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西南山地城市空间适灾理论与方法研究
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摘要
自人类进入聚居,就学会了利用空间进行避灾、防灾、甚至抗灾的实践。但随着城市的发展,研究分工开始细化,城市防灾减灾研究也开始深入到针对每个灾种进行较为细致的研究,而从总体上进行城市空间防灾减灾的研究则较少。城市空间是一个功能复杂的综合体,往往需要面对不同已知和未知各种类型的灾害,且各种灾害所需要的防灾控制要求各不相同。这就使得城市防灾减灾工作往往都是“头痛医头,脚痛医脚”,哪里出现灾害就往哪里补救,缺乏利用整体城市空间主动来防灾减灾的研究。
     山地城市是灾害多发地区,其灾害的形成不仅是城市空间本身的问题,还牵涉到城市所处的宏观环境,以及城市表现出的空间形态。论文以复杂系统研究为主要方法,问题导向为研究思路,对山地城市主要灾害类型进行剖析,发现各类灾害过程对城市的影响在于宏观破坏生态环境,中观破坏城市结构形态、微观破坏城市空间要素。基于此,论文探讨了宏观城市外部环境、中观城市结构形态、微观城市(内部)空间构成与城市灾害形成、发展以及衰减全过程的作用机制规律,并试图通过对这些规律的认识,建立起提高城市空间适灾能力的方法体系。
     论文研究遵循“提出问题—剖析问题—理论建构—机制探析—规划干预”的技术路线。通过对城市外部环境、城市(内部)空间构成、城市结构形态在灾害发展过程中的作用机制研究,初步建立起城市外部环境、城市空间及城市形态与灾害形成、发展和衰减之间的关联作用模型;并通过对前三者的规划调适,改变灾害在3个阶段的不同输出状态(灾害形成阶段,通过调适相关空间要素阻止灾害的发生;灾害发展阶段,通过控制相关空间要素限制灾害的扩大;灾害衰减阶段,则通过改变相关空间要素促进灾害的快速衰减),以达到通过调控城市空间构成要素来控制灾害的目的,提高城市空间对于灾害的适应能力和承载能力。
     (一)、在对西南山地城市灾害与城市空间作用规律认识的基础上,建立了从城市外部环境、城市(内部)空间、空间形态等方面综合进行主动防灾减灾的思路,提出城市空间适灾的理念,把城市空间对于灾害的“防御”进一步扩展到城市空间对于灾害的“适应”,并系统阐述空间适灾理念的构成、与相关概念的区别、空间适灾的作用机制及其优势。城市灾害的发生不可能根本杜绝,相反各种城市灾害的突发性和随机性使得城市防不胜防。因此,城市在尽量预防灾害发生的同时,也要提高城市空间对于灾害的适应能力和承载能力。这种适应能力主要表现为提高城市空间的弹性,即既可防灾又可容灾,具有较好的防救能力,还可以在灾害过后支撑恢复重建,减少城市遭受的损失(论文1-3章)。
     (二)、详细分析了城市空间构成要素与灾害过程的关系,对各个关键要素在城市空间防灾减灾中的作用进行了分析。从总体认识层面,可概括为城市所处的大环境即城市外部环境、城市本身的空间构成和城市空间结构形态3个方面。论文4-6章分别对涉及这3个方面的因子进行了详细的研究,对其在灾害过程中所起到的作用进行了分析。其中第4章分析了城市外部环境的适灾作用,其适灾特征表现为外部空间环境的整体性、可容纳性和生态性。第5章分析了城市(内部)空间适灾构成要素,分别从城市空间适灾的功能系统、骨架系统、实体系统、支撑系统和引导系统进行研究,并探讨各空间系统要素的适灾机制。第6章分析了城市空间适灾的形态特征,研究发现了西南山地城市空间形态与环境相适应的多组团特征;西南山地城市的有机分散与紧凑集中特征;西南山地城市的道路交通引导空间形态发展特征;以及西南山地城市空间形态自组织特征。这些特征是影响城市空间适灾作用的重要因素(论文4-6章)。
     (三)、从城市外部环境、城市空间、城市形态3个方面探讨了城市空间适灾的影响要素,建立起城市外部环境、城市(内部)空间、城市形态与灾害形成、发展和衰减之间的关联作用模型,并分析该模型在灾害形成-发展-衰减3个阶段输入与输出因子系统的变化规律,提出了3个阶段的规划干预策略:灾前干预、灾中控制、灾后重构。以期通过对规划因子要素的调节,发挥城市空间在灾害过程不同阶段对灾害系统的调控作用,达到控制灾害发生、或减轻灾害破坏、或促进灾害衰减的作用,提高城市空间对于灾害的干预能力。
     (四)、最后基于各空间因子要素的研究分析,及模型的推演功能,提出了西南山地城市空间适灾的理想模式。
     论文研究试图探讨山地城市防灾减灾的突破点,以期为西南地区城市防灾减灾工作提供参考。
Since human lived in a compact community, they have learned to take theadvantages of space to carry on the practice of avoiding, preventing and even fightingagainst the disasters. However, with the development of the city, the division of work inresearch begins to be refined and the research on urban disaster prevention andreduction begins to get deep into the detailed study on each kind of disaster, but theresearch on urban disaster prevention and reduction as a whole is not too many. Theurban space is a complex with complicated functions, and often needs to face differentknown and unknown disasters, which need different disaster prevention and controlrequirements. Therefore, urban disaster prevention and reduction is often in an approachof “find-it and fix-it”. It just remedies the place where appears the disaster and there isfew research on initiative disaster prevention and reduction by using the whole urbanspace.
     The formation of mountain city disaster not only is the matter of urban space itself,but also involves the macro environment and structural form of the city. This paperadopts complex system research as the main method and problem oriented researchthought, which analyzing the mountainous city's main type of disaster and finding theaffect of the course of various types of disasters on urban space that is macro-destruction ecological environment, meso-damage city morphology, microscopicdamage the space. Based on this analyzing, this paper discusses the law between themacroeconomic environment outside the city, meso-level urban morphology,microscopic city (internal) space and the whole process of urban disasters formation,development and death,and trying to understand these laws,in order to establish aappropriate methodology how to improve the capabilities of urban spaces adapt todisaster.
     The study follows the technical route of “raise a question—problemanalysis—theory construction—law analysis—mode construction—planningintervention”. Through the study of mechanism of action of the external environment,(internal) space composition and structural form of the city in the disaster developmentprocess, it preliminarily establishes a correlation model between the externalenvironment, space, form of the city and the formation, development, perish of disaster;and through the planning adjustment of the former three, it changes the different output states in the3stages(in disaster formation stage, it prevents the disaster happening byadjusting the relevant factors; in disaster development stage, it limits the expansion ofthe disaster by adjusting; in disaster perish stage, it accelerates the perish of the disasterby adjusting the relevant factors), in order to achieve the ability of controlling disasterby adjusting the urban space elements, and improve the adaptive and bearing capacityof the urban space against disasters. The main research contents are as follow:
     Firstly, Based on the understanding of the role of law between urban space and urban disasterinSouthwest Mountain,it sets up a thought of using the urban external environment, urbanspace distribution and space shape composition to prevent and reduce disasters initially,and puts forward the concept of urban space adaptation to the disaster so as to furtherextend the “defense” of urban space against the disaster to the “adaptation” of urbanspace to the disaster. And it systematically states the differences between the formationof the concept of space adaptation to the disaster and other relevant concepts, themechanism of action of space adaptation to the disaster and its advantages comparedwith the disaster prevention and reduction of urban space. It is impossible to eradicatethe happening of urban disasters, and on the contrary, it is impossible to takeprecautions against urban disasters due to its sudden and randomness. Thus, the citytries its best to prevent the happening of the disaster, and meanwhile it should improvethe adaptive and bearing capacity of the urban space against disasters. This adaptationmainly shows in improving the elasticity of urban space, that is to say, it not only canprevent but also can endure the disaster. It also has better prevention abilities, quicklyrecovers after the disaster and reduces the loss of the city (in Chapter1-3of the paper).
     Secondly, it analyzes the key factors that affect urban space adaptation to thedisaster in details and discusses their roles in urban space disaster prevention andreduction. It classifies the factors that affect urban space, and generally they can bedivided into three aspects, that is, the external environment, space composition andstructural form of the city. In Chapter4-6of the paper, it respectively discusses the threefactors involved in details, and analyzes their roles in urban space disaster preventionand reduction. In Chapter4, it discusses the adaptation role of urban externalenvironment, and the adaptation shows in the integrity, inclusive and ecology of theexternal space environment. In Chapter5, it discusses the elements of urban internalspace adaptation, and it studies the functional system, skeletal system, physical system,supporting system and guiding system of the urban space adaptation and explores theadaptation mechanism of the elements of each space system. In Chapter6, it discusses the morphological features of urban space adaptation against disaster, and it finds outthe multiple groups feature of the adaptation between the southwest mountain urbanspace form and the environment; the organic decentralization and compactconcentration feature of the southwest mountain city; the feature of road traffic guidingthe development of space form in southwest mountain city; and the self-organizingfeature of southwest mountain urban space form. These features are the importantfactors which affect urban space adaptation to the disaster (in Chapter4-6of the paper).
     Thirdly, it analyzes the three aspects that affect urban space adaptation to thedisaster, the external environment, space and form of the city, and establishes acorrelation model between the external environment, space, structure of the city and theformation, development and perish of disaster (based on the space adaptation systemblack-box conceptual model of CAS). It also analyzes the changing rules of eachelement system of space adaptation conceptual model in the three stages of disasterformation-development-perish and puts forward the planning intervention strategies inthe three stages: intervention before the disaster, control in the disaster, andreconstruction after the disaster. Through the adjustment of the planning factors, ithopes the urban space can play the role of regulation and control against the disastersystem in different stages of the disaster so as to control the happening, reduce thedamage or accelerate the perish of the disaster, and improve the intervention capabilityof urban space against disasters in order to establish the urban space adaptation method.
     Fourthly, at last, based on the analysis of each elements and the inference functionof the model, it puts forward the ideal mode of southwest mountain urban spaceadaptation against disasters, that is, the trend of organization, intensification andecologicalization.
     The study of this paper finds out an entry point for disaster prevention andreduction in mountainous cities, and it also provides a reference for urban safetyconstruction in southwestern region.
引文
①李国平.中国城市及其政策课题.第68次中国改革国际论坛论文集.转引自中国改革论坛Chinareform.org.cn
    ①参见:李铁亿.边界效应与跨边界次区域经济合作研究[M].北京:中国金融出版社,2005:28
    ②参见:于显洋.组织社会学[M].北京:中国人民大学出版社,2001:163
    ③参见:李铁亿.边界效应与跨边界次区域经济合作研究[M].北京:中国金融出版社,2005:24
    ④参见:李铁亿.边界效应与跨边界次区域经济合作研究[M].北京:中国金融出版社,2005:21.
    ⑤参见:赵志模,郭依良.群落生态学原理方法[M].重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1990
    ①参见张明媛.城市承载能力及灾害综合风险评价研究[D].大连理工大学2008
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    ①参见云南省地方志编纂委员会编.云南省志﹒地理志(卷一)[M].昆明:云南人民出版社,1996
    ②参见贵州省地方志编纂委员会编.贵州省志﹒城乡建设志[M].北京:方志出版社,1998
    ①云南省地方志编纂委员会编.云南省志﹒地理志(卷一)[M].昆明:云南人民出版社,1996
    ②参见贵州省地方志编纂委员会编.贵州省志﹒城乡建设志[M].北京:方志出版社,1998
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    ①参见中国古籍《周礼.地官.载师》,大意讲郊区至城市外围地区,是一个相对城区的地里概念。早在西周时期就已有“邑外为郊,离城五十里为近郊,百里为远郊”和“以宅田、土田、贾田任近郊之地”,“以官田、牛田、赏田任远郊之地”的记载。
    ①参见邓波,洪绂曾,龙瑞军.区域生态承载力量化方法研究述评[J].甘肃农业大学学报,2003(3):281-289
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    ①参见《中国环境报》20001-5-11第四版
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    ②参见重庆市规划设计研究院.重庆城市总体规划(2005-2020)[Z].2006
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    ①参见四川攀枝花规划建筑设计有限公司.攀枝花市城市总体规划(2011-2030)[Z].2012
    ①参见资料中国城市规划设计研究院.成都市城市总体规划(2003-2020)[Z].2004
    ①吴东平.一种新的公交站点服务半径计算方法.J.城市公共交通.2006(3):19-25
    ①部分城市参考文章:李泽新,赵万民.长江三峡库区城市街道演变及其建设特点[J].重庆建筑大学学报.2008,(2):1-10
    ②中国古代城市中的网格模式表现为粗放规划的大网格道路与自发生长的小街巷的双重叠加特征。参见赵格.城市网格形态研究[D].天津大学,2008:15-19
    ①参见资料沈国舫.中国生态环境建设与水资源保护利用J.中国水土保持,2001(1):4-7
    ①参见同济大学,重庆建筑大学,武汉大学.城市园林绿地规划[M].北京:中国建筑工业出版社,1982
    ②参见李云燕.山地城市绿地防灾减灾功能初探[D].重庆大学,2007
    ①参见杨士弘.城市绿化树木的降温增湿效应研究[J].地理研究,1994(4):74-80
    ①参见苏幼坡,马亚杰,刘瑞兴.日本防灾公园的类型、作用与配置原则[J].世界地震工程.2004(4):27-29
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    ①参见李晓江.铭记:风雨彩虹大爱北川[J].城市规划,2011(S2):5-9
    ①参见李德华主编.城市规划原理(第三版)[M].中国建筑工业出版社,2001
    ①参见邹德慈.城市规划导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2002:25
    ①数据参见重庆市统计年鉴(2000-2011年)。
    ①F. S. Chapin&E. J. Kaiser.Urban Land Use Planning.3rded.43-44. University of Illinois Press,1979.转引自张兵.城市规划实效论M.北京:中国人民大学出版社,1998,50.
    ①黄光宇,黄耀志.山地城市结构形态类型及动态发展分析[A].黄光宇主编.山地城镇规划建设与环境生态[C].北京:科学出版社,1994:91-92.
    ①参见王锦思.中国自然灾害损失为何高于日本[N].日本新华侨报网:http://www.jnocnew.jp
    ②日本阪神·淡路大地震发生于1995年1月17日上午05时46分,持续20秒,是日本自1923年关东大地震以来人员伤亡最为惨重的一次震灾,也是现代历史上第一场袭击了日本人口密集城区的大地震。因为这次地震震中位于淡路岛北部(北纬34度36分、东京135度02分),M7.0级地震带分布于芦屋市、神户市、西宫市等带状地区,所以2月14日内阁会议正式定名为“阪神·淡路大地震”,简称“阪神大地震”。这场地震对神户、淡路、芦屋和西宫等城市及其周围城市造成了始料未及的损害。而且还造成断水、断电、断煤气、交通瘫痪、港口无法使用,火灾蔓延不止,许多人失去了最基本的生活条件,大量房屋倒塌、烧毁,人员伤亡惨重。对于神户,地震几乎使这个日本第六大都市完全失去了城市的机能。地震共计死亡6434人,43792人受伤,因房屋损毁而失去家园的有32万人,毁坏建筑物约10.8万幢,供水、供电、煤气设施和道路、铁路和港湾都遭到严重破坏。神户几乎全市的所有的电力和水力都是不可用的。天然气有80%受损,电话受损。污水处理,原来依靠7部设施,减少到6个,这其中还有两个能力受损。港口设施无法使用,到港口的道路交通不便。交通路线受到倒塌的高速公路、地面下沉、裂缝、倒塌建筑物的影响。日本列岛南北高速公路和铁路运输大动脉被切断。阪神高速公路遭受严重破坏,就连神户的具有先进技术的无人驾驶电车的专用道也遭到毁坏。地震几乎破坏了社会所有部门,妨碍了企业和公民的正常生活,同时公共设施和医院等也都受到了损失,而且由于地震不仅造成神户市的很多中小企业房屋被震毁,加之地震对其周边其他工业区和一些港口产生了影响,这对円本的整个经济都产生了很大的拖累。这次地震造成的经济损失约100000亿美元,相当于日本国内生产总值减少了2%。这次地震经济损失大、死伤人员多、建筑物破坏多,不仅是自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。参见朱偲.面向灾害防御的城镇安全性态研究[D].大连理工大学,2012:15‐16。
    ①(日)中濑勳,(日)狱山洋志撰文,李树华译.日本阪神、淡路大地震后城市绿地重建的思路与规划设计(理论和实例)[J].中国园林.2008,(9):22-29
    ①(日)齐藤庸平,沈悦.日本都市绿地防灾系统规划的思路[J].2007,(7):1-5
    ①发展密度分区规定了最高的容积率,受到各种条件限制,实际的容积率往往会低于规定的最高容积率。因此发展密度分区规定,可接受的容积率不应低于下一个较低密度分区的最高容积率。也就是说,每个发展密度分区的容积率可以在本区的最高容积率和下一层次密度分区的最高容积率之间进行浮动。香港密度分区制度包括如下基本原则:第一,建立住宅发展密度的分级架构,使有限的土地供应能够满足各类物业的市场需求;第二,保证住宅发展密度与现有的和规划的基础设施供给保持平衡,并在环境容量范围之内;第三,注重公共交通设施对于发展密度的影响,高密度的住宅发展应当尽可能位于地铁车站及主要公共交通交汇点的周边,以减低对于地面交通的压力和依赖程度;第四,为了塑造丰富的城市空间形态,需要规划不同密度的住宅发展;第五,为了避免对于湿地和郊野公园等自然保育区造成破坏,应当以低密度的住宅发展为主;第六,在不良地质状况以及周边有危害性设施的地区,应当控制发展密度。参见:唐子来,付磊.城市密度分区研究——以深圳经济特区为例[J].城市规划汇刊.2003(4):1-9
    ①王鹤.人密车多路窄的香港交通为什么如此顺畅[N].广州日报,2012.3月/16日/第002版
    ①上海同济城市规划设计研究院.《都江堰市城市总体规划2008‐2020》.2008
    ①参见朱炜.公共交通发展模式对城市形态的影响[J].华中建筑,2004(5):104-106
    ②有观点认为将城市空间形态最终归因于城市的功能、经济发展等因素的理论认知有忽略人和人类群体社会需要的弊端,本文所指城市形态所承载的功能不仅包括经济功能,还包括了政治、社会等综合需求,是这些需求的综合反映。参见奕峰,王忆云.城市空间形态成因机制解释的概念框架建构[J].城市规划,2008,(05):31-37
    ①参见张勇强.城市空间发展自组织与城市规划[M].南京:东南大学出版社,2006.
    ①参见贝塔朗菲.一般系统论一基础、发展、应用[M].秋同,袁嘉新译.北京:社会科学文献出版社,1987.25-32
    ②参见维纳.控制论[M].郝季仁译.北京:科学出版杜,1963
    ①中华人民共和国国务院.《破坏性地震应急条例》,1995
    ②参见:重庆大学城市规划与设计研究院.《长寿区城乡总体规划2011-2030》[Z],2011
    ①计算方式参见重庆大学城市规划与设计研究院.《长寿区城乡空间资源承载力及空间管制专题研究》,2011
    ①参见重庆大学城市规划与设计研究院.《长寿区城乡总体规划2011-2030》[Z],2011
    ②参见重庆大学城市规划与设计研究院.《长寿区城乡空间资源承载力及空间管制专题研究》,2011
    ①参见重庆大学城市规划与设计研究院.《长寿区城乡空间资源承载力及空间管制专题研究》,2011
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    ②北京大学城市与环境学院.都江堰灾后重建概念规划[Z].2008
    ①三心:城市级公共功能中心指沿着成灌发展走廊的三个城市级公共功能中心,由北向南为:位于建设路以内的古城旅游服务中心;位于彩虹大道以外依托规划成灌铁路都江堰站形成的综合交通枢纽中心;位于都江堰大道东端的行政中心。五片区:指按照自然水体(金马河)和生态廊道、主要道路划定的相对独立又有机联系的五大片区:老城片区、环城片区、聚源片区、玉堂片区、乡村休闲片区。参加:上海同济城市规划设计研究院,等.都江堰市灾后重建总体规划(2008‐2020年).2008
    ①中国城市规划与设计研究院.北川羌族自治县新县城灾后重建总体规划[Z].2008
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    ①参见黄光宇.山地城市学原理[M].中国建筑工业出版社.2006:城市化对于山地生态环境的冲击在于(1)在山地区域城市建设的人为活动中,如修路、房地产开发等,由于不顾自然地形的大填大挖,照搬平原城市做法,出现平原式景观,破坏了自然地貌的平衡和稳定。(2)城市化改变了地表水循环过程,加剧了对地表物质的冲刷、剥蚀,加速河湖淤积,加大了洪涝灾害的危害性。(3)城市化改变了自然生境条件,原来的自然生态网络系统被分割,破碎化,绿色空间被羁押,缩小,生物发展受到限制,生物多样性消失,使自然环境的缓冲能力减弱,造成生态环境的脆弱性。(4)城市本身由于人类活动强度过大,非持续的生产模式过渡强化,使人地矛盾进一步突出,资源承载力负荷过重。
    ①引自吴良镛.人居环境科学导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:103
    ②引自吴良镛.人居环境科学导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:103
    ①引自伊利尔.沙里宁著,顾启源译.城市:它的发展、衰败与未来[M].北京:中国建筑工业出版社,1986:14-15
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