鄭曉燕

(福州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院有限公司 福建福州 350008)

0 引言

地震災害嚴重威脅著人民的生命與財產(chǎn)安全，開展城市綜合交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃編制工作是應對城市地震災害的重要途徑。學者們從多種角度對城市綜合交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃展開了研究：云美萍等指出交通系統(tǒng)可靠性分析需統(tǒng)籌考慮災時交通系統(tǒng)狀態(tài)和交通需求，從城市形態(tài)、道路網(wǎng)功能劃分和結構布局、災時交通需求等多方面進行綜合分析[1]。初建宇等人總結了城市地震避難疏散場所的規(guī)劃原則，要求與指標，并提出了城市防災公園“平災結合”的規(guī)劃設計理念[2]。陳麗梅從抗震防災的角度提供量化、科學的避震疏散場所控制指標[3]。張孝奎等根據(jù)福州市三面環(huán)山、一面向海的區(qū)位格局和規(guī)劃區(qū)內水系發(fā)達的特點，提出了發(fā)揮不同交通方式特長，充分挖掘福州水運交通的交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃策略[4]。

福州市地處東南沿海長樂-詔安地震斷裂帶北段，是我國地震重點監(jiān)視防御地區(qū)，同時也是典型的水系發(fā)達型濱海城市，有著獨特的城市風貌和特點。本文以福州市為例，闡述水系發(fā)達型濱海城市應如何通過構建獨立的水運網(wǎng)絡子系統(tǒng)，實現(xiàn)水運系統(tǒng)與道路系統(tǒng)的并聯(lián)，從而提高交通網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠度，以期為福州市以及同類型城市的今后交通系統(tǒng)的抗震防災規(guī)劃提供參考。

1 福州市水系特點

福州市城區(qū)水系發(fā)達，水網(wǎng)密度高，水陸面積比大，城區(qū)水系與陸域交融，與海洋具有直接水力聯(lián)系，擁有一定長度的海岸線，海上航運交通與城市內河航運交通聯(lián)系密切，是典型的水系發(fā)達型濱海城市。其內河系統(tǒng)具有以下特點：

(1)內河水系發(fā)達。據(jù)統(tǒng)計，福州市中心城區(qū)共有內河107條，總長度約244km，內河水域面積552hm2。其中，閩江北港有內河67條，水域面積363.70hm2；南臺島40條，水域面積188hm2。根據(jù)河道特征，將城區(qū)主要河道分為白馬河水系、晉安河水系、磨洋河水系、光明港水系、新店片區(qū)水系、南臺島水系等六大水系，水系間相互連通利于形成網(wǎng)絡，如圖1所示。

圖1 福州中心城區(qū)內河水系分布圖

(2)內河航道成熟。福州市歷史悠久，從漢代至明代歷經(jīng)6次大規(guī)模擴建，原城區(qū)外圍的護城壕溝，逐漸演化為城市內河，從而形成了如今城區(qū)內河網(wǎng)絡縱橫交錯的城市空間格局。統(tǒng)計資料顯示，2011年，在福州市內共有28條可以通航的內河航道，通航里程約138km，水網(wǎng)平均密度3km/km2以上。

2 福州市交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃現(xiàn)狀

福州市城市抗震防災專項規(guī)劃(2010～2020)中關于交通系統(tǒng)的抗震防災策略如下：

(1)利用福州長樂機場建立規(guī)劃區(qū)震后救援快速通道。

(2)利用水運交通建立規(guī)劃區(qū)震后“最可靠”交通通道。水運是受地震影響相對較小的交通方式。福州市水運交通資源豐富，震后應充分利用。

(3)利用高速公路建立震后對外交通主體。

(4)利用道路的不同防災功能，建立規(guī)劃區(qū)震后交通骨架。

(5)對城市進行合理布局，盡量減少震后不必要的交通流量。結合福州市特點，研究制定震后中心城區(qū)-南臺島-閩侯三部分的渡江交通方案，并予以硬件和物資上保證，以分流震后的人流和物流。

該規(guī)劃已認識到福州水系對于福州市交通系統(tǒng)的重要性，但僅在渡江交通方案考慮，及以閩江及烏龍江作為水上救災干道(圖2)，將海運向城市中心進行了一定程度的延伸，其本質上仍是將水運作為市域交通的一種方式，與空運、鐵路、公路一樣，是中心城區(qū)道路系統(tǒng)與外部聯(lián)系的一種方式。

3 福州市交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃提升策略研究

由網(wǎng)絡系統(tǒng)連通可靠度基本原理可知，對于串聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)，節(jié)點之間的結構單元首尾串接而形成簡單的網(wǎng)絡結構，當其中任何一個結構單元發(fā)生損壞，則整個網(wǎng)絡系統(tǒng)將受到巨大影響。而對于并聯(lián)網(wǎng)絡，節(jié)點之間的結構單元相互獨立，當其中一個結構單元發(fā)生損壞時，人們仍可選擇替代性的方式，不會影響到其他構成單元的正常功能。當網(wǎng)絡系統(tǒng)中所有的單元受到損壞時，該系統(tǒng)將遭受巨大影響，整個網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)生癱瘓。并聯(lián)模型網(wǎng)絡系統(tǒng)連通可靠度Px可按式(1)計算：

(1)

式中：Px——并聯(lián)系統(tǒng)連通的可靠度，Pi——結構單元i的連通可靠性，n——網(wǎng)絡的結構單元數(shù)目。

基于前文網(wǎng)絡連通可靠度原理，本文對于福州市交通系統(tǒng)抗震防災規(guī)劃提出以下提升策略：

一是結合福州市水系的特點，深入挖掘中心城區(qū)水系在震后救災疏散體系中的作用，對中心城區(qū)水系的航運能力進行分析，構建可滿足震后救災疏散功能的城市水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)應能夠獨立于道路系統(tǒng)形成獨立的網(wǎng)絡子系統(tǒng)，在震后救災疏散時可獨立形成外部與中心城區(qū)全范圍的有效聯(lián)系，即水運航道的密度和均布性應符合要求。

二是并聯(lián)城市水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)與城市道路網(wǎng)絡子系統(tǒng)。這種并聯(lián)應是空間上的有機聯(lián)系。因此，兩個子系統(tǒng)之間可靠的連接單元的規(guī)劃設置尤為重要。

4 構建震后救災水運航道系統(tǒng)

為保證水運在抗震防災時發(fā)揮救援疏散作用，港口航道、進港航道和碼頭應在低水位時保證一定的寬度和深度。航道寬度、航道上空架設的橋梁應能夠保證船只順利通行。根據(jù)適航條件，結合城市功能布局，系統(tǒng)進行航道、港口布局規(guī)劃，根據(jù)通航能力對航道等級進行劃分，優(yōu)化港口碼頭布局。

根據(jù)現(xiàn)狀福州市內河航道分布情況，規(guī)劃設置各等級震后救災疏散內河航道14條。根據(jù)河流的深度和通航能力，將閩江、烏龍江規(guī)劃為救災主航道，其中閩江、烏龍江具備通航500t(四級)以上船舶能力，現(xiàn)狀主要通行游船、貨船；將晉安河、白馬河、大樟溪規(guī)劃為救災次航道，具備建設七級以上通航能力，平時可用于垃圾運輸；其他河道作為救災支線航道，具備沖鋒舟通航能力。主要規(guī)劃河道情況如表1所示。

表1 主要規(guī)劃河道

根據(jù)用地條件，結合現(xiàn)狀港口碼頭分布情況，在救災主航道及次航道規(guī)劃布置各類抗震防災港口碼頭。規(guī)劃抗震救災河道及碼頭的分布如圖3所示。

圖3 福州市抗震防災水運航道系統(tǒng)規(guī)劃布置圖

5 連接單元的規(guī)劃設置

5.1 連接單元的選擇原則及規(guī)劃布置

連接單元是實現(xiàn)城市水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)與城市道路網(wǎng)絡子系統(tǒng)并聯(lián)的關鍵節(jié)點，以實現(xiàn)水、陸交通方式的轉換。因此，連接單元的選擇，一方面要求靠近震后人員和物資的集散地，另一方面要求具備水陸轉換的交通條件。

基于以上兩點要求，本研究認為，連接節(jié)點單元的選擇應考慮成熟的港口碼頭以及與水系連接緊密的避震疏散點——臨河的避震疏散點，或與碼頭有可靠疏散通道連接的其他市內避震疏散點。對于水系發(fā)達型濱海城市，臨河的公園避震疏散點可作為連接道路子系統(tǒng)和水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)的最佳連接單元。

連接單元的分布應結合中心城區(qū)的陸域合理分布，實現(xiàn)水運航道系統(tǒng)與道路系統(tǒng)的有機聯(lián)系。由圖3可見，福州市規(guī)劃港口碼頭主要布置在主航道和次航道上，為增強支線航道與陸域的連接，另規(guī)劃臨河公園連接單元46處(表2)，具體分布如圖4所示。

5.2 連接單元設計示范

選取福州市光明港公園作為示范案例進行連接單元分析。

光明港在晉安河下游，目前兩岸分布眾多居民小區(qū)，河道兩岸基本建成綠地公園。該示范段自西向東長約820m，平均寬度約90m～110m，現(xiàn)狀分布有日出東方小學(運動場)、連村龍舟協(xié)會等構筑物，在連村龍舟協(xié)會段河道分布龍舟停靠點，東側有廣場，現(xiàn)狀基本情況如圖5所示。

表2 擬設置連接單元的臨河公園一覽表

圖4 臨河公園連接單元規(guī)劃布置圖

圖5 光明港公園連接單元交通分析圖

作為連接單元，震后周邊居民可通過連江路、遠洋路等疏散通道快速疏散到該避震疏散點，同時依托日出東方小學作為主要的人員和物資集散場所，龍舟?？奎c可迅速改造為救災船舶?？看a頭，必要時友聲激情廣場可以作為直升機停機坪，如此可作為一個水陸空并聯(lián)的綜合連接單元如圖6所示。

圖6 光明港公園連接單元交通分析圖

6 結語

本文對福州這一水系發(fā)達型濱海城市抗震防災的特點進行了分析，基于網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠度原理提出了通過進一步挖掘福州市水系潛力來提高福州市交通系統(tǒng)抗震救災可靠性的抗震防災規(guī)劃提升策略，該策略包含以下要點：

(1)所構建的城市水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)應能夠獨立于道路系統(tǒng)形成獨立的網(wǎng)絡子系統(tǒng)，在城市平面內具有較好的密度和均布性，在震后救災疏散時可獨立形成外部與中心城區(qū)全范圍的有效聯(lián)系。

(2)水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)與原有城市道路路網(wǎng)子系統(tǒng)的并聯(lián)應是空間上的有機聯(lián)系。并聯(lián)連接節(jié)點單元的選擇，應考慮成熟的港口碼頭、與水系連接緊密的避震疏散點——臨河的避震疏散點，或與碼頭有可靠疏散通道連接的其他市內避震疏散點。其中，臨河的公園避震疏散點，可作為連接道路子系統(tǒng)和水運航道網(wǎng)絡子系統(tǒng)的最佳連接單元。