灾害要素的作用机制：城市地下空间防灾理论与规划策略

在明确灾害基本组成的基础上，研究各组成要素的影响因素，并研究这些影响因素的作用机制。

1．致灾因子的风险性

致灾因子的风险性包括强度、频度、持续时间、区域范围、起始速度、空间扩散、重现期等要素。致灾因子受到孕灾环境这一大环境的影响，具有趋向性和波动性，同时还具有随机性（史培军，1996）。由于全球变暖带来的影响，局部气象灾害的风险预测非常困难，以往常用的趋势分析法、渐变分析法对气象灾害测不准，因此当前针对灾害的突变性和随机性特征的研究方法开始被应用在风险预测中。在致灾因子风险性分析中，把握孕灾环境的整体变化趋势，利用情景规划方法（赫磊，2012）可以有效把握致灾因子的风险。

2．承灾体易损性

1）承灾体易损性概念

承灾体易损性，是衡量受灾体遭受灾害破坏脆弱性的大小。承灾体易损性特指城市遭受灾害后灾损的大小，衡量承灾体易损性有许多评价标准。总结已有研究成果，有如下五种方式：

（1）根据不同建筑结构——土结构、砖木结构、钢筋混凝土结构，将建筑物划分为易灾建筑、次易灾建筑和不易灾建筑等。

（2）以城市化水平作为衡量易损性的标准。将城市经济发展水平和社区安全建设水平作为衡量易损性的两个变量，城市化率高的地区，相对具有低的自然灾害脆弱性和高的恢复力。

（3）以人口密度、单位面积上的城市建成区面积以及单位面积上的国民生产总值（GDP）作为衡量易损性的三个指标：人口密度越大，单位面积上的建成区面积越大，城市承灾体可能遭遇地震破坏的概率也越大；但区域GDP越高，地震造成的GDP损失率反而越小。因此认为，地均GDP越高，城市建筑物的抗震能力越强，城市承灾体的易损性越小（徐伟，王静爱，2004；SHI，2006）。

（4）以人口密度和单位房地产价值作为衡量易损性的指标，通常人口密度越大，易损性越大，单位房地产价值越高，说明建筑质量越好，易损性越小。

（5）以人口密度和人均GDP作为衡量易损性的指标。通常人口密度越大，易损性越大；人均GDP越大，造成的损失越小。

2）承灾体易损性逻辑公式

忽略不同人群的受灾特征不同这一因素，人口分布、人口密度与建筑空间分布、建筑密度和容积率等指标高度相关。通常经济发展水平和防灾减灾能力与避难场所的建设发展趋势相一致：经济发展水平越高，对安全问题越重视；防灾减灾能力越高，疏散避难场所的布局越均衡、服务水平越高。因此，结合既有研究结论，可以得出以下结论：

（1）城市物质空间的易损性与建筑物的质量成负相关。建筑质量越高，建筑物抵抗灾害力的强度越大，造成的灾害损失越小；建筑质量越低，建筑物抗灾能力越弱，造成的灾损越大。

（2）城市物质空间的易损性与避难场所的布局成负相关。避难场所的布局均好性越高，可以提供应急避难救援的能力越大，灾害造成的人员伤亡损失越小，即易损性越小；避难场所的数量越少、布局越不合理，避难需求与避难供给的矛盾越大，灾害造成人员伤亡损失越大，即易损性越大。

（3）城市物质空间易损性与建筑物的建设密度成正相关，这里的建设密度专指地面空间的建筑物建设密度。在其他条件一定的前提下，建设密度越大，建设容量越高，灾害造成灾损的量值越大；极端情况下当建设密度为零时，由于没有物质设施，灾害发生后不造成任何物质灾损。(www.xing528.com)

（4）城市物质空间易损性与用地开发强度成正相关，这里的开发强度也是指地面空间的土地利用强度。在其他条件一定的前提下，土地开发强度越大，建设容量越高，灾害造成灾损的量值越大，即易损性越大；土地开发强度越小，建设容量越小，灾害造成的灾损的量值越小，即易损性越小。

总之，可以认为易损性与建筑质量、避难场所布局成负相关，与建筑密度、容积率成正相关。易损性的逻辑关系式如下：

式中　V——易损性；

De——建筑密度；

Fr——容积率；

Qa——建筑质量；

Sl——避难场所布局。

3）孕灾环境稳定性

孕灾环境是容纳致灾因子的自然环境和人文环境。孕灾环境稳定性刻画出环境的动态变化程度。大多数研究者认为，孕灾环境是使灾情相对扩大或缩小的因素，并不是直接动力。但世界气象组织（WMO）和政府间气候变化专门委员会（IPCC）关于全球气候变暖的研究，暗示环境改变渐渐成为引起极端气象灾害的主要原因。孕灾环境通过改变致灾因子发生的环境，使得致灾因子阈值改变，进而诱使或减缓致灾因子发挥作用。因此，孕灾环境对灾害的形成具有非常重要的作用（史培军，1997）。

4）灾害要素相互作用总结

灾害通过致灾因子风险性、承灾体易损性与孕灾环境稳定性三者而发生、发展。通过对相关影响因素的分析，可以得出致灾因子风险性与孕灾环境稳定性具有自然和人类活动等相同的影响要素，因此可以将这二者合并成灾害力的风险性进行统一分析：自然界本身的规律和人类活动对自然界产生的作用，二者共同引起灾害力的改变。承灾体易损性与物质环境自身的建构相关，即与城市规划建设活动相关。城市建设对自然界的作用又反作用于人类本身。灾害作用机制如图2-1所示。

图2-1　灾害作用机制