近幾十年來,全球氣候正經(jīng)歷著以顯著變暖為主要特征的變化。極端災害事件的發(fā)生伴隨著全球城市化程度的日趨增加,使得全球城市的災難風險存在高度的復雜性和全球聯(lián)動的特點,嚴重影響了實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的進展。譬如,2011年日本大地震、泰國洪水,2012年美國的桑迪颶風等,這些災難對其附近地區(qū)如東京、曼谷、紐約等核心城市造成巨大的人身和財產(chǎn)損失,對世界經(jīng)濟、國際貿(mào)易、全球產(chǎn)業(yè)鏈也產(chǎn)生重大影響。
2015年3月召開的聯(lián)合國減輕災害風險世界大會(WCDRR)仙臺會議指出:在過去十年中,災害造成70多萬人喪生,140多萬人受傷和大約2300多萬人無家可歸,有超過15億人在各方面受到災害的影響,經(jīng)濟損失總額超過1.3萬億美元。《2015-2030年仙臺減少災害風險框架決議》指出:至關重要的當務之急是要預測、規(guī)劃和減少災害風險,以便更有效地保護個人、社區(qū)和國家及其生計、健康、文化遺產(chǎn)、社會經(jīng)濟資產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng),從而增強其抗災能力[1]。
因此,如何通過科技、經(jīng)濟、政治、社會等管理手段,提高城市的有效風險管控,降低城市潛在的系統(tǒng)性風險,增加城市的災害恢復能力,盡最大可能地保護城市的發(fā)展成果和機遇,是所有城市管理者面臨的重大挑戰(zhàn)。
本文在闡述災害損失閾值的基礎上,結合發(fā)達國家城市抗御災害的經(jīng)驗及教訓,從災害損失閾值的應用角度,探討提高城市抗御災害潛在風險和增加城市的災害恢復能力。
一、災害損失閾值的定義、意義與應用研究探索
災害損失閾值是指為維持承災體自身功能狀態(tài)對致災因子所能夠承受的最大災損率的程度。它從承災體的內(nèi)在特征(如暴露程度、脆弱性、防災抗災能力等方面)和所在區(qū)域的外在條件(如未來災害可能達到的強度與頻度),揭示災害損害程度發(fā)生的臨界值(如圖1所示)。
在此有必要明確指出:災害損失閾值是隨社會進步與發(fā)展的動態(tài)函數(shù),同時亦是受到災害及災害鏈沖擊頻率的動態(tài)函數(shù)。以圖中房屋為例,倘若隨著社會的發(fā)展,圖中房屋的建筑結構由木質(zhì)框架發(fā)展為磚混結構,其災害損失閾值將呈現(xiàn)很大的改變。倘若圖中房屋在颶風中部分受損,本來僅位于F0-F1區(qū)間的損毀,其后因為颶風導致的電路短路引發(fā)火災,造成F2-F5級別的房屋損毀,其災害損失閾值亦同樣可以呈現(xiàn)很大變化。災害損失閾值的研究結果有助于進一步完善災害損失評估指標體系建設,而且有可能成為科學研究中對于災害的預防、損失的量級及其災害評估的關鍵指標[2]。
災害損失閾值的重要意義之一就是將某一特定地區(qū)固有社會形態(tài)原本對于各種各樣災害的抵御能力進行整合,從而可以從“整體思維”的角度,從承災體的內(nèi)在特征(如暴露程度、脆弱性、防災抗災能力等方面)和所在區(qū)域的外在條件(譬如未來災害可能達到的強度與頻度)揭示災害損害發(fā)生的臨界值。
現(xiàn)實生活中,某一地區(qū)對于某一災害種類的抵御能力,也就是對于某一災害種類在某一種強度條件下的損害程度,實際上是一個加權平均的統(tǒng)計數(shù)值。譬如地震災害中對于特定地區(qū)的民居建筑物的損害程度,雖然都是處在同一地震加速度的場作用下,由于民居建筑物的自身特征(如結構、建造年代、材料、層高等)導致的暴露程度、脆弱性、防災抗災能力等方面的差異,與所處地理位置、地形地貌和地質(zhì)條件的差異,就可以反映出截然不同的災害損失程度。
災害損失閾值研究成果的應用,可以在自然災害損失評估領域?qū)挿赫归_,在社會科學管理方面也具有寬泛的應用前景。如城市的緊急狀態(tài)下的應急管理,就是通過一系列有效管理行為來預防和處理突發(fā)公共事件,以使公共組織及其成員擺脫危機狀態(tài)的行為過程。其宗旨是通過提高政府應對突發(fā)危機事件的預警能力和救治能力,及時有效地處理危機,迅速恢復社會穩(wěn)定,將突發(fā)危機事件帶來的危害與損失盡量降低到最小程度。應急管理的關鍵問題是確定危機事件觸發(fā)和啟動應急管理的時點。災害損失閾值在社會管理方面的應用,可以預先或者及時給出其所對應區(qū)域的危機態(tài)勢失穩(wěn)的臨界值,即啟動應急管理預案的時點與等級。
越來越多的災害案例告誡人類,面對災害,城市公共安全的有效管理不容回避,城市的歷史就是一部防御災害的歷史。僅就目前的科學技術和經(jīng)濟發(fā)展水平而言,我們可能無法準確、全部預測或防止突發(fā)事件的發(fā)生,但絕對可以借助災害損失閾值的應用,預先判斷城市可能遭遇到的災害種類及其強度,明確在各種災害面前城市的脆弱性和暴露程度,正確評估城市各個社區(qū)作為獨立的承災體在災后的恢復能力,給出該城市在現(xiàn)有條件下應對各級各類災害事件的災害損失閾值。結合全球氣候變暖、極端災害事件強度增加以及城市化發(fā)展對于當?shù)鼐植凯h(huán)境條件的改變,計算出城市在可預期的未來能夠容忍各級各類災害事件災害損失閾值,通過調(diào)整使城市整體的災害損失閾值得以充分滿足對于未來各種災害的風險容忍,即達到了提高城市自身的應對能力,使得城市管理者能夠及時得當?shù)販p少突發(fā)事件向惡性危機轉(zhuǎn)化的可能性。
二、發(fā)達國家城市管理的經(jīng)驗及教訓淺析
以日本的地震災害應對為例。日本是一個多地震的國家,地球上每年有20%的地震都發(fā)生在日本。使得日本政府徹底改變危機意識,不斷總結和完善防災減災機制的經(jīng)驗教訓是發(fā)生在1923年9月1日關東地區(qū)的7.9級強烈地震。該地震災區(qū)包括東京、神奈川、千葉、靜岡、山梨等地。地震后引發(fā)大火,燃燒達三天三夜。東京燒失面積約38.3平方公里,85%的房屋毀于一旦,橫濱燒失面積約9.5平方公里,96%的房屋被夷為平地。地震又引發(fā)海嘯,最大浪高超過12米,海嘯卷走、沖毀868所房屋。整個關東受災地區(qū),14.3萬人喪生,20多萬人負傷,財產(chǎn)損失高達300億美元,200多萬人無家可歸。人口稠密的東京地區(qū)受災最重,死亡人數(shù)也最多,達到7.1萬人,其中大火燒死5.6萬多人,海嘯吞沒了1萬多人,房屋倒塌壓死了3000多人。地震后還導致霍亂流行。為此,東京都政府曾下令戒嚴,禁止人們進入這座城市,防止瘟疫流行。
關東大震災對日本的防災減災工作產(chǎn)生了深遠的影響。在以后的復興計劃和城市建設中,日本特別注意改善地震災害的暴露程度和城市脆弱性建設,以提高城市的災后恢復能力。其中尤為突出的是城市避難場所的設置、河川公園防火帶的建設、各社區(qū)防災據(jù)點的規(guī)劃等,并且逐步形成了比較健全和完善的法制體系。特別值得一提的是,1961年日本頒布《災害對策基本法》,從防災基礎設施的建立、水土保護工程、防災教育和防災訓練等方面,對災害的預防作了詳細的規(guī)定。并將關東大地震發(fā)生的9月1日定為全國“防災日”,“防災日”所在的一周定為“防災周”。每年在“防災周”舉行全國范圍的大規(guī)模綜合防災演練,以普及防災知識和提高全民防災意識,提升全社會的災后恢復能力。
但是日本也還是走了彎路。關東大地震后,為了不使悲劇重演,在東京的復興計劃中提出了把東京建成不燃化城市的構想。后因為經(jīng)濟條件,特別是侵華戰(zhàn)爭等原因,沒有完全實施。在第二次世界大戰(zhàn)末期,美國對東京進行大轟炸時,東京再次遭受大火席卷,災情超過了關東大地震。戰(zhàn)后重建中,東京曾成立城市不燃化委員會,國會也通過了城市不燃化決議。但時至今日,東京市中心周圍木造建筑仍然廣泛存在,為當今東京城市防災減損管理埋下火燒連營的災害隱患。
歷史再次重演。1995年1月17日清晨5點46分,在位于日本關西的兵庫縣淡路島發(fā)生了7.3級地震,震源深度20公里,該次地震的主要受災城市為大阪和神戶,故被稱為阪神地震。這是一次典型的城市直下型地震。這次地震對于神戶市造成了極為嚴重的震害。據(jù)資料反映,地震災區(qū)共死亡6500余人(其中4000余人系被砸死和窒息致死,占死亡人數(shù)的90%以上),受傷約2.7萬人,無家可歸的災民近30萬人,毀壞建筑物約10.8萬幢;水電煤氣、公路、鐵路和港灣都遭到嚴重破壞。據(jù)日本官方公布,這次地震造成的經(jīng)濟損失約1000億美元,總損失達國民生產(chǎn)總值的1%~1.5%。
這次地震死傷人員、建筑物破壞程度和經(jīng)濟損失之大,是日本關東大地震之后72年來最嚴重的一次,也是日本戰(zhàn)后50年來所遭遇的最大一場災難。究其原因,首先是當時日本學者普遍認為大阪與神戶所在的關西一帶不可能有大地震發(fā)生,使該地區(qū)的抗震設防工作滯后于城市建設,導致該地區(qū)缺乏足夠的防范措施和救災系統(tǒng)。其次是政府部門沒有制訂相應的救災方案,城市大都建設在山坡、斜坡和人工填海造地上,經(jīng)過強震,地基發(fā)生形變。城市抗震設防較差,使房屋(大都是80年代以前的建筑)、交通設施及生命線工程大量被毀壞,并引起火災等次生災害。特別是神戶周圍有相當多交通要道都通過隧道或高架橋,在地震時隧道受損嚴重、高架橋倒塌、高速公路阻斷、影響了搜救速度。三是關西地區(qū)的消防能力差,神戶市中更因木造房屋密集、地震造成自來水和煤氣管道破損、煤氣外泄引起快速的連鎖性大火,如神戶長田區(qū),消防用水如杯水車薪,全部的木造房屋都付之一炬。如此不堪的脆弱性和廣泛的暴露程度,以及低效率的災害應對與恢復能力,使得阪神地區(qū)抗御地震災害風險災害損失的閾值極低。即使阪神地震所釋放的能量僅僅占關東大地震的大約五分之一(地震震級的能量換算為對數(shù)關系),但是造成的人員傷亡與財產(chǎn)損失并沒有明顯的減少[3]。
阪神大地震對受災地區(qū)的經(jīng)濟影響是巨大的。1995年2月,神戶各大型零售店的銷售額跌落至上一年同月的18.6%,震災兩年后的1997年3月,隨著主要百貨店的全面恢復,銷售額才逐漸回升,但與全國的百貨店相比,1998年3月仍虧損14%。
阪神大地震在日本地震史上具有重要的意義,它直接引起了日本政府和學術團體及工商業(yè)界對于地震科學、都市建筑、交通防范的重視。地震災害,尤其是大震災害,是一種綜合性災害。除了引起房倒屋塌,人員傷亡外,還可能引發(fā)火災、水災、瘟疫、生命線工程破壞、城市功能癱瘓、人為恐慌以至社會動亂等等。而且這種災害往往具有多發(fā)性、多樣性、同時性和誘發(fā)性。制定城市地震災害對策,必須考慮震前預防、震時緊急處置、震后救治和震后恢復重建等方面。在城市管理中盡可能減少對于災害風險隱患的暴露程度和脆弱性,提高城市特別是市民與社區(qū)的災后恢復能力建設。
兵庫縣把阪神大震災復興工作作為奮斗目標,以建立人與自然、人與人、人與社會協(xié)調(diào)共存的社會為基本理念,制訂了“兵庫鳳凰計劃”。該計劃的完成期限為大震災后的第10個年頭,即2005年。將震災后的10年作為一個階段,實施重建家園、創(chuàng)建嶄新市民生活的對策,其意義和目的就是要提高整個社會的災害損失閾值。要從直接襲擊現(xiàn)代都市的巨大災害中得以恢復,不僅在日本,就是在全世界,這也是史無前例的較量。
然而不幸的是,巨大的地震災害再次在日本發(fā)生。2011年3月11日,日本當?shù)貢r間14時46分,日本東北部西太平洋國際海域發(fā)生里氏9.0級地震,震中位于北緯38.1度,東經(jīng)142.6度,震源深度約10公里,屬淺源地震。地震引發(fā)的海嘯最高達到24米,影響到太平洋沿岸的大部分地區(qū)。造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失(截止到2012年1月12日,死亡15844人,失蹤3450人)。許多工廠和企業(yè)被迫停工。地震造成日本福島第一核電站的1號、3號、2號、4號機組分別發(fā)生爆炸,事故導致高濃度放射性廢水進入地表水、地下水和海水,居民飲用水及附近海水被監(jiān)測到放射性碘和放射性銫的存在,造成了嚴重的核泄漏事故和水資源安全危害。
福島核電站爆炸是繼前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故后歷史上最嚴重的核災害事故。應急機制和對策措施的失效,以及疏于防范與管理不善是此次核事故的主要原因。
本次地震的強度為里氏9級,核電站的設計抗震級別為8.2級,地震對核電站的沖擊力是核電站設計承受力的5倍 (里氏震級為對數(shù)關系)。當核電站受到9級地震沖擊時,核反應堆自動關閉,冷卻泵需要的電力也隨之切斷。第一個應急預案即柴油發(fā)電機組供電自動啟動,為冷卻泵運行提供所需電力,因此在地震發(fā)生后的1小時內(nèi)一切情況是平穩(wěn)的;此后發(fā)生的海嘯將所有的應急柴油發(fā)電機組摧毀。第二個應急預案為啟用蓄電池供電,該預案為事故后8小時內(nèi)壓力容器的冷卻提供電源;但是蓄電池電量很快消耗殆盡。第三個應急預案是用卡車運來移動式柴油機以補償作為應急電源,但是柴油發(fā)電機的接口和核電站的接口不兼容,結果導致核電站的堆芯冷卻暫時停止;為防止壓力容器超壓爆炸,第四個應急預案——“冷卻失效”緊急預案啟動,壓力容器開始卸壓。但是為時已晚,此時燃料包殼已經(jīng)有所損壞,核泄漏事故發(fā)生,雨雪交加的天氣使得放射性物質(zhì)進入水體,水體中監(jiān)測到了放射性碘和銫;此時壓力容器內(nèi)的溫度約為550℃,堆芯已經(jīng)裸露并產(chǎn)生大量氫氣,含有氫氣的蒸汽通過卸壓水箱的簡單降溫和過濾就被排放到廠房大氣中。3月12日下午3點左右,核電站反應堆廠房發(fā)生氫氣爆炸,廠房頂蓋被完全摧毀,只剩下鋼結構[4]。
可見,日本福島核電站在設計、運行過程中制定了一系列的應急預案和對策措施,配備有事故條件下的應急設施,但是這些預案在本次事故中逐一失效,設施逐一停止工作。加之福島第一核電站1號機組因超期服役,設備嚴重老化,事故發(fā)生初期及整個過程的處理手法顯得滯后而保守,造成事故不斷升級,最終導致了核泄露事故和水資源污染的發(fā)生。
這一事故使核電安全性問題在全世界范圍內(nèi)引發(fā)極大的關注,給核電發(fā)展敲響了警鐘,世界各國紛紛調(diào)整核電政策。日本關閉了所有的核電站,時過四年,最近剛有兩座核電站重新啟動。德國、意大利、瑞士等國家宣布放棄發(fā)展核電。包括美國、英國、俄羅斯在內(nèi)的更多國家并沒有放棄核電的發(fā)展。印度、韓國、印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞等國紛紛規(guī)劃自己的核電項目。目前中國是全球在建核電規(guī)模最大的國家。福島核事故之后,中國暫停了國內(nèi)核電項目的審批,并展開了一系列核電安全檢查。有調(diào)查結果顯示:倘若核電站安全問題不能得到徹底解決,即核電站的災害損失閾值不能到達充分的接受程度,由于當?shù)鼐用竦姆磳?,核電建設在全球范圍內(nèi)可能陷入一個低谷。
三、結語
各種各樣的災害發(fā)生及其造成的生命與財產(chǎn)損失,是人類社會的共同敵人。盡管災害損失評估的指標體系和經(jīng)濟影響研究在全世界范圍內(nèi)都開展得較晚,但只要立足實際,堅持探索,勇于創(chuàng)新,堅持正確的理論觀點和分析方法,通過對各種災害的經(jīng)濟損失及其影響、恢復與預防等問題的研究,其成果能夠為防災減災戰(zhàn)略與政策的制定提供重要依據(jù)和可操作的步驟。本文將災害損失閾值概念探索性地應用于城市科學管理的研究領域,有助于健全公共安全體系,對于揭示、分析和制定城市管理研究中災害預防、災害損失防御和防災防損對策諸方面,具有廣泛而深遠的理論和現(xiàn)實指導意義。
參考文獻:
[1]United Nations World Conference on Disaster Risk Reduction:The Frame Work.18 March 2015,Sendai,Japan.
[2]趙阿興.災害損失閾值的定義及其意義與應用研究[J].自然災害學報,2014,23(6): 13-18.
[3]滕五曉.阪神大地震啟示錄[N].中國國土資源報,5版,2008.5.14.
[4]日本東北部9.0級大地震專題報道[EB/OL].2011-03-11.http://news.Ifeng.com/world/special/ribendizhen/.
(責任編輯:趙靜)