地震災害風險分析范文

導語：如何才能寫好一篇地震災害風險分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

圍繞國防工程地震災害風險度量決策屬性構成的國防工程地震災害風險有機整體D，具有特定的功能和結構。因此，在充分論證國防工程地震災害風險元素基礎上，必須透徹分析系統結構，理清國防工程地震災害風險元素相互關系，形成國防工程地震災害風險研究的有序化對象，避免國防工程地震災害風險分析的片面和結構的混亂。解釋結構模型[11]，1973年由美國WarfieldJN教授開發，以圖論中的關聯矩陣原理來分析復雜系統的整體結構，將系統的結構分析轉化為同構有向圖的拓撲解析，繼而轉化為代數分析，通過關聯矩陣的運算來探究系統的結構特征，確定系統中的品質元素。解釋結構模型對于分析國防工程地震災害風險體系結構非常合適，其工作程序如圖1所示。以國防工程地震災害風險因素集合D為基礎，解釋結構模型工作小組列舉各元素的邏輯關系并進行構思和反饋，設計國防工程地震災害風險體系鄰接矩陣和可達矩陣，通過對可達矩陣分解，形式化表達結構模型，據此建立國防工程地震災害風險體系解釋結構模型，并以文件形式給出決策說明書。

2國防工程震害風險ISM分析組件方案

組件在結構上反映算法的本質思想和關鍵概念，是解決算法模型應用、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組件的設計和研制[13]。為支持國防工程震害風險可拓特性的領域業務[14]，有效表達國防工程震害風險ISM模型的概念層次結構和相互關系，面向國防工程震害風險體系可拓特性、ISM模型對象和算法流程，設計國防工程震害風險ISM分析模型組件方案，如圖2所示。組件方案從表現、功能、數據層面對解釋結構模型組件結構和國防工程震害風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關系和約束[15]。國防工程震害風險ISM模型組件化設計需要功能全面的組件體系結構，是組件設計成功的基礎和關鍵所在，反映組件的組織結構、設計思想和實現技術。

3國防工程震害風險ISM模型建立與實施

3.1國防工程地震災害風險關聯矩陣

關聯矩陣描述了國防工程地震災害風險體系D中各元素兩兩之間的邏輯關系，描述了經過長度為1的通路后國防工程地震災害風險各元素兩兩之間的可達程度。

3.2國防工程地震災害風險可達矩陣

可達矩陣R指用矩陣形式來描述國防工程地震災害風險元素關聯矩陣中各元素之間，經過一定長度的通路后可以到達的程度；可達矩陣具有一個重要特性，即推移律特性[9]。推移律：當元素iD經過長度為1的通路直接到達元素jD，而jD經過長度為1的通路直接到達kD，則iD經過長度為2的通路一定可以到達kD。

3.3國防工程震害風險元素的可達和前因特性元素

iD的可達集合()i=D是指：由國防工程地震災害風險元素可達矩陣中第i行所有取值為1的元素對應的元素組成，如式（6）。運用系統工程中ISM法構建國防工程地震災害風險體系，是對國防工程地震災害風險單準則建模的發展，體現了地震作用下國防工程綜合風險系統結構的整體性、元素間的相關性。對建立的國防工程地震災害風險解釋結構模型進行系統分析，由圖5可知，國防工程地震災害風險ISM是一個具有七層的多級遞階結構，可以從以下幾個方面解釋：一、基礎層，包括評價方法的可靠性、地震作用下國防工程應急方案風險兩方面內容，突出體現了“軟”、“硬”科學相結合的發展要求。二、主次元素明顯，依據服務“防護”的目的，可建立國防工程地震災害風險系統神經支撐結構，如圖6。風險、搶修搶建工程作用風險等。三、由于體系中元素支持與排斥關聯的復雜異構性，可建立國防工程地震災害風險關鍵元素事件支撐結構的影響圖。以“國防工程口部滑塌風險”為例，除考慮本身內部元素外，受作業環境條件元素、監測表現元素、工程特征風險、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險，進而影響國防工程地震災害風險度量，如圖7。根據國防工程地震災害風險ISM的解釋，其評價的立足點在于“國防工程整體性工程風險”等方面，對其支撐元素“國防工程損毀評估”、“國防工程主體結構風險”、“國防工程口部滑塌風險”、“搶修搶建工程作用風險”等予以重點關注。國防工程地震災害風險影響元素集D為開放式結構，可根據需要增添、刪減相關元素，建立具體特征問題的國防工程地震災害風險評價解釋結構模型。

4結束語

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采用滑坡風險評估三要素的方法，即:風險區劃(R3)、風險概率(RP)、風險損失(Rh)，對汶川大地震極震區10個縣市26000km2面積區的震后滑坡風險進行了評估。結果顯示，區內高風險區僅占9.03%面積，但承擔42%的滑坡發生概率和滑坡損失風險貢獻;較高風險區占14.61%面積，承擔25%的風險貢獻;中風險區占22.28.%面積，承擔19%的風險貢獻;低風險區占37.93%面積，承擔11%的風險貢獻;無風險區占16.15%面積，承擔3%的風險貢獻。震后由于采取了有效的避險措施，滑坡風險明顯降低的結果。

關鍵詞:

汶川8.0級地震;極震區;滑坡;風險評估

地震滑坡風險評估與常規滑坡風險評估相比多了“地震”因素條件，在評估的結構和方法上兩者的不同之處何在?對于這一問題，國內外可供參考的文獻極少［1－3］。筆者認為地震滑坡風險評估與常規滑坡風險評估兩者的區別主要應該體現在風險評估結構模型(即:風險區劃=危險度評估×易損度評估)中的危險度評估。評價地震滑坡風險只能通過滑坡危險性評估指標因子與地震相關因子的結合，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的，地震動能量通過震源和發震斷層釋放，一次地震過程中距震中或斷層不同距離上分布的滑坡數量和規模差異性很大。因此在危險度評估中，可以通過增加地震滑坡震中距和發震斷層距等與地震相關的作用因子，來提高地震滑坡危險度評估中地震與滑坡的關聯度。而在風險評估中，地震因素的直接作用不能被直接反映。如汶川地震發生后，地震災區的建筑物基本都提高了抗震結構設計標準，區域空間的建筑承災體的易損性都明顯降低。隨著災區建筑物的易損性普遍降低，統計指標中也難以體現出與常規易損性指標的差別。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劃基礎之上的地震滑坡風險評估，就可以反映出地震因素的作用了。因此，地震滑坡風險評估與常規滑坡風險評估的主要差別應該體現在危險度評估中滑坡與震源相關性因子選取上。本文選擇汶川地震極震區(I0≥ⅩⅠ)10縣市(面積26175.77km2)為研究區域，探索了地震滑坡風險評估方法。

1地震滑坡風險分布(Rs)

根據文獻［4］中的滑坡風險分類方法，不同類型滑坡風險的研究深度不同，應用范圍也不一樣。因此滑坡風險研究應該具有不同的目標性和實用性，可以針對不同層次需要，采用不同階段的風險研究目標和方法解決需求。不同階段的風險評價方法也不相同。按照文獻［4］中的風險層次鏈實施階段劃分，筆者在完成汶川地震極震區滑坡風險區劃的基礎上［5］，根據滑坡風險綜合評估三要素的原則。式中:RS為風險分布;RP為風險概率;Rh為風險損失。對汶川地震極震災區(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)進行了地震滑坡風險綜合評估。其中，地震滑坡風險分布是采用地震滑坡風險區劃方法確定;地震滑坡風險概率，通過對震后降雨滑坡發生概率統計方法確定;地震滑坡風險損失，根據滑坡受災面積的損失率方法確定。地震滑坡風險評估與常規滑坡風險評估的差別主要體現在滑坡風險區劃的要素中，而其它要素中是難以反映出地震因素的作用。汶川地震極震區的滑坡風險分布可通過全區滑坡風險區劃獲得。采用GIS技術在研究區1:5萬DEM、DRG、20萬地質圖、1:5萬土地利用圖的基礎上，分別對滑坡危險度的10項因子指標、承載體易損度的5項因子指標進行權重疊加，按照5級劃分標準經過區劃劃分，獲得地震滑坡風險的分布結果。

2地震滑坡風險概率(RP)

地震滑坡風險概率與滑坡發生概率成正相關關系，滑坡隨機發生的次數越多，存在的風險概率越大。從宏觀區域滑坡發育規律分析，大地震誘發的滑坡后期復活主要受降雨因素的控制。因為再次發生大地震或余震具有不確定性，作為誘發因素參加滑坡事件概率統計的難度太大。震區降雨型滑坡后期活動是轉化泥石流并造成大面積受損的主要致災因素。所以，地震災區的滑坡風險概率應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［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，發生滑坡的時間概率。

2.2滑坡空間概率空間概率表示按風險區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(x=md/s、其中m為不同危險度區降雨滑坡數;d為樣本分區區間;s為不同危險度區總面積。采用式(5)，對極震災區10縣市震后的降雨滑坡與地震滑坡進行統計計算，獲得空間概率。

3地震滑坡損失評價(Rh)

在地震滑坡風險區劃的基礎上，可以通過對各風險區滑坡受損面積與滑坡風險區面積之比，評估滑坡災害可能造成的受損率。受損率不是經濟指標的評價關系，僅僅代表滑坡破壞范圍的概率。受損率預測對災區人員傷亡情況是難以準確評估的［7－13］，因為這與人們防災意識和政府防災管理程度密切相關。根據文獻［3］中的滑坡受災面積統計模型，可以對滑坡風險分布區內每一處滑坡受災面積與滑坡風險區面積進行受損率統計。在實際滑坡風險損失評估中，由于在獲取當地經濟產量和固定資產資料信息的限制，如，經濟總量、建筑物、基礎建設、農業、林業、工業、水利等等，所以得出的經濟損失評估結果往往可信度較低。之前采用各種方法作出的經濟損失評估與實際情況一般差距較大。所以對區域滑坡災害發生前的損失預測評估，可以采用滑坡直接受損面積與風險區面積的比率Rh評估可能造成的損失范圍。根據式(6)，可以統計汶川地震極震區全區滑坡風險區的滑坡受損情況(表7)。以上統計結果，無論對極震災區全區的滑坡風險受損率，還是極震災區各縣市滑坡風險受損率，都可以看出未來滑坡風險的受損率一般不是太高。全區的高風險區受損率僅可能達到11%，其他風險區的損失率更低。

險綜合評估(R珔)

在完成以上準備之后，可以對汶川地震極震區滑坡風險進行綜合評估。根據表1、圖1表示的汶川地震極震區滑坡風險分布，表2、表3表示的汶川地震極震區滑坡概率，表4表示的汶川地震極震區滑坡風險受損率的統計結果，評價5類滑坡風險區可能分別承擔的風險損失概率。式(8)表示風險綜合評估(珔R)是評價5類滑坡風險區域面積中(Rs)，將可能(概率Rp)分別對應承擔滑坡風險損失(受損率Rh)的貢獻率(γ)。采用式(8)，可得到表10、圖3所示的綜合評估結論。式(9)說明，隨著滑坡風險區的等級變化，綜合風險貢獻與風險等級呈線性函數發展關系，并且相關性好。采用以上方法，對汶川地震極震區各縣市滑坡風險進行綜合評估，也可獲得各自的評估說明和規律曲線模型。

5結論

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

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“風險”一詞起源于保險業，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，二是指某種可能發生的危害。因此，自然災害風險也包括兩種含義：一是不同程度自然災害發生的可能性，二是自然災害給人類社會可能帶來的危害。近些年有學者對自然災害風險概念進行了新的討論。黃崇福對目前國際上較有影響的災害風險定義歸為三類：①概率類定義。②期望損失類定義。③概念公式類定義。并指出此三類風險定義均不能或無法表達風險的內涵，又進而提出了以情景為基礎的自然災害風險的定義，即自然災害風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致的。倪長健認為該定義仍有未能充分揭示自然災害風險和自然災害系統之間的關系、未能充分表征自然災害風險的基本內涵、不便于為定量風險評估提供明確依據等不足之處，并提出了自然災害風險的新定義：自然災害風險是由自然災害系統自身演化而導致未來損失的不確定性。總體上講，災害風險評估是一項在災害危險性、災害危害性、災害預測、社會承載體脆弱性、減災能力分析及相關的不確定研究的基礎上進行的多因子分析工作。自然災害風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，而其理論基礎至今仍比較薄弱是導致以上現象的主因。要想找到科學有效的自然災害風險評估方法，就必須對自然災害風險系統的結構及其作用機制有清晰的認識和把握。

2自然災害風險系統要素和風險形成機理

自然災害風險系統主要由承災體、孕災環境、致災因子等要素組成。承災體系自然災害系統的社會經濟主體要素，是指人類及其活動所組成的社會經濟系統。承災體受致災因子的破壞后會產生一定的損失，災情即是其損失值的大小，而之所以會有損失，根本原因是承災體有其核心屬性———價值性。通常脆弱性是指承災體對致災因子的打擊的反應和承受能力，但學術界目前對于脆弱性的認識并不統一。孕災環境主要包括自然環境與人文環境，位于地球表層，是由大氣圈、水圈、巖石圈等自然要素所構成的系統。孕災環境時時刻刻都在進行著物質和能量的轉化，當轉化達到一定條件時會對人類社會環境造成一定影響，稱之為災變，這種災變即為致災因子，基于致災因子的相關研究稱之為風險的危險性分析，故危險性其實是表達了致災因子的強度、頻率等因素，比較有代表性的是地震安全性評價，在對孕災環境和歷史災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某一地區或某一場地的致災因子危險性。相比于孕災環境和承災體之間的復雜關系，影響致災因子的危險性大小的來源相對單一，完全由孕災環境決定。因此，由孕災環境、承災體、致災因子等要素組成的自然災害系統，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系，承災體可以影響孕災環境，孕災環境通過致災因子影響承災體，三者不僅存在因果關聯，在時間、空間上也相互關聯，密不可分。而關于自然災害風險機理的表達，20世紀90年代以來，1989年Maskrcy提出自然災害風險是危險性與易損性之代數和；1991年聯合國提出自然災害風險是危險性與易損性之乘積，此觀點的認同度較高，并有廣泛的運用；Okada等認為自然災害風險是由危險性、暴露性和脆弱性這三個因素相互作用形成的；張繼權等則認為：自然災害風險度=危險性×暴露性×脆弱性×防災減災能力，該觀點亦被引入近年的多種災害風險評估。

3數學方法在災害風險評估中的應用

國內外學者對風險評估中使用的數學方法做過系統的總結。張繼權等曾對國內外氣象災害風險評價的數學方法做了較系統的總結，葛全勝等亦對自然災害致險程度、承災體脆弱性及自然災害風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種不同而不盡相同（如用于地震災害的超越強度評估法、構造成因評估法等，用于洪災的水文水力學模型法、古洪水調查法等），但總體而言，數學方法應用及風險定量化表達已成趨勢：

①概率統計：以歷史數據為基礎，考慮自然災害的隨機性，估計災害發生的概率，應用多種統計方法（極大似然估計、經驗貝葉斯估計、直方圖估計等）擬合概率分布函數。由于小樣本分析結果穩定不好，為避免與實際相差過大，故要求歷史樣本容量較大，常應用于臺風、暴雨、洪災、泥石流、地震等災害的風險評估。

②模糊數學：以社會經濟統計、歷史災情、自然地理等數據為數據源，從模糊關系原理出發，構造等級模糊子集（隸屬度），將一些邊界不清而不易定量的因素定量化并進行綜合評價，利用模糊變換原理綜合各指標，能較好地分析模糊不確定性問題。該方法在多指標綜合評價實踐中應用較為廣泛，但在確定評定因子及隸屬函數形式等方面具一定的主觀性，現主要應用于綜合氣象災害、洪災、泥石流、地震、綜合地質災害等等風險評估。

③基于信息擴散理論：以歷史災情、自然地理、社會經濟統計等數據為數據源，是一種基于樣本信息優化利用并對樣本集值化的模糊數學方法，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，分析結果意義清楚，雖然近年來受到較多學者推崇和研究，但對擴散函數的形式及適用條件、擴散系數的確定等尚待進一步探討。該方法已有運用于低溫冷害、臺風、暴雨、洪災、旱災、地震、火災等災害的風險評估。

④層次分析：該方法來源于決策學，是一種將定性分析與定量分析結合的系統分析方法，以歷史災情、社會經濟統計、自然條件等數據為數據源。它利用相關領域多為專家的經驗，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值并進行一致性檢驗，為評估模型的確定提供依據。該方法系統性強、思路清晰且所需定量數據較少，對問題本質分析得較透徹，操作性強。該方法已經應用于綜合地質災害、洪災、滑坡、草原火災等災害的風險評估中。

⑤灰色系統：以歷史災情、自然地理等數據為數據源，以灰色系統理論為基礎，應用灰色聚類法劃分災害風險等級。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，在國內綜合地質災害、風暴潮、洪災等災害的風險評估中有所應用。

⑥人工神經網絡：以歷史災情、自然地理、社會經濟統計數據為數據源。選定典型評估單元（訓練樣本），將經過處理后的風險影響因子的數值作為輸入，通過訓練獲得權值和閥值作為標桿；然后將其余單元的數據輸入訓練后的神經網絡進行仿真，進而獲得各個單元的風險度。其特點和優勢是基于數據驅動，可較好地避免評估過程中主觀性引起的誤差，但因收斂速度對學習速率的影響會導致訓練結果存在差異，且其“黑匣子”般的訓練過程難以清楚解釋系統內各參數的作用關系。該方法目前已經應用于洪災、泥石流、雪災、地震、綜合地質災害等災害的風險評估工作中。

⑦加權綜合評價：同樣以社會經濟統計、歷史災情、自然環境等數據，對影響自然災害風險的因子進行分析，從而確定它們權重，以加權的、量化指標的指標進行綜合評估。該方法簡單易行，在技術、決策或方案進行綜合評價和優選工作中有廣泛運用，但需指標賦權的主觀性仍是難以回避的問題。該方法目前應用于臺風、暴雨、洪災、綜合地質災害、生態災害、草原火災等自然災害風險評估工作中。（以上幾種方法的綜合比較參考葉金玉等總結）各種數學工具的引入不僅為自然災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學方法是對應著不同的自然災害種類，這也是一種提示：針對不同的自然災害可以且應當有不盡相同的評估方法和研究途徑，但這并不影響自然災害風險評估走向定量化的步伐。

4多災種綜合風險評估

簡單的說，自然災害具有群發鏈發的特點，單一一種自然災害往往伴隨或者引發其他伴生（或次生）的災害，對災害鏈的研究，馬宗晉等組成的研究小組曾給予高度的關注，史培軍將其定義為某一種致災因子或正態環境變化引起的一系列災害現象，并將其劃分為群發災害鏈與并發災害鏈兩種，而群發的災害或災害鏈所引發的災情必然是幾種不同災害與承災體脆弱性共同作用所產生的結果，同時，還需認識到，不同自然災害之間相互也會產生一定的影響，因此，對于這樣的情況做單一災種自然災害風險評估顯然是不合適的，自然災害綜合風險的評估就顯得更有現實意義。綜合自然災害評估是風險和災害領域的研究熱點和難點，直到21世紀，學術界的研究方向才逐漸轉向多災種的風險評估。高慶華等認為，自然災害綜合風險評估是在各單類災害風險評估基礎上進行的，它的內容與單類災害風險分析基本一致，所以采用的調查、統計、評估方法與單類災害風險評估中用的方法基本相同，與單類災害風險評估的根本區別是把動力來源不同、特征各異的多種自然災害放到一個系統中進行綜合而系統的評價，以此來反映綜合風險程度；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險；而薛曄等卻認為，在復雜的災害風險系統中各個風險并非簡單相加，對目前基本是單一災種的簡單相加的研究成果提出質疑，認為其缺乏可靠性，并以模糊近似推理理論為基礎，建立了多災種風險評估層次模型，對云南麗江地區的地震-洪水災害風險進行了綜合評估。

國內自然災害綜合風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，有待更多數學方法的引入。此外，在建立評估模型的同時，也要考慮到自然災害風險的時空特性，即時間和空間上的分辨率，趙思健認為，同任何事物一樣，風險也存在著時空差異，不同的災種在不同時間、空間尺度上評估的方法和內容應有所區別，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果所造成的影響是多災種綜合風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種自然災害風險評估的發展，但相比單一災種的風險評估，多災種風險評估更符合實際生活中災害群發的特點，其發展是防災減災工作的現實需要，決定了多災種風險評估是風險學科發展的必然趨勢。

5小結、展望

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【關鍵詞】風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，經過近40年的建設和發展，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獲批準正在開工建設，還有一些城市正在規劃發展地鐵項目。目前我國軌道交通的發展規模和速度在全世界都是史無前例的，由于建設規模比較大、建設速度比較快，當前已經出現了一些值得高度重視的問題，存在建設和運營技術力量不足、高端人才和富有經驗的技術骨干缺乏的現象；一些地鐵項目上馬后急于交付使用，建設周期太短，很多線路存在邊設計、邊勘測、邊施工、邊運營的現象，搶工期、搶進度問題比較突出，由于工程質量、人員意識、設備技術和整體環境情況等問題，難免存在一些薄弱環節和安全隱患，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生了安全事故，造成人員傷亡和經濟損失。為了促進我國地鐵建設又好又快發展，確保地鐵運營安全是至關重要的課題。

2．風險管控簡介

2.1風險管控的定義

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

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

式中R——運營系統事故風險；

F——運營系統發生事故的可能性；

C——運營系統發生事故的嚴重程度。

風險管理與控制是利用風險分析與評估等方法辨識系統中存在的不安全因素，或稱為危險、有害因素等，對發現危險、有害因素進行定義、分類和說明，并采用危險預先分析、事故樹等方法對其可能造成的影響或結果進行分析，定義出危險有害因素的等級，制定預防或控制措施并組織實施，不斷跟蹤監控其措施實施效果并進行效果評價，從而進一步循環，逐步實現對危險有害因素的控制與消除。

2.2風險管控過程模型

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

圖一：風險管控過程模型

2.3風險管控內容

風險管控的內容包括：危險有害因素分析、風險評價、危機預警與風險干預、應急救援和安全監督與管理等。實施風險管理盡量使風險處于受控狀態，采取工程技術措施、安全監督管理對策和培訓教育等手段，降低風險，減少事故的發生、降低各類損失，保護人員的安全與健康。

圖二：風險管控內容

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生的一切與地鐵運營安全相關的事件；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

從國家生產安全事故分類的大角度看：根據中華人民共和國國務院第493號令《生產安全事故報告和調查處理條例》，結合中華人民共和國國務院第501號令《鐵路交通事故應急救援和調查處理條例》和各地方對地鐵突發事件的分類，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。

從地鐵行業特點和運營特性的角度看：根據地鐵運營組織過程、運營特性和地鐵運營客運服務危險有害因素，結合國內外地鐵運營多發事故案例實際情況，地鐵運營安全事故可分為：設備設施類事故、行車類事故、客運類事故、自然災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狀。

4．風險管控在地鐵運營安全中的應用

4.1應用目的

任何事物、物質和生物一樣都有疲勞期、都有壽命，風險管控則就像醫生一樣通過風險分析研究病癥——風險評估研究生命力——風險控制實施救治——風險管理作以預防與護理等過程從而實現保證生命力、延續壽命，使事物、物質更好的運作。

地鐵運營是包括社會、經濟、自然、文化等因素在內的統一體，在內容、作用及空間結構上有其特殊性，它既是人員、社會財富的聚集場所，也是社會風險的聚集地，它既是現代災害及事故風險的交匯處，也是人類追求安全、快速、準時到達目的地的交通工具。在現代及未來城市地鐵運營過程中要體現良好的安全舒適運輸能力，減少事故及危險發生，是地鐵運營的首要問題，所以風險管控在地鐵運營安全中則更顯得尤為重要。

4.2地鐵運營安全中風險管控的應用

4.2.1風險管控在地鐵運營安全中應用理論

地鐵運營包括約40個專業，各專業之間又有著密不可分的連接關系，所以地鐵運營過程中各類事故的發生和發展均有復雜的背景和內在的聯系。

風險管控的方法就是通過對各類不同時間的內在聯系、規律、機理和衍生特性及其在時間與空間上的變化規律等方面進行研究，對各事物的可靠性、可維修/維護性、可用性和安全性進行風險評估，通過研究制定預防措施并時時進行預警監控，再充分利用人類減小和控制風險的各種設施、設備和經驗等，根據風險分析結論，對被管理的地鐵風險系統，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和能量外溢等，從而減少或杜絕風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（即日常地鐵運營過程）和非運營狀態（即日常地鐵停運時段），地鐵運營狀態又有正常運營狀態、非正常運營狀態和緊急運營狀態三種運營模式，通過分析運營模式我們可分析其發生安全事件的類別有自然災害類（水災、地震、爆雪、臺風侵襲等）、運營災害類（列車故障、脫軌、相撞、斷電等）、其他災害類（自殺、縱火等），依據本文3.2所述和多年來地鐵運營安全現狀分析得下圖：

4.3地鐵運營安全中風險分析

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不受損害，并在一定時間內到達目的地，因此我們應從人、機、環、管四個方面出發進行風險分析。

4.3.1人員因素

通過4.2.2中分析，我們不難發現事故的發生主要因為運營災害所致，在設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（主要表現在攜帶危險品、亂動設備設施、自殺等）、人為故意破壞（主要表現有恐怖襲擊、蓄意破壞、偷盜等）、無應急技能或應急技能低（主要表現在發生突發事件時不能自救、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

現階段地鐵全國熱門，而地鐵行業院校或專業相對較少，因此地鐵工作人員上崗前很難達到崗位需求，如果再缺乏安全意識的培養、缺乏對“三品”的識別能力和自身處置各類突發事件的能力，勢必導致事態的擴大。

4.3.2機械（或物質）因素

地鐵運營的過程實現，除主體設備車輛外，工務系統、供電系統、通信系統、環控通風系統及其他輔助設備系統等各設備在運行過程中都存在一定的風險。

（1）供電系統

供電系統主要危險是電氣火災和觸電。電氣火災的原因主要包括：當電路發生短路時，電流可能超過正常時的數十倍，致使電線、電氣溫度急劇上升，遠遠超過允許值，而且常伴有短路電弧發生，易造成火災；線路、變壓器超載運行均將導致其絕緣材料過熱起火；導線接頭連接不牢或焊接不良均會使接觸電阻過高，導致接頭過熱起火。接觸不良的電線接頭、開關接點、滑觸線等還會迸發火化，引燃周圍易燃、易爆物質（此類現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備，如風葉、散熱器等，如果風葉斷裂、變壓器油面下降均會導致散熱不良，使電器熱量累積起來。電纜溝、電纜井內電纜過密，散熱不良易會引起火災。引起觸電事故的主要原因，除了設備缺陷、設計不周等技術因素外，大部分都是違章作業、違章操作。

（2）車輛系統

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重的傷亡事故；地鐵車夢的安全標志不醒目，可能造成機械傷人事故，并且在事故發生后，不利于應急救援以及人員疏散；地鐵列車內空調供暖等易引起火災，且列車關通道材料選擇不當燃燒后會產生有毒煙氣，加重事故后果；列車內的高壓電器設備的安全防護措施不當，可能引起人員傷亡事故。

（3）通信、信號系統

地鐵專用通信系統是直接為地鐵運營、管理服務的，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。當發生緊急情況時，通信系統應能迅速轉為應急通道，為防災、救援和事故處理提供方便。同時若通信系統的電源發生故障或通信設備本身發生故障等問題時，各種行車、票務及控制信息出現間斷性不可靠傳輸，易會引發事故或使事態擴大。

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

（4）環控通風系統

地鐵環境密閉，空間狹窄，連通地面的疏散口相對較少，逃生路徑長。發生火災，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、車站內蔓延，給人員疏散和滅火搶險帶來相當大的困難，嚴重威脅乘客、地鐵職工和搶險救援人員的生命安全（據分析表明，火災后人員傷亡主要原因是煙霧窒息所致）。環控通風系統故障、管理不到位（將通風通道或風亭改作自行車停放處、商鋪或其他管理用房），妨礙了通風系統的正常運作，則勢必擴大事故后果和影響。

（5）給排水系統

在運營期間，給排水系統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環境衛生，造成污染和職業傷害；給排水管道的防腐、絕緣效果不到位，發生滲漏現象等；隧道內排水系統不完善，隧道防水設計等級不夠，導致澇災或地表水侵入，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）其他輔助設施

站臺、站廳設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，可能導致踩踏事件；地下車站站廳乘客疏散去、站臺及疏散通道內及與地鐵中地下商業等公共場所存在發生火災的危險，且會發生連鎖火災事故，不利于事故救援，是火災事故范圍擴大；地下車站站廳乘客疏散區、站廳疏散通道內有妨礙疏散的設施或堆放物品，不利于事故救援，造成人員擁擠，使事故后果加重；車站的內建筑的裝修材料選用不當，會發生火災，且產生有毒煙氣，加重事故后果；地下車站安全出口的設置不當，會造成人員擁擠，引發意外事故，且事故發生后，不利于事故救援和人員疏散，使事故范圍擴大。

地鐵車站站臺邊設置的屏蔽門/安全門，可以保證乘客安全，降低空調系統運營能耗，對提高車站內環境舒適度都有明顯作用。屏蔽門/安全門的設置應適應各種運營模式的要求，正常運營時為乘客上下車通道，火災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志不醒目，造成的機械傷亡事故，并且在事故發生后，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環境因素

（1）自然環境

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

（2）社會環境

任何事件的發生都是由外因和內因同時作用下產生的，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階段在安全生產管理問題上的一個難題，所以地鐵運營安全管理存在缺陷，必定會導致災害性事件的發生。

（1）遵法守規，建立規章

作為地鐵運營單位，必須為乘客和社會負責，對于建設中存在的隱患或不足要敢于暴露，敢于修正，必須嚴格按照相關標準對各項工程嚴格驗收，同時運營過程中遵紀守法，嚴格按照國家相關法律法規管理事件，才能確保減少事件的發生或降低事故損失。

規范、完備的安全管理規章制度、應急預案體系是地鐵運營安全的基礎，要制定各項維修規程和操作流程，并切實執行，才能保證地鐵運營安全。

（2）機構建設及職責確立

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

（3）安全投入

地鐵運營單位應該按照國家對高危險行業規定的要求進行安全資金投入，保證隱患的整改落實能及時有效的進行，同時要配備必須的勞動防護品，及時進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地鐵運營安全風險管控實施

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

第一步：識別系統所有可能的危險/風險；

第二步：定義危險事件/風險發生頻率的分類及說明；

第三步：采用后果分析來預測危險事件/風險可能的影響，定義危險/風險的嚴重度等級和每種嚴重度對人員或環境產生的后果；

第四步：定義風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/風險的發生頻率和它的嚴重度結合起來對風險進行評價，確定風險類別。

4.3.1地鐵運營風險分類（見表三）

表三：風險定分類表

風險分類對每類風險采取的措施

Ⅰ特高風險不容許發生的必須清除

Ⅱ高風險不希望發生的只有當風險無法減少并且得到有關管理部門同意后才可接受

Ⅲ中等風險可容許發生的經適當控制并得到有關管理部門同意后可以接受

Ⅳ低風險可忽略發生的經/不經有關管理部門同意都可接受

4.3.2地鐵運營安全事故風險矩陣（見表四）

表四：地鐵運營安全事故風險矩陣表

4.3.3某地鐵事故風險類別定性分析過程舉例（見表五）

表五：某地鐵事故風險類別定性分析過程舉例

風險分析報告表

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有控制措施可能性

（頻率）嚴重性評定風險改善建議

1轉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”的標識

觸電受流器帶電死亡或傷殘穿合格絕緣鞋遠離受流器無很嚴重Ⅱ2．安裝遠離受流器標識

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“油溫過高”、“佩帶手套”的標識

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

5．風險管控在地鐵運營安全事故中應用的利弊

5.1風險管控在地鐵運營安全事故中應用的優勢

風險管控體系是一個動態的系統，它是對社會經濟組織及其生產經營活動、生產經營場所的安全構成因素的作用進行評估量化，再經過一定的計算方法，得出一個量化結果，這個結果既能反映地鐵運營安全現狀又能預測其一旦發生事故的后果。依據法律法規，將該結果與地鐵運營的經濟活動、社會活動掛鉤，利用市場機制的調節作用，從而改變市場機制中的利益關系、價格水平、供求關系、競爭能力和風險程度，利用市場規律管理安全生產工作的一個動態過程。

5.2風險管控在地鐵運營安全事故中應用存在的問題

我國地鐵運營行業在建立科學有效的風險管控體系，確定統一、規范的安全評估標準方面還須進一步推廣和深人。另外，實現風險管控存在的問題：1風險與可靠度概念的混淆；2實現風險管控的內容和流程不完善、不規范；3對風險決策分析存在誤區；4保險并不是風險處理的唯一方式；5風險管控需要全過程跟蹤與管理。

參考文獻：

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

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

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關鍵詞：房屋按揭；銀行債權；風險分析

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

一、房屋按揭貸款所涉法律關系

房屋按揭貸款包括三個基本法律關系,即開發商與借款人之間的房屋買賣法律關系、借款人與貸款銀行之間的借款合同法律關系和借款人與貸款銀行之間的抵押合同法律關系。此外,還可能存在以下法律關系:在預售階段開發商為保證借款人清償貸款而與貸款銀行之間產生的保證合同法律關系;借款人按貸款銀行指定的險種向保險公司辦理保險而產生的保險關系;開發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生的房屋回購關系。

二、房屋按揭貸款銀行債權的風險

（一）來源于房地產開發商的風險

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

1、開發商的欺詐行為。開發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不能變為現實抵押,開發商的擔保也不能成為現實擔保。此時，銀行可能會被借款人指控資金監管不力，主觀存在過錯而影響債權的實現。

2、開發商延期交樓。開發商由于經營管理不善或其他原因導致樓盤爛尾、延期交樓。此時商品房買賣合同無法履行，必然導致與之密切相關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，但所建樓宇存在質量不過關，面積縮水的種種問題。

4、開發商開發樓盤未取得土地合法使用權。無法取得房產證或違法預售而使銀行面臨債權得不到實現的風險。

（二）來源于購房人的信用風險

信用風險又稱違約風險，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濟利益的考慮而故意違約。當違約所帶來的經濟利益超過違約所帶來的損失時，如經濟處于低谷，樓價下跌且低于應償債務和應交罰金時，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致的違約。當借款人因意外事件、疾病等原因導致死亡、傷殘、喪失工作能力而失去還款能力時，或者因失業、收入下降而面臨經濟狀況惡化，無力繼續還款時，都將會被迫違約。為控制來源于購房人的信用風險，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險。同時，我國正處于深化改革的重要階段，失業、隱性失業的人數將越來越多，銀行對借款人未來幾年內的收入很難預測和把握。這些因素都使銀行面臨著巨大的按揭貸款壞賬風險。

（三）來源于被按揭房產的風險

一般來說，被按揭房產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生違約行為，抵押權人即銀行就有權按照合同以法定程序折價、拍賣、變賣被按揭房產，以優先獲得清償。但由于住房按揭期間一般比較長，在按揭期間，按揭房產可能會因為各種自然災害或者人為因素而遭到損毀，價值也隨之滅失或下降；此外，從長遠看，房地產具有保值增值的能力，但這并不排除由于經濟波動，政策調整等原因導致房地產在一定時期內大幅貶值。

三、結語

筆者認為，要解決住房按揭中存在的問題，歸根結底，必須解決與住房按揭相關的法律問題，必須從法律上研究和探索能夠引導和規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、開發商各方風險的法律機制和防范系統，真正依法規范操作，從而促使樓宇按揭能夠平穩、有效運作，保證樓宇按揭市場的安全。

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一、水利工程建設及其抗震問題

1.1、長期的“重建輕管”使水利工程管理行業“不景氣”，管理手段落后，技術水平低，影響水利工程建設及其敢益的發揮，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，脒險加固的任務還很艱巨，這方面的投入甚至還要加大井維持相當長的一段時間，水利工程的安全狀況才能有大的改觀.在管理手段和技術方面，就水利工程安全監測而言，目前的監測覆蓋范圍及水平與我國水利工程安全和調度運行要求還很不相稱，與發達國家相比，差距還很大，我國至今還沒有一個關于工程安全監測和評價的國家級水利工程管理信息系統.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險分析評估技術，對水利投入政策和水利項目社會經濟評價的研究還有些欠缺，有法不依、執法不嚴的現象還較普遍。

1.2、水利工程建設還跟不上國民經濟和社會及環境發展的需要，目前，水利已成為經濟社會發展的制約因素.要使我國經濟社會可持續發展，必須下大力氣解決水利的三大問題，而水利工程建設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惡化問題時，應結合地下水庫的利用采取綜臺治理措施.我國城市建設發展很快，現代化大都市的污水排放及處理是必須解決的環保問題，尤其是工業化大都市.國外采用污水水庫對污水進行集中儲存處理、排放和綜合利用，而我國在這方面開發研究還不多，有些省份雖已起步，但同國外先進國家相比，其規模和技術水平相差甚遠。

二、水利工程壩體抗震技術研究

2.1、市場經濟的不斷發展，促進了水利工程的建設，同時也對水利工程中壩體的質量提出更高的要求，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計參數，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計參數，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，連續降雨和暴雨造成上游水位升高從而導致水庫水量增加，水庫壩體不能承受從而發生壩體滑坡.另一重要原因，由于水庫旅游業的開發使得周邊人群活動量增加，以至于周邊的植被遭到破壞，有關部門并不能及時的進行管理和修復，致使壩體邊緣水量流失從而發生壩體滑坡。

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行修復，并用紡布壓沙包對壩體滑動面進行保護.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，嚴重的就會全部發生震裂和坍塌，其次就是會產生一些裂痕，由于修建水利工程的目的就是為了泄洪，預防洪災和處理洪災，一旦出現洪災，水利工程的大壩就會全部關閉閘門，從而防止大量的洪水對對鄉鎮的摧殘。因此，研究水利工程的抗震技術，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，承擔著很大一部分的責任，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害的摧殘，因此，研究水利工程大壩的材質，應用最為堅固的石材修建大壩，才能在發生地震的時候，不會由于震度太大而造成大壩發生坍塌，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，一定要選擇質量好的石材，不能因為為了趕工程進度而偷工減料，給水利工程的質量帶來威脅，研究水利工程時，一定要對根據周邊的環境勘察，以防止水利工程的地基由于泥土的松軟而發生下沉的現象，其次，要多模擬幾次震感實驗，通過實驗的現象，來進行不斷的改進，只有通過這樣的方式，才能修建一座符合現代化的標準，又能長期服役的高質量的水利工程，為我國的抗震救災工作，和人民安家樂業保駕護航。

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、水文地質條件外，還要將調查地震地質環境的影響放在首位進行，要查清選址區域內的活斷層情況，遠離活斷層。

四、結束語

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

參考文獻

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[2]陳效國主編.黃河樞紐工程技術[M].河南：黃河水利出版社，1997.345

[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.

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關鍵詞：安全醫院?結構安全?非結構安全?抗震設計

過去幾十年來，全球氣候惡化，生態失衡，地震颶風海嘯等自然災害頻發，工業、交通事故不斷，傳染病肆虐，社會矛盾引發的惡性事件時有發生，對醫療設施的應急反應提出新的要求。安全醫院成為新一時期醫院建設高度關注的重要領域。

一、安全醫院的概念

世界衛生組織和泛美衛生組織對安全醫院的定義是：“在自然災害發生期間和緊接著的階段依然能夠在自身的基礎設施之上提供服務并全面運轉的醫療機構”。總的說來，在應急救援系統中各級醫院設施要在發生各類突發事件中，有備無患；醫院的建筑結構與各系統能在第一時間響應，投入緊急救援；工作人員應訓練有素，具備從容應對的能力，能及時發揮救死扶傷的關鍵作用。

在減災行動中，醫院由于其本身具有提供事關生命的功能服務特點，他們高水平的到位率以及他們在發生災害情況下所承擔的角色，對醫院的安全性規劃與設計提出相應的高要求。

重大災害的應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將災難急救分為三個階段，提出三階段時間概念。

第一階段，災難發生后6h以內；第二階段，災難發生后6h～48h；第三階段，災難發生后48h以上。

因此在發生突發事件形成災害的情況下，醫院需要具有較高的抗風險能力并在最短時間內以最快速度投入救災抗險的行動之中。

二、安全醫院的內容

在發生各種突發事件時引發的公共衛生事件需要醫院做出應急反應，及時開展醫療救治。在現代社會中這種醫療救治需要多專業、多學科、多部門全面協作，是一項系統化的協同配合過程，其內容也包括多個方面，有信息系統安全、結構安全、非結構系統安全、生物安全與環境安全，這幾個方面都相互影響，規劃設計處理得當它們之間可以互相支撐，處理不當有可能相互牽扯影響功能發揮。

安全醫院研究包括醫院設計的全過程，既包括傳統的安全概念范圍作安全防范，如醫療設施內消防安全、患者安全等，也包括非傳統安全的防范，例如：自然災害、工業交通事故、傳染病、惡意暴力攻擊等。涵蓋環境安全、建筑安全、結構安全、給排水安全、電氣安全、信息安全、醫療氣體安全、射線防護、施工安全等各個方面。

下面就我們近年承擔的“國內綜合醫院的安全性設計與研究”課題，針對有關地震安全的內容進行簡述。

三、 醫院建筑的結構和非結構安全

針對地震災害發生時的風險分析，需要將醫院建筑中的結構系統與非結構系統加以分析，分別采取措施予以防范。

醫院建筑的安全設計涉及面非常廣，結構系統部分通常由結構工程師通過計算分析進行設計，而非結構部分，則由建筑師、機電工程師或室內設計師設計確定，由結構工程師協助核算，有些設備則由使用者自行購置安放。

結構部分：房屋中承受重力荷載、地震荷載、風荷載、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）側力的墻體）；基礎（如筏式基礎、獨立基礎和樁基礎）等。

非結構部分：房屋中結構部分以外的其他各個部分，以及房屋內部的陳設；隔斷墻、墻體飾面、天棚（吊頂）、門窗燈具等各種陳設；計算機、空調機、電視機等各種電器設備和辦公用設備；公用系統各類管線以及系統設備，如鍋爐、壓力容器、變壓器、發電機、中央空調機組、換熱器、水泵、醫療氣體機組等。

（一）醫院建筑的結構安全

與其他公共建筑的結構安全性要求相類似，建筑結構的安全設計需要依照我國的相應規范執行。

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

至今為止，建筑抗震設計仍然只由結構專業工程師負責，而實際上對于單體建筑抗震設計而言，建筑師與結構工程師應當共同承擔責任，在房屋體型的確定與非結構設計方面，建筑師負有更為重要的責任。

醫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。在近期的醫院建設中已較少采用磚混結構（小規模的單層、二層鄉鎮醫療設施除外），多數采用鋼筋混凝土框架結構、鋼筋混凝土框架剪力墻結構。近年來也陸續出現一些采用鋼結構的醫院建筑，如北京醫院新建的病房樓工程、北京人民醫院新病房樓等。

為了緩解地震力對醫院建筑的沖擊，在日本、美國等多地震國家出現了一批采用減震墊設計的醫院建筑。與傳統隔震技術相比，新型橡膠墊隔震技術對保護建筑物結構與非結構系統、保護建筑安全發揮良好性能。

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

（二）醫院建筑的非結構體系安全

建筑的非結構部分可以分為兩類。一類是對側位移敏感的非結構部件，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構有多種連接，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構部件，包括機械和電氣非結構構件、鍋爐、壓力容器、變壓器、發電機、空調機組等。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.醫院建筑的非結構構件

隔墻、女兒墻和突出構件、圍護墻、玻璃窗、幕墻、樓梯、燈具等。

公用設施，如電氣照明系統、供水排水系統、采暖空調系統、醫療氣體系統、計算機通風、IT系統、電梯等。

以上設備的損毀有可能造成人員傷亡，建筑中斷，造成財產損失，在以往歷史經驗教訓中，非結構修復費用約為房屋總修復費用的40%～70%，必須予以重視。

例如，1994年美國北嶺地震時只有2%的房屋遭到嚴重破壞，損失約20億美元，但直接間接經濟損失卻高達440億美元。

2.醫院中關鍵醫療裝備的安全

除了上述與維持建筑物正常運營的結構與非結構構件之外，醫院中的一些重要醫療裝備也是醫院持續發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院需要展開進行的主要醫療活動，來確定關鍵醫療裝備重要性的順序。

表2是1996年墨西哥國際醫療設施減災會議中由R.Boroschek等人提出的。

對于發生抗災救治所涉及的功能活動科室必要時需要臨時調整一些門診、辦公室甚至會議室、入口廳等作為緊急救治使用。

根據以上可以大致了解醫療中需要重點防范震害的關鍵醫療設備的先后順序。

對建筑非結構體系的抗震設防，2010年新版《建筑設計規范》分別在13.3建筑非結構構件的基本抗震措施以及13.4建筑附屬機電設備支架的基本抗震措施中做出了規定。

參照美國統一建筑規范UBC的規范，在13.4條文中列出以下幾種情況下可不考慮抗震設防要求。

① 重力不起過1.8KN的設備；

② 內徑小于2.5mm的燃氣管道和內徑小于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的風管；

④ 吊桿計算長度不超過300mm的吊桿懸掛管道。

對照醫院的實際情況進行分析：

① 醫院中有許多大型醫療設備整體或分件組裝，單體或部件重量小于1.8KN，例如以上設備儀器有的雖然整體或部件重量小于1.8KN但在應急救援中，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。

還有些大型高端醫療設備，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 醫院內配置有醫療氣體系統管道，包括氧氣、吸引在手術區域，還有氦氣、笑氣、二氧化碳等，這些醫療氣體系統用于支持開展手術、急診搶救以及重癥監護，各類管道內徑大多數小于25mm，但作為生命支持系統的一部份，受到損毀將嚴重影響醫院救治功能。

③ 醫院中的風管尤其是生物潔凈區域的風管，面積或圓形截面小于規范規定，但這些部門的生物潔凈空調是保證維持醫療搶救、施展外科手術、手術生物安全環境的需要，受到損毀將影響手術的正常開展。

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

根據以上分析，醫療設施特別是綜合性大型醫院、三級醫院因為具有抗災救災功能，在《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008已列入防災救災建筑類別，對于其所配置重要醫療設備、儀器以及工程管網建議分別采用抗震防震技術措施，減少發生意外災害時的潛在破壞風險，提高其安全性。

一些抗震防震的構造做法，見圖3～圖6。

四、結束語

篇8

 

國家自然科學基金作為國家資助基礎研究的主渠道之一，多年來一直重視將基礎研究與國家經濟建設整體目標的緊密結合，并積極促進國際合作與學術交流，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設施減災領域的基礎研究，在諸多方面取得了積極的進展和成果。同時，隨著國家“科教興國”重大戰略的實施，國家自然科學基金也將會有更大的投入用于土木基礎設施減災學科前沿的研究。

 

土木基礎設施減災基礎研究進展近年來國家自然科學基金對土木基礎設施減災基礎研究的資助主要有以下幾個方面。

 

．1 城市與工程減災基礎理論及關鍵科學問題研究國家自然科學基金在城市與工程減災前沿領域持續地資助了大量的基礎研究課題，“八五”期間由中國地震局工程力學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“城市與工程減災基礎研究”，較為集中地體現了我國這一領域基礎研究的進展。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 災害的危險性分析與損傷評估理論研究地震、風、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害或人為災害的成災環境，成災模式，災害性荷載的特點和分布規律，并建立了相應的危險性評估理論和方法，探討了災害形成機制和傳播規律，以及它們對工程結構和社會經濟的影響，具體內容為：(1)建立了確定城市極值風速的兩種危險性評估方法一組合概率法和風場函數法。(2)提出了基于地理信息系統(GIS)和人工智能的地震危險性分析理論，建造了地震構造信息系統(SⅡS)，從而使現有的地震危險性分析方法和地震區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，對建筑物的火災和煙氣形成機理以及燃氣爆炸規律進行了研究，編制了建筑物煙氣控制系統的計算機程序和燃爆災害預測模型。

 

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

 

研究并提出了城市多種災害損失的評估模型。

 

在調查分析抗震結構造價變化的基礎上提出了不同重要性建筑抗震設防的最佳標準。(4)研究了城市中地震觸發滑坡、巖溶塌陷、采空區塌陷以及地震火災和滲萬方數據 水引發滑坡等災害鏈現象，并提出了相應評估方法。

 

研究并提出包括斜拉橋等大跨度橋梁結構的抗震分析和隔震控制方法。

 

．1．3災害荷載作用下工程結構可靠度與優化設計理論研究多種災害作用下工程結構的可靠度和優化理論，包括：(1)研究了抗災結構優化設計的特點與抗災結構最優化設防水平，進行了抗災結構最優化設防荷載與最優化設防可靠度的對比分析。(2)研究并對比了高層建筑在風和地震作用下的可靠度分析結果。

 

研究并提出了結構災害荷載可以近似為無限粗糙荷載的設想，并給出了相應荷載下的結構體系可靠度計算的近似方法。(4)根據水工結構特點，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和強度非平穩空間隨機地震動場假定下建立了計算相應的結構反應和抗震可靠度方法。(5)對鐵路工程提出了滑坡、泥石流、洪水等災害的工程預報方法，并建立了相應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示范研究選擇汕頭、鎮江、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，選擇多種自然災害多發區的成昆線烏斯河一普雄段作為防御多種災害的典型重大工程，綜合運用并集成了各種工程防災的科技成果，并采用地理信息系統、仿真系統、危險性分析系統、損失評估、應急反應和決策系統、人工智能系統等各種先進的工程防災技術，建立了相應的城市與重大工程的防災減災決策系統。充分發揮了高新技術在工程減災領域中的優勢，使我國大城市和重大工程防災減災的理論和實踐達到了一個嶄新的水平。

 

．2結構抗震抗風振動控制研究由于本研究的前沿性和基礎性，我國結構抗震抗風振動控制最近十多年的研究進展許多是在國家自然科學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，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，又一個對結構控制有著深入和廣泛研究的國家。

 

．2．1結構被動控制結構被動控制(包括更早開始研究的基礎隔震)由于不需要提供外部能源、經濟和易于工程應用的特點，在我國得到了廣泛的研究和一定程度的應用。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、擺式質量阻尼器等各種耗能減振器。目前不少學者正致力于結構控制設計方法的研究，以期為我國減振結構的抗震抗風設計規范的制訂提供依據。經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用于實際工程，如上海建成的兩棟帶豎縫的剪力墻結構、粘滯阻尼器應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。

 

我國基礎隔震的研究開展較早，已經取得了理論研究、技術開發和工程應用的豐碩成果。隔震技術主要采用橡膠墊、金屬涂料滑塊以及精選的細砂、石墨涂層和四氟乙烯板等。目前我國已建成的基礎隔震房屋有數十棟，隔震與耗能減振技術已被寫入新的《建筑結構抗震設計規范》。

 

．2．2結構的主動控制雖然結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，再加上系統的可靠性問題、以及更復雜和昂貴的硬件設備等原因，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控制算法、瞬時最優控制算法、智能控制算法(如人工神經網絡、遺傳算法等)、極點配置算法、自適應控制算法等。對主動控制裝置研究較多的是主動控制調諧質量控制系統、主動錨索控制系統、主動支撐系統等，其中哈爾濱建筑大學成功進行的結構主動控制試驗的整套系統的設計、生產和調試均是自行完成的。

 

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

 

我國在混合控制方面進行了有特色的研究，提出的混合控制系統有AMD和rILD組合的混合控制系統、AND和HDS組成的混合控制系統等，并對混合控制系統的性能及對結構的抗風抗震進行了大量的試驗研究。

 

由于半主動控制所具有的經濟、有效、可靠等特點，其研究受到國內學者的極大關注。已從事的工作包括半主動控制的變剛度、變阻尼的系統裝置、理論分析和試驗研究等。

 

．2．3結構振動的智能控制結構振動的智能控制是國際振動控制研究的前沿領域。由智能材料制成的智能可調阻尼器和智能材料驅動器構造簡單、調節驅動容易、能耗小、反應迅速、幾乎無時滯，在結構主動控制、半主動控制、被動控制中有廣闊的應用前景。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。

 

我國結構振動智能控制的研究也已起步，落后于世界先進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構地震反應的半主動控制方法，分析了壓電陶瓷智能力矩控制器對框架結構地震反應的主動控制效果；制作出了兩相電(磁)流變阻尼器，并研究了對高聳塔架結構風振反應的半主動控制的方法；制作了形狀記憶合金耗能阻尼器，進行了對結構振動反應控制的試驗，等等。

 

．3大型復雜結構體系的抗震抗風及設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構等大型復雜結構的大量興建，結構設計呈現出更高、更長、更柔的發展趨勢，許多情況下風荷載和地震作用已成為結構設計的控制因素。因此，大型復雜結構體系抗震抗風相關的科學問題及新的設計理論的研究得到我國廣大學者的廣泛關注。“九五”期間由國家自然科學基金委員會與國家建設部、國家地震局和中國海洋石油渤海公司聯合資助了國家自然科學基金重大項目“大型復雜結構體系的關鍵科學問題及設計理論研究”，由同濟大學項海帆院士和哈爾濱建筑大學王光遠院士共同主持，研究內容包括：

 

．3。1設計地震動及災害性風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構的作用，城市邊界層中風特性的觀測分析和數值模擬，建筑風洞模擬實驗的基本問題和關鍵模擬技術，土木工程結構的數值風洞。

 

。3．2超高層建筑結構體系的抗震與抗風超高層建筑結構體系及相關力學問題，抗震設計理論，復雜單體及群體建筑的風振理論，超高層建筑基于位移的抗震設計。

 

．3．3特大跨度橋梁的結構體系及抗風抗震特大跨度橋梁體系、特殊結構形式及空間非線性力學問題，氣動參數識別、風振及控制理論，考慮樁一土相互作用的高橋墩和塔墩抗震分析理論。

 

．3．4大跨空間結構新體系及關鍵理論新型預應力張拉結構體系及其形態分析理論，大型柔性屋蓋結構的風振反應及抗風設計，大跨網殼結構的抗震性能和穩定性能。

 

．3．5大型復雜結構體系的現代設計理論基于可靠度的多目標復雜結構優化設計方法，結構選型及工程結構形態全面優化的實用方法，結構振動控制的設計理論與方法，基于性態的抗震設防標準與設計理論另外，項目還包括了復雜環境下海洋平臺結構系統相關內容的研究，有海洋環境隨機載荷及其組合，海洋平臺結構可靠度與壽命評估，結構冰致振動機理及控制，結構系統的優化設計。

 

土木基礎設施減災基礎研究的發展趨勢為了推動學科交叉和遴選國家自然科學基金“十五”優先資助領域，國家自然科學基金委員會于年底召開了“重大工程災害與防治”為主題的前沿科學研討會。來自土木、水利、礦業、材料、力學、地球科學、信息、管理等學科的60多位專家學者，從科學發展和國家需求與可持續發展的戰略高度，對“重大工程災害與防治”這一主題的如下關鍵科學問題進行了研討和論證，并建議在“十五”期間給予優先資助。這些科學問題基本體現了土木基礎設施減災基礎研究的發展前沿，也是有關專家學者結合中國國情對這一領域科學研究發展趨勢的展望。

 

．1 大型結構和生命線工程災害響應與控制針對災害作用的空間分布性和動力作用特性，研究大型結構和生命線工程及其周邊介質相互作用的非線性時空災害響應，研究其性態設計、控制和優化的理論和方法。

 

．1．1災害場及其動力作用研究地震和風災等危險性分析、空間分布場、衰減規律及對結構和工程系統的動力作用，為復雜的災害響應分析提供合理的災害作用模型。

 

．1．2大型結構非線性災害響應進行建筑、橋梁、水工、海工等大型結構材料、構件和體系的災害模擬試驗，揭示其極端條件下的動力失效、破壞和倒塌機理；研究大型結構及與周邊介質相互作用的材料、幾何及其耦合非線性災害響應分析和計算理論；研究新型高性能的抗災結構體系。

 

．1．3結構災害性態設計與控制研究結構多級災害設防水準、性態水準和性態目標，建立結構災害響應與性態的關系、以及結構災害性態設計和控制設計的理論和方法；研究新型減振控制裝置以及高性能、大出力、低能耗的智能驅動減振裝萬方數據 置；研究大型結構災害響應控制的有效措施和技術、以及智能控制集成系統。

 

．1．4生命線工程空間災害響應與性態優化生命線工程是維系城市與區域經濟功能的基礎工程設施系統(如城市供水、供氣系統、道路交通系統、區域電力系統等)，其災害破壞可導致城市和區域經濟與社會功能的癱瘓。此領域重點研究城市生命線工程系統的空間地震響應分析；大規模工程網絡抗震可靠性的高效分析方法；區域電力工程系統的風災易損性分析；城市生命線工程和大型工程網絡的災害性態優化與設計。

 

．2巖土工程災害與環境損傷防治針對巖土體介質的多相、非均質、各向異性的復雜環境特點以及大規模地下開挖工程和今后大規模地下空間利用的誘變災害和環境損傷，重點研究工程與災害的相互作用、災變行為以及防災減災方法和新技術。

 

．2．1 囫-氣一液多相介質耦合作用與災變動力學研究天然巖(土)體孔隙裂隙介質中液氣多相流的耦合作用下，穩定與非穩定變形、破壞與狀態變化及轉化機理、條件與規律；固一液一氣耦合作用及致災的突變動力學數學模型，為工程災害的控制提供有效路徑與方法。

 

．2．2高應力深部地下工程的誘變災害與防治高應力大采深條件下開挖巖體動力學特征及與圍巖變形破壞、頂板災害、瓦斯突出、巖爆的關系；采動巖體結構與地下承壓水運移關系及深部開采的突水機理。

 

．2．3大型地下工程的環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措施。

 

．2．4重大工程的邊坡災害防治與預警結合重大工程研究水位大幅度變化條件下的邊坡穩定性、災變機理、風險評估與防治決策支持體系，基于3S技術的邊坡災害預報系統及綜合防治技術。

 

．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、動力學性能；土體的液化和液化后大變形；建立巖體構造面的連續～非連續介質數值模擬模型，研究地基在地震等災害作用下的失穩、殘余變形及其與結構的相互作用，以及各種地基加固措施的機理與加固效果的定量評價。

 

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

 

．3．1 重大工程損傷積累與災變行為考慮疲勞效應、環境腐蝕和材料老化等災變因素的耦合作用。研究重大工程損傷積累與災變行為的演化規律及其與抗災能力衰減的關系，受損結構隨機建模與分析及災變預測。

 

．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技術及損傷評定與健康診斷方法；大型結構動力模態指紋分析；復雜結構系統動力復合反演理論；非線性損傷變量及其識別；損傷尺度譜與損傷定位；受損結構的健康診斷與性態分析。

 

。3．3重大工程的智能監測研究大型結構、生命線工程與巖土災變體系的智能傳感元件優化設置及粘貼與埋設技術，信號轉換接口、海量數據的遠距離傳輸技術和智能處理方法，研究在線損傷識另叭模型修正、健康診斷、安全評定與預警系統。

 

．3．4重大工程的安全評定與災變防治研究重大工程安全評定的災害風險分析、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水平，研究重大工程災變控制的方法與技術以及抗災加固的先進材料、裝置與技術。

 

．4數字減災工程與系統針對城市和重大工程災害的復雜性和大規模分布性，利用現代的數字模擬和虛擬現實技術，研究再現災害過程、破壞特征、災害分布和虛擬減災策略與減災效果的數字減災系統。

 

．4．1 災害基礎數據與管理系統科學劃分災害種類和級別，系統收集和整理重大災害成因、傳播和破壞特征的歷史資料，開發多媒體的災害空間數據管理系統。

 

。4．2數字減災系統集成技術研究復雜結構災害破壞和城市災害數字建模、數字災害試驗過程模擬、仿真和虛擬現實系統的集成技術，為數字減災系統的建設和應用提供基礎。

 

．4．3重大工程的數字災害仿真系統基于重大工程災害分析的精細模型和方法，研究模擬災害工程、再現災害破壞的數字試驗裝備，重點研究數字風災試驗和數字地震災害試驗的裝備，研究數字災害試驗再現災害過程和分布的方法、技術和示范系統。

 

．4．4城市數字減災系統基于城市災害評價的宏觀模型，研究城市數字災害過程、災害分布、減災效果的模擬試驗裝備，針對典型城市的歷史災害，建立城市數字減災示范系統。

 

結語當今世界已進入一個科學技術飛速發展的時期，不同學科的相互交叉、不同領域的相互滲透是現代基礎科學研究的顯著特征之一。土木基礎設施減災是一個跨學科的前沿研究領域，不僅涉及土木與防災等工程學科以及材料、信息、地學等自然科學的眾多學科，還涉及社會科學、經濟學的多個方面。特別是高新技術的飛速發展，為土木基礎設施減災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。今后的研究應注重相關學科的交叉與融合，加強減災基礎研究與重大工程的結合，促進國際間的交流與合作。在國家自然科學基金委員會和國家有關部門的共同支持下，使土木工程減災基礎研究走在世界前列，在國家建設和經濟發展中發揮更加積極的作用。

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日當天，清華水利系李丹勛副教授帶領李鐵鍵、劉帆、王皓等3名學生趕到肖家橋，考察泄流后的堰塞體形態。此前，他們和其他師生剛剛在王光謙教授的指導下，完成了肖家橋搶險的全面技術支持工作，同時計算完成了唐家山堰塞湖的19期來水預報。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開始溢流，他們此行還有另一個重要任務，就是根據肖家橋泄流的情況完善相關模型，為唐家山堰塞湖搶險提供計算支持。

未雨綢繆　數字流域模型蓄勢待發

戰斗在大半個月前就已打響。5月19日，科技部基礎研究司緊急組織召開汶川特大地震發生機理香山科學會議。作為會議3位主席之一，清華大學水沙科學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，他已經意識到地震形成的30多處堰塞湖可能成為重要的次生災害。

進入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，科學決策和方案制定需要計算支持，而這正是他們可以發揮專業特長的用武之地。5月23日晚，重點實驗室師生緊急組建了計算組，王皓、高潔、林森斌等學生開始提取整個堰塞湖區域的河網和河道斷面，準備利用7年前開始自主開發的數字流域模型進行相關計算。

5月24日，清華大學水利系承擔了國家自然科學基金委緊急啟動的唐家山應急項目。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，師生們取得了必要的數據資料，開始著手進行整個區域內的模型計算，重點是堰塞湖來水預報、一旦潰決后下游風險預報和導流槽泄流時的水流沖刷過程預報。事實證明，這是三項至關重要的計算預報。

肖家橋搶險：提供全面技術支持

5月26日，應水利部邀請，清華大學王光謙、張紅武、楊強、于玉貞4位老師趕赴四川災區。經協調，由他們配合四川省水利水電勘測設計研究院，對肖家橋堰塞湖搶險工程進行全面技術支持。28日在安縣水務局抗震救災指揮部迎接他們的胡良喜總工急切地說，已經接到命令，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計算組準備方案，同時動身到現場考察比對。

盡管已經做好了心理準備，但當老師們徒步來到這個位于安縣茶坪鄉的高危堰塞湖現場時，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，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點返回安縣水務局抗震救災指揮部后，4位老師與當地的水利工程師們一起制定應急方案。根據現場考察情況，張紅武等老師提出了從穩定山體處開槽泄洪的導流施工方案。王光謙立即發短信給后方計算組，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潰兩個風險相對較小的方案。在對風險進行全面評估的基礎上，提出堰塞湖應急除險的“快、報、低、保”的四字方針。“快”即快監測、快出方案、快采取措施、快施工；“報”即科學預警、預報；“低”即盡量降低泄流槽槽底高程；“保”即保安全、保交通、保社會穩定。

根據初步計算結果和下游風險分析，幾位老師一致認為，可以提前預警，但原擬撤退的數萬人不必提前撤。后來在肖家橋堰塞湖的泄流過程中，安縣做到了不撤一人。

經過緊張計算和反復修正，5月28日晚10點，5個應急方案全部傳到安縣。次日，安縣政府根據清華師生提供的方案下發了紅頭文件。

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

6月6日，肖家橋堰塞湖在進行試驗性導流時提前順利泄洪。胡良喜告訴參與計算的師生，后方計算結果與當地的歷史洪水資料幾乎吻合。

助陣唐家山：院士咨詢，實時預報

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，工程設計大師徐麟祥等指揮部全體負責人進行了兩個多小時的認真討論。

聽取情況介紹后，兩位院士強調，要堅持以人為本，科學搶險。就具體工程而言，科學搶險應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、預警預報系統這四個最重要的環節。

根據相關資料和計算，兩位院士對泄流過程和結果也進行了分析預測，回京后又撰寫了詳細的書面意見。張楚漢院士明確提出：人命關天，撤離方案應當做最壞打算；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，要爭取實現最好的結果。

陳雷部長等認真聽取了專家們的咨詢意見，代表水利部對清華大學和兩位院士給予工程的高度關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，以查明壩體構造，制訂合理方案。

正當兩位院士一行與水利部負責人緊急會商之時，應水利部前方領導小組水文專業組的要求，清華水利系師生將最新一期的唐家山上游來水預報發到了綿陽指揮部。這是專門針對震區情況改進了數字流域模型的計算精度后，發出的第一份來水預報。來水預報根據天氣預報計算降雨后的入庫流量和達到740米高程的具體時間，以供前方會商時參考。通俗地說，它主要用來解答當時普通民眾最迫切關心的問題：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期來水預報，預測過流時間為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，師生們立即轉入最大潰口流量的預報計算，隨著時間變化和開挖渠道的發展狀況，實時預報泄流的最大流量。這一數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準是1.3萬立方米／秒，如果最大流量小于這一數值，綿陽城基本就是安全的。

計算最大流量的“主力任務”，交給了當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這一重要任務，還有一段故事：計算任務布置完后，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，已經根據電視上報道的數據，自己開始進行唐家山堰塞湖的有關計算了。王光謙為學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展模型的改進過程中，他基本上隔一天才睡一次覺，發揮了重要作用。

決戰唐家山：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，馬上開始進行實時預報工作。由于技術系統自動報訊的數據每半小時才更新一次，對做預報來說太慢了，他們就打開電視，根據綿陽電視臺實時的洪水警戒數據做計算。

10日早上8點多，唐家山堰塞湖水位已經超過740米高程2.8米，險情升級。隨著水流不斷加速，實測和預報的水情數據也源源不斷地發回北京：

“王老師，現在唐家山泄流量約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。”

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

緊張的何止是學生。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，張楚漢向王光謙轉達了前方的緊急請求，希望能盡快將計算數據發過去。問題很明確：最大流量會達到多少?會不會超過1.3萬立方米／秒?

11點10分，王光謙將學生的預報數據轉發到正在會商的前方：“我們估計，按現在的漲勢，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報的最大流量，小于綿陽的堤防標準，綿陽應無恙。

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

下午1點，徐麟祥向母校師生發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中，清華大學水利系參與師生之眾、工作成績之著、感人故事之多，其實遠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專家組成員，除赴現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、江春波老師除赴現場考察和評估病險水庫外，還安排并指導學生參與了計算預報；博士生李鐵鍵、張成6月6日論文答辯，只在5日晚稍做準備，其余時間都在緊張計算。負責統籌學生計算的李鐵鍵在答辯完成的當天下午就奔赴綿陽……

在肖家橋堰塞湖現場，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。負責搶通道路的湖北省交通廳副廳長張學鋒感動地說，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。