211056232_天津中心城区雨洪韧性评价及其空间分异研究
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图 2 雨洪韧性评价体系的技术路线
价指标权重、完成评价指标体系以及通过评价 目标城区验证评价体系有效性等步骤（图 2）。 2.2 雨洪韧性评价指标体系 2.2.1 评价指标选取
基于环境、设施、管理 3 个维度选取评 价指标。结合前文梳理的既有研究中，以有效 性、敏感性、稳健性、再现性、相关性、数据 可得性、技术可操作性、前瞻性等 8 个评价指 标选取原则为准则，首先通过对国内外期刊论 文、博士论文、政府评价标准和国际组织的指 标体系进行归纳，建立雨洪韧性评价指标选取 参考库，结合城市中心城区的实际情况建立评 价指标库，遵循雨洪韧性的 3 个维度和 8 个评 价指标选取原则对存在重复评价和不必要的指 标进行剔除或者合并，经过初步筛选后保留了 3 个准则层的 19 个评价指标 [22, 25, 31-35]，最后采 用发放专家问卷的形式对初步筛选的指标进行 打分和修正，确定最终的评价指标。共向城乡 规划领域、水利工程领域专家发放问卷 30 份， 回收有效问卷 24 份，根据专家意见修改调整后， 最终保留了 16 个指标，并增加了两个新的有 关智慧城市设施和管理的指标（雨洪灾害监测 点密度、灾害监测交互管理中心覆盖度），同时， 将指标分为正向影响指标和负向影响指标（表 1）。
2 空间分异视角下雨洪韧性评价的方法 构建
2.1 研究理论框架 空间分异是指特征、事件和关系在空间上
的不均匀分布 [30]，反映了事物在空间中的客观 存在状态。空间分异是由于其包含的要素、特 征等在空间中存在绝对差异和相对近似而产生 的 ， [31] 绝对的差异性是造成空间分异和演化 的基础，而相对的近似性则为地理分区提供了 可能 [32]。因此，基于空间分异的视角对雨洪韧 性进行研究，则要通过挖掘影响城市雨洪韧性 表现的不同种类因素，探究空间分异的形成机 制，进而从空间角度提出提升雨洪韧性的策略 方法。
寒冷地区适水性住区空间规划模 式与方法研究；国家留学基金 委员会国家留学基金资助（CSC 202006250170）
摘要 ：针对我国城市中心城区普遍存在的暴雨内涝问题，以韧性城市理论为基础，以提升城市应对雨洪灾害的 能力为目标，在梳理分析国内外已有研究的基础上，结合我国城市中心城区的实际情况建立由环境、设施、管 理 3 个韧性维度构成的雨洪韧性评价模型，结合评价指标初选和层次分析法建立中心城区雨洪韧性评价体系， 为城市中心城区雨洪韧性的研究提供了一种量化分析途径，最后，以天津中心城区为例，通过识别雨洪韧性的 空间分异结果，验证了雨洪韧性评价体系的有效性并总结了天津中心城区雨洪韧性目前存在的问题。
天津等为代表的许多典型城市都不断发生严重 的内涝灾害，包括 7•21 北京特大暴雨 [3]、7•20 郑州特大暴雨 [4] 等，都造成了重大的经济、社 会损失，甚至危害到市民的生命财产安全。在 此背景下，城市需要结合中心城区的空间分异 特点来提高应对雨洪灾害的韧性，以降低雨洪 灾害可能造成的损失。而有效提升雨洪韧性则 首先需要建立衡量雨洪韧性的评价体系，通过 合理科学的评价识别出城市不同地区的雨洪韧 性表现，以便有针对性地提出改进策略，更有 效地提、物理韧性 的综合框架评价了城市社区的雨洪韧性 [24-25] ； K eating 等提出了从人力资本、社会资本、自 然资本、实物资本四个维度建立社区雨洪韧性 的评价框架和工具，并在 10 个国家的 75 个社 区进行测试，旨在通过经验验证雨洪韧性的来 源 [26] ；同时一些学者也基于电力、交通、建筑 物等基础设施进行了韧性评价 。 [27-29]
272
引言
当今全球气候变化日渐加剧，伴随着城市 的扩张，世界范围内每年由气候变化引发的灾 难不断增加，给当前的城市规划和管理带来了 前所未有的挑战。有研究表明，由气候变化引 发的气象灾害的发生频率和对城市的危害度呈 上升趋势 [1]，并且气候变化的过程很可能改变 许多地区原有的水文循环状态，导致极端天气 事件（如干旱和洪水）发生的可能性进一步提 升。近年来，由于我国快速城市化的推进，城 市的经济规模和人口数量呈持续增长的态势 [2]， 大部分城市采取高密度高强度的城市开发建设 模式，而全球气候变化对我国城市环境经济、 基础设施等方面的潜在影响显著增加，同时由 于城市中心城区大多存在建筑密集、建成时间 较长、人口集中、市政设施超负荷运转等现象， 成为城市内涝的高风险地区，近年来以北京、
结合相关文献研究结果，城市的雨洪韧性 的概念可以总结为 ：城市在遭受雨洪灾害时具 有的抵抗力、恢复力和适应力，即城市保持自 身结构和各项功能正常运作的能力、城市结构 和各项功能遭受破坏后恢复运行的能力、从灾 害中不断学习并调整适应同类灾害的能力。 1.2 雨洪韧性评价的相关研究进展
城市本身可视为复杂的社会 - 技术 - 生态 系统 [18]，由于系统的复杂程度较高，城市韧性 的评价需涉及多个相关的学科领域，从不同的 维度构建评价模型，同时基于城市系统的复杂 性，有关韧性评价的各个维度以及各影响要素 间均存在一定的相关性，且量化的难度较高， 因此建立科学的城市韧性综合评价模型一直是 城市韧性研究中较为复杂的工作 [15]，近年来已 有国内外学者进行过相关研究，也取得了一定 成果。本文对近 10 年雨洪韧性评价类相关文 献进行检索，得到国内外文献 1424 篇，根据 各文献研究对象尺度进行分类，可将其分为宏 观、中观、微观三类，其中宏观层面中，多以整 体的流域或区域为研究对象进行风险评估 [19-20] ； 中观层面一般以大中型典型城市为研究对象， 建立相应的韧性评价体系，是目前较为热点的 研究方向 [21-23] ；微观层面则一般以社区或城市 某一基础设施系统为研究对象，如一些学者通过
1 雨洪韧性及其评价的相关研究
1.1 雨洪韧性的概念演进 韧性（resilience）的概念最早来源于工程
领域，意指工程系统在发生故障后恢复原状的 能力 ；20 世纪 70 年代，生态学家霍林将韧性
* 通信作者（Corresponding author）E-mail ：465775848@
城市 环境 设计 学术 140 | 12 | 2022
天津中心城区雨洪韧性评价及其空间分异研究
A Study on an Index System for Measuring Flood Resilience of Central Tianjin from The Perspective of Spatial Heterogeneity
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
韧性理论
理念引入了生态学领域，霍林定义的生态韧性 的内涵是生态系统吸收扰动恢复到原有状态或 达到新的动态平衡的能力 。 [5][6] 近年来，在全 球 气 候 变 化 不 断 加 剧， 各 类 灾 害 频 发 的 背 景 下，将生态韧性的理念运用于自然灾害相关研 究中日益成为国际社会关注的焦点 [7] ；2003 年，Berkes 等学者提出把“韧性城市（resilience cities）”理论应用于城市规划 [8] ；此后，在全 世界的防灾领域，城市韧性理论的相关研究开 始广泛开展，对韧性概念的理解也逐渐深入， 一些学者明确提出了韧性的 3 种作用力 ：抵抗 外界扰动的能力、扰动后恢复平衡的能力和对 同类风险的适应能力 [9-11]。韧性城市理念与雨 洪灾害结合研究的历史较短，进入 21 世纪后， 城市水系统相关的韧性研究才引起了学界的重 视 [12-13]，但既有研究依然局限于提高排水系统 的稳定性。2012 年，我国香港学者廖桂贤提出， 城市雨洪灾害是多系统综合作用的动态过程， 这样的动态系统将不会恢复至预定的状态，主 张降低对雨洪工程设施的依赖，为城市建立能 够自我修复的空间系统，并提出了承洪韧性的 概念 [14]。此后，在雨洪韧性的研究中，越来越 多的学者开始关注工程韧性和生态韧性的结合 运用 [15]。我国学者近年来有关雨洪韧性和承洪 韧性的相关研究也逐渐增多 。 [16-17]
Abstract: There are serious problems of waterlogging in central areas in China. Based on the theory of resilient city and aiming at improving the ability of cities to cope with flood, on the basis of analyzing the existing studies both at home and abroad, combining with the actual situation of the central areas in China, an evaluation model of flood resilience was established, which was composed of five dimensions: environment, economy, society, facilities and management. After screening indicators, using the analytic hierarchy process, the index system of the central urban area flood resilience was established, which provided a quantitative analysis Approach for the research of measuring the central area flood resilience. Finally, taking central Tianjin as a case, the effectiveness of the flood resilience index system is verified by identifying the spatial heterogeneity results of flood resilience, and the existing problems of flood resilience in the central area of Tianjin are summarized.
通过上述文献研究可以看出，目前的城市 雨洪韧性评价体系框架可分为两类 ：一类是以 韧性的三种作用力（抵抗力、恢复力、适应力） 为准则将各影响因子进行划分，并建立雨洪韧 性评价体系，此类评价体系有利于鉴别某地区 雨洪韧性在不同阶段的能力 ；另一类则将雨洪 韧性划分为不同的维度，如社会、经济、管理、 自然条件等，再根据各个维度确定影响因子， 建立评价体系，此类评价体系有利于识别某地 区雨洪韧性的具体问题。本研究建立韧性评价 体系的目的侧重于评价城市本身的固有特征和 物质空间的防灾能力，并希望能够通过评价结 果较为直观地展示出雨洪韧性在空间的分异状 态。因此本研究选择在多个韧性维度下建立评 价体系。根据文献研究的结果并结合天津本地 的实际情况，最终确定了基于环境、设施、管 理 3 个维度的雨洪韧性评价体系的理论框架（图 1）[30]。评价体系的技术路线包括建立评价模型、 筛选并确定评价指标、多目标综合分析确定评
关键词 ：中心城区 ；雨洪韧性 ；评价体系 ；多目标综合评价 Keywords: central area; flood resilience; index system; multi-objective comprehensive evaluation
作者简介 陈天，博士，男，天津大学建筑学院教授，博士生导师，主要研 究方向为城乡规划、城市设计及其理论 ；E-mail ：785460615@ 。 张睿，天津大学建筑学院，博士研究生，主要研究方向为城乡规 划、城市设计及其理论 ；E-mail ：383931571@。 焦娇，天津大学建筑学院，硕士研究生，主要研究方向为城乡规 划、城市设计及其理论，邮箱 ：465775848@。
陈天 张睿 焦娇 * CHEN Tian ZHANG Rui JIAO Jiao* 文章编号： 1672-9080(2022)12-0272-08 DOI： 10.19974/21-1508/
TU.2022.12.0272 中图分类号：TU984.16 文献标志码：A 收稿日期： 2022-06-30 修回日期： 2022-07-20 基金项目： 国家自然科学基金项（52078329）：
价指标权重、完成评价指标体系以及通过评价 目标城区验证评价体系有效性等步骤（图 2）。 2.2 雨洪韧性评价指标体系 2.2.1 评价指标选取
基于环境、设施、管理 3 个维度选取评 价指标。结合前文梳理的既有研究中，以有效 性、敏感性、稳健性、再现性、相关性、数据 可得性、技术可操作性、前瞻性等 8 个评价指 标选取原则为准则，首先通过对国内外期刊论 文、博士论文、政府评价标准和国际组织的指 标体系进行归纳，建立雨洪韧性评价指标选取 参考库，结合城市中心城区的实际情况建立评 价指标库，遵循雨洪韧性的 3 个维度和 8 个评 价指标选取原则对存在重复评价和不必要的指 标进行剔除或者合并，经过初步筛选后保留了 3 个准则层的 19 个评价指标 [22, 25, 31-35]，最后采 用发放专家问卷的形式对初步筛选的指标进行 打分和修正，确定最终的评价指标。共向城乡 规划领域、水利工程领域专家发放问卷 30 份， 回收有效问卷 24 份，根据专家意见修改调整后， 最终保留了 16 个指标，并增加了两个新的有 关智慧城市设施和管理的指标（雨洪灾害监测 点密度、灾害监测交互管理中心覆盖度），同时， 将指标分为正向影响指标和负向影响指标（表 1）。
2 空间分异视角下雨洪韧性评价的方法 构建
2.1 研究理论框架 空间分异是指特征、事件和关系在空间上
的不均匀分布 [30]，反映了事物在空间中的客观 存在状态。空间分异是由于其包含的要素、特 征等在空间中存在绝对差异和相对近似而产生 的 ， [31] 绝对的差异性是造成空间分异和演化 的基础，而相对的近似性则为地理分区提供了 可能 [32]。因此，基于空间分异的视角对雨洪韧 性进行研究，则要通过挖掘影响城市雨洪韧性 表现的不同种类因素，探究空间分异的形成机 制，进而从空间角度提出提升雨洪韧性的策略 方法。
寒冷地区适水性住区空间规划模 式与方法研究；国家留学基金 委员会国家留学基金资助（CSC 202006250170）
摘要 ：针对我国城市中心城区普遍存在的暴雨内涝问题，以韧性城市理论为基础，以提升城市应对雨洪灾害的 能力为目标，在梳理分析国内外已有研究的基础上，结合我国城市中心城区的实际情况建立由环境、设施、管 理 3 个韧性维度构成的雨洪韧性评价模型，结合评价指标初选和层次分析法建立中心城区雨洪韧性评价体系， 为城市中心城区雨洪韧性的研究提供了一种量化分析途径，最后，以天津中心城区为例，通过识别雨洪韧性的 空间分异结果，验证了雨洪韧性评价体系的有效性并总结了天津中心城区雨洪韧性目前存在的问题。
天津等为代表的许多典型城市都不断发生严重 的内涝灾害，包括 7•21 北京特大暴雨 [3]、7•20 郑州特大暴雨 [4] 等，都造成了重大的经济、社 会损失，甚至危害到市民的生命财产安全。在 此背景下，城市需要结合中心城区的空间分异 特点来提高应对雨洪灾害的韧性，以降低雨洪 灾害可能造成的损失。而有效提升雨洪韧性则 首先需要建立衡量雨洪韧性的评价体系，通过 合理科学的评价识别出城市不同地区的雨洪韧 性表现，以便有针对性地提出改进策略，更有 效地提、物理韧性 的综合框架评价了城市社区的雨洪韧性 [24-25] ； K eating 等提出了从人力资本、社会资本、自 然资本、实物资本四个维度建立社区雨洪韧性 的评价框架和工具，并在 10 个国家的 75 个社 区进行测试，旨在通过经验验证雨洪韧性的来 源 [26] ；同时一些学者也基于电力、交通、建筑 物等基础设施进行了韧性评价 。 [27-29]
272
引言
当今全球气候变化日渐加剧，伴随着城市 的扩张，世界范围内每年由气候变化引发的灾 难不断增加，给当前的城市规划和管理带来了 前所未有的挑战。有研究表明，由气候变化引 发的气象灾害的发生频率和对城市的危害度呈 上升趋势 [1]，并且气候变化的过程很可能改变 许多地区原有的水文循环状态，导致极端天气 事件（如干旱和洪水）发生的可能性进一步提 升。近年来，由于我国快速城市化的推进，城 市的经济规模和人口数量呈持续增长的态势 [2]， 大部分城市采取高密度高强度的城市开发建设 模式，而全球气候变化对我国城市环境经济、 基础设施等方面的潜在影响显著增加，同时由 于城市中心城区大多存在建筑密集、建成时间 较长、人口集中、市政设施超负荷运转等现象， 成为城市内涝的高风险地区，近年来以北京、
结合相关文献研究结果，城市的雨洪韧性 的概念可以总结为 ：城市在遭受雨洪灾害时具 有的抵抗力、恢复力和适应力，即城市保持自 身结构和各项功能正常运作的能力、城市结构 和各项功能遭受破坏后恢复运行的能力、从灾 害中不断学习并调整适应同类灾害的能力。 1.2 雨洪韧性评价的相关研究进展
城市本身可视为复杂的社会 - 技术 - 生态 系统 [18]，由于系统的复杂程度较高，城市韧性 的评价需涉及多个相关的学科领域，从不同的 维度构建评价模型，同时基于城市系统的复杂 性，有关韧性评价的各个维度以及各影响要素 间均存在一定的相关性，且量化的难度较高， 因此建立科学的城市韧性综合评价模型一直是 城市韧性研究中较为复杂的工作 [15]，近年来已 有国内外学者进行过相关研究，也取得了一定 成果。本文对近 10 年雨洪韧性评价类相关文 献进行检索，得到国内外文献 1424 篇，根据 各文献研究对象尺度进行分类，可将其分为宏 观、中观、微观三类，其中宏观层面中，多以整 体的流域或区域为研究对象进行风险评估 [19-20] ； 中观层面一般以大中型典型城市为研究对象， 建立相应的韧性评价体系，是目前较为热点的 研究方向 [21-23] ；微观层面则一般以社区或城市 某一基础设施系统为研究对象，如一些学者通过
1 雨洪韧性及其评价的相关研究
1.1 雨洪韧性的概念演进 韧性（resilience）的概念最早来源于工程
领域，意指工程系统在发生故障后恢复原状的 能力 ；20 世纪 70 年代，生态学家霍林将韧性
* 通信作者（Corresponding author）E-mail ：465775848@
城市 环境 设计 学术 140 | 12 | 2022
天津中心城区雨洪韧性评价及其空间分异研究
A Study on an Index System for Measuring Flood Resilience of Central Tianjin from The Perspective of Spatial Heterogeneity
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
韧性理论
理念引入了生态学领域，霍林定义的生态韧性 的内涵是生态系统吸收扰动恢复到原有状态或 达到新的动态平衡的能力 。 [5][6] 近年来，在全 球 气 候 变 化 不 断 加 剧， 各 类 灾 害 频 发 的 背 景 下，将生态韧性的理念运用于自然灾害相关研 究中日益成为国际社会关注的焦点 [7] ；2003 年，Berkes 等学者提出把“韧性城市（resilience cities）”理论应用于城市规划 [8] ；此后，在全 世界的防灾领域，城市韧性理论的相关研究开 始广泛开展，对韧性概念的理解也逐渐深入， 一些学者明确提出了韧性的 3 种作用力 ：抵抗 外界扰动的能力、扰动后恢复平衡的能力和对 同类风险的适应能力 [9-11]。韧性城市理念与雨 洪灾害结合研究的历史较短，进入 21 世纪后， 城市水系统相关的韧性研究才引起了学界的重 视 [12-13]，但既有研究依然局限于提高排水系统 的稳定性。2012 年，我国香港学者廖桂贤提出， 城市雨洪灾害是多系统综合作用的动态过程， 这样的动态系统将不会恢复至预定的状态，主 张降低对雨洪工程设施的依赖，为城市建立能 够自我修复的空间系统，并提出了承洪韧性的 概念 [14]。此后，在雨洪韧性的研究中，越来越 多的学者开始关注工程韧性和生态韧性的结合 运用 [15]。我国学者近年来有关雨洪韧性和承洪 韧性的相关研究也逐渐增多 。 [16-17]
Abstract: There are serious problems of waterlogging in central areas in China. Based on the theory of resilient city and aiming at improving the ability of cities to cope with flood, on the basis of analyzing the existing studies both at home and abroad, combining with the actual situation of the central areas in China, an evaluation model of flood resilience was established, which was composed of five dimensions: environment, economy, society, facilities and management. After screening indicators, using the analytic hierarchy process, the index system of the central urban area flood resilience was established, which provided a quantitative analysis Approach for the research of measuring the central area flood resilience. Finally, taking central Tianjin as a case, the effectiveness of the flood resilience index system is verified by identifying the spatial heterogeneity results of flood resilience, and the existing problems of flood resilience in the central area of Tianjin are summarized.
通过上述文献研究可以看出，目前的城市 雨洪韧性评价体系框架可分为两类 ：一类是以 韧性的三种作用力（抵抗力、恢复力、适应力） 为准则将各影响因子进行划分，并建立雨洪韧 性评价体系，此类评价体系有利于鉴别某地区 雨洪韧性在不同阶段的能力 ；另一类则将雨洪 韧性划分为不同的维度，如社会、经济、管理、 自然条件等，再根据各个维度确定影响因子， 建立评价体系，此类评价体系有利于识别某地 区雨洪韧性的具体问题。本研究建立韧性评价 体系的目的侧重于评价城市本身的固有特征和 物质空间的防灾能力，并希望能够通过评价结 果较为直观地展示出雨洪韧性在空间的分异状 态。因此本研究选择在多个韧性维度下建立评 价体系。根据文献研究的结果并结合天津本地 的实际情况，最终确定了基于环境、设施、管 理 3 个维度的雨洪韧性评价体系的理论框架（图 1）[30]。评价体系的技术路线包括建立评价模型、 筛选并确定评价指标、多目标综合分析确定评
关键词 ：中心城区 ；雨洪韧性 ；评价体系 ；多目标综合评价 Keywords: central area; flood resilience; index system; multi-objective comprehensive evaluation
作者简介 陈天，博士，男，天津大学建筑学院教授，博士生导师，主要研 究方向为城乡规划、城市设计及其理论 ；E-mail ：785460615@ 。 张睿，天津大学建筑学院，博士研究生，主要研究方向为城乡规 划、城市设计及其理论 ；E-mail ：383931571@。 焦娇，天津大学建筑学院，硕士研究生，主要研究方向为城乡规 划、城市设计及其理论，邮箱 ：465775848@。
陈天 张睿 焦娇 * CHEN Tian ZHANG Rui JIAO Jiao* 文章编号： 1672-9080(2022)12-0272-08 DOI： 10.19974/21-1508/
TU.2022.12.0272 中图分类号：TU984.16 文献标志码：A 收稿日期： 2022-06-30 修回日期： 2022-07-20 基金项目： 国家自然科学基金项（52078329）：