随着气候变化加剧和城市快速发展,传统基础设施在抗风险能力和应急响应效率方面暴露出系统性短板。
一是设计标准滞后,抗灾韧性不足。当前基础设施的设计标准主要基于历史灾害数据且标准偏低,难以适应极端气候事件频发的新形势。例如,城市排水系统普遍只能抵御1至3年一遇的降雨标准,而原本“百年一遇”的强降雨如今已逐渐常态化,城市内涝问题频发。
二是监测手段较为落后,预警效能不足。以公路桥梁为例,全国现有超百万座桥梁,其中40%服役超过20年。然而,智能化监测覆盖率低,传统人工巡检难以及时发现结构损伤。
三是应急协同低效,响应机制僵化。目前极端灾害场景下的应急指挥仍主要依赖经验和静态预案,智能化决策辅助模型和系统应用不足,面对突发灾害响应滞后。四是灾后重建标准偏低,欠缺系统韧性规划。现有基础设施在大灾后恢复仍以“故障—抢修”为主,缺乏系统性协同恢复机制和“重建得更好”的全生命周期韧性设计,难以有效提升基础设施长期抗风险能力。
近年来,新型城市基础设施建设加速推进,特别是人工智能技术的加速发展和逐步应用,正在重塑城市防灾体系。数字化建设、智能设施与信息平台的深度融合,使城市基础设施运行数据的采集、分析与预测能力显著提升。人工智能算法助力自然灾害精准预报预警,提高了城市防灾减灾的主动性与决策效率。数字孪生技术推动城市治理迈入仿真模拟时代,使管理者能够在虚拟环境中推演灾害场景,优化应急响应方案。这些技术的协同应用不仅可突破传统基础设施被动应对的局限,还构建起全天候、全要素、全过程的城市安全防护体系,显著提升城市的风险抵御能力与应急响应水平。
浙江省积极学习借鉴国内外韧性城市先进理念和成功经验,结合自身发展阶段和城市风险管控难点、痛点,多方论证、多轮研讨,初步探索出具有浙江特色的韧性城市建设之路。
台风暴雨及其衍生的各类次生灾害是浙江面临的最主要灾害类型,具有灾害链复杂、影响范围广、不确定性大的特点。浙江“七山一水二分田”,大量产业、人口聚集于沿海、山地、低洼等台风暴雨灾害高风险区,在历史上多次造成严重人员财产损失。以普查成果应用于防灾减灾一线实战需要为导向,浙江省应急管理厅组织开发并落地全国第一个韧性防灾大模型。以自然灾害综合风险普查成果为数据基底,深度融合韧性城乡“全周期、多维度、跨层级”防灾理念,构建集灾害模拟、风险预报、决策支持于一体的智能化防灾AI助手。当前,该模型可高效地对浙江省域范围内市、县、乡、村各个行政层级的综合风险、人口风险、建筑风险、交通风险以及直接经济损失等指标提前24小时进行实时滚动预报,并智能辅助省—市—县—乡等多个层级的人口转移安置、物资前置调度等决策,全面支持“监测—预警—决策—指挥—行动”风险管控链条。自2022年以来,浙江省应急管理厅已使用该模型开展多次实战应用,经灾后对比核实,全省总受灾人口预测准确率达96%,为省级及各地区应急部门的台风风险研判和指挥调度提供了科学量化的决策参考。
浙江电网系统覆域广阔,拥有35千伏及以上线路7.4万千米,变电容量4.91亿千伏安,服务人口6400万人。台风期间,受强风、暴雨、小流域山洪等灾害威胁,正常供电易受到较大影响,可能造成较为严重的经济社会损失。切实提高浙江电网系统的抗灾韧性成为韧性城市建设的一项重要任务。基于国际前沿韧性减灾理念,并融合灾害过程仿真推演、物理数据融合模拟、防灾数字孪生、人工智能等技术,国网浙江电力公司建立了考虑微气象监测修正的风场预报、输电杆塔及通道易损性分析、设备风险高精度预警、虚拟仿真模拟分析等在内的模型集群,组成“浙江电网韧性减灾大脑”。可实现台风、覆冰等自然灾害下对各类电网设备风险的动态预报,并随时开展全要素体检评估,高效定位设备薄弱易损环节,构建集灾前体检准备—灾中应急响应—灾后快速恢复于一体的全国首个防灾韧性电网系统,为重特大自然灾害下浙江电网所管辖设备在各阶段、各层级作出最优决策提供可靠依据。
作者系浙江大学“百人计划”特聘研究员、韧性城市研究中心主任
来源:经济日报