福州市交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃提升策略構(gòu)建
——基于水系開發(fā)

鄭曉燕

(福州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 福建福州 350008)

0 引言

地震災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，開展城市綜合交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃編制工作是應(yīng)對(duì)城市地震災(zāi)害的重要途徑。學(xué)者們從多種角度對(duì)城市綜合交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃展開了研究：云美萍等指出交通系統(tǒng)可靠性分析需統(tǒng)籌考慮災(zāi)時(shí)交通系統(tǒng)狀態(tài)和交通需求，從城市形態(tài)、道路網(wǎng)功能劃分和結(jié)構(gòu)布局、災(zāi)時(shí)交通需求等多方面進(jìn)行綜合分析[1]。初建宇等人總結(jié)了城市地震避難疏散場(chǎng)所的規(guī)劃原則，要求與指標(biāo)，并提出了城市防災(zāi)公園“平災(zāi)結(jié)合”的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念[2]。陳麗梅從抗震防災(zāi)的角度提供量化、科學(xué)的避震疏散場(chǎng)所控制指標(biāo)[3]。張孝奎等根據(jù)福州市三面環(huán)山、一面向海的區(qū)位格局和規(guī)劃區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)的特點(diǎn)，提出了發(fā)揮不同交通方式特長(zhǎng)，充分挖掘福州水運(yùn)交通的交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃策略[4]。

福州市地處東南沿海長(zhǎng)樂-詔安地震斷裂帶北段，是我國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御地區(qū)，同時(shí)也是典型的水系發(fā)達(dá)型濱海城市，有著獨(dú)特的城市風(fēng)貌和特點(diǎn)。本文以福州市為例，闡述水系發(fā)達(dá)型濱海城市應(yīng)如何通過構(gòu)建獨(dú)立的水運(yùn)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水運(yùn)系統(tǒng)與道路系統(tǒng)的并聯(lián)，從而提高交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠度，以期為福州市以及同類型城市的今后交通系統(tǒng)的抗震防災(zāi)規(guī)劃提供參考。

1 福州市水系特點(diǎn)

福州市城區(qū)水系發(fā)達(dá)，水網(wǎng)密度高，水陸面積比大，城區(qū)水系與陸域交融，與海洋具有直接水力聯(lián)系，擁有一定長(zhǎng)度的海岸線，海上航運(yùn)交通與城市內(nèi)河航運(yùn)交通聯(lián)系密切，是典型的水系發(fā)達(dá)型濱海城市。其內(nèi)河系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1)內(nèi)河水系發(fā)達(dá)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，福州市中心城區(qū)共有內(nèi)河107條，總長(zhǎng)度約244km，內(nèi)河水域面積552hm2。其中，閩江北港有內(nèi)河67條，水域面積363.70hm2；南臺(tái)島40條，水域面積188hm2。根據(jù)河道特征，將城區(qū)主要河道分為白馬河水系、晉安河水系、磨洋河水系、光明港水系、新店片區(qū)水系、南臺(tái)島水系等六大水系，水系間相互連通利于形成網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。

圖1 福州中心城區(qū)內(nèi)河水系分布圖

(2)內(nèi)河航道成熟。福州市歷史悠久，從漢代至明代歷經(jīng)6次大規(guī)模擴(kuò)建，原城區(qū)外圍的護(hù)城壕溝，逐漸演化為城市內(nèi)河，從而形成了如今城區(qū)內(nèi)河網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)的城市空間格局。統(tǒng)計(jì)資料顯示，2011年，在福州市內(nèi)共有28條可以通航的內(nèi)河航道，通航里程約138km，水網(wǎng)平均密度3km/km2以上。

2 福州市交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃現(xiàn)狀

福州市城市抗震防災(zāi)專項(xiàng)規(guī)劃(2010～2020)中關(guān)于交通系統(tǒng)的抗震防災(zāi)策略如下：

(1)利用福州長(zhǎng)樂機(jī)場(chǎng)建立規(guī)劃區(qū)震后救援快速通道。

(2)利用水運(yùn)交通建立規(guī)劃區(qū)震后“最可靠”交通通道。水運(yùn)是受地震影響相對(duì)較小的交通方式。福州市水運(yùn)交通資源豐富，震后應(yīng)充分利用。

(3)利用高速公路建立震后對(duì)外交通主體。

(4)利用道路的不同防災(zāi)功能，建立規(guī)劃區(qū)震后交通骨架。

(5)對(duì)城市進(jìn)行合理布局，盡量減少震后不必要的交通流量。結(jié)合福州市特點(diǎn)，研究制定震后中心城區(qū)-南臺(tái)島-閩侯三部分的渡江交通方案，并予以硬件和物資上保證，以分流震后的人流和物流。

該規(guī)劃已認(rèn)識(shí)到福州水系對(duì)于福州市交通系統(tǒng)的重要性，但僅在渡江交通方案考慮，及以閩江及烏龍江作為水上救災(zāi)干道(圖2)，將海運(yùn)向城市中心進(jìn)行了一定程度的延伸，其本質(zhì)上仍是將水運(yùn)作為市域交通的一種方式，與空運(yùn)、鐵路、公路一樣，是中心城區(qū)道路系統(tǒng)與外部聯(lián)系的一種方式。

3 福州市交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃提升策略研究

由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連通可靠度基本原理可知，對(duì)于串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)之間的結(jié)構(gòu)單元首尾串接而形成簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中任何一個(gè)結(jié)構(gòu)單元發(fā)生損壞，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將受到巨大影響。而對(duì)于并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間的結(jié)構(gòu)單元相互獨(dú)立，當(dāng)其中一個(gè)結(jié)構(gòu)單元發(fā)生損壞時(shí)，人們?nèi)钥蛇x擇替代性的方式，不會(huì)影響到其他構(gòu)成單元的正常功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有的單元受到損壞時(shí)，該系統(tǒng)將遭受巨大影響，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生癱瘓。并聯(lián)模型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連通可靠度Px可按式(1)計(jì)算：

(1)

式中：Px——并聯(lián)系統(tǒng)連通的可靠度，Pi——結(jié)構(gòu)單元i的連通可靠性，n——網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目。

基于前文網(wǎng)絡(luò)連通可靠度原理，本文對(duì)于福州市交通系統(tǒng)抗震防災(zāi)規(guī)劃提出以下提升策略：

一是結(jié)合福州市水系的特點(diǎn)，深入挖掘中心城區(qū)水系在震后救災(zāi)疏散體系中的作用，對(duì)中心城區(qū)水系的航運(yùn)能力進(jìn)行分析，構(gòu)建可滿足震后救災(zāi)疏散功能的城市水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)應(yīng)能夠獨(dú)立于道路系統(tǒng)形成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，在震后救災(zāi)疏散時(shí)可獨(dú)立形成外部與中心城區(qū)全范圍的有效聯(lián)系，即水運(yùn)航道的密度和均布性應(yīng)符合要求。

二是并聯(lián)城市水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與城市道路網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。這種并聯(lián)應(yīng)是空間上的有機(jī)聯(lián)系。因此，兩個(gè)子系統(tǒng)之間可靠的連接單元的規(guī)劃設(shè)置尤為重要。

4 構(gòu)建震后救災(zāi)水運(yùn)航道系統(tǒng)

為保證水運(yùn)在抗震防災(zāi)時(shí)發(fā)揮救援疏散作用，港口航道、進(jìn)港航道和碼頭應(yīng)在低水位時(shí)保證一定的寬度和深度。航道寬度、航道上空架設(shè)的橋梁應(yīng)能夠保證船只順利通行。根據(jù)適航條件，結(jié)合城市功能布局，系統(tǒng)進(jìn)行航道、港口布局規(guī)劃，根據(jù)通航能力對(duì)航道等級(jí)進(jìn)行劃分，優(yōu)化港口碼頭布局。

根據(jù)現(xiàn)狀福州市內(nèi)河航道分布情況，規(guī)劃設(shè)置各等級(jí)震后救災(zāi)疏散內(nèi)河航道14條。根據(jù)河流的深度和通航能力，將閩江、烏龍江規(guī)劃為救災(zāi)主航道，其中閩江、烏龍江具備通航500t(四級(jí))以上船舶能力，現(xiàn)狀主要通行游船、貨船；將晉安河、白馬河、大樟溪規(guī)劃為救災(zāi)次航道，具備建設(shè)七級(jí)以上通航能力，平時(shí)可用于垃圾運(yùn)輸；其他河道作為救災(zāi)支線航道，具備沖鋒舟通航能力。主要規(guī)劃河道情況如表1所示。

表1 主要規(guī)劃河道

根據(jù)用地條件，結(jié)合現(xiàn)狀港口碼頭分布情況，在救災(zāi)主航道及次航道規(guī)劃布置各類抗震防災(zāi)港口碼頭。規(guī)劃抗震救災(zāi)河道及碼頭的分布如圖3所示。

圖3 福州市抗震防災(zāi)水運(yùn)航道系統(tǒng)規(guī)劃布置圖

5 連接單元的規(guī)劃設(shè)置

5.1 連接單元的選擇原則及規(guī)劃布置

連接單元是實(shí)現(xiàn)城市水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與城市道路網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)并聯(lián)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)水、陸交通方式的轉(zhuǎn)換。因此，連接單元的選擇，一方面要求靠近震后人員和物資的集散地，另一方面要求具備水陸轉(zhuǎn)換的交通條件。

基于以上兩點(diǎn)要求，本研究認(rèn)為，連接節(jié)點(diǎn)單元的選擇應(yīng)考慮成熟的港口碼頭以及與水系連接緊密的避震疏散點(diǎn)——臨河的避震疏散點(diǎn)，或與碼頭有可靠疏散通道連接的其他市內(nèi)避震疏散點(diǎn)。對(duì)于水系發(fā)達(dá)型濱海城市，臨河的公園避震疏散點(diǎn)可作為連接道路子系統(tǒng)和水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的最佳連接單元。

連接單元的分布應(yīng)結(jié)合中心城區(qū)的陸域合理分布，實(shí)現(xiàn)水運(yùn)航道系統(tǒng)與道路系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系。由圖3可見，福州市規(guī)劃港口碼頭主要布置在主航道和次航道上，為增強(qiáng)支線航道與陸域的連接，另規(guī)劃臨河公園連接單元46處(表2)，具體分布如圖4所示。

5.2 連接單元設(shè)計(jì)示范

選取福州市光明港公園作為示范案例進(jìn)行連接單元分析。

光明港在晉安河下游，目前兩岸分布眾多居民小區(qū)，河道兩岸基本建成綠地公園。該示范段自西向東長(zhǎng)約820m，平均寬度約90m～110m，現(xiàn)狀分布有日出東方小學(xué)(運(yùn)動(dòng)場(chǎng))、連村龍舟協(xié)會(huì)等構(gòu)筑物，在連村龍舟協(xié)會(huì)段河道分布龍舟?？奎c(diǎn)，東側(cè)有廣場(chǎng)，現(xiàn)狀基本情況如圖5所示。

表2 擬設(shè)置連接單元的臨河公園一覽表

圖4 臨河公園連接單元規(guī)劃布置圖

圖5 光明港公園連接單元交通分析圖

作為連接單元，震后周邊居民可通過連江路、遠(yuǎn)洋路等疏散通道快速疏散到該避震疏散點(diǎn)，同時(shí)依托日出東方小學(xué)作為主要的人員和物資集散場(chǎng)所，龍舟?？奎c(diǎn)可迅速改造為救災(zāi)船舶?？看a頭，必要時(shí)友聲激情廣場(chǎng)可以作為直升機(jī)停機(jī)坪，如此可作為一個(gè)水陸空并聯(lián)的綜合連接單元如圖6所示。

圖6 光明港公園連接單元交通分析圖

6 結(jié)語

本文對(duì)福州這一水系發(fā)達(dá)型濱海城市抗震防災(zāi)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠度原理提出了通過進(jìn)一步挖掘福州市水系潛力來提高福州市交通系統(tǒng)抗震救災(zāi)可靠性的抗震防災(zāi)規(guī)劃提升策略，該策略包含以下要點(diǎn)：

(1)所構(gòu)建的城市水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)應(yīng)能夠獨(dú)立于道路系統(tǒng)形成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，在城市平面內(nèi)具有較好的密度和均布性，在震后救災(zāi)疏散時(shí)可獨(dú)立形成外部與中心城區(qū)全范圍的有效聯(lián)系。

(2)水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與原有城市道路路網(wǎng)子系統(tǒng)的并聯(lián)應(yīng)是空間上的有機(jī)聯(lián)系。并聯(lián)連接節(jié)點(diǎn)單元的選擇，應(yīng)考慮成熟的港口碼頭、與水系連接緊密的避震疏散點(diǎn)——臨河的避震疏散點(diǎn)，或與碼頭有可靠疏散通道連接的其他市內(nèi)避震疏散點(diǎn)。其中，臨河的公園避震疏散點(diǎn)，可作為連接道路子系統(tǒng)和水運(yùn)航道網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的最佳連接單元。