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面向市县层级的地震灾害风险评估系统设计与实(2)

来源:地震地质 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-14 05:51

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】岩性构造主要控制地质灾害类型,不同类型岩体触发的地质灾害类型、概率和规模不同,一般硬岩主要发生大型崩滑,而软岩以浅层滑坡为主。通过分析新

岩性构造主要控制地质灾害类型,不同类型岩体触发的地质灾害类型、概率和规模不同,一般硬岩主要发生大型崩滑,而软岩以浅层滑坡为主。通过分析新构造运动强弱、历史上发生6 级以上地震的频率、主干断裂带分布、岩体类型及结构等影响因素,将其划分为5 类,并分别赋值。

坡角是控制地震触发崩滑泥石流具体发生位置的重要影响因子,一般地形坡度角越大越易触发,利用研究区DEM 生成。该因子被分为5 类,坡度越大,对应的分类值越大。

地震强度因子采用地震动参数,根据烈度与地震动加速度的对应关系进行转换,地震动加速度越大,对应的分类值越大。

年均降雨量是影响地震触发崩滑泥石流的外部因素,根据年降雨及降雨强度角将其划分为5 类,分别进行赋值。降雨量>800mm 且多暴雨的分类值最大,降雨量<400mm 且分布均匀的分类值最小。

(2)高风险小区评估模型

高风险小区是预测未来发生地震时,地震灾害及其引发的次生地质灾害、城镇潜在的各种隐患与不利因素等相互作用下,划定的危险性系数较高的小区。在建筑物震害预评估的基础上,综合考虑次生灾害等危险源的影响,采用综合指标法确定高风险小区,选取老旧房屋占有率、各类建筑物综合震害指数、距次生灾害源的距离、距断裂带的距离及距滑坡隐患点的距离,采用空间叠加的方式得到格网综合指数,采用分级分类方法将危险性等级划分为严重、中等和轻微3 个等级,并以专题图的形式展示(图2)。

图2 高风险小区业务流程图Fig.2 High-risk community business flow chart

2 地震灾害风险评估系统设计

2.1 逻辑架构设计

地震灾害风险评估系统总体采用分层架构,包括运行环境层、支撑平台层、数据层和应用层,如图3 所示。运行环境层主要包括系统运行需要的硬件环境和网络环境。支撑平台层包括系统运行需要的一系列辅助软件系统,如数据库管理系统、GIS Runtime、应用中间件、Office 和操作系统。数据层主要包括基础数据库、评估模板库、评估结果库和管理数据库。应用层是在前端直观展示及操作该软件系统的所有功能,包括地震危险性分析、次生灾害风险分析、地震灾害损失预评估、地震灾害防御对策、基础数据调查与管理和系统管理。

2.2 系统功能设计

地震灾害风险评估系统功能由地震危险性分析、次生灾害风险分析、地震灾害损失预评估、震害防御对策和系统管理构成(图4)。

(1)地震危险性分析

地震危险性分析包括地震地质构造、地震活动性、危险性分析结果及地震事件管理等,即包括地震活动性、地质构造评价等方面的研究成果,以地图的形式将地震活动性、活动断裂分布、地质构造及不同超越概率的地震动参数等可视化展示。地震事件管理包括设定地震管理和设定烈度管理,在设定地震评估的基础上,系统增加了设定烈度评估的方式。设定烈度评估的方式可将评估区域在Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ度下的地震灾害损失评估出来,作为分烈度损失计算图层,在破坏性地震发生后,可大大提高应急评估计算效率。

图3 系统架构图Fig.3 System architecture diagram

图4 系统功能结构Fig.4 System functional structure

(2)次生灾害风险分析

次生灾害风险分析主要包括地质灾害风险分析、火灾风险分析和其他潜在危险源风险分析等。考虑宝兴县自然地理、社会经济等原因,全县褶皱密集,断裂发育,以高山地貌为主,地势起伏大,导致全县地质灾害较严重,且通过实地调研过程中发现宝兴县建筑物结构类型以木结构为主,若遇火灾后,易加剧灾情,快速蔓延,因此本文重点对地质灾害风险和火灾风险进行分析。基于地质灾害隐患点(滑坡、泥石流和崩塌)数据,并结合隐患点所处地形、地质条件和烈度,根据地质灾害稳定模型计算地质灾害点的稳定系数,从而判定其稳定程度,以图表的形式显示地质灾害稳定、失稳及可能失稳的比例,并根据失稳的地质灾害隐患点坡向和坡高计算其影响范围。火灾分析是通过综合考虑单体建筑物结构类型、用途、建筑物在地震后的破坏状态及天气、风速等环境条件因素,根据火灾着火概率模型,计算单体建筑物着火概率,以专题图和图表的形式综合展示。

(3)地震灾害损失预评估

地震灾害损失预评估由建筑物震害预评估、道路交通震害预评估、人员伤亡预评估和经济损失预评估等模块构成。建筑物震害预评估是在基于用户选择的设定地震或设定烈度模式下进行评估,在设定地震下根据地震烈度衰减关系生成影响场,结合建筑物易损矩阵及建筑物实际信息,对建筑物受损程度进行量化,并在此基础上考虑由地震引发的次生地质灾害的影响,综合评定建筑物损毁情况,以图表的形式进行展示。根据地震影响场范围及次生地质灾害范围,利用道路阻断模型对道路震害情况进行预测。在建筑物震害预评估的基础上,调用人员伤亡模型和经济损失模型对人员伤亡和经济损失进行预测,并以图表的形式进行展示。

文章来源:《地震地质》 网址: http://www.dzdzzz.cn/qikandaodu/2021/0414/349.html

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