城市内涝风险识别、预警与韧性评估研究进展

城市内涝风险识别、预警及韧性评估是补齐城市安全风险短板的关键。在简单回顾国内外研究进展的基础上,对其研究思路和技术方法进行了概况性评述和深入分析,发现由暴雨预报转向风险预警的研究程度还需要深入,韧性评估技术没有一个科学的衡量标准,仍存在争议,难以精准服务城市内涝防御和城市安全应急管理。在未来发展趋势上,要进一步加强基于暴雨-内涝-灾损过程的风险感知、“数据+模型”双驱动下的城市内涝风险预警、考虑内涝灾害保险的韧性评估等技术攻关,为城市安全、城市韧性建设提供科学理论和实用技术的有力支撑。     

生命线工程综合防灾规划决策方法研究与应用

在对生命线工程综合防灾规划编制的技术路线进行分析的基础上,引入了综合灾害指数的概念,提出了一种城市生命线工程综合防灾规划的决策方法,该方法利用综合灾害指数的计算来获得综合防灾规划的决策依据。在综合灾害指数的计算过程中,以给水工程综合防灾为例,采用层次分析法,得到10种灾害最终的评价权重;以地震灾害影响因素识别和地震灾害风险指标的计算为例给出潜在灾害的风险指标计算。最终以综合灾害指数为重要衡量标准,并结合生命线工程功能上的布局要求和系统的整体性要求来进行生命线工程的综合防灾规划。本方法在烟台市开发区生命线工程综合防灾规划中得到了实际应用,以期为我国其他城市的生命线工程综合防灾规划的编制提供借鉴。     

基于电网GIS与气象数据融合的共享应用平台及其内嵌系统设计

为提升专业气象数据在电网运行风险预警方面的应用水平,以电网环境专题图的展现及应用为核心,提出一种基于电网GIS与多维气象数据深度融合的共享应用平台,并对其总体功能框架和技术架构进行了详细设计;同时设计了一套可实现电网环境专题图自动绘制及应用的内嵌系统,此系统通过划分气象数据与电网运行数据统一的规则库,利用GIS建模技术模拟绘制流程;最后对该平台如何实现电网运行风险预警进行了详细阐述。结果表明,设计的电网环境专题图自动绘制及应用系统可作为连通气象环境与电网GIS应用的重要工具,可扩展及完善共享应用平台功能并实现电网运行风险预警。     

中国城市综合灾害风险管理现状与对策

世界性城市灾害的加剧已成为城市化进程中的一大障碍，它也是城市化过程的产物。如何协调城市化过程与城市综合灾害风险管理，已成为当今世界、特别是像中国这样的发展中国家可持续发展的一大难题。在综述了中国城市灾害及其风险管理现状的基础上，通过对其薄弱环节的综合分析，依据作者提出的综合灾害风险管理模式，就中国城市综合灾害风险管理对策提出了3条政策建议：即完善城市灾害风险管理的信息保障机制，特别是灾害预警体系、信息共享体系和信息公开机制；加强城市综合减灾能力的建设，特别是明确城市建设中减灾工程与非工程设施投入的固定比例，完善减灾教育宣传体系和综合灾害应急响应的科技平台体系；建立城市综合灾害风险管理范式，特别是高度重视城市规划中综合减灾规划的改进和完善，加快拓展城市企业灾害保险与再保险和发展适应城市灾害风险的“安全社区”范式。     

国际关于洪涝灾害风险研究的知识图谱分析及进展评述

以洪涝灾害风险为主题,将1999-2018年web of science核心数据库相关文献借助citespace工具进行知识图谱分析,归纳发文数量、分布特征和研究热点分布规律。结果表明:洪涝灾害风险研究研究热点呈现"灾害整合-气候变化-安全管理学-社会生态学-城市复杂性科学"的时空演化路径;研究主题涵盖"灾害认知研究"、"理论技术研究"和"典型区域研究"三方面内容。依据已有分析,对未来洪涝灾害风险相关研究方向进行预判和展望:理论技术探索聚焦于"精细化+自适应"设计;研究体系内涵由灾害认知评价向"超越工程至上"的适灾韧性体系转型,研究重心从应对和管理已知特定风险向更为灵活的适应和恢复过程转型,呈现涵盖"区域-城市-社区"(尺度)和"社会-自然-经济"(角度)的全面复合型研究内容框架。最后指出未来研究需着眼于构建多元数据支持的统一标准方法体系,及有机互联、全面复合的适灾韧性网络体系。     

城市生命线运行风险评估方法研究现状与展望

城市生命线运行风险评估是城市防灾减灾的重点和难点,已引起众多学者的关注并涌现出诸多原理各异的方法。为保证城市生命线运行实际操作层面风险评估方法遴选的科学性和有效性,采用分类法梳理和归纳了国内外相关研究成果,并剖析了各类研究中所涉及风险评估方法的方法论类型、原理和特点。结果表明:原理的不同导致各类风险评估方法在适用条件、应用复杂性和准确性等方面存在较大的差异,方法遴选应考虑具体问题中研究对象与背景的特点;同时,由于城市生命线运行风险评估问题的复杂性,选择单一方法往往无法避免其自身的局限性,将多种方法组合应用将更有利于解决问题并提高评估结果的准确性。此外还指出,关联情境下的城市生命线运行综合风险评估方法研究将成为该领域未来的方向之一。     

自然灾害综合监测预警系统建设研究

建设自然灾害监测预警系统是防范灾害风险的重要手段。在综合调研国内外自然灾害监测预警系统建设进展基础上,从我国自然灾害监测预警信息化工程建设现状及国际发展趋势出发,开展系统建设关键要素分析,提出以人为本、协调机制、监测预警技术、信息传播和沟通策略、风险意识、响应能力六大关键要素。基于提升风险分析、综合决策、预警信息发布、指挥调度、应急处置的五大业务能力需求,提出信息技术和应急业务深度融合的建设模式,采用感知网络、基础设施、数据服务、业务支撑、综合应用的分层架构设计,贯穿灾前风险监测、预警、应急响应全过程,构建重大风险全覆盖的多层级自然灾害监测预警体系,以提高风险早期识别、多灾种综合监测、预警预报和应急处置能力,有效防范化解灾害风险。     

土木工程风险可视化的监测预警方法

土木工程在施工和运营中时常发生事故。传统的监测和预警方法反馈不及时不直接,往往错失事故防范的最佳时期。针对传统监测和预警方法的局限性,研究了风险可视化的监测预警方法。该方法通过传感器获取量测信息,通过微处理器对量测信息进行处理分析,综合评判工程的风险等级,控制LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)显示不同颜色,实现及时预警以保证工程安全。介绍了土木工程风险可视化监测预警方法的概念、基本原理以及其在土木工程各领域内的应用,同时开发了风险可视化监测预警系统原型,并进行了室内试验。     

天然气管道地震风险综合评估基本思路与框架

天然气管道地震风险综合评估是生命线工程重要的研究内容.基于地震危险性分析和管道工程易损性(脆弱性)等工程研究成果基础上,从社会、经济、资源与环境等多角度建立了天然气管道地震风险综合评估的基本思路和整体框架;指出随着地震工程科学和技术的发展,管道地震风险综合评估研究需要不断提高和完善.     

基于生态安全的城市生命线系统评价与优化

随着我国经济和社会的不断发展，生态安全已经上升成为国家安全的一个重要方面，而城市生命线系统是城市生态安全的一个重要命脉。本文基于生态安全特点和城市生命线系统特征，分析了目前我国城市生命线系统存在的主要问题；从评价生命线系统易损性、协调城市生命线系统建设与城市总体规划关系、利用GIS和DSS等技术构建城市生命线系统数据库和决策支持系统等方面对城市生命线系统进行了优化设计；并分别以东部沿海典型城市厦门和连云港为例，从政策、规划、机构、管理、科研等层面提出优化建议。     

上海市居民对城市暴雨内涝的风险感知与适应行为研究

气候变化背景下,适应城市极端天气风险不仅是政府的责任,也越来越需要公众参与。然而,对风险感知、适应感知和适应行为响应的影响因素,以及三者之间的内在联系还缺乏系统认识。通过问卷调研上海市居民发现：(1)风险感知可以促进适应感知,二者均与收入和教育水平等显著正相关。(2)与关注预警信息和使用防水防潮材料等个人适应行为相比,居民对集体行为的响应程度更高,如增加绿地面积和提高监测预警准确性等。(3)适应行为的影响因素可归纳为：信息通达性、社区归属感、适应意愿、适应激励、风险感知和适应感知,其中信息通达性和适应激励是显著提高个人适应行为的关键因素。     

工程抗震和城市防灾新技术研究状况与发展方向

简要回顾了地震工程研究的发展历程,分析了工程结构抗震技术的现状和发展方向,对生命线工程和城市综合减灾以及提高城市防灾技术的研究和应用水平提出若干意见,并对单灾种防御到多灾害综合防御体系建设提出建议。     

城市生命线系统的非工程防灾减灾

城市生命线系统的防灾减灾分为工程措施和非工程措施，研究和实践通常都偏重于前者。从工程措施作用的有限性、新型生命线系统灾害的特点及灾害损失类型的变化论证了加强非工程措施的必要性，进而说明了如何从管理体制、技术立法、灾害保险及灾害教育等方面构建城市生命线系统的非工程防灾减灾体系。     

基于高维Gumbel Copula参数拟合估计的大型相依失效生命线网络地震动力可靠度计算

城市生命线网络的地震动力可靠度是生命线工程地震风险和抗震韧性评估的重要指标。城市生命线网络地震动力可靠度的计算方法包括以蒙特卡洛方法为代表的模拟方法和以推广的递推分解算法为代表的非模拟方法,因为后者能够给出生命线网络的主要失效模式,因而它比模拟方法更为先进。但是,由于存在高维Gumbel Copula参数无法估计的问题,目前推广的递推分解算法还不能计算大型生命线网络（组成生命线网络系统的结构或设备数目大于60）的地震动力可靠度。为解决这个问题,提出了高维Gumbel Copula参数的拟合估计公式,将其嵌入推广的递推分解算法,形成了大型生命线网络地震动力可靠度的计算方法。某实际220 kV变电站设备网络地震动力可靠度的计算和分析,说明了此方法的使用过程、适用范围和有效性。     

城市生命线系统暴雪冰冻灾害链分析

预防和减轻城市生命线系统的灾害危险性是防灾减灾中的热点问题.随着自然灾害突发强度、频度和广度的不断增长,自然灾害预防工作显得格外重要.城市作为人口集聚、国民经济、社会发展重要区域和战略中心,自然灾害带来的损失是剧烈、致命的,亟待开展城市生命线系统灾害风险研究.通过对低温暴雪冰冻灾害特点的分析和总结,提出用灾害链理论来研究城市生命线系统的暴雪冰冻灾害问题.介绍了城市生命线系统灾害的相关概念,分析了城市生命线系统暴雪冰冻灾害链的致灾原因、形成过程和主要灾害链类型,最后论述了防灾减灾对策.     

城市地下综合管廊常见运维灾害及对策研究

城市地下综合管廊作为现代化城市建设中不可或缺的一种重要基础设施,是保持城市能量流、物质流及信息流畅通的众多生命线之家,然而可以预见大量的灾害将成为其正常运行的严重威胁。在对国内外城市地下综合管廊灾害事故统计分析的基础上,结合与之具有一定程度相似性的市政管线(或隧道)及其他类型运营隧道灾害,系统划分了其运维期灾害类型,并对自然灾害、技术灾害和人为灾害类型进行了细分,提出了其运维期灾害防控的基本原则。在此基础上,重点分析总结了综合管廊火灾和震害的产生机理和应对措施;还就人为灾害、渗漏水问题、不均匀沉降以及环境安全问题及其对策进行了研究。研究成果可为运维期综合管廊减灾防灾提供参考。     

关于防灾减灾预警机制及预警工程的若干讨论

SARS疫情迅速在世界传播和在中国蔓延,更加引起了政府和社会各界对城市突发性灾难有效应对和有效防治方面的高度重视。笔者认为,开展早期预警是对突发危机事件有效处理的关键,必须要有完善的预警机制和现代预警系统工程方可进行。提出将以人为本原则、预防为主原则、法律责任原则、组织管理原则和第一时间原则等作为确保防灾减灾预警系统有序建设和高效运行的基本原则。对现代预警工程的特点、现代预警工程的强化途径提供了以“以人为本”为前提的见解。     

地震工程勘察研究为经济建设保驾护航

自人类社会进入以工程建设为文明发展基础的时代以来,地震灾害就成为对人类社会安全生存发展的最大威胁。数千年来,已有无数的城市和建筑物毁于地震灾害。近代以来,由于全球城市化迅速发展,老城市改造扩建,新城市如雨后春笋,大量的重要工程、生命线工程和高楼大厦纷纷兴建起来,人类社会文明呈现出前所未有的辉煌发展态势。然而,地震灾害相应也以更大的规模,更惨烈的态势威胁着人类社会的安全。     

城市生命线减灾能力建设与评价

如何建设、保护、管理城市生命线系统一直是人们认真思考的重要问题。例如北京所面临的生命线系统事故有：水、电、气、热、交通等方面。笔者曾提出从四大网络系统分析过城市生命线系统即陆海空交通运输系统、水的供给与废弃处理系统、能源供给系统、情报通讯系统,并从指标及其评价上探讨了城市生命线系统的可靠性评定标准。从理性与实践看,城市生命线系统的可靠性与安全性是个综合问题,要特别体现无     

堤防工程综合安全模型和风险评价体系研究及应用

为获得荆南长江干堤的安全特性,在层次分析法及模糊一致理论的基础上,考虑堤防工程水、土两相系材料的特点,建立了模糊综合评判系统结构模型。通过正态型模糊隶属函数,结合两种权值理论实现了对堤防工程的安全综合评判。在模糊综合评判结论的基础上,结合模式识别的间接方法,提出了广义多维加权模糊识别模型,实现了对典型堤身段的安全模式识别,并对模型指标体系作了敏感性分析。所得成果比较全面地反映了干堤在复杂运行条件下的综合安全特性,对指导工程现场管理与监测有现实意义。对于复杂堤防系统,模糊综合评判是实现全面风险分析的有效手段,而广义多维加权模糊识别模型可以为工程安全决策提供有力依据。