从发达国家经验看灾害损失阈值在城市管理中的应用

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  近几十年来,全球气候正经历着以显著变暖为主要特征的变化。极端灾害事件的发生伴随着全球城市化程度的日趋增加,使得全球城市的灾难风险存在高度的复杂性和全球联动的特点,严重影响了实现社会可持续发展的进展。譬如,2011年日本大地震、泰国洪水,2012年美国的桑迪飓风等,这些灾难对其附近地区如东京、曼谷、纽约等核心城市造成巨大的人身和财产损失,对世界经济、国际贸易、全球产业链也产生重大影响。
  2015年3月召开的联合国减轻灾害风险世界大会(WCDRR)仙台会议指出:在过去十年中,灾害造成70多万人丧生,140多万人受伤和大约2300多万人无家可归,有超过15亿人在各方面受到灾害的影响,经济损失总额超过1.3万亿美元。《2015-2030年仙台减少灾害风险框架决议》指出:至关重要的当务之急是要预测、规划和减少灾害风险,以便更有效地保护个人、社区和国家及其生计、健康、文化遗产、社会经济资产和生态系统,从而增强其抗灾能力[1]。
  因此,如何通过科技、经济、政治、社会等管理手段,提高城市的有效风险管控,降低城市潜在的系统性风险,增加城市的灾害恢复能力,尽最大可能地保护城市的发展成果和机遇,是所有城市管理者面临的重大挑战。


  本文在阐述灾害损失阈值的基础上,结合发达国家城市抗御灾害的经验及教训,从灾害损失阈值的应用角度,探讨提高城市抗御灾害潜在风险和增加城市的灾害恢复能力。
  一、灾害损失阈值的定义、意义与应用研究探索
  灾害损失阈值是指为维持承灾体自身功能状态对致灾因子所能够承受的最大灾损率的程度。它从承灾体的内在特征(如暴露程度、脆弱性、防灾抗灾能力等方面)和所在区域的外在条件(如未来灾害可能达到的强度与频度),揭示灾害损害程度发生的临界值(如图1所示)。
  在此有必要明确指出:灾害损失阈值是随社会进步与发展的动态函数,同时亦是受到灾害及灾害链冲击频率的动态函数。以图中房屋为例,倘若随着社会的发展,图中房屋的建筑结构由木质框架发展为砖混结构,其灾害损失阈值将呈现很大的改变。倘若图中房屋在飓风中部分受损,本来仅位于F0-F1区间的损毁,其后因为飓风导致的电路短路引发火灾,造成F2-F5级别的房屋损毁,其灾害损失阈值亦同样可以呈现很大变化。灾害损失阈值的研究结果有助于进一步完善灾害损失评估指标体系建设,而且有可能成为科学研究中对于灾害的预防、损失的量级及其灾害评估的关键指标[2]。
  灾害损失阈值的重要意义之一就是将某一特定地区固有社会形态原本对于各种各样灾害的抵御能力进行整合,从而可以从“整体思维”的角度,从承灾体的内在特征(如暴露程度、脆弱性、防灾抗灾能力等方面)和所在区域的外在条件(譬如未来灾害可能达到的强度与频度)揭示灾害损害发生的临界值。
  现实生活中,某一地区对于某一灾害种类的抵御能力,也就是对于某一灾害种类在某一种强度条件下的损害程度,实际上是一个加权平均的统计数值。譬如地震灾害中对于特定地区的民居建筑物的损害程度,虽然都是处在同一地震加速度的场作用下,由于民居建筑物的自身特征(如结构、建造年代、材料、层高等)导致的暴露程度、脆弱性、防灾抗灾能力等方面的差异,与所处地理位置、地形地貌和地质条件的差异,就可以反映出截然不同的灾害损失程度。
  灾害损失阈值研究成果的应用,可以在自然灾害损失评估领域宽泛展开,在社会科学管理方面也具有宽泛的应用前景。如城市的紧急状态下的应急管理,就是通过一系列有效管理行为来预防和处理突发公共事件,以使公共组织及其成员摆脱危机状态的行为过程。其宗旨是通过提高政府应对突发危机事件的预警能力和救治能力,及时有效地处理危机,迅速恢复社会稳定,将突发危机事件带来的危害与损失尽量降低到最小程度。应急管理的关键问题是确定危机事件触发和启动应急管理的时点。灾害损失阈值在社会管理方面的应用,可以预先或者及时给出其所对应区域的危机态势失稳的临界值,即启动应急管理预案的时点与等级。
  越来越多的灾害案例告诫人类,面对灾害,城市公共安全的有效管理不容回避,城市的历史就是一部防御灾害的历史。仅就目前的科学技术和经济发展水平而言,我们可能无法准确、全部预测或防止突发事件的发生,但绝对可以借助灾害损失阈值的应用,预先判断城市可能遭遇到的灾害种类及其强度,明确在各种灾害面前城市的脆弱性和暴露程度,正确评估城市各个社区作为独立的承灾体在灾后的恢复能力,给出该城市在现有条件下应对各级各类灾害事件的灾害损失阈值。结合全球气候变暖、极端灾害事件强度增加以及城市化发展对于当地局部环境条件的改变,计算出城市在可预期的未来能够容忍各级各类灾害事件灾害损失阈值,通过调整使城市整体的灾害损失阈值得以充分满足对于未来各种灾害的风险容忍,即达到了提高城市自身的应对能力,使得城市管理者能够及时得当地减少突发事件向恶性危机转化的可能性。
  二、发达国家城市管理的经验及教训浅析
  以日本的地震灾害应对为例。日本是一个多地震的国家,地球上每年有20%的地震都发生在日本。使得日本政府彻底改变危机意识,不断总结和完善防灾减灾机制的经验教训是发生在1923年9月1日关东地区的7.9级强烈地震。该地震灾区包括东京、神奈川、千叶、静冈、山梨等地。地震后引发大火,燃烧达三天三夜。东京烧失面积约38.3平方公里,85%的房屋毁于一旦,横滨烧失面积约9.5平方公里,96%的房屋被夷为平地。地震又引发海啸,最大浪高超过12米,海啸卷走、冲毁868所房屋。整个关东受灾地区,14.3万人丧生,20多万人负伤,财产损失高达300亿美元,200多万人无家可归。人口稠密的东京地区受灾最重,死亡人数也最多,达到7.1万人,其中大火烧死5.6万多人,海啸吞没了1万多人,房屋倒塌压死了3000多人。地震后还导致霍乱流行。为此,东京都政府曾下令戒严,禁止人们进入这座城市,防止瘟疫流行。   关东大震灾对日本的防灾减灾工作产生了深远的影响。在以后的复兴计划和城市建设中,日本特别注意改善地震灾害的暴露程度和城市脆弱性建设,以提高城市的灾后恢复能力。其中尤为突出的是城市避难场所的设置、河川公园防火带的建设、各社区防灾据点的规划等,并且逐步形成了比较健全和完善的法制体系。特别值得一提的是,1961年日本颁布《灾害对策基本法》,从防灾基础设施的建立、水土保护工程、防灾教育和防灾训练等方面,对灾害的预防作了详细的规定。并将关东大地震发生的9月1日定为全国“防灾日”,“防灾日”所在的一周定为“防灾周”。每年在“防灾周”举行全国范围的大规模综合防灾演练,以普及防灾知识和提高全民防灾意识,提升全社会的灾后恢复能力。
  但是日本也还是走了弯路。关东大地震后,为了不使悲剧重演,在东京的复兴计划中提出了把东京建成不燃化城市的构想。后因为经济条件,特别是侵华战争等原因,没有完全实施。在第二次世界大战末期,美国对东京进行大轰炸时,东京再次遭受大火席卷,灾情超过了关东大地震。战后重建中,东京曾成立城市不燃化委员会,国会也通过了城市不燃化决议。但时至今日,东京市中心周围木造建筑仍然广泛存在,为当今东京城市防灾减损管理埋下火烧连营的灾害隐患。
  历史再次重演。1995年1月17日清晨5点46分,在位于日本关西的兵库县淡路岛发生了7.3级地震,震源深度20公里,该次地震的主要受灾城市为大阪和神户,故被称为阪神地震。这是一次典型的城市直下型地震。这次地震对于神户市造成了极为严重的震害。据资料反映,地震灾区共死亡6500余人(其中4000余人系被砸死和窒息致死,占死亡人数的90%以上),受伤约2.7万人,无家可归的灾民近30万人,毁坏建筑物约10.8万幢;水电煤气、公路、铁路和港湾都遭到严重破坏。据日本官方公布,这次地震造成的经济损失约1000亿美元,总损失达国民生产总值的1%~1.5%。
  这次地震死伤人员、建筑物破坏程度和经济损失之大,是日本关东大地震之后72年来最严重的一次,也是日本战后50年来所遭遇的最大一场灾难。究其原因,首先是当时日本学者普遍认为大阪与神户所在的关西一带不可能有大地震发生,使该地区的抗震设防工作滞后于城市建设,导致该地区缺乏足够的防范措施和救灾系统。其次是政府部门没有制订相应的救灾方案,城市大都建设在山坡、斜坡和人工填海造地上,经过强震,地基发生形变。城市抗震设防较差,使房屋(大都是80年代以前的建筑)、交通设施及生命线工程大量被毁坏,并引起火灾等次生灾害。特别是神户周围有相当多交通要道都通过隧道或高架桥,在地震时隧道受损严重、高架桥倒塌、高速公路阻断、影响了搜救速度。三是关西地区的消防能力差,神户市中更因木造房屋密集、地震造成自来水和煤气管道破损、煤气外泄引起快速的连锁性大火,如神户长田区,消防用水如杯水车薪,全部的木造房屋都付之一炬。如此不堪的脆弱性和广泛的暴露程度,以及低效率的灾害应对与恢复能力,使得阪神地区抗御地震灾害风险灾害损失的阈值极低。即使阪神地震所释放的能量仅仅占关东大地震的大约五分之一(地震震级的能量换算为对数关系),但是造成的人员伤亡与财产损失并没有明显的减少[3]。
  阪神大地震对受灾地区的经济影响是巨大的。1995年2月,神户各大型零售店的销售额跌落至上一年同月的18.6%,震灾两年后的1997年3月,随着主要百货店的全面恢复,销售额才逐渐回升,但与全国的百货店相比,1998年3月仍亏损14%。
  阪神大地震在日本地震史上具有重要的意义,它直接引起了日本政府和学术团体及工商业界对于地震科学、都市建筑、交通防范的重视。地震灾害,尤其是大震灾害,是一种综合性灾害。除了引起房倒屋塌,人员伤亡外,还可能引发火灾、水灾、瘟疫、生命线工程破坏、城市功能瘫痪、人为恐慌以至社会动乱等等。而且这种灾害往往具有多发性、多样性、同时性和诱发性。制定城市地震灾害对策,必须考虑震前预防、震时紧急处置、震后救治和震后恢复重建等方面。在城市管理中尽可能减少对于灾害风险隐患的暴露程度和脆弱性,提高城市特别是市民与社区的灾后恢复能力建设。
  兵库县把阪神大震灾复兴工作作为奋斗目标,以建立人与自然、人与人、人与社会协调共存的社会为基本理念,制订了“兵库凤凰计划”。该计划的完成期限为大震灾后的第10个年头,即2005年。将震灾后的10年作为一个阶段,实施重建家园、创建崭新市民生活的对策,其意义和目的就是要提高整个社会的灾害损失阈值。要从直接袭击现代都市的巨大灾害中得以恢复,不仅在日本,就是在全世界,这也是史无前例的较量。
  然而不幸的是,巨大的地震灾害再次在日本发生。2011年3月11日,日本当地时间14时46分,日本东北部西太平洋国际海域发生里氏9.0级地震,震中位于北纬38.1度,东经142.6度,震源深度约10公里,属浅源地震。地震引发的海啸最高达到24米,影响到太平洋沿岸的大部分地区。造成重大人员伤亡和财产损失(截止到2012年1月12日,死亡15844人,失踪3450人)。许多工厂和企业被迫停工。地震造成日本福岛第一核电站的1号、3号、2号、4号机组分别发生爆炸,事故导致高浓度放射性废水进入地表水、地下水和海水,居民饮用水及附近海水被监测到放射性碘和放射性铯的存在,造成了严重的核泄漏事故和水资源安全危害。
  福岛核电站爆炸是继前苏联切尔诺贝利核事故后历史上最严重的核灾害事故。应急机制和对策措施的失效,以及疏于防范与管理不善是此次核事故的主要原因。
  本次地震的强度为里氏9级,核电站的设计抗震级别为8.2级,地震对核电站的冲击力是核电站设计承受力的5倍 (里氏震级为对数关系)。当核电站受到9级地震冲击时,核反应堆自动关闭,冷却泵需要的电力也随之切断。第一个应急预案即柴油发电机组供电自动启动,为冷却泵运行提供所需电力,因此在地震发生后的1小时内一切情况是平稳的;此后发生的海啸将所有的应急柴油发电机组摧毁。第二个应急预案为启用蓄电池供电,该预案为事故后8小时内压力容器的冷却提供电源;但是蓄电池电量很快消耗殆尽。第三个应急预案是用卡车运来移动式柴油机以补偿作为应急电源,但是柴油发电机的接口和核电站的接口不兼容,结果导致核电站的堆芯冷却暂时停止;为防止压力容器超压爆炸,第四个应急预案——“冷却失效”紧急预案启动,压力容器开始卸压。但是为时已晚,此时燃料包壳已经有所损坏,核泄漏事故发生,雨雪交加的天气使得放射性物质进入水体,水体中监测到了放射性碘和铯;此时压力容器内的温度约为550℃,堆芯已经裸露并产生大量氢气,含有氢气的蒸汽通过卸压水箱的简单降温和过滤就被排放到厂房大气中。3月12日下午3点左右,核电站反应堆厂房发生氢气爆炸,厂房顶盖被完全摧毁,只剩下钢结构[4]。   可见,日本福岛核电站在设计、运行过程中制定了一系列的应急预案和对策措施,配备有事故条件下的应急设施,但是这些预案在本次事故中逐一失效,设施逐一停止工作。加之福岛第一核电站1号机组因超期服役,设备严重老化,事故发生初期及整个过程的处理手法显得滞后而保守,造成事故不断升级,最终导致了核泄露事故和水资源污染的发生。
  这一事故使核电安全性问题在全世界范围内引发极大的关注,给核电发展敲响了警钟,世界各国纷纷调整核电政策。日本关闭了所有的核电站,时过四年,最近刚有两座核电站重新启动。德国、意大利、瑞士等国家宣布放弃发展核电。包括美国、英国、俄罗斯在内的更多国家并没有放弃核电的发展。印度、韩国、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚等国纷纷规划自己的核电项目。目前中国是全球在建核电规模最大的国家。福岛核事故之后,中国暂停了国内核电项目的审批,并展开了一系列核电安全检查。有调查结果显示:倘若核电站安全问题不能得到彻底解决,即核电站的灾害损失阈值不能到达充分的接受程度,由于当地居民的反对,核电建设在全球范围内可能陷入一个低谷。
  三、结语
  各种各样的灾害发生及其造成的生命与财产损失,是人类社会的共同敌人。尽管灾害损失评估的指标体系和经济影响研究在全世界范围内都开展得较晚,但只要立足实际,坚持探索,勇于创新,坚持正确的理论观点和分析方法,通过对各种灾害的经济损失及其影响、恢复与预防等问题的研究,其成果能够为防灾减灾战略与政策的制定提供重要依据和可操作的步骤。本文将灾害损失阈值概念探索性地应用于城市科学管理的研究领域,有助于健全公共安全体系,对于揭示、分析和制定城市管理研究中灾害预防、灾害损失防御和防灾防损对策诸方面,具有广泛而深远的理论和现实指导意义。
  参考文献:
  [1]United Nations World Conference on Disaster Risk Reduction:The Frame Work.18 March 2015,Sendai,Japan.
  [2]赵阿兴.灾害损失阈值的定义及其意义与应用研究[J].自然灾害学报,2014,23(6): 13-18.
  [3]滕五晓.阪神大地震启示录[N].中国国土资源报,5版,2008.5.14.
  [4]日本东北部9.0级大地震专题报道[EB/OL].2011-03-11.http://news.Ifeng.com/world/special/ribendizhen/.
  (责任编辑:赵静)
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