震害環(huán)境下供水管網(wǎng)失效及次生火災(zāi)放大效應(yīng)探討

王華

摘 要：地震災(zāi)害出現(xiàn)時，往往生命線系統(tǒng)的破壞以及次生災(zāi)害出現(xiàn)頻率都會有所增加，但是生命系統(tǒng)在次生災(zāi)害的延伸和擴(kuò)展當(dāng)中起著抑制的作用，由于生命線系統(tǒng)受損較為嚴(yán)重，因此其中的部分功能作用和效果都會有所減弱和消失，使得次生災(zāi)害對自然的破壞作用更加強(qiáng)大，經(jīng)濟(jì)損失以及資源浪費狀況都更為明顯，我們將其稱之為災(zāi)害的“放大效應(yīng)”。

關(guān)鍵詞：震害環(huán)境 供水管網(wǎng)

次生火災(zāi)當(dāng)中對于震后供水管功能的重新構(gòu)建具有一定的“放大效應(yīng)”。當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時供水管線受到破壞的可能性較大，這時供水管網(wǎng)系統(tǒng)容易處在異常狀態(tài)當(dāng)中，使得管網(wǎng)供水系統(tǒng)處于帶滲狀態(tài)，這時管網(wǎng)系統(tǒng)供水功能在一定程度上會有所下降，但是在震后次生火災(zāi)發(fā)生頻率較高，這時供水管網(wǎng)在消防供水當(dāng)中占據(jù)著重要力量。如果供水能力得不到穩(wěn)定維持，次生火災(zāi)就會在大范圍內(nèi)進(jìn)行延伸和擴(kuò)展，形成火災(zāi)的“放大效應(yīng)”。基于此我們應(yīng)當(dāng)對震害災(zāi)害環(huán)境下對供水管失效以及次生災(zāi)害的影響作用進(jìn)行進(jìn)一步分析探究活動。

1、幾個基本概念和定義

由多種要素單元結(jié)構(gòu)相互交織構(gòu)成我們將其稱之為供水管網(wǎng)，其性質(zhì)從屬于一種大型管道網(wǎng)絡(luò)體系，供水管網(wǎng)的模型的原型就是實際模型進(jìn)行一定的抽象通過圖像和數(shù)據(jù)等一系列綜合元素從而構(gòu)建出的模型系統(tǒng)。單元之間的聯(lián)接關(guān)系通過各單元結(jié)構(gòu)模式就能夠得到集中體現(xiàn)，其中管段和節(jié)點就是其中主要構(gòu)成要素，基于屬性特性的進(jìn)一步優(yōu)化完善從而進(jìn)行相應(yīng)水力分析。

2、存在的問題

通過國內(nèi)外生命線系統(tǒng)相關(guān)失效研究結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)特性在其中占據(jù)著較大比例，網(wǎng)絡(luò)特性大多數(shù)都是采用拓?fù)浞治龅姆绞綄κн^程進(jìn)行重新分析研究。發(fā)現(xiàn)在供水管網(wǎng)的生命線系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)崩潰失效的情況大多數(shù)都是由管線受損所導(dǎo)致的。

在對震害環(huán)境下供水管網(wǎng)功能性進(jìn)行失效研究時，發(fā)現(xiàn)通過采用流分析的方式進(jìn)行失效分析，分析測評結(jié)果往往集中在供水管網(wǎng)震后的節(jié)點服務(wù)水平重建之上，但是卻片面忽略了失效原理過程分析的研究。基于該種情勢背景之下，我們對其進(jìn)行流分析，發(fā)現(xiàn)管段仍舊處于滲透狀態(tài)的情況之下，但是卻沒有注意到爆管這一破壞形式對供水管網(wǎng)體系的影響。

在對地震次生火災(zāi)演化過程進(jìn)行分析研究時，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)演化的各個階段當(dāng)中所進(jìn)行的建模往往缺少單個或者少數(shù)影響分子之間的聯(lián)接關(guān)系。在實際情況當(dāng)中，地震次生火災(zāi)是由多個影響要素誘發(fā)組成的。如何機(jī)制化、系統(tǒng)化的進(jìn)行地震次生火災(zāi)模型演練，我們?nèi)耘f缺乏這些方面的研究和創(chuàng)新意識。

3、管道爆管狀態(tài)下供水管網(wǎng)水力模型

在震害環(huán)境當(dāng)中供水管網(wǎng)失效從而發(fā)生次生火災(zāi)時，管線極容易出現(xiàn)爆管事件的發(fā)生，而在管線之內(nèi)往往存儲一定水源，一旦出現(xiàn)爆管事件，管線就會出現(xiàn)跑水情況，節(jié)點流量的平衡支點得不到穩(wěn)定，這樣就給進(jìn)一步的水力測算帶來一定情況上的不便。基于此本文在進(jìn)行保管管段檢測時，一旦發(fā)現(xiàn)有該種情況發(fā)生，就需要進(jìn)行進(jìn)一步的通性連接。將與管網(wǎng)無法互相連接的節(jié)點進(jìn)行相互連通，形成一個系統(tǒng)穩(wěn)定的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系。

3.1管段爆管狀態(tài)下的連通性分析

在對供水管網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整時，對于官網(wǎng)圖以及連通圖的狀態(tài)需要進(jìn)一步進(jìn)行穩(wěn)定，當(dāng)管線受損情況嚴(yán)重或者維修狀態(tài)不善需要進(jìn)行進(jìn)一步處理時，就需要將該管線進(jìn)行剔除從而進(jìn)行新官網(wǎng)圖的構(gòu)建，這時其極容易成為非連通圖，基于此我們要想進(jìn)一步保證該官網(wǎng)圖的連續(xù)性，對于管網(wǎng)圖當(dāng)中由于管線變化所引起的孤點或者是鼓勵連通域需要進(jìn)行進(jìn)一步的孤點處理，將孤點相互連接。我們對孤點進(jìn)行簡要介紹，其主要表現(xiàn)為不與其它邊相互連接的節(jié)點，其中由于管線的不穩(wěn)定性，因此節(jié)點輸出流量為零并且與該節(jié)點相連的管段流量也為零。其中孤立連通域之間雖然某一部分的節(jié)點和邊相互連接，但是其中缺少源點之間的相互流通。

3.2 管段滲漏狀態(tài)下供水管網(wǎng)水力模型

查詢行管震害數(shù)據(jù)，我們從中得知，地震對于供水管網(wǎng)當(dāng)中的網(wǎng)線發(fā)生一定破壞。人們的正常用水難以得到維持，對于人們的生命以及財產(chǎn)安全都會造成一定程度上的侵害，因此我們要對管道滲漏狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，只有在此基礎(chǔ)之上，震后的供水功能才能夠得到進(jìn)一步的保證。

4、地震次生火災(zāi)“放大效應(yīng)”研究

在發(fā)生地震災(zāi)害的同時，往往也會伴隨著生命線系統(tǒng)的破壞以及次生災(zāi)害的發(fā)生。生命線作為城市災(zāi)害當(dāng)中的主要承災(zāi)主體，在自然環(huán)境當(dāng)中及其容易受到破壞，使其成為新的災(zāi)害源所在，使得火災(zāi)的延伸范圍受到進(jìn)一步的延伸和擴(kuò)展。這時生命線在其中就起到了至關(guān)重要的作用，但如果其功能受損，真正的作用得不到發(fā)揮，就會使得次生災(zāi)害的作用進(jìn)一步擴(kuò)大，對于人們的生命財產(chǎn)安全帶來極大威脅。

震后供水管網(wǎng)功能失效對次生火災(zāi)存在著類似的災(zāi)害“放大效應(yīng)”：當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時，供水管線極易受到破壞，使供水管網(wǎng)系統(tǒng)處于帶滲工作狀態(tài)，造成管網(wǎng)系統(tǒng)供水功能下降，同時震后往往伴隨著次生火災(zāi)，供水管網(wǎng)系統(tǒng)作為消防供水的主要力量，其供水能力下降必然加劇次生火災(zāi)的蔓延，形成火災(zāi)的“放大效應(yīng)”。本章運用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)工具來研究地震情況下次生火災(zāi)的演化規(guī)律，利用其網(wǎng)絡(luò)推理能力研究供水管網(wǎng)功能失效對震后次生火災(zāi)的影響。

結(jié)論

為了深入了解地震災(zāi)害中管線破壞對供水管網(wǎng)系統(tǒng)功能失效的原理和過程，對震后供水管網(wǎng)功能的實效以及地震次生火災(zāi)發(fā)生的總體概率進(jìn)行論述，希翼能夠為震后次生火災(zāi)的救援以及震后維修提供較為科學(xué)有效的救災(zāi)方案。本文通過地震次生災(zāi)害火災(zāi)演化基本模型以及震后供水管功能障礙性對火災(zāi)潛在誘發(fā)要素進(jìn)行深層次分析。

參考文獻(xiàn)

[1]郭輝.三峽庫區(qū)城市“公共安全空間單元”研究[D].重慶大學(xué)，2016.

[2]張琳.基于GIS的地震次生火災(zāi)綜合評價及防御對策的研究[D].河北聯(lián)合大學(xué)，2014.

[3]劉愛華.城市災(zāi)害鏈動力學(xué)演變模型與災(zāi)害鏈風(fēng)險評估方法的研究[D].中南大學(xué)，2013.

[4]仝永德.城市震害預(yù)測信息管理系統(tǒng)研究[D].中國海洋大學(xué)，2008.