潜在电路分析(精选四篇)
潜在电路分析 篇1
一、定性建模
定性推理是一种人工智能技术, 它是利用了定性模型, 然后对系统进行了一个全面的分析、测试以及诊断。系统内部有很多的元器件, 这些元器件相互连接, 所有电路的行为都是复杂多变的, 这就加剧了定量分析的难度。定性推理却是能够在没有具体的系统定量信息也可以用建模定性仿真的方式来对系统进行检测, 找出问题所在, 并且有个合理的解决方案。
在定性建模之后, 就可以系统的一些定性知识来对潜在电路进行分析, 每个系统中的电路都可以利用那些靠参数建立的网络, 用这些网络数据的一些近似现象来表示。例如直流电路, 直流电路的参数就可以是用电阻的形式来表示。一些元器件的短路、开路和负载的情况就可以用三种不同的定性阻值来表示, 分别是0、l和∞, 其中l是在0和∞之间。在建模的时候, 每个元器件就是一个一个黑箱, 看不清里面是什么, 只能通过各自的引脚来进行连接, 互相作用。根据给一个元器件的定性模拟, 然后将他们进行连接, 就可以用来建立一个可用于整个电路的定性模型, 然后再用计算机做出一些图论, 图中的结点就是每一个元器件的引脚, 相应边的权值就是每一个元器件的定性阻值。
数字电器的输出, 并不仅仅是与当前的输入状态有关, 期间以前的行为和状态也起到一定的作用, 随意在对数字器件进行建模的时候, 还需要将以前一些期间共能纳入算法描述的范围。
二、定性仿真
在对系统电路进行推理的时候, 其中最重要的一点就是定性仿真。对建立的模型进行定性仿真, 可以将电路中的每一个部分的在初始条件下的工作状态, 都可以进行将这信息获得, 然后用来对系统功能进行推断。定性仿真有两个层次, 一个是静态仿真, 一个是动态仿真。静态仿真是用于比较低层次的推理, 动态仿真是用来高层次的推理。
1. 静态仿真。
静态仿真一般都是在图论的最短算法以及优先搜索的基础之上, 对那些有确定的拓扑结果的电路进行仿真。定性电阻所构成的权电阻网络是静态仿真的输入, 而输出的却是每一个元器件的工作状态的一些比较定性的描述。主要的过程是
(1) 运用定性组合队则, 计算全电阻网络图中的每一个脚点到电源正极和电源负极的最短路径的阻值, F是用来表示到电源正极的数据, R表示到电源负极的数据。
(2) 对不是工作的路径进行搜索, 将上一个步骤中的F和R的值进行一个新处理, 也就是F/R, 若是那个节点的F/R的数值是∞, 那么与这个节点相对应的元器件就是没有在工作。
(3) 对短路的路径及进行搜索。在一段电路里, 若是开头与结束的结点的F/R值都是一样的, 那么这一段线路就是短路了, 与之相并联的的电路也发生了短路。如果这个F/R的值是0的话, 那么就是电路的源头到结尾都短路, 应该立即作出处理。
2. 动态仿真。
如果电路中存在一些具有一开行的电子元器件, 例如继电器和逻辑控制单元, 而且通过静态仿真之后也确立了这依赖关系, 那么就可以用依赖关系的相关定义来对定型阻值重新设立后, 在进行静态仿真, 一直到这些具有依赖关系的元器件的阻值都不会再有不变化, 趋于平稳的时候结束静态仿真。主要过程为
(1) 对元器件的模型和电路图进行分析, 从中得出电路的全阻网络图、那些具有依赖性的电子元器件的表格和电流方向的注释等等。
(2) 根据实际的需求, 对一些元器件的外部状态进行设置。
(3) 通过使用静态仿真, 对电路中每一个元器件的工作状态都进行详细的标记, 若是发现这中间有工作状态是与电流的方向有联系, 就需要对这一部分路线的电流方向进行标记。
(4) 对电路中具有相关依赖性的元器件的定性阻值作出一定的改变, 然后再重新进行静态仿真。
(5) 若是在仿真的过程中出现了之前没有发生过的关于定性阻值改变后电路状态, 就重复进行以上第二步到第四步的步骤, 直到出现相符的结束条件, 就可以结束定性仿真。
当电路中所有的元器件的工作处于稳定状态的时候, 就可以结束动态仿真, 换句话说就是最后一次的静态仿真与前一次的静态仿真所出现的结果进行比较的时候已经没有任何变化, 那元器件就处于稳定工作状态。
结束语
以定性推理为基础的潜在电路分析, 可以在系统设计的每个阶段使用, 特别是在还不具备具体系统数据的情况下, 作用更是明显, 定性推理对提高SCA的实际应用价值具有不可磨灭的作用。
摘要:在一些比较复杂系统中往往会存在一些潜在电路, 这些电路若是在一个比较特殊的环境下运行, 那就有可能会让系统出现一些并不是我们所期待的功能。这个潜在电路一般不容易发展, 潜伏期较长, 而且具有很高的危险性, 这个电路用一般常规的分析方法是检测不出来也无法识别的, 这个潜在电路已经严重威胁到了系统以及操作员工的安全。为了能够有效减少这现象的发生, 人工智能中的定系个推理技术也就逐渐被科研人员发展, 并应用到潜在电路分析, 这样对系统中的潜在电路就能够有效识别, 也就能够及时消除负面状态, 系统的安全性与可靠性也得到很高的提高。本文主要提出了一种电路定性建模方式, 这种建模方式是比较直观的, 是以电阻网络的形式展现, 在建模的基础上, 还给出了相应的仿真算法, 研究了以状态为基础的对功能的标记, 将这功能标记与定性仿真分析相结合来进行潜在电路分析。
关键词:潜在电路分析,定性推理,仿真算法
参考文献
[1]蔡光斌, 胡昌华, 蔡艳宁, 等.基于定性推理的开关/继电器电路故障诊断[J].系统仿真学报, 2006 (S2) .
泳池热泵潜在进入者分析 篇2
新进入者在给行业带来新生产能力、新资源的同时,将希望在已被现有企业瓜分完毕的市场中赢得一席之地,这就有可能会与现有企业发生原材料与市场份额的竞争,最终导致行业中现有企业盈利水平降低,严重的话还有可能危及这些企业的生存。竞争性进入威胁的严重程度取决于两方面的因素,这就是进入新领域的障碍大小与预期现有企业对于进入者的反应情况。
进入障碍主要包括规模经济、产品差异、资本需要、转换成本、销售渠道开拓、政府行为与政策(如国家综合平衡统一建设的石化企业)、不受规模支配的成本劣势(如商业秘密、产供销关系、学习与经验曲线效应等)、自然资源(如冶金业对矿产的拥有)、地理环境(如造船厂只能建在海滨城市)等方面,这其中有些障碍是很难借助复制或仿造的方式来突破的。预期现有企业对进入者的反应情况,主要是采取报复行动的可能性大小,则取决于有关厂商的财力情况、报复记录、固定资产规模、行业增长速度等。总之,新企业进入一个行业的可能性大小,取决于进入者主观估计进入所能带来的潜在利益、所需花费的代价与所要承担的风险这三者的相对大小情况。
规模经济形成的进入障碍:
① 表现于企业的某项或几项职能上,如在生产、研究或开发、采购、市场营销等职能上的规模经济,都可能是进入的主要障碍。
② 表现为某种或几种经营业务和活动上。如钢铁联合生产中高炉炼铁和炼钢生产中较大的规模经济。
③ 表现为联合成本,即企业在生产主导产品的同时并能生产副产品,使主导产品成本降低,这就迫使新加入者也必须能生产副产品,不然就会处于不利地位。如钢铁联合生产中,炼焦可产生可利用的煤气,高炉产生的高炉煤气以及炉渣都可以利用。
④ 表现为纵向联合经营如从矿山开采、烧结直至扎制成各种钢纵向一体化钢铁生产。这就迫使加入者必须联合进入(这有时是难以做到的)。若不联合进入,势必在价格上难以承受。
兰州新区潜在地震地质灾害预测分析 篇3
摘要:以地处青藏高原东北缘的第五个国家级新区——兰州新区为研究对象,研究兰州新区区域地震构造环境以及秦王川盆地构造特征,结合秦王川盆地区及其周缘黄土丘陵区地貌特点、地层特征,从致灾因子的角度研究总结了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害。研究结果表明:秦王川盆地区潜在地震地质灾害有粉土震陷、砂土液化、地震滑坡等;黄土丘陵区潜在地震地质灾害有黄土震陷、地基失效、地震滑坡、地震崩塌等;基于断裂活动性研究,秦王川盆地内发生地震地表断错的可能性不大。最后,建议政府尽快组织实施兰州新区地震小区划工作。
关键词:兰州新区;秦王川盆地;地震地质灾害
中图分类号:P542 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2016)01-0107-07
0 引言
作为一个巨大的生命承载系统,城市及其附近一旦发生破坏性地震,将造成巨大的生命、经济损失,影响社会经济发展。20世纪发生的1906年美国旧金山7.8级大地震、1923年日本关东7.9级大地震、1976年我国唐山7.8级大地震、1995年日本阪神7.0级地震、2008年我国汶川8.0级大地震以及2010年海地7.0级地震等均为直下型或近源地震,在地震作用及致灾因子的耦合作用下,破坏力巨大,致使地震所在的美国旧金山、日本东京及阪神、我国唐山、汶川及北川、海地太子港等城市遭受巨大破坏,部分城市几乎夷为平地,社会、经济损失惨重。我国西部及华北地区新构造运动强烈,地震多发,随着经济发展,城市规模不断扩大,人口不断聚集,建筑类型不断多样化,城市内的承灾体不断增加(刘静伟等,2014)。随着城市扩张,新建工程建设用地的工程地震条件更加复杂,地震致灾地质因子增多,如隐伏断裂、可液化砂层、软土层、回填土、古河道和山前斜坡等(徐锡伟等,1996;崔瑾,2014;姚远,唐丽华,2015),地震作用和这些致灾因子的耦合,可能产生巨大的地震灾害损失。
兰州新区是我国继上海浦东新区、天津滨海新区、重庆两江新区、浙江舟山群岛新区后的第五个国家级新区,行政区划面积约1700km2,是新丝绸之路上的重要支点,战略意义重大。兰州新区位于青藏高原东北缘,包括兰州北部秦王川盆地及其周缘黄土丘陵区,东西宽约30km,南北长约60km,地势北高南低,呈连续倾斜状。秦王川盆地地层结构复杂,盆地周缘为黄土低山丘陵,盆地两侧发育隐伏活动断裂,存在发生城市直下型地震的可能性,且致灾因子复杂多样,如隐伏断裂、粉土层、潜在可液化砂土层、山前斜坡、古河道等,这些致灾因子在破坏性地震作用下可能产生断裂地表错动、地裂缝、震陷、砂土液化、地表或地基的不均匀沉降、滑坡、崩塌以及泥石流等地震地质灾害,可能会造成巨大的经济财产损失。可见,随着兰州新区的不断开发建设,地震地质灾害预测研究越来越迫切。本文从地震构造环境和致灾因子着手,对兰州新区潜在地震地质灾害类型及分布进行初步预测研究。
1 区域地震构造环境
兰州新区位于新构造运动强烈的青藏高原东北缘,处在南北地震带与祁连山地震带的复合部位,在以兰州新区为中心,东西长约500km、南北宽约400km的区域范围内,共发育4条全新世活动断裂带,6条(组)晚更新世活动断裂带(图1),历史上沿这些断裂发生过多次历史破坏性地震,其中5.0~5.9级地震16次、6.0~6.9级地震6次、7.0~7.9级地震1次、8.0~8.9级地震1次。在海原断裂带上曾发生1920年12月16日海原8.5级大地震,该次地震造成兰州地区伤亡百余人,对兰州新区的影响烈度为Ⅶ度(国家地震局兰州地震研究所,1985;中国地震局震害防御司,1999)。在马衔山断裂带上曾发生1125年兰州7级大地震,该次地震极震区位于西固区以南至河口一带,中心烈度为Ⅸ~Ⅹ度,永登、乐都、定西等地为Ⅶ~Ⅷ度(袁道阳等,2002a;国家地震局震害防御司,1995),该次地震对兰州新区的影响烈度为Ⅶ~Ⅷ度。距兰州新区规划区较近的庄浪河断裂、白杨树沟断裂最新活动时代为晚更新世,其中,庄浪河断裂上曾发生1440年永登6(1/4)级地震(袁道阳等,2002b)。周德敏等(2014)通过综合发震概率研究认为庄浪河断裂带仍具有发生中强破坏性地震的可能性。在已发布的第五代区划图所采用的潜在震源区划分方案中,将庄浪河断裂所在区域划为震级上限为7级的潜在震源区,白杨树沟断裂及秦王川西缘断裂所在区域划为震级上限为6.5级的潜在震源区(高孟潭,2015),50年超越概率10%水准对应的地震烈度为Ⅶ。总体而言,兰州新区及其周缘活动构造发育,地震活动强烈,历史地震对兰州新区的最大影响烈度为Ⅶ~Ⅷ度。
2 活动构造特征
兰州新区以秦王川盆地为主体,主要建设规划用地多位于秦王川盆地内。兰州新区活动构造特征主要是秦王川盆地活动构造特征(图2)。该盆地形成于第三纪,形态特征与东西两缘断裂活动密切相关,第四纪以来受南西西一北东东向构造挤压作用,盆地东西两缘的断裂向盆地内挤压逆冲,加之南部马衔山断裂带的逆冲及褶皱隆起抬升和北部宝泉山隆起,使该盆地周缘逐渐封闭(袁道阳等,2000),成为典型的封闭式断陷盆地。已有研究资料显示秦王川盆地东、西缘均存在隐伏断裂,分别为秦王川盆地西缘断裂和秦王川盆地东缘断裂,它们一起控制了秦王川盆地的发育,其中西缘断裂最新活动时代为晚更新世早期,东缘断裂最新活动时代为早更新世一中更新世(袁道阳等,2000;张向红等,2000)。
2.1 秦王川盆地西缘断裂
秦王川盆地西缘断裂位于秦王川盆地的西侧,北起庙湾,向南经方家槽、金家庙、达家湾、赖家窑、陈家井、使拉口、刘家湾至哈家嘴,由3条断裂雁列组成,全长37km,由北向南可分为方家槽段、马家山段和刘家湾段,长度分别为11.5km、14km、11.5km。总体走向近南北向,倾向W,倾角70°~80°,为一条隐伏的逆断层。该断裂在地貌上线性特征清晰,地形上表现为线性良好的20~60m高的台坎。断裂西侧为黄土丘陵及南北走向的低缓垄岗状残丘,地层以晚更新统风成黄土为主,海拔为2000~2100m;东侧为平坦的由全新统砂砾石、亚砂土及粉土层组成的冲洪积盆地平原,海拔约2000m。物探探测揭示下部新近系顶面沿断裂两侧断距为2~20m,为了验证物探可靠性,在兰州中川机场北2号道口及西槽公路北侧布置联合钻孔,钻探结果显示该断裂存在,新近系顶面断距分别为9m和4m,且上覆晚更新统地层底部被断错(袁道阳等,2000;张向红等,2000)。
笔者在进行兰州新区相关建设工程地震安全性评价项目过程中,沿秦王川盆地西缘断裂布置了多条走向近东西向的高密度电法测线(道间距为5m),典型的3条测线反演结果见图3。
金家庙测线(I-I)自东向西探测,测线长900m,有效探测深度为98m,沿测线方向300m处低电阻率存在横向变异,呈向西倾,倾角约75°,西侧为相对高阻体,东侧为相对低阻体,并可见左侧高阻体逆冲于右侧低阻体之上,垂直断距约20m,上部稳定电阻层厚度约10m;使拉口测线(Ⅱ-Ⅱ)自东向西探测,测线长720m,有效探测深度为105m,断面显示沿测线方向288~348m距地表约50m以下为相对低阻体,与两侧的高阻体形成明显差异,可能为断层破碎带;兰州机场南侧公路边测线(Ⅲ-Ⅲ)自西向东探测,线长1050m,探测深度78~98m,断面显示有3条次级隐伏断裂发育,为秦王川西缘断裂马家山段南端的3条分支断裂。
通过物探探测及联合钻孔验证,都证实了该断裂的存在,且断错了第三系地层及上覆晚更新统地层的底部。
2.2 秦王川盆地东缘断裂
秦王川盆地东缘断裂位于秦王川东部,为一条近南北向展布的隐伏断裂,该断裂北起甘露池,向南延伸至山子墩,全长约30km,走向NNW,倾向E,倾角陡立。断裂东侧为丘陵区,西侧为冲洪积盆地平原区。两侧地层最大高差为20~30m,沿甘露池至四墩子发育一古河道,可能受该断裂控制。据袁道阳等(2000)研究推测断裂东侧奥陶系地层由东向西逆冲于新近系地层之上,但上覆晚更新统冲洪积物未见变动,电测深结果证实断裂二侧新近系(N2)顶面无明显断距,但新近系地层内断距大于60m,因此推测该断裂应是一条早更新世一中更新世断裂。
笔者在进行兰州新区相关建设工程地震安全性评价项目过程中,通过卫星影像分析和现场调查发现,该断裂在卫星影像上线性特征不明显,断裂活动未到达地表,其展布位置很难精确确定。为了探测查明该隐伏断裂的性质、形态及展布位置,在野外调查中采用高密度电法仪器对该断裂进行探测,沿断裂方向共布置4条高密度电法测线(道间距为5m),测线方向基本与断裂走向垂直,均由东向西探测。两条典型测线反演结果见图4。
甘露池测线(Ⅳ-Ⅳ)长720m,反演结果显示,在沿测线方向180m处存在地电阻率的横向变异,倾角约50°,推测可能为秦王川东缘断裂两侧岩性差异所致。东侧为含基岩裂隙水的前新近系岩层,西侧为第四系沉积层及新近系致密状泥岩、细砂岩等。五墩子测线(V-V)长1080m,反演结果显示,沿测线方向620~700m处出现一竖向低阻体,与左右两侧低电阻率形成明显差异,该低阻体从上到下延伸深度超过百米,且呈上窄下宽状,推测该处可能为一古河道,后因河流流量减小直至消失,古河道被晚第四系沉积物填埋覆盖,因地形和土质原因,含水量较高,表现为低阻体,该段古河道可能沿秦王川东缘断裂发育。
以上两条高密度测线反演结果显示的电阻率横向异变处可能与断裂活动有关,但另外两条测线并没有明显的电阻率横向异变特征,不能证明断裂的存在和具体位置。目前对于秦王川盆地东缘断裂的认识还局限在有限的地球物理勘探基础上的推测阶段,对于该断裂是否存在以及其具体位置和活动年代等都还没有明确的地质证据。
3 地震地质灾害分析
兰州新区包括秦王川盆地及周边山地,根据形态特征和成因类型可分为秦王川盆地区和黄土丘陵区两类地貌单元。两类地貌单元潜在的地震地质灾害也存在明显的差异,下面根据构造特征、土层类型及地貌特点对两类地貌单元上可能发生的地震地质灾害分别进行预测分析。
3.1 秦王川盆地区
秦王川盆地面积720km2,南北长约42km,东西宽8~20km。盆地内部平缓,北部为低山,东、西、南三面为黄土丘陵,东西缘均有断裂发育。盆地基底为上新近系河湖相及山麓相的碎屑堆积物,厚约400~500m,盆地内冲洪积砂砾石层厚度30~60m,上覆薄层次生黄土(黄土状粉土)。该区域内可能发生的地震地质灾害分析如下:
3.1.1 地表断错
秦王川东缘断裂为第四纪早中期活动断裂,活动性微弱,可不考虑其产生地表错动的可能性。秦王川西缘断裂为晚更新世活动断裂,全长37km,最大分段长度14.5km,考虑到该断裂全新世以来无明显活动,活动性较弱,因此不考虑级联破裂,利用断裂分段上可能发生的潜在最大地震震级与断裂长度的经验关系(M=4.21+1.85lgL)推算(邓启东等,1992),方家槽段、马家山段和刘家湾段上潜在最大地震震级分别为6.2、6.4和6.2级,在我国西部地区以往发生的6.5级以下地震中,很少产生地震地表破裂,且秦王川西缘断裂上断点上部一般覆盖了20m以上的第四系松散覆盖层,对地震破裂应力具有稀释缓冲作用,在发生6.4级直下型地震时,不易产生贯穿地表的地震破裂带。
3.1.2 粉土震陷
黄土状粉土在该区内广泛分布,多位于地表,为冲洪积成因,厚度一般在1.0~2.5m,多呈稍湿状,震陷危害较小。但在盆地西缘山前古河道区黄土状粉土层厚度较大,最厚可达20余米,具有湿陷性,在地震作用下可能产生较为严重的震陷破坏。如兰州中川机场二期工程场地中,预测在遭遇烈度为Ⅷ、Ⅸ地震影响时,黄土状粉土层可分别产生轻微和严重的地表震陷破坏(表1)。
3.1.3 砂土液化
饱和砂层在地震作用下可能发生液化灾害,对建筑物的地基稳定性构成潜在威胁。秦王川盆地内的秦川镇及中川镇局部,地层中分布细砂、粉砂层,目前调查收集的水文资料显示,该地区地下水位多在20m以下,细砂、粉砂层为非液化土层。但近年来随着兰州新区的建设发展,地下水位逐年上升,具体建设场地应考虑地下水文的浮动和变化趋势,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的规定进行液化判别。
3.1.4 地震滑坡
秦王川盆地东、西、南三面为黄土丘陵,盆地边缘分布一系列黄土边坡,多数山体坡度较缓,自然状态下多处于稳定状态。盆地南部周缘山体与山体高差相对较大,坡体较陡,存在地震滑塌的可能性。笔者在兰州新区调查期间,在盆地边缘道路、建筑施工开挖区,小规模的滑塌现象较多。因此,应防范工程活动开挖、削坡扰动、强降雨与地震作用的耦合而引发的地震滑坡灾害,对开挖边坡及时进行加固处理。
3.2 黄土丘陵区
该区主要位于秦王川盆地的东部、南部及西部,相对高差一般在30-60m,秦王川东南部相对高差50~150m,黄土覆盖厚度一般为10~35m,最厚地段近50m。该区内沟谷发育,多呈“V”字型,侵蚀作用强烈,水土流失严重,植被覆盖率低,丘陵顶部圆浑。该区域内可能发生的地震地质灾害预测分析如下:
3.2.1 黄土震陷
该区内上覆第四系土层主要为黄土(马兰黄土),兰州新区及周围范围内气候干燥,在天然状态下,位于地表的马兰黄土含水率较低,震陷量也可忽略不计。但震陷性是马兰黄土水敏性及动力敏感性特征的重要表现,在降雨、灌溉或管道漏水等情况与地震耦合作用下该地貌区内的黄土震陷也不容忽视,存在地表震陷破坏的可能,建议进行室内试验模拟研究,预测震陷量。
3.2.2 地基失效
在黄土丘陵半填半挖建设区,填土源多为黄土,填土厚度差异大、土质疏松、孔隙比高、欠固结、易压缩;而开挖区正好相反。在地震作用下,此类建筑往往会因为地基不均匀沉降而导致基础和上部结构开裂破坏。因此建筑物应避免将基础置于半填半挖区之上。
3.2.3 地震滑坡
黄土丘陵区山体坡度一般在15°~20°之间,因黄土垂直节理发育,在地震作用下存在发生滑坡的可能性。尤其在人类建筑活动较为密集的盆地边缘及较宽阔的沟谷内,坡前开挖破坏了边坡的天然稳定状态,部分地点在未遭受地震的情况下已产生小型滑坡。因此应做好建设用地规划及不稳定边坡治理工作,减少人类工程活动对不稳定坡体的扰动,防范地震作用下可能发生的滑坡灾害。 3.2.4 地震崩塌
位于秦王川盆地南部的碱沟在盐碱地至树屏镇一带由于流水冲蚀形成了宽28~35m,深20~25m的深切沟槽,两岸坡体近于直立,小型崩塌发育,地震作用会加剧崩塌灾害的发生,影响两岸建筑物的安全,且崩塌物也会为下游沟道潜在的泥石流灾害提供大量的固体物质来源,应加强防范。
4 结论与建议
本文通过研究兰州新区区域地震构造环境、秦王川盆地构造特征和盆地东、西缘断裂活动性,结合秦王川盆地区及其周缘黄土丘陵区地貌特点、地层特征,从致灾因子的角度研究总结了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害。
(1)距兰州新区地理中心150km的区域范围内存在发生7级以上地震的发震构造,历史地震对兰州新区的最大影响烈度为Ⅶ~Ⅷ度,50年超越概率10%水准对应的地震烈度为Ⅶ度。
(2)秦王川盆地是兰州新区的建设主体,为一断陷盆地,秦王川盆地西缘断裂线性地貌特征清晰,高密度电法、钻孔勘探都表明该断裂存在,且断错晚更新世底部地层。但秦王川盆地东缘断裂地貌线性特征不明显,活动性较弱,没有地表露头,目前的认识还局限在有限的地球物理勘探基础上的推测阶段,对于该断裂是否存在以及其具体位置和活动年代等都还没有明确的地质证据。
(3)本文研究分析了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害,其中秦王川盆地区潜在地震地质灾害有粉土震陷、砂土液化、地震滑坡等,但发生地震地表断错的可能性不大;黄土丘陵区潜在地震地质灾害有黄土震陷、地基失效、地震滑坡、地震崩塌等。
中国城市化进程和潜在风险分析 篇4
关键词:中国;城市化;进程;阶段;风险
中图分类号:17290文献标识码:A文章编号:1003-4161(2010)05-0084-04
城市化也称城镇化,最简单的理解是指农村人口向城镇人口转移的过程,基本指标是城镇人口占全国人口的比重。但在科学发展观视野下,城市化的内涵是非常丰富的。从经济社会协调发展的角度理解,乡村城市化不单是人口的城市化,更主要是生活在乡村的居民能够在生活方式、生产方式、社会环境等方面都能达到现代化的标准。从文化学角度理解,城市化是以农村人口向城市迁移和集中为特征的一种历史过程,不仅表现在人的地理位置的转移和职业的改变以及由此而产生的生活方式、消费行为的演变,而且此过程还伴随着精神、文化、观念的无形转变。中国改革开放以来30年,随着经济的快速增长,中国城市化率迅速提高,极大地推动了从传统社会向现代社会的转型和发展,但代价和风险也如影随形。本文旨在梳理中国城市化进程中理论探讨和实践发展的线索和成就,以科学发展观为指导,廓清认识上的误区,自觉控制发展中的代价和风险,稳步推进城市化,实现城乡的和谐发展。
一、“中国特色”城市化道路理论探讨和共识形成
改革开放前,我国的城市化发展缓慢,1949年至1977年的28年间,城市化水平仅提高8.32个百分点,年平均增长为0.29个百分点。改革开放后,我国加快了城市化步伐,从1978年至1998年的20年间共提高12.48个百分点,年平均增长0.59个百分点,是改革开放前增长速度的2倍多…。尤其在最近10年,中国城市化率由20%增至40%,走过了英、美等国百年以上的历程,实现了大规模的城镇化,而且增长势头不减。
回顾城市化迅速发展的过程,我国在对如何克服西方国家发展过程中普遍存在的“城市病”,什么是中国特色的城市化道路等重大问题上展开了广泛的理论探讨和争论,取得了丰硕成果,共识逐渐形成。
首先,考察了西方国家城市化发展的曲折历程。世界城市化始于英国的工业革命,其历史进程大致分为三个阶段。城市化初期阶段,往往以经济发展为主导,以物质财富增长为核心,片面追求经济增长的“GNP指标”,其发展是一维的,并导致“城市病”的产生与发展。为了解决贫困、失业、收入不均、住房拥挤、交通不便等城市病问题,人们开始修正发展的目标,在GNP指标外,补充了一些社会发展指标,如人口的预期寿命、婴儿死亡率、贫困人口、营养状况、成人文盲率等。至此,城市化进入二维发展阶段,即经济与社会发展并重的阶段,这是城市化的第二个阶段。工业化和城市化过程中人与自然关系恶化引起的一系列恶果,使人们意识到工业化对资源和环境的压力,对片面追求经济增长的发展模式提出质疑和批判,确立起可持续发展的观念。越来越多的城市开始将可持续发展作为自己的发展战略,谋求经济、社会与环境的协调发展,发展模式由二维转变成三维。城市化进入第三阶段,即可持续发展阶段。
从城镇人口占总人口比重这一标准看,世界城市化进程又可分为以下三个阶段:初期阶段,城镇人口占总人口比重在30%以下。这一阶段农村人口占绝对优势,工业生产水平较低,工业提供的就业机会有限,农业剩余劳动力释放缓慢。中期阶段,城镇人口占总人口比重在30%到70%之间。这一阶段工业基础已经比较雄厚,经济实力明显增强,农业劳动生产率大大提高,工业吸收大批农业人口,城市化进入加速发展阶段。稳定阶段,城镇人口占总人口比重在70%到90%之间。为了保持社会必需的农业规模,农村人口的转化趋于停止。
其次,对西方城市化理论的借鉴和发展。国外学者在不同历史时期对西方发达国家、亚洲、不发达的第三世界国家等的城镇化进行了较深入的研究,形成了结构理论、区位理论、区域发展不平衡理论、内源式乡村发展理论、城乡一体化理论等,涉及了经济学和区域发展当中的一系列的理论。这些理论中,诺贝尔经济学奖的获得者、发展经济学先驱人物之一的阿瑟·刘易斯提出的二元经济理论及与之相关的城市化理论,在改革开放后的城市化初期对中国学者研究及政策都有较深影响。
在较长一段时间里,国内学者对中国城镇化的研究处于借鉴西方理论进行实证研究阶段。同时也认识到:西方经典的城镇化理论只是世界城镇化发展一般规律的总结,而且主要是以发达国家的城镇化经验为依据的,它一定程度上可以供中国城镇化借鉴和吸收,但不能完全阐释中国城镇化。中国城镇化实践表明,中国城镇化进程既有与世界城镇化普遍规律相一致的特点,又具有反映本国具体国情的特殊性,我们必须在借鉴相关概念和方法的基础上努力构建适用于中国国情的理论,走出了一条具有中国特色的城镇化道路。
第三,中国特色城镇化道路的探讨。中国城镇化的方针和道路选择问题,改革开放30年来一直是学术界关注和争论的热点问题,学者们进行了持久而广泛的讨论,先后提出了许多独到的见解,归纳起来主要有:(1)小城镇论。这一观点认为根据中国的具体实际国情,中国应大力发展小城镇,走“以小城镇为主、大中城市为辅”的城镇化道路。(2)中等城市论。这种观点认为,中国城镇化要以发展中等城市为重点,发挥中心城市的作用,因为中等城市兼有大小城市的优点而少有两者的不足,中等城市在城镇体系中有独特作用、发展潜力和良好效益。(3)大城市论。这一观点认为,人口向城市集中,尤其是向大城市集中,是社会经济发展的共同规律,中国也不能例外。(4)均衡发展论。其主要观点是,中国的城镇化应该建立以大城市为领导,以中等城市为骨干,以各类小城镇为基础的多层次、多功能的网络系统。(5)多元模式论。这种观点认为,中国人多地广,地域差异性大,市场经济不发达,工业化水平低,不可能采取单一战略模式去解决城市化问题,而应从实际出发,因地制宜向多元化目标逐步推进。(6)都市圈模式论。都市圈,或称城市群、都市带、大都市连绵区,是指在某一地域上集中分布若干大城市和特大城市的庞大的城市群,是一种具有多核心、多层次的大都市区联合体。中国的城镇化应该走都市圈带动模式,都市圈是中国最有效率和效益、最切合实际的模式,通过组建若干都市圈,可实现中国经济发展在空间上的多极带动,使都市圈中大中小城市合理分工,协调发展。
在探讨和实践发展过程中,关于中国特色城镇化道路的共识已经形成:坚持大中小城市与小城镇协调发展的道路,坚持各地区因地制宜、多元化发展的道路,它追求科学发展、社会和谐。
在具体实践中必须正确处理好城镇化与工业化、城镇化与可持续发展、城镇化与城镇布局、城镇化与大中小城市发展、城镇化与小城镇建设、城镇化与新农村建设的关系。
二、中国城市化发展的两个阶段
笔者认为中国城市化发展,按发展速度和城市化的主要内容将改革开放以来中国城市化进程,大致分为两个阶段:
第一阶段,1978年到2000年稳步推进时期。总体上以“严格控制大城市规模,合理发展中等城市和小城市”为方针,稳步推进。
这一阶段,从理论研究层面看,主要是为在实践出现的新问题提供理论解释。主要内容集中在“小城镇问题”、“民工潮问题”、“农村剩余劳动力转移问题”、“城镇化发展方针和发展道路问题”、“城镇化水平”、“城镇化规律”、“城镇化机制”、“城镇化发展趋势”等几个方面。也有学者研究了人口流动和城镇化、非农化和城镇化、城镇化和城镇规划、城镇化和经济发展、城镇化可持续发展等问题。学者们的研究实用性很强,有些研究成果直接成为国家制定有关城镇化政策的依据,对中国城镇化政策和城睾寰,七发展实践都发生了重要影响。
从政策层面看,这一时期中央和国务院下发了一系列重要文件,制定政策,引导着中国城镇化的发展。1980年,国务院批转的《全国城市规划工作会议纪要》中强调:“控制大城市规模,合理发展中等城市,积极发展小城市”。1984年中央先后下发了《中共中央关于1984年农村工作的通知》和《国务院关于农民进集镇落户的通知》,使正在蓬勃兴起的乡镇企业发展和与之相匹配的城镇化战略渐次走人人们的视野。1990年开始执行的《城市规划法》强调“严格控制大城市规模,合理发展中等城市和小城市”。i998年10月,中共中央在《关于农业和农村工作若干重大问题的决定》中,第一次提出“小城镇大战略”问题,2000年6月,“小城镇大战略”被《中共中央国务院关于促进小城镇健康发展的通知》进一步具体化,使中国的城镇化迈入了一个新的发展时期。
在实践中,这一时期的早期,起指导作用的主要是乡村城镇化理论。费孝通先生是主要的代表。费孝通先生认为:农民从农村转移到小城镇,采用了离土不离乡的形式,符合当前中国的具体情况。我们的城市没有能力在这样短的几年中吸收如此众多的人口,国家现有财力不可能创造这样大量的就业机会,农民充分利用原有的农村生活设施,进镇从事工商业活动,在当前不失为最经济、最有效的办法。乡镇企业是农村工业化的表现形式,正是由于乡镇企业的发展,才使得农村大量的剩余劳动力可以实现非农化的转移,也使得小城镇成为农村非农化的聚落点。
第二阶段,2000年之后,中国城市化提速,进入一个以“农民变市民”、“发展大城市”为主要途径和内容的新阶段。
正如2001年12月10日《嘹望》新闻周刊指出:“中国有可能在相对较短的时期内完成工业化过程,使绝大多数地区迈入工业化社会,并进而改变中国目前的城市化过程和城乡空间结构。”“随着市场经济体制的建立、户籍对人口迁移限制作用的减弱和大量农村剩余劳动力向城市的涌入,未来中国城市化过程将出现难以避免的快速发展,导致更多城市的诞生,使中国城市体系步入一个新的发展阶段。” 2002年11月,十六大报告明确提出:“坚持大中小城市和小城镇协调发展,走中国特色的城镇化道路”。人们终于认识到,发展大城市最符合经济效益,是我国城市化的必然选择。
十六大以后,在“政府推动”和“市场拉动”的双重动力机制作用下,政策先行,媒体造势,学者研究,中国城市化提速。“减少农民——城市化进程加快——经济增长获得新的动力——现代化步伐加速,这是一条不得不走的‘中国曲线’。”“如何减少农民?出路只有一条:向城市转移,向第二、第三产业转移。有关机构测算:今后15年,若能通过实施积极的城市化战略,使农村人口减少30%,在其他条件都不变的情况下,农村人口的平均收入即可增加30%。”在这样的背景下,通过构建城市群、郊区城市化、造城运动等途径和方式,注重做大城市规模和外延拓展,农民通过迁入城镇或随被征用的土地一起获得了市民身份。中国城市化率迅速提高,最近10年,城市化率由20%增至40%多,走过了英、美等国百年以上的历程,实现了大规模的城镇化,而且至今增长势头不减。有专家预计2020年,我国城镇化率将达到50%至55%,到2050年可能达到60%至70%。
三、坚持城乡统筹发展.加强社会风险管理
农村城镇化对我国经济和社会发展的巨大推动作用是显而易见的。然而,问题也逐渐积累和暴露出来,其主要表现如下:最近10年城镇化速度虚高,特别是“土地城镇化”的速度太快;经济发展及就业岗位增加不能适应冒进式城镇化;给资源、环境带来了巨大的压力甚至造成破坏。问题的缘由可以归纳为三类:(1)对我国国情缺乏深刻认识,包括自然基础、产业发展的支撑能力以及“农民工”现象的长期性缺乏正确的认识。(2)对城市化的误解。真正的、科学的城市化是有产业支持的,是有需求拉动的,并能真正地转移农村剩余劳动力。但一些学者和地方政府错误地把经济发展简单地理解为通过所谓的城市化转移农村剩余劳动力,致使追求城市化像追求GDP一样的时髦和功利。(3)相关制度和政策存在缺陷。城乡二元化的土地管理制度及过低的征地费用造成大量圈地;干部考核制度的偏差;分税制带来了大规模出让土地的动力;城市规划急功近利等。不少学者对“失控的城镇化”表示担忧,陆大道、叶大年等中国科学院院士、专家经过一年的调查和研究,在《2008科学发展报告》中发文,指出应警惕冒进式城镇化和空间失控。伴随城市化而来的社会风险进入了人们的视野。
中国城市化进程中最大的潜在风险来自于:农民的土地被城镇化了,而农民及其家属未被城镇化,给其中部分人带来失去生产和生活保障的风险,可能对社会稳定和协调发展带来不利影响。“通过圈地,通过消除农村户口,消除农民身份,进而把农村变成所谓的城市。这样的城市化没有产业支持,广大农民在得到非常微薄的补偿之后,成了没有土地、没有工作,没有社会保障的‘三无农民’,前景堪忧。”有的失地农民举家外迁,进城务工。但在当前中国的经济结构下面,进城务工农民中.只有不超过30%的农民可能获得稳定的高收入的就业机会或做生意赚了钱,而70%以上进城农民很难获得在城市安居所需收入条件。也就是说,大部分人已成“失地农民”,又可能会成为城镇失业人员。在2008年全球金融危机的背景下,大批农民工失业的问题就凸显出来了。大量农民迁入城市但不能在城市定居,会使这个庞大的群体陷入到贫困艰难的境地;如果又因失地无法回流农村,陷入困顿,不仅会威胁和谐社会建设和城市化运动的可持续推进,而且可能构成中国社会秩序的极大隐患。因此有的学者认为,正因为当前中国部分进城失败的农民可以返回农村,而不是不计代价地待在城市竞争维持温饱的边缘性就业
机会,而使留在城市的农民工仍可以获得温饱线上的收入,回村的农民工也可以获得体面的生活。在这样一种格局下,一方面是城乡差距在拉大,城市内部的结构也在分化,一方面是整个社会并未在局促有限的城市空间中形成严重的两极化,中国最底层的社会仍能维持基本生存。这应该是中国经济发展和社会稳定的最大秘密。因此,在中国经济发展的目前阶段,保持一种农民可以进城又可以返乡的一体化的城乡制度设置,有助于农民更加理性地安排自己的生活,有利于提高中国现代化的安全系数。
对传统社会的解构既伴随着对传统观念和文化的扬弃,又会对新的共同价值和新的相互信任关系提出质疑,同时要求新建的社会组织和城乡社会结构形式能满足大多数阶级、阶层的利益和发展需求。城市化过程中由农村流入城市的移民中将长期存在文化认同和社会融人障碍,在平等享有公共服务和社会保障上存在政策障碍。目前在城市中长大的“农民32--代”就在户籍、教育、就业、福利等方面成了一个特殊的弱势群体。
推进城市化是中国走向现代化的必由之路,笔者认为中国的城市化进程必须综合考虑中国经济发展的阶段、经济结构、产业支撑和农民意愿等等因素,做好城乡统筹,加强风险管理,减少发展代价,稳步推进城市化。
首先,统筹城乡发展,实现经济社会和谐发展。
城乡统筹,是指国民经济发展中城乡之间应协调发展。我国计划经济体制下推行的一系列二元化制度和政策造成了长期以来城乡收入分配严重不平等的格局,形成了目前城乡二元结构。就我国国情而言,城市化就是二元环境下的经济在空间上实现资源重新配置和要素重新集聚的问题,城市化进程本质是实现二元转型,在这个过程中,城乡经济与社会的运行机制必将发生重大变化,城乡原有制度构架与一定经济发展阶段下形成的城乡均衡特征会不断地被打破,新的城乡不平衡现象又会不断出现。因此,城市化进程中能否科学统筹城乡发展成为了极为重要的问题。城乡统筹主要内容包括:城乡人口统筹、城乡经济资源的统筹利用、城乡社会保障统筹、新农村建设等。
其次,创新制度安排,实现社会公平。
“制度是一系列被制定出来的规则、守法程序和行为的道德伦理规范,它旨在约束追求主体福利或效用最大化利益的个人行为。”制度提供了人类相互影响的框架,构建了社会秩序、经济秩序的合作与竞争关系,其作用无所不在。制度安排,是指对所有正式规则的设计、建构与操作。在经济活动中,合理的制度安排是资源有效配置的前提,它为人们提供了一套激励和约束机制,影响和制约着资源配置的效率,最终决定着经济的绩效。
解决城市化进程中的问题,需要科学发展观的确立和落实,更需要调整城镇管理政策,进行相关的制度创新。比如在农民工问题上,如何在户籍、教育、就业、社会保障、个人发展、政治参与等方面保证其权益,确保农民工共享改革发展成果,实现社会公平。
第三,尊重客观规律,实现城市化可持续推进。
城市化与经济建设一样有自身的规律,各级政府在推进城市化过程中必须遵循这些规律,不能操之过急,也不能无所作为。从经济学角度看,城市化是在空间体系下的一种经济转换过程,人口和经济之所以向城市集中,是集聚经济和规模经济作用的结果。从国际经验和我国的实践看,城市化的基本动力是工业化,城市化规律表现为城市化进程与工业化发展相互促进,并与经济发展水平高度相关。就目前我国城市发展阶段和趋势而言,关键在以下两个方面:一是做好统筹规划,对全国来说大中小城市及小城镇要多元化协调发展。针对当前的经济发展态势,要消除对大城市的恐惧症,在有条件有基础的地区做好大城市、城市群的文章;空间上不同区域发展模式要有所差异;机制上强调市场机制和政府调控相结合;动力上鼓励多种经济成分、多种产业共同拉动。二是渐进式,要科学把握城市化发展速度,使城市化与经济社会发展相适应、与城市吸纳人口能力相协调,实现城市化可持续推进。
城市化的历史已经表明,城市化进程既是人类对客观世界的一部改造史,也是一部认识史,我们将在科学发展观的指导下,在改造与认识不断交替上升的过程中,不断寻求具有中国特色的现代城市化发展的正确道路。
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