震害环境下供水管网失效及次生火灾放大效应探讨

王华

摘 要：地震灾害出现时，往往生命线系统的破坏以及次生灾害出现频率都会有所增加，但是生命系统在次生灾害的延伸和扩展当中起着抑制的作用，由于生命线系统受损较为严重，因此其中的部分功能作用和效果都会有所减弱和消失，使得次生灾害对自然的破坏作用更加强大，经济损失以及资源浪费状况都更为明显，我们将其称之为灾害的“放大效应”。

关键词：震害环境 供水管网

次生火灾当中对于震后供水管功能的重新构建具有一定的“放大效应”。当发生地震灾害时供水管线受到破坏的可能性较大，这时供水管网系统容易处在异常状态当中，使得管网供水系统处于带渗状态，这时管网系统供水功能在一定程度上会有所下降，但是在震后次生火灾发生频率较高，这时供水管网在消防供水当中占据着重要力量。如果供水能力得不到稳定维持，次生火灾就会在大范围内进行延伸和扩展，形成火灾的“放大效应”。基于此我们应当对震害灾害环境下对供水管失效以及次生灾害的影响作用进行进一步分析探究活动。

1、几个基本概念和定义

由多种要素单元结构相互交织构成我们将其称之为供水管网，其性质从属于一种大型管道网络体系，供水管网的模型的原型就是实际模型进行一定的抽象通过图像和数据等一系列综合元素从而构建出的模型系统。单元之间的联接关系通过各单元结构模式就能够得到集中体现，其中管段和节点就是其中主要构成要素，基于属性特性的进一步优化完善从而进行相应水力分析。

2、存在的问题

通过国内外生命线系统相关失效研究结果表明，网络特性在其中占据着较大比例，网络特性大多数都是采用拓扑分析的方式对失效过程进行重新分析研究。发现在供水管网的生命线系统当中出现管网系统崩溃失效的情况大多数都是由管线受损所导致的。

在对震害环境下供水管网功能性进行失效研究时，发现通过采用流分析的方式进行失效分析，分析测评结果往往集中在供水管网震后的节点服务水平重建之上，但是却片面忽略了失效原理过程分析的研究。基于该种情势背景之下，我们对其进行流分析，发现管段仍旧处于渗透状态的情况之下，但是却没有注意到爆管这一破坏形式对供水管网体系的影响。

在对地震次生火灾演化过程进行分析研究时，发现火灾演化的各个阶段当中所进行的建模往往缺少单个或者少数影响分子之间的联接关系。在实际情况当中，地震次生火灾是由多个影响要素诱发组成的。如何机制化、系统化的进行地震次生火灾模型演练，我们仍旧缺乏这些方面的研究和创新意识。

3、管道爆管状态下供水管网水力模型

在震害环境当中供水管网失效从而发生次生火灾时，管线极容易出现爆管事件的发生，而在管线之内往往存储一定水源，一旦出现爆管事件，管线就会出现跑水情况，节点流量的平衡支点得不到稳定，这样就给进一步的水力测算带来一定情况上的不便。基于此本文在进行保管管段检测时，一旦发现有该种情况发生，就需要进行进一步的通性连接。将与管网无法互相连接的节点进行相互连通，形成一个系统稳定的管网结构體系。

3.1管段爆管状态下的连通性分析

在对供水管网进行进一步调整时，对于官网图以及连通图的状态需要进一步进行稳定，当管线受损情况严重或者维修状态不善需要进行进一步处理时，就需要将该管线进行剔除从而进行新官网图的构建，这时其极容易成为非连通图，基于此我们要想进一步保证该官网图的连续性，对于管网图当中由于管线变化所引起的孤点或者是鼓励连通域需要进行进一步的孤点处理，将孤点相互连接。我们对孤点进行简要介绍，其主要表现为不与其它边相互连接的节点，其中由于管线的不稳定性，因此节点输出流量为零并且与该节点相连的管段流量也为零。其中孤立连通域之间虽然某一部分的节点和边相互连接，但是其中缺少源点之间的相互流通。

3.2 管段渗漏状态下供水管网水力模型

查询行管震害数据，我们从中得知，地震对于供水管网当中的网线发生一定破坏。人们的正常用水难以得到维持，对于人们的生命以及财产安全都会造成一定程度上的侵害，因此我们要对管道渗漏状态进行实时监控，只有在此基础之上，震后的供水功能才能够得到进一步的保证。

4、地震次生火灾“放大效应”研究

在发生地震灾害的同时，往往也会伴随着生命线系统的破坏以及次生灾害的发生。生命线作为城市灾害当中的主要承灾主体，在自然环境当中及其容易受到破坏，使其成为新的灾害源所在，使得火灾的延伸范围受到进一步的延伸和扩展。这时生命线在其中就起到了至关重要的作用，但如果其功能受损，真正的作用得不到发挥，就会使得次生灾害的作用进一步扩大，对于人们的生命财产安全带来极大威胁。

震后供水管网功能失效对次生火灾存在着类似的灾害“放大效应”：当地震灾害发生时，供水管线极易受到破坏，使供水管网系统处于带渗工作状态，造成管网系统供水功能下降，同时震后往往伴随着次生火灾，供水管网系统作为消防供水的主要力量，其供水能力下降必然加剧次生火灾的蔓延，形成火灾的“放大效应”。本章运用贝叶斯网络工具来研究地震情况下次生火灾的演化规律，利用其网络推理能力研究供水管网功能失效对震后次生火灾的影响。

结论

为了深入了解地震灾害中管线破坏对供水管网系统功能失效的原理和过程，对震后供水管网功能的实效以及地震次生火灾发生的总体概率进行论述，希翼能够为震后次生火灾的救援以及震后维修提供较为科学有效的救灾方案。本文通过地震次生灾害火灾演化基本模型以及震后供水管功能障碍性对火灾潜在诱发要素进行深层次分析。

参考文献

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