地震災(zāi)害風(fēng)險分析范文

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篇1

圍繞國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險度量決策屬性構(gòu)成的國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險有機整體D，具有特定的功能和結(jié)構(gòu)。因此，在充分論證國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險元素基礎(chǔ)上，必須透徹分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，理清國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險元素相互關(guān)系，形成國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險研究的有序化對象，避免國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險分析的片面和結(jié)構(gòu)的混亂。解釋結(jié)構(gòu)模型[11]，1973年由美國WarfieldJN教授開發(fā)，以圖論中的關(guān)聯(lián)矩陣原理來分析復(fù)雜系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)化為同構(gòu)有向圖的拓?fù)浣馕觯^而轉(zhuǎn)化為代數(shù)分析，通過關(guān)聯(lián)矩陣的運算來探究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，確定系統(tǒng)中的品質(zhì)元素。解釋結(jié)構(gòu)模型對于分析國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險體系結(jié)構(gòu)非常合適，其工作程序如圖1所示。以國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險因素集合D為基礎(chǔ)，解釋結(jié)構(gòu)模型工作小組列舉各元素的邏輯關(guān)系并進(jìn)行構(gòu)思和反饋，設(shè)計國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險體系鄰接矩陣和可達(dá)矩陣，通過對可達(dá)矩陣分解，形式化表達(dá)結(jié)構(gòu)模型，據(jù)此建立國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險體系解釋結(jié)構(gòu)模型，并以文件形式給出決策說明書。

2國防工程震害風(fēng)險ISM分析組件方案

組件在結(jié)構(gòu)上反映算法的本質(zhì)思想和關(guān)鍵概念，是解決算法模型應(yīng)用、拓展、集成等困難的重要途徑，具有良好的獨立封裝、通用、智能推理、可視操作等特征[12]，如航海類院校核心競爭力評估系統(tǒng)組件的設(shè)計和研制[13]。為支持國防工程震害風(fēng)險可拓特性的領(lǐng)域業(yè)務(wù)[14]，有效表達(dá)國防工程震害風(fēng)險ISM模型的概念層次結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系，面向國防工程震害風(fēng)險體系可拓特性、ISM模型對象和算法流程，設(shè)計國防工程震害風(fēng)險ISM分析模型組件方案，如圖2所示。組件方案從表現(xiàn)、功能、數(shù)據(jù)層面對解釋結(jié)構(gòu)模型組件結(jié)構(gòu)和國防工程震害風(fēng)險分析功能體系的高層抽象，顯示組件需求和組件元素之間的對應(yīng)關(guān)系和約束[15]。國防工程震害風(fēng)險ISM模型組件化設(shè)計需要功能全面的組件體系結(jié)構(gòu)，是組件設(shè)計成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在，反映組件的組織結(jié)構(gòu)、設(shè)計思想和實現(xiàn)技術(shù)。

3國防工程震害風(fēng)險ISM模型建立與實施

3.1國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險關(guān)聯(lián)矩陣

關(guān)聯(lián)矩陣描述了國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險體系D中各元素兩兩之間的邏輯關(guān)系，描述了經(jīng)過長度為1的通路后國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險各元素兩兩之間的可達(dá)程度。

3.2國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險可達(dá)矩陣

可達(dá)矩陣R指用矩陣形式來描述國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險元素關(guān)聯(lián)矩陣中各元素之間，經(jīng)過一定長度的通路后可以到達(dá)的程度；可達(dá)矩陣具有一個重要特性，即推移律特性[9]。推移律：當(dāng)元素iD經(jīng)過長度為1的通路直接到達(dá)元素jD，而jD經(jīng)過長度為1的通路直接到達(dá)kD，則iD經(jīng)過長度為2的通路一定可以到達(dá)kD。

3.3國防工程震害風(fēng)險元素的可達(dá)和前因特性元素

iD的可達(dá)集合()i=D是指：由國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險元素可達(dá)矩陣中第i行所有取值為1的元素對應(yīng)的元素組成，如式（6）。運用系統(tǒng)工程中ISM法構(gòu)建國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險體系，是對國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險單準(zhǔn)則建模的發(fā)展，體現(xiàn)了地震作用下國防工程綜合風(fēng)險系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性、元素間的相關(guān)性。對建立的國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險解釋結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行系統(tǒng)分析，由圖5可知，國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險ISM是一個具有七層的多級遞階結(jié)構(gòu)，可以從以下幾個方面解釋：一、基礎(chǔ)層，包括評價方法的可靠性、地震作用下國防工程應(yīng)急方案風(fēng)險兩方面內(nèi)容，突出體現(xiàn)了“軟”、“硬”科學(xué)相結(jié)合的發(fā)展要求。二、主次元素明顯，依據(jù)服務(wù)“防護(hù)”的目的，可建立國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)神經(jīng)支撐結(jié)構(gòu)，如圖6。風(fēng)險、搶修搶建工程作用風(fēng)險等。三、由于體系中元素支持與排斥關(guān)聯(lián)的復(fù)雜異構(gòu)性，可建立國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險關(guān)鍵元素事件支撐結(jié)構(gòu)的影響圖。以“國防工程口部滑塌風(fēng)險”為例，除考慮本身內(nèi)部元素外，受作業(yè)環(huán)境條件元素、監(jiān)測表現(xiàn)元素、工程特征風(fēng)險、地形地貌元素、地層巖性等元素影響；而其本身直接影響國防工程整體性工程風(fēng)險，進(jìn)而影響國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險度量，如圖7。根據(jù)國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險ISM的解釋，其評價的立足點在于“國防工程整體性工程風(fēng)險”等方面，對其支撐元素“國防工程損毀評估”、“國防工程主體結(jié)構(gòu)風(fēng)險”、“國防工程口部滑塌風(fēng)險”、“搶修搶建工程作用風(fēng)險”等予以重點關(guān)注。國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險影響元素集D為開放式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要增添、刪減相關(guān)元素，建立具體特征問題的國防工程地震災(zāi)害風(fēng)險評價解釋結(jié)構(gòu)模型。

4結(jié)束語

篇2

采用滑坡風(fēng)險評估三要素的方法，即:風(fēng)險區(qū)劃(R3)、風(fēng)險概率(RP)、風(fēng)險損失(Rh)，對汶川大地震極震區(qū)10個縣市26000km2面積區(qū)的震后滑坡風(fēng)險進(jìn)行了評估。結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)高風(fēng)險區(qū)僅占9.03%面積，但承擔(dān)42%的滑坡發(fā)生概率和滑坡?lián)p失風(fēng)險貢獻(xiàn);較高風(fēng)險區(qū)占14.61%面積，承擔(dān)25%的風(fēng)險貢獻(xiàn);中風(fēng)險區(qū)占22.28.%面積，承擔(dān)19%的風(fēng)險貢獻(xiàn);低風(fēng)險區(qū)占37.93%面積，承擔(dān)11%的風(fēng)險貢獻(xiàn);無風(fēng)險區(qū)占16.15%面積，承擔(dān)3%的風(fēng)險貢獻(xiàn)。震后由于采取了有效的避險措施，滑坡風(fēng)險明顯降低的結(jié)果。

關(guān)鍵詞:

汶川8.0級地震;極震區(qū);滑坡;風(fēng)險評估

地震滑坡風(fēng)險評估與常規(guī)滑坡風(fēng)險評估相比多了“地震”因素條件，在評估的結(jié)構(gòu)和方法上兩者的不同之處何在?對于這一問題，國內(nèi)外可供參考的文獻(xiàn)極少［1－3］。筆者認(rèn)為地震滑坡風(fēng)險評估與常規(guī)滑坡風(fēng)險評估兩者的區(qū)別主要應(yīng)該體現(xiàn)在風(fēng)險評估結(jié)構(gòu)模型(即:風(fēng)險區(qū)劃=危險度評估×易損度評估)中的危險度評估。評價地震滑坡風(fēng)險只能通過滑坡危險性評估指標(biāo)因子與地震相關(guān)因子的結(jié)合，才可能反映地震因素的影響作用。地震滑坡是在地震瞬間被地震動誘發(fā)的，地震動能量通過震源和發(fā)震斷層釋放，一次地震過程中距震中或斷層不同距離上分布的滑坡數(shù)量和規(guī)模差異性很大。因此在危險度評估中，可以通過增加地震滑坡震中距和發(fā)震斷層距等與地震相關(guān)的作用因子，來提高地震滑坡危險度評估中地震與滑坡的關(guān)聯(lián)度。而在風(fēng)險評估中，地震因素的直接作用不能被直接反映。如汶川地震發(fā)生后，地震災(zāi)區(qū)的建筑物基本都提高了抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，區(qū)域空間的建筑承災(zāi)體的易損性都明顯降低。隨著災(zāi)區(qū)建筑物的易損性普遍降低，統(tǒng)計指標(biāo)中也難以體現(xiàn)出與常規(guī)易損性指標(biāo)的差別。只要在危險度評估中增加了地震因子作用，建立在滑坡危險度和易損度區(qū)劃基礎(chǔ)之上的地震滑坡風(fēng)險評估，就可以反映出地震因素的作用了。因此，地震滑坡風(fēng)險評估與常規(guī)滑坡風(fēng)險評估的主要差別應(yīng)該體現(xiàn)在危險度評估中滑坡與震源相關(guān)性因子選取上。本文選擇汶川地震極震區(qū)(I0≥ⅩⅠ)10縣市(面積26175.77km2)為研究區(qū)域，探索了地震滑坡風(fēng)險評估方法。

1地震滑坡風(fēng)險分布(Rs)

根據(jù)文獻(xiàn)［4］中的滑坡風(fēng)險分類方法，不同類型滑坡風(fēng)險的研究深度不同，應(yīng)用范圍也不一樣。因此滑坡風(fēng)險研究應(yīng)該具有不同的目標(biāo)性和實用性，可以針對不同層次需要，采用不同階段的風(fēng)險研究目標(biāo)和方法解決需求。不同階段的風(fēng)險評價方法也不相同。按照文獻(xiàn)［4］中的風(fēng)險層次鏈實施階段劃分，筆者在完成汶川地震極震區(qū)滑坡風(fēng)險區(qū)劃的基礎(chǔ)上［5］，根據(jù)滑坡風(fēng)險綜合評估三要素的原則。式中:RS為風(fēng)險分布;RP為風(fēng)險概率;Rh為風(fēng)險損失。對汶川地震極震災(zāi)區(qū)(I0≥Ⅹ)的汶川、都江堰、彭州、茂縣、什邡、綿竹、安縣、北川、平武、青川10縣市(面積26175.77km2)進(jìn)行了地震滑坡風(fēng)險綜合評估。其中，地震滑坡風(fēng)險分布是采用地震滑坡風(fēng)險區(qū)劃方法確定;地震滑坡風(fēng)險概率，通過對震后降雨滑坡發(fā)生概率統(tǒng)計方法確定;地震滑坡風(fēng)險損失，根據(jù)滑坡受災(zāi)面積的損失率方法確定。地震滑坡風(fēng)險評估與常規(guī)滑坡風(fēng)險評估的差別主要體現(xiàn)在滑坡風(fēng)險區(qū)劃的要素中，而其它要素中是難以反映出地震因素的作用。汶川地震極震區(qū)的滑坡風(fēng)險分布可通過全區(qū)滑坡風(fēng)險區(qū)劃獲得。采用GIS技術(shù)在研究區(qū)1:5萬DEM、DRG、20萬地質(zhì)圖、1:5萬土地利用圖的基礎(chǔ)上，分別對滑坡危險度的10項因子指標(biāo)、承載體易損度的5項因子指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重疊加，按照5級劃分標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過區(qū)劃劃分，獲得地震滑坡風(fēng)險的分布結(jié)果。

2地震滑坡風(fēng)險概率(RP)

地震滑坡風(fēng)險概率與滑坡發(fā)生概率成正相關(guān)關(guān)系，滑坡隨機發(fā)生的次數(shù)越多，存在的風(fēng)險概率越大。從宏觀區(qū)域滑坡發(fā)育規(guī)律分析，大地震誘發(fā)的滑坡后期復(fù)活主要受降雨因素的控制。因為再次發(fā)生大地震或余震具有不確定性，作為誘發(fā)因素參加滑坡事件概率統(tǒng)計的難度太大。震區(qū)降雨型滑坡后期活動是轉(zhuǎn)化泥石流并造成大面積受損的主要致災(zāi)因素。所以，地震災(zāi)區(qū)的滑坡風(fēng)險概率應(yīng)該由震后降雨滑坡的時間及空間分布概率所決定。

2.1滑坡時間概率采用文獻(xiàn)［6］中的降雨滑坡概率計算方法，可以分別得到降雨滑坡的時間和空間分布概率。時間概率表示在給定降雨臨界值和時間的情況下，發(fā)生滑坡的時間概率。

2.2滑坡空間概率空間概率表示按風(fēng)險區(qū)面積為單元的滑坡分布概率。式中:P'為空間概率;x為降雨滑坡分布密度系數(shù)(x=md/s、其中m為不同危險度區(qū)降雨滑坡數(shù);d為樣本分區(qū)區(qū)間;s為不同危險度區(qū)總面積。采用式(5)，對極震災(zāi)區(qū)10縣市震后的降雨滑坡與地震滑坡進(jìn)行統(tǒng)計計算，獲得空間概率。

3地震滑坡?lián)p失評價(Rh)

在地震滑坡風(fēng)險區(qū)劃的基礎(chǔ)上，可以通過對各風(fēng)險區(qū)滑坡受損面積與滑坡風(fēng)險區(qū)面積之比，評估滑坡災(zāi)害可能造成的受損率。受損率不是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評價關(guān)系，僅僅代表滑坡破壞范圍的概率。受損率預(yù)測對災(zāi)區(qū)人員傷亡情況是難以準(zhǔn)確評估的［7－13］，因為這與人們防災(zāi)意識和政府防災(zāi)管理程度密切相關(guān)。根據(jù)文獻(xiàn)［3］中的滑坡受災(zāi)面積統(tǒng)計模型，可以對滑坡風(fēng)險分布區(qū)內(nèi)每一處滑坡受災(zāi)面積與滑坡風(fēng)險區(qū)面積進(jìn)行受損率統(tǒng)計。在實際滑坡風(fēng)險損失評估中，由于在獲取當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)產(chǎn)量和固定資產(chǎn)資料信息的限制，如，經(jīng)濟(jì)總量、建筑物、基礎(chǔ)建設(shè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、水利等等，所以得出的經(jīng)濟(jì)損失評估結(jié)果往往可信度較低。之前采用各種方法作出的經(jīng)濟(jì)損失評估與實際情況一般差距較大。所以對區(qū)域滑坡災(zāi)害發(fā)生前的損失預(yù)測評估，可以采用滑坡直接受損面積與風(fēng)險區(qū)面積的比率Rh評估可能造成的損失范圍。根據(jù)式(6)，可以統(tǒng)計汶川地震極震區(qū)全區(qū)滑坡風(fēng)險區(qū)的滑坡受損情況(表7)。以上統(tǒng)計結(jié)果，無論對極震災(zāi)區(qū)全區(qū)的滑坡風(fēng)險受損率，還是極震災(zāi)區(qū)各縣市滑坡風(fēng)險受損率，都可以看出未來滑坡風(fēng)險的受損率一般不是太高。全區(qū)的高風(fēng)險區(qū)受損率僅可能達(dá)到11%，其他風(fēng)險區(qū)的損失率更低。

險綜合評估(R珔)

在完成以上準(zhǔn)備之后，可以對汶川地震極震區(qū)滑坡風(fēng)險進(jìn)行綜合評估。根據(jù)表1、圖1表示的汶川地震極震區(qū)滑坡風(fēng)險分布，表2、表3表示的汶川地震極震區(qū)滑坡概率，表4表示的汶川地震極震區(qū)滑坡風(fēng)險受損率的統(tǒng)計結(jié)果，評價5類滑坡風(fēng)險區(qū)可能分別承擔(dān)的風(fēng)險損失概率。式(8)表示風(fēng)險綜合評估(珔R)是評價5類滑坡風(fēng)險區(qū)域面積中(Rs)，將可能(概率Rp)分別對應(yīng)承擔(dān)滑坡風(fēng)險損失(受損率Rh)的貢獻(xiàn)率(γ)。采用式(8)，可得到表10、圖3所示的綜合評估結(jié)論。式(9)說明，隨著滑坡風(fēng)險區(qū)的等級變化，綜合風(fēng)險貢獻(xiàn)與風(fēng)險等級呈線性函數(shù)發(fā)展關(guān)系，并且相關(guān)性好。采用以上方法，對汶川地震極震區(qū)各縣市滑坡風(fēng)險進(jìn)行綜合評估，也可獲得各自的評估說明和規(guī)律曲線模型。

5結(jié)論

地震滑坡風(fēng)險評估包括三方面的內(nèi)容，即風(fēng)險分布評價、風(fēng)險概率評價、風(fēng)險損失評價。而單一的風(fēng)險評價不能真正代表風(fēng)險評估的內(nèi)容。本文根據(jù)評估的原則對汶川地震極震區(qū)10個縣市的滑坡風(fēng)險進(jìn)行了綜合評估。地震發(fā)生后，由于政府采取了滑坡危險地帶主動搬遷避讓的恢復(fù)重建措施，極震災(zāi)區(qū)的滑坡風(fēng)險明顯降低。滑坡風(fēng)險主要由全區(qū)9.03%面積的高風(fēng)險區(qū)承擔(dān)。其余區(qū)域的滑坡風(fēng)險很小，所以極震災(zāi)區(qū)大部分區(qū)域是安全的。風(fēng)險評估中，滑坡風(fēng)險損失評價是一項比較難以確定的指標(biāo)。目前的統(tǒng)計方法還達(dá)到不到包括人員在內(nèi)的損失評價，只能滿足固有資產(chǎn)的統(tǒng)計。因此可能使滑坡綜合風(fēng)險評估內(nèi)容有所不足。

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篇3

“風(fēng)險”一詞起源于保險業(yè)，包含有多種含義，最常用的含義有兩種：一種是指某個客體遭受某種傷害、損失、毀滅或不利影響的可能性，二是指某種可能發(fā)生的危害。因此，自然災(zāi)害風(fēng)險也包括兩種含義：一是不同程度自然災(zāi)害發(fā)生的可能性，二是自然災(zāi)害給人類社會可能帶來的危害。近些年有學(xué)者對自然災(zāi)害風(fēng)險概念進(jìn)行了新的討論。黃崇福對目前國際上較有影響的災(zāi)害風(fēng)險定義歸為三類：①概率類定義。②期望損失類定義。③概念公式類定義。并指出此三類風(fēng)險定義均不能或無法表達(dá)風(fēng)險的內(nèi)涵，又進(jìn)而提出了以情景為基礎(chǔ)的自然災(zāi)害風(fēng)險的定義，即自然災(zāi)害風(fēng)險是一種未來不利事件的情景，而該情景是由自然事件或力量為主因所導(dǎo)致的。倪長健認(rèn)為該定義仍有未能充分揭示自然災(zāi)害風(fēng)險和自然災(zāi)害系統(tǒng)之間的關(guān)系、未能充分表征自然災(zāi)害風(fēng)險的基本內(nèi)涵、不便于為定量風(fēng)險評估提供明確依據(jù)等不足之處，并提出了自然災(zāi)害風(fēng)險的新定義：自然災(zāi)害風(fēng)險是由自然災(zāi)害系統(tǒng)自身演化而導(dǎo)致未來損失的不確定性。總體上講，災(zāi)害風(fēng)險評估是一項在災(zāi)害危險性、災(zāi)害危害性、災(zāi)害預(yù)測、社會承載體脆弱性、減災(zāi)能力分析及相關(guān)的不確定研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的多因子分析工作。自然災(zāi)害風(fēng)險評估常常存在在實例分析時存在界定不清、集成模式濫用等諸多問題，而其理論基礎(chǔ)至今仍比較薄弱是導(dǎo)致以上現(xiàn)象的主因。要想找到科學(xué)有效的自然災(zāi)害風(fēng)險評估方法，就必須對自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其作用機制有清晰的認(rèn)識和把握。

2自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)要素和風(fēng)險形成機理

自然災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)主要由承災(zāi)體、孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子等要素組成。承災(zāi)體系自然災(zāi)害系統(tǒng)的社會經(jīng)濟(jì)主體要素，是指人類及其活動所組成的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。承災(zāi)體受致災(zāi)因子的破壞后會產(chǎn)生一定的損失，災(zāi)情即是其損失值的大小，而之所以會有損失，根本原因是承災(zāi)體有其核心屬性———價值性。通常脆弱性是指承災(zāi)體對致災(zāi)因子的打擊的反應(yīng)和承受能力，但學(xué)術(shù)界目前對于脆弱性的認(rèn)識并不統(tǒng)一。孕災(zāi)環(huán)境主要包括自然環(huán)境與人文環(huán)境，位于地球表層，是由大氣圈、水圈、巖石圈等自然要素所構(gòu)成的系統(tǒng)。孕災(zāi)環(huán)境時時刻刻都在進(jìn)行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，當(dāng)轉(zhuǎn)化達(dá)到一定條件時會對人類社會環(huán)境造成一定影響，稱之為災(zāi)變，這種災(zāi)變即為致災(zāi)因子，基于致災(zāi)因子的相關(guān)研究稱之為風(fēng)險的危險性分析，故危險性其實是表達(dá)了致災(zāi)因子的強度、頻率等因素，比較有代表性的是地震安全性評價，在對孕災(zāi)環(huán)境和歷史災(zāi)情的分析研究后以超越概率的形式給出地表加速度來表達(dá)某一地區(qū)或某一場地的致災(zāi)因子危險性。相比于孕災(zāi)環(huán)境和承災(zāi)體之間的復(fù)雜關(guān)系，影響致災(zāi)因子的危險性大小的來源相對單一，完全由孕災(zāi)環(huán)境決定。因此，由孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體、致災(zāi)因子等要素組成的自然災(zāi)害系統(tǒng)，是一個相互作用的有機整體，揭示的是人類社會與自然的相互關(guān)系，承災(zāi)體可以影響孕災(zāi)環(huán)境，孕災(zāi)環(huán)境通過致災(zāi)因子影響承災(zāi)體，三者不僅存在因果關(guān)聯(lián)，在時間、空間上也相互關(guān)聯(lián)，密不可分。而關(guān)于自然災(zāi)害風(fēng)險機理的表達(dá)，20世紀(jì)90年代以來，1989年Maskrcy提出自然災(zāi)害風(fēng)險是危險性與易損性之代數(shù)和；1991年聯(lián)合國提出自然災(zāi)害風(fēng)險是危險性與易損性之乘積，此觀點的認(rèn)同度較高，并有廣泛的運用；Okada等認(rèn)為自然災(zāi)害風(fēng)險是由危險性、暴露性和脆弱性這三個因素相互作用形成的；張繼權(quán)等則認(rèn)為：自然災(zāi)害風(fēng)險度=危險性×暴露性×脆弱性×防災(zāi)減災(zāi)能力，該觀點亦被引入近年的多種災(zāi)害風(fēng)險評估。

3數(shù)學(xué)方法在災(zāi)害風(fēng)險評估中的應(yīng)用

國內(nèi)外學(xué)者對風(fēng)險評估中使用的數(shù)學(xué)方法做過系統(tǒng)的總結(jié)。張繼權(quán)等曾對國內(nèi)外氣象災(zāi)害風(fēng)險評價的數(shù)學(xué)方法做了較系統(tǒng)的總結(jié)，葛全勝等亦對自然災(zāi)害致險程度、承災(zāi)體脆弱性及自然災(zāi)害風(fēng)險損失度等方面的評估方法做過評述。盡管這些方法因針對的災(zāi)種不同而不盡相同（如用于地震災(zāi)害的超越強度評估法、構(gòu)造成因評估法等，用于洪災(zāi)的水文水力學(xué)模型法、古洪水調(diào)查法等），但總體而言，數(shù)學(xué)方法應(yīng)用及風(fēng)險定量化表達(dá)已成趨勢：

①概率統(tǒng)計：以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，考慮自然災(zāi)害的隨機性，估計災(zāi)害發(fā)生的概率，應(yīng)用多種統(tǒng)計方法（極大似然估計、經(jīng)驗貝葉斯估計、直方圖估計等）擬合概率分布函數(shù)。由于小樣本分析結(jié)果穩(wěn)定不好，為避免與實際相差過大，故要求歷史樣本容量較大，常應(yīng)用于臺風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、泥石流、地震等災(zāi)害的風(fēng)險評估。

②模糊數(shù)學(xué)：以社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計、歷史災(zāi)情、自然地理等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，從模糊關(guān)系原理出發(fā)，構(gòu)造等級模糊子集（隸屬度），將一些邊界不清而不易定量的因素定量化并進(jìn)行綜合評價，利用模糊變換原理綜合各指標(biāo)，能較好地分析模糊不確定性問題。該方法在多指標(biāo)綜合評價實踐中應(yīng)用較為廣泛，但在確定評定因子及隸屬函數(shù)形式等方面具一定的主觀性，現(xiàn)主要應(yīng)用于綜合氣象災(zāi)害、洪災(zāi)、泥石流、地震、綜合地質(zhì)災(zāi)害等等風(fēng)險評估。

③基于信息擴散理論：以歷史災(zāi)情、自然地理、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，是一種基于樣本信息優(yōu)化利用并對樣本集值化的模糊數(shù)學(xué)方法，遵循信息守恒原則，將單個樣本信息擴散至整個樣本空間。該方法簡單易行，分析結(jié)果意義清楚，雖然近年來受到較多學(xué)者推崇和研究，但對擴散函數(shù)的形式及適用條件、擴散系數(shù)的確定等尚待進(jìn)一步探討。該方法已有運用于低溫冷害、臺風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、旱災(zāi)、地震、火災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險評估。

④層次分析：該方法來源于決策學(xué)，是一種將定性分析與定量分析結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，以歷史災(zāi)情、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計、自然條件等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。它利用相關(guān)領(lǐng)域多為專家的經(jīng)驗，通過對諸因子的兩兩比較、判斷、賦值而得到一個判斷矩陣，計算得到各因子的權(quán)值并進(jìn)行一致性檢驗，為評估模型的確定提供依據(jù)。該方法系統(tǒng)性強、思路清晰且所需定量數(shù)據(jù)較少，對問題本質(zhì)分析得較透徹，操作性強。該方法已經(jīng)應(yīng)用于綜合地質(zhì)災(zāi)害、洪災(zāi)、滑坡、草原火災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險評估中。

⑤灰色系統(tǒng)：以歷史災(zāi)情、自然地理等數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用灰色聚類法劃分災(zāi)害風(fēng)險等級。算法思路清晰，過程簡便快捷而易于程序化，但爭議較大，故在國外研究中運用較少，在國內(nèi)綜合地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)暴潮、洪災(zāi)等災(zāi)害的風(fēng)險評估中有所應(yīng)用。

⑥人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：以歷史災(zāi)情、自然地理、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源。選定典型評估單元（訓(xùn)練樣本），將經(jīng)過處理后的風(fēng)險影響因子的數(shù)值作為輸入，通過訓(xùn)練獲得權(quán)值和閥值作為標(biāo)桿；然后將其余單元的數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，進(jìn)而獲得各個單元的風(fēng)險度。其特點和優(yōu)勢是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動，可較好地避免評估過程中主觀性引起的誤差，但因收斂速度對學(xué)習(xí)速率的影響會導(dǎo)致訓(xùn)練結(jié)果存在差異，且其“黑匣子”般的訓(xùn)練過程難以清楚解釋系統(tǒng)內(nèi)各參數(shù)的作用關(guān)系。該方法目前已經(jīng)應(yīng)用于洪災(zāi)、泥石流、雪災(zāi)、地震、綜合地質(zhì)災(zāi)害等災(zāi)害的風(fēng)險評估工作中。

⑦加權(quán)綜合評價：同樣以社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計、歷史災(zāi)情、自然環(huán)境等數(shù)據(jù)，對影響自然災(zāi)害風(fēng)險的因子進(jìn)行分析，從而確定它們權(quán)重，以加權(quán)的、量化指標(biāo)的指標(biāo)進(jìn)行綜合評估。該方法簡單易行，在技術(shù)、決策或方案進(jìn)行綜合評價和優(yōu)選工作中有廣泛運用，但需指標(biāo)賦權(quán)的主觀性仍是難以回避的問題。該方法目前應(yīng)用于臺風(fēng)、暴雨、洪災(zāi)、綜合地質(zhì)災(zāi)害、生態(tài)災(zāi)害、草原火災(zāi)等自然災(zāi)害風(fēng)險評估工作中。（以上幾種方法的綜合比較參考葉金玉等總結(jié)）各種數(shù)學(xué)工具的引入不僅為自然災(zāi)害評估方法注入了新的活力，同時也讓人看到各具特色的數(shù)學(xué)方法是對應(yīng)著不同的自然災(zāi)害種類，這也是一種提示：針對不同的自然災(zāi)害可以且應(yīng)當(dāng)有不盡相同的評估方法和研究途徑，但這并不影響自然災(zāi)害風(fēng)險評估走向定量化的步伐。

4多災(zāi)種綜合風(fēng)險評估

簡單的說，自然災(zāi)害具有群發(fā)鏈發(fā)的特點，單一一種自然災(zāi)害往往伴隨或者引發(fā)其他伴生（或次生）的災(zāi)害，對災(zāi)害鏈的研究，馬宗晉等組成的研究小組曾給予高度的關(guān)注，史培軍將其定義為某一種致災(zāi)因子或正態(tài)環(huán)境變化引起的一系列災(zāi)害現(xiàn)象，并將其劃分為群發(fā)災(zāi)害鏈與并發(fā)災(zāi)害鏈兩種，而群發(fā)的災(zāi)害或災(zāi)害鏈所引發(fā)的災(zāi)情必然是幾種不同災(zāi)害與承災(zāi)體脆弱性共同作用所產(chǎn)生的結(jié)果，同時，還需認(rèn)識到，不同自然災(zāi)害之間相互也會產(chǎn)生一定的影響，因此，對于這樣的情況做單一災(zāi)種自然災(zāi)害風(fēng)險評估顯然是不合適的，自然災(zāi)害綜合風(fēng)險的評估就顯得更有現(xiàn)實意義。綜合自然災(zāi)害評估是風(fēng)險和災(zāi)害領(lǐng)域的研究熱點和難點，直到21世紀(jì)，學(xué)術(shù)界的研究方向才逐漸轉(zhuǎn)向多災(zāi)種的風(fēng)險評估。高慶華等認(rèn)為，自然災(zāi)害綜合風(fēng)險評估是在各單類災(zāi)害風(fēng)險評估基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它的內(nèi)容與單類災(zāi)害風(fēng)險分析基本一致，所以采用的調(diào)查、統(tǒng)計、評估方法與單類災(zāi)害風(fēng)險評估中用的方法基本相同，與單類災(zāi)害風(fēng)險評估的根本區(qū)別是把動力來源不同、特征各異的多種自然災(zāi)害放到一個系統(tǒng)中進(jìn)行綜合而系統(tǒng)的評價，以此來反映綜合風(fēng)險程度；Joseph和Donald基于田間損失分布，提出以年總損失的超越概率來表示綜合風(fēng)險；而薛曄等卻認(rèn)為，在復(fù)雜的災(zāi)害風(fēng)險系統(tǒng)中各個風(fēng)險并非簡單相加，對目前基本是單一災(zāi)種的簡單相加的研究成果提出質(zhì)疑，認(rèn)為其缺乏可靠性，并以模糊近似推理理論為基礎(chǔ)，建立了多災(zāi)種風(fēng)險評估層次模型，對云南麗江地區(qū)的地震-洪水災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了綜合評估。

國內(nèi)自然災(zāi)害綜合風(fēng)險評估研究成果不多，且模型也相對較簡單，更好的評估方法也還有待探索，有待更多數(shù)學(xué)方法的引入。此外，在建立評估模型的同時，也要考慮到自然災(zāi)害風(fēng)險的時空特性，即時間和空間上的分辨率，趙思健認(rèn)為，同任何事物一樣，風(fēng)險也存在著時空差異，不同的災(zāi)種在不同時間、空間尺度上評估的方法和內(nèi)容應(yīng)有所區(qū)別，這個問題直接影響到該評估的時間有效性和適用范圍。因此，由于在某一確定的評估方法下各單一災(zāi)種在同一時間空間尺度上的時間有效性并不一定一致，如何考慮這種不一致對評估結(jié)果所造成的影響是多災(zāi)種綜合風(fēng)險評估中亟待解決的難題之一。盡管有諸多問題困擾著多災(zāi)種自然災(zāi)害風(fēng)險評估的發(fā)展，但相比單一災(zāi)種的風(fēng)險評估，多災(zāi)種風(fēng)險評估更符合實際生活中災(zāi)害群發(fā)的特點，其發(fā)展是防災(zāi)減災(zāi)工作的現(xiàn)實需要，決定了多災(zāi)種風(fēng)險評估是風(fēng)險學(xué)科發(fā)展的必然趨勢。

5小結(jié)、展望

篇4

【關(guān)鍵詞】風(fēng)險管控地鐵運營運營安全

1．引言

我國地鐵運營自1969年北京地鐵1號線運營伊始，經(jīng)過近40年的建設(shè)和發(fā)展，截至2008年，全國將開通運營地鐵的城市有北京、天津、上海、廣州、深圳、南京等六大城市，共22條線路。未來十年，除現(xiàn)有地鐵城市的新線開辟外，另有沈陽、哈爾濱、杭州、蘇州、成都、西安等六座城市已經(jīng)獲批準(zhǔn)正在開工建設(shè)，還有一些城市正在規(guī)劃發(fā)展地鐵項目。目前我國軌道交通的發(fā)展規(guī)模和速度在全世界都是史無前例的，由于建設(shè)規(guī)模比較大、建設(shè)速度比較快，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了一些值得高度重視的問題，存在建設(shè)和運營技術(shù)力量不足、高端人才和富有經(jīng)驗的技術(shù)骨干缺乏的現(xiàn)象；一些地鐵項目上馬后急于交付使用，建設(shè)周期太短，很多線路存在邊設(shè)計、邊勘測、邊施工、邊運營的現(xiàn)象，搶工期、搶進(jìn)度問題比較突出，由于工程質(zhì)量、人員意識、設(shè)備技術(shù)和整體環(huán)境情況等問題，難免存在一些薄弱環(huán)節(jié)和安全隱患，往往成為事故的誘因，給運營安全管理無形中增添了難度，已有不少地方的地鐵在運營過程中發(fā)生了安全事故，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。為了促進(jìn)我國地鐵建設(shè)又好又快發(fā)展，確保地鐵運營安全是至關(guān)重要的課題。

2．風(fēng)險管控簡介

2.1風(fēng)險管控的定義

風(fēng)險一詞在字典的解釋為“生命與財產(chǎn)損失或損傷的可能性”。在安全生產(chǎn)管理中，風(fēng)險總是與生產(chǎn)事故聯(lián)系在一起的。因此由于人們對生產(chǎn)、生活環(huán)境和條件認(rèn)識角度的不同，對于風(fēng)險的定義也不同，這里我們解釋為緯線、危害時間發(fā)生的可能性與緯線、危害時間嚴(yán)重程度的綜合度量。

運營過程中發(fā)生事故的概率與事故后果，或運營事故發(fā)生的可能性與嚴(yán)重程度，即地鐵運營系統(tǒng)的事故風(fēng)險，可以用下式R=f（F，C）表示。

式中R——運營系統(tǒng)事故風(fēng)險；

F——運營系統(tǒng)發(fā)生事故的可能性；

C——運營系統(tǒng)發(fā)生事故的嚴(yán)重程度。

風(fēng)險管理與控制是利用風(fēng)險分析與評估等方法辨識系統(tǒng)中存在的不安全因素，或稱為危險、有害因素等，對發(fā)現(xiàn)危險、有害因素進(jìn)行定義、分類和說明，并采用危險預(yù)先分析、事故樹等方法對其可能造成的影響或結(jié)果進(jìn)行分析，定義出危險有害因素的等級，制定預(yù)防或控制措施并組織實施，不斷跟蹤監(jiān)控其措施實施效果并進(jìn)行效果評價，從而進(jìn)一步循環(huán)，逐步實現(xiàn)對危險有害因素的控制與消除。

2.2風(fēng)險管控過程模型

1V·G·C（VentureManageAndControl）風(fēng)險管理與控制（或稱風(fēng)險管控）。

圖一：風(fēng)險管控過程模型

2.3風(fēng)險管控內(nèi)容

風(fēng)險管控的內(nèi)容包括：危險有害因素分析、風(fēng)險評價、危機預(yù)警與風(fēng)險干預(yù)、應(yīng)急救援和安全監(jiān)督與管理等。實施風(fēng)險管理盡量使風(fēng)險處于受控狀態(tài)，采取工程技術(shù)措施、安全監(jiān)督管理對策和培訓(xùn)教育等手段，降低風(fēng)險，減少事故的發(fā)生、降低各類損失，保護(hù)人員的安全與健康。

圖二：風(fēng)險管控內(nèi)容

3．地鐵運營安全事故簡述

從廣義的角度上來說，地鐵運營安全事故指的是地鐵運營過程中產(chǎn)生的一切與地鐵運營安全相關(guān)的事件；從狹義的角度上來說，地鐵運營安全事故指的是地鐵運營所造成的安全事故。這里是從廣義地鐵運營安全事故的角度加以討論的。

3.1地鐵運營安全事故分類

從國家生產(chǎn)安全事故分類的大角度看：根據(jù)中華人民共和國國務(wù)院第493號令《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》，結(jié)合中華人民共和國國務(wù)院第501號令《鐵路交通事故應(yīng)急救援和調(diào)查處理條例》和各地方對地鐵突發(fā)事件的分類，地鐵運營安全事故可分為：特別重大事故、重大事故、較大事故、大事故和一般事故等五大類。

從地鐵行業(yè)特點和運營特性的角度看：根據(jù)地鐵運營組織過程、運營特性和地鐵運營客運服務(wù)危險有害因素，結(jié)合國內(nèi)外地鐵運營多發(fā)事故案例實際情況，地鐵運營安全事故可分為：設(shè)備設(shè)施類事故、行車類事故、客運類事故、自然災(zāi)害類事故和其他人為性事故等五大類。

3.2地鐵運營安全現(xiàn)狀

我們可通過典型事故案例和事故類型分析兩個方面說明地鐵運營安全現(xiàn)狀。

4．風(fēng)險管控在地鐵運營安全中的應(yīng)用

4.1應(yīng)用目的

任何事物、物質(zhì)和生物一樣都有疲勞期、都有壽命，風(fēng)險管控則就像醫(yī)生一樣通過風(fēng)險分析研究病癥——風(fēng)險評估研究生命力——風(fēng)險控制實施救治——風(fēng)險管理作以預(yù)防與護(hù)理等過程從而實現(xiàn)保證生命力、延續(xù)壽命，使事物、物質(zhì)更好的運作。

地鐵運營是包括社會、經(jīng)濟(jì)、自然、文化等因素在內(nèi)的統(tǒng)一體，在內(nèi)容、作用及空間結(jié)構(gòu)上有其特殊性，它既是人員、社會財富的聚集場所，也是社會風(fēng)險的聚集地，它既是現(xiàn)代災(zāi)害及事故風(fēng)險的交匯處，也是人類追求安全、快速、準(zhǔn)時到達(dá)目的地的交通工具。在現(xiàn)代及未來城市地鐵運營過程中要體現(xiàn)良好的安全舒適運輸能力，減少事故及危險發(fā)生，是地鐵運營的首要問題，所以風(fēng)險管控在地鐵運營安全中則更顯得尤為重要。

4.2地鐵運營安全中風(fēng)險管控的應(yīng)用

4.2.1風(fēng)險管控在地鐵運營安全中應(yīng)用理論

地鐵運營包括約40個專業(yè)，各專業(yè)之間又有著密不可分的連接關(guān)系，所以地鐵運營過程中各類事故的發(fā)生和發(fā)展均有復(fù)雜的背景和內(nèi)在的聯(lián)系。

風(fēng)險管控的方法就是通過對各類不同時間的內(nèi)在聯(lián)系、規(guī)律、機理和衍生特性及其在時間與空間上的變化規(guī)律等方面進(jìn)行研究，對各事物的可靠性、可維修/維護(hù)性、可用性和安全性進(jìn)行風(fēng)險評估，通過研究制定預(yù)防措施并時時進(jìn)行預(yù)警監(jiān)控，再充分利用人類減小和控制風(fēng)險的各種設(shè)施、設(shè)備和經(jīng)驗等，根據(jù)風(fēng)險分析結(jié)論，對被管理的地鐵風(fēng)險系統(tǒng)，研究并確定實施在期望值意義下更好地管理與控制措施，最大限度地控制危險有害因素爆發(fā)和能量外溢等，從而減少或杜絕風(fēng)險因素可能給人類帶來的危害。

4.2.2地鐵運營中安全事件類別簡析

地鐵運營分為運營狀態(tài)（即日常地鐵運營過程）和非運營狀態(tài)（即日常地鐵停運時段），地鐵運營狀態(tài)又有正常運營狀態(tài)、非正常運營狀態(tài)和緊急運營狀態(tài)三種運營模式，通過分析運營模式我們可分析其發(fā)生安全事件的類別有自然災(zāi)害類（水災(zāi)、地震、爆雪、臺風(fēng)侵襲等）、運營災(zāi)害類（列車故障、脫軌、相撞、斷電等）、其他災(zāi)害類（自殺、縱火等），依據(jù)本文3.2所述和多年來地鐵運營安全現(xiàn)狀分析得下圖：

4.3地鐵運營安全中風(fēng)險分析

地鐵運營安全的真諦就是要盡可能地保證乘客在候車——乘車——出站整個過程中生命財產(chǎn)不受損害，并在一定時間內(nèi)到達(dá)目的地，因此我們應(yīng)從人、機、環(huán)、管四個方面出發(fā)進(jìn)行風(fēng)險分析。

4.3.1人員因素

通過4.2.2中分析，我們不難發(fā)現(xiàn)事故的發(fā)生主要因為運營災(zāi)害所致，在設(shè)備硬件不能保障的緊急情況下，更凸顯出人員的重要性，所以降低人員失誤對降低損害尤為重要。地鐵運營系統(tǒng)中的人員主要有乘客和工作人員兩大部分。

（1）乘客因素

從近年來地鐵運營安全事故致因可見，不遵守乘車守則（主要表現(xiàn)在攜帶危險品、亂動設(shè)備設(shè)施、自殺等）、人為故意破壞（主要表現(xiàn)有恐怖襲擊、蓄意破壞、偷盜等）、無應(yīng)急技能或應(yīng)急技能低（主要表現(xiàn)在發(fā)生突發(fā)事件時不能自救、不能在工作人員指引下沉著冷靜、緊張有序的疏散等）方面。

（2）工作人員因素

現(xiàn)階段地鐵全國熱門，而地鐵行業(yè)院校或?qū)I(yè)相對較少，因此地鐵工作人員上崗前很難達(dá)到崗位需求，如果再缺乏安全意識的培養(yǎng)、缺乏對“三品”的識別能力和自身處置各類突發(fā)事件的能力，勢必導(dǎo)致事態(tài)的擴大。

4.3.2機械（或物質(zhì)）因素

地鐵運營的過程實現(xiàn)，除主體設(shè)備車輛外，工務(wù)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備系統(tǒng)等各設(shè)備在運行過程中都存在一定的風(fēng)險。

（1）供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)主要危險是電氣火災(zāi)和觸電。電氣火災(zāi)的原因主要包括：當(dāng)電路發(fā)生短路時，電流可能超過正常時的數(shù)十倍，致使電線、電氣溫度急劇上升，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過允許值，而且常伴有短路電弧發(fā)生，易造成火災(zāi)；線路、變壓器超載運行均將導(dǎo)致其絕緣材料過熱起火；導(dǎo)線接頭連接不牢或焊接不良均會使接觸電阻過高，導(dǎo)致接頭過熱起火。接觸不良的電線接頭、開關(guān)接點、滑觸線等還會迸發(fā)火化，引燃周圍易燃、易爆物質(zhì)（此類現(xiàn)象在運營新線及老線尤為明顯）；變壓器一般都配備有散熱設(shè)備，如風(fēng)葉、散熱器等，如果風(fēng)葉斷裂、變壓器油面下降均會導(dǎo)致散熱不良，使電器熱量累積起來。電纜溝、電纜井內(nèi)電纜過密，散熱不良易會引起火災(zāi)。引起觸電事故的主要原因，除了設(shè)備缺陷、設(shè)計不周等技術(shù)因素外，大部分都是違章作業(yè)、違章操作。

（2）車輛系統(tǒng)

地鐵車輛在運營過程中可能存在的危險因素有：列車失控、軌道損傷或斷裂、列車脫軌、列車相撞等都可能造成嚴(yán)重的傷亡事故；地鐵車夢的安全標(biāo)志不醒目，可能造成機械傷人事故，并且在事故發(fā)生后，不利于應(yīng)急救援以及人員疏散；地鐵列車內(nèi)空調(diào)供暖等易引起火災(zāi)，且列車關(guān)通道材料選擇不當(dāng)燃燒后會產(chǎn)生有毒煙氣，加重事故后果；列車內(nèi)的高壓電器設(shè)備的安全防護(hù)措施不當(dāng)，可能引起人員傷亡事故。

（3）通信、信號系統(tǒng)

地鐵專用通信系統(tǒng)是直接為地鐵運營、管理服務(wù)的，是保證列車及乘客安全，列車快速、高效運作的必不可缺的信息傳輸系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生緊急情況時，通信系統(tǒng)應(yīng)能迅速轉(zhuǎn)為應(yīng)急通道，為防災(zāi)、救援和事故處理提供方便。同時若通信系統(tǒng)的電源發(fā)生故障或通信設(shè)備本身發(fā)生故障等問題時，各種行車、票務(wù)及控制信息出現(xiàn)間斷性不可靠傳輸，易會引發(fā)事故或使事態(tài)擴大。

信號系統(tǒng)是整個地鐵運營的大腦，它保證列車和乘客的安全，實現(xiàn)快速、高密度、有序運行的功能。信號系統(tǒng)的不完善或信號系統(tǒng)設(shè)備故障，相當(dāng)于大腦癱瘓，則運營整體處于癱瘓狀態(tài)，或者不能保證運營安全。

（4）環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)

地鐵環(huán)境密閉，空間狹窄，連通地面的疏散口相對較少，逃生路徑長。發(fā)生火災(zāi)，不僅或是蔓延快，而且積聚的高暖濃煙很難自然排除，并迅速在地鐵隧道、車站內(nèi)蔓延，給人員疏散和滅火搶險帶來相當(dāng)大的困難，嚴(yán)重威脅乘客、地鐵職工和搶險救援人員的生命安全（據(jù)分析表明，火災(zāi)后人員傷亡主要原因是煙霧窒息所致）。環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)故障、管理不到位（將通風(fēng)通道或風(fēng)亭改作自行車停放處、商鋪或其他管理用房），妨礙了通風(fēng)系統(tǒng)的正常運作，則勢必擴大事故后果和影響。

（5）給排水系統(tǒng)

在運營期間，給排水系統(tǒng)可能存在的危險有害因素有：污水亂排以及污水、垃圾排入隧道等影響地鐵內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，造成污染和職業(yè)傷害；給排水管道的防腐、絕緣效果不到位，發(fā)生滲漏現(xiàn)象等；隧道內(nèi)排水系統(tǒng)不完善，隧道防水設(shè)計等級不夠，導(dǎo)致澇災(zāi)或地表水侵入，地面塌陷；車站出入口的低平高度低于防洪設(shè)防要求，遇水倒灌；雜散電流腐蝕給排水管道等。

（6）其他輔助設(shè)施

站臺、站廳設(shè)施可能存在的危險因素有：車站地面材料不防滑或防滑效果不明顯存在安全隱患，人員較多時，可能導(dǎo)致踩踏事件；地下車站站廳乘客疏散去、站臺及疏散通道內(nèi)及與地鐵中地下商業(yè)等公共場所存在發(fā)生火災(zāi)的危險，且會發(fā)生連鎖火災(zāi)事故，不利于事故救援，是火災(zāi)事故范圍擴大；地下車站站廳乘客疏散區(qū)、站廳疏散通道內(nèi)有妨礙疏散的設(shè)施或堆放物品，不利于事故救援，造成人員擁擠，使事故后果加重；車站的內(nèi)建筑的裝修材料選用不當(dāng)，會發(fā)生火災(zāi)，且產(chǎn)生有毒煙氣，加重事故后果；地下車站安全出口的設(shè)置不當(dāng)，會造成人員擁擠，引發(fā)意外事故，且事故發(fā)生后，不利于事故救援和人員疏散，使事故范圍擴大。

地鐵車站站臺邊設(shè)置的屏蔽門/安全門，可以保證乘客安全，降低空調(diào)系統(tǒng)運營能耗，對提高車站內(nèi)環(huán)境舒適度都有明顯作用。屏蔽門/安全門的設(shè)置應(yīng)適應(yīng)各種運營模式的要求，正常運營時為乘客上下車通道，火災(zāi)事故時配合地鐵運營模式要求為乘客提供疏散通道。屏蔽門正常運營中可能存在的危險因素有：由于地鐵車門的安全標(biāo)志不醒目，造成的機械傷亡事故，并且在事故發(fā)生后，不利于事故救援和人員疏散。如果地鐵采用接觸軌受流方式，站臺仍存在電位層，站臺邊2米寬度范圍內(nèi)需做絕緣層。屏蔽門/安全門與軌道連接，使屏蔽門/安全門與軌道等電位。因此，在地鐵屏蔽門/安全門處由于絕緣和接地的問題，存在人員觸電事故。

4.2.3環(huán)境因素

（1）自然環(huán)境

地鐵在運營期間可能遭遇臺風(fēng)、洪澇水淹、地震等自然災(zāi)害的侵襲。臺風(fēng)對地鐵上面的建筑物有一定的影響，并且其破壞性極強；水災(zāi)則一方面可以造成積水回灌危害，一方面受到巖土介質(zhì)中地下水滲透浸泡危害，導(dǎo)致附屬設(shè)備設(shè)施材質(zhì)霉變，元器件受損壞失靈等造成事故；同時應(yīng)該對雷電防護(hù)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行檢查，這方面造成運營設(shè)備損壞事件也時有發(fā)生；地質(zhì)條件、地震災(zāi)害等所帶來的損壞不言而喻。

（2）社會環(huán)境

任何事件的發(fā)生都是由外因和內(nèi)因同時作用下產(chǎn)生的，今年來恐怖襲擊、社會性自殺事件等已成為地鐵安全的一個主題，所以其危害也不言而喻。

4.2.4管理因素

管理上的薄弱是我國現(xiàn)階段在安全生產(chǎn)管理問題上的一個難題，所以地鐵運營安全管理存在缺陷，必定會導(dǎo)致災(zāi)害性事件的發(fā)生。

（1）遵法守規(guī)，建立規(guī)章

作為地鐵運營單位，必須為乘客和社會負(fù)責(zé)，對于建設(shè)中存在的隱患或不足要敢于暴露，敢于修正，必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對各項工程嚴(yán)格驗收，同時運營過程中遵紀(jì)守法，嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)管理事件，才能確保減少事件的發(fā)生或降低事故損失。

規(guī)范、完備的安全管理規(guī)章制度、應(yīng)急預(yù)案體系是地鐵運營安全的基礎(chǔ)，要制定各項維修規(guī)程和操作流程，并切實執(zhí)行，才能保證地鐵運營安全。

（2）機構(gòu)建設(shè)及職責(zé)確立

要保證地鐵系統(tǒng)長周期地正常運作，就必須設(shè)立專門的安全管理機構(gòu)，并配備足夠的專兼職安全管理人員，重要的是機構(gòu)的定位要明確，管理人員要公平正直并持證上崗。

（3）安全投入

地鐵運營單位應(yīng)該按照國家對高危險行業(yè)規(guī)定的要求進(jìn)行安全資金投入，保證隱患的整改落實能及時有效的進(jìn)行，同時要配備必須的勞動防護(hù)品，及時進(jìn)行各種類型的安全宣傳和教育，參加工傷保險、社會保險、企業(yè)保險等，從而最大限度的減少事故損失。

4.3地鐵運營安全風(fēng)險管控實施

通過上述地鐵運營安全風(fēng)險分析，了解到地鐵運營過程中存在的事故類型、致因及存在方式，同時通過風(fēng)險分析建立管理體系，從而保證地鐵運營安全。風(fēng)險分析過程（共分五步）：

第一步：識別系統(tǒng)所有可能的危險/風(fēng)險；

第二步：定義危險事件/風(fēng)險發(fā)生頻率的分類及說明；

第三步：采用后果分析來預(yù)測危險事件/風(fēng)險可能的影響，定義危險/風(fēng)險的嚴(yán)重度等級和每種嚴(yán)重度對人員或環(huán)境產(chǎn)生的后果；

第四步：定義風(fēng)險的定性類別以及針對每個類別所采取的措施；

第五步：采用“頻率—后果”矩陣，將危險事件/風(fēng)險的發(fā)生頻率和它的嚴(yán)重度結(jié)合起來對風(fēng)險進(jìn)行評價，確定風(fēng)險類別。

4.3.1地鐵運營風(fēng)險分類（見表三）

表三：風(fēng)險定分類表

風(fēng)險分類對每類風(fēng)險采取的措施

Ⅰ特高風(fēng)險不容許發(fā)生的必須清除

Ⅱ高風(fēng)險不希望發(fā)生的只有當(dāng)風(fēng)險無法減少并且得到有關(guān)管理部門同意后才可接受

Ⅲ中等風(fēng)險可容許發(fā)生的經(jīng)適當(dāng)控制并得到有關(guān)管理部門同意后可以接受

Ⅳ低風(fēng)險可忽略發(fā)生的經(jīng)/不經(jīng)有關(guān)管理部門同意都可接受

4.3.2地鐵運營安全事故風(fēng)險矩陣（見表四）

表四：地鐵運營安全事故風(fēng)險矩陣表

4.3.3某地鐵事故風(fēng)險類別定性分析過程舉例（見表五）

表五：某地鐵事故風(fēng)險類別定性分析過程舉例

風(fēng)險分析報告表

工作名稱：電客車檢查工作位置：停留庫No.001

分析人員：張XX工作組別：1日期：2006-3-10審核人員：郭XX

工作步驟工序說明已辨識的危險危險成因危險造成的后果現(xiàn)有控制措施可能性

（頻率）嚴(yán)重性評定風(fēng)險改善建議

1轉(zhuǎn)向架檢查碰頭高度不夠腦震蕩或劃傷佩帶合格的安全帽每年5次輕微Ⅰ1．在入口處增加“佩帶安全帽”的標(biāo)識

觸電受流器帶電死亡或傷殘穿合格絕緣鞋遠(yuǎn)離受流器無很嚴(yán)重Ⅱ2．安裝遠(yuǎn)離受流器標(biāo)識

2電器箱檢查觸電光線不足車輛受損；人員電擊感覺、傷亡帶手電，穿合格絕緣鞋每年1－2次輕微Ⅳ增設(shè)照明燈

3空壓機和齒輪箱的檢查燙傷溫度過高落疤帶棉紗手套每年20次輕微Ⅳ增設(shè)“油溫過高”、“佩帶手套”的標(biāo)識

備注：本次檢查中只是針對電客車檢查中部分工序進(jìn)行風(fēng)險分析，受流方式為接觸軌上部受流。

5．風(fēng)險管控在地鐵運營安全事故中應(yīng)用的利弊

5.1風(fēng)險管控在地鐵運營安全事故中應(yīng)用的優(yōu)勢

風(fēng)險管控體系是一個動態(tài)的系統(tǒng)，它是對社會經(jīng)濟(jì)組織及其生產(chǎn)經(jīng)營活動、生產(chǎn)經(jīng)營場所的安全構(gòu)成因素的作用進(jìn)行評估量化，再經(jīng)過一定的計算方法，得出一個量化結(jié)果，這個結(jié)果既能反映地鐵運營安全現(xiàn)狀又能預(yù)測其一旦發(fā)生事故的后果。依據(jù)法律法規(guī)，將該結(jié)果與地鐵運營的經(jīng)濟(jì)活動、社會活動掛鉤，利用市場機制的調(diào)節(jié)作用，從而改變市場機制中的利益關(guān)系、價格水平、供求關(guān)系、競爭能力和風(fēng)險程度，利用市場規(guī)律管理安全生產(chǎn)工作的一個動態(tài)過程。

5.2風(fēng)險管控在地鐵運營安全事故中應(yīng)用存在的問題

我國地鐵運營行業(yè)在建立科學(xué)有效的風(fēng)險管控體系，確定統(tǒng)一、規(guī)范的安全評估標(biāo)準(zhǔn)方面還須進(jìn)一步推廣和深人。另外，實現(xiàn)風(fēng)險管控存在的問題：1風(fēng)險與可靠度概念的混淆；2實現(xiàn)風(fēng)險管控的內(nèi)容和流程不完善、不規(guī)范；3對風(fēng)險決策分析存在誤區(qū)；4保險并不是風(fēng)險處理的唯一方式；5風(fēng)險管控需要全過程跟蹤與管理。

參考文獻(xiàn)：

謝正光.北京地鐵安全管理的探索與市建.現(xiàn)代城市軌道交通.2004.4：17~20；

李為為，唐禎敏.地鐵運營事故分析及其對策研究.中國安全科學(xué)學(xué)報.200414（6）：105~108

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關(guān)鍵詞：房屋按揭；銀行債權(quán)；風(fēng)險分析

中圖分類號：D920.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1005-5312（2011）26-0275-01

一、房屋按揭貸款所涉法律關(guān)系

房屋按揭貸款包括三個基本法律關(guān)系,即開發(fā)商與借款人之間的房屋買賣法律關(guān)系、借款人與貸款銀行之間的借款合同法律關(guān)系和借款人與貸款銀行之間的抵押合同法律關(guān)系。此外,還可能存在以下法律關(guān)系:在預(yù)售階段開發(fā)商為保證借款人清償貸款而與貸款銀行之間產(chǎn)生的保證合同法律關(guān)系;借款人按貸款銀行指定的險種向保險公司辦理保險而產(chǎn)生的保險關(guān)系;開發(fā)商在借款人不能按約定向貸款銀行償付本息時按原房價的一定比例回購房屋而產(chǎn)生的房屋回購關(guān)系。

二、房屋按揭貸款銀行債權(quán)的風(fēng)險

（一）來源于房地產(chǎn)開發(fā)商的風(fēng)險

從嚴(yán)格意義上來講，房地產(chǎn)開發(fā)商并不屬于住房按揭關(guān)系中的主體，但開發(fā)商能否如期交付樓宇，從而使借款人如期得到預(yù)售合同項下的商品房，對銀行的利益保障至關(guān)重要。來源于房產(chǎn)商的風(fēng)險主要有：

1、開發(fā)商的欺詐行為。開發(fā)商以按揭貸款作為手段,用以籌措資金或騙取銀行貸款挪作它用，致使借款人在銀行抵押的房產(chǎn)不能變?yōu)楝F(xiàn)實抵押,開發(fā)商的擔(dān)保也不能成為現(xiàn)實擔(dān)保。此時，銀行可能會被借款人指控資金監(jiān)管不力，主觀存在過錯而影響債權(quán)的實現(xiàn)。

2、開發(fā)商延期交樓。開發(fā)商由于經(jīng)營管理不善或其他原因?qū)е聵潜P爛尾、延期交樓。此時商品房買賣合同無法履行，必然導(dǎo)致與之密切相關(guān)的按揭合同也無法正常履行，從而損害到銀行的利益。

3、開發(fā)商所建樓宇與合同不符。雖然樓宇如期竣工，但所建樓宇存在質(zhì)量不過關(guān)，面積縮水的種種問題。

4、開發(fā)商開發(fā)樓盤未取得土地合法使用權(quán)。無法取得房產(chǎn)證或違法預(yù)售而使銀行面臨債權(quán)得不到實現(xiàn)的風(fēng)險。

（二）來源于購房人的信用風(fēng)險

信用風(fēng)險又稱違約風(fēng)險，是指借款人由于各種原因以各種方式未向銀行履約付款而給銀行帶來損失的可能性。借款人違約可以分為：

1、主動違約。主動違約是指借款人基于經(jīng)濟(jì)利益的考慮而故意違約。當(dāng)違約所帶來的經(jīng)濟(jì)利益超過違約所帶來的損失時，如經(jīng)濟(jì)處于低谷，樓價下跌且低于應(yīng)償債務(wù)和應(yīng)交罰金時，借款人可能會主動違約。目前，購房人一般是按房價的 70%借款，如果遇上房價大幅下跌，跌至低于購房者未付金額以下時，即房價下跌 30%以上，購房者就會放棄房屋，停止向銀行交付借款，進(jìn)行主動違約。

2、被迫違約。被迫違約是指借款人由于客觀原因喪失償債能力導(dǎo)致的違約。當(dāng)借款人因意外事件、疾病等原因?qū)е滤劳觥麣垺适Чぷ髂芰Χミ€款能力時，或者因失業(yè)、收入下降而面臨經(jīng)濟(jì)狀況惡化，無力繼續(xù)還款時，都將會被迫違約。為控制來源于購房人的信用風(fēng)險，國外通常作法是把按揭貸款控制在家庭總收入的三分之一，超過三分之一就要拉起警報。而我國的做法是：客戶在申請住房按揭時要提供收入證明，目前這種證明一般由其單位出具，但有些單位開出的證明摻有水分，甚至有些人根據(jù)借款的需要計算出還款能力，開出假證明，這就使住房按揭有了潛在的風(fēng)險。同時，我國正處于深化改革的重要階段，失業(yè)、隱性失業(yè)的人數(shù)將越來越多，銀行對借款人未來幾年內(nèi)的收入很難預(yù)測和把握。這些因素都使銀行面臨著巨大的按揭貸款壞賬風(fēng)險。

（三）來源于被按揭房產(chǎn)的風(fēng)險

一般來說，被按揭房產(chǎn)是住房按揭貸款安全性的最基本保障，一旦借款人在還貸上發(fā)生違約行為，抵押權(quán)人即銀行就有權(quán)按照合同以法定程序折價、拍賣、變賣被按揭房產(chǎn)，以優(yōu)先獲得清償。但由于住房按揭期間一般比較長，在按揭期間，按揭房產(chǎn)可能會因為各種自然災(zāi)害或者人為因素而遭到損毀，價值也隨之滅失或下降；此外，從長遠(yuǎn)看，房地產(chǎn)具有保值增值的能力，但這并不排除由于經(jīng)濟(jì)波動，政策調(diào)整等原因?qū)е路康禺a(chǎn)在一定時期內(nèi)大幅貶值。

三、結(jié)語

筆者認(rèn)為，要解決住房按揭中存在的問題，歸根結(jié)底，必須解決與住房按揭相關(guān)的法律問題，必須從法律上研究和探索能夠引導(dǎo)和規(guī)范住房按揭市場的有效措施，建立和健全防范來源于購房人、銀行、開發(fā)商各方風(fēng)險的法律機制和防范系統(tǒng)，真正依法規(guī)范操作，從而促使樓宇按揭能夠平穩(wěn)、有效運作，保證樓宇按揭市場的安全。

篇6

一、水利工程建設(shè)及其抗震問題

1.1、長期的“重建輕管”使水利工程管理行業(yè)“不景氣”，管理手段落后，技術(shù)水平低，影響水利工程建設(shè)及其敢益的發(fā)揮，大量的水利工程年久失修，不少病險工程沒能得到及時除陵加固.雖然近幾年來從中央到地方加大了水利工程除險加固投入，但是長期以來欠債太多，脒險加固的任務(wù)還很艱巨，這方面的投入甚至還要加大井維持相當(dāng)長的一段時間，水利工程的安全狀況才能有大的改觀.在管理手段和技術(shù)方面，就水利工程安全監(jiān)測而言，目前的監(jiān)測覆蓋范圍及水平與我國水利工程安全和調(diào)度運行要求還很不相稱，與發(fā)達(dá)國家相比，差距還很大，我國至今還沒有一個關(guān)于工程安全監(jiān)測和評價的國家級水利工程管理信息系統(tǒng).在管理“軟件”上，無論是水利工程安全管理，還是除險加固安排與資金投入都需要對工程做出安全風(fēng)險分析和評估，但是至今我國還沒有自己的一套可操作的工程安全風(fēng)險分析評估技術(shù)，對水利投入政策和水利項目社會經(jīng)濟(jì)評價的研究還有些欠缺，有法不依、執(zhí)法不嚴(yán)的現(xiàn)象還較普遍。

1.2、水利工程建設(shè)還跟不上國民經(jīng)濟(jì)和社會及環(huán)境發(fā)展的需要，目前，水利已成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的制約因素.要使我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，必須下大力氣解決水利的三大問題，而水利工程建設(shè)是解決水利三大問題的重要措施之一。我國修建了不少地面水庫，可對大有前途的地下水庫的利用卻研究的不多，我國在解決北方、西部的干旱缺水和生態(tài)惡化問題時，應(yīng)結(jié)合地下水庫的利用采取綜臺治理措施.我國城市建設(shè)發(fā)展很快，現(xiàn)代化大都市的污水排放及處理是必須解決的環(huán)保問題，尤其是工業(yè)化大都市.國外采用污水水庫對污水進(jìn)行集中儲存處理、排放和綜合利用，而我國在這方面開發(fā)研究還不多，有些省份雖已起步，但同國外先進(jìn)國家相比，其規(guī)模和技術(shù)水平相差甚遠(yuǎn)。

二、水利工程壩體抗震技術(shù)研究

2.1、市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了水利工程的建設(shè)，同時也對水利工程中壩體的質(zhì)量提出更高的要求，需要提高壩體抗沖擊力，減少壩體滑坡，造成壩體滑坡更多的原因是施工質(zhì)量的問題，它在滑坡總量中占到很大的比例。還有一些原因是由于水量的突然增加超出了水庫的設(shè)計參數(shù)，壩體周邊的植被受到破壞，上游水量突然增加造成水庫超出設(shè)計參數(shù)，這樣的情況是由于自然條件的突變引起的，主要是因為上游天氣異常，連續(xù)降雨和暴雨造成上游水位升高從而導(dǎo)致水庫水量增加，水庫壩體不能承受從而發(fā)生壩體滑坡.另一重要原因，由于水庫旅游業(yè)的開發(fā)使得周邊人群活動量增加，以至于周邊的植被遭到破壞，有關(guān)部門并不能及時的進(jìn)行管理和修復(fù)，致使壩體邊緣水量流失從而發(fā)生壩體滑坡。

2.2、如果水位下降太慢，萬一碰到大雨和暴雨，水位會迅速上升，并會對壩體造成更大的威脅，從而不能保證大壩安全，必須在溢洪道上開挖新的排洪道，加大泄洪量。壩體發(fā)生滑坡后，壩體斷面會變薄并且強度會減弱，為了保證壩體不會因沖擊力而造成變化，首先要對支撐變薄的壩體進(jìn)行修復(fù)，并用紡布壓沙包對壩體滑動面進(jìn)行保護(hù).通過這樣搶修可以增加壩體的強度，避免因為壩體強度降低而發(fā)生壩體坍塌。

2.3、地震的強度越強，對水利工程樞紐造成的傷害也就越強，會造成水利工程的大壩部分整個的震動，嚴(yán)重的就會全部發(fā)生震裂和坍塌，其次就是會產(chǎn)生一些裂痕，由于修建水利工程的目的就是為了泄洪，預(yù)防洪災(zāi)和處理洪災(zāi)，一旦出現(xiàn)洪災(zāi)，水利工程的大壩就會全部關(guān)閉閘門，從而防止大量的洪水對對鄉(xiāng)鎮(zhèn)的摧殘。因此，研究水利工程的抗震技術(shù)，主要是對水利工程大壩的研究，大壩是水利工程的核心部分，承擔(dān)著很大一部分的責(zé)任，一旦大壩出了問題，水利工程很大一部分就會癱瘓，從而無法抵御自然災(zāi)害的摧殘，因此，研究水利工程大壩的材質(zhì)，應(yīng)用最為堅固的石材修建大壩，才能在發(fā)生地震的時候，不會由于震度太大而造成大壩發(fā)生坍塌，從而造成大壩的地基動搖，而造成的毀滅性的打擊。

三、水利工程抗震措施及建議

3.1、修建水利工程時，一定要選擇質(zhì)量好的石材，不能因為為了趕工程進(jìn)度而偷工減料，給水利工程的質(zhì)量帶來威脅，研究水利工程時，一定要對根據(jù)周邊的環(huán)境勘察，以防止水利工程的地基由于泥土的松軟而發(fā)生下沉的現(xiàn)象，其次，要多模擬幾次震感實驗，通過實驗的現(xiàn)象，來進(jìn)行不斷的改進(jìn)，只有通過這樣的方式，才能修建一座符合現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)，又能長期服役的高質(zhì)量的水利工程，為我國的抗震救災(zāi)工作，和人民安家樂業(yè)保駕護(hù)航。

3.2、工程的場地條件和地基類別對震害程度有著明顯的影響，對新建的水利工程，其選址除了考慮一般的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件外，還要將調(diào)查地震地質(zhì)環(huán)境的影響放在首位進(jìn)行，要查清選址區(qū)域內(nèi)的活斷層情況，遠(yuǎn)離活斷層。

四、結(jié)束語

水利工程作為我國重要的工程項目，對農(nóng)田的灌溉和洪災(zāi)的預(yù)防都起到了很重要的作用，是從古代以來每一個統(tǒng)治者都十分關(guān)注的問題，做好水利工程的建設(shè)工作，大力發(fā)展水利事業(yè)，深入研究水利工程抗震方面的技術(shù)，只有通過這樣的方法，才能確保這一民生事業(yè)取得不錯的發(fā)展，更好的服務(wù)與國家和人民，做好水利工程的抗震工作，能在發(fā)生地震時，能對地震帶來的洪災(zāi)有很強的抵御作用，確保人們生命和財政得到保證，推動我國不斷向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3]汝乃華，姜忠盛.大壩事故與安全·拱壩[M].北京：中國水利水電出版社，199590.

篇7

關(guān)鍵詞：安全醫(yī)院?結(jié)構(gòu)安全?非結(jié)構(gòu)安全?抗震設(shè)計

過去幾十年來，全球氣候惡化，生態(tài)失衡，地震颶風(fēng)海嘯等自然災(zāi)害頻發(fā)，工業(yè)、交通事故不斷，傳染病肆虐，社會矛盾引發(fā)的惡性事件時有發(fā)生，對醫(yī)療設(shè)施的應(yīng)急反應(yīng)提出新的要求。安全醫(yī)院成為新一時期醫(yī)院建設(shè)高度關(guān)注的重要領(lǐng)域。

一、安全醫(yī)院的概念

世界衛(wèi)生組織和泛美衛(wèi)生組織對安全醫(yī)院的定義是：“在自然災(zāi)害發(fā)生期間和緊接著的階段依然能夠在自身的基礎(chǔ)設(shè)施之上提供服務(wù)并全面運轉(zhuǎn)的醫(yī)療機構(gòu)”。總的說來，在應(yīng)急救援系統(tǒng)中各級醫(yī)院設(shè)施要在發(fā)生各類突發(fā)事件中，有備無患；醫(yī)院的建筑結(jié)構(gòu)與各系統(tǒng)能在第一時間響應(yīng)，投入緊急救援；工作人員應(yīng)訓(xùn)練有素，具備從容應(yīng)對的能力，能及時發(fā)揮救死扶傷的關(guān)鍵作用。

在減災(zāi)行動中，醫(yī)院由于其本身具有提供事關(guān)生命的功能服務(wù)特點，他們高水平的到位率以及他們在發(fā)生災(zāi)害情況下所承擔(dān)的角色，對醫(yī)院的安全性規(guī)劃與設(shè)計提出相應(yīng)的高要求。

重大災(zāi)害的應(yīng)急救援具有很強的時間概念，即所謂急救的黃金時間。例如，美國馬里蘭州急救系統(tǒng)將災(zāi)難急救分為三個階段，提出三階段時間概念。

第一階段，災(zāi)難發(fā)生后6h以內(nèi)；第二階段，災(zāi)難發(fā)生后6h～48h；第三階段，災(zāi)難發(fā)生后48h以上。

因此在發(fā)生突發(fā)事件形成災(zāi)害的情況下，醫(yī)院需要具有較高的抗風(fēng)險能力并在最短時間內(nèi)以最快速度投入救災(zāi)抗險的行動之中。

二、安全醫(yī)院的內(nèi)容

在發(fā)生各種突發(fā)事件時引發(fā)的公共衛(wèi)生事件需要醫(yī)院做出應(yīng)急反應(yīng)，及時開展醫(yī)療救治。在現(xiàn)代社會中這種醫(yī)療救治需要多專業(yè)、多學(xué)科、多部門全面協(xié)作，是一項系統(tǒng)化的協(xié)同配合過程，其內(nèi)容也包括多個方面，有信息系統(tǒng)安全、結(jié)構(gòu)安全、非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全、生物安全與環(huán)境安全，這幾個方面都相互影響，規(guī)劃設(shè)計處理得當(dāng)它們之間可以互相支撐，處理不當(dāng)有可能相互牽扯影響功能發(fā)揮。

安全醫(yī)院研究包括醫(yī)院設(shè)計的全過程，既包括傳統(tǒng)的安全概念范圍作安全防范，如醫(yī)療設(shè)施內(nèi)消防安全、患者安全等，也包括非傳統(tǒng)安全的防范，例如：自然災(zāi)害、工業(yè)交通事故、傳染病、惡意暴力攻擊等。涵蓋環(huán)境安全、建筑安全、結(jié)構(gòu)安全、給排水安全、電氣安全、信息安全、醫(yī)療氣體安全、射線防護(hù)、施工安全等各個方面。

下面就我們近年承擔(dān)的“國內(nèi)綜合醫(yī)院的安全性設(shè)計與研究”課題，針對有關(guān)地震安全的內(nèi)容進(jìn)行簡述。

三、 醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)安全

針對地震災(zāi)害發(fā)生時的風(fēng)險分析，需要將醫(yī)院建筑中的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)加以分析，分別采取措施予以防范。

醫(yī)院建筑的安全設(shè)計涉及面非常廣，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)部分通常由結(jié)構(gòu)工程師通過計算分析進(jìn)行設(shè)計，而非結(jié)構(gòu)部分，則由建筑師、機電工程師或室內(nèi)設(shè)計師設(shè)計確定，由結(jié)構(gòu)工程師協(xié)助核算，有些設(shè)備則由使用者自行購置安放。

結(jié)構(gòu)部分：房屋中承受重力荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、雨荷載以及其他類型荷載的部分；梁、板、柱、桁架、支撐承重墻（承受房屋重量和（或）側(cè)力的墻體）；基礎(chǔ)（如筏式基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)）等。

非結(jié)構(gòu)部分：房屋中結(jié)構(gòu)部分以外的其他各個部分，以及房屋內(nèi)部的陳設(shè)；隔斷墻、墻體飾面、天棚（吊頂）、門窗燈具等各種陳設(shè)；計算機、空調(diào)機、電視機等各種電器設(shè)備和辦公用設(shè)備；公用系統(tǒng)各類管線以及系統(tǒng)設(shè)備，如鍋爐、壓力容器、變壓器、發(fā)電機、中央空調(diào)機組、換熱器、水泵、醫(yī)療氣體機組等。

（一）醫(yī)院建筑的結(jié)構(gòu)安全

與其他公共建筑的結(jié)構(gòu)安全性要求相類似，建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計需要依照我國的相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行。

采用不規(guī)則的平面與體型的建筑，將可能在地震力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)與扭曲，對建筑物造成不利影響而引起破壞。因此，在平面與體型規(guī)劃與設(shè)計中應(yīng)盡量選擇規(guī)則平面，采用簡潔體型并使其剛度均勻，不發(fā)生突變以避免在發(fā)生地震時產(chǎn)生破壞（圖1、表1）。

至今為止，建筑抗震設(shè)計仍然只由結(jié)構(gòu)專業(yè)工程師負(fù)責(zé)，而實際上對于單體建筑抗震設(shè)計而言，建筑師與結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)共同承擔(dān)責(zé)任，在房屋體型的確定與非結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，建筑師負(fù)有更為重要的責(zé)任。

醫(yī)院建筑由于其功能的特殊要求，需要具備有較大的改造靈活性。在近期的醫(yī)院建設(shè)中已較少采用磚混結(jié)構(gòu)（小規(guī)模的單層、二層鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)療設(shè)施除外），多數(shù)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。近年來也陸續(xù)出現(xiàn)一些采用鋼結(jié)構(gòu)的醫(yī)院建筑，如北京醫(yī)院新建的病房樓工程、北京人民醫(yī)院新病房樓等。

為了緩解地震力對醫(yī)院建筑的沖擊，在日本、美國等多地震國家出現(xiàn)了一批采用減震墊設(shè)計的醫(yī)院建筑。與傳統(tǒng)隔震技術(shù)相比，新型橡膠墊隔震技術(shù)對保護(hù)建筑物結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、保護(hù)建筑安全發(fā)揮良好性能。

我國采用減震墊技術(shù)的醫(yī)院實例，如北京301醫(yī)院的9051工程，該工程病房樓采用國產(chǎn)減震墊，已建成并投入使用，成為我國首座采用此技術(shù)的醫(yī)院（圖2）。

（二）醫(yī)院建筑的非結(jié)構(gòu)體系安全

建筑的非結(jié)構(gòu)部分可以分為兩類。一類是對側(cè)位移敏感的非結(jié)構(gòu)部件，如天棚、高的隔墻、豎向管道、建筑的飾面。由于他們與房屋建筑的結(jié)構(gòu)有多種連接，所以它們隨著房屋整體變形而變形，其破壞取決于房屋的層間位移。另一類是對加速度敏感的非結(jié)構(gòu)部件，包括機械和電氣非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、鍋爐、壓力容器、變壓器、發(fā)電機、空調(diào)機組等。辦公室的分隔墻、重的家具、貯架、書架，通常置于樓地面上或與樓地面連接。

1.醫(yī)院建筑的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

隔墻、女兒墻和突出構(gòu)件、圍護(hù)墻、玻璃窗、幕墻、樓梯、燈具等。

公用設(shè)施，如電氣照明系統(tǒng)、供水排水系統(tǒng)、采暖空調(diào)系統(tǒng)、醫(yī)療氣體系統(tǒng)、計算機通風(fēng)、IT系統(tǒng)、電梯等。

以上設(shè)備的損毀有可能造成人員傷亡，建筑中斷，造成財產(chǎn)損失，在以往歷史經(jīng)驗教訓(xùn)中，非結(jié)構(gòu)修復(fù)費用約為房屋總修復(fù)費用的40%～70%，必須予以重視。

例如，1994年美國北嶺地震時只有2%的房屋遭到嚴(yán)重破壞，損失約20億美元，但直接間接經(jīng)濟(jì)損失卻高達(dá)440億美元。

2.醫(yī)院中關(guān)鍵醫(yī)療裝備的安全

除了上述與維持建筑物正常運營的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件之外，醫(yī)院中的一些重要醫(yī)療裝備也是醫(yī)院持續(xù)發(fā)揮生命維持與救治所必不可少的。為此需要了解哪些是緊急情況下醫(yī)院需要展開進(jìn)行的主要醫(yī)療活動，來確定關(guān)鍵醫(yī)療裝備重要性的順序。

表2是1996年墨西哥國際醫(yī)療設(shè)施減災(zāi)會議中由R.Boroschek等人提出的。

對于發(fā)生抗災(zāi)救治所涉及的功能活動科室必要時需要臨時調(diào)整一些門診、辦公室甚至?xí)h室、入口廳等作為緊急救治使用。

根據(jù)以上可以大致了解醫(yī)療中需要重點防范震害的關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備的先后順序。

對建筑非結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)防，2010年新版《建筑設(shè)計規(guī)范》分別在13.3建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本抗震措施以及13.4建筑附屬機電設(shè)備支架的基本抗震措施中做出了規(guī)定。

參照美國統(tǒng)一建筑規(guī)范UBC的規(guī)范，在13.4條文中列出以下幾種情況下可不考慮抗震設(shè)防要求。

① 重力不起過1.8KN的設(shè)備；

② 內(nèi)徑小于2.5mm的燃?xì)夤艿篮蛢?nèi)徑小于60mm的電氣配置；

③ 矩形截面面積小于0.38O和圓形直徑小于0.70m的風(fēng)管；

④ 吊桿計算長度不超過300mm的吊桿懸掛管道。

對照醫(yī)院的實際情況進(jìn)行分析：

① 醫(yī)院中有許多大型醫(yī)療設(shè)備整體或分件組裝，單體或部件重量小于1.8KN，例如以上設(shè)備儀器有的雖然整體或部件重量小于1.8KN但在應(yīng)急救援中，需要及時投入使用，不能中斷，有必要采取抗震措施以保證維持其基本正常運行。

還有些大型高端醫(yī)療設(shè)備，如受損代價昂貴，建議在布局以及綜合考慮隔震裝置，減少震害造成損失。包括如直線加速器，γ刀，電子顯微鏡等等。

② 醫(yī)院內(nèi)配置有醫(yī)療氣體系統(tǒng)管道，包括氧氣、吸引在手術(shù)區(qū)域，還有氦氣、笑氣、二氧化碳等，這些醫(yī)療氣體系統(tǒng)用于支持開展手術(shù)、急診搶救以及重癥監(jiān)護(hù)，各類管道內(nèi)徑大多數(shù)小于25mm，但作為生命支持系統(tǒng)的一部份，受到損毀將嚴(yán)重影響醫(yī)院救治功能。

③ 醫(yī)院中的風(fēng)管尤其是生物潔凈區(qū)域的風(fēng)管，面積或圓形截面小于規(guī)范規(guī)定，但這些部門的生物潔凈空調(diào)是保證維持醫(yī)療搶救、施展外科手術(shù)、手術(shù)生物安全環(huán)境的需要，受到損毀將影響手術(shù)的正常開展。

④ 醫(yī)院建筑中，各類工程管網(wǎng)類別較多，醫(yī)療功能部門密集的醫(yī)院科室部門層高要求門診、住院部門高度高、管網(wǎng)密集，以吊桿懸掛管道的吊桿長度往往超過300mm，如不設(shè)防將構(gòu)成地震時對上述各個系統(tǒng)安全的威脅。

根據(jù)以上分析，醫(yī)療設(shè)施特別是綜合性大型醫(yī)院、三級醫(yī)院因為具有抗災(zāi)救災(zāi)功能，在《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008已列入防災(zāi)救災(zāi)建筑類別，對于其所配置重要醫(yī)療設(shè)備、儀器以及工程管網(wǎng)建議分別采用抗震防震技術(shù)措施，減少發(fā)生意外災(zāi)害時的潛在破壞風(fēng)險，提高其安全性。

一些抗震防震的構(gòu)造做法，見圖3～圖6。

四、結(jié)束語

篇8

 

國家自然科學(xué)基金作為國家資助基礎(chǔ)研究的主渠道之一，多年來一直重視將基礎(chǔ)研究與國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)整體目標(biāo)的緊密結(jié)合，并積極促進(jìn)國際合作與學(xué)術(shù)交流，先后在重大項目、重點項目和面上項目等多個層次上資助了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，在諸多方面取得了積極的進(jìn)展和成果。同時，隨著國家“科教興國”重大戰(zhàn)略的實施，國家自然科學(xué)基金也將會有更大的投入用于土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)學(xué)科前沿的研究。

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究進(jìn)展近年來國家自然科學(xué)基金對土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的資助主要有以下幾個方面。

 

．1 城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵科學(xué)問題研究國家自然科學(xué)基金在城市與工程減災(zāi)前沿領(lǐng)域持續(xù)地資助了大量的基礎(chǔ)研究課題，“八五”期間由中國地震局工程力學(xué)研究所胡聿賢和謝禮立兩位院士主持收稿日期：200∞9—的重大項目“城市與工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究”，較為集中地體現(xiàn)了我國這一領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進(jìn)展。全國近20所高等院校和科研院所、五座示范或典型城市的100多位專家學(xué)者投入了歷時4年的研究，在以下研究方面取得了積極的成果。

 

．1．1 災(zāi)害的危險性分析與損傷評估理論研究地震、風(fēng)、洪水、海潮、洪澇、滑坡、泥石流、火、燃爆、巖溶、塌陷、地基變形等各種自然災(zāi)害或人為災(zāi)害的成災(zāi)環(huán)境，成災(zāi)模式，災(zāi)害性荷載的特點和分布規(guī)律，并建立了相應(yīng)的危險性評估理論和方法，探討了災(zāi)害形成機制和傳播規(guī)律，以及它們對工程結(jié)構(gòu)和社會經(jīng)濟(jì)的影響，具體內(nèi)容為：(1)建立了確定城市極值風(fēng)速的兩種危險性評估方法一組合概率法和風(fēng)場函數(shù)法。(2)提出了基于地理信息系統(tǒng)(GIS)和人工智能的地震危險性分析理論，建造了地震構(gòu)造信息系統(tǒng)(SⅡS)，從而使現(xiàn)有的地震危險性分析方法和地震區(qū)劃分法無論從精度上還是效率上都有了新的突破。

 

通過實踐和理論分析，對建筑物的火災(zāi)和煙氣形成機理以及燃?xì)獗ㄒ?guī)律進(jìn)行了研究，編制了建筑物煙氣控制系統(tǒng)的計算機程序和燃爆災(zāi)害預(yù)測模型。

 

．1．2城市與工程的災(zāi)害特征及抗災(zāi)分析理論研究城市與工程體系的災(zāi)害特征和抗災(zāi)分析理論，具體有：(1)研究了地下管網(wǎng)等生命線系統(tǒng)在地震作用下的反應(yīng)分析方法，提出了考慮地震動場空間相關(guān)特性和局部場地條件影響的生命線系統(tǒng)地震危險性分析方法以及管網(wǎng)破損狀態(tài)的概率分析理論，對地上生命線系統(tǒng)進(jìn)行了供水系統(tǒng)的地震損失分析研究。

 

研究并提出了城市多種災(zāi)害損失的評估模型。

 

在調(diào)查分析抗震結(jié)構(gòu)造價變化的基礎(chǔ)上提出了不同重要性建筑抗震設(shè)防的最佳標(biāo)準(zhǔn)。(4)研究了城市中地震觸發(fā)滑坡、巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷以及地震火災(zāi)和滲萬方數(shù)據(jù) 水引發(fā)滑坡等災(zāi)害鏈現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)評估方法。

 

研究并提出包括斜拉橋等大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的抗震分析和隔震控制方法。

 

．1．3災(zāi)害荷載作用下工程結(jié)構(gòu)可靠度與優(yōu)化設(shè)計理論研究多種災(zāi)害作用下工程結(jié)構(gòu)的可靠度和優(yōu)化理論，包括：(1)研究了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的特點與抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防水平，進(jìn)行了抗災(zāi)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)防荷載與最優(yōu)化設(shè)防可靠度的對比分析。(2)研究并對比了高層建筑在風(fēng)和地震作用下的可靠度分析結(jié)果。

 

研究并提出了結(jié)構(gòu)災(zāi)害荷載可以近似為無限粗糙荷載的設(shè)想，并給出了相應(yīng)荷載下的結(jié)構(gòu)體系可靠度計算的近似方法。(4)根據(jù)水工結(jié)構(gòu)特點，研究了壩址空間隨機地震動場模型，地震動合成方法以及在平穩(wěn)和強度非平穩(wěn)空間隨機地震動場假定下建立了計算相應(yīng)的結(jié)構(gòu)反應(yīng)和抗震可靠度方法。(5)對鐵路工程提出了滑坡、泥石流、洪水等災(zāi)害的工程預(yù)報方法，并建立了相應(yīng)的路段可靠度分析方法。

 

．1．4典型城市與重大工程綜合防災(zāi)示范研究選擇汕頭、鎮(zhèn)江、鞍山、唐山四座具有不同特色的中等城市作為防御多種災(zāi)害的典型，選擇廣州作為大城市綜合防洪典型，選擇多種自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)的成昆線烏斯河一普雄段作為防御多種災(zāi)害的典型重大工程，綜合運用并集成了各種工程防災(zāi)的科技成果，并采用地理信息系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、危險性分析系統(tǒng)、損失評估、應(yīng)急反應(yīng)和決策系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)等各種先進(jìn)的工程防災(zāi)技術(shù)，建立了相應(yīng)的城市與重大工程的防災(zāi)減災(zāi)決策系統(tǒng)。充分發(fā)揮了高新技術(shù)在工程減災(zāi)領(lǐng)域中的優(yōu)勢，使我國大城市和重大工程防災(zāi)減災(zāi)的理論和實踐達(dá)到了一個嶄新的水平。

 

．2結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)振動控制研究由于本研究的前沿性和基礎(chǔ)性，我國結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)振動控制最近十多年的研究進(jìn)展許多是在國家自然科學(xué)基金的資助下取得的，先后有近40個面上項目和若干重點項目或重大項目的子課題與此研究密切相關(guān)，研究涉及被動控制、主動控制、混合控制和半主動控制、以及智能控制的各個方面。在其它有關(guān)部門的共同支持下，我國已形成了一支陣容強大的研究隊伍，使我國成為繼美國和Et本之后，又一個對結(jié)構(gòu)控制有著深入和廣泛研究的國家。

 

．2．1結(jié)構(gòu)被動控制結(jié)構(gòu)被動控制(包括更早開始研究的基礎(chǔ)隔震)由于不需要提供外部能源、經(jīng)濟(jì)和易于工程應(yīng)用的特點，在我國得到了廣泛的研究和一定程度的應(yīng)用。控制裝置涉及金屬阻尼器、摩擦阻尼器、粘彈性阻尼器、粘滯流體阻尼器、TMD、TLD、擺式質(zhì)量阻尼器等各種耗能減振器。目前不少學(xué)者正致力于結(jié)構(gòu)控制設(shè)計方法的研究，以期為我國減振結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范的制訂提供依據(jù)。經(jīng)過大量的理論分析和試驗研究，一些耗能減振裝置已開始應(yīng)用于實際工程，如上海建成的兩棟帶豎縫的剪力墻結(jié)構(gòu)、粘滯阻尼器應(yīng)用于北京火車站和北京飯店等建筑的抗震加固、以及摩擦耗能器應(yīng)用于沈陽市政府大樓的抗震加固等都是成功的工程實例。

 

我國基礎(chǔ)隔震的研究開展較早，已經(jīng)取得了理論研究、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用的豐碩成果。隔震技術(shù)主要采用橡膠墊、金屬涂料滑塊以及精選的細(xì)砂、石墨涂層和四氟乙烯板等。目前我國已建成的基礎(chǔ)隔震房屋有數(shù)十棟，隔震與耗能減振技術(shù)已被寫入新的《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》。

 

．2．2結(jié)構(gòu)的主動控制雖然結(jié)梅的主動控制較之被動控制效果更加明顯，但由于主動控制需要輸入較多的外部能源，再加上系統(tǒng)的可靠性問題、以及更復(fù)雜和昂貴的硬件設(shè)備等原因，在我國主動控制的研究更多地集中于主動控制算法、效果仿真分析和控制裝置的試驗研究等方面。

 

研究的控制算法主要有最優(yōu)控制算法、瞬時最優(yōu)控制算法、智能控制算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)、極點配置算法、自適應(yīng)控制算法等。對主動控制裝置研究較多的是主動控制調(diào)諧質(zhì)量控制系統(tǒng)、主動錨索控制系統(tǒng)、主動支撐系統(tǒng)等，其中哈爾濱建筑大學(xué)成功進(jìn)行的結(jié)構(gòu)主動控制試驗的整套系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)和調(diào)試均是自行完成的。

 

中國國家自然科學(xué)基金委員會和美國國家科學(xué)基金會共同資助中美合作項目“南京電視塔風(fēng)振控制”的研究，是由中方東南大學(xué)等單位和美方數(shù)所高校單位合作進(jìn)行的。他們采用AMD系統(tǒng)對南京電視塔的風(fēng)振實施主動控制。它的完成不僅使南京電視塔成為國內(nèi)第一個實施主動控制的建筑，在國內(nèi)乃至國際學(xué)術(shù)界具有重要影響，同時也將為結(jié)構(gòu)控制的研究提供合適的試驗場所，目前南京電視塔風(fēng)振控制工程正處于緊張的現(xiàn)場調(diào)試階段。

 

我國在混合控制方面進(jìn)行了有特色的研究，提出的混合控制系統(tǒng)有AMD和rILD組合的混合控制系統(tǒng)、AND和HDS組成的混合控制系統(tǒng)等，并對混合控制系統(tǒng)的性能及對結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)抗震進(jìn)行了大量的試驗研究。

 

由于半主動控制所具有的經(jīng)濟(jì)、有效、可靠等特點，其研究受到國內(nèi)學(xué)者的極大關(guān)注。已從事的工作包括半主動控制的變剛度、變阻尼的系統(tǒng)裝置、理論分析和試驗研究等。

 

．2．3結(jié)構(gòu)振動的智能控制結(jié)構(gòu)振動的智能控制是國際振動控制研究的前沿領(lǐng)域。由智能材料制成的智能可調(diào)阻尼器和智能材料驅(qū)動器構(gòu)造簡單、調(diào)節(jié)驅(qū)動容易、能耗小、反應(yīng)迅速、幾乎無時滯，在結(jié)構(gòu)主動控制、半主動控制、被動控制中有廣闊的應(yīng)用前景。適合于土木工程振動控制的智能材料有電流變液、磁液變液、壓電材料、磁致伸縮材料、形狀記憶合金等。

 

我國結(jié)構(gòu)振動智能控制的研究也已起步，落后于世界先進(jìn)水平研究的時間并不長。目前在此方面做的工作有：研制出了出力30kN的磁流變阻尼器，提出了壓電陶瓷智能摩擦阻尼器支撐及其對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的半主動控制方法，分析了壓電陶瓷智能力矩控制器對框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的主動控制效果；制作出了兩相電(磁)流變阻尼器，并研究了對高聳塔架結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)的半主動控制的方法；制作了形狀記憶合金耗能阻尼器，進(jìn)行了對結(jié)構(gòu)振動反應(yīng)控制的試驗，等等。

 

．3大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的抗震抗風(fēng)及設(shè)計理論研究隨著我國超高層建筑、超大跨度橋梁和大跨空間結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大量興建，結(jié)構(gòu)設(shè)計呈現(xiàn)出更高、更長、更柔的發(fā)展趨勢，許多情況下風(fēng)荷載和地震作用已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。因此，大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗震抗風(fēng)相關(guān)的科學(xué)問題及新的設(shè)計理論的研究得到我國廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。“九五”期間由國家自然科學(xué)基金委員會與國家建設(shè)部、國家地震局和中國海洋石油渤海公司聯(lián)合資助了國家自然科學(xué)基金重大項目“大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵科學(xué)問題及設(shè)計理論研究”，由同濟(jì)大學(xué)項海帆院士和哈爾濱建筑大學(xué)王光遠(yuǎn)院士共同主持，研究內(nèi)容包括：

 

．3。1設(shè)計地震動及災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機理地震波的多維多點輸入，近場強震和地震波的長周期分量對結(jié)構(gòu)的作用，城市邊界層中風(fēng)特性的觀測分析和數(shù)值模擬，建筑風(fēng)洞模擬實驗的基本問題和關(guān)鍵模擬技術(shù)，土木工程結(jié)構(gòu)的數(shù)值風(fēng)洞。

 

。3．2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震與抗風(fēng)超高層建筑結(jié)構(gòu)體系及相關(guān)力學(xué)問題，抗震設(shè)計理論，復(fù)雜單體及群體建筑的風(fēng)振理論，超高層建筑基于位移的抗震設(shè)計。

 

．3．3特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風(fēng)抗震特大跨度橋梁體系、特殊結(jié)構(gòu)形式及空間非線性力學(xué)問題，氣動參數(shù)識別、風(fēng)振及控制理論，考慮樁一土相互作用的高橋墩和塔墩抗震分析理論。

 

．3．4大跨空間結(jié)構(gòu)新體系及關(guān)鍵理論新型預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)構(gòu)體系及其形態(tài)分析理論，大型柔性屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)振反應(yīng)及抗風(fēng)設(shè)計，大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能和穩(wěn)定性能。

 

．3．5大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)代設(shè)計理論基于可靠度的多目標(biāo)復(fù)雜結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)選型及工程結(jié)構(gòu)形態(tài)全面優(yōu)化的實用方法，結(jié)構(gòu)振動控制的設(shè)計理論與方法，基于性態(tài)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計理論另外，項目還包括了復(fù)雜環(huán)境下海洋平臺結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容的研究，有海洋環(huán)境隨機載荷及其組合，海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠度與壽命評估，結(jié)構(gòu)冰致振動機理及控制，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。

 

土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢為了推動學(xué)科交叉和遴選國家自然科學(xué)基金“十五”優(yōu)先資助領(lǐng)域，國家自然科學(xué)基金委員會于年底召開了“重大工程災(zāi)害與防治”為主題的前沿科學(xué)研討會。來自土木、水利、礦業(yè)、材料、力學(xué)、地球科學(xué)、信息、管理等學(xué)科的60多位專家學(xué)者，從科學(xué)發(fā)展和國家需求與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，對“重大工程災(zāi)害與防治”這一主題的如下關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行了研討和論證，并建議在“十五”期間給予優(yōu)先資助。這些科學(xué)問題基本體現(xiàn)了土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)基礎(chǔ)研究的發(fā)展前沿，也是有關(guān)專家學(xué)者結(jié)合中國國情對這一領(lǐng)域科學(xué)研究發(fā)展趨勢的展望。

 

．1 大型結(jié)構(gòu)和生命線工程災(zāi)害響應(yīng)與控制針對災(zāi)害作用的空間分布性和動力作用特性，研究大型結(jié)構(gòu)和生命線工程及其周邊介質(zhì)相互作用的非線性時空災(zāi)害響應(yīng)，研究其性態(tài)設(shè)計、控制和優(yōu)化的理論和方法。

 

．1．1災(zāi)害場及其動力作用研究地震和風(fēng)災(zāi)等危險性分析、空間分布場、衰減規(guī)律及對結(jié)構(gòu)和工程系統(tǒng)的動力作用，為復(fù)雜的災(zāi)害響應(yīng)分析提供合理的災(zāi)害作用模型。

 

．1．2大型結(jié)構(gòu)非線性災(zāi)害響應(yīng)進(jìn)行建筑、橋梁、水工、海工等大型結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件和體系的災(zāi)害模擬試驗，揭示其極端條件下的動力失效、破壞和倒塌機理；研究大型結(jié)構(gòu)及與周邊介質(zhì)相互作用的材料、幾何及其耦合非線性災(zāi)害響應(yīng)分析和計算理論；研究新型高性能的抗災(zāi)結(jié)構(gòu)體系。

 

．1．3結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計與控制研究結(jié)構(gòu)多級災(zāi)害設(shè)防水準(zhǔn)、性態(tài)水準(zhǔn)和性態(tài)目標(biāo)，建立結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)的關(guān)系、以及結(jié)構(gòu)災(zāi)害性態(tài)設(shè)計和控制設(shè)計的理論和方法；研究新型減振控制裝置以及高性能、大出力、低能耗的智能驅(qū)動減振裝萬方數(shù)據(jù) 置；研究大型結(jié)構(gòu)災(zāi)害響應(yīng)控制的有效措施和技術(shù)、以及智能控制集成系統(tǒng)。

 

．1．4生命線工程空間災(zāi)害響應(yīng)與性態(tài)優(yōu)化生命線工程是維系城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)功能的基礎(chǔ)工程設(shè)施系統(tǒng)(如城市供水、供氣系統(tǒng)、道路交通系統(tǒng)、區(qū)域電力系統(tǒng)等)，其災(zāi)害破壞可導(dǎo)致城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)與社會功能的癱瘓。此領(lǐng)域重點研究城市生命線工程系統(tǒng)的空間地震響應(yīng)分析；大規(guī)模工程網(wǎng)絡(luò)抗震可靠性的高效分析方法；區(qū)域電力工程系統(tǒng)的風(fēng)災(zāi)易損性分析；城市生命線工程和大型工程網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害性態(tài)優(yōu)化與設(shè)計。

 

．2巖土工程災(zāi)害與環(huán)境損傷防治針對巖土體介質(zhì)的多相、非均質(zhì)、各向異性的復(fù)雜環(huán)境特點以及大規(guī)模地下開挖工程和今后大規(guī)模地下空間利用的誘變?yōu)暮铜h(huán)境損傷，重點研究工程與災(zāi)害的相互作用、災(zāi)變行為以及防災(zāi)減災(zāi)方法和新技術(shù)。

 

．2．1 囫-氣一液多相介質(zhì)耦合作用與災(zāi)變動力學(xué)研究天然巖(土)體孔隙裂隙介質(zhì)中液氣多相流的耦合作用下，穩(wěn)定與非穩(wěn)定變形、破壞與狀態(tài)變化及轉(zhuǎn)化機理、條件與規(guī)律；固一液一氣耦合作用及致災(zāi)的突變動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，為工程災(zāi)害的控制提供有效路徑與方法。

 

．2．2高應(yīng)力深部地下工程的誘變?yōu)暮εc防治高應(yīng)力大采深條件下開挖巖體動力學(xué)特征及與圍巖變形破壞、頂板災(zāi)害、瓦斯突出、巖爆的關(guān)系；采動巖體結(jié)構(gòu)與地下承壓水運移關(guān)系及深部開采的突水機理。

 

．2．3大型地下工程的環(huán)境損傷與控制重點研究大型地下開挖工程和城市地下空間利用所引起的地表沉陷和控制，地下含水層和地表水的破壞機理及保護(hù)措施。

 

．2．4重大工程的邊坡災(zāi)害防治與預(yù)警結(jié)合重大工程研究水位大幅度變化條件下的邊坡穩(wěn)定性、災(zāi)變機理、風(fēng)險評估與防治決策支持體系，基于3S技術(shù)的邊坡災(zāi)害預(yù)報系統(tǒng)及綜合防治技術(shù)。

 

．2．5重大工程地基失效與防治針對巖、土等天然材料的特點，研究巖體和原位土的靜、動力學(xué)性能；土體的液化和液化后大變形；建立巖體構(gòu)造面的連續(xù)～非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值模擬模型，研究地基在地震等災(zāi)害作用下的失穩(wěn)、殘余變形及其與結(jié)構(gòu)的相互作用，以及各種地基加固措施的機理與加固效果的定量評價。

 

．3重大工程災(zāi)變行為與健康診斷針對復(fù)雜災(zāi)變因素的耦合作用，研究重大工程的損傷積累和災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其檢測、監(jiān)測與防治的先講技術(shù)。

 

．3．1 重大工程損傷積累與災(zāi)變行為考慮疲勞效應(yīng)、環(huán)境腐蝕和材料老化等災(zāi)變因素的耦合作用。研究重大工程損傷積累與災(zāi)變行為的演化規(guī)律及其與抗災(zāi)能力衰減的關(guān)系，受損結(jié)構(gòu)隨機建模與分析及災(zāi)變預(yù)測。

 

．3．2重大工程檢測與健康診斷研究重大工程檢測與探測的先進(jìn)技術(shù)及損傷評定與健康診斷方法；大型結(jié)構(gòu)動力模態(tài)指紋分析；復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力復(fù)合反演理論；非線性損傷變量及其識別；損傷尺度譜與損傷定位；受損結(jié)構(gòu)的健康診斷與性態(tài)分析。

 

。3．3重大工程的智能監(jiān)測研究大型結(jié)構(gòu)、生命線工程與巖土災(zāi)變體系的智能傳感元件優(yōu)化設(shè)置及粘貼與埋設(shè)技術(shù)，信號轉(zhuǎn)換接口、海量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)和智能處理方法，研究在線損傷識另叭模型修正、健康診斷、安全評定與預(yù)警系統(tǒng)。

 

．3．4重大工程的安全評定與災(zāi)變防治研究重大工程安全評定的災(zāi)害風(fēng)險分析、確定性的體系安全評定方法和體系可靠度評定方法及其目標(biāo)水平，研究重大工程災(zāi)變控制的方法與技術(shù)以及抗災(zāi)加固的先進(jìn)材料、裝置與技術(shù)。

 

．4數(shù)字減災(zāi)工程與系統(tǒng)針對城市和重大工程災(zāi)害的復(fù)雜性和大規(guī)模分布性，利用現(xiàn)代的數(shù)字模擬和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，研究再現(xiàn)災(zāi)害過程、破壞特征、災(zāi)害分布和虛擬減災(zāi)策略與減災(zāi)效果的數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)。

 

．4．1 災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)科學(xué)劃分災(zāi)害種類和級別，系統(tǒng)收集和整理重大災(zāi)害成因、傳播和破壞特征的歷史資料，開發(fā)多媒體的災(zāi)害空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

 

。4．2數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)集成技術(shù)研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)災(zāi)害破壞和城市災(zāi)害數(shù)字建模、數(shù)字災(zāi)害試驗過程模擬、仿真和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的集成技術(shù)，為數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

 

．4．3重大工程的數(shù)字災(zāi)害仿真系統(tǒng)基于重大工程災(zāi)害分析的精細(xì)模型和方法，研究模擬災(zāi)害工程、再現(xiàn)災(zāi)害破壞的數(shù)字試驗裝備，重點研究數(shù)字風(fēng)災(zāi)試驗和數(shù)字地震災(zāi)害試驗的裝備，研究數(shù)字災(zāi)害試驗再現(xiàn)災(zāi)害過程和分布的方法、技術(shù)和示范系統(tǒng)。

 

．4．4城市數(shù)字減災(zāi)系統(tǒng)基于城市災(zāi)害評價的宏觀模型，研究城市數(shù)字災(zāi)害過程、災(zāi)害分布、減災(zāi)效果的模擬試驗裝備，針對典型城市的歷史災(zāi)害，建立城市數(shù)字減災(zāi)示范系統(tǒng)。

 

結(jié)語當(dāng)今世界已進(jìn)入一個科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期，不同學(xué)科的相互交叉、不同領(lǐng)域的相互滲透是現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)研究的顯著特征之一。土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)是一個跨學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域，不僅涉及土木與防災(zāi)等工程學(xué)科以及材料、信息、地學(xué)等自然科學(xué)的眾多學(xué)科，還涉及社會科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的多個方面。特別是高新技術(shù)的飛速發(fā)展，為土木基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)提供了新的方法和手段，同時也不斷開拓出新的研究方向和新的課題。

 

我國在減災(zāi)研究方面有長期的工作積累和一支頗有實力的研究隊伍。今后的研究應(yīng)注重相關(guān)學(xué)科的交叉與融合，加強減災(zāi)基礎(chǔ)研究與重大工程的結(jié)合，促進(jìn)國際間的交流與合作。在國家自然科學(xué)基金委員會和國家有關(guān)部門的共同支持下，使土木工程減災(zāi)基礎(chǔ)研究走在世界前列，在國家建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更加積極的作用。

篇9

成功了!肖家橋，這座險情僅次于唐家山的地震堰塞湖成功泄流除險。雖然壩上沒有手機信號，安縣水務(wù)局總工程師胡良喜還是按捺不住喜悅與激動，第一時間寫好了短信。6月7日清晨他們一下山，遠(yuǎn)在北京的清華水利系教授王光謙、張紅武就收到了喜訊。

6月7日當(dāng)天，清華水利系李丹勛副教授帶領(lǐng)李鐵鍵、劉帆、王皓等3名學(xué)生趕到肖家橋，考察泄流后的堰塞體形態(tài)。此前，他們和其他師生剛剛在王光謙教授的指導(dǎo)下，完成了肖家橋搶險的全面技術(shù)支持工作，同時計算完成了唐家山堰塞湖的19期來水預(yù)報。還來不及與胡良喜分享勝利的喜悅，他們就迅速投入到現(xiàn)場測量和泄流后的安全評估工作中。此外，由于險情更大的唐家山堰塞湖已經(jīng)開始溢流，他們此行還有另一個重要任務(wù)，就是根據(jù)肖家橋泄流的情況完善相關(guān)模型，為唐家山堰塞湖搶險提供計算支持。

未雨綢繆　數(shù)字流域模型蓄勢待發(fā)

戰(zhàn)斗在大半個月前就已打響。5月19日，科技部基礎(chǔ)研究司緊急組織召開汶川特大地震發(fā)生機理香山科學(xué)會議。作為會議3位主席之一，清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室(以下簡稱“重點實驗室”)主任王光謙教授就病險水庫和堰塞湖等水利工程問題做了介紹。此時，他已經(jīng)意識到地震形成的30多處堰塞湖可能成為重要的次生災(zāi)害。

進(jìn)入5月下旬，隨著降雨增多，堰塞湖水位迅速上漲。不斷加重的險情牽動著千里之外清華水利系師生的心，他們很清楚，科學(xué)決策和方案制定需要計算支持，而這正是他們可以發(fā)揮專業(yè)特長的用武之地。5月23日晚，重點實驗室?guī)熒o急組建了計算組，王皓、高潔、林森斌等學(xué)生開始提取整個堰塞湖區(qū)域的河網(wǎng)和河道斷面，準(zhǔn)備利用7年前開始自主開發(fā)的數(shù)字流域模型進(jìn)行相關(guān)計算。

5月24日，清華大學(xué)水利系承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金委緊急啟動的唐家山應(yīng)急項目。在中科院遙感所、國家測繪局和水利部水文局等單位的密切配合下，師生們?nèi)〉昧吮匾臄?shù)據(jù)資料，開始著手進(jìn)行整個區(qū)域內(nèi)的模型計算，重點是堰塞湖來水預(yù)報、一旦潰決后下游風(fēng)險預(yù)報和導(dǎo)流槽泄流時的水流沖刷過程預(yù)報。事實證明，這是三項至關(guān)重要的計算預(yù)報。

肖家橋搶險：提供全面技術(shù)支持

5月26日，應(yīng)水利部邀請，清華大學(xué)王光謙、張紅武、楊強、于玉貞4位老師趕赴四川災(zāi)區(qū)。經(jīng)協(xié)調(diào)，由他們配合四川省水利水電勘測設(shè)計研究院，對肖家橋堰塞湖搶險工程進(jìn)行全面技術(shù)支持。28日在安縣水務(wù)局抗震救災(zāi)指揮部迎接他們的胡良喜總工急切地說，已經(jīng)接到命令，次日早8點前必須拿出整個下游的潰壩撤離方案。王光謙一行馬上通知校內(nèi)計算組準(zhǔn)備方案，同時動身到現(xiàn)場考察比對。

盡管已經(jīng)做好了心理準(zhǔn)備，但當(dāng)老師們徒步來到這個位于安縣茶坪鄉(xiāng)的高危堰塞湖現(xiàn)場時，眼前的景象還是令他們震驚了：河道右岸大山整體移位，大部分山體滑坡到茶坪河內(nèi)，在河床上形成一道長272米、寬198米、高67.3米的天然堤壩，200多萬立方米的堆積體阻塞了整個河道。沒有想象中的巨石，地震瞬間巨大的自然力把石頭震碎成小而均勻的石塊。值得慶幸的是，堰塞湖壩體下游有個90度的彎道。一旦潰壩，水流會被迎面的山體擋住，這就大大降低了潰壩造成的危險。

下午2點返回安縣水務(wù)局抗震救災(zāi)指揮部后，4位老師與當(dāng)?shù)氐乃こ處焸円黄鹬贫☉?yīng)急方案。根據(jù)現(xiàn)場考察情況，張紅武等老師提出了從穩(wěn)定山體處開槽泄洪的導(dǎo)流施工方案。王光謙立即發(fā)短信給后方計算組，要求除原有1／3潰、1／2潰和全潰的3種方案外，再增加1／5潰和1／10潰兩個風(fēng)險相對較小的方案。在對風(fēng)險進(jìn)行全面評估的基礎(chǔ)上，提出堰塞湖應(yīng)急除險的“快、報、低、保”的四字方針。“快”即快監(jiān)測、快出方案、快采取措施、快施工；“報”即科學(xué)預(yù)警、預(yù)報；“低”即盡量降低泄流槽槽底高程；“保”即保安全、保交通、保社會穩(wěn)定。

根據(jù)初步計算結(jié)果和下游風(fēng)險分析，幾位老師一致認(rèn)為，可以提前預(yù)警，但原擬撤退的數(shù)萬人不必提前撤。后來在肖家橋堰塞湖的泄流過程中，安縣做到了不撤一人。

經(jīng)過緊張計算和反復(fù)修正，5月28日晚10點，5個應(yīng)急方案全部傳到安縣。次日，安縣政府根據(jù)清華師生提供的方案下發(fā)了紅頭文件。

6月2日，應(yīng)水利部和四川省水利廳邀請，清華大學(xué)抗震救災(zāi)專家組兩位年逾古稀的院士――水工抗震專家張楚漢、工程地質(zhì)專家王思敬行也趕到了四川。在王光謙和土水學(xué)院副院長李慶斌的陪同下，兩位院士對肖家橋堰塞湖現(xiàn)場進(jìn)行了考察。此時，施工人員已經(jīng)挖出一條長350米、寬40米、深25米的導(dǎo)流明槽，降低壩高18米。看到施工結(jié)果完全符合預(yù)想方案，老師們更放心了。

6月6日，肖家橋堰塞湖在進(jìn)行試驗性導(dǎo)流時提前順利泄洪。胡良喜告訴參與計算的師生，后方計算結(jié)果與當(dāng)?shù)氐臍v史洪水資料幾乎吻合。

助陣唐家山：院士咨詢，實時預(yù)報

6月3日下午，兩位院士一行又來到位于綿陽的唐家山堰塞湖應(yīng)急處置指揮部，與水利部部長陳雷、副部長矯勇、水利部總工程師劉寧，長江水利委員會主任、副總指揮蔡其華，工程設(shè)計大師徐麟祥等指揮部全體負(fù)責(zé)人進(jìn)行了兩個多小時的認(rèn)真討論。

聽取情況介紹后，兩位院士強調(diào)，要堅持以人為本，科學(xué)搶險。就具體工程而言，科學(xué)搶險應(yīng)充分把握上游水文情況、堰體組成、一旦泄洪潰壩后下游水位流量等情況以及通訊、預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)這四個最重要的環(huán)節(jié)。

根據(jù)相關(guān)資料和計算，兩位院士對泄流過程和結(jié)果也進(jìn)行了分析預(yù)測，回京后又撰寫了詳細(xì)的書面意見。張楚漢院士明確提出：人命關(guān)天，撤離方案應(yīng)當(dāng)做最壞打算；但在全部潰決、1／2潰決和1／3潰決三種方案中，最有可能的還是1／3潰決方案，要爭取實現(xiàn)最好的結(jié)果。

陳雷部長等認(rèn)真聽取了專家們的咨詢意見，代表水利部對清華大學(xué)和兩位院士給予工程的高度關(guān)注和高水平的咨詢意見表示感謝。事實上，正是按兩位院士的意見，米26直升機在6月8日吊運了8臺鉆機鉆探唐家山堰塞湖壩體，以查明壩體構(gòu)造，制訂合理方案。

正當(dāng)兩位院士一行與水利部負(fù)責(zé)人緊急會商之時，應(yīng)水利部前方領(lǐng)導(dǎo)小組水文專業(yè)組的要求，清華水利系師生將最新一期的唐家山上游來水預(yù)報發(fā)到了綿陽指揮部。這是專門針對震區(qū)情況改進(jìn)了數(shù)字流域模型的計算精度后，發(fā)出的第一份來水預(yù)報。來水預(yù)報根據(jù)天氣預(yù)報計算降雨后的入庫流量和達(dá)到740米高程的具體時間，以供前方會商時參考。通俗地說，它主要用來解答當(dāng)時普通民眾最迫切關(guān)心的問題：唐家山究竟什么時候會過流?從5月31日～6月6日，清華

水利系師生共完成了19期來水預(yù)報，預(yù)測過流時間為6月6日～7日。果然，6月7日清晨7點08分，蓄積已久的唐家山堰塞湖水開始通過泄流槽下泄溢流。

溢流之后，師生們立即轉(zhuǎn)入最大潰口流量的預(yù)報計算，隨著時間變化和開挖渠道的發(fā)展?fàn)顩r，實時預(yù)報泄流的最大流量。這一數(shù)字將直接影響到潰壩方案的選擇：唐家山下游綿陽堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)是1.3萬立方米／秒，如果最大流量小于這一數(shù)值，綿陽城基本就是安全的。

計算最大流量的“主力任務(wù)”，交給了當(dāng)時已隨李丹勛老師奔赴綿陽的2004級本科生劉帆。今年下半年才能開始讀研的劉帆之所以能承擔(dān)這一重要任務(wù)，還有一段故事：計算任務(wù)布置完后，博士生王皓、高潔帶著劉帆找到了王光謙，原來這位來自四川德陽、奶奶就是綿陽人的小伙子，已經(jīng)根據(jù)電視上報道的數(shù)據(jù)，自己開始進(jìn)行唐家山堰塞湖的有關(guān)計算了。王光謙為學(xué)生的主動精神所感動，劉帆就這樣加入了計算組。在潰壩洪水和潰口發(fā)展模型的改進(jìn)過程中，他基本上隔一天才睡一次覺，發(fā)揮了重要作用。

決戰(zhàn)唐家山：驚心動魄的一天

唐家山堰塞湖溢流的頭兩天，由于水頭還不高、水流沖刷能力較弱，流量并不太大。6月10日清晨6點多，剛睡了一兩個小時的劉帆收到女友的短信，告知唐家山流量開始增大。劉帆一個激靈跳下床，沖出門去叫醒了隔壁的師兄，馬上開始進(jìn)行實時預(yù)報工作。由于技術(shù)系統(tǒng)自動報訊的數(shù)據(jù)每半小時才更新一次，對做預(yù)報來說太慢了，他們就打開電視，根據(jù)綿陽電視臺實時的洪水警戒數(shù)據(jù)做計算。

10日早上8點多，唐家山堰塞湖水位已經(jīng)超過740米高程2.8米，險情升級。隨著水流不斷加速，實測和預(yù)報的水情數(shù)據(jù)也源源不斷地發(fā)回北京：

“王老師，現(xiàn)在唐家山泄流量約1000立方米／秒，水位742.8米。”

“9點流量1200立方米／秒，水位742.18米。”

“9點半流量1700立方米／秒，水位742.17米。”

“10點流量2190立方米／秒，水位740.51米。”

“10點20，北川站流量4400立方米／秒……北川流量修正到5220立方米／秒。”

預(yù)報流量漲得太快，學(xué)生們心里開始打鼓了：照這樣的勢頭發(fā)展下去豈不很恐怖?他們愈加謹(jǐn)慎，邊預(yù)報邊校正，放慢了報告速度。2000、3000、4000、5000立方米／秒……在幾個重要節(jié)點上，預(yù)報都與實際數(shù)字基本吻合，這才讓他們堅定了信心。

緊張的何止是學(xué)生。在這個唐家山除險的決定性日子里，前方水情的每一次變化都牽動著千萬人的心弦。張楚漢院士已經(jīng)記不清，這天他與身在一線的72歲清華校友、原水利部長江水利委員會設(shè)計院總工程師徐麟祥通了多少次電話。上午10點，張楚漢向王光謙轉(zhuǎn)達(dá)了前方的緊急請求，希望能盡快將計算數(shù)據(jù)發(fā)過去。問題很明確：最大流量會達(dá)到多少?會不會超過1.3萬立方米／秒?

11點10分，王光謙將學(xué)生的預(yù)報數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到正在會商的前方：“我們估計，按現(xiàn)在的漲勢，11點半泄流量可能漲到9000立方米／秒。”9000立方米／秒，這是水利系師生最終預(yù)報的最大流量，小于綿陽的堤防標(biāo)準(zhǔn)，綿陽應(yīng)無恙。

實際泄流過程中，唐家山堰塞湖流量在11點半達(dá)到7200立方米／秒的最大值，隨后逐漸穩(wěn)定回落。

下午1點，徐麟祥向母校師生發(fā)回了前方的最新水情：“13時水位回落到730.48米，流量5310立方米／秒。口門寬132米，水深8.5米。”

“行了!”張楚漢終于放下了一直懸著的心。

一個“見識”過7000多立方米／秒流量的溢洪道，在四五千的流量面前當(dāng)然不易再潰決，張院士判斷泄流即將成功。一直緊張工作著的水利系師生們也知道，最大的險情基本上度過了。

這一天，唐家山堰塞湖除險工作取得決定性勝利，而且實際分流效果是原來的設(shè)計方案和專家分析的各種可能性里最理想的一種。

為清華人感動：不畏艱險的教授隊伍

在這場爭分奪秒、跨越京蜀的堰塞湖搶險戰(zhàn)中，清華大學(xué)水利系參與師生之眾、工作成績之著、感人故事之多，其實遠(yuǎn)不止本文提到的這些。張建民、金峰、王恩志老師作為水利部抗震救災(zāi)專家組成員，除赴現(xiàn)場考察和評估病險水庫外，還就堰塞湖的總體搶險方案提出過重要建議；鐘德鈺等老師參與了后方計算；王興奎、江春波老師除赴現(xiàn)場考察和評估病險水庫外，還安排并指導(dǎo)學(xué)生參與了計算預(yù)報；博士生李鐵鍵、張成6月6日論文答辯，只在5日晚稍做準(zhǔn)備，其余時間都在緊張計算。負(fù)責(zé)統(tǒng)籌學(xué)生計算的李鐵鍵在答辯完成的當(dāng)天下午就奔赴綿陽……

在肖家橋堰塞湖現(xiàn)場，老師們不顧不斷掉落的山石，走在隊伍最前列。兩位院士在壩頂遭遇4.3級余震時，依然堅持察看水情。負(fù)責(zé)搶通道路的湖北省交通廳副廳長張學(xué)鋒感動地說，從沒見過這樣勇往直前的教授隊伍。張楚漢院士卻說，對清華人來說，這是正常的。