曹 珂,李和平,李 斌
(1.重慶工商大學(xué)旅游與國(guó)土資源學(xué)院,重慶 400067;2.重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院,重慶 400045)
我國(guó)幅員面積70%為山地,半數(shù)城鎮(zhèn)于山地環(huán)境中孕育、發(fā)展,具有山地特征[1]。山區(qū)地形、地質(zhì)和生態(tài)條件與平原地區(qū)截然不同,受自然環(huán)境影響制約更為顯著。因此,山地城市防災(zāi)減災(zāi)及其環(huán)境治理的方式方法與平原城市存有較大差異,須更尊重山地環(huán)境,因地制宜?;谏鲜霰尘?,本文希望通過(guò)對(duì)適應(yīng)性理論思維以及山地城市孕災(zāi)、成災(zāi)機(jī)制的深入剖析,探討該地域環(huán)境中城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的防災(zāi)避難方法。
在山地地區(qū),一方面用地稀缺,人工建設(shè)須開(kāi)拓山地環(huán)境爭(zhēng)取用地;另一方面復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造與特殊的地形地貌共同作用下的脆弱生境為各類山地災(zāi)害提供了潛在的孕災(zāi)條件。因此,山地城市建設(shè)須分別從“發(fā)展”與“安全”的角度綜合平衡,對(duì)上述災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防、緩解和應(yīng)對(duì),這便是山地城市防災(zāi)避難規(guī)劃的“適應(yīng)性”思維。
適應(yīng)(Adaptation)原指自然界中生物以對(duì)自身機(jī)能、行為的調(diào)節(jié)順應(yīng)外部環(huán)境變化,以求得其生存發(fā)展的生物現(xiàn)象[2]。適應(yīng)的概念最早源自生物學(xué)界達(dá)爾文(Darwin C)的進(jìn)化論[3];之后,經(jīng)過(guò)亨德森(Henderson L)等[4]生物學(xué)家的發(fā)展完善逐漸成為一種探索世間主體與客體之間相互關(guān)系與作用影響的理論思想,進(jìn)而被應(yīng)用到文化學(xué)、人類學(xué)、地理學(xué)以及景觀與建筑設(shè)計(jì)等專業(yè)方向中。
基于“適應(yīng)性”主客體對(duì)象類型的差異,不同學(xué)科領(lǐng)域?qū)τ凇斑m應(yīng)性”概念的界定與表述大相徑庭。遺傳學(xué)認(rèn)為,適應(yīng)是指人類或生物種群通過(guò)變異與新的環(huán)境變化條件相協(xié)調(diào)的過(guò)程;生理學(xué)認(rèn)為,適應(yīng)是指生命有機(jī)體在客觀環(huán)境變化時(shí)生理特性所發(fā)生的變化;心理學(xué)認(rèn)為,適應(yīng)是指生命有機(jī)體由于感受器受到刺激物的持續(xù)作用而使“分析器”性能發(fā)生轉(zhuǎn)化的機(jī)制;而在人文地理學(xué)中,適應(yīng)則指人類活動(dòng)隨地理環(huán)境變化而相應(yīng)調(diào)節(jié)的過(guò)程;在哲學(xué)層面,適應(yīng)則指有機(jī)體與環(huán)境之間通過(guò)主體與客體的相互作用所達(dá)成的一種平衡狀態(tài)。在本文的研究中,“適應(yīng)”被作為一種哲學(xué)觀與設(shè)計(jì)理念,用以指導(dǎo)山地城市防災(zāi)避難規(guī)劃設(shè)計(jì)方法論的建構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),“適應(yīng)”本質(zhì)上是“有機(jī)主體”與“客觀環(huán)境”相互協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)過(guò)程[5]。在這一過(guò)程中,既有主體對(duì)環(huán)境的“適”,又有主體反饋于環(huán)境的“應(yīng)”,本文將分別結(jié)合其內(nèi)在機(jī)制,探討適應(yīng)性原理在山地城市防災(zāi)避難規(guī)劃中的應(yīng)用。
根據(jù)“適應(yīng)主體”在應(yīng)對(duì)“客觀環(huán)境”時(shí)所作出的反映方式及其強(qiáng)度的不同,適應(yīng)可分為“從動(dòng)”、“協(xié)動(dòng)”和“能動(dòng)”三種不同的方式。在山地城市建設(shè)對(duì)山區(qū)災(zāi)患環(huán)境的適應(yīng)過(guò)程中,上述典型適應(yīng)模式則分別反映為用地選址層面的預(yù)防避災(zāi)、空間組織層面的調(diào)節(jié)減災(zāi)以及設(shè)施布局層面的疏解救災(zāi)[5]。
1.2.1從動(dòng)適應(yīng):預(yù)防避災(zāi)
“從動(dòng)”即“跟從而動(dòng)”,是適應(yīng)機(jī)制中最直接與樸素的一種適應(yīng)模式,其為原始狀態(tài)下主客系統(tǒng)發(fā)生矛盾時(shí),主體系統(tǒng)通過(guò)單方面改變自身狀態(tài)而對(duì)客體系統(tǒng)進(jìn)行“順從”的一種適應(yīng)方式。在山地環(huán)境中,地質(zhì)條件復(fù)雜,相對(duì)渺小的人工力量難以改變和化解區(qū)域性的孕災(zāi)型地質(zhì)構(gòu)造。因此,在城市營(yíng)建中,應(yīng)在選址階段便對(duì)具有重大災(zāi)患的區(qū)域進(jìn)行從動(dòng)適應(yīng)的避讓,保障人工建設(shè)區(qū)域的相對(duì)安全。在此種適應(yīng)關(guān)系中,人工建設(shè)的主體行為相對(duì)被動(dòng),只能以“條件反射”的方式對(duì)客觀上可判、可察的“孕災(zāi)地段”進(jìn)行避讓,為應(yīng)對(duì)山地災(zāi)害問(wèn)題的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)思路。
1.2.2協(xié)動(dòng)適應(yīng):調(diào)節(jié)減災(zāi)
“協(xié)動(dòng)”即“協(xié)同而動(dòng)”,是一種“有機(jī)主體”突破對(duì)客觀環(huán)境的被動(dòng)順從狀態(tài),與“客觀環(huán)境”相互影響、相互調(diào)節(jié)、雙向適應(yīng),進(jìn)而達(dá)至主客“對(duì)等平衡”的適應(yīng)機(jī)制。在山地環(huán)境中,由于地質(zhì)、地形、氣候條件的復(fù)雜多變及其相互間的交叉影響,孕災(zāi)地段的具體范圍以及災(zāi)患影響強(qiáng)度始終處于動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程之中。因此,山地城市建設(shè)發(fā)展應(yīng)做好與災(zāi)患伴生的準(zhǔn)備,在局域地段的空間組織與建筑處理上,應(yīng)依據(jù)國(guó)家對(duì)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)的相關(guān)規(guī)定,對(duì)城市規(guī)劃建設(shè)區(qū)范圍內(nèi)的所有建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行工程地質(zhì)勘察與評(píng)估,同時(shí)通過(guò)對(duì)人工與自然的協(xié)動(dòng)調(diào)節(jié),做好能夠有效控制伴生災(zāi)害沖擊與破壞的空間方案響應(yīng),為山地城市建設(shè)提供安全保障。
1.2.3能動(dòng)適應(yīng):疏解救災(zāi)
“能動(dòng)”即“應(yīng)能而動(dòng)”,是一種“有機(jī)主體”為達(dá)到自身發(fā)展目標(biāo),有目的、有計(jì)劃地對(duì)客觀環(huán)境做出“積極回應(yīng)”的調(diào)節(jié)過(guò)程,其不以客觀條件為前提,不以順從、調(diào)節(jié)為手段,而更強(qiáng)調(diào)“主體”的中心性與目標(biāo)性。在山地環(huán)境中,任何區(qū)域都是潛在的孕災(zāi)環(huán)境,隨時(shí)可能誘發(fā)各種類型的地質(zhì)災(zāi)害,僅僅依靠對(duì)災(zāi)患地段與伴生災(zāi)害“從動(dòng)”、“協(xié)動(dòng)”的避讓和調(diào)節(jié)適應(yīng)始終無(wú)法徹底避免災(zāi)害的發(fā)生。因此,對(duì)山地城市而言,還應(yīng)防患于未然,做好隨時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害的準(zhǔn)備,充分考慮災(zāi)后救助與群眾避難的問(wèn)題,結(jié)合自身空間、交通結(jié)構(gòu)組織避難場(chǎng)所、疏散通道、救災(zāi)生命線,使城市在遭遇重大災(zāi)害的情況下,不至于陷入癱瘓,依舊具備自我救助能力。此即山地城市應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的能動(dòng)適應(yīng)策略,是一種基于長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮、從根本上扭轉(zhuǎn)環(huán)境制約因素,使客觀條件朝著主觀的“理想狀態(tài)”發(fā)展的“治本式”適應(yīng)模式,避免了山地城市在應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)“畢其功于防患”的單一設(shè)計(jì)思路。
綜上可見(jiàn),山地自然環(huán)境存有巨大的孕災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),因此山區(qū)城市必須做好與災(zāi)害伴生的長(zhǎng)遠(yuǎn)思想準(zhǔn)備,在城市選址、布局與建設(shè)的各個(gè)階段融入防救災(zāi)和減災(zāi)的考慮。在山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中,應(yīng)分別結(jié)合各種常見(jiàn)災(zāi)害“由患生災(zāi)”、“因?yàn)?zāi)致難”的次第孕育過(guò)程與成災(zāi)機(jī)制進(jìn)行針對(duì)性的避讓、調(diào)整與疏救,此亦即山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)自然災(zāi)害的從動(dòng)、協(xié)動(dòng)和能動(dòng)適應(yīng),見(jiàn)圖1。
圖1 適應(yīng)性思維與山地城市避難防災(zāi)規(guī)劃的設(shè)計(jì) 原則、設(shè)計(jì)策略及空間對(duì)象Fig.1 Design principle,strategy and function object of adaptive thinking in disaster prevention and refuge planning in mountainous cities
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,城市基址的地質(zhì)條件決定著城市安全的基礎(chǔ)。因此,對(duì)孕生于脆弱災(zāi)害環(huán)境中的山地城市而言,其選址分析尤其應(yīng)注意對(duì)易誘發(fā)重大地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行避讓,以從動(dòng)適應(yīng)的方式防患未然,并結(jié)合災(zāi)害的孕育機(jī)制,對(duì)地震、滑坡、崩塌、山洪等典型山地災(zāi)患進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和避讓[6-7]。
地震災(zāi)害是由于地殼內(nèi)巨大的能量噴發(fā)所致,進(jìn)而造成地殼表面的震動(dòng)、斷裂和位移,其源于大陸板塊間的碰撞所引致的地層錯(cuò)動(dòng),并受活動(dòng)斷層帶分布影響。由此可見(jiàn),活動(dòng)斷層帶的分布與活性在一定程度上決定著地震災(zāi)害的孕災(zāi)范圍與成災(zāi)強(qiáng)度。在我國(guó),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的山地區(qū)域,是活動(dòng)斷層發(fā)育的主要區(qū)域[8]。對(duì)建設(shè)于有地震斷層帶分布環(huán)境中的城市而言,其將長(zhǎng)期受潛在地震災(zāi)害威脅,而對(duì)直接位于地震斷層帶上的城市來(lái)說(shuō),災(zāi)害發(fā)生時(shí)所受的沖擊將更為嚴(yán)重。以2008年我國(guó)的汶川地震為例,因位于龍門山地震斷層帶正上方,映秀、北川縣城在地震中就遭受到比震源中心汶川縣城更為嚴(yán)重的災(zāi)害沖擊。地震后,北川、映秀縣城內(nèi)多處位于地震斷層帶上方的橋梁、道路、房屋,無(wú)論事先是否經(jīng)過(guò)抗震設(shè)計(jì),均在地震中因斷層活動(dòng)產(chǎn)生的撕裂、剪切以及強(qiáng)震效應(yīng)被扭曲、錯(cuò)斷;而位于地震斷層帶兩側(cè)幾十米外的其他建、構(gòu)筑物則在地震中卻能夠基本保持不倒[9]。可見(jiàn),地震斷層帶是地震災(zāi)害產(chǎn)生的主要誘因,其對(duì)城市人工建成空間的破壞呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性(如與震中等距地區(qū)地震斷層帶沿線的破壞遠(yuǎn)大于一般區(qū)域)。因此,“避讓斷層”是山地區(qū)域中城市選址與建設(shè)的重要內(nèi)容,城市新建、擴(kuò)建均應(yīng)避免在地震斷層帶上方與斷層應(yīng)力集中的區(qū)域進(jìn)行,并留出200 m至500 m的安全防護(hù)距離,見(jiàn)圖2[10]。若建成區(qū)已位于地震斷層帶之上,則城市須進(jìn)行逐步搬遷或進(jìn)行建筑加固。
圖2 地質(zhì)斷層的成災(zāi)機(jī)理與避讓方式Fig.2 Disaster mechanism and avoidance method of geological fault
滑坡和崩塌也是山地城市中常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象?;鲁R蛏狡律蠈訋r土受到重力作用所導(dǎo)致,表現(xiàn)為巖土及其上方建、構(gòu)筑物沿滑坡面整體滑錯(cuò),常發(fā)生于因溪河水流侵蝕形成的山體臨空面垂直應(yīng)力集中區(qū),且在重力作用下,這些地段的土質(zhì)疏松區(qū)極易產(chǎn)生滑動(dòng)、下落。例如位于我國(guó)四川萬(wàn)州西北“豆芽棚”一帶城市組團(tuán)建造于滑坡地層上方,曾于1993出現(xiàn)過(guò)威脅5萬(wàn)余人生命安全的組團(tuán)式整體滑坡。崩塌為山體陡崖區(qū)松動(dòng)巖土在重力作用下突然產(chǎn)生墜落的現(xiàn)象,其頻發(fā)于山體巖石裂隙發(fā)育、坡度險(xiǎn)陡的區(qū)域,因巖石和土壤受風(fēng)化侵蝕使山體變形、表層土質(zhì)松動(dòng),誘發(fā)崩塌災(zāi)害[11]。例如攀枝花、萬(wàn)州、奉節(jié)、巫山等我國(guó)西南“川江”流域的城鎮(zhèn),大多處于湍急峽谷地段,江河水流走向與地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力相互吻合,常在山體表面的巖土層中形成集中、高強(qiáng)度斜向或垂直應(yīng)力,每年汛期期間都會(huì)發(fā)生十?dāng)?shù)次規(guī)模大小不等的山地滑坡事件??梢?jiàn),滑坡和崩塌災(zāi)害根本源于山體表層巖土的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)與應(yīng)力錯(cuò)位。因此,山地城市規(guī)劃建設(shè)應(yīng)對(duì)具有此類地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域重點(diǎn)避讓,留出防護(hù)綠地空間,避免因在近山區(qū)大規(guī)模人工建設(shè)誘發(fā)更為嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,見(jiàn)圖3。
山洪和泥石流是山地環(huán)境中洪澇災(zāi)害的特殊成災(zāi)方式。不同山地環(huán)境中立體泄洪能力具有天然差別,這種差別在夏季汛期因季節(jié)性降水量的巨大變化極易造成山坡表面徑流量的陡增,進(jìn)而對(duì)流經(jīng)區(qū)域形成巨大洪流沖擊。在我國(guó)四川西部、甘肅南部以及云南、貴州等地,每到汛季,山洪和泥石流災(zāi)害頻發(fā)。例如2010年,甘南藏族自治州舟曲縣的特大
圖3 滑坡和崩塌災(zāi)害的成災(zāi)機(jī)理與避讓方式Fig.3 Disaster mechanism and avoidance method of landslides and avalanches
泥石流災(zāi)害因強(qiáng)降雨引發(fā)形成,造成縣城北面三眼峪、羅家峪泥石流下泄,導(dǎo)致大量房屋被沖毀,1 434人遇難,331人失蹤[11-12]。具體而言,山洪為沖溝與谷地地表徑流溢出河道、溝谷而造成的山地水患類型;泥石流則為與山洪災(zāi)害伴生或因其他災(zāi)害誘發(fā)形成,導(dǎo)致大量石沙在水流裹卷下在山坡地表上形成快速洪流運(yùn)動(dòng),并不斷將流經(jīng)地段的建筑與其他地表堆積物卷入洪流中,產(chǎn)生巨大沖擊力,對(duì)所過(guò)之處造成破壞,威脅城市居民生命、財(cái)產(chǎn)安全的洪澇災(zāi)害類型。從成災(zāi)機(jī)制來(lái)看,兩類災(zāi)害均源于短期強(qiáng)降雨使山地環(huán)境中溪溝水位快速上漲,帶動(dòng)地表松動(dòng)巖土奔涌所致。在此過(guò)程中,山地城市所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌以及地表土壤、植被的條件,乃至季節(jié)性氣候因素均會(huì)對(duì)災(zāi)害的發(fā)生與作用強(qiáng)度產(chǎn)生影響。此外,工程建設(shè)、礦藏開(kāi)采等人工活動(dòng)也會(huì)影響到山體表面巖土的穩(wěn)定性和為泥石流災(zāi)害提供物源,增大上述災(zāi)害發(fā)生的危害。因此,山地城市建設(shè)應(yīng)在選址層面對(duì)山體匯水面交界處的沖溝與低洼匯水區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)避讓,留出自然泄洪通廊,用作防護(hù)綠地處理,在沖溝兩邊50~100 m區(qū)域內(nèi)避免人工建設(shè),見(jiàn)圖4[13]。
圖4 山洪和泥石流災(zāi)害的成災(zāi)機(jī)理與避讓方式Fig.4 Disaster mechanism and avoidance method of flash flood and debris flow
綜上可見(jiàn),在山地城市中各類地質(zhì)災(zāi)害的成因與分布具有一定的規(guī)律性:地震災(zāi)害通常發(fā)生于地殼活動(dòng)斷層帶上方;滑坡、崩塌、山洪、泥石流災(zāi)害則集中分布于河流切割強(qiáng)烈、表層土質(zhì)疏松、巖石裂隙發(fā)達(dá)、構(gòu)造應(yīng)力復(fù)雜的山地區(qū)域,其中山洪、泥石流又尤其常見(jiàn)于夏季降水豐沛與暴雨多發(fā)的山區(qū)。因此,在山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中,須結(jié)合各類地質(zhì)災(zāi)害的孕災(zāi)機(jī)制,分析判斷災(zāi)患區(qū)域,在選址階段對(duì)其進(jìn)行避讓,科學(xué)合理地確定可建用地范圍,詳見(jiàn)表1。
表1 山地城市典型地質(zhì)災(zāi)害的成因、分布及其避讓選址原則Table 1 Cause,location and avoiding principle of typical geological disasters in mountainous cities
從理論層面上看,山地城市在建設(shè)過(guò)程中只要能夠避讓災(zāi)害誘發(fā)的源頭區(qū)域便能確保城市發(fā)展的安全。但實(shí)際操作中災(zāi)患環(huán)境與適建土地常常相互交織、穿插,難以徹底區(qū)分。此外,伴隨山地城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),山地城市在建設(shè)用地稀缺的狀態(tài)下還需要進(jìn)一步拓展空間,需在地質(zhì)生態(tài)條件敏感的山坡地段中最大程度地爭(zhēng)取用地。在此背景下,若一味地避讓任何可能的孕災(zāi)區(qū)域則易使建設(shè)用地過(guò)度分散、城市結(jié)構(gòu)破碎,不利于長(zhǎng)期發(fā)展。因此,在保障選址總體安全的大前提下,山地城市規(guī)劃建設(shè)可兼顧發(fā)展需求,合理利用一些潛在災(zāi)害發(fā)生概率與災(zāi)害發(fā)生時(shí)沖擊影響較低的山坡用地,同時(shí)通過(guò)合理的空間布局組織減低或消解成災(zāi)時(shí)各類災(zāi)害對(duì)城市的破壞,求得發(fā)展與安全的平衡。這便是山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)自然伴生災(zāi)害的協(xié)動(dòng)適應(yīng)思路。
地震災(zāi)害由大陸板塊碰撞以及內(nèi)部能量釋放引致,其成災(zāi)機(jī)理雖具一定的規(guī)律性(與地殼中活動(dòng)斷層帶的分布密切相關(guān)),但也有著較大的偶然性,單純通過(guò)選址層面的避讓難以做到徹底免除災(zāi)害發(fā)生的可能性。因此,山地城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)還需秉持防治結(jié)合原則,除盡可能避讓斷層區(qū)災(zāi)害隱患外,還應(yīng)結(jié)合地震時(shí)地表應(yīng)力的作用機(jī)理,通過(guò)具有針對(duì)性的空間布局,減低活動(dòng)斷層帶周邊城市建成環(huán)境所受到的災(zāi)害沖擊。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),地震斷層帶通常分為正斷層、逆斷層和平推斷層三大類。正斷層、逆斷層主要受到張拉力及重力作用影響,造成斷層帶上下盤(pán)相應(yīng)的沉降和隆起,其周邊區(qū)域拉、壓應(yīng)力集中;反之,平推斷層兩盤(pán)基本無(wú)上下相對(duì)運(yùn)動(dòng),而沿著斷層面在水平方向發(fā)生相對(duì)位移,與斷層走向平行的兩側(cè)區(qū)域則主要受到剪應(yīng)力作用,易誘發(fā)地表“滑錯(cuò)”。在上述應(yīng)力作用機(jī)理下,為減低地震災(zāi)害成災(zāi)時(shí)對(duì)城市空間的破壞和影響,正斷層、逆斷層帶周邊區(qū)域的建筑布置宜采取團(tuán)狀或點(diǎn)狀方式,降低建筑密度,提高綠地率;而在平推斷層帶側(cè)旁區(qū)域,則宜順沿應(yīng)力發(fā)展方向以建筑長(zhǎng)邊平行于應(yīng)力布置建筑(尤其板式建筑),避免褶曲形成過(guò)程中水平扭力對(duì)建筑的扭錯(cuò),見(jiàn)圖5。
圖5 地震應(yīng)力作用機(jī)理與相應(yīng)的減災(zāi)布置方法Fig.5 Mechanism of seismic stress and corresponding method of disaster reduction
除自然孕災(zāi)機(jī)制外,山地城市挖填、爆破等人工建設(shè)活動(dòng)對(duì)山地地形的改造亦會(huì)造成局部地段山體巖層的松動(dòng)和土壤環(huán)境的改變,進(jìn)而誘發(fā)滑坡、崩塌等山地災(zāi)害。因此,山地城市建設(shè)既要整體避讓區(qū)域性滑坡地質(zhì)帶,也需對(duì)小范圍的不穩(wěn)定巖層進(jìn)行加固和防護(hù),抵御人工建設(shè)環(huán)境邊坡上方土層松動(dòng),避免巖土滑落給城市建成環(huán)境帶來(lái)的危害。具體來(lái)說(shuō),山體邊坡的防護(hù)和加固宜因地制宜:在坡度較緩區(qū)域自然放坡,遇放坡難度較大的陡壁區(qū)域宜通過(guò)擋土墻進(jìn)行防護(hù);對(duì)坡頂、坡腳高差大的區(qū)段,則宜結(jié)合地形分解擋墻為多級(jí),避免“一墻到底”,同時(shí)保證各級(jí)擋墻順坡后退。此外,擋土墻的設(shè)計(jì)宜盡量采取緩坡或背坡形式,減輕墻體背部受壓,在內(nèi)部巖土重力沖擊下能夠牢固穩(wěn)定,見(jiàn)圖6。
對(duì)于山地洪流災(zāi)害而言,立體式洪災(zāi)沖擊主要作用于山地沖溝及其兩側(cè)區(qū)域。在防患方面,對(duì)沖溝用地的避讓、預(yù)留出泄洪通道固然能保證汛期時(shí)城市安全,但伴隨建成區(qū)域的逐步拓展,山地城市中建設(shè)用地對(duì)自然排洪廊道的侵占現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重,難以避免。在此背景下,可通過(guò)保留主要泄洪通道、合并次要沖溝水系、以人工管網(wǎng)與截洪溝統(tǒng)一組織山體地表匯水的方式協(xié)調(diào)山地城市用地整合與城市安
圖6 減緩背部壓力的擋墻設(shè)置方式Fig.6 Retaining wall setting method for reducing back pressure
全保障間的矛盾。具體操作中,可結(jié)合建設(shè)區(qū)域的水文條件與空間布局劃分排水區(qū),在此基礎(chǔ)上,順應(yīng)地形變化、沿等高線組織匯水路徑和分層設(shè)置截洪溝,對(duì)不同高層的截洪管網(wǎng)進(jìn)行縱向連接,使之最終匯入自然排洪廊道,疏解各人工場(chǎng)地中潛在的水患影響,見(jiàn)圖7。
在地質(zhì)條件錯(cuò)綜復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境極度脆弱的山地城市中,“天災(zāi)”終究難以根除。因此,山地城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)除應(yīng)以從動(dòng)、協(xié)動(dòng)方式避災(zāi)減災(zāi)外,還需綢繆在前,做好隨時(shí)應(yīng)對(duì)遇突發(fā)災(zāi)害的準(zhǔn)備,通過(guò)合理的避難規(guī)劃減低災(zāi)害轉(zhuǎn)變?yōu)闉?zāi)難的幾率,能動(dòng)適應(yīng)災(zāi)患沖擊[14]。
圖7 結(jié)合地形的山洪和泥石流人工排水疏導(dǎo)方式Fig.7 Artificial dredging mode for flash flood and debris flow combined with terrain
災(zāi)害發(fā)生后,城市建成環(huán)境將遭受巨大沖擊。此時(shí),城市需要通過(guò)預(yù)先的防災(zāi)規(guī)劃布置,保證避難疏散與緊急救護(hù)工作的有序組織,減輕災(zāi)害的影響,這便涉及防災(zāi)分區(qū)與避難場(chǎng)所的規(guī)劃。其中,防災(zāi)分區(qū)是為城市建設(shè)區(qū)內(nèi)人群在發(fā)生災(zāi)害時(shí)自我救護(hù)與避難組織的獨(dú)立空間單元,通常結(jié)合中心城區(qū)的土地利用規(guī)劃的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行劃分;避難場(chǎng)所則是災(zāi)害發(fā)生時(shí)為受災(zāi)人群提供臨時(shí)避難空間與救助物資的具體場(chǎng)所空間,通常結(jié)合城市中體育用地、公園綠地、校園操場(chǎng)等建(構(gòu))筑物少、擁有開(kāi)闊空間的用地進(jìn)行布局。在山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中,上述避、救災(zāi)設(shè)施與要素的布置須根據(jù)山地環(huán)境和災(zāi)害影響機(jī)制綜合考慮。受地形因素影響,山地城市通常呈現(xiàn)出指狀、帶狀或組團(tuán)式的空間結(jié)構(gòu),因此山地城市的防災(zāi)分區(qū)組織也應(yīng)結(jié)合上述各類結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行組團(tuán)分片,避免分區(qū)范圍跨越山脈或河流以及由此造成的避難疏散人群跨區(qū)穿行[15]。此外,山地城市的避難場(chǎng)所布置則還應(yīng)遵循散、多、小的原則,因地制宜地順應(yīng)城市的空間環(huán)境特點(diǎn),在有限的空曠用地中盡可能地均衡布置,以便于人群就近避藏,見(jiàn)圖8。而在避難場(chǎng)所的場(chǎng)地規(guī)模和服務(wù)半徑上,山地城市也應(yīng)結(jié)合用地緊張和交通聯(lián)系不變的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整指標(biāo),參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)區(qū)域的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配建[16]。
另一方面,在災(zāi)害發(fā)生時(shí),地震斷層錯(cuò)斷,山洪、泥石流沖毀路基或被滑坡、崩塌巖土掩埋、堵塞路面等問(wèn)題常常造成城市道路系統(tǒng)的癱瘓,進(jìn)而影響受災(zāi)區(qū)域同外部的聯(lián)系通暢,阻礙城市避難疏散以及外部救援的有序組織[17]。因此,在道路系統(tǒng)規(guī)劃方面,山地城市應(yīng)選擇既距潛在災(zāi)害源地有一定距離,又與各個(gè)防災(zāi)分區(qū)聯(lián)系便捷的主要道路作為避難救災(zāi)通道,予以重點(diǎn)加固和定期維護(hù)。同時(shí),在交通組織方面,避難救災(zāi)通道還須做好職能分工:為便于受災(zāi)地段與外部快速聯(lián)系,須利用對(duì)外交通接口較多的干道作為救援通道,而為便于各防災(zāi)片區(qū)內(nèi)人群的疏散和快速到達(dá)避難場(chǎng)地,避難通道則須選擇人群密集區(qū)域與開(kāi)敞空間聯(lián)系便捷的道路,并注重系統(tǒng)內(nèi)部的連接。此外,為保證受災(zāi)時(shí)城市交通的有序組織,避難救災(zāi)通道在道路斷面寬度上還應(yīng)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。具體而言,連接受災(zāi)區(qū)域各防災(zāi)指揮中心與外部救援的避難救災(zāi)主干路、連接干道與防災(zāi)分區(qū)的避難救災(zāi)次干路以及各防災(zāi)分區(qū)內(nèi)部的疏散道路的寬度分別應(yīng)不低于20 m、15 m和8 m[18]。
圖8 山地城市的應(yīng)急疏散機(jī)制與分散式避難場(chǎng)所設(shè)置方式Fig.8 Emergencey evacuation mechanism of mountainous cities and the setting way of scattered shelters
山地城市規(guī)劃在地質(zhì)條件復(fù)雜、敏感的區(qū)域中孕育發(fā)展,用地緊張又充滿災(zāi)害隱患,城市建設(shè)須在規(guī)模拓展與發(fā)展安全間尋求平衡,保證可持續(xù)發(fā)展,此為山地城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要迫切解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。為此,本文引入適應(yīng)性理論,從對(duì)山地城市各種災(zāi)害機(jī)制的從動(dòng)、協(xié)動(dòng)、能動(dòng)適應(yīng)性思維出發(fā),探索了山地城市防災(zāi)避難設(shè)計(jì)策略,以完善相關(guān)理論,指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐。
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