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走进地下空间:未来城市——韧性城市

发布时间:2024-01-16

走进地下空间:未来城市——韧性城市


以下文章来源于隧道及地下工程大讲堂 ,作者冯环


韧性城市是指城市系统及其各类子系统在扰动来临前具有一定预警和预防能力,在遭受扰动时可以维持或迅速恢复其功能,并通过适应来更好地应对未来不确定性的能力。随着中国城市的飞速发展,城市人口快速增长,各种城市突发灾害事件频发,对城市的基础设施、资源利用和可持续发展带来巨大的威胁和挑战。城市地下空间作为城市空间的重要部分,是城市系统中宝贵的空间资源,也为城市的韧性发展提供支持和保障。本文阐述了城市韧性的内在含义与建设理念,以及地下空间对城市韧性可能造成的影响与潜在挑战,从助力城市可持续发展的角度提供多层面的思考与借鉴。


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韧性概念


世界各地都有像新奥尔良这样的地方,需采取新的方法,才能应对“未来气候将变得不同于今日”甚至可能变得更不稳定的现实趋势。我们需在所有层面上(地方、区域和全球)都打造更强的韧性,以此来应对在我们撰写本书时业已出现的气候变化。


布隆贝格和普博(Bloomberg and Pope,2017 年)在其书中写到新奥尔良市以及于2005年袭击该市的飓风“卡特里娜”(Hurricane Katrina),并将此作为案例来说明城市韧性需进一步增强。

而我们也想抒发相同的心声。在撰写本书的时候,我们也注意到了自然和人为灾害给城市带来的挑战。“韧性”仅就其定义而言,并无争议,它指的是城市地区受到反常事件侵袭后,在社会和经济层面的恢复能力和极限。“韧性”概念的出现与下面这一现象有关,即我们这个星球上有越来越多的人正生活在人口密度较大的区域。相比以往,如今每时每刻都有更多的人受到当地反常事件的威胁,无论那是风暴、百年不遇的降雨,还是久久不退的热浪。

在“全球 100 个韧性城市”选拔活动中,对于韧性城市所面临和需应对的挑战,洛克菲勒基金会又做了更进一步的界定。网络攻击的威胁正日益变得切实可感,恐将严重扰乱城市生活。鉴于此,洛克菲勒基金会(2017年)采取了一种更加全面宽泛的角度来看待韧性问题,而不是将韧性仅仅定义为对自然灾害的响应:


我们生活在一个变动和波动都日益显著的世界中,技术和越发强大的互联互通加速了世界变化,改变了人们的生活方式。而韧性则是个人、群体以及体制机制在压力和冲击面前生存、适应与成长的能力,有时甚至指在环境所迫下进行变革的能力。打造韧性就是要使个人、群体和体制机制做好更充分准备,以抵御自然和人为的灾难事件,并使之得以更快地从冲击与压力中反弹恢复,呈现出更强大的面貌。


城市韧性也是联合国国际减灾战略署(UNISDR)所管理的各种目标的核心内容,UNISDR 将参照《仙台减灾框架》(Sendai Framework)负责实施构建城市韧性这项任务。UNISDR 与各城市和非政府组织展开合作,大力推行了名为“建设具有抗灾能力的城市:我们的城市正在做好准备”的主题运动。在最近出版的供地方政府领导人参阅的相关手册中,UNISDR 将“追求具有韧性的城市开发和设计”定为了城市韧性的基本要素之一(UNISDR,2012 年)。其理由如下:


以风险指引型城市规划为基础,寻求具有韧性的城市开发,这对缩减当前灾害风险并预防未来灾害风险而言至关重要。参与型城市规划过程以及对弱势群体的关注,不仅将降低相关风险,促进城市规划的实施,还将有助于实现城市各个社区的公平和可持续发展。


我们认为,从城市韧性这个角度来看,地下空间将扮演两方面角色,需予以关注。一方面,地下空间是一种潜在的应激源(stressor),即在地表之下活跃着各种作用过程,随时间推移,这些作用过程将对城市(或城市的某些部分)造成威胁。而更深入了解当地地质情况,将有助于识别这些作用过程,并获得抵制这些作用过程的可能性,或者至少也能在这些作用过程影响城市时,帮助城市做好应对准备。另一方面,地下空间又是一种资产(asset)。利用地下空间可帮助缓解城市所承受的部分压力,并在灾难事件发生后于城市韧性上发挥作用。这一方面将在后文中做更深入探讨。

城市韧性作为一种概念,带给了人们以下有益的认识:人们生活和工作在人口密集的城市地区,将容易受到越来越多难以控制的有害事件的影响,而为这些事件做好应对准备,努力消解最坏影响,则是我们能够办到的。比如,可以是以下这种简单的做法,即更新当地建造规范,在规范中反映对地表建筑有影响的各种风况变化。而应对城市热岛效应,则可能需要更深远的应对战略,此类战略将影响城市规划以及城市边界内的用地方式。

正是从这一点出发,我们有必要充分认识之前所讨论过的城市复杂性,以及“城市地下空间属于城市复杂性构成部分”这一基本事实。尽管在某些情况下,城市复杂性可能会促使城市所面临的各种威胁的生成,但更多时候,它也可以成为城市抗灾解决方案的一部分,或救灾管理的一个要素。

布朗(Brown,2014年)将我们引向了基础设施的后工业范式,这种范式能够帮助我们找到打造城市韧性的解决方案。


工业时代基础设施的遗产,是一种独立、单一用途的“资产”,具有“无报偿”或单向流动特征,而后工业解决方案则是以自然生态系统特有的多功能、闭环交换为基础,建成的基础设施系统应是多用途、相互关联的,且最好还具有协同性。


谈到创建未来城市,即对市民而言具有韧性的城市,我们需根据布朗所称的“后工业范式的第一原则”来寻找解决方案。我们应研究多用途、相互关联、协同协作的基础设施系统。而基于城市韧性的需要,考虑地表与地下开发的整合,也就是在朝着上述目标努力了。这定将为解决我们城市所面临的难题做出宝贵贡献。


2

威胁性的地下空间


随着时间的推移,地下空间可能会成为城市负担,其最广为人知且影响最大的威胁是地震。地震本属自然现象,人类干预可能会引发人为地震,就像天然气开采案例那样。而旧矿坑道或矿井的坍塌,则会形成陷坑,进而造成地表沉降。新建地铁线路的地下工程也会造成破坏,日本福冈的某一繁忙路口就出现过这种情况。那里的陷坑对交通造成了很大扰乱,不过好在一周内路口就修复了[卡茨(Katz),2016年]。如果陷坑导致了建筑物的倒塌,那就是更为严重的事故了。

谈及地下空间可能成为城市负担这一问题,我们所面临的最大挑战是,往往没有可用的数据来评测地下空间是否存在威胁。地表以下的自然作用过程与地上生活有着不同的时间尺度。

棕地污染可能需要很多年的时间才能波及地下水。然而,一旦波及了地下水,水污染的可能性以及污染对饮用水水源的影响都会十分巨大。随着城市越来越依赖于地下空间提供的生态系统服务,保护这些服务所需的相关意识也应日益深化提高。

正如我们所主张的那样,将地下空间纳入城市规划,可解决城市规划的部分问题。不过,也恰恰是过去那些从未予以记录的人为干预引起了人们的担忧。关于城市地下人类活动的历史资料必须认真对待,进行彻底的调查研究,以确定这些活动是否在将来会对城市造成威胁。

韧性城市应能从所面对的各种压力中反弹恢复过来。如要预防这些压力的发生或为之做好应对准备,就需广泛全面地了解城市地质、人为干预以及现存地下结构情况。只有先将这些信息绘制成图,并整理成一种城市地下空间模型,才能对潜在威胁展开分析。

对于城市为何需要考虑其地下空间,并在城市规划中运用地下空间知识,城市韧性是另一个论证角度。荷兰的地下人类活动曾意外诱发过极具破坏性的地震,由此观之,人类干预从长远来看可能会产生不可预见的影响。不过,从能源目的出发关注地下空间利用,这也需考虑。在承认地下空间于地热应用及含水层热能储存计划等方面的巨大潜力的同时,我们要坚信我们现在所认为的绿色能源不会在未来导致隐性棕地的产生。正如前文所指出的,由于地下空间需在开发与保护之间取得平衡,这种平衡在某些情况下对城市韧性而言就将是至关重要的了。



本文节选自《走进地下空间——规划和创造城市》(汉·阿德米拉尔、安东尼娅·科纳罗 著, 冯环 译,人民交通出版社股份有限公司,2021年)。

作者汉·阿德米拉尔系国际隧道与地下空间协会地下空间委员会联合主席。



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