城市安全 第二章 城市安全体系

第二章第二章 城市的公共安全体系城市的公共安全体系 随着城市化进入加速发展的阶段，各种公共安全风险愈发明显，城市生命 线可谓危机四伏，诸如城市水资源的严重污染、造成群死群伤的火灾事故、城 市各类交通事故、城市恐怖袭击的隐患等等。由于城市空间狭窄、道路纵横交 错、人口高度集中，城市一旦发生灾害，会对社会建设、社会发展和社会转型 带来特殊的挑战，甚至激化社会矛盾，恶化城市生态环境。此外像突发性的地 震、水灾、瘟疫等自然灾害，往往造成不可控的特大城市灾害。这一切都使得 对城市灾害的综合研究、城市防灾减灾的制度完善具有了极为重要的意义。从 城市公共安全体系上来保障聚居城市人群的最基本的“安全”需要，这是百姓 之盼，也是执政之责，更是发展之基。 一、三角形模型 三角形模型是城市公共安全体系的基础，是由我国清华大学公共安全中心 的研究团队最先提出的。 03 年 SRAS 之后，04 年清华大学成立公共安全研究中心，研究领域从火灾 安全扩展到公共安全领域。（范维澄先生，在英国主攻“燃烧过程的理论模型 与数值模型”，1981 年归国后，限于国内研究条件的欠缺，不具备模拟燃烧过 程的条件，他开始工程热物理与安全工程的交叉学科。） 他所带领的公共安全研究团队最初把重点放在了突发事件上，随着研究的 不断深入，他们逐渐认识到突发事件的致灾程度与承灾体、应急管理是分不开 的，提出由突发事件、承灾载体和应急管理三个主体构成的风险分析框架（又 称为三角形模型）。在突发事件作用于承灾载体的过程中，由物质、能量和信 息三类灾害要素进行传递(在安全科学中，物质、能量、信息被称作灾害要素)， 从而承灾载体在突发事件作用下发生破坏: 一种是本体破坏，也就是最常见的 实体破坏，另一种是功能破坏，是指承灾载体原本具备的功能无法履行。 突发事件、承灾载体以及应急管理这种三维体系构成公共安全问题的整体， 是城市安全体系的重要基础，通过对突发事件和承灾载体的研究，确定应急管 理的关键目标，加强防护，从而实现有效的预防和科技减灾。 下面我们分别展开介绍： 二、突发事件 （一）定义： 中华人民共和国突发事件应对法规定，突发事件，是指突然发生，造 成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、 事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件。 突发事件是三角形的一个边，研究突发事件从孕育、发生、发展到突变成 灾的演化规律及其产生的风险作用，即突发事件携带或产生哪些作用，而这些 作用又如何随着时间或地域的空间发生变化。突发事件包括自然灾害、事故灾 难、公共卫生事件和社会安全事件，并有其自身规律。 突发事件产生的作用有 3 种类型，包括能量、物质与信息。能量的作用例 如火灾，火灾通过燃烧释放热能，原则上是热能的作用，因此可能发生各种各 样的破坏。物质作用例如病毒、细菌，这些都属于物质，可能造成伤害。另外 就是信息，有时人群中出现一些传言、谣传，由此可能引发一部分社会人员的 恐慌与群体事件的产生，造成伤害。 （二）特点 1、突发性 突发事件是事物内在矛盾由量变到质变的飞跃过程，对于是否发生、何时、 何地、什么方式爆发、影响程度等都难以完全准确把握。 2、复杂性 突发事件是各种矛盾激化的结果，具有多变性，处置不当很可能就会加大 损失，扩大范围，转变为政治事件。 突发事件的防治组织系统也较复杂，至少包括中央、省市及有关职能部门、 社区三个层次。 3、破坏性 突发事件主要表现为人员伤亡、财产损失，包括直接的损害和间接的损害， 还体现在对个人心理造成的恐慌和社会心理造成的冲击，进而渗透到社会生活 各个层面。 4、持续性 突发事件一旦爆发，都会持续一个过程，表现为潜伏期、爆发期、高潮期、 缓解期、消退期。 持续性表现为蔓延性和传导性，一个突发事件经常导致另一个突发事件的 发生。 5、紧迫性 一般情况下突发事件的发展非常迅速，需要非程序化的决策，非常态的紧 急措施应对，需要在最短时间内调动一切资源，以便及时、有效的应对，以将 危害减少到最小的程度。 （三）类型： 1、自然灾害： 主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾 害和森林草原火灾等。 自然灾害是指由于自然原因而发生的对人类的生命、财产及其赖以生存的 资源和环境造成威胁和损害的事件。 （2）事故灾难方面 2、事故灾难。 事故灾难主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故，交通事故，公共设施 和设备事故，环境污染和生态破坏事件等。 事故灾难是指造成了较大损失的事故，通常是由于技术性或操作性失误等 种种非故意因素造成的。 根据损失程度分类，分为四个等级：一般事故（一次死亡 2 人及以下）、 重大事故（一次死亡 3 人及以上）、特大事故（一次死亡 10 人及以上）、特 别重大事故（造成特别重大人身伤亡或巨大经济损失以及性质特别严重、产生 重大影响）；按照引发诱因分类，分为交通事故、消防事故、化学品事故、核 辐射事故、建筑物坍塌、环境污染等； 按照发生场所分类，分为工矿企业事故（矿山行业事故、建筑行业事故、 化工行业事故、电力行业事故、石油行业事故）、道路交通事故、水上交通事 故、铁路事故、航空事故、公共场所事故等。 这几年，普遍受到关注的城市事故灾难有： （1）城市饮用水污染方面 兰州 4.11 饮用水苯超标 事件回顾 2014 年 4 月 11 日，甘肃省兰州市发生了一起因自流沟受污染引发的饮用 水苯超标事件，苯最高浓度达到 200 微克/升，超过国家限值 10 ug/L 的 20 倍。 在此期间，市区降压供水，高坪及边缘地区停水，限制生产性用水。24 小时内 自来水不宜饮用，给人们的生产生活带来巨大影响。此事发生后，省、市政府 协调相关部门积极行动，自来水公司启动紧急预案，及时妥善地处理了这起事 件。 导致整个事件的原因是多方面的: 有规划缺乏安全意识、中石油污染物泄露、自来水厂供水管网老化、水质 监管不力、应急信息沟通不力及信息发布机制不健全等多方面构成。 本次污染的源头，兰州石化公司，厂区规模越来越大，距离自流沟越来越 近，同时设施老化，污染物泄露风险日益增大。而自流沟周围原设的保护范围， 也被居民区“侵吞”。 兰州是全国唯一一个只有一个水源地的省会城市。兰州威立雅水务集团供 水范围为兰州市主城区(包括城关区、七里河区、安宁区、西固区)以及部分周 边县区。水源的单一导致现有水厂规模过于庞大和集中，事件发生后势必造成 巨大的影响面。所以是否应设立中途大型水池是一个值得思考的问题。 传统供水管网系统难以满足新时代防止污染的需要。本次水污染事件中， 自来水厂受污染的 4 号自流沟是钢筋混凝土材质，且使用已近 60 年。而这种 自流沟一般使用寿命是 50 年。 传统水质监控制度难以满足新时代防止污染的需求。兰州是全省唯一能监 测 106 项饮用水指标的单位。按规定，每一年监测 2 次。但为了兰州市饮用水 安全，自来水公司在有条件时，随时会增加监测次数。本次事件是在全省饮用 水普查监测期间发现的，而且发现水中苯超标后，无法找别的单位验证，只能 自己反复监测核实，耽误了反应时间。这充分暴露出我国饮用水监测制度规定 以及设备跟不上实际需求。 传统应急处置程序满足不了应急状态时信息沟通的要求兰州市、自来水公 司以及其它与饮用水污染突发事件相关的部门都有各自的应急预案，但这些应 急预案的统一协调性差。事发后自来水公司及时启动应急预案进行相关的行动， 但其他各方面的不协调，耽误了整体行动的速度达到 18 个小时，影响了公众应 对。如按应急程序层层“上报决定”的惯例，耽误了信息发布时间；各重 要环节行动上信息沟通不及时，一定程度上导致了信息发布的混乱。这样，加 大了事件的影响，引起了公众的巨大焦虑。 （穿插：上海环境科学院副院长林卫青以上海水源地存在的主要安全问题 为例，分析了上海这一领域的现状，指出，近年来，由于水体富营养化，藻类 过度繁殖，导致水污染事故频繁，严重影响自来水水厂水质净化过程和水质净 化成本，也威胁到饮用水安全，必须高度重视常态防范和突发应对。林卫青提 出，要借鉴水源地安全防范的国际经验： 一是科学划定科学划定饮用水水源保护区； 二是严格依法管理依法管理饮用水水源保护区； 三是把水源安全纳入反恐体系纳入反恐体系； 四是建立水源地水质预警系统建立水源地水质预警系统，提供水中污染物的事先预警，识别低概率、 高风险水源污染事件； 五是采用先进的水质在线监测技术和设备先进的水质在线监测技术和设备，包括常规指标在线监测、石油 类自动在线监测、摄像监控，并配备生物报警系统、先进的化学分析仪器等。 （上海环境科学院副院长林卫青上海饮用水水源地现状与安全保障的综合举 措） （2）城市地铁安全方面 上海市城市科学研究会秘书长王震国现代城市地铁安全隐患及其防治的 制度完善。他论述了地铁隐患和灾害存在与发生的原因，其中 30%左右来自 机械故障、30%以上是由于恐怖袭击、30%左右在于管理不善。我国地铁机械 故障虽然在总的比重上与国外相差不多，但深层次因素不是机械的自然老化、 功能落后，而是管理缺失、操控不慎，所以完善体制、机制和技术，是我国地 铁防范安全隐患、减少灾害发生的关键。王震国还分析了上海地铁管控的现状、 制度以及存在的主要不足，如：有关体制机制，虽有法定而明确规范，未真正 落到实处，实践中运行的体制机制与规定有较大位移，这中间既有不得已的善 意创新，也有人治惯性思维下的违规；关于保障技术，规定不少，也很全面， 但覆盖程度、实行力度还有待强化；关于安全防范的宣传教育，形式与内容不 能说不新，但普及面、常态化、持续化尚嫌不足。为此，完善上海地铁未来安 全隐患防治与管控的多元优化对策非常必要，必须关注四方面的优化： 一是管控的体制优化管控的体制优化机构分列、职能分离、平台联动、前置沟通、横 向协调； 二是管控的机制优化管控的机制优化完善法律法规、优化标准预案、明确岗位职责、 严格操作规范、细化管理程序、实行目标问责、搞好多元保障； 三是管控的技术优化管控的技术优化按需完善各类设施、适时更新各种设备、及时维 修设施设备、科学进行设计布局、逐步提高管控标准、不断规范引导标识、日 益精确调度驾驶、切实搞好现场管理； 四是管控的宣教优化管控的宣教优化大力普及地铁知识、认真抓好技能培训、经常开 展各类演练、努力进行探究前瞻。上海市城市科学研究会秘书长王震国现代 城市地铁安全隐患及其防治的制度完善。） 同济大学交通运输工程学院周雪梅针对上海这样的特大城市的交通问题， 认为要制定完善的客运交通应急指挥对策：首先是构建大城市客运交通的应急 指挥目标、应急指挥原则、应急指挥任务、应急指挥流程；其次是科学构建不 可预知事件的应急指挥对策、可预知事件的应急指挥对策，以使城市交通的安 全运行得到最大保障。（同济大学交通运输工程学院周雪梅大城市客运交通 应急指挥的决策支持与系统技术） （3）城市火灾方面 上海市消防学校校长朱耀辉作了题为国际化特大型城市消防趋势研判与 受控策略的演讲，就近十年上海各类火灾的走势进行了分析。他认为，上海 各类火灾走势总体可控，但相对而言，市郊区域火灾多发，第三产业火灾比重 较大，且导致火灾事故的主要原因呈多元化、复杂化。朱耀辉认为，上海速度 快、总量大、产业集中的经济社会发展使消防工作面临诸多现实考验，而人口 规模大、密度高、老龄化、素质参差不齐的现状，又使诱发群死群伤性灾害事 故的风险增大。朱耀辉还认为，城市的消防安全问题反映了城市灾害的多样性、 复杂性、放大性，反映了灾害事故的处置难度及巨大影响，因此完善上海消防 的受控策略十分必要，九个方面：大力构筑社会消防安全“防火墙”工程；切 实加强公共消防站建设；及时更新消防装备，包括执勤消防车辆、特种消防装 备、水域消防装备、空勤消防装备等；加强消防水源建设；加强消防通道建设； 加强建筑消防设施建设与维护；加强综合应急救援体系建设；加强消防信息化 与科技建设；加强消防人文环境建设。 （4）城市地下空间安全方面 上海市城科会副理事长、同济大学地下空间研究中心副主任束昱教授提交 了题为城市地下空间的灾害事故与公共安全管理的书面报告。他认为城市 地下空间资源的开发利用，已经成为各国城市有效解决交通、防灾、市政、环 保、能源和土地集约化利用等问题的重要途径，是实现可持续发展的必由之路。 但城市地下空间的快速发展，也使地下公共安全成为关注的焦点，如火灾、水 灾、恐怖袭击、停电、空气污染、爆炸、施工事故、突发意外等，所有这些的 发生，都有可能对不确定人群的生命财产造成极为严重的后果。其中火灾是地火灾是地 下空间的第一大灾下空间的第一大灾，约占到 1/3 以上，往往造成巨大的人员伤亡和经济损失， 是最不容忽视的地下空间灾害，其发生次数是地面高层建筑的 3-4 倍，死亡人 数是 5-6 倍，直接经济损失是 1-3 倍。此外，地下空间在防洪防汛方面处于 “先天弱势”，所以水灾水灾也是其公共安全的关注重点。地下空间另一公共安全地下空间另一公共安全 关注重点是恐怖袭击关注重点是恐怖袭击，包括人为纵火、炸弹爆炸、投毒、使用核生化武器等。 为此，城市地下空间防灾减灾与公共安全管理要从四个方面进行努力：一是搞一是搞 好人、机、环境平衡协调的安全保障；二是建立高度信息化的网络平台；三是好人、机、环境平衡协调的安全保障；二是建立高度信息化的网络平台；三是 建章立制，完善法律法规；四是开展公共安全教育与风险评估，编制建章立制，完善法律法规；四是开展公共安全教育与风险评估，编制应急应急预案，预案， 强化演练，增强意识。强化演练，增强意识。 3、公共卫生事件。 公共卫生事件主要包括传染病疫情，群体性不明原因疾病，食品安全和职 业危害，动物疫情，以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件。 广受关注的河流受抗生素药物的污染事件 很多江河是城市的饮用水源地，我国的主要河流海河、长江入海口、 黄埔江、珠江等部分点位都检出抗生素，其中，珠江广州段受到抗生素药物污 染非常严重，脱水红霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶等典型抗生素的含量分 别为 460、209 和 184 纳克每升，远远高出欧美国家河流中 100 纳克每升以下的 含量。 畜牧业、水产养殖业、人类自身大量使用抗生素，微生物环境也会对抗生 素产生抗性。 世界卫生组织今年最新发布的抗菌素耐药：全球监测报告，列举了人类对 7 种不同抗菌素耐药性的事实，而与之相关的 7 种细菌则是导致几种常见严重 疾病的原因，如血液感染、肺炎、尿路感染及淋病。 2014 年 10-11 月，研究人员分赴我国东北、华北和华东等地，在一些饮用 水源地、排水明渠、制药企业、畜禽养殖场等区域周边采集水样，这些水样中 都有抗生素被检出。全国几大抗生素基地的生产污水以及周边水域的水样分析 发现，抗生素含量惊人。特别是根据山东济宁市居民举报，记者调查后发现有 多家化工厂以及鲁抗的分公司向鲁抗污水处理中心运输高浓度污水，台账中每 天都记录有外来污水的企业名称、结算价格和距离。按照我国环保法规的要求， 企业污水不得外运，须就地处理，鲁抗接收外来企业污水的行为已经涉嫌违法。 鲁抗是国家重点监控企业，所有排放的数据都会实时传送到济宁市环保局， 然而当记者打开济宁市环保局的环境监测数据平台，却发现这些数据无一例外 地仅显示 100 多毫克每升。 原来，是负责向环保部门传送数据的第三方运营公司替污水处理中心修改 了数据的上限。无论鲁抗实际处理数值是多少，传给环保部门的数据都不会超 标。据了解，第三方运营公司（同太环保科技服务中心），公然替企业去造假 的行为已经明显涉嫌违法。除了通过在线监测数据监控企业，当地环保部门还 会到企业现场检查，这些违法行为就没有看出来吗？ 知情人表示：环保局上那 儿一去，停停以后，环保局一走这边就开了。 启示：我国目前对含有抗生素的废水排放和养殖户抗生素的使用，标准还 不全面。所以，必须健全标准，完善和落实监管。 4、社会安全事件。 社会安全事件主要包括恐怖主义事件、群体性事件、重大治安事件、重大 刑事犯罪、动乱事件、暴乱事件、严重的骚乱事件、经济安全事件、涉外突发 事件等。 华尔街的金融危机如“海啸”一般横扫美国、殃及全球。07.8.15 美国纽约证 券交易所的道指跌破 13000 点。右图成立 158 年之久的雷曼兄弟公司 08.9.15 申 请破产保护。至此，很多国际集团走上破产之路。 09.6.18 俄罗斯政府突然宣布，关闭莫斯科切尔基佐沃集装箱大市场，并将 销毁价值高达 20 多亿美元的中国“走私”商品，涉及 4 万多华商的权益。经过多 场艰难会谈，由中国商务部副部长高虎城率领的政府经贸代表团，终于和俄方 达成共识：华商开始陆续运出货物，190 名华商被释放。 ） 上海外滩 12.31 踩踏事件是一起对群众性活动预防准备不足、现场管理不 力、应对处置不当而引发的拥挤踩踏并造成重大后果的公共安全责任事件 三、承灾载体 （一）定义： 承灾载体是指突发事件作用下的人、物和经济社会运行系统。 “三角形”的第二条边是承灾载体。在突发事件的作用下产生破坏，其实 是对承灾载体的损害。 承灾载体在突发事件的作用下，可能产生本体的破坏，也可能产生功能的 缺失。而在同样的突发事件作用下，产生破坏的大小也不尽相同。（所谓次生 灾害，实际上是由于承灾载体在突发事件作用下，发生损坏之后带来的，承灾 载体是中间媒介。所谓事件链的发生或者说突发事件的“多米诺效应”，和承 灾载体自身损毁的程度是密切相关的。） （二）类型 1、人 突发事件中的风险认知偏差决定了突发事件到来时，人的不同的感知、决 策、行为。在此，我们依次介绍什么是风险认知？什么是风险认知偏差？风险 认知的偏差的类型？ 风险认知是指人们对风险的主观评定和判断，以及由此引发的态度和决策 倾向。它涵盖了人们对风险的感知、理解、记忆、评价、反应的整个认知过程。 风险认知偏差是个体在认识和判断风险时所发生的某种偏离或偏离倾向。 风险认知偏差的类型： （1）“归因偏差”是指受众个体对风险事件的归因偏离了正常逻辑。例如， 当人们作为观察者评价别人行为的时候，人们更多强调人的主观和内因作用； 而当自己是行为者时，由于比较清楚影响自身行为的各种制约因素，对外因的 关注会多于对自身的省思。 （2）“直觉偏差”的产生是由于时间紧急和信息有限，人们往往依据自己的 直觉或常识来简化处理问题。 “代表性直觉偏差”，在不确定情况下，对一个事件的具体、生动表述， 会使人们相信其发生的概率更大。这就是为什么在突发事件中政府公布的信息 不足或者不具体，民众就更容易相信流言。因为流言不像政府的信息那样严肃 谨慎，它往往更具体、更生动。 “易得性直觉偏差”表明人们更倾向于依据容易想起来的事例来判断某种 风险发生的概率。民众常会因此高估自己常见的风险事件的概率而低估自己不 熟悉的风险。 “锚定偏差”是指由于人处理信息的能力不足，人们常会对问题进行一个 初步估计。锚定效应会使人们产生“心理账户”的认知偏差，如在相同条件下 收到政府相同补偿款的民众对处理结果的满意度却不相同，这与其个人原有的 预期密切相关。 （3） “信息处理偏差”从认知心理学的原理出发，关注人脑对信息进行处理 的四个阶段：获取、加工、输出、反馈过程中出现的认知偏差。 在获取信息时，人们往往会对容易唤起记忆的、容易获得的信息更加关注。 同时，最先进入大脑的信息往往会占有更加优势的地位，这是首因效应。而最 新近获取的信息也较容易被记起，这是近因效应。 在对信息的加工过程中，人们按照他们可以做到的信息加工方式来减少信 息处理的复杂性。 在信息输出阶段，人们往往会过于相信自己判断的准确性，表现出过度自 信的特征。 在信息反馈阶段，人们根据风险的结果对自己事前的认知进行评估，进而 影响到自己的自信心和认知能力。 （4） “主观概率估计中的认知偏差”： “保守主义倾向”偏差，即以前的观念或思想容易使人产生依赖，不愿意轻 易改变，人们无法对新信息给予足够的重视，或者即便获得了新的信息，也无 法有效地将其与原有信息进行整合； “复合事件偏差”则是指人们倾向于认为单个事件是“简单的”，因此会高估 复合事件的发生概率，而低估单个事件的发生概率。例如在突发性事件中，人 们会关注一些原本发生概率并不高，但容易产生连锁反应的风险。 2、物的世界 （1）建筑物 城市建筑物主要承受的灾害有洪灾、火灾： 影响建筑物洪灾损失率的因素： 洪水的水深、流速、历时等。 建筑物承灾体对灾情的作用体现于两个方面：价值总量和承灾能力。 价 值总量反映了受灾数值； 承灾能力（建筑结构、材料、年限、室内地面高度等） 影响其损失率的大小，承灾能力与承灾体自身的质量与建筑标准有关，建筑质 量越好，标准越高，其承灾能力就越强。 防灾措施。 火灾中，影响建筑物损失率的因素 火灾负荷 火灾负荷是指建筑物所有的可燃物质燃烧时所产生的总热量值。 结构构件的耐火特性 结构构件的耐火特性在保证建筑物的整体稳定性和阻止火势蔓延具有重要 作用。随着温度的升高，结构构件的力学强度下降。 消防设施的作用 内部空间的结构分割 实验研究表明，建筑物的室内形状、通风状态、可燃物的分布都影响火灾 的灾情。 （2）桥梁 城市桥梁通常指城区范围内建造的跨河、跨江、跨海桥梁、立交桥梁及人 行天桥等。 地震对桥梁的破坏地震对桥梁的破坏 例如： 四川汶川地震波及重庆，2008 年 5 月 12 日下午 6 点，市公路局 召开紧急会议，要求全局干部职工高度重视、冷静对待地震影响。一方面，立 即启动应急预案，成立六个信息联络小组，通知各区县（自治县）交通局，对 地方公路桥梁、隧道的受灾情况进行拉网式排查。另一方面，积极组织联系专 家，对因地震造成重大影响的国省干线公路桥梁、隧道进行专家会诊。同时， 局机关和直属单位坚持 24 小时值班制度和信息报送制度，对造成重大安全隐患 的公路桥梁、隧道，必须安排专人加强值守。 12 日晚，公路管理部门连夜对 全市公路桥梁、隧道的受灾情况进行拉网式排查，截至昨日中午 12 点，对全市 38 个区县（自治县）的 1452 座桥隧进行了全面检查。其中，发现 108 座桥梁、 1 座隧道受到不同程度损害。 桥梁受地震破坏通常有两类形式，一类是地表破坏，一类是桥梁受震破坏： 地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象： 地裂会造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。 在陡峻山区或砂性土和软粘土河岸处，强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以 及山石滚落，可使桥梁破坏。 在浅层的饱和及疏松砂土处，地震作用易引起砂土液化，致使桥梁突然下 沉或不均匀下沉，甚至使桥梁倾倒。 在坡边土岸或古河道处，地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象， 造成桥梁破坏。 桥梁受震破坏是由于地震使桥梁产生水平和竖直振动，造成桥梁构件的 损坏甚至桥梁倒坍。有些桥梁虽然在强度上能够承受地震的振动力，但由于桥 梁上部、下部结构联结不牢，整体性差，产生过大的相对位移，从而导致桥梁 破坏。 具体而言，梁桥受震破坏主要表现为： 墩台开裂、倾斜、折断或下沉； 支座弯扭、断裂、倾倒或脱落； 桥梁上部结构和下部结构间相对位移； 落梁。 拱桥受震破坏主要表现为: 拱圈开裂； 墩台下沉； 多孔时墩身开裂、折断； 落拱。 据 2014 年 10 月 14 日凤凰网报道：由于近年我国地震灾害不断增加，震灾 地区桥梁均受地震影响出现不同程度损坏，2014 年北京市着手加强桥梁的抗震 性能。以前，本市一些桥梁并未设防，最近 6 年才开始逐步加固。随着北京会 城门桥抗震加固工程启动，已有 40 余座桥梁增设了抗震设备，抗震烈度实现了 8 度设防。目前正在升级抗震设施的会城门桥位于莲花池东路，是一座多跨简 支梁立交桥。工作人员用钢制拉杆对桥的主梁纵向进行加固，在墩柱外包纤维 布，从而增强桥梁整体抗震性能。据市交通委路政局统计，阜成门桥、德胜门 桥、天宁寺桥、苏州桥、万泉河水系跨河桥等 40 余座市管桥梁均已完成类似的 抗震加固。今年还有 5 座天桥的支座将提级加固，包括北京联合大学西门天桥、 北京航空学院东门天桥、大郊亭西天桥、平房东桥东天桥和广渠路家乐福天桥。 风对桥梁的破坏风对桥梁的破坏 风对桥梁的力学作用，很早就有研究。1759 年 Smeaton 等就提出构造物 设计时要考虑风压问题，从此开始有了风载荷的概念，但当时对风压的认识是 不够的，也没有引起充分重视。 直至 1879 年，英国的 Tay 桥受到暴风雨的袭击，85 跨的 13 跨连同正 行驶于其上的列车一起堕入河中的特大事故发生之后，人们对风载荷所产生的 作用才引起了高度的重视。以这一事故为契机，开展了关于风压的研究，并将 其反映到桥梁设计中。 1887 年重建 Tay 桥时，由 Baker 等经现场实验，确定了风压。这一时期， 巴黎为迎接 1889 年万国博览会，计划兴建埃菲尔（Eiffel）铁塔。为了确定作 用在塔上的风压的大小，由著名工程师埃菲尔着手进行风洞实验，并在 1909 年成立了风力研究所。研究所中设立的埃菲尔型风洞，至今仍被广泛使用。这 样，设计桥梁或建筑物时，就可以利用风洞试验定量地评价风荷载的大小。 此后相当长时间内，人们把风对结构的作用仍只看成是由风压产生的静力 作用。直至 1940 年，又发生了一次风毁桥梁的特大事故，才使人们看到了风 对结构物的另一种作用风致振动。 桥梁，特别是悬索桥，由于风而受到损害，在 1818 年至 1940 年间，至 少有 11 座悬索桥毁于暴风。从目击者所描述的风毁景象中可以明显感到事故 的原因是风引起的强烈振动。只是人们对这种风致振动机理还不可能作出科学 的解释，对其危害性认识还不够。 1940 年，美国西海岸华盛顿州建成了中央跨径为 853 米，居当时世界第 三位的塔科马悬索桥（Tacoma Bridge），其设计风速为 60 ms。然而四个月 后，却在 19 ms 的风速袭击下，产生强烈振动而遭破坏（图 1）。这次事故 再次震惊了桥梁工程界，经过广泛深入研究，提出了桥梁的风致振动问题。 可以说塔科马桥的风毁开辟了土木工程界考虑空气动力问题的新时期。半 个多世纪以来，在气象、结构力学、空气动力学、风洞实验等诸多领域专家学 者的不懈努力下，虽然尚有不明之处，但已基本上弄清了桥梁发生各种风致振 动的机理，并逐渐形成了一门新兴的学科结构风工程学。 风静力对桥梁结构的影响-当结构刚度较大因而几乎不振动，或结构虽 有轻微振动但不显著影响气流经过桥梁的绕流形态，此时风对桥梁的作用可以 近似看作为一种静力荷载。 如现行桥梁规程中所规定的那样，主要考虑桥梁在侧向风荷载作用下的应 力和变形，另外对于升力较大的情况，也需要考虑竖向升力对结构的作用。对 于柔性较大的特大跨度桥梁，则还需要考虑侧向风荷载作用下主梁整体的横向 屈曲，其发生机制类似于桥梁的侧向整体失稳问题以及在静力扭转力矩作用下 主梁扭转引起的附加转角所产生的气动力矩增量超过结构抗力矩时出现的扭转 失稳现象。 风动力对桥梁结构的影响- 颤振和抖振是桥梁最主要的两种动稳定性问题。 颤振是桥梁结构在气动力、弹性力和惯性力的耦合作用下产生的一种发散 振动，是在一定的临界风速下结构振动振幅急剧增加而会导致结构毁坏的一种 发散振动。 （发散振动是一种空气动力失衡现象，它主要是因为结构的运动 （振动）影响了气流经过桥梁时的绕流状态，因而影响了气动力，从而产生自 激力，结构在自激力作用下振幅越来越大最后导致动力失稳。由于这种振动一 经发生就会导致结构的整体破坏。 ）桥梁颤振与主梁截面的气动外形有这密切 关系，通常来讲，主梁截面的流线性越好，气动稳定性越好。因此，在大跨度 桥梁的初步设计阶段，有必要对主梁截面进行比选或通过风洞试验对基本截面 进行优化，以保证结构的抗风安全性。 抖振它主要由大气中即脉动风所激起，是一种随机强迫振动。风是一种自 然现象，是由于太阳对地球大气的加热不均匀而引起的。由于地球表面的地形 起伏和各种障碍物的影响，使靠近地面的风的流动发生紊乱，造成风在速度、 方向及其空间分布上都是非定常的（即随时间变化的）和随机的。虽然是一种 限幅振动，但由于发生抖振的风速低，频率大，会导致结构局部疲劳，影响行 人和车辆行驶的安全性，因此桥梁抗风设计时也要进行抖振相应分析。 研究表 明：随着桥梁跨度的增大，结构的柔性增加，抖振也会相应增大；且随着风速 的增大，抖振相应成倍增大。因此，对于设计风速较高或跨度较大的各式桥梁， 尤其对大跨度斜拉桥和悬索桥，不能轻视抖振的破坏作用。 撞击对桥梁的破坏撞击对桥梁的破坏 2007 年 6 月 15 日广东九江大桥被运沙船撞击了大桥 23 号墩，三个桥墩 坍塌，大桥桥面 200 米倒入江中，九江大桥全长 1675。2 米，是 1988 年建成通 车的，其主航道为 2x160 米的独塔双索面斜拉桥。鉴定后认为，其非通航孔桥 墩按横桥向撞击力 40 吨进行船撞击的设防是合适的，受撞击的桥墩设计撞击能 力仅为 40 吨，而西江水道上很多船只都是一两千吨，设计者应充分考虑这一点。 从此撞击事故中人们亦应反思：对已建成的且防撞击标准不满足新设防标准的 桥梁，必须采取相应的技术、工程和管理上的防护措施，以应对突发事件造成 的不良后果。 （3）城市管网 城市管网是城市承灾载体中的重要一类，主要包括电力、热力、燃气、雨 水排水、污水排水等。 电力、通信等，可以在地面以上敷设和在地面以下敷设。热力只局部地上、 燃气局部地上，其余主干管均在地下，排水管道全在地下。 一般情况下，这些主干管网均在城市道路下面敷设，之间有距离要求。埋 深都是经过计算的，管网的分叉、汇合、交点，都有严格的尺寸、标高要求的。 防止管线打架碰撞，尤其一些管道，一旦设计好之后，想要再调整非常困难的， 除非整体全部改造，但这个费用是惊人的，比如靠重力流排出的排水管道。 城市管网复杂，情况不一，一般这些管网都是分布在各个行业的范围内， 由各个相关行业负责完成设计，再又相关市政单位负责施工、验收等。一个城 市，它在规划阶段，就已经规划好了管网，后期只不过是一段一段实施和细化 而已。 城市管网突发事故频繁发生这一现状的主要原因有： 指导思想问题 从世界范围来看，城市内涝发生在发展中国家的几率还是比较多，相比较而言 发达国家城市内涝的发生率要低一些。 发达国家：世界观：城市建设的严重事故；建设指导思想：唯下（让百姓 满意）；先地下后地上；着眼于长期；建设标准：高； 发展中国家：世界观：让大家躲避；建设指导思想：唯上（让领导满意）； 先地上后地下；着眼于短期；建设标准：低。 规划：城市整体规划不够科学，没有长远科学的预期判断 设计：城市排水管网的标准一样 城市基础设施长期投入不足，历史欠账多。 例如城市管网的设计覆盖面方面，2008 年上海城市排水管网覆盖率约为 60，其中内环以内 98，内外环间 61，外环以外仅有 36。其他城市则 更不容乐观。 例如城市供水管网运营管理方面，有 37 %的主干管存在严重老化问题。一 些城市的供水管网铺设时间大多在 50 年以上，管材质量差，长期超限运行， 造成爆管及各种形式的明漏、暗漏。 维护改造：没有定期检测、监测和评估的机制；改造的目的性、科学依 据不足 治理：头痛医头，脚痛医脚，缺少针对性、系统性。 青岛市 1122 中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故 事件回顾 2013 年 11 月 22 日 10:25，位于山东省青岛经济技术开发区的中国石油化工 股份有限公司管道储运分公司东黄输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，在形 成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸，造成 62 人死亡、136 人受伤， 直接经济损失 75172 万元。 直接原因： 输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂、原油泄漏，流入排 水暗渠及反冲到路面；原油泄漏后，现场处置人员采用液压破碎锤在暗渠盖板 上打孔破碎，产生撞击火花，引发暗渠内油气爆炸。 间接原因： 历史原因，山东石化基地、企业大都在改革开放后建设投产，考虑成本， 主要采取“集中”建设，致使各地管道布局密集，在淄博、潍坊、东营等石油 化工基地普遍存在。 青岛市人民政府及开发区管委会贯彻落实国家安全生产法律法规不力。出 现原油泄漏的管道系公司东黄复线。该管线 1986 年 7 月建成，管径 711 毫米， 管道长 248.52 公里，年输油能力 1000 万吨。“按照当时设计，地面是农田或 者菜地，承压力是有限的。但是随着地方经济的发展，现在，地面上已经建设 了道路和居民小区。”中石化一直试图与地方政府进行沟通，反应管道承压过 大。由于牵涉到地方经济的发展，未得到处理。 开发区规划、市政部门履行职责不到位，事故发生地段规划建设混乱。 输油管道工程设计规范(GB502532003)中对埋地输油管道同地面建(构)筑 物的最小间距做了规定，其中，原油、C5 及 C5 以上成品油管道与城镇居民点 或独立的人群密集的房屋的距离，不宜小于 30 米。“黄岛明显存在规划错误、 布局错误。”沈阳化工大学副教授李庆禄在接受本报记者采访时介绍。他告诉 记者，化工企业布局基本指导思想是与居民必须分开，并不是“相距 30 米”那 样简单。更为重要的是，绝对不允许各种管道交叉及近距离平行安装。在管道 承压改变的同时，地方经济的发展也导致城市建设者对原有设计进行了改变。 “比如这次是市政官网建设在输油管线的下面。城市排污管道等常年积累起沼 气、甲烷等易燃气体，当和原油挥发产生的可燃气体汇合，在密闭的空间里， 容易起火爆炸。 中石化集团公司及下属企业安全生产主体责任不落实，隐患排查治理不彻 底。 中石化现场应急处置措施不当。盲目动用非防爆设备进行作业，严重违规 违章。 青岛市及开发区管委会相关部门对事故风险研判失误，导致应急响应不力。 实际困难：中石油管道公司管道完整性管理中心主任冯庆善对此认为，油 气管道长期经过运营，会受到外部干扰、腐蚀、管材和施工质量等原因发生失 效事故，而目前国内现役油气管道已进入事故多发期。目前国内进入管道建设 的高峰期，但现役油气管道有约 60%服役超过 20 年，东部管网运行已 30 多年。 此外，部分油气管道建于上世纪七八十年代，运行了近 40 年。中石化管道储运 分公司曾在 2011 年 9 月和 2012 年 9 月与山东潍坊市环保局和高密市环保局发 布两次中国石化股份有限公司东黄(复)线、东临线隐患整治工程环境信息公 告，“原本管线所处的郊区现在变为繁华城区，建筑物众多，人口密集，部 分管道陆续被占压，导致管道无法抢修、维修，即使一些没有占压的建筑物也 离管道较近，无法进行管道防腐层大修。” 四、应急管理 （一）突发事件的时间序列分析 1、突发事件的预防准备 通过分析识别灾害要素的早期形态、特征与规模，采用恰当手段防止灾害 要素被触发或达到临界值。 2、突发事件的监测监控 一方面对灾害要素的临界值和可能的触发要素进行监测监控，一方面对突 发事件的类型、强度、时空特征进行监测监控。涵盖日常监测、应急监测。 3、突发事件的预测预警 基于对灾害要素引发突发事件的机制与规律，结合监测信息，对事件发生 的大致时间、地点、范围、程度进行预测预报； 在事件发生后对事件发生的大致时间、地点、范围、程度进行预测预报。 4、突发事件的救援处置 采取恰当的手段，阻止或减弱突发事件的作用，阻断或减少次生事件衍生。 5、突发事件的“恢复重建” 采用技术手段对突发事件的过程再现，从而可以进一步分析事件的机制， 加深对事件的认识，寻求更有效的应对方法。 以美国 911 世贸中心坍塌为例讲解突发事件的恢复重建，从而引出了建筑 结构防火设计的技术改进： 播音 767 飞机带着 50 吨左右的航空煤油撞到这个楼上之后，里面发生了燃 烧，但是后来坍塌的位置并不是首先从飞机撞进去的地方塌的，而是从另外的 地方塌的，于是美国国会就给了美国的建筑与火灾实验室，先后是 9600 万美元， 用了五年的时间，对这个事件的技术细节进行了非常仔细的研究，然后提出如 何在高层建筑当中通过建筑结构防火设计来避免类似事件的发生。 为了达到这个目标，他们先有一个基本的判断，就是单靠 50 吨的航空煤油 是不足以让那么大的一个楼坍下来的，所以释放出来的热量除了煤油之外，一 定包括了建筑物内部固有的可燃物在燃烧过程中释放的热量，这个固有的可燃 物究竟释放了多少热量要做实验，做实验当然不可能把它的一个截面拿来都做 实验，因为里面也都是这种卡座，把两个卡座完整的搬到了实验室，然后烧， 测量释放多少热量。随着