楊凡

(河北省地震局，石家莊 050021)

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城市應(yīng)急避難場所災(zāi)民臨時(shí)安置能力評(píng)估
——以石家莊市為例

楊凡

(河北省地震局，石家莊 050021)

以河北省石家莊市區(qū)應(yīng)急避難場所為例，利用ArcGIS分析模型對(duì)公共服務(wù)設(shè)施空間布局進(jìn)行分析，結(jié)合應(yīng)急避難場所的覆蓋區(qū)域、距離、路線以及容納人數(shù)等因子，研究分析應(yīng)急避難場所在應(yīng)急疏散過程中的承載能力。為提高應(yīng)急避難場所的綜合利用效率，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，以及地震發(fā)生時(shí)災(zāi)民的臨時(shí)安置提供科學(xué)依據(jù)。

應(yīng)急避難場所；緩沖區(qū)；路徑分析；承載力

0 引言

地震應(yīng)急避難場所是城鎮(zhèn)防震減災(zāi)的基本單元設(shè)置，是現(xiàn)代化城鎮(zhèn)用于民眾躲避危險(xiǎn)地區(qū)的安全場所。在地震應(yīng)急響應(yīng)過程中，應(yīng)急避難場所的災(zāi)民臨時(shí)安置承載能力評(píng)估是減少人員傷亡的關(guān)鍵。應(yīng)急疏散過程中，綜合考慮災(zāi)民臨時(shí)安置點(diǎn)的覆蓋區(qū)域、距離、路線以及疏散的人數(shù)、物資調(diào)配等因子是維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，保障災(zāi)民臨時(shí)生活安置的必要條件[1]。

國際社會(huì)在應(yīng)急避難場所建設(shè)方面，美國在1977年就通過了第一部單獨(dú)的地震法規(guī)《地震災(zāi)害減輕法》，成立了負(fù)責(zé)針對(duì)大型災(zāi)害政府部門——美國聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局(FEMA)，并提出了應(yīng)急管理循環(huán)流程，包括減災(zāi)、應(yīng)急準(zhǔn)備、響應(yīng)和恢復(fù)重建；日本將應(yīng)急避難場所的功能發(fā)揮到了極致，其避難場所大致區(qū)分為3類：臨時(shí)集合場所、開放避難場所和室內(nèi)長期避難所，臨時(shí)集合場所和開放避難場所屬于緊急收容類，室內(nèi)長期避難場所屬于長期收容類[2]。

目前，我國的綜合防災(zāi)減災(zāi)正在漸漸成為城市規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容。根據(jù)我國2006年4月1日起施行的《城市規(guī)劃編制辦法》將“建立綜合防災(zāi)體系的原則和建設(shè)方針”列入了城市規(guī)劃的編制內(nèi)容中；2007年10月28日，第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十次會(huì)議通過的中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法4次提到了防災(zāi)減災(zāi)，并且規(guī)定防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)當(dāng)作為城市總體規(guī)劃、村鎮(zhèn)總體規(guī)劃的強(qiáng)制性內(nèi)容，并且規(guī)定編制城鄉(xiāng)規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)具備國家規(guī)定的勘察、測(cè)繪、氣象、地震、水文、環(huán)境等災(zāi)害相關(guān)的基礎(chǔ)資料；2007年10月，我國建設(shè)部發(fā)布的《城市建設(shè)綜合防災(zāi)“十一五”規(guī)劃》提出，我國城市建設(shè)綜合防災(zāi)規(guī)劃的目標(biāo)是：基本形成城市建設(shè)綜合防災(zāi)法規(guī)體系和綜合防災(zāi)防御體系框架，城市抗御災(zāi)害的綜合能力明顯增強(qiáng)。眼下“平戰(zhàn)結(jié)合，平災(zāi)結(jié)合，預(yù)防為主，反應(yīng)快速，策略有效”的城市綜合防災(zāi)規(guī)劃原則正在逐漸寫入各個(gè)城市的總體規(guī)劃中，完善防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急系統(tǒng)，建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)體系，全面提升綜合防災(zāi)減災(zāi)能力[2]。

1 研究區(qū)域概況

本文以河北省石家莊市為例，針對(duì)地震應(yīng)急避難場所災(zāi)民臨時(shí)安置承載能力進(jìn)行評(píng)估，綜合考慮災(zāi)民臨時(shí)安置點(diǎn)的覆蓋區(qū)域、距離、路線以及容納人數(shù)、物資調(diào)配等因子。通過對(duì)緩沖區(qū)設(shè)置、最優(yōu)路徑分析、最佳選址等方法對(duì)區(qū)域內(nèi)應(yīng)急避難場所的災(zāi)民安置點(diǎn)容納人數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化分析，從而提高應(yīng)急避難場所的綜合利用效率，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，為地震發(fā)生時(shí)災(zāi)民的臨時(shí)安置提供科學(xué)依據(jù)。

石家莊市轄8個(gè)區(qū)，分別是橋西區(qū)、新華區(qū)、長安區(qū)、裕華區(qū)、井陘礦區(qū)、藁城區(qū)、鹿泉區(qū)和欒城區(qū)。2010年石家莊市人口總量第一次突破1 000萬。石家莊市常住人口為1 016.38萬人，同第五次中國人口普查相比，十年增長8.76%，年平均增長率為0.84%。石家莊市常住人口中共有家庭戶272.03萬戶，平均每個(gè)家庭戶的人口為3.47人，市區(qū)人口分布如圖1所示：

圖1 石家莊市區(qū)人口柵格分布圖

2 研究方法

公共服務(wù)設(shè)施的區(qū)位空間配置一直是城市地理學(xué)研究關(guān)注的熱點(diǎn)問題[3-7]，城市應(yīng)急避難場所是公共服務(wù)設(shè)施的一種。目前，關(guān)于公共服務(wù)設(shè)施區(qū)位優(yōu)化和決策的研究主要有3種：一是基于經(jīng)濟(jì)地

理學(xué)的區(qū)位分析模型[8-12]， 二是基于運(yùn)籌學(xué)規(guī)劃技術(shù)的區(qū)位模型[13-15]，三是應(yīng)用GIS分析模型對(duì)公共服務(wù)設(shè)施空間布局分析[16-17]。

本文以課題實(shí)際研究內(nèi)容為基礎(chǔ)，理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，從基礎(chǔ)資料的收集和調(diào)查出發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有應(yīng)急疏散過程中存在一定的不足之處。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)比分析國內(nèi)外關(guān)于應(yīng)急避難場所規(guī)劃布局、承載能力及疏散路徑等相關(guān)研究，并結(jié)合研究的實(shí)際情況，初步建立了本文的計(jì)算模型。

本研究基于GIS的多準(zhǔn)則服務(wù)區(qū)決策算法模型，利用GIS提供的網(wǎng)絡(luò)分析和柵格分析功能，以社區(qū)為單位調(diào)研市區(qū)內(nèi)可用于地震應(yīng)急避難場所的地塊類型、不同等級(jí)地震應(yīng)急避難場所的分布狀況和容納人數(shù)、人口的分布狀況。通過應(yīng)急避難場所緩沖區(qū)的初步分析，并結(jié)合人口分布柵格數(shù)據(jù)以及不同震級(jí)需要緊急安置的人口數(shù)，得到了石家莊市區(qū)應(yīng)急避難場所承載能力的初步評(píng)估。

2.1 數(shù)據(jù)概況

2.1.1 應(yīng)急避難場所概況

通過公文發(fā)函和實(shí)地調(diào)研的形式，對(duì)石家莊市應(yīng)急避難場所進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《地震應(yīng)急避難場所場址及配套設(shè)施》(GB21734-2008)中規(guī)定，場址有效面積應(yīng)大于2 000 m2，人均居住面積應(yīng)大于1.5 m2。目前，石家莊市掛牌的應(yīng)急避難場所共計(jì)9處，總面積為99.4萬m2，緊急避險(xiǎn)按照1米2/人計(jì)算總共可容納96萬人，緊急安置人數(shù)按照3米2/人總共可容納32萬人(表1)。

表1 石家莊市應(yīng)急避難場所信息

上述應(yīng)急避難場所主要集中分布在石家莊市區(qū)的中西部，市區(qū)北部、東部、南部地區(qū)存在分布不均的狀況(圖2)。

圖2 石家莊市應(yīng)急避難場所分布圖

2.1.2 遞補(bǔ)場地概況

通過對(duì)石家莊市應(yīng)急避難場所分布狀況的現(xiàn)狀分析，在市區(qū)北部、東部、南部地區(qū)應(yīng)急避難場所存在空缺，為提高城市應(yīng)急避難場所的承載能力，在地震發(fā)生的時(shí)候合理充分地利用空間資源，更大、更有效地降低人員傷亡，因此對(duì)市區(qū)的綠地、公園等場所進(jìn)行選取作為臨時(shí)緊急安置點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急避難場所的遞補(bǔ)。

遞補(bǔ)場地選址共計(jì)23個(gè)，總面積141.39萬m2，緊急避險(xiǎn)按照1米2/人計(jì)算總共可容納138萬人，緊急安置人數(shù)按照3米2/人總共可容納46萬人(表2)，其分布情況如圖3所示。

表2 遞補(bǔ)場地相關(guān)信息

圖3 遞補(bǔ)避難場所分布圖

2.2 緩沖區(qū)分析

基于應(yīng)急避難場所數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，將應(yīng)急避難場所按照?qǐng)龅孛娣e進(jìn)行等級(jí)分類、建立分類標(biāo)準(zhǔn)及緩沖區(qū)分析。依據(jù)應(yīng)急避難場所的容納人數(shù)，結(jié)合人口公里格網(wǎng)分布數(shù)據(jù)，得到單位面積內(nèi)的人口分布數(shù)量，通過圓面積計(jì)算公式求出緩沖區(qū)半徑(表3)。

表3 緩沖區(qū)設(shè)置

2.3 石家莊市避難場所緩沖區(qū)現(xiàn)狀分析

結(jié)合上述研究方法及緩沖區(qū)設(shè)置因子，對(duì)石家莊現(xiàn)有應(yīng)急避難場所(表1)進(jìn)行分析計(jì)算得到其緩沖區(qū)范圍(圖4)。

圖4 石家莊應(yīng)急避難場所緩沖區(qū)分布圖

通過對(duì)石家莊市區(qū)應(yīng)急避難場所現(xiàn)狀的評(píng)估分析，就目前的應(yīng)急避難場所承載能力不能夠滿足市區(qū)人口疏散的需要。

為了解決上述問題，對(duì)市區(qū)可用作應(yīng)急避難場所的地塊類型按照人員進(jìn)入的暢通性進(jìn)行了提取。一類遞補(bǔ)場地為大型公園、綠地、廣場等；二類遞補(bǔ)場地為大型體育場、學(xué)校操場等。由于大型體育場、學(xué)校操場及人防工程在緊急安置人員時(shí)有一定的局限性，因此在事件發(fā)生初期不予考慮。遞補(bǔ)場地的相關(guān)信息及緩沖區(qū)設(shè)置見表3，其中，緩沖區(qū)為2.5 m的2個(gè)，2 m的4個(gè)，1.5 m的5個(gè)，1 m的7個(gè)，0.5 m的5個(gè)(圖5)。

圖5 石家莊市遞補(bǔ)應(yīng)急避難場所緩沖區(qū)分布圖

通過對(duì)遞補(bǔ)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析，解決了原有應(yīng)急避難場所空間分布不合理、空間承載疏散能力弱的問題。其主要分布在人口密集區(qū)，按照1人1米2的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，可容納138萬人，可滿足臨時(shí)性緊急避險(xiǎn)的要求。

依據(jù)避難場所可容納人口數(shù)的上限為權(quán)重因子，運(yùn)用GIS熱力圖分析法對(duì)現(xiàn)有場地和遞補(bǔ)場地進(jìn)行綜合分析，從圖6的熱力圖可看出避難場所空間分布密集度，以及可容納的人口數(shù)分布范圍。

圖6 石家莊市區(qū)應(yīng)急避難場所熱力圖

在此研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合GIS的服務(wù)區(qū)算法和路徑分析功能，針對(duì)避難場所輻射范圍進(jìn)行路徑優(yōu)化分析，以便人們?cè)诰o急避險(xiǎn)的時(shí)候能夠獲取距離最近的避難場所和疏散道路。

2.4 不同震級(jí)影響分析

為了避免將轄區(qū)內(nèi)的所有人員均算為避難人口，本文采用區(qū)域地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)災(zāi)害快速評(píng)估軟件計(jì)算出緊急安置人數(shù)，分別得到不同震級(jí)對(duì)城市造成的破壞影響。依據(jù)工程地震危險(xiǎn)性分析，參考石家莊及周邊地區(qū)潛在震源區(qū)的震級(jí)上限為6.0～7.5級(jí)，在石家莊市中心預(yù)設(shè)了5種不同震級(jí)的地震，震級(jí)間隔按0.5個(gè)震級(jí)單位劃分。其震級(jí)預(yù)設(shè)為5.5級(jí)、6.0級(jí)、6.5級(jí)、7.0級(jí)、7.5級(jí)，震中位置為石家莊市裕華區(qū)(114.5°E、38.0°N)，震源深度均為20 km。通過計(jì)算，得到了在不同震級(jí)下的傷亡人數(shù)及需要緊急安置的人口數(shù)(表4)。

表4 不同震級(jí)對(duì)城市的破壞影響

3 結(jié)論與討論

通過上述研究，現(xiàn)有的應(yīng)急避難場所數(shù)量可滿足應(yīng)急緊急避險(xiǎn)的需要。當(dāng)受到較大破壞性地震需要搭建臨時(shí)帳篷時(shí)，石家莊市區(qū)現(xiàn)有應(yīng)急避難場所能夠滿足6.0級(jí)以下地震緊急安置人員的要求；當(dāng)發(fā)生6.5級(jí)以上地震時(shí)，現(xiàn)有應(yīng)急避難場所不能夠滿足緊急安置人員的需求，需要遞補(bǔ)場地承載；但當(dāng)發(fā)生7.0級(jí)以上地震時(shí)，在未考慮極震區(qū)避難場所受到破壞的情況下，因緊急安置的人員較多，避難場所和遞補(bǔ)場地承載能力不能夠滿足需求，需要將靠近市區(qū)周邊的人員向二環(huán)外緊急疏散。

依據(jù)本文分析計(jì)算結(jié)果，市區(qū)內(nèi)應(yīng)急避難場所分布不均勻、數(shù)量少等相關(guān)問題，應(yīng)向有關(guān)部門提供相關(guān)材料，進(jìn)一步落實(shí)。

研究的過程中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：①現(xiàn)有應(yīng)急避難場所建設(shè)不足、分布不均；②避難場所的資源利用不充分；③緊急安置人員的數(shù)量在計(jì)算的過程中不能夠更加精細(xì)；④在較大震級(jí)發(fā)生后，極震區(qū)范圍內(nèi)的應(yīng)急避難場所受破壞程度是否能夠容納疏散人員；緩沖區(qū)的設(shè)置是按照ArcGIS的默認(rèn)模式設(shè)置的，在接下來的工作中，避難場所緩沖區(qū)的設(shè)置模式需要考慮城市中特定點(diǎn)的道路通達(dá)性等制約因素。

建議：①在現(xiàn)有應(yīng)急避難場所的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)應(yīng)急避難場所建設(shè)，完善相關(guān)設(shè)施；②在市區(qū)北部、東部、南部尚未建設(shè)應(yīng)急避難場所的地區(qū)，要合理引導(dǎo)并告知群眾哪些場所可以作為緊急安置點(diǎn)；③對(duì)滿足避難場所要求的公園、操場及人防工程等地，進(jìn)行設(shè)施的完善和掛牌。

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Assessment of Temporary Placement Capacity of Urban Emergency Evacuation Site: Take Shijiazhuang as an Example

YANG Fan

(Seismological of hebei province,Shijiazhuang,050021)

Taking the emergency shelters in Shijiazhuang city of Hebei Province as an example,using the ArcGIS analysis model,we analyze the public service facilities space layout and the bearing capacity of the emergency shelter according to their coverage areas,distances,routes and seating capacity.The study may provide scientific basis for improving the comprehensive utilization efficiency of the emergency evacuation site,reducing casualties and property losses.

emergency shelter; buffer; path analysis; bearing capacity

楊凡．城市應(yīng)急避難場所災(zāi)民臨時(shí)安置能力評(píng)估——以石家莊市為例[J]．華北地震科學(xué)，2016，34(4):77-83.

2016-03-28

中國地震局應(yīng)急救援司地震應(yīng)急青年重點(diǎn)任務(wù)(CEA_EDEM-201402)；河北省地震局地震科技星火計(jì)劃項(xiàng)目：晉冀蒙交界地區(qū)典型盆地孕震動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建(DZ20160621076)

楊凡(1986—),男，河北衡水人，工程師，主要從事地震應(yīng)急信息技術(shù)工作．E-mail：yangfan1182@126.com

P315.95

A

1003-1375(2016)04-0077-07

10.3969/j.issn.1003-1375.2016.04.013