多情景震后城市应急医疗救援网络结构特征研究

城市应急医疗服务设施系统在震时发挥重要的医疗救援作用,是驱动城市防灾韧性的重要因素。为了保障强震后的城市应急医疗救援,强化网络关键节点、优化网络空间布局。基于建筑物、应急医疗设施和道路网络等城市系统的模拟仿真,构建不同地震灾害强度下城市应急医疗救援的供需场景。该文采用复杂网络技术构建城市应急医疗救援网络模型,分析多情景震后网络社团结构与特征参数。以某城市应急医疗服务设施系统为例进行实例分析,表征多情景地震灾害对应急医疗救援网络结构的具体影响,为优化城市应急医疗救援网络的结构鲁棒性和网络抗毁性提供决策支撑。     

基于二维Gumbel分布的长距离输水系统水文风险评估

在现行的水文风险组合计算中，往往需要对非正态分布的水文变量进行正态化处理，这必然引起畸变，从而影响分析计算结果的准确性。针对这一问题，在以往的研究基础上，根据Ditlevsen界限，进一步建立了基于二维Gumbel分布的长距离输水系统的综合水文风险评估模型，从而巧妙地解决了串联系统风险计算中如何建立n维联合概率分布函数的难题。并以南水北调中线工程河北省段的21条主要河流为例，分析了采用Gumbel联合分布来研究降雨量或洪水的联合分布特征的可行性，进行了实际水文概率的组合计算，结果表明南水北调中线工程河北省北段的综合防洪风险是3．1％，其防洪安全是有保证的。     

基于博弈-改进可拓理论的寒冷地区长距离明渠冬季运行安全评价

为有效预防寒冷地区明渠输水过程中渠道冰害的发生,保障冬季灌区农业用水效益,以工程运行经验和前辈的研究成果为基础,指出寒冷地区冬季明渠在冰盖下输水运行可消除诸多问题并归纳总结影响其冬季安全运行的因素,基于WSR理论构建寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价指标体系,结合国家现行的规范、技术规程、相关专著等对评价指标进行分等级量化。采用G1法计算各指标的主观权重,利用改进熵权法计算各指标的客观权重,以博弈论思想为指导,运用MATLAB确定各指标的组合权重。针对寒冷地区长距离输水明渠冬季运行特点,结合非对称贴近度建立改进物元可拓模型的寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价模型。以引大入秦工程明渠为例,对总干渠、东一干渠、东二干渠明渠段的冬季运行安全状况进行评估,结果与实际相吻合。结果表明:(1)以寒冷地区工程冬季运行经验、前辈研究成果及规范为基础,构建的系统地寒冷地区冬季明渠安全运行的物理-事理-人理三大方面的影响指标体系,为安全评价的合理性奠定了基础;(2)以改进熵权-G1-博弈论主客观相结合的赋权方法计算各指标权重,既具有科学性又具有一定的解释性;(3)以传统物元可拓理论为基础,结合非对称贴进度建立事物多指标特征参数的评价模型,进一步明晰明渠所属安全等级的贴近度。该方法相较于传统可拓法更精确有效,具有一定的科学性和实用性,可为寒冷地区明渠冬季安全管理提供科学的参考。     

山洪灾害风险评估的研究进展

在自然灾害风险评估的视角下,分别从致灾因子危险性、临界雨量、承灾体脆弱性,以及综合风险四大方面综述了山洪风险评估研究的进展。综合分析发现,山洪灾害的致灾因子主要涉及气象、水文、地质、地貌等方面,研究内容主要包括对影响因子的机理分析和相关影响程度大小分析;临界雨量是山洪预警的重要参考指标,主要通过降水历史资料分析、水文资料估计或机理模型来确定;脆弱性评估对相关数据要求较高,且需要经常更新,才能保证其有效性;山洪风险评估是一项综合研究,相关学者基于RS和GIS技术提出了不同的统计模型和机理模型。此外,基于历史资料分析和情景分析的风险评估对于山洪灾害管理也具有重要意义。     

洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析实验研究

目前对于洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析的研究,是通过对桥梁整体结构的稳定性做受力分析,没有考虑到桥梁各个部位受力情况对桥梁损毁的影响,无法对桥梁抗洪性能的改进给出合理化建议。该文提出一种新的洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析方法,通过考虑洪水漫过桥面和在桥面以下两种情况,分析桥梁在各关键部位的水平方向及竖直方向的受力情况计算出相应的力矩和位移,进一步求得正应力与剪应力,通过与最大正应力和剪应力的比较分析,实现对洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析的研究,并建立洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析实验模型来验证方法有效性。实验结果表明,桥梁各个部位的受力情况不同,会对桥梁整体的抗毁性产生不同程度影响,并给出了提高桥梁抗毁性能的建议,证明该方法对洪水冲击下桥梁抗毁性受力分析的结果有效。     

中美典型水文模型比较研究

流域水文模型是以一个流域作为基本研究单元,以流域水文循环的整体过程作为模拟对象的模型。流域水文模型在进行水文规律的探讨和解决水文及生产实际问题中起着重要的作用。分别介绍中国新安江模型、河北雨洪模型和垂向混合模型这三种典型模型以及美国的三种典型模型:萨克拉门托模型、VIC模型和SWAT模型,并对中国与美国流域水文模型的功能、结构、时间尺度、水源划分、产流机制、汇流计算、模型特点等不同方面进行了比较分析。总结了这6种模型存在的问题并对模型进一步的改进作了分析及展望,将有助于推动流域水文模型的进一步发展及广泛应用。     

基于风险矩阵的灾害演化网络定量分析方法

针对使用度值定性分析灾害演化网络的局限性问题,为了使灾害演化风险分析结果更准确,提出了一种将灾害演化网络与风险矩阵有机结合的分析方法.在分析灾害演化网络结构特征和风险组成的理论基础上,考虑节点自身风险水平和灾害演化系统的综合风险水平,基于可能性和后果严重程度两大因素引入风险矩阵法,对灾害节点风险水平进行量化分级,并通过...     

基于集对势的供水系统级联失效下节点重要度分析

供水网络在灾害作用下的破坏模式多为由于网络中某些节点的破坏造成整个系统的连锁反应,级联失效的现象放大了管网系统遭受破坏的影响范围和程度,因此判断级联失效下的供水管网节点重要度对系统抗灾能力研究具有一定的意义。以往研究没有考虑系统发生一次破坏后的暂时稳定状态之后的发展趋势,以及处于暂时稳定状态的节点对系统最终可能状态的影响。基于集对分析理论,通过计算集对势,对供水网络一次破坏之后的系统发展态势进行了分析,利用集对势分析网络中节点的破坏对其他节点的影响程度,进而得出供水网络节点的重要度排序。这种考虑系统发展趋势的节点重要度评价,为网络系统中的节点重要性评价提供了一种新的研究方法和思路。     

美国地震风险评估中灾害模型的探讨

介绍了以美国地震灾害模型为例的地震风险评估在金融保险业和土木工程两大领域的应用,回顾了地震灾害风险评估发展的历史背景,其中,金融保险业的模型更测重于对历史理赔数据的分析,土木工程业的模型则注重于对工程结构的分析。着重探讨了评估模型中地震灾害部分的建立,其中包括致灾因子模块及孕灾环境模块。针对建模中致灾因子、孕灾环境等的关键要素,如地震源及震级、地震衰减方式、场地土壤土质条件、地震复发率等,作了分析及归纳总结,并系统地介绍了所涉及要素的数据信息获取过程及对应的建模方法,进一步探讨了相应的风险量化的步骤和方法。     

高层建筑风致疲劳分析中的钢材强度退化模型∗

全寿命周期内风荷载长期作用下,钢结构中的钢材和节点将出现不同程度的累积损伤。风致疲劳损伤后结构的抗震能力必然发生相应变化,而疲劳累积损伤条件下的材料和节点剩余力学性能模型,是准确开展损伤后结构抗震性能评估的关键。鉴于此,通过贝叶斯理论,建立基于物理机制的钢材强度退化模型分析方法。首先,收集高周疲劳预损伤钢材强度退化的试验数据,并选取常用的强度退化模型,通过贝叶斯更新准则确定了退化模型参数的后验估计值。其次,基于钢材强度退化模型,给出了确定风致疲劳劣化焊接梁柱节点弯矩和转角骨架曲线的分析方法。结果表明：(1)疲劳累积损伤条件下的传统钢材强度退化模型离散性大,且缺少必要的数学和物理依据,而基于贝叶斯理论的强度退化模型可有效弥补这一缺陷;(2)相同试验数据,不同强度退化模型得到的结果差异性较大,且不存在普遍适用的最优模型。通过贝叶斯理论建立的钢材强度退化模型,可有效考虑材料型号、试件尺寸、疲劳荷载模式和加载机制等多种因素对试验结果的影响,且可借此反映风致累积损伤对结构性能退化的影响,有助于提高风致疲劳损伤后高层钢结构建筑地震风险评估结果的可靠性。     

基于河网水系变化的水灾危险性评价——以永定河流域京津段为例

城市化过程中不合理的土地利用导致河道填塞、河网缩减现象普遍，城市水灾增加。基于灾害系统思想，构建了基于河网水系变化的水灾危险性评价体系，并以永定河京津段为例进行了实证分析。结果表明：（1）近40年来研究区水系结构简单化趋势明显，河道长度减少了20．5％，条数减少了36．4％，水系调蓄能力下降，在同样的致灾强度下水灾危险性加大；（2）在假设暴雨重现期为50年的条件下，经济密度差异决定了水灾潜在危险区的空间格局，居民用地将成为水灾重度危险区；平原段水灾重度危险区占5．7％，中度危险区占33．1％，滨海段重度危险区占13．9％，中度危险区占26．8％。研究结果可为区域综合减灾、水灾预报提供依据。     

基于复杂网络的台风灾害演化系统风险分析与控制研究

基于复杂网络理论,提出了一种针对自然灾害演化系统的风险分析与控制的思路与方法。以"莫拉克"台风为例,构建了包含30个危机事件与39条连接边的台风网络演化模型;采用网络节点的出入度、子网节点数和包含节点的支链数进行风险分析,并确定关键节点,进一步提出断链方案和控制建议。结果表明:狂风、暴雨、洪水、山体滑坡、泥石流、交通堵塞和村庄毁坏等事件风险较大,是台风灾害系统的关键节点。据此提出建议:提高城市排水系统运行能力,加强交通系统监管和调度力度,启动农村人员安置和灾后重建预案。     

宁波市城市防洪能力分析与评价

针对宁波市城市化快速发展所带来的流域下垫面条件的显著变化，建立了甬江流域水文模型，对流域设计洪水分析计算，包括流域设计暴雨、产汇流、水库调蓄、洪潮组合、河网汇流等计算。对宁波现状和规划城市防洪工程的防洪能力进行评估，并提出了相应的对策建议。为保护宁波市的防洪安全，促进宁波市城市防洪能力的提高提供了科学依据。     

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅱ)——模型与应用

准确了解区域洪水灾害风险分布状况及规律,对于洪水灾害预警与管理具有重要意义。首先分析了模糊综合评估法的原理,以GIS空间技术为手段,建立了基于GIS的洪水灾害风险评估模型。然后以马来西亚洪水灾害风险评估应用为例,剖析了洪水灾害风险模糊评估的方法及过程,利用该模型计算出洪水灾害风险并制作了洪水灾害风险等级图和风险指数图。结果表明,该模型对于评价洪水灾害风险是行之有效的。     

长江荆江分蓄洪区历史演变、前景和风险管理

依据社会经济统计数据、水文资料、遥感影像信息和实地调查资料，分析了荆江分蓄洪区在历史演变过程中形成的分洪与发展的矛盾及其在未来长江流域防洪体系中的重要作用，指出其风险管理的必要性。运用基于GIS栅格数据的二维水动力洪水动态演进模型，对荆江分蓄洪区1954年的分洪过程进行了模拟和验证，模拟了不同分洪规划方案下的洪水淹没范围，水深和水位，并结合现阶段社会经济发展情况，定量估算了农户和农业的分洪可能损失。在分洪损失评估基础上提出了荆江分蓄洪区引导人口合理发展、促进土地有效利用、开展防洪教育、实施洪水保险和确保安全运用预案等减轻洪水损失提高运用机率的洪水风险管理初步方案。     

区域洪水灾害风险评估体系(Ⅰ)——原理与方法

区域洪水灾害风险评估是一个新的研究领域。从洪水灾害系统的概念出发,首先阐述了洪水灾害风险管理系统、洪水风险评估及风险类型划分;然后从指标选取原则、指标层次结构、指标量化、风险等级、风险指数等方面构建了洪水灾害风险评估指标体系;接着分析了矢量面状及栅格点状的洪水灾害风险评估单元;最后,介绍了适合区域洪水灾害风险评估的层次分析法、模糊综合评价法及空间分析方法。     

基于GIS和OREMS的洪灾避难系统

面对突发的灾害,人类采取避难转移的方式来减少生命和财产的损失。大范围的人口转移是一个十分复杂的过程,必须有合理的计划和有效地利用现有的交通设施。提出了基于GIS和OREMS的洪灾避难系统来模拟洪灾的避难转移过程。根据洪灾危险区的统计资料,应用基于GIS的风暴潮洪灾风险系统分析洪灾淹没范围、避难区域的人口分布、路网结构,使用OREMS避难交通模型模拟避难过程。以长兴岛为例进行洪灾避难交通模拟,得到避难耗费时间,路网拥堵路段,并且在分析模拟结果的基础上对避难计划进行优化。     

天津市城区暴雨沥涝仿真模拟系统的研究

天津市位于黄河水系尾闾，是我国北方重要的工业和港口城市。该市历史上一直遭受洪涝灾害的威胁，加之近几年市区范围不断扩大，不透水面积增加，排水能力远远不能适应城市的发展要求，城市沥涝问题日趋严重。为了掌握天津市暴雨沥涝的规律，减轻洪涝灾害对该市的影响，作者利用二维不恒定流水动力学模型和计算机信息管理及图形技术，采用Power Station Fortran 4.0和Visual Basic5.0编程语言，在Widows98环境下开发了天津市暴雨沥涝仿真模拟系统。该系统首次实现了从城市暴雨预报、监测到城市暴雨沥涝仿真模拟的研究， 不仅能够处理实时的不均匀的降雨信息，还能处理数值预报模型的预报降雨信息。系统的信息前后处理模块用图形方式管理仿真模型的各类信息，方便用户显示、查询和修改，使系统更加完整、实用。     

基于SCS-CN与GIS耦合模型的闽三角城市群承灾空间淹没风险研究

以闽三角城市群为研究对象,创新水文SCS-CN算法与GIS耦合技术,计算出不同暴雨重现期(5 a,10 a,50 a一遇)下的淹没范围,构建闽三角城市群内涝淹没风险评估体系.通过地理探测器进一步探究淹没风险与社会生态系统空间分布规律,为闽三角城镇群的生态安全保障与可持续发展提供技术支撑.研究表明:闽三角城市群内涝淹没区...