【摘要】：近年來(lái)地震等自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和產(chǎn)生的影響一直在不斷增加，，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。城市一直是人類財(cái)富和文明的集聚地，如果遭受地震等巨災(zāi)打擊，十幾年甚至上百年的勞動(dòng)成果很有可能在瞬間毀于一旦。生命線工程對(duì)于維系和推動(dòng)城市的發(fā)展發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如果受災(zāi)害打擊而導(dǎo)致其服務(wù)功能中斷，則產(chǎn)生的負(fù)面影響不僅會(huì)阻礙城市供水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還將使與之密切關(guān)聯(lián)的支撐城市正常發(fā)展的其它系統(tǒng)的運(yùn)行受阻，從而嚴(yán)重影響城市的整體發(fā)展。城市供水系統(tǒng)被稱為是生命線中的生命線，震后供水能力直接反映了城市應(yīng)對(duì)災(zāi)害的整體水平。為此，研究地震給城市供水系統(tǒng)造成的影響具有重要意義。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外研究成果梳理和總結(jié)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用災(zāi)害管理學(xué)、災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)和土木工程學(xué)等學(xué)科的理論，利用仿真模擬和模型改進(jìn)等研究方法，對(duì)地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、災(zāi)害間接經(jīng)濟(jì)損失以及災(zāi)害恢復(fù)力等相關(guān)問(wèn)題做了研究，主要內(nèi)容包括： 首先，詳細(xì)分析了與本研究密切相關(guān)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、災(zāi)害恢復(fù)力和災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失等理論知識(shí)，并從供水系統(tǒng)地震風(fēng)險(xiǎn)、供水中斷引發(fā)的企業(yè)間接經(jīng)濟(jì)損失以及供水系統(tǒng)震后恢復(fù)力等幾方面進(jìn)行了重點(diǎn)分析，確定了本文的研究范疇。 其次，基于災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的概念和系統(tǒng)組成，評(píng)估了城市供水系統(tǒng)的地震物理風(fēng)險(xiǎn)。研究城市供水地震物理風(fēng)險(xiǎn)是研究其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等影響的前提，本研究將災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的一般評(píng)價(jià)方式轉(zhuǎn)化為供水系統(tǒng)地震災(zāi)害物理風(fēng)險(xiǎn)的具體評(píng)價(jià)方式，評(píng)估了供水系統(tǒng)整體的震后輸水能力并分析了影響震后供水的重要因素；此外，描述了各用水節(jié)點(diǎn)地震可靠度的空間分布，總結(jié)了各用水節(jié)點(diǎn)地震可靠度差異的原因；確認(rèn)了系統(tǒng)中的單個(gè)關(guān)鍵供水管道和管道的最大升級(jí)優(yōu)化組合，并通過(guò)研究供水系統(tǒng)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系分析了重要輸水管道的特征，為政策制定者升級(jí)供水系統(tǒng)提供參考。 然后，基于局部均衡分析，評(píng)估了由供水中斷引發(fā)的企業(yè)間接經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)小的地震災(zāi)害事件，運(yùn)用局部均衡模型可以快速和準(zhǔn)確的評(píng)估災(zāi)害間接經(jīng)濟(jì)損失，但是以往基于局部均衡分析所構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型存在企業(yè)生產(chǎn)行為不符合利潤(rùn)最大化等不合理假設(shè)，本研究構(gòu)建了改進(jìn)的由供水中斷引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估模型，改進(jìn)之后的模型更符合災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，并運(yùn)用此模型評(píng)估了KGWL供水系統(tǒng)遭受地震打擊后所造成的企業(yè)間接經(jīng)濟(jì)損失，不僅為震后快速評(píng)估經(jīng)濟(jì)損失提供了依據(jù)，而且總結(jié)了影響經(jīng)濟(jì)損失的重要因素。再次，基于蒙特卡羅仿真，研究了城市供水系統(tǒng)的震后恢復(fù)能力。通過(guò)分 析檢修工人的類型、數(shù)量和執(zhí)行任務(wù)的優(yōu)先順序，運(yùn)用地震作用下流體的圖解迭代響應(yīng)分析方法建立了供水系統(tǒng)的震后恢復(fù)模型，模型可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)震后供水率恢復(fù)到正常水平的時(shí)間、各用水節(jié)點(diǎn)震后恢復(fù)的空間分布、檢修工人的調(diào)配策略以及維修物資的使用策略等。通過(guò)對(duì)供水系統(tǒng)震后的實(shí)例仿真，結(jié)果表明該模型可作為決策支持工具為政府部門在震前或者震后評(píng)估城市供水系統(tǒng)的震后恢復(fù)能力。最后，提出了增強(qiáng)城市供水系統(tǒng)地震應(yīng)對(duì)能力的對(duì)策和建議�；趯�(duì)城市 供水系統(tǒng)地震物理風(fēng)險(xiǎn)水平、供水中斷引發(fā)的企業(yè)間接經(jīng)濟(jì)損失以及供水系統(tǒng)的震后恢復(fù)能力等問(wèn)題的分析，辨析供水管道的最大升級(jí)優(yōu)化組合并根據(jù)城市的地震分布規(guī)律選擇合適的升級(jí)材質(zhì)，可以減少地震給供水系統(tǒng)造成的物理風(fēng)險(xiǎn)；根據(jù)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)力系數(shù)，合理布局企業(yè)在供水系統(tǒng)中所處的位置可以減少供水中斷造成的企業(yè)間接經(jīng)濟(jì)損失；有效的調(diào)動(dòng)人力資源和儲(chǔ)備維修物資有助于提高供水系統(tǒng)的地震恢復(fù)力；此外，構(gòu)建城市供水系統(tǒng)地震風(fēng)險(xiǎn)及恢復(fù)力一般評(píng)價(jià)模型可以全面分析供水中斷引發(fā)的物理?yè)p毀、經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)影響及環(huán)境破壞等問(wèn)題，為供水系統(tǒng)應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害提供意見參考。
【圖文】：

圖 3-15 最大升級(jí)優(yōu)化組合及管道升級(jí)優(yōu)化指數(shù)Fig.3-15 Relationship between maximum benefit portfolio and U

圖 3-15 最大升級(jí)優(yōu)化組合及管道升級(jí)優(yōu)化指數(shù)3-15 Relationship between maximum benefit portfolio and
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P315.9;TU991

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2574402