基于DEA分析的生命线网络节点抗灾相对可靠度评估

对于生命线工程网络系统而言,合理分析和评估其带有网络特征的节点可靠度,比只研究单体可靠度更具实际意义。基于数据包络分析法（Data Envelopment Analysis,DEA）有效性分析的思想,提出了生命线网络节点抗灾相对可靠度的概念。从生命线工程在灾害环境下着重体现出的系统性和网络性出发,考察网络中的节点所能实现的资源供给功能与其所在网络中的空间结构重要性是否匹配,即功能性相对于结构性的可靠度。选择节点资源实际需求量和管内水压作为DEA有效性分析的输入参数,结构重要性作为输出参数,并用网络中介中心性评价结构重要性,获得相应参数。通过实例分析,得出实例工程网络中各节点相应的DEA有效性分析结果,即相对可靠度,并通过对参数的权系数调整,得到了使非有效单元变为有效单元的调整值。该调整值可供优化及改进工程网络的技术性调整方案参考,相对可靠度也可作为评价工程网络系统性能的有益补充。     

运用拓扑学原理研究汶川与唐山地区公路网络的稳定性

汶川地震与唐山地震几乎将当地生命线系统完全损毁.以评价在近场地震作用下的城镇生命线系统的"稳健性"为研究目标,采用地震灾害比较学中拓扑学原理,计算两地公路网络相关评价参数并进行分析.参数包括拓扑指数(TI(G))、拓扑逆指数(TII(G))和节点孤立指数(NSI)等.研究得出公路网络"稳健性"唐山震后(2008年)最优,汶川(2007年)次之,唐山震前(1975年)最低的结论.从纯数学角度引入最优化理论,认为在复建原有公路前提下加修北川到安县等五条公路,区域分散性最高,且节点孤立指数最小,这时的公路网络易损性最低.     

四川省地震灾害预测与评估系统设计及实现功能

在充分利用和开发先进的地理信息系统技术(GIS)的基础之上,融合近些年工程地震和震害预测研究成果。建立了四川省地震灾害预测与评估系统。该系统可对发生在四川省境内的破坏性地震所造成的建筑物破坏、人员伤亡和灾民安置人数及经济损失,快速高效地做出科学意义的预测与评估,其结果可作为各级政府和相关部门部署紧急救灾工作和灾区恢复重建的重要依据。     

在水坝上开展地震监测服务

苏联中亚地区塔吉克斯坦共和国的努列克水电站上建起了一套收集地震影响信息的装置。装在电站水坝上的测量仪网是与操纵台及地震仪器相连接的。以双圈形式覆盖努列克水库的自动地震台的信号都汇集到这里。学者们的注意力之所以被吸引到世界上最高的水坝上来,是因为这个水坝是建在强震区(十二度烈度表的九度区)。在这里,一年之     

运行在澳大利亚东南部的一个地震快速响应系统

地震监测系统有集中式记录系统,也有分散式记录系统,它们各有优缺点。警报系统必须把数据遥测发往记录中心。然而,对一些应用来说,将两种方式的优点加以结合将是最佳的选择。一次大地震发生后,地震的位置和震级对应急权威机构和大型建筑如大坝或电站的拥有者来说用处有限。他们更关心的是地震可能造成的影响,以及应该做什么。这些有用的信息应尽快提供出来,最好在地震后几分钟内。由地震学家提供的灾害信息(地震的位置、震级和衰减)与由权威机构提供的易损性信息(财产的位置、易损性和重要性、任务和优先级)相结合来确定以强度估计地震的影响和以优先顺序排列的任务表。此系统还可以用于对用户进行有关地震可能影响方面的培训。     

新疆天山地震窗口网的进一步研究

基于2008年以来新疆天山及其邻近区域单台数字化地震资料,以地震台为中心,按照ML≥1.0、S-P≤10s范围内的小震月频度统计,并根据其与附近区域内强震的关系筛选出相应的地震窗,然后建立地震窗口网将大震震中包围,研究结果:(1)对新疆天山地区23个地震台站单台地震窗小震月频度数据进行收集处理,并对其强震映震效果进行了分析,最后筛选出5个具有较高预报效能的地震窗。(2)在系统分析各个地震窗异常特征的基础上,进而将5个地震窗构建成窗口网,分别分析一次强震之前,地震窗口网的异常特征,即场上5个地震窗的综合异常特征,试图实现由场求源的目的。通过地震窗口网的构建和分析可以获取丰富的大震三要素的震兆信息,进一步提高地震三要素的预报效能。     

地震学家建立监测地球蠕动的卫星台网

由 2 50个卫星监测台站组成的台网的最后一个台站已于本周安装完毕 ,该台网将使地震科学家们能够监测南加州最微小的地壳运动。测量这种微小的蠕动将有助于科学家们确定沿地壳断层正在积累多少应变 ,从而帮助他们评估该地区的地震危险性。易发生地震的日本也有类似的监测系统。该台网使用的全球定位系统 ( GPS)卫星轨道与徒步旅行者、乘汽车旅行者和美国士兵确定其在地球上的位置时所使用的相同。美国地质调查局该项目的负责人赫德纳特( Ken Hudnut)说 :“南加州的地震危险性占全国地震危险性的一半多 ,我们正以新的方法来应用 GPS技术 …     

2022年青海门源6.9级地震发震构造及甘肃灾区震害特征研究

通过对2022年1月8日青海门源6.9级地震的震源机制、发震构造、房屋和重大生命线工程震害、地震地表破裂带等震害调查资料的综合分析,系统介绍了此次地震震源机制、发震构造、地震烈度分布特点、房屋破坏特征及机理、生命线工程破坏特征及地表破裂带特征。研究结果表明：门源6.9级地震震中位置位于冷龙岭断裂带的西段,性质以左旋走滑为主,其与震源机制解得到的结果相一致,均为走滑型破裂类型;地震最大烈度Ⅸ度,烈度Ⅵ度(含)以上面积约23 417 km²,等震线长轴呈NWW走向,长轴200 km,短轴153 km;整体上房屋破坏较轻,甘肃境内主要属Ⅶ和Ⅵ度区影响范围,极少部分为Ⅷ度区影响范围;此次地震中滑坡灾害和生命线工程震害较少,主要在Ⅸ和Ⅷ度区造成部分路面裂缝,最为严重的则为兰新高铁浩门至军马场区间祁连山一号隧道群线路桥梁严重受损,隧道震害主要集中在断层影响范围内,其中隧道受破坏严重段约350m,占隧道全长的5.33%,受破坏较严重段分别位于严重段大里程侧402m和小里程侧646m范围内,占隧道全长的15.96%,其余段落震害总体轻微;地震造成地表破裂带约22 km,地震造成的...     

基于AMOS的地震人员伤亡影响因素分析

选用震级、震中烈度、极震区面积、Ⅴ度区以上面积、地震预报、抗震设防烈度、设计基本地震加速度值、房屋倒塌面积、房屋破坏面积(中等破坏及以上)、男女性别比、受灾区人口密度、地震时间、震源深度13个因子作为地震人员伤亡的影响因素,在定性分析的基础上,运用SPSS、AMOS软件,选用1949年至2010年间发生在我国的362次成灾地震进行数据分析,构建地震人员伤亡影响因素结构方程模型,综合分析各个影响因素对人员伤亡的影响程度.模型的GFI为0.911,RMSEA为0.081,PGFI为0.607,PNFI为0.596,NC为3.077,表明模型拟合效果良好,适配合理,具有简约适配度.分析表明:房屋倒塌面积、房屋破坏面积(中等破坏及以上)、震中烈度、震级、五度区以上面积是影响地震人员伤亡的五项最主要影响因素,减少房屋的倒塌和破坏情况、进行地震预报是减少地震人员伤亡的主要措施,并按重要性分别提出关键措施、一般措施和其他措施,为区域防灾减灾工作提供建议.     

汶川地震框架结构震害分析

根据汶川地震之后对汶川县和都江堰市的考察结果,介绍了框架结构房屋在房屋结构体系、填充墙、楼梯、柱、梁、玻璃幕墙、吊顶、通风设备和突出屋面附属构件的震害特征,并为增强框架结构房屋防震减灾能力提出6点建议:(1)保证"强节点弱构件"的实现,节点核芯区要加密箍筋和混凝土要浇筑密实;(2)实现"强柱弱梁"的设计与施工控制,可以增大框架柱截面尺寸,加大纵筋及箍筋配筋率;(3)要加强填充墙与框架梁柱的连接构造措施,可以选用轻质填充墙与框架柔性连接;(4)限制框架柱的轴压比,确保框架柱的塑性变形能力和框架结构抗倒塌的能力;(5)要重视非结构构件与主体结构的连接构造,避免玻璃幕墙、吊顶和通风设备等坠落伤人;(6)出屋面小房间可以将框架柱延伸上去或者做成钢木轻型结构,以防"鞭端效应"造成的破坏;(7)采用隔震与消能减震设计来减轻框架结构的震害。     

基于概率地震需求模型的兰新高铁桥梁近断层地震易损性分析

位于断裂带附近的兰新高铁硫磺沟大桥长期受到近断层地震作用的威胁。为分析该桥梁的地震易损性,利用OpenSees软件建立含三维土层结构的桥梁非线性有限元模型,采用增量动力分析法和概率地震需求模型,以该桥梁的4个典型连续桥墩为研究对象,考虑桥梁材料的不确定性,运用拉丁超立方抽样方法得到大量模型-地震动样本,进行非线性动力响应分析,并通过一阶界限法得出桥梁系统易损性曲线的上下界限。研究结果表明：桥梁系统抗震性能良好,在该地区的极罕遇地震动下完全破坏概率低于30%;单个桥墩的抗震性能优秀,在极罕遇地震动下完全破坏概率仅为6.92%;地震动荷载达到0.35g时桥墩处于弹性阶段与塑性阶段的临界点;相对较高的桥墩(3~#、4~#桥墩)比相对较低的桥墩(1~#、2~#桥墩)刚度更大,变形和耗能能力更强。文章评估了近断层地震作用下兰新高铁硫磺沟大桥的抗震性能,可为震前的风险预防与震后的救灾减灾决策提供重要依据。     

基于连通性指数(IC)的近30年鄱阳湖流域水系结构与水文连通演变评估

由于气候变化和人类活动等多重影响,流域河湖水系格局与连通程度发生了显著变化,进而引发洪涝灾害等一系列水资源问题。本文以鄱阳湖流域为研究区,基于Google Earth Engine(GEE)提取1989—2020年5期水系数据,采用图论方法构建水系评价体系,定量分析该地区近30年来水系格局和结构连通性的时空演变特征,并结合该时期地形、土地利用和归一化植被指数(NDVI)等数据,利用连通性指数(index of connectivity,IC)评估功能连通性的动态变化,进而探讨水文连通与径流量和输沙量的联系。结果表明,近30年来鄱阳湖流域水系结构趋于复杂化,主要体现在流域北部。除干流外,其他等级河流的数量和长度均有所增加,其中Ⅲ级河流最为明显。河网密度、水面率、河网复杂度和发育系数均呈增加趋势,2000年后的变化率约为2000年前的两倍。水系连通环度、节点连接率和水系连通度总体增加,结构连通性呈好转趋势且变化幅度较小。功能连通分析表明,近30年来大部分流域IC减少,流域下游靠近主河道的平坦地区IC较高,上游远离河道的植被密集区域IC较低。此外,IC与年径流量和输沙量表现为显著的正相关性(...     

全球实时数字化地磁观测台网计划简介

引言本计划建议建立一个称作 INTERMAGN-ET 的全球实时数字化地磁观测台网。一些国家通过话音通讯方式管理的遥测自动地磁观测台站表明,使用现代数据采集技术和通讯系统能够快速获得地球磁场动态数据。协调各个国家的行动和把这种技术推广到全世界是顺理成章的。这样,采用新的地磁观测和监测仪器标准,利用卫星通讯将数据快速传递到区域地磁信息中心(GIN_s)也是可能的。这些地磁信息中心将收集整理其所在区域的数据,进行交换,并负责及时向用户提供初步的     

南加利福尼亚正在探索实现地震预警的可能性

目前,美国用于减轻地震危险性的方法包括长期(50年)灾害评估和事后速报。长期减灾方法是通过绘制概率性地面振动图来实现的,该方法估计未来50年地面运动超过一定阈值的概率。可以用这些图制定建筑法规,防止建筑物在地震中倒塌。南加州地震后速报工作是由TriNet提供支持的。该台网拥有大约155个具有高动态范围的宽频带和强震仪。震源参数速报是通过加州理工学院——美国地质调查局用于地震预报的一种称作便携式电子播叫系统,     

基于FAHP和中心点三角白化权函数的区域砖混结构农居抗震性能评价

本文在引入模糊层次分析法(FAHP)和中心点三角白化权函数灰色评估模型的基础上,结合项目(国家地震社会服务工程-农居震害评价系统)建立区域砖混结构农居抗震性能评价指标体系,其中指标权重用FAHP法来确定,各指标的实际值根据项目实地调查数据确定,再结合FAHP和中心点三角白化权函数进行综合评价,确定所属灰类。最后将方法运用于区域A(西南地区)和区域B(东北地区)的砖混结构农居抗震性能评价,验证了该方法的可行性。又结合区域A、B实际震害结果,验证了方法的有效性。此法为以后农居抗震防灾工作的开展提供一定的参考。     

GIS和MDOF耦合模型下的结构动力计算及评价

结构动力计算是地震工程和结构动力学的重要环节,将地理信息系统(GIS)与多自由度(MDOF)结构动力计算模型耦合,可以实现大范围区域内结构体动力反应的快速计算。GIS平台下,将建筑物结构体抽象为剪切层模型并以2D或者3D实体存储在空间数据库中,通过Jocabi特征值算法求解MDOF振型和Newmark-β算法求解地震的时程反应,并根据位移计算结果实现了建筑物震害破坏等级的分类评价,最终计算结果可以二维图形或者三维可视化的形式在GIS中显示。实例计算结果表明,GIS耦合模型能够高效地实现震灾影响范围内大量MDOF体系的动力反应计算。根据动力反应结果将建筑物地震破坏进行等级划分,并在GIS中可视化计算结果,这将有助于快速预估建筑物结构的破坏程度和分布,为地震应急救援和损失评估提供有力的数据支持。     

动态信息

南加利福尼亚正在探索实现地震预警的可能性　　目前,美国用于减轻地震危险性的方法包括长期(50年)灾害评估和事后速报。长期减灾方法是通过绘制概率性地面振动图来实现的,该方法估计未来50年地面运动超过一定阈值的概率。可以用这些图制定建筑法规,防止建筑物在地震中倒塌。南加州地震后速报工作是由TriNet提供支持的。该台网拥有大约155个具有高动态范围的宽频带和强震仪。震源参数速报是通过加州理工学院——美国地质调查局用于地震预报的一种称作便携式电子播叫系统,在较大地震发生后的数分钟在因特网上发出的。峰值地面运动观测站用来…     

基于典型生命线工程震害评定地震烈度的研究

目前,《中国地震烈度表》(2008)对地震烈度的评定,依靠人的感觉、房屋震害、其他震害现象及水平地震动参数等指标。随着社会的发展、生命线地震工程研究的深入,在震后依据现行地震烈度表判定某地区的烈度时,存在一些不足之处。在这种背景条件下,考虑在地震烈度表中引入一些典型的生命线工程指标,用于辅助地震区地震烈度的评定,有一定的社会需求。本文以生命线工程地震烈度评定为研究的切入点,选择系统中典型结构物或设备进行地震烈度的评定,主要工作内容及成果如下:(1)对我国破坏性地震中典型桥梁震害进行了详细的分析,按照桥梁的结构形式、地震烈度、破坏部位、破坏部位的数量、桥梁的破坏等级、是否发生间接震害等分类整理汇总。根据现有桥梁的占有量,选择两类主要的桥梁类型——梁式桥和拱桥作为研究对象,以地震烈度为基本分类依据,寻找梁式桥和拱桥宏观震害与地震烈度间的关系。经统计分析,得到各烈度下梁式桥和拱桥出现各种震害的概率;得到各烈度下梁式桥和拱桥在完好、轻微、中等、严重和毁坏等5种破坏等级下出现的概率;得到各破坏等级下桥梁不同部位出现震害的概率;得到在各烈度下桥梁出现破坏部位种类的概率。将统计得到的概率简化,采用"个别、少数、多数、绝大多数"等不定量数词对各种震害或破坏等级进行限定,依据桥梁的破坏等级和破坏部位两种震害方式评价地震烈度,给出基于桥梁震害评定地震烈度的建议指标。该建议指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,为地震烈度表中引入生命线工程的评价指标提供参考。(2)对我国破坏性地震中的变电站内的电力设备进行了广泛而细致的震害分析,总结电力设备的自身结构形状及材料构成特点,通过比较和综合归纳、统计分析,对变电站中变压器本体位移、变压器套管、断路器、隔离开关、CT、PT和避雷器等设备宏观震害进行研究,按照不同烈度进行分类统计。得到各烈度下各类设备震害出现的概率;判断各变电站的破坏等级,并得到各烈度下变电站出现完好、轻微、中等、严重和毁坏等5种破坏等级的概率;得到变电站各破坏等级下各设备出现震害的概率;得到各烈度下变电站内出现破坏设备种类的概率。将统计得到的概率简化,采用"个别、少数、多数、绝大多数"等不定量数词对电力设备各种震害或变电站的破坏等级进行限定,依据变电站的破坏等级和电力设备震害两种方式评价地震烈度,给出依据电力设备震害评定地震烈度的建议指标。该指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,为地震烈度表中引入生命线工程的评价指标提供参考。(3)对我国破坏性地震中的供水管道进行了广泛而细致的震害分析,对国内外供水管道震害进行分析,总结其震害特点和震害规律。由于供水管道在地震中的易损程度较高,在VI度区庭院管道就可能发生破坏,且随地震烈度的增大,管道破坏也相应加重。此外,供水管道的震害受地震动参数、场地条件、管材特征、管材的设计、使用年限和施工质量等多种因素的影响,统计时很难给出精准的关系。本文从供水管道的区域平均破坏率和系统功能状态为切入点,对国内供水管道震害进行分析和统计,总结震害规律。选择单位长度内管道的破坏处数进行统计,得到各烈度下的供水管道破坏等级;总结各烈度下供水管线的震后水压、漏损率和功能失效时间一级系统功能恢复的难易程度,大范围内衡量了管道震害破坏程度。参考日本和前苏联地震烈度表中对管道的描述,结合震后供水管道的破坏等级和功能失效模式给出基于供水管道震害评定地震烈度的建议指标。(4)应用定性比较分析方法,找出各级地震烈度下,桥梁各电力设备中选定的震害之间的因果联系,确定各破坏同时出现的概率,相较于传统统计方法得到的"和/或"结论更为合理。这是定性比较分析方法在地震工程学领域的初次使用,为今后该方法在地震工程领域的应用奠定了一些基础。本文研究给出的建议指标与现行地震烈度表模式相近,不定量数词范围定义一致,可为地震烈度表中引入生命线工程的评定指标提供参考。     

综合营养状态指数(TLI)在夏季长江中下游湖库评价中的局限及改进意见

综合营养状态指数(TLI)在中国湖库富营养化评价中应用非常广泛.对于该指数的各分项指标,基于叶绿素a的评估结果是富营养化风险的直接体现,是最终指示;而基于理化指标(总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数)的评估结果是间接指示.如果两者TLI评估结果存在显著差异,则说明基于理化参数的TLI评估结果低估或者高估了实际富营养化水平和相关风险.本文针对长江中下游湖库的基于水质理化指标和基于叶绿素a的TLI结果是否匹配的问题开展了调查分析.结果表明,对于非通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷、高锰酸盐指数的TLI评估结果均低估了富营养化水平和相关风险;对于通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷和透明度的TLI评估结果高估了富营养化水平和相关风险,而基于高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平;对于深水水库,基于总氮的TLI指数评估结果高估了富营养化水平,而基于总磷、透明度和高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平.上述水质理化指标和叶绿素a评估结果不匹配的原因为以下两点:第一,部分物理化学指标失去了对富营养化风险(叶绿素a)的指示意义,如通江浅水湖泊的总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数以及深水湖泊的总氮;第二,部分富营养化理化指标和叶绿素a原有关系发生错位,比如对于深水湖泊总磷对叶绿素a的响应比TLI指数构建所采用的关系更加敏感.针对TLI理化指标评估在长江中下游湖库应用中存在的问题提出如下改进建议:1)结合长时间序列历史数据,基于分位数回归等方法构建特定湖泊的叶绿素a和理化参数的响应关系,开发“一湖一策”的评估公式;2)根据换水周期和湖泊面积水深比对进行湖泊分类,建立特定湖泊类型的叶绿素a和理化参数的响应关系,构建“一类一策”的评估公式;3)在富营养化评估结果中应分别量化富营养化状态参数(营养盐水平)和富营养化风险参数(叶绿素a)以及两者比值,但生物指标是富营养化评估的最终指示.现阶段我国富营养化评价和管理多为“全国一策”,可能很难满足经济高效的管理需求.因此,本研究所建议和综述的“一类一策”和“一湖一策”的湖泊富营养化评估方法对未来的湖泊生态管理可能具有重要意义.     

环境因子对浮游甲壳动物群落功能多样性的影响

基于功能性状的生物多样性分析是当前生态学研究中的常用方法之一.浮游动物作为水生态系统食物网的重要组成成分,其功能多样性受关注的程度远不如其重要性.本文通过对14个水体浮游甲壳动物群落结构的研究,分析了环境因子对其功能多样性指数,包括功能丰富度(FRic)、功能均匀度(FEve)、功能离散度(FDiv)和功能分散度(FDis),以及功能群分布的影响.结果显示,亲缘关系近的物种(在分类学上相近)由于具有相似的功能性状,均很好地聚为一类.相关分析显示,FRic、FEve和FDiv与环境因子之间不存在显著的相关关系;FDis与总溶解性氮、总溶解性磷、氨氮和悬浮物C/P比存在显著的相关关系.回归分析发现,随着水体总溶解性磷浓度的上升,浮游甲壳动物的物种数表现出下降趋势,功能群数量、功能群Shannon-Wiener指数和FDis均显著下降;另外,FRic和FDis与功能群数量均呈显著正相关.这些结果表明水体富营养化能促进浮游甲壳动物群落功能性状的趋同,环境选择是群落结构变异的主要驱动力之一.