论地下管线GIS系统在城市生命线防灾减灾规划中作用

更新时间:2024-03-02 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:城市化进程的加剧和自然灾害频度的递增,城市生命线防灾减灾规划的重要性日显突出。地下管线GIS系统凭借其准确而有现势性的基础资料,完善、直观的各种展现、分析能力等,必然成为城市生命线防灾减灾规划工作中不可或缺的支撑和工具。本文以昆明地下管线GIS系统为例阐述和分析了其在提高城市生命线防灾减灾规划质量和效率方面发挥的作用。
关键词:地下管线;GIS;生命线;防灾减灾;规划;作用;
Abstract: The process of city and the aggration of natural disaster frequency increasing, the importance of city lifeline disaster prevention and mitigation planning becomes more and more serious. Underground pipeline GIS system with its accurate and up-to-date information on the basis of perfect, intuitive, manifestations, analysis ability, will become the lifeline of city disaster prevention planning work an indispensable support and tools. This article take the Kunming underground pipeline GIS system as an example to elaborate and analyze the city lifeline disaster prevention and mitigation planning in improving quality and efficiency of the role.
Key words: underground pipeline; GIS; lifeline; disaster prevention and mitigation ;planning; role;
2095-2104(2012)
点亮电灯、打开电视、做一顿可口的晚餐、洗一个舒服的热水澡、……,殊不知这些再平常不过的小事却都跟一个我们视野之外的系统息息相关,这就是我们称之为“城市生命线”的地下管线系统。这个系统是一个城市赖以生存和发展的物质基础,是保证城市人民的正常生产、生活的需要。但是,近二三十年来,随着我国城市化步伐的不断加快,城市规模的急剧膨胀,这个系统逐渐显示出了老态、疲态和病态,多数城市的地下管线系统缺乏自我保障能力,在自然灾害和人为灾害的压力下,就会失灵甚至瘫痪。据统计数字显示,全国每年由于路面开挖造成的直接经济损失约2000亿元;每年因施工发生的地下管线事故造成的直接经济损失约50亿,间接经济损失约400亿元;2008年至2010年间,全国源于:毕业论文www.808so.com
仅媒体报道的地下管线事故,平均每天就有5.6起。城市的一次灾害,甚至一次称不上灾害的天气突变,就导致某座现代化大城市部分功能瘫痪、生命财产损失惨重的案例屡见不鲜。
让我们来审视这些由于地下管线基础设施造成的惨痛事件,不难看出我国在地下管线的管理上对城市的发展和变化预计不足,没有充分考虑非常态下的地下管线运行结果。走好地下管线,还得靠规划先行,特别是加强城市生命线的防灾减灾规划。而做好这项工作就必须将城市生命线系统作为一个整体进行研究和规划,从一个城市生命线的体系构成、设施布局、结构方式、组织管理等方面来提高其防灾能力和抗灾能力。能够准确、完整、动态、仿真地描述和支持这项规划工作的,最直接和最有效的方法就是利用地理信息(GIS)技术建立一个包含整个城市完整生命线系统数据的地下管线GIS系统。
1 城市生命线防灾减灾规划对地下管线信息的关注重点
城市生命线防灾减灾规划是城市综合减灾规划中的一项重要内容,它主要包含了城市供水管线事故及次生灾害规划、城市燃气供应的事故隐患规划、城市供热存在的事故隐患规划、城市道桥及排水管网存在的事故隐患规划等内容。随着城市的高速运转和自然灾害发生频率的递增,城市生命线防灾减灾规划已经越来越受到国内外学者的关注,要规划就必须要关注地下管线信息。
1.1 关注地下管线系统的总体布局,考虑适当增量和系统匹配
一个城市完整的生命线系统是由不同种类的独立子系统相互作用而发挥功能的,它包括避难系统、交通运输系统、水供应系统、能源供给系统、信息与通信系统[3],每一类子系统在灾害发生时对维持人民生命安全、生存环境及最大救援能力都发挥着不可或缺的作用,特别是地下的纵横交错且不可见的各种管线系统。地下管线系统中的各个子系统之间有着较强的相关性,受灾后互相影响,子系统中的任何环节滞后、失灵或遭到破坏,就可能影响部分或整个管线系统的功能,甚至导致整个城市的瘫痪。如城市的供电线路在某处遭到破换后,就可能导致城市的局部地区停水、停气。所以,在城市生命线的防灾减灾规划中,必须要通观全局,特别是在我国许多城市的地下管线系统已呈现老化,仅可在常态自保的情况下,要全面关注现有生命线系统中水、电、气等地下管线系统的总体布局和容量负荷大小,对各类地下管线系统适当增加容量,且应根据城市发展的要求提高各子系统的规划标准,充分考虑科学性和经济效益,增强系统匹配,在提高地下管线系统防灾能力的同时满足城市在非常态下的最低保障,这是城市生命线防灾减灾的首要规划对策。
1.2 关注地下管线系统的内部关联,构建主辅系统
构建主辅系统,是城市生命线防灾减灾的另一重要规划对策。目前,我国城市的地下管线系统多为“树枝”状,一旦主干遭到破坏,系统供应往往容易中断,所以在建设城市地下管线主系统的同时,还应增加“藤”状辅助系统的规划。当“树枝”无法为“树叶”提供能量供应和有效保障时,利用“藤”的辅助和补充功能,做到有效补充[4],提高地下管线系统防灾能力,减少次生灾害。为了摸清“树枝”与“藤”之间的关系,就必须要关注地下管线每个子系统的内部细节和子系统之间的环节关联,追踪管线枝脉之间的连通关系、供应关系等,考虑区域、阶段、人口等因素建设合理的“藤”脉相连,形成“树藤”状地下管线辅系系统,为城市生命线系统的安全提供保障。
1.3 关注地下管线系统的分布格局,进行区域控制与分散布局规划
由各类管线组成的地下管线系统是服务于城市居民、公共设施、企业等人民生活不可缺少的重要系统,但是如果这个系统是一个单一的系统作用于整个城市,那么在非常态下往往是十分脆弱的,只有将这个系统分割为多级具有独立单元核的相对独立的区域小系统,再由这些小系统汇聚成完整的网络,才能具有强大的安全性。这样的系统模式不仅能够在常态下有效地运行,发挥各自区域小系统的优势,提高整个区域范围内地下管线系统的安全性和供给能力;同时,在处于突发事件的非常态下,通过及时切断发生损坏的区域小系统,可以将故障控制在最小限度内,不至于产生次生灾害,以保护整个系统的安全。如何合理地进行区域控制与分散布局,建立城市不同区域间各类管线小系统之间的畅通无阻、分散协助的关系?这是城市生命线防灾减灾规划中的一个重要课题,关注现有地下管线系统的分布格局,在城市用地及空间中合理布局各功能区,强调供水、供电等城市生命系统节点在城市空间的位置及配置,才能有效地提高整个城市生命线系统应对灾难的能力。

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