城市地震次生火灾研究综述

地震次生火灾是最易发生、破坏性最大的地震次生灾害。详细分析了地震次生火灾起火、蔓延与震后消防扑救的特性,并据此提出了地震次生火灾研究的3个关键主题:震后起火、火灾蔓延和震后消防扑救。针对这3个主题,对国内外的相关研究进行了完整的介绍和深入的评论。通过评论,为进一步研究提出了地震次生火灾研究中的不足、难点、重点和思路。

高层建筑火灾最佳疏散路线的确定

高层建筑发生火灾后,在现场情况比较复杂的情况下,尽快地选择一条既安全、疏散时间又短的疏散路线,是室内人员快速、安全撤离火场的重要保障。在应用高层建筑火灾全风网网络模拟软件HRBFS模拟火灾时建筑物内烟流体积分数的基础上,结合当时人员的分布情况,提出了最佳疏散路线的算法。

基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统

地震次生火灾虽是1种相对罕见的城市灾害,然其巨大的破坏力却逐渐引起广大城市防灾工作者的注意。为了有效防止和抵御地震次生火灾,构建了基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统,用于辅助防灾工作者预测和评价城市地震次生火灾的发生、蔓延、扑救和破坏过程。该仿真系统由4个部件构架而成,包括空间数据库、模型库、仿真中心和结果输出。空间数据库组织和收集城市中与地震次生火灾密切相关的空间和非空间数据,为仿真系统提供基础的数据源;模型库是整个仿真系统的核心,包括了地震次生火灾过程中3个关键阶段的模型,即震后起火模型、城市火灾蔓延模型和震后消防扑救模型;仿真中心是仿真系统的运行中心,实现数据和模型之间的集成,并提供完整的仿真方案进行模拟,并以表格、图件和报表的形式输出各种统计结果。这些统计结果可为防灾工作者的防灾决策提供科学的依据。

基于GIS的城市特大火灾蔓延模拟

本文将对城市特大火灾的蔓延机理进行深入剖析,并构建火灾蔓延的半经验半理论模型。该模型包括两个子模型,其一为个体建筑火灾发展的简化模型,其二为建筑物间的火灾蔓延模型。前者简化了个体建筑内部火灾发展与蔓延的复杂过程,仅简单评价了个体建筑火灾发展所处的阶段,即起火、轰燃、充分发展与倒塌,并计算出各阶段相应的物理量。后者则是从建筑物间火灾蔓延的机理入手,借鉴已有模型对两种主要的火灾蔓延方式热辐射与热对流进行模型的简化和修正,并且量化了影响建筑物间火灾蔓延的气象条件。最后,作者提供了基于GIS的城市特大火灾蔓延模拟方案,并将模拟方案用于对日本1995年阪神地震后神户市高桥医院周边一处起火进行火灾蔓延模拟,再将模拟结果与实际火灾蔓延结果进行对比,从对比中充分体现出模型的有效性。

城市地震次生火灾的潜在危险性——基于城市地理信息系统网格的评价

从地震次生火灾发生与蔓延的两个阶段入手,将城市地震次生火灾潜在危险性评价问题划分为地震火灾起火危险性评价和蔓延危险性评价两个部分。针对这两部分评价,仔细分析、提取了与火灾发生和蔓延相关的重要因子,完整构建了地震次生火灾潜在危险性评价的指标体系,并利用层次分析法计算出各级指标之间的危险性权重。此外,为了获取城市不同区域上地震次生火灾危险性的变化规律,利用规则网格单元作为基本的评价单元,结合城市地理信息系统获取网格中各种空间信息计算各项指标值,克服了以往利用街区作为评价单元而导致评价结果过于粗糙的缺点。通过评价,我们可以准确地获得城市区域上地震火灾的高危险区和时域上的高危险时段。评价结果可供城市防治地震次生火灾规划决策参考。

基于GIS的地震火灾动态蔓延模拟

用惠更斯原理对震后火灾的动态蔓延过程进行了模拟,并开发了基于GIS的城市地震次生火灾动态蔓延模拟系统,该系统可以模拟单个或者多个起火点的动态蔓延过程。研究结果可以定量地估计地震次生火灾对城市的危害,从而在最短时间内给救灾应急提供决策依据。