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全国防灾减灾日 | 气候变化之下,如何构建具有实操性的城市防灾减灾规划?

郭小东 中国城市规划 2022-09-21

导读

今年5月12日是我国第14个全国防灾减灾日,主题为“减轻灾害风险,守护美好家园”。


说到“防灾减灾”,“减”的不是“灾”,而是“风险”。面对气候变化带来的灾害,我们应该怎么做呢?一个针对性、操作性强的城市防灾减灾规划又是如何产生的呢?让我们一起来看看。


本文字数:5115字

阅读时间:16分钟


作者 | 郭小东

中国城市规划学会城市安全与防灾规划学术委员会秘书长,北京工业大学教授


气候变化是一个全球性问题。由气候变化引起的全球变暖、海平面上升、极端气候等问题,给绝大多数国家和城市的经济、社会、环境、安全等方面造成了诸多不利影响。对我国也一样,一方面,极端天气事件频发,近年来出现了强降雨北移的现象;另一方面,我国已经步入城镇化快速发展的中后期,城镇化率接近65%,城市这样一个复杂多变的巨系统在面对不断增加的不确定性因素和未知风险时,更加容易表现出极大的脆弱性和敏感度。例如2021年发生于河南、河北、山西等地的强降雨,都表明了城市在应对巨灾风险的措施方面还比较薄弱。当然,灾害的发生、发展都有一定的自然规律,不管是应对“黑天鹅”还是“灰犀牛”事件,我们并不是手足无措,应该说挑战与机遇并存。习总书记关于防灾减灾救灾工作的系列讲话精神,特别是“以防为主”的理念,为我们做好防灾减灾救灾工作提供了根本遵循方针。此外,我们也可以借鉴国际上一些发达国家和地区应对气候变化造成的灾害风险管理经验,例如纽约适应计划、伦敦适应计划、芝加哥气候行动计划、鹿特丹气候防护计划等等。


01

要学会与灾害共存,

“减灾”减的不是灾,减的是风险


近代社会的灾害应对理念是建立在人与自然对立的二元论基础上的,即灾害是一种自然现象,人类通过工程防御的措施就可以征服和消除它,在此阶段的防灾理念更多的是追求零风险。随着对灾害认知的逐步深入,特别是在20 世纪末期开展“国际减灾十年”活动后,人类逐渐意识到,尽管城市不断为防灾增加经济和技术投入,但仍然不断受到自然灾害的冲击。越来越多的人意识到,灾害是由自然中的致灾因子与社会、人类的脆弱性相结合后产生的结果。2005 年卡特里娜飓风事件之后,城市管理者开始质疑长期以来使用的城市灾害治理理念。2005 年世界减灾大会通过的《兵库宣言》,认为“人类社会必然要与自然界的危害风险并存”“应对灾害不仅包括恢复和重建,而且还包括在防灾、备灾和应急措施的减灾大循环背景下,建立以人为本的预警系统,开展风险评估、教育,以及采取其他主动积极的、综合全面的、涉及多种危害和吸收多部门参与的方针并开展这样的活动。”


图1 人类应对灾害理念的变化


对承灾体采取什么样的对策与人们对灾害风险的可接受水平相关。在可接受风险水平较高的情况下,往往依靠工程性的措施就可以构筑应对灾害的第一道防线。当可接受风险水平降低后,继续采用工程性措施则很快会达到边际效应,即使再提高承灾体的“健壮性”,对减轻灾害风险的效果并不明显。此时,采取弹性或韧性的对策,构筑应对灾害的多道防线,往往可以达到事半功倍的效果。


02

应对气候变化带来的灾害风险是一项系统工程,

要有系统的观点


城市是一个复杂的巨系统,或者说是系统的系统。灾害在本质上是“人—物—环境”构成的复杂系统发生瞬变的自然过程,要充分认识灾害的自然属性和社会属性。这个认识,为我们从多领域、多学科、多角度研究防灾减灾问题提供了可能。


有的时候,灾害造成的损失有时并不全是由于建筑物或基础设施抗灾能力不足引起的,例如不合理的土地利用、基础设施缺乏冗余度、城市老龄化、社会联系的松散、政府财政不足等也会导致城市的应灾能力降低。这些问题反映了在风险社会下,灾害问题本身已经超出了“物”的范畴,需要在“人—物—环境”的复杂系统中去寻求一种平衡的、弹性的策略。包括以往灾害经验和教训的吸取,建立灾害风险认知的平台,灵活考虑城市土地的脆弱性,了解国际上关于灾害应对的方法,城市工业部门的多样化,城市居住用地的集约化等等。


实践经验证明,城市抵御灾害的对策应该是多样的、综合的、系统的。从应对灾害的全过程来看,包括灾前的减灾活动和临灾准备、灾时的预警与应急救援、灾后的恢复与重建。灾前的减灾活动又包括城市综合防灾规划与政策的制定,城市工程设施抗灾能力的设计、建造、运营与维护,公众的教育与培训等环节。单纯依靠工程防御的方法不仅存在极限,而且成本高昂;单纯依靠城市对灾害的适应性和自我修复能力也仅是“治标”,而不能从根本上增强城市应对灾害的防御能力。


03

应对气候变化带来的灾害风险

要注重长期数据的观测和积累


2012年“桑迪”飓风之后,纽约市围绕气候变化导致的洪涝风险,发布了纽约适应计划,题目叫《一个更强大、更具韧性的纽约》。该计划在对2050年之前的气候风险及其潜在损失评估的基础上,针对海平面上升、飓风、洪水、高温热浪等不同类型的极端气候类型,从海岸线、建筑以及重点基础设施三方面制定了250条详尽的适应性行动,以增强城市抵抗气候变化负面影响的能力,降低极端气候带来的不利影响。然后要编制这样一个计划,需要大量的、详实的、准确的数据,包括历史灾害观测数据、气候变化的动态趋势数据、城市建筑物、基础设施、人居环境、人口、经济等数据,没有这些数据就无法进行风险评估,从而影响减灾对策的精准性。而国内目前在城市数据积累方面还有很多工作需要去做。大部分城市都缺乏对城市基础数据的收集、积累和动态更新。这已经成为阻碍我们推行预防为主减灾工作的基础。


另一方面,当前我国已处于互联网+的时代,大数据的多源、量大、实时性等特征能帮助政府部门预测灾害的发生发展,决定救灾的轻重缓急。我们可以充分利用大数据技术辅助进行城市防灾规划的编制,通过对城市灾害源、承灾体相关信息的采集,利用GIS等平台的强大数据集成、仿真、分析、处理、评估功能,制订科学、合理、有针对性、操作性强的防灾减灾规划和防灾减灾辅助决策系统。


因此,建议各城市要建立一套完整的、动态的城市资料数据库,具体包括气候条件、地理环境、用地现状、基础设施、人口等多种资料,为城市气候变化预测与风险评估提供详尽、真实的基础信息,提高城市灾害的风险评估的准确度效率。


近年来,随着我国提出国家治理体系和治理能力现代化,已经在这方面开展了相关的工作。例如,2019年,我国开展了以存量提质为重点,涉及城市生态宜居,安全韧性等多个方面的“城市体检”工作;再比如目前开展的全国自然灾害风险普查工作,都提供了很好的数据积累的机会,下一步关键还要看这些数据如何开放利用。


04

城市要有一个针对性、操作性强的

防灾减灾规划


凡事预则立,不预则废。防灾减灾,规划先行。一个具有实操性的防灾减灾规划具有这样几个特点:


1

防灾减灾对策的制订一定是建立在充分的风险评估基础上的


要充分认识和确切了解城市所面临的灾害综合风险是科学合理的制定城市综合防灾规划的前提与基础。通过灾害风险评估掌握城市不同区域所面临的灾害风险程度,摸清楚城市在安全方面存在的问题及其对城市发展的影响,合理确定城市在规模扩大、空间拓展、结构调整方面所面临的城市安全门槛,进而可以有针对性地避开城市不利于发展的地段,为优化城市的发展规模、用地布局方案提供技术支撑,对各类防灾基础设施进行合理的布局和配置,集中力量防备那些风险高的区域,降低城市灾害风险,从而更有效地提高城市的韧性能力。目前,我国已在深圳等城市开展总体规划编制时,预先进行了城市灾害风险和韧性能力的评估,并作为城市总体规划以及相关政策制定的依据。


因此,建议通过设立重大专项来建立灾害情景模拟的平台,通过构建多灾种、多尺度的大型实验基础设施,模拟灾害发生时的情景,辨明灾害对城市建设、经济、环境等方面的影响,提高风险评估的效率与科学性。这种平台应该是公益的、开放的,类似于美国的HUZAS系统,欧盟的STORM系统,授权用户都可以上传数据,及时更新,也可以进行分析获取到自己所处位置、所处社区面临的风险。


图2 美国多灾种自然灾害风险评估软件HAZUS-MH界面

(来源:www.fema.gov)


我国洪水风险图绘制工作自2005年启动试点,结合动态更新的下垫面、地形、基础设施等数据,来绘制城市内涝风险图,关键是这个平台、这些成果如何获取、如何应用、如何进行动态更新。


2

要有巨灾应对的思想和手段


气候变化灾害具有不确定性强和强度大的特点,灾害的强度通常远远超过常规防灾减灾工程的设计标准,如果提高现有设计标准则需要巨大的成本。城市应对巨灾要有多道防线的理念。第一道防线可以称之为刚性,主要是通过提高城市自身物质空间的抗灾能力来构筑。一般采用自上而下的途径,通过工程技术手段和政策规范标准来指导防灾减灾物质环境的建设。中国的城镇化经历了二十年的高速扩张,在城镇化进程中,往往忽略了防灾能力的建设,造成历史的“欠账”。在中国复杂多元的国情、民情下,提升城乡建筑物和基础设施的抗灾能力,仍然是抵御灾害的第一要务。第二道防线我们称之为韧性,就是城市一旦发生了超越设防水准的灾害,现有的刚性措施,例如防洪堤坝,往往因超出极限状态而失效,这个时候韧性的措施就能够起到重要的作用。


韧性的思想现在已经被普遍接受,一般是指城市在遭受冲击(灾害)后,适应和化解灾害并从灾害中快速恢复的能力。超水准的灾害发生之后,往往具有灾害比较强的连锁效应,而刚性的第一道防线往往属于“先入为主”,对灾害的连锁反应和次生效应不能起到效果,而韧性更强调灾害的全过程管理。可以说,灾害发生之后,造成多少直接损失,主要取决于城市物理环境的“健壮性”,这是城市第一道防线所决定的;而灾后城市能否迅速开展应急救灾,能否快速地从灾害影响中恢复过来,取决于韧性措施。


图3 韧性基本理论曲线


韧性的措施有很多种,包括构建城市良好的空间形态、海绵城市的建设、城市生态系统和天然缓冲区的建设、城市经济和产业的多元性、基础设施多尺度的网络连通性、政府灾害治理决策的高效性和连续性等。例如应对洪涝灾害,过去重点强调灰色基础设施的建设,通过堤防、泵站、管网等设施的建设来提高城市防洪排涝能力,这些设施固然不可或缺,但一旦降雨量超出设计的水准,往往就失效了。所以,现在提倡将灰色基础设施和蓝、绿基础设施也就是河道、湿地、绿地的建设结合起来,来建立一套生态防洪体系。现在,世界上不少地区应对气候变化灾害主要也是这么在做,例如荷兰鹿特丹,地势很低,原来的堤防系统曾经发挥了很好的作用。但是,随着气候变化带来的海平面上升等问题,传统的防洪工程手段风险逐渐加剧,所以2013年,鹿特丹市推出了《鹿特丹气候变化适应策略》,开启了一项国家战略项目,叫“为河流留出空间”(Room for the river),将自然解决方案与传统防洪手段相结合。


图4 荷兰奈梅亨市国家河道拓展计划

(来源:H+N+S Landscape Architects)


3

不同的城市应对气候变化灾害应该因地制宜,不能一刀切,减灾策略的选取要灵活组合


作为一个发展中国家,我国的城市发展还不均衡,不仅存在城乡二元化的差异,还存在地区发展的差异,因此,不同的城市应根据自身的发展特点和防灾短板,在不同的发展阶段灵活地采取不同的应对措施。在灾害管理的诸多环节中,既需要以刚性为主、强调灾害防御的物质环境建设,也需要灵活的、具有弹性的非工程减灾对策,更需要以韧性理念为主的城市灾害风险管理策略。


图5  洪泛区建筑防洪策略

(来源:纽约市规划局《一个更强大、更具韧性的纽约》)


具体来讲,一方面,各地的气候环境不一样,应对的气候变化灾害也不一样。东部地区主要面临着海平面上升、强降水、台风、洪涝等极端天气,因此,适应性规划应尽可能减小此类极端气候带来的不利影响,从完善城市河网水系、排水系统规划、海岸带设计、城市生命线系统建设、极端天气监测预警等方面,制定适应性规划措施;中部地区极易发生洪涝和干旱,其适应性规划内容应主要包括建设防洪抗旱调蓄工程、加强排水工程建设、保护恢复城市湿地、完善城市基础设施和公共服务设施等;西部地区面临干旱、沙尘暴等极端天气,其适应性规划内容重点为保护并合理开发利用水资源、加强防风固沙生态屏障建设、建立气象预警机制等。


另一方面,各地的发展水平、发展阶段、城市环境也不一样。对于经济欠发达地区,当前应首先立足于刚性措施,加强对防灾相关标准的管理和落实,提高城市承灾体的抗灾能力。对于经济较发达、城市功能齐全、基础设施系统复杂的大城市和特大城市,考虑到灾害的规模效应和连锁效应,应侧重于对城市韧性能力的建设。对于处于快速扩张期的城市,应该加强底线思维和刚性管控,特别是要强化城市安全线的划定,合理设置好城市的限制建设区、安全保护区和协调管控区。对于已经处于稳步发展期的城市,应在保证城市应对灾害刚性底线的基础上,因地制宜地采取弹性措施。对于处于提升转型期的城市,应抓住城市更新和城市“双修”的契机,精耕细作,强化韧性基础设施的建设,强化城市的多功能性、冗余性和多样性,全面提升城市的适灾能力。


供稿单位:中国城市规划学会城市安全与防灾规划学术委员会

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