城市的韧性度评价研究
——以德阳市为例

2020-11-05 06:01谢晓君陈靖刘年平
工业安全与环保 2020年10期
关键词:德阳市评判韧性

谢晓君 陈靖 刘年平

(西南科技大学环境与资源学院 四川绵阳 621010)

0 引言

近年来,随着自然灾害、安全生产事故的频繁发生,经济和社会受到了严重的影响,同时其破坏性影响程度几乎呈指数级增长。随着人口增长和城市化趋势的持续,预计将会有越来越多的人受到影响,中国十大城市群所包含的城市同样也面临着城市快速发展中环境压力带来的挑战[1]。因此从各个方面提高城市韧性度,例如提高城市整体生态效应、提升城市抗震韧性、改善灾前减灾行动以及在受威胁地区(例如地震易发区)进行明智和战略性的城市规划等,具有着重要的研究意义。

韧性是一个多方面的实体,包括生态、经济、社会、制度和物理方面。国内的研究学者们也从不同角度和不同维度,针对研究对象构建了评价指标体系。赵丹等[2]从城市系统、韧性管理两个维度出发对北京市的韧性进行评价;张磊等[3]从多功能性、适宜性、冗余度、稳定性 4 个维度构建评价指标体系;郑艳等[4]构建了包括城市发展能力、绿色基础设施和灰色基础设施能力的城市韧性指数;张明顺等[5]将城市韧性的评估分为 6 个维度,即经济、社会、社区能力、基础设施、生态环境和制度;刘严萍等[6]构建了以人、物、经济社会系统为核心的,以敏感性、应对力、交互能力、成长度为维度的智慧城市韧性评价指标体系;张明斗等[7]从生态、经济、社会、基础设施服务这4个维度出发,构建评价指标体系;肖文涛等[8]则认为评价城市韧性应该从社会层面、环境层面、技术层面、工程层面、组织层面、制度层面入手;唐皇凤等[9]从加强基础设施韧性、组织制度韧性、城市经济韧性和城市社会韧性4个维度进行研究。在评价城市韧性度方面,所选取的评价方法也各不相同,如层次模糊物元模型[3]、自然间断点分级法[10]、综合评价法[11]等。整体上,韧性城市的评价指标体系构建方式相对单一, 建立的指标不能完全衡量城市韧性。本文拟通过调查德阳市的具体情况,建立适用于德阳市的评价指标体系,然后再用模糊综合决策法,评价分析德阳市的城市韧性度,得出城市韧性度等级,并基于评价结果,提出有针对性的改善措施。

1 评价指标体系构建

1.1 数据来源

文中建立指标所依据的数据来源于《德阳统计年鉴2015》、《中国统计年鉴2018》等数据统计资料,以及《德阳市突发事件总体应急预案(2018年修订版)》、《德阳市市域城镇体系规划和德阳市城市总体规划(2016—2030)》、《德阳市“十三五”防灾减灾规划》、《德阳市中心城区综合防灾减灾规划》、《德阳市中心城区城市抗震防灾规划》等政府相关文件。

1.2 指标体系构成

本研究从经济水平、领导力、基础设施、生态环境4个维度出发,遵循评价指标体系的独立性、全面性、可行性这3个选取原则,选取了具有代表性意义的重要指标。针对评价指标体系,设置了目标层、准则层、指标层3个层次,并通过层次分析法为各指标赋予权重。其中经济水平因子参考了《德阳统计年鉴2015》、《中国统计年鉴2018》等资料,选取了全社会固定资产投资增速、旅游经济情况、人均地区生产总值、城镇化率、城镇居民人均可支配收入作为评价指标,对城市经济水平韧性程度进行衡量;领导力因子参考了相关研究[2,5-9,12],选取了领导力水平、长远和整体规划水平、灾害风险普查情况、干部应急管理能力培训情况、利益相关方协调水平作为评价指标,以此来衡量城市领导力韧性程度;基础设施因子则参考了《德阳市突发事件总体应急预案(2018年修订版)》、《德阳市市域城镇体系规划和德阳市城市总体规划(2016—2030)》、《德阳市“十三五”防灾减灾规划》、《德阳市中心城区综合防灾减灾规划》、《德阳市中心城区城市抗震防灾规划》等政府相关文件,选取了城市邮电通信设施建设情况、城市建筑抗震性能、应急救灾物资储备情况、城区避震疏散体系、供水供电交通系统抗震性能作为评价指标,以此来衡量城市基础设施韧性程度;生态环境因子参考了《德阳统计年鉴2015》、《中国统计年鉴2018》及其他相关资料及文献[2,4-9,12],选取了二氧化硫年平均浓度、城市空气质量达标率、建成区绿化覆盖率、污水处理率、城市生活垃圾回收利用率作为评价指标,对城市生态环境韧性程度进行衡量。

2 评价方法

2.1 评价指标权重的确定

首先对各指标进行分层,准则层包括4个元素,分别为经济水平、领导力、基础设施、生态环境。指标层一共包括20个元素,其中第1小层(A1)包括5个元素,依次为全社会固定资产投资增速、旅游经济情况、人均地区生产总值、城镇化率、城镇居民人均可支配收入。第2小层(A2)包括5个元素,依次为领导力水平、长远和整体规划水平、灾害风险普查情况、干部应急管理能力培训情况、利益相关方协调水平。第3小层(A3)包括5个元素,依次为城市邮电通信设施建设情况、城市建筑抗震性能、应急救灾物资储备情况、城区避震疏散体系、供水供电交通系统抗震性能。第4小层(A4)包括5个元素,依次为二氧化硫年平均浓度、城市空气质量达标率、建成区绿化覆盖率、污水处理率、城市生活垃圾回收利用率。

用层次分析法对经济水平、领导力、基础设施、生态环境4个维度进行评价分析,为这4个维度赋予权重。分别用a,b,c,d代表这4个维度,记A={a,b,c,d},构建判断矩阵,并经过计算,得到准则层各元素的权重集:

A=(0.569 7,0.236 4,0.123 7,0.070 3)

对其进行一次性检验,得到CR=0.018<0.1,表明此判断矩阵具有令人满意的一致性,所获得的权重集是适用于这4个维度的。

按照以上方法,可以计算出指标层中各个指标的权重系数:

A1=(0.520 6,0.211 7,0.123 2,0.072 2,0.072 2)

A2=(0.449 3,0.191 0,0.095 5,0.176 1,0.088 1)

A3=(0.473 4,0.277 7,0.147 9,0.061 8,0.039 3)

A4=(0.468 1,0.272 6,0.156 6,0.062 5,0.040 2)

以上均通过了一致性检验。最终得到该城市韧性度的评价指标体系,如表1所示。

根据表1可得,准则层中的城市经济水平韧性的权重为0.569 7,其对应指标层中的第一个指标是全社会固定资产投资增速,其权重为0.520 6,经计算可得,该指标的相对韧性度a=0.569 7×0.520 6=29.66%。按照上述方法计算,旅游经济情况的相对韧性度为12.06%,人均地区生产总值的相对韧性度为7.02%,城镇化率的相对韧性度为4.11%,城镇居民人均可支配收入的相对韧性度为4.11%。属于城市领导力韧性层次的领导力水平的相对韧性度为10.62%,长远和整体规划水平的相对韧性度为4.52%,灾害风险普查情况的相对韧性度为2.26%,干部应急管理能力培训情况的相对韧性度为4.16%,利益相关方协调水平的相对韧性度为2.08%。属于城市基础设施韧性层次的城市邮电通信设施建设情况的相对韧性度为5.86%,城市建筑抗震性能的相对韧性度为3.44%,应急救灾物资储备情况的相对韧性度为1.83%,城区避震疏散体系的相对韧性度为0.76%,供水供电交通系统抗震性能的相对韧性度为0.49%。属于城市生态环境韧性层次的二氧化硫年平均浓度的相对韧性度为3.29%,城市空气质量达标率的相对韧性度为1.92%,建成区绿化覆盖率的相对韧性度为1.1%,污水处理率的相对韧性度为0.44%,城市生活垃圾回收利用率的相对韧性度为0.28%。最终得到该城市各指标的相对韧性度,如表2所示。

表2 城市指标相对韧性度

表1 城市韧性度的评价指标体系

研究结果表明,全社会固定资产投资增速、旅游经济情况、领导力水平及人均地区生产总值这4个指标的城市指标相对韧性度较高;而污水处理率、建成区绿化覆盖率、城市生活垃圾回收利用率、城区避震疏散体系及供水供电交通系统抗震性能这5个指标的城市指标相对韧性度较低。

2.2 评价方法模型的建立

本文采用模糊综合决策方法模型对德阳市的城市韧性度进行评判,确定其城市韧性度等级。步骤如下。

(1)建立因素集。因素集U={u1,u2,…,um},各元素ui(i=1,2, …,m)代表各影响因素,在本文中,选取了4个影响因素,u1代表城市经济水平韧性,u2代表城市领导力韧性,u3代表城市基础设施韧性,u4代表城市生态环境韧性。

(2)建立权重集。权重集A={a1,a2,…,am},因素集U中的各因素对城市韧性度的影响程度是不一样的,对各个因素赋予的权重a1,a2,…,am,可以反映各因素的重要程度。在本次评价中,a1,a2,a3,a4依次为城市经济水平韧性、城市领导力韧性、城市基础设施韧性、城市生态环境韧性的权重。

(3)建立评判集。评判集V={v1,v2,…,vn},评判集是评判者针对评判对象所做出的各种总的评判结果的集合。在本文中有4类评价结果,其中,v1,v2,v3,v4依次为高韧性、较高韧性、中等韧性、低韧性。

(4)单因素模糊评判。模糊集合Ri={ri1,ri2,…,rin},单因素模糊评判指的是单独对因素集中的一个因素进行评判,以确定评判对象对评判集元素的隶属度。对每个因素的单因素进行评判,得到的单因素评判集如下:

R1={r11,r12,…,r1n}

R2={r21,r22,…,r2n}

Rm={rm1,rm2,…,rmn}

将各因素评判集的隶属度行组成矩阵:

(5)模糊综合决策。模糊综合评判模型为B=AR,模糊综合决策模型综合考虑了所有因素影响,可以得出正确的评判结果。

3 结果分析

3.1 德阳城市韧性度的评价结果分析

本次对德阳市的城市韧性度评判中,选取了4个影响因素,其中u1代表城市经济水平韧性,u2代表城市领导力韧性,u3代表城市基础设施韧性,u4代表城市生态环境韧性。a1,a2,a3,a4依次为城市经济水平韧性、城市领导力韧性、城市基础设施韧性、城市生态环境韧性的权重。由上文得,a1=0.569 7,a2=0.236 4,a3=0.123 7,a4=0.070 3。因此权重集A={ 0.569 7,0.236 4,0.123 7,0.070 3}。评判集V={v1,v2,v3,v4},其中v1,v2,v3,v4依次为高韧性、较高韧性、中等韧性、低韧性。

本次评判共有20位专家参加,首先对城市经济水平韧性这个因素进行评判,有10%的专家认为该因素达到了高韧性,40%的专家认为该因素达到了较高韧性,50%的专家认为该因素达到了中等韧性,没有专家认为该因素达到了低韧性,得到R1={0.1,0.4,0.5,0};其次对城市领导力韧性进行评判,得到R2={0.1,0.3,0.6,0};再对城市基础设施韧性进行评判,得到R3={0,0.4,0.5,0.1};最后对城市生态环境韧性进行评判,得到R4={0,0.1,0.7,0.2}。得到评判矩阵:

“然而,五年前,唐门昔日弃徒唐殒归来,此人乃唐烈亲师弟,早年因修炼人虫邪术,残害同门,被前代门主逐出师门。然而此人离开唐门后,邪性不改,摇身化作一名蛊师,继续苦研人虫。这一次,他回到唐门,投入唐烈麾下,欲助其实现中州大业。

德阳城市韧性度的综合评判模型为B=AR,经过计算得B=(0.1 0.4 0.5 0.1),对其进行归一化处理后得到:

B’=(0.1/1.1,0.4/1.1,0.5/1.1,0.1/1.1)=(0.09 0.36 0.45 0.09)

对此可以得出,有9%的专家认为德阳市的城市韧性度达到了高韧性水平,有36%的专家认为其城市韧性度达到了较高韧性水平,有45%的专家认为其城市韧性度达到了中等韧性水平,有9%的专家认为其城市韧性度达到了低韧性水平。综上所述,德阳市的城市韧性度达到了中等韧性水平。

3.2 基于城市韧性度评价的对策建议

由前文得知,德阳市的城市韧性度处于中等韧性水平,还有很大的进步空间,为了提高德阳市的城市韧性度,可以从城市指标相对韧性度较低的几个指标入手。具体的对策建议如下。

3.2.1 提高污水处理率

(1)加大城镇生活污水处理建设。在德阳市的各个城镇,建立污水净化等设施,采用先进的工艺技术,对生活污水进行净化处理,以解决德阳各城镇生活污水处理能力不足的问题。同时要对部分污水处理效率低下的污水处理厂进行改造,以提高污水处理能力。在一些水体污染严重的地区,还应增加污水处理厂的数量,加快生活污水处理速率。除此之外,还应该对雨污合流区域进行分流建设,收集可以使用的雨水,有效利用资源。

3.2.2 增大建成区绿化覆盖率

(1)加大城区及乡镇绿化建设力度。首先要重点实施公园绿地建设,加大公园绿化建设力度,拓展城区公园面积,同时也要在公园中增加绿色植被,提升公园绿化质量。其次,在城区道路绿化、广场绿化及河岸绿化方面也要增强力度,提高其绿化覆盖率。最后,乡镇绿化建设也不容忽视,积极推进乡镇绿化建设。

(2)开展生态脆弱区修护行动。针对一些由工程建设及地震、滑坡等自然灾害造成的工程废地及受灾山体等,进行植树种草建设,对其进行生态修复,提高其可持续发展能力。

3.2.3 提高城市生活垃圾回收利用率

(1)开展垃圾分类宣传教育活动。首先可以从学校切入,在一些中小学学校、幼儿园开展垃圾分类课堂讲座;其次可以在公共场所进行宣传教育活动,提高人们的垃圾分类意识,形成良好的社会氛围;最后还可以通过报纸、电视、微博、微信等向人们普及垃圾分类知识,养成垃圾分类的好习惯。

(2)实施生活垃圾强制分类制度。建立完善的生活垃圾分类标准,并制定垃圾强制分类方案,实施奖惩相结合的制度,对公共事业单位、企业及小区进行重点监管,使其有计划有步骤地实施生活垃圾分类。

3.2.4 完善城区避震疏散体系

(1)加强地震监测预报。地震监测预报对于减少地震伤害有着重要的作用,人们可以依靠地震监测预报,及时采取有效的震前措施。相关政府及领导应该完善地震监测预报体系,尽可能地降低地震所带来的伤害。

(2)合理规划救援通道。地震发生后,外界要想到达受灾区,势必需要经过救援通道。合理规划的向外救援通道,可以使外界及时与受灾区取得联系,并进入受灾区进行救助行动,在一定程度可以减少震后伤害。除此之外,还应该将医疗救护、人防工程、应急避难场所进行通道联通,实施城市自救。

3.2.5 提高供水供电交通系统抗震性能

(1)提高供水系统抗震性能。首先要提高水厂建筑物的抗震强度,使其至少达到7度重点设防类。然后还应该准备一定数量的水井,以提供震后水源,在一定程度上解决供水问题。

(2)提高供电系统抗震性能。提高变电站建筑的抗震强度,除此之外,还要推进应急电力建设,保证震后的电力供给。

(3)提高交通系统抗震性能。提高重要桥梁抗震性能,加强各区域的交通联系,以保证抗震救援活动的顺利进行。

4 结论

(1)德阳市的城市韧性度处于中等韧性水平。污水处理率、建成区绿化覆盖率、城市生活垃圾回收利用率、城区避震疏散体系及供水供电交通系统抗震性能这5个指标的相对韧性度较低,是德阳市的城市韧性度的主要制约因素,提高城市韧性度需要从这几个指标入手。

(2)本文针对德阳市所展开的城市韧性度评价研究,在一些方面仍有一些不足之处。比如,本文针对德阳市构建的评价指标体系是否足够地体现了“韧性”,还需要进一步的完善和研究。

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