戚 嬋

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 深圳研究生院，廣東 深圳 518055；2.深圳市土地房產(chǎn)交易中心深圳市，廣東 深圳 518055)

由于自然災(zāi)害具有難以預(yù)測性和巨大的破壞性，因此會對現(xiàn)代城市建設(shè)產(chǎn)生巨大威脅。隨著社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市現(xiàn)代化水平不斷進(jìn)步，人們生活水平提高的同時，所面臨的風(fēng)險也急速加劇，同樣等級的自然災(zāi)害發(fā)生在現(xiàn)代化城市中所能造成的災(zāi)難性后果與過去相比大大增強(qiáng)[1]。城市作為自然災(zāi)害的最重要載體之一，其現(xiàn)代化程度越高，自然災(zāi)害所能形成的負(fù)面影響就越復(fù)雜，對城市形成的損害程度就越嚴(yán)重，這不僅影響了城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也威脅著在城市生活的人們的生命財產(chǎn)安全。城市的人口不斷增長，交通經(jīng)濟(jì)日益發(fā)達(dá)，而面臨的安全問題也愈加嚴(yán)重，因此隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，如何減小自然災(zāi)害對城市建設(shè)和人們生命財產(chǎn)安全的損害程度成為了現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要課題[2]。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃模型存在較多缺陷，在面對自然災(zāi)害時難以起到抵御作用。

針對這一情況，構(gòu)建考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型。明確城市規(guī)劃模型的設(shè)計流程，根據(jù)流程確定模型建設(shè)的目標(biāo)和條件，分析災(zāi)害可能造成的風(fēng)險和城市的防災(zāi)能力，針對現(xiàn)存城市規(guī)劃中存在的問題形成防災(zāi)策略，建設(shè)出考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型。對這一模型在抵御自然災(zāi)害損害方面的效果進(jìn)行分析，設(shè)置對比實(shí)驗。對比實(shí)驗證明所提模型具有極高可行性，其影響效果根據(jù)自然災(zāi)害等級不同而有所變化，相比傳統(tǒng)方法而言，所提模型優(yōu)勢明顯，能夠降低自然災(zāi)害對城市和人們生命財產(chǎn)的損害程度。

1 設(shè)計考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型

1.1 設(shè)計城市規(guī)劃流程

對城市規(guī)劃模型進(jìn)行設(shè)計首先應(yīng)該明確問題，確定模型設(shè)計的目標(biāo)和條件；然后對問題進(jìn)行分析，分析自然災(zāi)害對城市造成的危害并判斷城市所能具有的防災(zāi)能力；最后根據(jù)上述分析對問題進(jìn)行解決，形成防災(zāi)條件下的城市規(guī)劃模型。具體設(shè)計流程如圖1所示。

圖1 城市規(guī)劃模型設(shè)計流程

1.2 明確城市規(guī)劃條件

建設(shè)考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型的目標(biāo)主要分為兩方面，一方面該模型應(yīng)當(dāng)盡可能降低自然災(zāi)害對城市的損害，增強(qiáng)城市對自然災(zāi)害的抵御能力，保證人們的生命財產(chǎn)安全，提高災(zāi)害情況下的修復(fù)能力等；另一方面城市規(guī)劃還應(yīng)當(dāng)保留原有功能，對資源進(jìn)行合理配置，盡可能節(jié)約人力物力，在節(jié)約成本基礎(chǔ)上保證城市的可持續(xù)性發(fā)展[3]。

在確定模型建設(shè)目標(biāo)后要對建設(shè)環(huán)境進(jìn)行分析，確定達(dá)成建設(shè)目標(biāo)所需要達(dá)成的理想條件和目前所能達(dá)成的實(shí)際條件，對比實(shí)際條件與理想條件之間的差距，在現(xiàn)實(shí)條件中進(jìn)行選擇，選擇最接近理想條件的現(xiàn)實(shí)條件以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)建設(shè)。條件的構(gòu)成中包括有利條件和不利條件兩類，將有利于目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的稱為有利條件，不利于目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的稱為不利條件，應(yīng)綜合分析這兩方面條件，趨利避害[4]。

1.3 分析災(zāi)害風(fēng)險和防災(zāi)能力

在明確目標(biāo)和條件的基礎(chǔ)上對城市現(xiàn)在面臨的災(zāi)害風(fēng)險及應(yīng)對這些自然災(zāi)害的防災(zāi)能力進(jìn)行分析。城市所面臨的主要自然災(zāi)害包括洪水、地震和臺風(fēng)等，這些災(zāi)害威力較大，會對城市造成極其嚴(yán)重的破壞，它們不僅危害城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，還會威脅人們的生命財產(chǎn)安全[5]。現(xiàn)存的城市規(guī)劃具有較大缺陷，在應(yīng)對自然災(zāi)害的侵襲時防災(zāi)能力較弱，尤其是在自然災(zāi)害等級較高，形勢比較嚴(yán)重的情況下，現(xiàn)存的城市規(guī)劃很難抵御自然災(zāi)害的影響。

因此為了能進(jìn)一步提出有效的防災(zāi)策略，需要針對這些城市面臨的災(zāi)害風(fēng)險，分析城市在防災(zāi)能力方面存在的問題。造成這一問題的首要原因是自然災(zāi)害因素沒有得到城市規(guī)劃相關(guān)方面的足夠重視。雖然我國相繼頒布了相關(guān)的規(guī)范文件，強(qiáng)調(diào)了考慮自然災(zāi)害的城市防災(zāi)規(guī)劃應(yīng)成為城市規(guī)劃的一部分，但是相關(guān)人員通常認(rèn)為城市發(fā)生自然災(zāi)害概率較小，而且這一項目需要大量的資金和人力物力卻難以短期內(nèi)得到收益回報，因此很多城市出于經(jīng)濟(jì)效益考慮減少了對這一項目的投入。提升防災(zāi)能力首先便要增強(qiáng)建設(shè)主體的防災(zāi)意識，真正將防災(zāi)意識作為影響城市整體格局的重要因素來看待，樹立長遠(yuǎn)觀念，加大城市防災(zāi)規(guī)劃的投入力度[6]。

想要進(jìn)一步加強(qiáng)主體意識就需要公共政策的引導(dǎo)和支持。現(xiàn)存的工程性防災(zāi)措施例如防洪、抗震等雖然能對災(zāi)情控制起到一定的緩解作用，但單一的工程并不能形成完整的抗災(zāi)體系，想要實(shí)現(xiàn)良好的抗災(zāi)效果需要各方面的綜合聯(lián)動。將防災(zāi)意識納入城市規(guī)劃全局來考慮，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)配合相關(guān)工程建設(shè)才能在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上得到良好的規(guī)劃實(shí)施效果。

在技術(shù)方面，由于相關(guān)方面重視程度的限制，城市規(guī)劃中的防災(zāi)方面研究程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市建設(shè)發(fā)展速度。城市規(guī)劃較為粗糙，且通常直接使用歷史經(jīng)驗，缺少時代創(chuàng)新發(fā)展。在城市規(guī)劃中應(yīng)積極使用高新科學(xué)技術(shù)，通過信息網(wǎng)絡(luò)獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，對形勢做出科學(xué)判斷，并根據(jù)獲得信息做出有效決策。技術(shù)的進(jìn)步有力的提高了整體城市規(guī)劃的科學(xué)性[7]。

1.4 實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃

根據(jù)以上分析形成防災(zāi)城市規(guī)劃策略。首先，針對防災(zāi)城市規(guī)劃所要達(dá)到的維護(hù)人們生命財產(chǎn)安全的目的，樹立起以人為本的核心準(zhǔn)則，面對自然災(zāi)害的損害首要目標(biāo)就是為人們提供避難空間，在城市規(guī)劃時不僅要注意城市避難空間的分布還要確保居民具有可行有效的逃生路線，在建設(shè)這些緊急避難空間時還要注意安設(shè)水電等周邊應(yīng)急儲備設(shè)施；其次，針對防災(zāi)城市規(guī)劃所要達(dá)到的保證城市可持續(xù)性發(fā)展的目的，對城市的規(guī)劃要兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，城市規(guī)劃要以自然環(huán)境為基礎(chǔ)，在保護(hù)自然城市環(huán)境基礎(chǔ)上建設(shè)防災(zāi)設(shè)施，還要盡可能節(jié)約能源資源，減少城市建設(shè)經(jīng)濟(jì)成本[8]；最后，針對現(xiàn)存城市規(guī)劃方案存在的問題提出整體城市規(guī)劃概念，將城市空間體系與防災(zāi)概念緊密結(jié)合，融合防災(zāi)工程于城市總體形態(tài)建設(shè)，強(qiáng)化城市規(guī)劃負(fù)責(zé)人員對防災(zāi)抗災(zāi)的重視程度。城市規(guī)劃中可利用的相關(guān)設(shè)施如圖2所示。

圖2 城市規(guī)劃可利用設(shè)施

在以上策略指導(dǎo)下建設(shè)考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型，相關(guān)設(shè)施和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置如表1所示。

表1 城市規(guī)劃模型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置

按照城市規(guī)劃模型的設(shè)計思路，分析模型建設(shè)的條件和目標(biāo)，對災(zāi)害風(fēng)險和防災(zāi)能力進(jìn)行分析，在明確現(xiàn)存城市規(guī)劃存在的缺陷后形成防災(zāi)策略，并根據(jù)策略完成考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型構(gòu)建。

2 實(shí)驗論證分析

為證明考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型的有效性，設(shè)置仿真實(shí)驗，通過仿真模型的建造模擬城市規(guī)劃的真實(shí)場景，對城市規(guī)劃模型所能起到的防災(zāi)功能進(jìn)行測試。仿真實(shí)驗選取兩片條件相同的實(shí)驗區(qū)域，控制實(shí)驗變量，分別對所提城市規(guī)劃模型和傳統(tǒng)方法進(jìn)行測試，通過實(shí)驗結(jié)果分析兩種方法存在的優(yōu)勢和弊端。

2.1 參數(shù)設(shè)置

按照所提模型架構(gòu)進(jìn)行城市規(guī)劃，為保證實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)保證兩片實(shí)驗區(qū)域的各種條件一致。實(shí)驗區(qū)域相關(guān)條件和設(shè)施設(shè)置如表2所示。

表2 實(shí)驗相關(guān)要素及設(shè)置

在維持兩片區(qū)域基本設(shè)施、經(jīng)濟(jì)條件、抗災(zāi)反應(yīng)速度和抗災(zāi)儲備等條件基本相同的情況下，對城市規(guī)劃模型多起到的抗災(zāi)效果進(jìn)行測試。

2.2 對比試驗結(jié)果

為測試所提城市規(guī)劃模型面對自然災(zāi)害時抗災(zāi)效果的有效性，以地震條件為例，記錄當(dāng)?shù)卣鹆叶茸兓瘯r，兩種方法對城市抗災(zāi)能力起到的影響，對比圖如圖3所示。

圖3 抗地震能力對比圖

從圖3可知，當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊陀?度時兩種方法形成損害程度的差距很?。划?dāng)?shù)卣鹆叶任挥?到8度之間時，這一差距逐漸拉大，使用所提模型規(guī)劃城市其損害程度始終控制在40%以下，而傳統(tǒng)方法已經(jīng)難以抵御這一程度的自然災(zāi)害，損害程度達(dá)到了70%；當(dāng)?shù)卣鹆叶冗M(jìn)一步加大到9度時，這一程度的自然災(zāi)害較為罕見，威力性大，造成后果極其嚴(yán)重，所提模型也難以消除其影響，但運(yùn)用該模型損害程度維持在60%左右，這一數(shù)值依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用傳統(tǒng)方法形成的90%的危害程度。隨著地震烈度上升，兩種規(guī)劃方法下災(zāi)害損害程度都在上升，但是運(yùn)用所提模型城市受損害程度始終低于傳統(tǒng)方法，說明與傳統(tǒng)方法相比所提模型能夠始終維持優(yōu)勢，具有極高可行性。

在進(jìn)行一次自然災(zāi)害測試后應(yīng)迅速還原城市模型，以保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對兩片實(shí)驗區(qū)域分別進(jìn)行洪水、干旱、臺風(fēng)三項常見自然災(zāi)害的模擬實(shí)驗，分別使用所提的城市規(guī)劃模型和傳統(tǒng)方法對實(shí)驗區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，將實(shí)驗后的數(shù)據(jù)信息同未經(jīng)過實(shí)驗的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對比[9-10]。實(shí)驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 實(shí)驗結(jié)果對比圖

通過圖4可以得知，相比傳統(tǒng)方式，使用所提城市規(guī)劃模型對城市進(jìn)行規(guī)劃，能夠減小洪水、干旱、臺風(fēng)等自然災(zāi)害對城市的損害程度，證明了該城市規(guī)劃模型在抵御自然災(zāi)害方面的有效性。傳統(tǒng)規(guī)劃方案下洪水對城市造成的損害程度為60%，而使用所提規(guī)劃模型可以把損害程度降低到30%；在干旱條件下，使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行規(guī)劃幾乎難以抵御這一自然災(zāi)害，損害程度達(dá)到了80%，而使用所提規(guī)劃模型損害程度只有40%，其抗干旱能力得到了顯著提升；在面對臺風(fēng)時使用所提規(guī)劃模型能保證損害程度在35%以下，而使用傳統(tǒng)方法的損害程度高達(dá)70%。通過這一系列實(shí)驗數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論，所提的考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型具有極高可行性，這一規(guī)劃模型能顯著提升城市對自然災(zāi)害的抵御能力，面對相同等級強(qiáng)度的洪水、干旱、臺風(fēng)等自然災(zāi)害時，能平均降低35%的損害程度。將這一模型應(yīng)用于城市規(guī)劃能有效保障自然災(zāi)害條件下的城市經(jīng)濟(jì)，保證人們的生命財產(chǎn)安全盡可能受到最小損害。

3 結(jié)束語

綜上所述，城市規(guī)劃在當(dāng)今時代對城市的性能起著重要決定作用，面對自然災(zāi)害對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人們生命財產(chǎn)安全的威協(xié)，應(yīng)當(dāng)積極采用科學(xué)的城市規(guī)劃策略對其進(jìn)行抵御。對考慮自然災(zāi)害約束的城市規(guī)劃模型進(jìn)行測試，試驗結(jié)果表明，該模型運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)良好具有極高的可行性，使用這一模型進(jìn)行城市規(guī)劃在面對自然災(zāi)害侵襲時具有較強(qiáng)抵御能力，與傳統(tǒng)方法相比降低了35%的自然災(zāi)害損害程度。