城市安全与综合防灾是城市健康发展的基本前提。本文对上海突发公共事件进行梳理,提出影响上海的4大类50种突发公共事件分类体系。在此基础上,运用情景分析法、地理信息系统(GIS)技术和专业模型,对上海暴雨内涝、台风风暴潮、洪水等自然灾害,海平面上升等极端气候事件存在风险进行研究,并着重对上海应对突发公共事件的空间对策、实施路径、综合应急响应机制提出了建议,构建“三个重要目标,三个战略阶段”,涵盖“一案三制一规划”的城市安全总体战略框架布局。
1上海面临的主要城市安全问题
国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》中,根据公共事件的发生过程、性质和机理,突发公共事件主要分为4类:自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和社会安全事件。
上海可能面临的城市安全问题
1.1 暴雨内涝
上海的暴雨内涝发生频率高,经常导致道路积水,严重影响居民的生活出行。上海洪灾分为漫溢型洪灾、风暴潮型洪灾和内涝型洪灾3种类型。各区县均以内涝型洪灾为主,市区洪灾次数最多,应成为上海洪灾风险管理的重点区域。
1949—2000年上海各区县洪灾次数
1.2 台风风暴潮
近几年,台风风暴潮数量呈现上升趋势,虽然个别年份风暴潮强度较弱,影响较小,但不能轻视,台风风暴潮仍是上海城市安全的主要威胁之一,应谨防小灾大损。
1.3 海平面上升
上海地区是受海平面上升影响最为严重的地区之一。海平面的快速上升将直接影响沿海地区的地质环境及城市基础设施的功效,同时产生风暴潮、洪涝、海岸带侵蚀、盐水入侵等各种危害。
2上海城市灾害风险评估和空间应对
基于4类未来需要重点防范的自然灾害,模拟上海2040年可能产生的城市灾害的空间影响范围,分类分区提出防灾减灾空间应对策略。
上海市综合防灾空间策略图景
2.1 上海市暴雨内涝风险评估及应对策略
2.1.1 全市暴雨内涝灾害风险评估
在GIS环境下运行简化城市暴雨内涝模型,并根据各土地利用类型积水深度对其进行风险分级。上海市各区县暴雨内涝风险差异较大,中心城区暴雨内涝风险高于郊区,应成为上海市风险管控的首要对象。
不同危险性情境下地表积水模拟与风险应对
极端强降水情境下,上海易涝点主要分布于市区以及各郊区(县)城市建成区的道路与广场;中心城区暴雨内涝风险高于郊区,属于上海暴雨风险管控的优先区域。
极端降水背景下黄浦江上游地区(青浦、松江)易涝点分布图
2.1.2 暴雨内涝防灾实施策略和空间应对
针对洪涝灾害形成的主要诱因,重点针对土地利用方式与布局,建议在暴雨内涝风险防范方面重视以下3方面工作。
上海暴雨内涝灾害空间应对规划图
一是市区“再自然化”,通过绿化屋顶、铺设透水路面等措施减少城市不透水地面面积,从内涝源头缓解城市降雨产汇流量,进而降低市区暴雨内涝风险,并可极大改善市区生态景观。二是郊区生态保育与河湖保护,应科学合理布局庭院绿地及道路两侧绿化带,铺设透水性道路,注重郊区城市规划中的生态保育,以减少降雨产汇流量;应保护郊区密布的河湖水系,并避免填没河道、湖泊,以充分发挥其防洪、蓄洪能力。三是适当提高防涝标准,改造排水系统,市区及周边扩张区将区域防涝标准提高至50—100年一遇(主干道百年一遇);市郊城镇化集中区(尤其是黄浦江上游地区)将区域防涝标准提高至30—50年一遇;郊区其他区域的区域防涝标准提升至10—30年一遇。
上海市防涝综合规划图
2.2 上海市郊台风风暴潮灾害风险评估及空间应对
2.2.1 台风风暴潮灾害的多情景风险评估
利用丹麦DHI的MIKE 21水动力模型,对台风路径类型、海平面上升、陆域沉降、海域冲淤和海塘演变等不同情境要素开展台风风暴潮灾害风险研究。结果表明,正面登陆类台风造成的漫堤淹没区主要位于崇明岛上的崇头、南门港、堡镇港以及奚家港附近。近海北上类台风风暴潮所造成的上海地区漫堤淹没区面积偏小,集中分布在地势偏低的崇明北沿兴隆沙附近,吴淞口和芦潮港附近出现小范围的受淹情况。
2.2.2 台风风暴潮防灾实施策略和空间应对
上海2040年时间情景下台风风暴潮最大危险性分布图及空间应对规划图
根据以上研究所得结果,未来上海地区在风暴洪水风险防范上应重点开展的工作有以下4个方面:一是在城市排涝建设时,应该考虑风暴洪水的叠加影响;二是在城市堤防工程建设时,要重视提高堤防的防御水平;三是完善应急预案体系,重视防灾避难系统在城市防灾减灾中的作用;四是健全自然灾害风险管理体系,实现综合风险转移。
2.3 上海黄浦江风暴洪水风险评估和空间应对
2.3.1 上海黄浦江风暴洪水灾害风险评估
依据黄浦江风暴洪水频率—强度分析结果,并对比黄浦江现有防汛墙设计水位,发现上游地区的防御能力最低,其最低设计水位仅能预防50年一遇潮位。由于黄浦江自上游至下游地区高程和防汛墙逐渐增高,因而,各重现期情景淹没范围和深度呈现出自上游郊区至中下游中心城区逐渐降低的状况。
不同重现期黄浦江风暴洪水最大淹没示意图
2.3.2 上海黄浦江风暴洪水防灾实施策略和空间应对
依据上述初步研究结果,提出减灾降险的对策和建议。一是黄浦江吴淞口建闸挡潮;二是在河口防洪闸建成之前,需重点加固黄浦江中上游薄弱段和新增城市化地区的防洪系统,其他地区应按最新黄浦江潮位分析结果加高防汛墙,以维持其设计防洪能力;三是外滩、陆家嘴等重点区域建设地下蓄水库或改造利用防空设施、地下停车场等以分流洪峰流量。在黄浦江中上游河段,尤其在上游松江、闵行段等低洼区域,建议开辟数个分洪泄洪区。
黄浦江风暴洪水空间应对规划图
2.4 上海极端海平面上升风险评估和空间应对
2.4.1 极端海平面上升风险评估
基于数字高程模型(DEM),对海平面上升1 m的情景进行模拟,其主要影响的是海拔1 m以下的沿海区域。结果显示,受影响最大的是崇明东部、长兴岛、横沙岛和九段沙,位于长江口的水源地青草沙、陈行、东风西沙很有可能受到咸潮入侵的威胁。而人口密度越大的地方,海水淹没造成的潜在损失将越大。市中心12 km的缓冲区内是风险最大的区域,这里人口密集,地势平坦,一旦被海水淹没,损失会非常严重。
极端海水淹没风险区划图
2.4.2 极端海平面上升防灾策略和空间应对
一是调整空间布局。对于风险最大的半径12km的市中心,应该作为核心保护区;对于沿海14 km地带是重点防护和一般防护带,不宜安置过多人口和重要设施。
二是建立三线防御体系。第一道防线以滩涂、湿地、岛屿为组成部分。第二道防线是现有的海岸堤坝,通过提高防御标准来保证海堤的抵御能力。第三道防线由现有的和规划中的郊野湿地公园体系组成。
三是加强工程性防御措施。通过海滩养护和防波堤建设,对沿海近岸岛屿、滩涂、湿地的生态环境加以保护;落实黄浦江上游生态调蓄水库的建设,削减咸潮入侵对青草沙、陈行、东风西沙水源地水质的影响。
3上海城市安全与综合防灾战略框架
结合《国家自然灾害救助应急预案》、《中华人民共和国减灾规划(1998—2010)》、《国家综合减灾“十一五”规划》以及《国家综合防灾减灾“十二五”规划》等文件,提出“三个重要目标、三个战略阶段”,涵盖“一案三制一规划”的上海市城市安全总体战略框架布局。
上海城市安全与综合防灾战略框架
3.1 三个重要目标
第一,上海在大的空间格局下,着力构建“t”字形防灾架构。应规划构建沿海防灾线,包括:长江口诸岛屿和湿地构成的第一道沿海防线;沿岸海堤系统构成的第二道防线;市内近岸陆地上环形湿地或绿地系统构成的第三道防线。总体上,在上海大的空间格局下,需构建沿海防线和黄浦江两岸防护区构成的似为反“t”字形的防灾框架,重点关注“一心一环一江一岸”,即中心城区、外围郊县、黄浦江沿岸及滨海岸线等区域。
第二,在市区加强有关内涝等灾害的风险规划。内涝风险评估有助于对易涝的区域进行规划限制,使城市居民区规划避开易涝区的同时,应在易涝区域内规划开挖蓄水空间(如公园蓄水湖区),建设多功能公园及绿地系统,降低绿地标高等。
第三,增强上海地面与高架,甚至地下与空中的联动,加强其疏散防御功能。加强不同层次空间结构的联动,通过多空间层次的协调作用,在紧急情况下,最大化发挥其疏散防御功能。也有利于节约社会资源,更加符合国家可持续发展的战略要求。
3.2 三个战略阶段
城市安全战略预防。城市安全战略预防主要包括完善防灾减灾应急预案、防灾减灾体制、防灾减灾法制、防灾减灾机制,以及城市安全战略规划5部分的内容,即“一案三制一规划”。
应急响应阶段。该阶段主要工作包括开展应急处置、应急信息发布与应急救援、开展自救与互救。应急联动单位应当按照职责分工和应急预案的要求,组织调度应急队伍、专家、物资、装备等开展应急处置,并及时向市应急联动中心反馈处置情况。信息发布应当及时、准确、客观、全面,高效实施应急救援。组织、动员居(村)民,开展自救和互救,协助维护社会秩序,配合人民政府开展突发事件应对工作。
恢复重建阶段。该阶段应根据本地区遭受损失的情况,制定救助、补偿、抚慰、抚恤、安置等工作计划并组织实施。恢复重建工作按照属地管理的原则,由事发地政府负责,对事件起因、性质、影响、责任、经验教训和恢复重建等问题进行调查评估与总结上报,恢复社会治安秩序、开展灾后重建、恢复生产和生活。
详情请关注《上海城市规划》2016年第1期《上海城市安全与综合防灾系统研究》,作者:刘敏、王军、殷杰、余柏蒗、唐曦、张昆、陈睿山,华东师范大学地理科学学院;权瑞松,华东政法大学公共管理学院。