城市供水管网震害评估研究

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城市供水管网作为城市生命线工程的重要组成部分,对人们的日常生活和生产活动起着非常重要的作用。历次地震震害表明,城市供水管网抵御地震的能力较低,且由供水管网遭受破坏而引起的经济损失和次生灾害是非常严重的。而目前我国城市的供水管网大多没有经过正规的抗震设计,不少城市又有着遭遇强烈地震的风险,因此对供水管网进行震害评估是具有重要意义的。本文对以往几次典型地震中的供水管网震害资料进行了整理和分析,其中主要包括海城地震、唐山地震、阪神地震和汶川地震。在前人研究的基础上,结合汶川地震中的供水管道震害现象对供水管道的破坏形态进行了分析,并总结了影响供水管道破坏的各种因素。考虑到地震对地下管道的破坏影响具有随机不确定性,一般采用概率方法来评估管网震害。本文介绍了地下供水管网震害评估的几种方法,包括国内常用的理论分析方法、日本及美国常用的经验评估法,比较分析了这些方法的特征及其适用性。总体来说,理论法相对比较保守,在管径较小的情况下这一点尤为明显,但理论法在评估采用柔性接口或柔性管材的管道时,其结果与实际震害相差较大。而经验法在初步评估管网震害时,则具有更好的可靠性与适用性。本文最后利用日本水道协会的经验评估方法对地震区某新建县城的地下供水管网进行了震害评估。评估结果表明,该新建管网在烈度8度时,抗震性能表现良好,而在烈度10度时,部分管网将严重受损。评估结果可以为政府制定防灾减灾规划提供参考建议。
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