城市综合防灾减灾规划 刘茂
1.2.3 蒸气云爆炸事故后果图
淮化 公司 精甲 醇生 产单 元的 蒸气 云爆 炸事 故
1.2.4 重大危险源的个人风险等值线
图中蓝色区域的个人风险处于10-8-10-6之间,绿色区域 的个人风险处于10-6-10-5之间,红色区域的个人风险处 于10-5-10-4之间。
• 借鉴英国HSE确定的个人风险的可接受水平(如下图)对淮 南市的个人风险进行分析,确定风险的可接受程度。
失效供电线路长度占总长度的比例 易损性指数 易损性指数 破坏指数
影响因子
• 影响因子包括社会脆弱性和缺乏恢复能力。社会经济脆弱 性和缺乏恢复能力作为影响因子(间接或无形的影响)会 加剧物理风险(潜在的直接影响)。
• 影响因子F取决于一系列与社会脆弱性与灾后恢复能力相关 指标,这些指标进过转换并赋予相应权重之后的相加和, 即最终的影响因子值。
[0 7] XFR5 社会发展水平 [1 4] XFR6 地震防灾减灾计划完善程度[0 1]
单位
老旧建筑的面积(包括违章建筑)/总的 面积
每10000个居民的死亡人数 每10000个居民的犯罪事件数 在0到1 之间 居民数/每平方公里建筑面积 每1000个居民拥有的病床数量 每1000个居民拥有的医护人员数量 公共空间/总的区域面积 每10000个居民所拥有的救援人员(消防
2.4 城市火灾规划建议
(1)调整、完善城市总体布局 对于布局不合理的旧城区,对严重影响城市消防安全的 工厂、仓库,应纳入近期改造规划,有计划、有步骤地 采取限期迁移或改变生产使用性质等措施,消除不安全 因素。
(2)加大对重大危险源的监督管理力度 通过加大对易发生火灾的城市重大危险源的监管,降低 火灾发生的概率及其造成的危害。
3.1.3 淮南抗震设防不足建筑物分布
3.1.4 淮南市地震敏感单位
3.1.5 淮南市主要燃气管网
3.1.6 淮南市主要给水管网
3.1.7 淮南市建筑物抗震能力分级
3.1.8 淮南地震风险
3.2 地震次生灾害风险分析
• 地震次生火灾评估 • 地震次生毒气泄漏与扩散 • 地震次生爆炸 • 地震次生山体滑坡
3.1 地震风险评价
• 通常地震风险是指所研究的地区内发生某种程度 的地震灾害和社会后果的概率,或综合评价。它 与本地区的地震危险性、承灾体暴露和承灾体易 损性有关,是由这三个因素共同决定的。
地震整体风险评价方法
·地震风险可以表示为直接影响(或物理风险)和非直接影响 (影响因子)共同作用的结果的结果:
3.2.1 地震次生火灾评估
在指定地震烈度下,建筑物的着火概率可以用下式来进行计算:
·该方法的理论框架如下图所示:
地震风险,R
地震危险性,H
暴露,E
易损性,V
物理破坏 RF
对暴露物质的影 响
影响因子 F
对社会和经 济的影响
防灾减灾与灾 后恢复能力
物理风险
• 物理风险,可以通过将物理风险评价的相关指标的取值进行 统一的转换,使之成为可以进行相互比较计算的指数,并乘 以相应的权重,最后相加得到相应的物理风险。
·利用ALOHA软件可以计算得到化学物质泄漏导致的毒气扩 散,火灾和爆炸事故中涉及的毒性物质的浓度、热辐射和冲 击波超压值。
· GIS和ALOHA可通过插件Aloha_9.dll动态连接结合在一起。 首先应用ALOHA模拟生成事故后果图,然后在ArcGIS具 体显示气体扩散图,实现事故后果在地理信息系统中的 应用。
·选取全市范围内后果比较严重、影响范围比较大的中毒、 火灾和爆炸事故,对其进行分析。得到中毒事故后果图、 火灾事故后果图、蒸气云爆炸事故后果图。
.2.1 中毒事故后果图
甲胺、 液氨、 甲醛 储罐 泄漏 造成 中毒 的事 故后 果图
1.2.2 火灾事故后果图
甲胺 和液 氨储 罐及 各加 油站 火球 事故 的后 果图
m
n
F w F SiF F Si w F SjF F Sj
i 1
i 1
其中FFSi和FFSj为社会脆弱性和灾后恢复能力相关指标转 换后的值。 WFRi和WFRi为相对应指标的权重,m和n分别为
描述社会脆弱性和灾后恢复能力的指标的数量。
社会脆弱性与灾后恢复能力相关指标
指标 XFS1老旧建筑(包括违章建筑) [0.05 0.75] XFS2 死亡率 [10 1400] XFS3 犯罪率 [50 4000 ] XFS4 社会差异性指数 [0 1] XFS5 人口密度 [4000 25000] XFR1 病床数量 [0 30] XFR2 医护人员 [0 15] XFR3 公共空间 [0.01 0.15] XFR4 专业救援人员和消防员
依图例所示,颜色越深的区域分值越大,与区域离危险建筑的距 离越近,其火灾危险也越大。
2.2.5 与消防站的距离
颜色越深的区域分值越大,离消防站的距离越远,其火灾危险也越大。
2.2.6 与水源的距离图
颜色越深的区域分值越大,离水源的距离越远,火灾危险越大。
2.3 淮南市火灾风险等级图
颜色越深的区域分值越大,其火灾风险等级也越高。可以看出,建筑和 人口密度大、危险源附近、离消防站和水源远的地方的火灾风险较大。
供水管道的破坏 [0 10 ]
燃气管网的破坏 [0 50 ]
供电管线的失效长度[0 200] 电话受到的影响 [0 1 ] 发电厂受的影响[ 0 1] 道路系统的破坏[0 1]
单位 比例(破坏面积/建筑物面积)% 每1000居民中的死亡人数 每1000居民中的受伤人数 每平方公里内的破裂数量 每平方公里内的破裂数量
(3)加强消防宣传和培训,提高全民消防意识
(4)加快旧城改造步伐
对城市中原有耐火等级低、相互毗连的建筑密集区或大 面积棚户区,应纳入城市近期改造规划,积极采取防火 分隔、提高耐火性能、开辟防火间距和消防车通道等措 施,逐步改善消防安全条件。
(5)加强消防安全重点单位的监管力度,提高消防安全重 点单位自身消防管理水平
权重 GIS空间分析
火灾风险等级区划
2.2 评价过程
所有过程均在GIS中实现。建筑和人口密度、土地利用 情况使用GIS中的kernel smoothing实现;与危险建筑 的距离、与水源的距离和与消防站的距离使用GIS中的 Euclidean Distance实现。
2.2.1 建筑密度
根据图例所示,颜色越深的区域,分值越大,建筑密度越大。 可以看出,深红色区域所代表的棚户区建筑密度最大。
• 在重大危险源风险分析中,借鉴国外的区域风险指标,以个 人风险值作为城市的风险指标;
• 在个人风险的计算过程中,将研究区域进行网格化处理,用 等步长划分为50m×50m的正方形网格。分别计算单个危险 源各种事故场景下,网格中心点的暴露剂量值;
• 然后计算得到在此危险源作用下,其影响区域内网格中心点 的个人风险值;再应用美国Golden公司研究开发的制作等 高线和三维地形立体图的Surfer软件得到该危险源作用下的 个人风险等值线。
城市综合防灾减灾规划 刘茂
此处添加副标题内容
基于风险分析的城市防灾减 灾规划的研究
—以淮南市为例
南开大学城市公共安全研究中心 刘茂
定量风 险分析
安全规划 风险管理 应急管理
风险分析
事
暴
脆
故
露
弱
灾
分
性
害
析
分
后
析
果
计
算
制定规划
规 规规 划 划划 目 指对 标 标策 确 减措 定 缓施
1 淮南市重大危险源风险分析
1.1 重大危险源的现状分布
重大危 险源企 业:发 电厂3 家,化 工企业 9家, 加油站 和油库 39家。
1.2 重大危险源风险分析
·应用美国EPA化学制品突发事件和预备办公室推荐的 ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) 模拟软件计算各风险因素可能的事故后果。
·选取相应的评价指标,并对各指标人为赋予权重值,最后 在GIS中对各影响因素进行叠加,得到淮南市的火灾风险 等级图。
·评价指标包括:建筑密度;建筑防火等级;人口密度;城 市功能区划;与危险建筑的距离;与水源的距离值;与 消防站的距离值。
2.1 评价流程图
建筑密度 人口密度 建筑防火等级 城市功能区划 与危险建筑的距离 与水源的距离 与消防站的距离
2.2.2人口密度
根据淮南市的城市功能区划,对其人口密度进行假设,淮南市的人 口密度如上图所示。颜色越深的区域,分值越大,人口密度越大。
2.2.3 城市功能区划
依图例所示,颜色越深的区域,分值越大。各区域依分值从大到小 分别为商业区、居住区、工业区、教育、体育区和其它用途的区域。
2.2.4 与危险建筑的距离
员)数量 定量为1到4之间 定量为0到1之间
3.1.1 淮南市主要断裂带和震中
3.1.2 建筑物分区图
·淮南市建筑物主要以多层钢筋混凝土框架房屋C1和多层砌体房屋 RM2为主,其中92之前建造的建筑物按照7度地震设防,92-01年 间建造的建筑物按6度地震设防,01年8月之后新建建筑物按照7 度设防。
RRF(1F)
其中,R为地震风险,RF为物理风险,F为影响因子。
·整体风险评价所涉及的指数的获得是通过评价物理风险和影 响因子,从研究对象中获得,通过预测建筑物的破坏和基 础设施的损失,获得未来的损失来确定地震的物理风险;
·通过研究社会的脆弱性和恢复能力的缺乏来获得加剧物理风 险的影响因子,最终通过这些信息可以获得地震风险指数。
·按照淮南市建筑物的类型、抗震设防标准和建筑物高度,将淮南 市的建筑物进行大概的分区 。
·根据淮南市的建筑物类型与年代的分布情况,将淮南市区划分为 26个区域,计算每一个区域的地震风险。 场地类型Ⅰ的区域为:8、17、18、19 场地类型Ⅱ的区域为:3、5、6、7、11、12、13、14、25 场地类型Ⅲ的区域为: 1、4、16、20、21、22、23、24 场地类型Ⅳ的区域为:2、9、10、15、26·假设淮南市发生8度 罕遇地震