能量致灾循环演化与环链效应相关性分析

凌 祺，高路恒，肖盛燮，李彩华，高 瞻

（1.苏州立诚建筑设计院有限公司，江苏 苏州 215200；2.重庆交通大学，重庆 400074；3.徐州经济技术开发区实验学校，江苏 徐州 221004）

目前，桥梁公路等基础设施对于抗击灾害能力还没有达到更高的水平，地质灾害影响基础设施的强度与耐久性主要是设计规范对于灾害诱发的整个过程没有一个明显的概念，没能理清灾害诱发的根源所在，也就不能对设计规范进行标准化，达到抗灾害能力要求。为了做到真正的防灾减灾，必须清楚灾害诱发演化过程，针对诱发过程进行理论研究以及模型建立与分析计算，找到灾害诱发弱势环节，针对灾害诱发演化弱势环节采取有效措施，这个过程体现出灾害预防的断链阶段，将灾害诱发破坏程度降到最低，对于防灾减灾具有重要研究意义。

1 能量致灾演化本质过程分析

地质灾害是对能量在介质载体中传输演化过程进行的深度分析，了解能量致灾过程存在量变与质变关系的转换。但对于地质灾害能量致灾环节并非单纯的能量质点、能量环链等的叠加与演化发展过程，还存在灾害能量之间的耦合、聚集、转化、再传递以及不断的扩增发展，其表现形态是多种多样的。

地质灾害能量致灾演化发展机理主要表现为能量致灾过程存在循环性、连续性、叠合性、激进作用等特性，其表观态势可以体现在能量载体存在多种形式。主要表现形式有固态、液态以及气态等不同体态，也存在有形与无形态势。这些体态均以物质形态作为能量载体，在灾害诱发演化过程中体现了能量由固态转化为液态，由液态转为气态；再由气态转为固态等多种形式。但最终能量传递演化发展主要以物质形态表现出来，这也体现出相对论原理中能量与物质之间存在某种转化发展关系。能量在介质载体的传播演化过程中，能量载体还反映在能量的聚集、传输和转换过程中，能量转换和传输构成了灾害之间和内部作用结构的耦合与嵌套关系。

能量致灾演化环链形态主要表征为各个因素间的和能量与介质间的作用关系结构，主要包括能量主观体现出的耦合性、叠合性、离散型、传递与转化性，以及最后一个阶段能量存在激进变形状况，发生灾害的爆发质变阶段等。耦合性反映了多种灾害能量之间和因素之间的耦合作用形成的量化关系，这种耦合作用显示了各灾种能量单一演化与系列灾害演化之间所体现的相关性。

2 能量环链效应的表征形态

灾害能量环链效应是对各系列灾害能量与灾害介质环境的作用影响关系的灾变演化描述：一方面表现出灾害能量致灾过程所体现出的自然属性；另一方面，自然灾害诱发形式很复杂，主要表现在灾害能量在介质载体中传输演化发展过程存在很多不确定因素，而这些因素将决定能量环链效应对于灾害诱发深化研究结果能否达到最终目的要求，这就需要我们能够明白灾害能量环链效应所表现出的各种实质性的致灾形态。

灾害能量致灾形态是灾害能量内部结构和介质环节共同决定的，它对应了一个或多个自然灾害极值，是灾害多要趋向的一个最终状态。但从灾害能量本质致灾角度出发，透析能量致灾演化的每一个环节可以发现，灾害能量极值存在多种形态，主要可以从能量致灾各个环节进行分析阐明。例如在能量致灾演化能量质点发展过程中，灾害能量致灾形态主要表现在能量将以点的形式表现出来，而这种点的形式存在能量值得聚集与量化扩增。在能量致灾演化发展的第二个阶段，将体现能量灾害演化量变和质变的本质形态，量变与质变均存在，但将会随着介质环境的变化表现出不同的形态，这个阶段主要是说明灾害能量环链效应主要以链的形式表现出来，这种以链的形式演化过程决定了灾害诱发速度的快慢，更能体现灾害能量致灾规律的复杂性和灾害诱发破坏的灾害性，以及灾害能量环链效应与其演化发展循环过程存在一定的相关性。

3 循环演化与环链效应相关性的体现

自然灾害能量循环演化与环链效应构成一一对应的外延关系，环链效应形态是对灾害能量循环演化过程的抽象，灾害能量循环演化是对环链效应形态的依托。而灾害环链效应体现了灾害诱发所具有的自然性和社会性，决定了环链效应形态具有双重性。

设在演化因子E（S）中，灾害系统Z（n）t时刻各组成子部分可能具有k个如图1所示的链式作用关系Rp＋i－1，p＋i（t）（i＝1，2，…，k；k≥2；e（p＋k）＝e（p）） 或Ri－1，i（t）（i＝ 1，…，k；k≥ 2；e（k） ＝E（S）），那么，作用关系Rp＋i－1，p＋i（t）或Ri－1，i（t）的集合称为链式关系环，记为Y（k），并将前者称为链式关系内环，后者称为链式关系外环（见图1），即

在灾害环链模型结构中，各系列灾害能量的输出将以介质载体为传输媒介，将各种能量进行一系列的传输、叠合、演化、激进发展，在传输演化等循环过程中这种能量演化是以物质形态、能量形态以及各种信息形态表现出来，体现了灾害能量演绎致灾将从单一灾害能量演绎向多重灾害能量演化发展过程显现出来，这种形式必须以物质能量载体为基础条件，演绎了能量与物质之间在介质载体中传播演化的转换形式，也体现了能量演化发展过程所表现出的量变过程与质变过程等形态。

物质和能量在介质载体中转化传播的同时，并不断以某种形式与介质环境发生交换，这就使得环链效应形态除了具有灾害能量循环演化过程所具有的规律性外，还使得灾害能量环链效应的破坏程度在一定的时空环境下体现出离散性、扩散性、聚集性、相关性等特征。

4 结束语

灾害能量循环演化与环链效应在某种程度上存在相互制约的表现特征，灾害能量传输演化发展随着不同的介质载体而表现出不同的效果，这也就摆明灾害能量致灾过程并非属于线性关系，其演化模式随着时间、空间的变化将不断的改变，体现了灾害能量循环演化与环链效应之间存在的不确定性。灾害能量虽然在各种类型介质载体中所体现的表现形态不一样，但从总体致灾体系来讲，其能量演化过程与系列灾害循环演化过程均表现出一定的规律性。综上所述，灾害能量循环演绎与环链效应将具有一定的相关性。

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