震害環境下供水管網失效及次生火災放大效應探討

王華

摘 要：地震災害出現時，往往生命線系統的破壞以及次生災害出現頻率都會有所增加，但是生命系統在次生災害的延伸和擴展當中起著抑制的作用，由于生命線系統受損較為嚴重，因此其中的部分功能作用和效果都會有所減弱和消失，使得次生災害對自然的破壞作用更加強大，經濟損失以及資源浪費狀況都更為明顯，我們將其稱之為災害的“放大效應”。

關鍵詞：震害環境 供水管網

次生火災當中對于震后供水管功能的重新構建具有一定的“放大效應”。當發生地震災害時供水管線受到破壞的可能性較大，這時供水管網系統容易處在異常狀態當中，使得管網供水系統處于帶滲狀態，這時管網系統供水功能在一定程度上會有所下降，但是在震后次生火災發生頻率較高，這時供水管網在消防供水當中占據著重要力量。如果供水能力得不到穩定維持，次生火災就會在大范圍內進行延伸和擴展，形成火災的“放大效應”。基于此我們應當對震害災害環境下對供水管失效以及次生災害的影響作用進行進一步分析探究活動。

1、幾個基本概念和定義

由多種要素單元結構相互交織構成我們將其稱之為供水管網，其性質從屬于一種大型管道網絡體系，供水管網的模型的原型就是實際模型進行一定的抽象通過圖像和數據等一系列綜合元素從而構建出的模型系統。單元之間的聯接關系通過各單元結構模式就能夠得到集中體現，其中管段和節點就是其中主要構成要素，基于屬性特性的進一步優化完善從而進行相應水力分析。

2、存在的問題

通過國內外生命線系統相關失效研究結果表明，網絡特性在其中占據著較大比例，網絡特性大多數都是采用拓撲分析的方式對失效過程進行重新分析研究。發現在供水管網的生命線系統當中出現管網系統崩潰失效的情況大多數都是由管線受損所導致的。

在對震害環境下供水管網功能性進行失效研究時，發現通過采用流分析的方式進行失效分析，分析測評結果往往集中在供水管網震后的節點服務水平重建之上，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，我們對其進行流分析，發現管段仍舊處于滲透狀態的情況之下，但是卻沒有注意到爆管這一破壞形式對供水管網體系的影響。

在對地震次生火災演化過程進行分析研究時，發現火災演化的各個階段當中所進行的建模往往缺少單個或者少數影響分子之間的聯接關系。在實際情況當中，地震次生火災是由多個影響要素誘發組成的。如何機制化、系統化的進行地震次生火災模型演練，我們仍舊缺乏這些方面的研究和創新意識。

3、管道爆管狀態下供水管網水力模型

在震害環境當中供水管網失效從而發生次生火災時，管線極容易出現爆管事件的發生，而在管線之內往往存儲一定水源，一旦出現爆管事件，管線就會出現跑水情況，節點流量的平衡支點得不到穩定，這樣就給進一步的水力測算帶來一定情況上的不便。基于此本文在進行保管管段檢測時，一旦發現有該種情況發生，就需要進行進一步的通性連接。將與管網無法互相連接的節點進行相互連通，形成一個系統穩定的管網結構體系。

3.1管段爆管狀態下的連通性分析

在對供水管網進行進一步調整時，對于官網圖以及連通圖的狀態需要進一步進行穩定，當管線受損情況嚴重或者維修狀態不善需要進行進一步處理時，就需要將該管線進行剔除從而進行新官網圖的構建，這時其極容易成為非連通圖，基于此我們要想進一步保證該官網圖的連續性，對于管網圖當中由于管線變化所引起的孤點或者是鼓勵連通域需要進行進一步的孤點處理，將孤點相互連接。我們對孤點進行簡要介紹，其主要表現為不與其它邊相互連接的節點，其中由于管線的不穩定性，因此節點輸出流量為零并且與該節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 管段滲漏狀態下供水管網水力模型

查詢行管震害數據，我們從中得知，地震對于供水管網當中的網線發生一定破壞。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進行實時監控，只有在此基礎之上，震后的供水功能才能夠得到進一步的保證。

4、地震次生火災“放大效應”研究

在發生地震災害的同時，往往也會伴隨著生命線系統的破壞以及次生災害的發生。生命線作為城市災害當中的主要承災主體，在自然環境當中及其容易受到破壞，使其成為新的災害源所在，使得火災的延伸范圍受到進一步的延伸和擴展。這時生命線在其中就起到了至關重要的作用，但如果其功能受損，真正的作用得不到發揮，就會使得次生災害的作用進一步擴大，對于人們的生命財產安全帶來極大威脅。

震后供水管網功能失效對次生火災存在著類似的災害“放大效應”：當地震災害發生時，供水管線極易受到破壞，使供水管網系統處于帶滲工作狀態，造成管網系統供水功能下降，同時震后往往伴隨著次生火災，供水管網系統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的蔓延，形成火災的“放大效應”。本章運用貝葉斯網絡工具來研究地震情況下次生火災的演化規律，利用其網絡推理能力研究供水管網功能失效對震后次生火災的影響。

結論

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

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