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城市燃气管网安全韧性研究及提升策略

张伟

城市燃气管网安全韧性研究及提升策略

张伟1
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作者信息

  • 1. 北京建筑大学
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摘要

近年来,各种灾害在城市中频繁发生,对城市的健康发展产生显著的负面影响。由此,旨在提高城市系统承受、适应和响应灾害能力的研究,就成为了国内外学者关注的焦点课题。既往的城市安全理念和防御灾害概念已不再满足现有城市发展的需要,而从动态和发展角度出发的城市安全韧性理念,为应对城市灾害防御开辟了新的解法。因此,增强和提升城市的安全韧性已成为城市防灾的必然趋势。 随着我国城镇化的迅猛发展,人民生活所必需的配套燃气管网也在扩大化延展。由于燃气自身的高危特性,燃气管网设施运行引发的安全风险高频发生。由此产生的日益突出的安全隐患衍生了一系列燃气管网安全事故。而城市在此类燃气安全事故发生时,应对处理能力较弱,导致燃气管网安全事故发生后,对城市的安全性和正常运转造成较大影响,进而城市韧性降低,因此对城市燃气管网安全韧性的研究极为重要。 本文将韧性概念引入到城市燃气管网的安全研究中,从城市燃气管网安全运行的角度出发,以提高其灾害承载能力、提升燃气系统的安全韧性水平为目的,综合运用组合赋权法、TOPSIS法等数理统计方法对城市燃气管网系统进行研究。 首先,基于国内外关于城市燃气安全问题的研究现状、安全韧性的相关理论基础及参考城市燃气管网系统的实际情况,对城市燃气管网安全韧性概念进行了界定。通过专家访谈及文献分析,探究挖掘城市燃气管网潜在安全隐患。 然后,基于韧性理论及PSR模型,提出城市燃气管网安全韧性动态发展框架,并运用文献研究、专家调研等方法,辨识出城市燃气管网安全事故因素类型。PSR概念框架将城市燃气管网安全韧性指标分为三大类,主要包括各类灾害事故发生前,对城市燃气管网安全运行产生的压力指标(P)、灾情事故发生中,管网本体和内部管线及燃气管网运行的附属设施等集合系统的自身状态指标(S)以及灾情下事故发生后的应急响应指标(R)三方面;然后通过问卷调查法和专家打分法,对确定的安全韧性指标因素重要度进行打分,并通过组合赋权法对指标的权重进行修正,明确了压力指标、状态指标、响应指标下的各二级指标因素对城市燃气管网安全韧性的影响力度。 最后,参考相关文献及标准规范,建立“压力-状态-响应”评价指标体系,并运用TOPSIS法构建城市燃气管网的安全韧性评价模型,再将已构建的评价模型应用于选取的4个案例研究对象中,对其进行安全韧性评估分析。根据评价和分析的结果,从压力、状态和响应三个维度方面提出具体改进对策。为保障城市燃气管网安全运行,对城市燃气管网的持续健康发展起到了积极的推进作用。

关键词

燃气管网/安全韧性/灾害事故

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授予学位

硕士

学科专业

工程管理

导师

周霞;赵珊珊

学位年度

2023

学位授予单位

北京建筑大学

语种

中文

中图分类号

TU
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