中国内地变电站地震灾害损失评估研究

根据2014—2021年《中国电力年鉴》和各级政府电力部门官方网站资料,建立了全国变电站基础数据库。在损失评估研究模型中考虑了六氟化硫气体绝缘变电站以及敞开式空气绝缘变电站房屋建筑结构变化的影响。根据中国内地5个地区的六氟化硫气体绝缘变电站数量占比,建立其比例模型。基于六氟化硫气体绝缘变电站高压开关设备原型结构的模拟地震振动台试验以及汶川地震案例给出其经验易损性模型。根据中国内地4个地区的房屋建筑结构比例更新了敞开式空气绝缘变电站房屋建筑易损性模型,从而建立了新的地震损失研究模型。最后给出了中国内地地区以县(区)为单位的变电站在遭受Ⅶ~Ⅹ度地震破坏时的灾害损失、损失密度及损失比图。

基于地震烈度速报ShakeMap的建筑物灾害快速评估系统研制

针对破坏性地震后迫切需要在最短的时间内(<1h)快速科学地给出建筑物震害分布及直接经济损失预估的现实需求,以南北地震带已有公里格网建筑、经济等数据为依托,结合地震台网产出的自动速报结果和地震烈度速报图件ShakeMap,研制了一套基于公里格网经济承载体数据和ArcGIS软件的自动化震后建筑物灾害快速评估系统。测试结果表明,对于M7.0左右地震,该系统可在震后15分钟内产出灾区建筑物分布图、建筑物破坏状态图(轻微破坏、中等破坏、严重破坏和毁坏)和建筑物直接经济损失分布,为快速、精准预估灾区建筑物震害和经济损失提供基础资料和科技支撑。

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23417 km^(2),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,地震造成的地表与冰面张裂隙和挤压鼓包随处可见。

基于地形因素的地震灾害人员伤亡评估模型探讨——以云南省为例

以云南省为例,利用1976-2020年云南省5级以上历史震害资料,采用线性拟合和多项式拟合的方法计算得到了云南地区地震灾害伤亡人数的预测模型,分析地震伤亡人数与震级、烈度、高程、坡度、起伏度和森林覆盖率的相关性。结果表明,当地震震级大小在(5,7]之间时伤亡人数主要受烈度、震级、高程、起伏度、坡度和森林覆盖率的影响;当地震震级大小在(7,8]之间时伤亡人数主要受烈度、震级、高程、起伏度的影响,与坡度和森林覆盖率因素相关性很小。通过评估模型计算得到模拟地震伤亡人数,与实际伤亡人数进行线性回归检验,检验结果显示建立的模型基本能够适用于云南省地震灾害伤亡人数的预测。

基于微博舆情数据的震后有感范围提取研究

提出了基于微博舆情信息的震后有感范围快速判定技术框架,构建了微博舆情数据的获取方法和技术流程。根据中国地震烈度表和地震现场工作调查规范,将微博特征词与地震灾情速判指标进行关联匹配,建立微博灾情信息分类指标体系,通过自然邻点空间插值方法将离散分布的微博灾情点转化为连续分布的灾情面,形成震后灾区有感范围的时空变化特征分布图,辅助灾情快速判定。以2014年景谷6.6级地震为例,进行探索和实践。结果表明:在震后1~2 h内,微博用户活跃度高,信息量大且丰富,对信息充分挖掘有助于对灾情的宏观把握,对救灾决策部署有一定的参考意义,弥补了传统获取技术时效性差、数据量少、覆盖面小等问题。

大华北地区地震灾害与风险评估

地震灾害与风险是两个本质不同的概念:地震灾害是指由地震所引起的自然现象,而地震风险是指由地震灾害所导致人类及其环境破坏的可能性。在考虑抗震设防时,地震风险是更为重要的因素。本文首先对地震灾害与风险这两个概念进行探讨,然后利用500年的历史地震烈度资料对大华北地区的地震灾害和风险进行评估。研究结果表明,大华北地区具有较高的地震灾害和地震风险,尤其是鄂尔多斯周缘和京津唐地区;研究区内很多城市现行的抗震设防要求可能偏低。

岷县漳县6.6级地震震害特征及其启示

通过对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震的发震构造、房屋和生命线工程震害、次生地质灾害的现场科学考察,系统介绍了本次地震发震构造、宏观地震烈度分布特征、不同烈度区房屋震害特点及破坏机制,并对地震中突出的黄土滑坡震害开展了深入的分析,进而总结归纳了此次地震中的断层效应、山体放大作用和边坡效应等震害特征。在此基础上提出了针对灾区灾后重建和今后我国的抗震设防工作的几点启示。

云南省砖混结构房屋震害矩阵修正研究

根据云南省现有砖混结构房屋抗震设防情况将其分为未经抗震设防、有抗震构造措施和正规抗震设防3类。结合2000—2017年云南省内破坏性地震灾害损失评估资料,统计不同砖混结构房屋类型的破坏比,基于经验震害矩阵完善的方法推演震例稀缺烈度区的震害分布,得到了云南省完整的砖混结构房屋建筑震害矩阵,通过平均震害指数对比、震例对比验证了推演结果的可靠性。修正后的砖混结构房屋震害矩阵更能体现云南省现有砖混结构房屋的抗震能力,可用于云南省地震灾害损失预评估等。

强震人员损失回归预测方法

在回顾近年对地震人员损失预测的研究工作的基础上,根据USGS的PAGER系统中地震人员损失回归模型,利用发生在1970-2008年间的128条地震现场调查灾害记录建立了我国东、西部区域适用的地震人员损失预测模型;并利用发生在1980-2007年间的234条地震损失记录建立了地震人员重伤数与人员死亡数的回归关系;最后利用模型对2008年四川汶川地震的人员损失进行评估计算,得到了与实际震害损失相接近的评估结果。

地震灾害经济易损性评估研究——以甘肃省为例

从灾害学基本理论出发结合模糊综合评价模型,建立了相应的地震灾害经济易损性的评估模型,构造了易损性因素指标集及评语集,并对甘肃省13个地级市进行地震经济易损性风险评估,最终获取经济易损性等级划分。结果表明:易损性最高的地区为兰州市、金昌市、天水市、武威市、张掖市;易损性最低的地区为平凉市、酒泉市、定西市和甘南州;其他地区介于两者之间。由于评估指标对评估目标的影响具有模糊性的特点,因此采用模糊综合评判法进行评估是合适的。

GPU/CPU协同粗粒度并行计算及在城市区域震害模拟中的应用

采用精细结构模型和动力时程分析以提高城市区域建筑震害预测精度已经成为一重要研究方向,而传统的CPU计算平台成本过高,难以推广。本文提出采用基于GPU/CPU协同粗粒度并行计算的方法来实现城市区域建筑震害的高效精细化动力时程计算,可以显著提高效率并降低成本。简述了所采用的程序架构、计算模型、参数选取,对并行计算的效率进行了详细的讨论,并通过一个中等大小城市的案例展示了该方法的优势。

基于模糊数学的农村砖木民房震害预测研究

基于模糊数学方法及其应用理论对农村地区砖木民房进行震害预测研究。建立了适用于砖木民房的震害影响因子集及其与震害等级的模糊关系,进一步研究出基于模糊综合评价方法的砖木民房震害预测模型。初步研究表明,该震害预测模型条理清晰,计算简便,可进一步研究推广应用。

以乡镇为单元评估云南省建水县地震灾害风险

基于云南省建水县的建筑物、人口数量、生命线工程、地形地貌等数据,选取地震灾害损失风险评估因子,利用评估模型对设定烈度下可能造成的人员死亡、房屋破坏、滑坡密度等进行计算,给出地震灾害损失定量评估结果。在传统风险评估方法基础上,对无法建立灾害损失关系的承灾体用风险暴露量来代替灾害损失量进行风险评估。最后应用极差变换法对地震灾害损失的不同因子进行标准化,通过综合赋权划分地震灾害风险等级。结果表明:建水县地震灾害高风险的乡镇有5个,主要分布在建水北部的曲江,南部的南庄、西庄、临安、官厅一带;中风险乡镇有6个,低风险乡镇有3个。

双层球面网壳动力失效分析及地震损失评估

双层球面网壳结构是一种缺陷敏感型结构,影响结构动力失效的初始缺陷主要有杆件的初弯曲、杆件的残余应力和结构节点的初始安装偏差3种。本文首先利用有限元软件ANSYS的二次开发功能开发了可以考虑初始弯曲和残余应力的杆单元,接着利用动力增量法(IDA)系统地研究了这3种缺陷对结构动力失效的影响,最后总结提出了考虑缺陷的双层球面网壳结构的抗震损失评估方法。

基于互联网信报控制协议的灾情信息获取技术研究与应用

通过建立云南省IP地址定位与状态变化数据基础数据库,使用互联网信报控制协议,研发基于互联网信报控制协议的灾情信息收集系统,实现对云南省IP地址主机设备震前、震后的在线状态比对,短时间内生成震区灾情判断数据,为震害评估及应急决策提供依据。经过2017年云南2次地震检验,该系统收集数据及分析结果满足地震应急相关工作需求。

基于主成分分析及BP神经网络分析的地震人员伤亡预测模型研究

影响地震人员伤亡的因素众多,且彼此之间存在着复杂的交互作用。本文在综合考虑各种因素后选取地震发生时刻、人口密度、地震预报与否、建筑物破坏率、设防水准、震级、烈度等因素作为评价指标,首先运用主成分分析算出其主成分,然后运用神经网络分析方法建立预测模型。实例验证预测效果良好。

河北阳原—蔚县盆地地震灾害损失评估

综合河北阳原—蔚县盆地内的地震构造、地震活动特征的研究,科学设定4个地震并通过现有的3种地震灾害损失评估系统进行计算,并结合对研究区内房屋、人口、经济等情况实地调研,对设定地震评估结果进行修正,确定了适合研究区的地震灾害预测结果,对指导当地应急救援工作提供依据,为政府地震应急准备提供科学支撑。

基于SIFT特征与SVM分类的地震灾情图像信息异常检测方法

通过分析以往震后获取的图像信息发现,部分信息存在与地震发生时间不吻合、不属于地震影响范围或与地震灾情无关等异常。通过将图像分类算法运用到震后灾情图像信息的异常检测中,提出了一种基于SIFT特征与SVM分类的地震灾情图像信息异常检测模型,以2013年芦山7.0级地震建筑物破坏灾情图像为例对模型进行验证。结果表明:该模型对图像信息异常的检测效果较好,可进一步补充和完善地震应急救援的灾情信息源,为政府抗震救灾科学决策提供灾情信息支撑。

基于VC++的梁式桥震害评估软件

震后桥梁结构震害快速评估能够为地震应急救援提供重要参考信息,对减灾工作具有重要价值。为了快速准确地评估遭受地震影响梁式桥的破坏状态,使梁式桥震害评估方法在地震应急中发挥更大作用,基于统计回归模型、神经网络模型和推断模型等三种梁式桥震害评估模型,采用VC++6.0及Access2003数据库软件开发了有关评估软件,并以桥梁震害资料为算例验证了软件的可靠性。

基于MATLAB神经网络方法的多层砖房震害预测

提出利用MATLAB人工神经网络工具箱建立基于贝叶斯正则算法的BP神经网络模型,以地震区多层砖房震害调查数据为因子的震害预测方法。神经网络模型输入震害因子包括建筑的层数、施工质量、房屋整体性等,输出值为建筑物在地震作用下的破坏程度。结果表明,本方法可以对多层砖房的震害样本进行预测并达到较理想的效果。