面对自然灾害、极端天气、传染病疫情等突发事件,城市如何预警应对、化解风险并快速恢复?随着人们对危机的认知不断提升,韧性建设成为当今城市发展的重要议题。
近年来,极端天气事件呈频发、强发趋势,气象灾害呈现出长期性、突发性、巨灾性和复杂性的新特征。就北京地区而言,人们或许仍对海河“23·7”流域性特大洪水记忆犹新。有专家认为,2023年的特大暴雨灾害可能预示着北京将迎来旱涝交替周期的丰水期,未来发生洪涝灾害的概率可能增加。
作为全国首个把韧性城市建设任务纳入城市总体规划的城市,北京将如何应对灾害、提升城市韧性?
超大城市面临灾种多样,风险评估是第一位
韧性,最早出现在上世纪70年代的生态学研究中。2000年后,韧性的概念首次运用于人类社会系统中,随后部分国家开启了城市系统应对灾害的韧性研究。如今,关于韧性城市的范畴越来越明确,韧性城市考验的是一个城市在天灾人祸面前的抗击打能力,以及在遭受灾害后恢复综合能力的命题。
一个超大城市,面临的灾种风险往往是多样的,如何提升自身面对灾害的韧性?
清华大学建筑学院教授、清华大学城市治理与可持续发展研究院执行院长尹稚长期关注韧性城市建设。他提出,在一个人多、地盘大的城市,如果缺乏高质量的风险评估,防灾减灾就会变成撒芝麻,不能将有限的资源聚焦于风险敏感度高的灾种和灾害潜在发生地的防护。因此,对于一个超大特大城市来说,多灾种的风险评估是第一位的。
北京作为一个人口超2100万、总面积16410平方公里的超大城市,面临的灾害种类是多样且复杂的:在极端气候条件下,洪涝灾害、山体灾害时有发生;伴随着城市产业发展、交通进步、生活多样化,城市化与气候变化作用叠加。此外,还存在一系列突发性公共安全隐患。
地处华北平原的北京属于温带大陆季风气候,呈现出半湿润半干旱、旱涝交替的特点,相比温带海洋性气候,出现大风、低温、寒潮等极端天气的可能性更大。随着全球气温变暖,极端天气风险增加。在过去较为漫长的一段时间里,北京的降水量下降,其间水灾风险不高。而相关研究显示,近年整个燕山前缘乃至华北平原的小气候正在发生改变,将转变为以降雨湿热环境为主,降雨量将增加,湿热环境加剧。
对此,北京市经济社会发展研究院城市治理研究所所长于晓静提到,从历史数据来看,2023年发生的特大暴雨灾害可能预示着北京将迎来旱涝交替周期的丰水期,未来发生洪涝灾害的概率可能增加。
极端天气的频率增加,提示城市发展要更加重视灾害风险。尹稚表示,对于韧性城市建设,风险灾害地图很重要,要涉及每一个灾种,包括化工危险源等多种元素,把城市灾害风险的底账摸清楚,明确重点防控和投入,特别是主要险种和高风险地区,进行相应的工程型防护,以减少可能发生的巨灾。
强化城市防灾薄弱点,人工智能等技术被引入
近年来,城市内涝频发,人们也会质疑,为什么花大价钱建设的海绵城市面对特大灾害时不堪一击?
多年来,人们对海绵城市的建设存在一定的误区。尹稚表示,海绵城市解决的是常规雨量下地表径流的管理问题,不足以应对极端气候下的突发暴雨灾害。从工程技术角度来讲,海绵城市提升的是正常雨量下的城市环境舒适度,达到正常的雨天,路上不积水、行人不湿鞋的效果。
“在城市治理中,处方不是万能的,大病和小病要开不同的处方。”尹稚提出,在极端天气愈发频繁的情况下,要在建设海绵城市的同时,重视水利工程设施的建设,从而解决大尺度、大区域的自然灾害,这才是根本出路。
就北京而言,在山部地区,目前对暴雨汇水的调节措施相对匮乏,可在山部地区建设调节流域洪水的中小型水库,从根本上解决主要汇水,从而实现洪水的调控。平原地区的水利系统需要从更高烈度的暴雨降雨量出发,梳理出区域洪水和内涝的双重防护的系列工程,从而减少在极端气候下的承载压力。
通州地区作为北京的下游地区,从地形地貌上来看地势相对低洼,容易受到内涝灾害的冲击。从长远角度来看,还需要考虑地下空间的使用和大规模深邃系统的建设,通俗地理解,就是建设地下储水设施和地下高流量的排洪设施。
在超大特大城市中,往往有复杂的地下空间和立体交通系统,而这些环节往往容易产生薄弱点。对于提升城市安全薄弱点,《北京市韧性城市空间专项规划(2022年—2035年)》提出,到2035年,全面形成兼具维持力和恢复力的韧性城市空间格局,具有互保互济的城市韧性生命线系统,城市安全薄弱地区基本消除。
提升这些安全薄弱点,采取智慧化识别、实时监控、触发警报、自动化应急措施等很有必要,这也是韧性城市建设与以物联网为支撑的数字化管控相结合的重点领域。以城市低洼地带出现内涝为例,当救援车辆无法到达时,传统依靠工程车辆带水泵人工抽水的办法则难以实施。人工智能、物联网等技术的完善带来了新的解决办法,可以通过自动化装备,用大数据来控制,一旦达到警戒线,即可触发这些装备进行处理。
实际上,人工智能、物联网等技术正逐步被应用在防灾减灾中。位于海淀中关村的一家小巨人企业研发的智慧安全行车指挥系统,基于国产的高通量卫星,通过物联网传感器、人工智能等技术代替人工监控,一旦发现滑坡、泥石流等灾情,可实现迅速控车,从而避免自然灾害造成的行车损失。该企业创始人林菁介绍,目前,中国高铁已经全部采用了这样的智慧化行车安全指挥系统,铁路指挥调度系统正在发生巨大改变,依靠人的经验来指挥调度铁路安全的时代被打破。
变被动为主动,提升城市韧性关键在人
在目前韧性城市建设中,还有哪些短板需要弥补?如何主动防灾?
作为探索形式之一,从2023年起,平谷区开始谋划“平急两用”。所谓“平急两用”,也有“图之于未萌,虑之于未有”的布局。
聚焦重点难点问题,平谷区的“平急两用”建设打造出“五大应用场景”,解决吃、住、行、医和承载难题。其中在解决“吃”上,实施“藏粮于地、藏粮于技、藏粮于厂、藏粮于库、藏粮于链”的“五藏战略”,未来可保障北京市三分之一的农副产品供给。经历一定的实践过程,平谷也形成了具有平谷特色的“平急两用”。目前,全区“平急两用”项目已获银行授信超长期贷款近22亿元。
尹稚提出,一个城市的韧性,与其基础设施建设有关,但起关键作用的还是人,是城市现代化治理水平的提升以及人的现代化意识的全面提升。面对灾害,只有知识是不够的,也不是一本手册、一张地图可以解决的,人们的逃生行为往往依靠肌肉记忆。在防灾减灾的过程中,人的行为培训同样重要。日常进行的地震、火灾疏散避险演习,就是减灾行为的培训,要训练到习惯成自然。
在构建“平急两用”基础公共设施的同时,平谷区建立完善新型乡村社区平急转换工作机制,完成20个旅居设施的桌面推演和实战演练,深入推进国家“平急两用”发展先行区建设。
放眼国际,在应对灾害较好的国家中,德国采用的是建设专业化应急救援志愿者队伍,作为应急救援系统中的中坚力量;在日本,公众形成了较高的自救与互救能力,日本家庭大多备有一个防灾背包,存放食品、饮用水等生活必需品以及手电、收音机、急救包等防灾用品。
提升城市韧性,离不开政府、企业、社会组织和公众的多方力量参与。于晓静团队近年来对北京韧性城市建设开展了系列课题研究,今年的主题是城市韧性素养和公共安全教育。研究发现,越是发达国家和地区,越是重视公共安全教育在防灾减灾中的基础性、先导性作用。同防灾科普相比,定期实训演练是公众切实强化安全意识、掌握自救互救能力的更有效手段。北方地区居民较少遇到洪涝灾害,往往防灾意识不强,也缺少有针对性的应急演练和安全疏散演习。
在上海,2018年建成的公共安全教育实训基地,已成为亚太最大、国内最先进的公共安全综合实训基地。此外,根据《上海市初中学生社会实践管理工作实施办法》,初中学生社会实践是必修课,在初中阶段学生需完成安全实训24课时。
“在防灾减灾中,安全知识的普及是其一,公共安全实训更为重要。目前,通过北京市公共安全教育基地分类分级评估的基地有50家,其中综合类一级认证的有9家。公众安全教育既有公益属性,又有经济属性。如果通过优化政策安排,形成相对明确的市场需求,将促进基地提升培训水平和公众体验,也有利于相关应急产业的发展。”于晓静说。
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