区域地震灾害房屋脆弱性曲线构建研究

地震是给人类社会造成重大人员伤亡和财产损失的主要自然灾害之一,房屋脆弱性是地震灾害风险评估中的关键指标。基于历史灾情数据的脆弱性曲线由于其参数较易获取,能够更快对地震灾害的影响进行预测,被广泛用于宏观尺度地震灾害风险评估中。然而,由于灾情数据的限制,此类曲线的精度与地区适用性仍然有待提高。本研究以1996-2017年我国116次地震灾害中不同烈度区土木、砖木、砖混和钢混四种结构房屋的毁坏比例数据为基础,采用logistic函数构建全国和部分省区的房屋脆弱性曲线,并对不同地震等级下的房屋毁坏比例进行预测。本研究可以增进对我国地震灾害房屋脆弱性的认识,并为不同尺度地震灾害建筑物风险评估提供参考与支撑。     

基于网格脆弱性曲线的世界小麦旱灾风险评价

旱灾是世界上影响范围最广、造成农业损失最大的自然灾害之一,同时,在全球变化的背景下,旱灾风险呈现加重的趋势。评价农业旱灾风险并进行有效的防范是保障粮食安全的重要措施。借助EPIC模型,假定0.5°网格为均值单元,使用灌溉情景法模拟全球均值网格的小麦旱灾脆弱性曲线。结合历史气象数据评价全球小麦的干旱致灾因子,最后计算了全球小麦因旱灾导致的产量损失风险,并编绘了全球小麦旱灾风险图。结果显示:1中国、俄罗斯、美国/哈斯克斯坦为风险排名前三的国家,归一化后的风险指数分别为0.53、0.22和0.19;2春小麦的旱灾风险要高于冬小麦。在已有的作物旱灾风险评价研究基础上,同时兼顾了脆弱性评价的空间分辨率和表示精度,建立了与风险评价空间分辨率相一致的小麦旱灾脆弱性曲线,从而极大地提升了区域旱灾风险评价,特别是大尺度风险评价的准确度。     

基于能力曲线的燃气系统地震脆弱性评估方法

为了定量评估燃气系统在地震中的脆弱性水平,基于能力——需求谱方法建立了燃气系统地震脆弱性评估方法。评估方法从地震潜在危险性分析、结构抗震能力、需求谱与脆弱性曲线建立以及破坏状态预测等四方面着手研究。基于上述模型与方法,研究了地震动作用下燃气系统最大承载能力、破坏等级及概率。最后以某天然气压缩站主体建筑为例,建立了反映场地地震潜在危险性的地震反应谱,构建了用于确定性能点的抗震能力——需求谱,并基于FEMA 273绘制了不同破坏等级的脆弱性曲线,定量分析了该压缩站遭受破坏等级和概率。     

基于“3S”技术的村镇住宅洪灾脆弱性曲线研究

脆弱性曲线常用来表示各类承灾体的洪灾损失率与洪水特征之间的关系,是洪灾风险评价方法中的关键部分。为了构建村镇住宅洪灾脆弱性曲线,以2010年永吉县口前镇洪灾为案例,根据抽样理论运用GPS技术开展了村镇住宅洪灾损失的实地调查;运用RS技术和GIS技术提取出洪水淹没水深用以补充未调查房屋的淹没水深数据;采用回归分析方法建立了各类平房住宅水深-损失率之间的关系,用以表征脆弱性曲线。结果表明:居民住宅的洪灾损失率与水深高度相关,且在同一淹没水深下,平房住宅的使用时间越长损失率越大。脆弱性曲线的建立为计算洪灾潜在损失和区域防灾减灾提供了依据。     

西南地区农户旱灾脆弱性分析——基于排序选择模型的实证研究

承灾体的脆弱性是揭示旱灾成灾机理和灾害风险机制的关键,从农户家庭的微观视角出发,以西南地区的210户受灾农户的调查为基础,采用排序选择模型,研究由农户家庭特征整合而成的五大农户生计资产对农户家庭的旱灾脆弱性的影响。研究结果显示:自然、人力、金融、物质资产对农户家庭的旱灾脆弱性有显著性影响。其中,自然、人力和金融资产对农户家庭旱灾脆弱性有显著负效应,而物质资产与农户家庭旱灾脆弱性存在负相关关系。     

基于IIM的干旱灾害对黑龙江省玉米供应链的级联影响研究

为研究干旱灾害对黑龙江省玉米供应链的级联效应,以1998-2017年黑龙江省每年5-9月玉米生长期的降雨量月平均值代表各年不同的干旱程度,通过拟合降雨量-玉米产量方程给出了干旱灾害对玉米产量影响的规律,考虑由于供应链节点间的相互依赖性而存在的级联效应,把干旱灾害对玉米产量的影响作为触发供应链网络级联效应的初始扰动事件,采用不可运作投入产出模型(Inoperability Input-Output Model,IIM)和有序加权平均(Ordered Weighted Averaging,OWA)算子相结合的方法,通过评估当干旱导致供应短缺时玉米供应链上各节点的不可运作性,研究干旱灾害对黑龙江省玉米供应链的级联影响。结果表明,因干旱导致的玉米产量下降不仅给玉米生产者(农户)造成了损失,还通过级联效应将这种损失传递至整个供应链网络,给供应链上的所有节点均造成了不同程度的不可运作性。与其他节点的相互依赖程度越强,则受到干旱灾害导致的供给短缺的影响越严重,造成的不可运作程度与经济损失也越大。     

基于气候变化的干旱脆弱性评价——以青海东部为例

基于青海东部农业区22个县区的20个气象、农业、社会经济统计指标,利用层次分析法和等级化等数学分析方法,分别进行了暴露性、敏感性和适应性的评价,再通过分析承险体的内在脆弱性,将气候变化和内在脆弱性进行综合分析,得到了青海东部干旱脆弱性等级。结果表明:在目前全球变暖背景下,干旱脆弱性最高的是民和、化隆,较高的是城中、城北区、湟中、大通等四县区,门源、互助、同仁、同德的干旱脆弱性中等。在此基础上,提出了强化旱灾的风险管理模式、倡导节约型水资源开发利用模式等干旱防范措施。     

基于HOP模型的地质灾害区域脆弱性研究——以湖北省宜昌地区为例

在介绍HOP模型及其方法的基础上,以湖北省宜昌地区为案例,依据该地区地质灾害综合调查资料、统计年鉴数据资料及第六次人口普查数据资料,以乡镇为基本单元对该地区的人口分布、地质灾害暴露、社会脆弱性及区域综合脆弱性进行分析。研究结果表明:具有明显点状分布特征的地质灾害不同于呈面域发展的其它类型自然灾害,灾害暴露水平不完全由地质灾害发育水平所决定,人口分布特征对灾害暴露有显著影响,其区域脆弱性的高低主要受灾害暴露水平控制,同时受到社会脆弱性的影响。地质灾害区域脆弱性的空间分布特征对宜昌地区的防灾减灾具有实际的指导意义,从技术减灾角度分析,应综合比较分析工程防治、资产转移与人口迁移这三者的技术可行性与技术经济性;从政策减灾角度分析,应更加关注区域脆弱性更高的地区,防灾减灾的政策制定、资金投向与人力资源配备等需根据区域脆弱性的空间特征做出规划与调整。     

基于RS与GIS的福州市生态环境脆弱性研究

分析了福州市脆弱生态环境的类型及其表现、成因。通过遥感与GIS技术,提取出能够反映生态环境的指标因子,采用层次分析法获得了各指标因子的权重系数;通过因子的统计特征,确定了各因子脆弱度量化值,得出了生态环境脆弱性综合评价图并进行了分析。利用遥感与GIS手段,对区内生境的差异进行比较,最小比较单元为30 m×30 m。结果表明,福州市分区脆弱程度差异较大、最为脆弱的是福州市沿海3市。通过实地调查数据的统计,得出了各区脆弱度等级的定量数据。最后提出,在特殊自然因子结构人为无法改变的情况下,合理的植被恢复和土地利用类型协调是改善该区生态环境脆弱性的关键。     

辽西北玉米不同生长阶段干旱灾害风险阈值的确定

以辽宁省西北6个市为研究区,选取玉米为研究对象,将其划分为播种期、苗期、拔节期、抽穗期和灌浆成熟期几个重要的生长阶段,综合气象与气候学、自然地理学、灾害科学、作物生态学和自然灾害风险科学等多学科的理论和方法,在充分考虑影响玉米干旱灾害动态风险的自然因素和人为因素的基础上,利用AHP、加权综合评价法、自然灾害指数法建立了玉米干旱灾害动态风险评价指标体系及模型;通过选取典型干旱案例年,运用最优分割理论在综合考虑玉米产量损失的基础上确定了玉米不同生长阶段的干旱灾害风险阈值,并用于玉米不同生长阶段干旱灾害风险值与玉米因旱减产损失的相关分析中。结果表明:辽西北地区玉米因旱减产损失与苗期干旱灾害风险值相关系数最大,玉米受苗期干旱灾害影响最严重;在灌浆成熟期相关性也较显著,受其影响也较大,这与辽西北地区春旱发生频率最高,伏旱时常发生的事实相符合。     

基于GIS的上海浦东暴雨内涝灾害脆弱性研究

随着全球气候变化和城市化进程的加速发展,城市暴雨洪涝灾害的频度和强度不断加强。灾害脆弱性研究是当前灾害研究的热点,基于灾损率的脆弱性分析方法是当前灾害脆弱性研究的重要课题点与前沿。采用G IS和遥感技术,依据20年、50年、100年、200年、500年、1000年一遇的6个重现期情景,对上海浦东新区开展了基于灾损曲线的脆弱性研究。研究中修正了上海地区的径流模型,基于G IS栅格编制了不同重现期的淹没深度图,实地调查了研究区暴雨内涝灾害的灾损率数据,确定了研究区的脆弱性等级划分,并利用G IS编制了基于不同重现期情景的上海浦东脆弱性图。研究中提出的方法对于沿海城市开展暴雨内涝等自然灾害脆弱性研究具有借鉴意义,研究结果可供区域灾害风险评估和防灾减灾规划参考。     

东北地区玉米冷害预测评估模型改进研究

考虑到东北气候变暖和玉米种植范围扩大的事实,利用大量的长期观测资料,详细分析了东北玉米模型作物发育参数的时空变异特点,进行了玉米模型发育参数的区域划分,得到了反映发育特性的晚熟、偏晚熟、中熟、中早熟和早熟5个品种的熟性类型区。改进了模型发育参数,采用以年代平均发育期间累积CHU为指标的变化的发育参数,克服了气候变暖对发育参数的影响,取得了较好的模拟效果。根据作物生育过程的前后连续性和气象条件影响的复杂多样性,建立了考虑抽雄期延迟、抽雄以后热量条件和储存器官干重变化的动态、综合冷害指标,取得了有益的进展。改进后的模型和冷害指标对东北地区玉米延迟性冷害的历史拟合准确率达到95．6％,技巧评分89．5％,较原有单一指标对冷害的历史拟合率和预报检验效果有明显的改善,可应用于东北区域玉米冷害的预测和评估。     

基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析

作物不同生育期旱灾损失敏感性研究对于提高农业干旱监测准确率、采取合理的农业抗旱减灾措施等有重要意义.干旱发生时,农业用水被压缩,充分利用当前可用灌溉水量以取得较好的作物产量效益是农业抗旱减灾中的重点.目前已有研究大多从水分胁迫试验出发,分析不同干旱胁迫对作物产量的影响,定性分析作物各生育期旱灾损失敏感性.由于农田试验样...     

基于联系数的山东省旱灾脆弱性诊断辨证因子研究

旱灾脆弱性诊断是实现有针对性地调控区域旱灾风险的基础,在区域旱灾风险管理中有重要作用.为诊断识别区域旱灾脆弱性的主要影响指标,以基于联系数和灰色关联的方法计算得到的旱灾脆弱性评价结果为基础,构建了山东省旱灾脆弱性辨证因子诊断模型,形成了基于联系数的旱灾脆弱性诊断辨证因子方法.该方法中将有关旱灾脆弱性的评价结果和指标称为...     

尾砂压缩固结特性试验及e-P曲线模型分析研究

为探索压实度K和含水率ω对铅锌尾砂压缩固结特性的影响,采用WG三联高压固结仪对铅锌尾砂开展了标准固结试验,基于修正后的e—P曲线分析模型来分析铅锌尾砂的压缩固结特性。结果表明:(1)压缩系数av1-2随K增大而减小。当ωωopt时,av1-2在0.034~0.092 MPa-1间波动;当ω≥ωopt时,av1-2随ω增大而增大。ω≥15%时,尾砂属中压缩性土;ω15%时,尾砂属低压缩性土。(2)固结系数Cv随K增大而降低,随ω增大而先增大后减小,ω=9%时Cv最大。(3)修正了e—P模型并优化模型参数,验证了模型的正确性与合理性。该研究结果为尾矿库(坝)的稳定性分析提供了试验和理论基础,为尾矿库的安全运行与回采利用提供科学依据。     

基于TOPSIS的城市自然灾害社会脆弱性评价研究——以上海市为例

城市是人口稠密、经济发达、社会财富高度集中的地区,同时也是自然灾害社会脆弱性较高的地区,评估城市自然灾害社会脆弱性对于提高城市自然灾害的抵抗能力、减少自然灾害造成的人员伤亡和经济损失具有重要意义。以上海市18个区县的人口和社会经济数据为基础构建了45个自然灾害社会脆弱性指标,并用主成分分析法选择了16个独立性强的重要指标作为自然灾害社会脆弱性的评价指标;采用TOPSIS方法对上海市18个区县的自然灾害社会脆弱性进行了评价,揭示了上海市自然灾害社会脆弱性的区域特征,为城市自然灾害风险管理和区域综合防灾减灾提供科学依据。     

内蒙古雪灾保险费率的厘定——基于自然灾害系统理论的研究

中国巨灾保险赔款占直接经济损失的比率比国际平均水平低的多,2008年初南方雨雪冰冻灾害和"5.12"汶川地震两次巨灾过后,国家加紧推进巨灾保险体系的建立。其中,巨灾保险费率厘定是基础。基于自然灾害系统理论,构建了以危险性曲线和脆弱性曲线为核心的巨灾风险保险费率厘定方法体系,改进了以往农业保险仅从致灾因子角度厘定费率的片面性。最后,借鉴美国洪水保险、日本地震保险以灾种为对象(而非承灾体种类为对象)构建巨灾保险体系的优势,以雪灾保险为例,厘定了内蒙古12盟市雪灾保险费率。结果显示,位于中部地区的锡林郭勒盟雪灾保险费率最高,为3.10%;位于西部地区的阿拉善盟、乌海市雪灾保险费率最低,为1.09%。     

循环荷载下煤矸石路基填料动力特性及骨干曲线模型研究

煤矸石作为煤矿建设和煤炭生产过程中所产生的废弃物,排放量与存储量巨大,将其用作路基填料,可产生较大的经济、社会和环境效益。通过大型动静三轴试验分析了循环荷载作用下煤矸石路基填料的动力特性,并对其骨干曲线的计算模型进行了深入研究。结果表明：循环荷载作用下煤矸石路基填料的骨干曲线并非呈现出良好的双曲线变化规律,试样的动应力随着动应变的增大而增大;随着围压的增加,试样破坏时的动应力与动应变均逐渐增大。基于动力特性试验结果,采用修正的Hardin-Drnevich模型分析了循环荷载作用下煤矸石路基填料的骨干曲线,分析表明：修正的H-D模型能取得更好的效果。在此基础上,建立了考虑围压效应的煤矸石路基填料骨干曲线计算模型。分析了循环荷载下煤矸石路基填料的动强度、动黏聚力等动力参数,求得了基于修正H-D模型的动弹模量计算公式,分析了循环荷载作用下煤矸石试样动弹模量与阻尼比的变化规律。     

基于不同本构模型的新型软钢阻尼器的滞回性能研究北大核心CSCD

阐述了循环加载下软钢材料应力—应变的理想弹塑性模型、双线性随动强化模型和混合模型,采用有限元软件ANSYS对菱形开洞软钢阻尼器进行数值模拟,得出与所列本构模型相对应的阻尼力滞回曲线,并比较各模型的优缺点及误差存在原因;建立了基于混合模型的90°、60°和45°菱形开洞软钢阻尼器的阻尼力滞回曲线,将其力学参数值与理论分析结果进行比较。分析结果表明:混合模型下,菱形开洞软钢阻尼器的力学参数值和理论计算值一致,且阻尼力滞回曲线能很好地和试验曲线相吻合,验证了混合模型是菱形开洞软钢阻尼器相对比较精确的本构模型。     

春旱对春玉米产量的影响试验研究

将分级土壤水分胁迫试验与分期播种田间试验相结合,研究了春旱对春玉米产量的影响。结果表明,玉米播种出苗期间耕层土壤含水量与玉米产量的关系是二次函数关系。春季土壤水分胁迫对玉米产量的影响很明显,在田间持水量以下,土壤湿度每下降1个百分点,单产下降7%左右,耕层有效水量每减少10 mm,单产下降14%左右。文章还确定了玉米春旱的土壤水分分级指标。土壤水分对产量的影响指标和模式可以用于开展玉米春旱程度评估和预报,也可用于确定抗旱灌水量。