【摘 要】
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历次震害资料表明,消防供水不足是导致地震次生火灾造成极大经济及人员伤亡的直接原因。准确评估地震后给水管网消防供水可靠性,识别消防安全薄弱区域,提高消防供水能力是避免大规模次生火灾的关键。但目前传统震后消防供水可靠性评估方法往往用供水可靠性代替消防供水可靠性,忽略了不同区域消防用水的差异性,导致评估结果不够准确。因此,本文开展了考虑地震次生火灾的给水管网消防供水可靠性研究,取得相关研究成果及结论如下
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历次震害资料表明,消防供水不足是导致地震次生火灾造成极大经济及人员伤亡的直接原因。准确评估地震后给水管网消防供水可靠性,识别消防安全薄弱区域,提高消防供水能力是避免大规模次生火灾的关键。但目前传统震后消防供水可靠性评估方法往往用供水可靠性代替消防供水可靠性,忽略了不同区域消防用水的差异性,导致评估结果不够准确。因此,本文开展了考虑地震次生火灾的给水管网消防供水可靠性研究,取得相关研究成果及结论如下:(1)基于丽江古城的消防安全调查。首先,介绍了丽江古城的消防安全调查背景,并对消防安全教育情况、建筑火灾隐患、市政消防设施建设三方面调查概况进行总结分析并给出建议。然后,通过市政管网资料及消火栓实测数据构建水力模型并进行校核。最后,对给水管网的管径及标高情况进行分析,便于后期进行消防供水能力评估。(2)给水管网震后消防供水能力评估方法。首先,根据给水管网历史震害资料,分析了给水管网震害情况、破坏类型及供水管道主要破坏因素。然后,介绍了震后给水管网消防供水能力评估方法,具体来说,采用三种地震衰减模型均值获取地震参数,基于实地调研数据构建的水力模型,通过管道拆分模拟爆管,应用MATLAB编程调用EPANET.DLL源代码库生成管网随机震损模型,并利用EPANET自带的压力驱动模块求解低压管网水力方程。最后,介绍并选用了消防供水能力的评估方法,基于历史地震资料生成两种震害场景,评估了丽江古城在三种震级下的消防供水能力,识别给水管网的消防供水薄弱区域,为管网改造提供指导意见。(3)地震灾害下古城镇消防供水可靠性评估。首先,通过实地调研数据,利用无人机斜摄影测量技术,生成建筑模型及消火栓位置图。然后,对比并选择消防需水量的计算方法,计算基于建筑特性的城镇消防需水量,并提出以建筑为中心,消火栓保护范围为半径的消火栓消防供水能力极大值来确定建筑消防供水能力。最后,以单体建筑消防供水能力与消防需水量之比作为消防可靠性指标,基于Arc GIS建立建筑特性库,绘制了丽江古城的建筑特性及消防供水可靠性分布图,评估了建筑的耐火等级、火灾危险等级及消防供水可靠性,并给出评估结果及建议。结果表明古城镇震后消防供水可靠性受地势影响较大。云南古城镇普遍地势差距较大,其供水管网相比一般城镇受地震影响更为显著,值得尤为注意。
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