现阶段城市燃气需求量不断成倍增长,燃气已成为城市生产、生活的主要能源之一。燃气管网系统作为输送燃气的工程设施,是城市生命线系统的重要组成部分。我国城市燃气管网已进入事故多发阶段,燃气管网泄漏事故频发且极易演化产生一系列次生、衍生灾害,造成巨大的灾害损失。因此,对城市燃气管网泄漏致灾演化与风险评价进行研究显得尤为必要。以往相关研究中存在缺乏城市燃气管网泄漏致灾演化相关研究、泄漏致灾风险评价方法较少考虑灾害因素间的影响作用等问题。因此,本文构建燃气管网泄漏致灾演化链、泄漏致灾演化贝叶斯网络模型,对泄漏致灾演化过程及演化机理进行分析,并提出模糊混合层次风险评价法,进行燃气管网泄漏致灾风险评价研究,为城市燃气管网泄漏致灾相关研究及泄漏致灾风险评价相关研究提供新的研究视角与研究方法。本文主要研究内容与结论如下:(1)基于国内外城市燃气管网泄漏致灾灾害案例统计,分析管网泄漏事故主要致因因素及泄漏致灾关键因素,构建燃气管网储配站、调压站、主管道及用户端管道的泄漏致灾演化链,分析泄漏致灾演化过程。结果表明,压力超压、流速超速等管道运行因素;恶意破坏、施工不当等外力破坏因素;设备设施老化、设备设施质量缺陷等设备设施缺陷因素;内腐蚀、外腐蚀等腐蚀因素;地震、洪涝等自然因素;维修不及时、检查不到位等安全管理缺陷因素为管网泄漏事故的主要致因因素。足够能量的点火源、燃气泄漏量达到燃烧或爆炸浓度、泄漏位置存在受限空间等因素为管网泄漏致灾关键因素。管网泄漏导致的火灾、爆炸等灾害将可能演化产生一系列次生、衍生灾害后果,主要受灾对象为居民生命、建筑物、城市生命线设施、环境等。致灾演化过程为各种灾害环境因素、致灾因素及受灾对象因素间不断进行正向多层次灾害耦合作用的结果,具有能量流动特性、灾害损失扩大特性、不可控性及可控性等特性。(2)通过致灾演化链分析确定致灾演化过程中的灾害变量因素及其值域,建立变量因素影响作用数据库以确定灾害演化网络结构,建立灾害演化贝叶斯网络模型,对管网泄漏致灾演化机理进行分析。结果表明,灾害演化过程包含点火源、燃气泄漏量、受限空间等输入变量因素,爆炸灾害、火灾灾害、建筑物受损、交通受损、供电中断等21个演化变量因素,以及人员伤亡、财产损失、环境破坏等输出变量因素。灾害演化过程中因燃气管网泄漏导致的火灾、爆炸等灾害可能导致城市建筑物、生命线、公共基础设施等受损,引发城市供气、供电、供水等中断,造成企业停产及居民生活障碍,并将可能导致不良社会舆论和公共安全事件的产生。致灾演化将加剧泄漏灾害损害程度,演化过程中火灾、爆炸、中毒窒息等灾害的产生将造成居民伤亡;火灾、爆炸等灾害的产生将造成环境破坏;火灾、爆炸、建筑物及城市生命线受损、企业停产等将造成财产损失。供电中断-财产损失、供电中断-不良社会舆论、供水中断-不良社会舆论、供气中断-财产损失等演化路径为致灾演化关键路径,管网泄漏、燃气泄漏量、火灾、爆炸、生命线设施受损等节点是泄漏致灾演化过程的关键节点,对致灾演化过程与灾害损失结果具有重要影响作用。(3)构建泄漏致灾风险评价指标体系,提出模糊混合层次风险评价法。结果表明,泄漏致灾风险评价指标体系中包含28个泄漏风险指标、7个致灾风险指标、8个灾害后果指标、以及5个灾害演化指标。其中压力超压与燃气泄漏量、社会抗灾能力与社会易损程度、建筑物密集程度与城市功能依赖程度等1 1组指标间存在影响作用关系。模糊混合层次风险评价法的主要步骤为构建风险评价指标混合层次结构模型,建立指标隶属判断矩阵及影响作用判断矩阵,建立风险评价指标权重混合矩阵,计算指标归一化权重,并建立风险评价因素集与评语集间的模糊判断矩阵,进行综合风险评价。该方法可以弥补以往常用风险评价方法的缺陷,更简单、更准确进行管网泄漏致灾风险评价。(4)城市生命线易损程度、城市功能依赖程度、社会易损程度、燃气泄漏量、社会抗灾能力等为管网泄漏致灾风险控制关键点。针对这些风险控制关键点提出加强对管网储配站、调压站等压力、流速控制部位的定期检查与维护;定期对城市生命线系统进行检查与维修;充分考虑城市功能间的联系关系,基于城市整体视角组织防灾减灾工作;加强城市居民安全教育,丰富居民燃气安全使用常识与灾害自救知识等燃气管网泄漏致灾风险控制措施。