《科技创新与品牌》杂志社特别报道

城市安全的科技保障

范院士在汶抗震一线范院士在汶抗震一线


        在汶川地震的日子里,我们经历了许多,感受也很多,尤其是城市安全问题,特别是在我们的城市遭遇自然灾害的时候,这个问题更是显得尤为突出。为此,本刊记者就有关问题,采访了中国工程院院士范维澄。
        记者:这次四川汶川地震发生后,在应对过程中给了我们哪些启发?我国目前面临的公共安全情况是怎样的呢?
        范维澄:四川汶川特大地震在应对过程当中,作为应对来讲是在人类当今能力可达范围之内的成功应对,得到的启发应该说对于防护方面来讲地震设防区域和标准应有合理的确定,要充分考虑地震安全与应急需要的建设规划和设计规范,特别是要针对人员密集场所,比如说中小学、医院等,生命线系统和特别危险的区域,涉及到火、爆、危化品或者核泄露以及其他重点防护目标。另外对于公共安全和应急管理的一案三制、能力建设和科技支撑应该进行进一步的深入思考和不断地完善。
        记者:目前我国城市公共安全的科技框架有哪些?
        范维澄:我国科技部2005年发布了一个国际科学技术发展报告,其中指出安全研究在大西洋两岸极受重视,美国政府将安全研究放到至高无上的地位,另外欧洲安全研究的帷幕也已拉开。温总理在第一次全国应急管理工作会议上就强调要高度重视运用科技,提高应对突发公共事件的能力,而且最后讲要形成国家公共安全和应急管理的科技支撑体系。在《中长期科技发展规划》里第一次把公共安全作为独立领域进行研究和规划,涉及到“十一五”科技重大和重点项目,发改委制定了“十一五”期间应急体系建设规划,基金委正在构建突发事件应急管理科学问题的重大研究计划,标准委正在构建公共突发事件和公共安全的技术标准体系,北京市也高度重视这件事情。
        公共安全科技框架有三条主线,一条是突发事件,它是研究突发事件的孕育、发生、发展到突变成灾的过程及其对承灾载体的作用。第二条是承灾载体,包括人和各种形式的物体,也包括运行的社会、经济系统,要研究承灾载体在突发事件产生的能量作用、物质作用、信息作用情况下,承灾载体自身的状态及其变化以及可能产生的承灾载体本体或者是功能的破坏。第三条是应急管理,实际上是研究在突发事件自身演化发展和承灾载体承受各种作用的过程当中如何施加人为的干预作用,从而预防或减少突发事件的发展以及它对承灾载体所造成的损害。
        城市公共安全的规划是非常重要的一件事情,因为科学的城市公共安全规划可以减少城市公共安全事件的发生和它所带来的损失,城市公共安全的规划一定要纳入城市发展的总体规划,城市公共安全规划的主要内容包括了城市综合风险评估、城市公共安全规划目标的确定、城市公共安全规划的风险消除或减弱措施,还有城市公共安全的综合应急救援系统、城市公共安全规划的信息管理系统、城市公共安全规划的实施。


范院士指导学生范院士指导学生


        记者:北京在城市安全方面建立了哪些技术支持?
        范维澄:北京市科学技术委员会对公共安全和应急管理做了很多支持,支持北京市应急办应急指挥系统的总体设计,这个工作成果已经实际应用到了北京市应急办应急平台体系,而且直接在为全市的公共安全应急管理和奥运服务。支持了综合风险的评估技术,综合风险评估技术,一是预测灾害事故的发展趋势和后果,主要是后果,因为来自于不同的灾种,也是不同的部门所管理,对于政府来讲要掌握它的综合风险,所以需要一个综合风险的评估技术。综合风险评估技术目前正在研究的过程当中,初步研究的结果也开始进入了北京市应急办的体系,这里包括为城市应急平台提供平时综合管理和战时决策的依据,包括建立基于综合风险评估的应急处置措施调用机制,包括使应急管理工作做到有的放矢和关口前移。城市综合风险评估与区划技术的研究与示范,现在这个项目正在论证和实施的过程当中。
        应急平台技术研究系统已经在清华大学构建成功了,去年底通过了专家的鉴定,它包括了移动的应急平台,无论是通过空中还是地面,包括火车或者是汽车。所谓全流程就是在它整个应急预案实施的全流程过程当中做这件事情。所谓全系统就是包括了应急平台的综合应用系统、基础支撑系统,以及与应急平台同级的移动应急系统。所谓全体系指包括了从国家、部门、地方政府、地方部门一直到基层。
        记者:汶川大地震给我们的启示之一是加强科技支撑,怎样做好地方的防灾和应急管理的规划和预案?在应对这些突发公共事件时我们必须做些什么呢?
        范维澄:这次汶川大地震大家看到了很多实际的例子,典型灾害事件的综合预测预警分析是非常重要的。地震作为原发灾害引起房屋倒塌、滑坡、泥石流、火灾,也导致社会安全事件。全世界的城市地震基本上都要导致城市的大火,这次汶川地震有两个主要原因没有导致城市大型火灾发生,一是那边并没有非常正规的城市天然气管网系统,二是发生了地震之后紧接着下大雨,老百姓家里可着火的东西基本被雨熄灭了。但并不是没有火灾。
        这些工作的实现除了有理念之外,要通过软件进行实现,比如当台风是原发灾害的时候,事先可以考察台风路径周边可能影响的范围之内有哪些危险的地段,台风带来的暴雨是否有可能引发滑坡、泥石流等等。基于预案、案例、法律法规、知识自动关联的辅助决策也是非常重要的事情。还可以利用大规模灾害的模拟来指导避难。
        这次清华大学公共安全研究中心工作组的7个人,震后立即赶赴汶川灾区一线,为指挥部制定和标绘各种应急指挥的专题图、为应急救援力量的推进提供日常的态势分析、预防次生灾害、为风险分析和危险源排查提供分析结果。
        城镇化和城市现代化进程加快,城市公共安全形势严峻,城市公共安全受到了高度关注。安全发展与节约发展、清洁发展一样,都是科学发展的重要内涵,安全与节能减排要统筹兼顾,这句话其实主要是对低温雨雪冰冻灾害讲的,雪灾后我到贵州进行现场调研时,地方领导讲,当国家大电网断了之后,分成了几片小电网,“还好”每个小的电网里都有电源点,这样维持了贵州省没有变成全省一片漆黑。
        城市公共安全和应急管理科技是全面提升城市公共安全水平与应急管理能力的重要支撑,兼具资源节约型、环境友好型和安全保障型的城市将一定更加美好。
        在应对突发公共事件我们必须做的是:第一,面对重大突发公共事件,如何实现全面监测监控,并且快速、动态地全面了解应急现场的状况。第二,在各种不同的环境之下,面对不同条件下的突发公共事件,如何科学预测其发展趋势、后果并快速预警。第三,面对跨部门重大突发公共事件如何科学决策、科学协调、处置。这些问题的回答和解决都需要从科技角度提供理论、方法、技术、装备和人力资源的持续支持。这一点正是公共安全科技和教育界责无旁贷的历史使命和社会责任。
        记者:世界发达国家有哪些值得我们借鉴的城市安全典型案例?
        范维澄:在国际上非常重视公共安全的科学技术,以日本东京特大型城市安全规划为例,它的基本想法是确保城市构造的防灾性,提高区域防灾性能,每个建筑物的抗震、耐火等防灾性能的提高,采取的具体措施包括火灾蔓延阻断带的设置,包括城市街区的考虑,包括避难所的考虑。这样做的结果,东京地图表面看起来是比较乱的,但是实际上它是考虑了各种不同道路、不同区域的防灾和抗火的性能,一旦发生了大的火灾或者事故可以保证不至于酿成整个城市大火。
例如在1995年日本发生了阪神大地震,当时的震级是7.3级,死亡6433人,受伤43782人。阪神大地震之后城市生命线系统遭到了非常严重的破坏,后来功能恢复的时间是:阪神高速公路全面恢复用了1年8个月,电力系统的恢复用了2周,天然气用了13周,新干线的开通用了3个月,通信系统用了1周。阪神大地震后日本在总结经验后认为;一是认为城市建设的环境和城市规划设计不够合理,管理不够严格,存在许多漏洞和薄弱的环节;二是紧急对策的反应比较迟缓,在地震发生5个小时之后日本首相官邸发表的灾情预测仅为死亡300人左右。三是防震减灾工作的管理体制不够健全。
        第二个例子是2005年8月美国发生的卡特里娜飓风,这是美国近百年以来经济损失最严重的一场灾害,造成了1000多人丧生,50万人无家可归,受灾人口达500万,经济损失2000亿美元。后来美国方面的评价认为美国政府未能提供基本的安全保障和安定的社会环境,城市的避难场所后来变成了人为灾害的发生地。
        这场大的自然灾害给我们的启示有这样一些方面:一是重视个人和社区的准备;二是强化政府的职能;三是加强这些方面的技术手段,也就是科技支撑,做好地方的防灾和应急管理的规划和预案。
        第三个例子是恐怖袭击。2005年7月7号伦敦发生的地铁和公交车的恐怖袭击事件,造成了52人死亡,700多人受伤,首相府马上作出了反应,启动了代号为“竞争”的反恐预案,后来执行这项任务的现场总指挥跟我们讲,他们认为总的来讲处置是成功的,但是也有一些需要改进的地方,比如说当时3处地铁站发生恐怖袭击的爆炸,他们当时以为是6处,结果在部署交通管理和救护车开赴现场的时候引起了时间上的延误。
        伦敦是摄像头非常多的地方,按照网上讲,每人每天在伦敦地区平均有300次被摄像头捕捉到,这么大的数据量如何搜寻犯罪嫌疑人呢,一开始他们先用了图像采集和识别,大范围缩小搜索对象,仍然动用了上千名的警察,直接对8万份电视录像进行分析识别,最后他们用了5天的时间掌握了4名犯罪嫌疑人的电子录像,应该说这个工作非常有效。
        “9·11”的恐怖袭击造成了2752人死亡或者失踪,事件发生之后只三天美国国会就通过了应急和恢复法,不到一个月在白宫成立了国土安全办公室,并且着手制定首个国土安全国家战略规划。后来经过国会法案的通过,2003年初正式成立了美国的国土安全部,美国国土安全部的管辖范围大概和我们国家公共安全的范围基本一致。根据美国的总统令,国土安全部发布了战略规划,组织制定了国家安全事件管理系统和国家的应急预案。

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    范维澄:中国工程院院士、清华大学公共安全研究中心主任、国际火灾研究机构主任论坛副主席、国家减灾委专家委委员、建设部城市建设防灾减灾专家委员会主任。