【摘 要】
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随着我国城市化的快速发展,城市人口高度集中,支撑城市运维的基础设施系统越发复杂和庞大,其重要性和在防灾减灾中的作用大大提升。一旦发生较为严重的地震灾害,城市应急基础设施能否维持基本的运行功能并尽快恢复至关重要,会直接影响灾时应急、救援行动的开展,以及灾后的恢复重建。目前,国内外对城市应急基础设施安全韧性的相关研究尚处于探索阶段,有很大的提升空间,围绕地震灾害下城市应急基础设施的安全韧性评估进行针对
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发计划课题“多灾种下特大城市安全韧性影响评估技术研究”;
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随着我国城市化的快速发展,城市人口高度集中,支撑城市运维的基础设施系统越发复杂和庞大,其重要性和在防灾减灾中的作用大大提升。一旦发生较为严重的地震灾害,城市应急基础设施能否维持基本的运行功能并尽快恢复至关重要,会直接影响灾时应急、救援行动的开展,以及灾后的恢复重建。目前,国内外对城市应急基础设施安全韧性的相关研究尚处于探索阶段,有很大的提升空间,围绕地震灾害下城市应急基础设施的安全韧性评估进行针对性研究具有必要性和实际的应用价值。本研究从搭建城市应急基础设施安全韧性网络入手,着重研究重要应急基础设施在地震灾害下的韧性。研究聚焦于灾后应急避难和救援情境,选取与人员基本安全和生活保障密切相关的应急基础设施系统为对象,主要包括关系到避灾人员基本生存需求的应急医疗卫生、供水、交通、供电、通信等基础设施,同时从实际运行维度考虑了政府组织协调层面。本研究从宏观(拓扑层面)和微观(具体情况)两方面分别对应急基础设施进行了模糊判断并对安全韧性进行量化,在此基础上进行综合性评价。研究过程中通过复杂网络中的随机攻击和蓄意攻击方法,对观测对象的韧性特性进行解耦,讨论了网络的自身抵抗能力和可容错程度;运用社会网络分析工具,从政策机制设计、实施等方面评估相关组织合理调配资源的能力;依据参考文献、相关法律法规和技术标准,广泛征集专家意见,建立了调研评估指标体系,为建模、评估和处置(性能化提升)提供支撑,达成可持续良性循环。主要内容包括对城市的供水管线、交通道路、道路-医疗复合以及供电-供水关联系统两类复合拓扑结构进行了拓扑化分析,即在拓扑建模时根据研究对象特点采用单层网络或多层网络分析。并在社会关系层面,从社会学视角对政府部门应急预案中的“组织-组织”进行了网络建模,采用社会网络分析方法对政府应急组织服务系统的有机团结进行了分析。在此基础上,将获取数据用于研究应急基础设施的宏观鲁棒性、宏观冗余性和宏观智慧性。另外在系统分析的同时进行了重要节点的调研,包括:应急避难场所的完善性和附近设施丰富性,医院的应急供电和供水状况,还有水厂、电厂和通信公司的主要厂房和设备的安全状况等。通过调研、观察和访谈等方法对各系统的工程设施风险和居民防灾意识等进行了评估。综合以上各方面的研究,分别基于网络分析方法和实态调研对应急基础设施韧性的鲁棒、冗余、快速、智慧和适应性五个方面进行了评估。最后,将两者的分析结果有机结合,提出了具有综合性和可操作性的“单双结合”、“宏微互补”和“硬软并重”的模糊评估方法。基于上述方法研究,作者结合实际项目工作成果对某城市进行了实例应用。对比只进行传统打分的结果来看,综合评价的考虑更全面,评估结果更科学,突破了单一的专家打分法的视角限制,弥补了冗余性评估和关联影响下鲁棒性预测的不足之处。
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