2024年度规划科技进步奖二等奖 | 超大城市韧性城市规划体系构建、关键技术与应用

导读

2024年度中国城市规划学会科技进步奖共评选出授奖项目26项，其中一等奖4项、二等奖7项、三等奖15项。一批优质规划科创成果脱颖而出，充分彰显了行业前沿研究实力与实践创新水平。“中国城市规划”微信公众号将陆续推送各获奖项目的详细内容，全方位展示优秀成果，敬请持续关注！

本文字数：3496字

阅读时间：11分钟

主要完成人：张晓昕，张朝晖，李翔，王威，黄晓春，张嫱，穆修帆，孟德娟，王文成，马天鸿，贺健，王竹宁，何毅文，汪洋，王强

主要完成单位：北京市城市规划设计研究院，北京工业大学

PART 01

一、项目背景

全球气候变化加剧背景下，灾害风险呈现极端性增强、异常性突出、频发性上升的显著特征，城市安全面临系统性挑战。据统计，2022年全球洪涝灾害频次较过去30年均值增加约14%、死亡人数上升约20%，极端气候事件对人类社会与城市系统造成的冲击持续放大。随着我国城镇化进入高质量发展新阶段，超大城市作为人口、财富、功能的高度集聚体，已成为极端灾害风险的首要承灾体与防控重点。2023年京津冀海河流域特大暴雨洪涝、南方“9・7”极端强降雨致深圳、广州、香港等中心城市内涝停运，均暴露出超大城市在极端灾害应对、空间安全组织等方面的短板，为我国超大城市安全治理敲响了警钟。针对上述严峻形势，党的二十大报告明确提出打造宜居、韧性、智慧城市，党的二十届三中全会要求深化城市安全韧性提升行动，推动韧性城市建设已成为新时期重要的国家战略。

本项目以首都北京为超大城市典型样本，率先探索韧性城市规划建设，通过历时10年的协同创新与科技攻关，以《北京城市总体规划（2016年—2035年）》为统领，完成《北京市韧性城市空间专项规划（2022年—2035年）》《北京市市政基础设施韧性提升规划策略》等多层次规划研究工作，初步构建韧性城市规划的理论框架与技术方法，提出应对极端灾害风险的情景模拟分析技术，研发了集中式与分布式耦合的韧性城市空间组织关键技术、城市生命线系统级联耦合与韧性提升技术，形成了“理论-技术-实践”的全链条研究，为超大城市提升重大灾害与不确定性风险综合应对能力提供了技术支撑。

PART 02

二、主要科学技术内容

和科技创新点

01

理论创新：韧性城市规划的理论框架与技术方法

1.韧性城市规划的系统响应框架与协同管控技术：突破传统综合防灾减灾规划对极端灾害风险考虑不足的难点，提出了“风险评估-情景模拟-规划响应-实施驱动”的韧性城市规划全流程框架（图1），构建了“空间韧性-工程韧性-社会韧性-管理韧性”耦合的规划措施与实施路径，制定了安全可靠、灵活转换、快速恢复、有机组织、适应未来的首都韧性城市空间治理体系。

图1 韧性城市规划理论框架

2.基于系统论的韧性城市空间组织技术：基于系统论精细刻画不同空间层级的要素构成与分布式特征，创建了“市域-圈层-城市组团-街镇单元-社村生活圈”的五级韧性城市空间体系（图2），提出了各个空间层次的韧性要点和建设要求。

图2 五级韧性城市空间体系示意图

3.多源系统耦合的韧性城市分区识别调控技术：突破传统防灾分区技术无法支撑风险治理、运行管理的短板，构建了统合生命线系统分区、空间资源分布、自然地理分区、行政管理边界的韧性城市分区，提出了耦合独立运行、自给自足、互助支撑能力的分区建设技术。

02

技术创新：应对极端灾害风险的情景模拟分析技术

1.基于多源数据的极端灾害情景构建技术：构建了样本整理、灾害学分析、环节条件预设等多源数据融合趋势分析方法，提出了“情景判定-衍生模拟-影响评估”的极端灾害风险情景构建技术，构建了地震、洪涝、地质灾害、电力突发事件等灾害风险的极端情景。

2.数字孪生灾害动态评估技术：首次从韧性视角搭建“源-体-力”首都韧性城市多源数据底座，搭建了“灾前-灾中-灾后”灾害风险动态评估技术，构建多途径震害经验城市群体建筑地震破坏性分析、基于沟域流域的全景洪水动态反演分析技术。

3.基于综合风险评估的应急空间协同保障技术：突破传统风险评估工作对安全设施建设指导支撑不足的难题，搭建了“风险评估-需求预测-资源供给”空间定量验算的应急避难场所配置技术（图3），基于风险类型与规模提出了常态化与非常态化设施运行调控技术，推动全灾种、精供给、人本化的城市安全设施科学布局和调控建设。

图3 “风险评估-需求预测-资源供给”空间定量验算的应急避难场所配置技术示意图

03

实践创新：城市生命线系统级联耦合与韧性提升技术

1.基于韧性评估测度的高密度片区体检技术：突破风险评估技术对运行支撑能力测度不足的问题，耦合灾害连锁反应、城市运行条件和平急支撑能力，构建了“灾-承-供-救-用”的多维度韧性评估测度技术，在此基础上建立“评估-识别-体检-治理”的超大城市高密度片区体检技术。

2.级联耦合的超大城市生命线系统韧性结构优化技术：解析超大城市供水、电力、交通等生命线系统空间布局及运行特征，制定从源头-场站-管网-末端全链条的韧性提升工具箱，有效指导生命线系统布局优化和韧性提升。

3.城市关键生命线通道多元备份布局技术：构建了“快慢结合、高低搭配、永临互补、线点协同”的复合型生命线通道布局技术，针对山区等脆弱性地区提出多功能复合高韧性节点布局配置技术，建立条块结合、软硬结合、系统整合的管理匹配技术。

PART 03

三、与国内外同类技术比较

经文献分析对比，对比伦敦、东京等韧性城市规划，相较于日本、美国防灾分区技术，本项目在韧性城市规划理论框架、集中式与分布式韧性城市空间组织模式、级联耦合的生命线系统韧性结构优化技术等方面，实现了理论突破、技术迭代与实践提升。

PART 04

四、推广应用情况

和应用前景

本次工作核心内容纳入《北京市韧性城市空间专项规划（2022年—2035年）》，于2024年2月获北京市人民政府批复，支撑了《北京城市总体规划实施体检报告》及《北京城市总体规划实施评估报告（2016年—2020年）》，支撑了北京“23·7”特大暴雨灾后恢复重建工作。项目支撑自然资源部政策研究工作，相关内容纳入《平急功能复合的韧性城市规划与土地政策指引》。

工作团队在中国城市规划年会、自然资源部UP论坛、首届城市安全科技论坛等宣讲交流，为上海、广州、深圳、杭州等城市韧性城市规划编制提供经验支持，有效推动了国内超大城市韧性城市规划工作。

PART 05

五、经济社会效益

韧性城市规划工作成为深入实施总体规划和保障首都高质量发展的重要抓手，研究核心内容支撑了北京市韧性城市空间专项规划的编制与实施，推动了北京城市副中心等区级韧性城市规划和建设，形成了上下贯通、体系传导的韧性城市规划建设体系，支撑重大项目规划编制与工程建设，有效指导灾后恢复重建工作，形成的关键技术纳入行业政策指引，推动行业科技进步。

PART 06

六、知识产权情况

及他人评价

《人民日报》《光明日报》等权威媒体于2024年4月报道北京市韧性城市规划实践工作，北京日报、北京副中心报2023年11月报道北京市韧性城市空间治理体系，北京卫视2024年4月专题解读北京市韧性城市空间专项规划。

原住建部副部长仇保兴、中国工程院张建云、岳清瑞等院士专家评价“项目成果编制技术路线合理，分析深入合理，实施传导有序，具有创新性和示范性，对成果予以充分肯定”。北京市韧性城市空间专项规划评审专家组认为：项目研究率先形成了韧性城市建设在空间领域的指导性文件，丰富拓展了国土空间规划体系的理论实践，具有前沿性和开创性，在全国具有示范意义。

供稿人

张晓昕，北京市城市规划设计研究院党委副书记、教授级高工

李翔，北京市城市规划设计研究院总体所主任工程师、高工

马天鸿，北京市城市规划设计研究院总体所工程师

张嫱，北京市城市规划设计研究院总体所工程师

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