转构成威胁,城市安全容量表现为对城市人口的容量。城市化的结果是促使城市地区容纳更多的人口,但城市容纳人口的能力并不是无限制的,城市空间是有限的,除了用于城市居民的日常居所、工作和娱乐空间等外,还应具备能用来进行灾害防护或对灾害的发生能够直接、间接起到防御作用的灾害防御空间,以及在灾害发生时能用于进行灾害救援的灾害应急空间等。同时,当人口达到一定的程度,将对城市自然、环境、经济等各项承载力造成压力,从而影响城市安全运转。城市地区能容纳人口的容量指标可表示为USCCp,即人口总数对城市造成的压力超出城市各项目承载力的某个最小项,那么城市安全容量将处于超载运转状态。人口对城市安全容量的冲击变量定义为PSQ(PeopleSecurityQuantity),假设城市各项承载力相对于人口的冲击不随时间而发展,即城市地区安全资源对人口的容纳能力不随时间而改变,并且这种假设是相当保守的,因为人口的增加必然导致城市安全资源的急速耗费,备份资源必然会随人口的增加而急剧下降,这样在城市人口冲击下的城市安全容量要做出动态调整。
其次,优化裕度设计增强安全承载力。通常结构的安全保障就是在预计寿命中,一直保持具有充分支撑设计载荷的能力。但在城市生命线的供电系统中不仅要考虑电力设备本身的设计安全裕度,还要考虑系统的运行安全裕度。如在电力系统的正常运行中,要求实行运行的极值电压与系统能够承受的极限电压之间有一定的调节范围,通常将这一范围称作为电压安全裕度。
应该说,虽然现在成功应用于城市系统的安全容量的承载力方法并不普及,且安全容量中诸如安全裕度的概念本质上内涵还较模糊、安全裕度的定义也不统一,但它丝毫不可动摇在开展安全裕度研究上的进程。具体讲,围绕城市安全容量及承载力增强的目标,应大力推进安全裕度的研究,其基本思路是:
1.明确安全裕度的内涵与外延,给出公众能普遍接受的安全裕度的科学定义;
2.建立起安全裕度评价理论,进行定量风险评价和安全评价;
3.安全裕度设计是实施安全设计的关键环节,而核心是要开展安全裕度的设计与计算