【摘 要】
:
我国城市建筑面积和建筑密度不断增大,火灾风险逐年走高,城市火灾成为引发人员伤亡、经济损失和环境破坏的重要因素。消防站作为保护公共消防安全的基层组织单元,是城市安全、快速发展的可靠保障。为提升城市消防站应急救援能力,本文分析了我国城市火灾的时空分布和事故特征,基于消防需求点(源于地理信息系统中“兴趣点”的概念,即Point of Interest,POI)开展了城市火灾风险等级与空间分布可视化研究,
论文部分内容阅读
我国城市建筑面积和建筑密度不断增大,火灾风险逐年走高,城市火灾成为引发人员伤亡、经济损失和环境破坏的重要因素。消防站作为保护公共消防安全的基层组织单元,是城市安全、快速发展的可靠保障。为提升城市消防站应急救援能力,本文分析了我国城市火灾的时空分布和事故特征,基于消防需求点(源于地理信息系统中“兴趣点”的概念,即Point of Interest,POI)开展了城市火灾风险等级与空间分布可视化研究,在火灾风险等级约束下对城市消防站空间布局进行了优化,从空间维度提高了消防救援能力与火灾风险大小的匹配性,并对单个消防站的作战能力进行了评价,进而提出了相应的救援能力强化措施。论文旨在从整体消防站布局和单体消防站建设双层面为提升城市消防站救援能力提供借鉴。通过本文研究,主要得到以下结论:(1)我国火灾发生频率与伤亡损失常年居高不下,统计区间内事故数量始终高于10万起/年,伤亡人数高于1500人/年,直接经济损失高于15亿元/年;火灾事故在空间分布上具有明显区域性,主要集中于经济发达、建筑密集的广东、浙江和江苏三省;城市区域是火灾事故的重灾区,住宅类建筑则是发生火灾事故的主要场所,该类场所事故数量占火灾总数的32.2%,电气和生活用火不慎致灾次数达到火灾总数的50%,是引发火灾的主要原因。(2)我国消防救援任务依然艰巨,近10年火灾事故促发的消防救援出警次数呈现上升趋势,消防参战人员的死亡数量平均值可达12人/年;以消防救援历史统计数据为样本,建立了一种基于遗传算法-BP神经网络的消防救援压力预测模型,训练后模型对样本数据预测结果的平均误差降至1.1%,利用该模型对2020年和2021年我国的消防出警次数进行了预测,结果分别是109.7万次和160.6万次,表明我国将来仍面临较高的消防救援压力。(3)基于POI数据点类型将火灾风险场所划分为8类,提出了一种基于“历史数据-专家经验”双参量的城市火灾风险权重确定方法,得到不同场所的火灾风险权重值;对研究区域进行栅格划分并对POI数据进行核密度分析,加权叠加不同场所的火灾风险权重和POI数据核密度得到火灾风险大小,利用自然间断点分级法将火灾风险划分为高、较高、中等、较低、低5个等级,最后将确定的火灾风险等级赋给对应栅格,实现城市火灾风险等级空间分布的可视化分析。(4)以POI数据点空间分布为基础,提出了一种城市消防站空间布局优化方法。基于最小化设施点数量原则和最大化覆盖率原则确定消防站数量和初始位置,实现消防站数量最少条件下对消防需求点覆盖率的最大化;根据分配给消防站的POI数据点,采用拓扑凸包划分方法进行消防站服务区识别,实现消防站服务区覆盖面积的最大化和重叠覆盖面积的最小化;叠加火灾风险等级与消防站服务区空间分布图,对消防站位置进行局部调整,保证对高等级火灾风险区的全覆盖,在空间维度上实现火灾风险大小与消防救援能力的最佳匹配,并对消防站可达区域的时间敏感性进行分析,掌握关键时间内无法抵达区域的空间范围。(5)对郑州市中原区消防站空间布局进行了优化,现有7座消防站未能满足消防救援需求区覆盖要求,对消防需求点的覆盖率低于72%,以凸包为服务区的有效覆盖面积仅为全区面积的31.34%;在现有消防站的基础上,追加3座新消防站可达到对消防救援需求点95%以上的覆盖率,并实现对该区高风险和较高火灾风险区的全覆盖;对短期规划建设后10座消防站的可达性进行分析,4.3min内的可达区域面积为108.8km~2,达到全区面积的50%,10min内可以到达94%的区域,15min内能到达所有区域,整体可达性良好。(6)建立了城市消防站应急救援能力综合评估模型,以消防站应急救援能力为目标层,准则层涵盖人员、装备、环境、管理和经济投入5个指标,子准则层被划分为25个消防救援相关指标,构成城市消防站应急救援能力评估体系;对郑州市中原区7座消防站进行评估,结果表明特勤三中队、桐柏路站、高新区消防站的消防应急救援能力等级属于“很高”,陇海西路站、富民路站、友爱路站和朱屯站的消防应急救援能力属于“较高”;根据救援能力评估结果与服务区救援需求的不对等性提出了消防站救援能力提升措施。(7)对郑州市中原区某次火灾救援案例进行了分析,该次救援实际行车用时6min,采用本文方法对该区消防站空间布局和单体消防站救援能力进行优化后,行驶时间降至2.5min,较实际减少3.5min,并通过现场出警实验验证了上述结果;火灾频率-过火面积曲线斜率与消防救援力量到达时间成正比,表明降低消防救援抵达时间可有效提高救援效率,减少过火面积和灾害损失。
其他文献
农业安全是民生发展的命脉和根本保障,在我国农业污染检测治理已经提升至战略高度。本文面向植被污染机理不同的两种重金属元素铜(Cu)、铅(Pb)污染监测研究需要解决的重难点,设计三期玉米室内盆栽实验。采集铜、铅污染下玉米叶片关键生育期350~2500nm光谱反射率、玉米叶片中铜、铅含量以及叶片的叶绿素相对含量值(Soil Plant Analyzer Development,SPAD)等理化数据。其中
浮选是精选细粒级煤泥最有效的分选方法,煤泥浮选过程中所需的捕收剂与起泡剂是决定煤泥浮选效果的关键因素。由于煤矿与金属/非金属矿物形成原因不同,金属/非金属矿床是由地壳中的化学元素在各种成矿作用下迁移、富集而成,对于每一种非煤矿物而言成分相对简单,但是煤是由植物遗体经过生物化学作用以及物理化学作用而转变成的沉积有机矿产,是一种复杂的、多环芳香族高分子化合物,表面性质十分复杂,任何单一成分的非极性烃类
食品加工油烟中挥发性有机污染物(VOCs)的种类繁多,成分复杂,主要以大分子链的醛酮类和烷烃类为主,同时包含一些苯系物和醇类等组分,易破坏大气环境和损害人们身体健康,因此,降低或消除油烟VOCs的排放显得至关重要。催化氧化法因其高效率、低能耗而被用于食品加工油烟VOCs的去除研究。迄今为止,人们在食品加工油烟VOCs的催化氧化领域主要进行了油烟VOCs的去除率、催化稳定性等方面的研究,但目前去除效
在我国,煤炭的高效安全开采关系国计民生。在深部井下实现智能化和无人化采掘已成为国际煤炭采掘领域的共识,我国政府对此极为重视。2019年国家煤矿安监局制定了《煤矿机器人重点研发目录》推动掘进、采煤、运输、安控和救援5类、38种煤矿机器人的研发,凿岩机器人位列其中。本文的研究目的是研发一种具备新型钻臂构型的凿岩机器人,可以进行运动学精准求解,能够确定机身位姿并完成快速精准钻孔定位,最终实现井下安全高效
神东矿区是世界上开采技术先进的煤炭基地,但煤层赋存多样,软岩巷道所占比例较大。随着煤矿开采深度的增加、开采强度的加大,采动应力增强,软岩巷道在高应力作用下面临着较为严重的底臌问题。因此,研究高应力软岩巷道底臌机理及其控制技术,对于保障煤炭安全高效开采具有重要意义。本文以神东矿区高应力软岩巷道为工程背景,综合运用现场调研、实验室内试验、物理模拟、数值模拟、理论分析及现场应用等研究方法对底臌机理及其控
当前国际能源结构正在发生重大变化,低碳发展趋势明显。我国的经济社会目前处于城镇化和工业化加速发展的阶段,对能源的需求量仍然具有很大的增长空间。在相当长时期内,煤炭作为主体能源的地位不会变化,开采煤矿会引起许多关于环境保护和环境治理的问题。煤炭绿色开采正是针对煤炭大量开采造成的环境问题提出的。煤炭绿色开采效率与保障机制的研究是我国实现煤炭工业可持续发展的重要内容,也是本文的研究重点。论文结合各大煤炭
水生态安全一直是全球广泛关注的环境问题,工业废水的深度处理对于保障水生态安全、保护人类健康具有重大的意义。目前,我国工业废水深度处理技术中臭氧氧化工艺应用最为广泛,然而单独臭氧氧化工艺对于一些有机污染物的矿化效率不高,并且可能在氧化过程中产生毒性更高的物质。催化臭氧氧化工艺通过加入催化剂来提高反应系统中羟基自由基浓度,从而获得更高的有机物矿化率和出水生态安全。一直以来,催化臭氧氧化工艺缺乏可稳定运
虽然我国煤与瓦斯突出事故在一定程度上得到了有效地控制,但事故次数和死亡人数仍然处于不可接受的水平,煤与瓦斯突出事故预防效果仍可提高的空间在于以组织为范围找到事故发生的全部原因。本文从事故组织的视角出发,明确事故发生在煤矿组织内,采用事故致因模型对组织内个体行为和组织行为两个层面的事故原因进行研究,并将得到的事故原因进行事故预防的应用。本文的主要工作和主要结论如下:(1)以24Model为理论驱动,
慢性支气管炎是一种常见的慢性呼吸系统疾病,主要特点是气管和支气管的慢性炎症和阻塞,常常导致患者出现咳嗽、咳痰、气促等不适症状。对于慢性支气管炎患者来说,合理的饮食习惯对于控制病情和缓解症状非常重要。本文主要介绍慢性支气管炎患者的饮食注意事项。
煤炭地下气化作为一种深部煤炭资源的原位清洁转化技术已成为煤炭无害化开采技术创新战略方向。深部煤层地下气化技术的稳定性尚需进一步研究,其中深部煤层气化工艺、顶板冒落就对深部煤层地下气化的稳定性及安全性有着重要影响。本文以大城勘查区地质条件为背景,采用岩石热物理性质实验、相似模型试验、数值模拟相结合的方法。通过热物理性质实验得到了典型岩石关键参数随温度变化规律,使用控制注气点后退工艺实验台得到气化工艺