李利 鄒亮 羅興華

引言

我國地處環(huán)太平洋火山地震帶和地中海—喜馬拉雅地震帶之間，地震災(zāi)害具有強(qiáng)度大、震源淺、分布廣和災(zāi)害重的特點(diǎn)。截至2020)，我國城鎮(zhèn)化率已達(dá)到63.9%，58%的國土面積、50%以上的城市、70%的百萬以上人口大中城市都位于7度或7度以上的地震高烈度區(qū)。隨著城市快速發(fā)展，人口大量集中,經(jīng)濟(jì)活動不斷集聚，在遭遇超設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)地震時，城市往往表現(xiàn)出極大的脆弱性，比如“1976)河北唐山地震”和“2008)汶川地震”等特大地震實(shí)際烈度均超過原有設(shè)防烈度，對城市均造成嚴(yán)重破壞，因此如何應(yīng)對地震的不確定風(fēng)險是城市可持續(xù)發(fā)展面臨的一個重要挑戰(zhàn)。

近)來，韌性城市理念在我國城市規(guī)劃建設(shè)中逐漸被引入，如北京、上海等城市在最新的城市總體規(guī)劃中明確提出建設(shè)韌性城市。韌性城市總體上應(yīng)該具備三個方面的能力：一是具備減輕災(zāi)害或突發(fā)事件影響的能力；二是城市基本功能保持運(yùn)轉(zhuǎn)的適應(yīng)能力；三是從災(zāi)害或突發(fā)事件中高效恢復(fù)的能力。韌性城市概念的提出為應(yīng)對城市危機(jī)和不確定風(fēng)險提供了新的思路和方向。

城市抗震韌性的理論機(jī)制

從抗震設(shè)計理論的發(fā)展和演化過程來看，工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是基于性態(tài)的設(shè)計，其思路是根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的用途、重要性及設(shè)防水準(zhǔn)制定性能目標(biāo)進(jìn)行抗震設(shè)計，使結(jié)構(gòu)在未來可能發(fā)生的地震中具有預(yù)期的性態(tài)和安全度，從而將地震災(zāi)害損失控制在預(yù)期范圍內(nèi)；但傳統(tǒng)的工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計并不關(guān)注震后結(jié)構(gòu)的修復(fù)和功能的恢復(fù)。與基于性態(tài)的工程抗震設(shè)計思想不同，城市抗震的韌性設(shè)計思想需要在滿足性態(tài)設(shè)計要求的同時，考慮到震后工程結(jié)構(gòu)的修復(fù)及整個城市系統(tǒng)功能的恢復(fù)，不僅考慮地震時工程結(jié)構(gòu)的性態(tài)，更需要考慮城市系統(tǒng)在震后的恢復(fù)效率。

城市抗震韌性（Earthquake Resilience）是指城市在遭受地震干擾時可有效抵御、吸收和適應(yīng)災(zāi)害影響，并恢復(fù)原有功能的能力。建設(shè)抗震韌性城市的目標(biāo)是使城市在罕遇地震時也不會瞬時陷入混亂或受到永久性的損害。通過建立城市系統(tǒng)功能與恢復(fù)效率之間的聯(lián)系來衡量其韌性。系統(tǒng)功能是城市建筑物或基礎(chǔ)設(shè)施等系統(tǒng)運(yùn)行滿足其預(yù)期功能程度的度量，恢復(fù)效率包括恢復(fù)時間和經(jīng)濟(jì)成本兩項(xiàng)指標(biāo)。城市系統(tǒng)的抗震韌性與其在前期的不同準(zhǔn)備條件有密切關(guān)系，如城市建筑和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在規(guī)劃選址、建設(shè)時采用的抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和建成后的維護(hù)情況等。圖1和表1表達(dá)了城市系統(tǒng)分別在不同準(zhǔn)備條件下的韌性能力。通常，城市規(guī)劃越科學(xué)合理，城市中建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的建造質(zhì)量越高，應(yīng)急準(zhǔn)備越充分，城市的抗干擾能力越強(qiáng)，被干擾后恢復(fù)速度越快，在新的穩(wěn)定狀態(tài)下被利用的可能性越大并且恢復(fù)使用功能的造價也越低，城市的抗震韌性就越高；反之，其抗震韌性就越低。

圖1 韌性能力示意

表1 建筑和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在不同準(zhǔn)備條件下的韌性對比

城市抗震韌性規(guī)劃建設(shè)策略

（一）總體思路

韌性理念并非單純追求工程設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高，而是強(qiáng)調(diào)在有限的資源條件下兼顧可靠性與經(jīng)濟(jì)性，是城市可持續(xù)發(fā)展的重要理念之一。因此，相較于以往“工程為先”的防災(zāi)減災(zāi)理念，韌性城市的建設(shè)理念從基于傳統(tǒng)工程思維的防御策略轉(zhuǎn)向動態(tài)風(fēng)險管理的適應(yīng)性對策構(gòu)建；由單一設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的選取轉(zhuǎn)向適應(yīng)多水準(zhǔn)災(zāi)害情景的構(gòu)建；從單一的工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)驗(yàn)測算轉(zhuǎn)向城市的安全風(fēng)險綜合評估、預(yù)測與管控。因此，抗震韌性城市建設(shè)的思路應(yīng)由針對工程抗震、救災(zāi)等節(jié)點(diǎn)的應(yīng)對轉(zhuǎn)向適用于災(zāi)害全過程的系統(tǒng)應(yīng)對，各個環(huán)節(jié)相互呼應(yīng)，并形成動態(tài)反饋的閉環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)城市應(yīng)對災(zāi)害策略的動態(tài)調(diào)整，推動城市抗震防災(zāi)能力的動態(tài)提升（圖2）?？拐痦g性城市的建設(shè)應(yīng)以風(fēng)險和韌性評估為基礎(chǔ)，制定城市抗震韌性建設(shè)目標(biāo)，通過空間優(yōu)化、工程建設(shè)、韌性管理和社會營造等手段實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)，并通過構(gòu)建動態(tài)反饋體系促進(jìn)城市安全韌性水平不斷提升。

圖2 抗震韌性城市建設(shè)總體思路

（二）風(fēng)險與韌性評估

風(fēng)險源于城市外部沖擊的多樣性和其內(nèi)部自身的脆弱性。正確認(rèn)識城市所面臨的風(fēng)險水平和城市承災(zāi)體在遭受災(zāi)害沖擊時的應(yīng)對能力有利于制定科學(xué)的風(fēng)險管理對策，因此風(fēng)險和韌性評估是韌性城市建設(shè)的基礎(chǔ)。

就地震災(zāi)害來說，首先應(yīng)根據(jù)城市所處的孕災(zāi)環(huán)境和城市發(fā)展特點(diǎn)，判別城市可能面臨的災(zāi)害危險性，并基于災(zāi)害危險性設(shè)定多水準(zhǔn)災(zāi)害情景，評估城市各系統(tǒng)的功能狀態(tài)。例如?？谑芯硟?nèi)歷史上曾于1605)發(fā)生瓊山大地震，震中烈度達(dá)到10度；而根據(jù)現(xiàn)行的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2015），海口地震動峰值加速度為0.20g～0.30g即8度，工程抗震設(shè)防烈度也以此為依據(jù)。參考?xì)v史地震情況，該地區(qū)在制訂抗震韌性規(guī)劃時，除考慮設(shè)防地震情景下的災(zāi)害風(fēng)險，還應(yīng)考慮超設(shè)防情景下的災(zāi)害風(fēng)險。

在開展城市抗震韌性評價時，應(yīng)科學(xué)地確定評價的指標(biāo)，建立合理的評價方法和評估模型。在單體建筑工程的抗震韌性評價方面，奧雅納工程顧問公司（ARUP）聯(lián)合有關(guān)部門在2013)共同開發(fā)了建筑抗震韌性評級框架體系（Resilience-based Earthquake Design Initiative for the Next Generation of Building），考慮地震后建筑物的修復(fù)時間、直接經(jīng)濟(jì)損失和人員安全性三項(xiàng)指標(biāo)將建筑的抗震韌性劃分為三個等級；國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震韌性評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 38591-2020）考慮不同地震水準(zhǔn)下的建筑震后修復(fù)費(fèi)用、修復(fù)時間和人員傷亡三項(xiàng)指標(biāo)將建筑抗震韌性等級劃分為三個級別。在建立面向城市的抗震韌性評價指標(biāo)體系時，要充分考慮影響城市抗震韌性的各種因素，除了城市的規(guī)劃布局、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、場地條件和地震動強(qiáng)度等工程因素，還要考慮城市的地震預(yù)測預(yù)報和預(yù)警能力、城市地震應(yīng)急能力、城市的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及公眾的地震科普知識水平等非工程因素，同時還應(yīng)考慮各因素之間的耦合關(guān)系。

在風(fēng)險與韌性評估的基礎(chǔ)上，城市應(yīng)結(jié)合自身的發(fā)展特點(diǎn)確立抗震韌性建設(shè)目標(biāo)以及相應(yīng)的抗災(zāi)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。制定目標(biāo)時既要考慮安全性，又要考慮經(jīng)濟(jì)性，而不是一味地提高抗災(zāi)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。我國北方某新區(qū)提出了“建設(shè)國際地震安全韌性城市典范”的目標(biāo)，在規(guī)劃中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)場地情況、規(guī)劃建筑情況等基底條件分析不同設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)下工程抗震的成本投入與災(zāi)后恢復(fù)效率，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定了適于新區(qū)可持續(xù)發(fā)展要求的韌性建設(shè)目標(biāo)和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

（三）規(guī)劃與建設(shè)路徑

1.空間優(yōu)化

城市抗震安全空間優(yōu)化包括用地安全布局、防災(zāi)分區(qū)管控與空間復(fù)合利用三方面。禁止或限制災(zāi)害較高風(fēng)險區(qū)內(nèi)的開發(fā)建設(shè)行為，降低城市的本底風(fēng)險，是實(shí)現(xiàn)韌性的前提。城市用地安全布局是通過對城市用地開展抗震適宜性評估查明地震時可能出現(xiàn)地表破裂、砂土液化、軟土震陷等不利地震影響效應(yīng)的場地以及可能因地震引發(fā)滑坡、崩塌、水災(zāi)等次生災(zāi)害的場地。在此基礎(chǔ)上，提出城市功能布局優(yōu)化、調(diào)整建設(shè)強(qiáng)度、搬遷避讓或加強(qiáng)工程措施等用地安全布局要求，從源頭減輕城市地震災(zāi)害影響，降低脆弱性。

防災(zāi)分區(qū)管控是從城市的自然條件特點(diǎn)和防災(zāi)管理需求出發(fā)，通過構(gòu)建具有多中心防災(zāi)救災(zāi)機(jī)能的獨(dú)立空間結(jié)構(gòu)單元，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)資源的合理布局，便于防災(zāi)準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)與災(zāi)后恢復(fù)等工作的開展。防災(zāi)分區(qū)組團(tuán)式布局可為阻隔火災(zāi)蔓延、實(shí)施疫病隔離、組織疏散救援和安全管理等防災(zāi)救災(zāi)行動創(chuàng)造良好的條件。防災(zāi)分區(qū)的劃分主要基于致災(zāi)因素預(yù)防管控和人口、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)環(huán)境等承災(zāi)體的安全防護(hù)以及災(zāi)后疏散救援需求，同時考慮防災(zāi)設(shè)施空間配置條件，按照分區(qū)分策的規(guī)劃思路，制定各分區(qū)的防災(zāi)減災(zāi)措施和分區(qū)間的協(xié)同策略（圖3）。

圖3 我國某新區(qū)防災(zāi)空間結(jié)構(gòu)布局圖

由于部分應(yīng)急服務(wù)設(shè)施如地震應(yīng)急避難場所實(shí)際的使用概率較低，若單獨(dú)占地建設(shè)并維護(hù)會占用大量人力物力與空間資源。因此，結(jié)合城市其他功能用地統(tǒng)籌建設(shè)管理可提高城市空間利用效率，同時降低運(yùn)營維護(hù)成本。我國南方某沿海城市新區(qū)在規(guī)劃中采取“固定+臨時”方式組織避難、醫(yī)療急救、物資儲配等應(yīng)急服務(wù)設(shè)施，對大型體育場館、展覽館等公共設(shè)施通過加強(qiáng)平災(zāi)兩用快速轉(zhuǎn)換設(shè)計，預(yù)留轉(zhuǎn)換條件，提高城市公共設(shè)施空間通用性，可在災(zāi)時迅速轉(zhuǎn)換為應(yīng)急避難場所，為災(zāi)后的應(yīng)急工作提供所需的空間。

2.工程抗震韌性提升

城市中的建設(shè)工程主要分為建筑工程和基礎(chǔ)設(shè)施兩大類。工程結(jié)構(gòu)的倒塌、損壞和主要功能中斷是造成人員傷亡、財產(chǎn)損失和城市功能失效的最直接原因。因此，通過對建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施開展抗震性能評價，找出其抗震薄弱環(huán)節(jié)，提出合理的工程應(yīng)對措施，是提升城市抗震韌性的重要對策之一。城市建筑和基礎(chǔ)設(shè)施工程量大面廣，可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用功能、重要性等分類施策?？紤]到經(jīng)濟(jì)可承受性，工程設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)不可能無限高，因此應(yīng)根據(jù)城市風(fēng)險和韌性評估的情況，平衡抗災(zāi)成本投入和實(shí)現(xiàn)的減災(zāi)效益，適度優(yōu)化應(yīng)對災(zāi)害的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)；同時加強(qiáng)減隔震、柔性連接等工程措施的推廣應(yīng)用，提高工程結(jié)構(gòu)本身的韌性；加強(qiáng)重要設(shè)備和能源、水源及生產(chǎn)生活物資來源的分散設(shè)置與備份，避免集中設(shè)置導(dǎo)致功能喪失和供應(yīng)中斷；對市政交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同等級的災(zāi)害情景分級設(shè)防，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可靠性，適應(yīng)災(zāi)時應(yīng)急保障需求。以城市市政給水系統(tǒng)為例，我國南方某城市新區(qū)，由于其境內(nèi)曾發(fā)生高烈度地震，在進(jìn)行給水系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃時，針對不同地震災(zāi)害情景開展模擬（圖4），評估系統(tǒng)的服務(wù)能力，根據(jù)城市給水系統(tǒng)設(shè)防目標(biāo)和功能，構(gòu)建不同層級的給水系統(tǒng)防災(zāi)骨架和管網(wǎng)分區(qū)服務(wù)保障策略，并針對各層次的供水保障需求，提出相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施保障要求，從而應(yīng)對不同地震水準(zhǔn)下的不確定風(fēng)險影響，提升系統(tǒng)的災(zāi)害適應(yīng)和快速恢復(fù)能力（圖5）。

圖4 某城市給水管網(wǎng)在不同地震水準(zhǔn)下的節(jié)點(diǎn)連通可靠性分析

圖5 某城市給水系統(tǒng)防災(zāi)規(guī)劃

3.韌性管理與社會營造

災(zāi)害的不確定性決定了我們不能完全依靠工程措施去解決災(zāi)害應(yīng)對的問題，而必須有完善的管理體系和充分的社會參與機(jī)制與工程體系相結(jié)合形成完善的防災(zāi)減災(zāi)體系。城市災(zāi)害問題的特征決定了城市防災(zāi)管理的框架模式：致災(zāi)要素的多樣性決定了管理主體涉及眾多政府職能部門，且需要在它們之間建立有效的聯(lián)動機(jī)制；災(zāi)害發(fā)生的不確定性決定了管理工作應(yīng)作為一種日常工作，而且管理工作的內(nèi)容不應(yīng)局限于災(zāi)害發(fā)生之后的應(yīng)對，還應(yīng)包括風(fēng)險監(jiān)測、應(yīng)對準(zhǔn)備等全過程各環(huán)節(jié)。

在我國，防災(zāi)減災(zāi)工作大多由政府主導(dǎo)，作為行政管控手段，以自上而下的單向傳導(dǎo)方式為主。政府作為防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃制訂和公共服務(wù)的提供者，相對集權(quán)便于決策；然而，這也導(dǎo)致公眾參與不足，主觀能動性較低，風(fēng)險意識薄弱，在發(fā)生災(zāi)害性事件沖擊時遭受本可避免的損失。日本結(jié)合城市更新建立災(zāi)時多元主體參與體制，并通過簽訂聯(lián)合協(xié)議將制度落實(shí)。日本對規(guī)劃中確定的安全設(shè)施設(shè)定管理協(xié)議制度，并且該制度具有繼承性，即所有權(quán)人變更后仍有法律效力。例如，避難路線協(xié)議制度中明確責(zé)任人和責(zé)任區(qū)域、避難路線、避難路線中的設(shè)計要求等，便于避難路線的建設(shè)與管理。

信息平臺是韌性城市管理的技術(shù)依托。城市應(yīng)構(gòu)建精細(xì)化的管理平臺，將防災(zāi)資源和應(yīng)急需求數(shù)據(jù)整合進(jìn)管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)動態(tài)的災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、救災(zāi)調(diào)度和應(yīng)急規(guī)劃，根據(jù)災(zāi)情的進(jìn)展實(shí)施智能管理與決策。數(shù)據(jù)是智能管理的基礎(chǔ)，城市應(yīng)逐步建立并完善信息數(shù)據(jù)庫，基于高效的數(shù)據(jù)分析和傳輸能力，讓信息技術(shù)在應(yīng)急管理體系中發(fā)揮平臺作用，提高應(yīng)急管理的效率。

建設(shè)韌性城市的目的是為了人，實(shí)現(xiàn)城市韌性目標(biāo)的關(guān)鍵在于人。發(fā)展韌性文化，培育公眾韌性素養(yǎng)，營造韌性的社會氛圍，也是韌性城市建設(shè)的重要工作。日本是地震嚴(yán)重的國家之一，但由于平時的宣傳教育到位，人們知道應(yīng)對災(zāi)害的一些基本常識，因此當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，大多可以抱以平靜的心態(tài)，較少出現(xiàn)慌亂的情緒，這利于維護(hù)災(zāi)后較為穩(wěn)定的社會秩序；而我國在這方面的工作還有待加強(qiáng)，以筆者在國內(nèi)多個城市開展防災(zāi)規(guī)劃調(diào)研的情況來看，公眾對日?；顒臃秶苓叺膽?yīng)急避難場所認(rèn)知度并不高，防災(zāi)避險技能的教育培訓(xùn)與演練也較為欠缺。整個社會韌性素養(yǎng)的培育應(yīng)在城市中逐步形成人人主動提升個體韌性、自覺踐行韌性理念、積極參與韌性城市建設(shè)的良好氛圍，具體的手段包括以公眾喜聞樂見的方式和載體開展韌性宣傳教育和應(yīng)急基礎(chǔ)素養(yǎng)培訓(xùn)；把韌性城市理念、應(yīng)急常識和能力教育納入學(xué)校課程體系；采取鼓勵社會投資、政府購買服務(wù)等方式加強(qiáng)服務(wù)韌性城市建設(shè)的社會組織培育和宣教場所建設(shè)等。

圖6 北京南中軸地區(qū)韌性社區(qū)建設(shè)示意

社區(qū)是城市運(yùn)轉(zhuǎn)的基本單元，社區(qū)韌性提升是整個城市韌性提升的基礎(chǔ)。北京南中軸大紅門地區(qū)結(jié)合城市更新和完整居住社區(qū)建設(shè)推進(jìn)韌性社區(qū)建設(shè)，依托社區(qū)公共空間優(yōu)化，完善社區(qū)應(yīng)急避難、醫(yī)療、消防等應(yīng)急服務(wù)功能；依托社區(qū)商業(yè)開發(fā)完善應(yīng)急物資保障方案；針對不同災(zāi)害情景制訂全過程系統(tǒng)完整的社區(qū)防災(zāi)工作組織方案，涵蓋日常管理、應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案和災(zāi)后恢復(fù)各階段；依托社區(qū)活動開展防災(zāi)宣傳教育，提升居民危機(jī)意識和應(yīng)急能力。

結(jié)語

城市內(nèi)人員和社會財富高度密集，基礎(chǔ)設(shè)施錯綜復(fù)雜，城市地震安全問題嚴(yán)重威脅著我國“新型城鎮(zhèn)化”戰(zhàn)略的實(shí)施，城市承災(zāi)體的災(zāi)害脆弱性已經(jīng)成為城鎮(zhèn)化進(jìn)程中制約城市可持續(xù)發(fā)展的核心問題。韌性的概念為我們理解城市在災(zāi)害和突發(fā)事件中的反應(yīng)提供了一種新的視角，而城市韌性體系的構(gòu)建則是提高城市治理水平、滿足城市集聚發(fā)展需要和實(shí)現(xiàn)全體城市居民在新時代日益增長的美好生活愿望的有力保障。本文在分析“韌性”概念內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，探討了城市抗震韌性提升的策略，以風(fēng)險和韌性評估為基礎(chǔ)，風(fēng)險的控制與減輕為目標(biāo)，從城市用地的空間優(yōu)化、工程抗震韌性提升、韌性管理與社會營造等方面探討了如何將韌性理念貫穿于城市規(guī)劃建設(shè)與治理的全過程。在城市從量的擴(kuò)張轉(zhuǎn)向質(zhì)的提升的過程中，城市韌性作為提升城市居民安全感的新興理念，必將發(fā)揮越來越重要的作用。