城市灾害链动力学演变模型与灾害链风险评估方法的研究

【摘要】摘要：随着城市化进程的加快,城市灾害的链式效应越来越明显,因为灾害链式效应所造成的损失也越来越巨大。因此以灾害链为核心对城市灾害进行风险评估,才能全面、系统地把握城市灾害的隐患程度,为构建城市综合防灾减灾体系、以及城市灾害风险管理提供可靠的理论依据。本文针对城市灾害链和风险评估当中的一些关键问题作了以下几个方面的研究：(1)对城市灾害链的形成机理进行了分析,结果表明在致灾因子作用下各承灾体之间复杂的相互作用关系是城市灾害链产生的直接原因。对四种典型城市灾害的链式效应进行了分析,指出城市灾害链具有复杂的网络结构特征。城市灾害链的能量效应分析表明致灾体所释放出的激发能,与各承灾体能量的耦合作用是产生城市灾害链的根本原因。(2)对城市灾害链的演化规律进行了分析,城市灾害链在演变过程中具有阶段性孕育特征,在时间效应上具有持续性影响和瞬时性影响两种不同的演化行为。以灾害链的演化规律为基础,建立了基于复杂网络的灾害链数学模型,描述了各灾害节点的灾害损失速率和灾害损失度,并提出了基于网络节点脆弱性和连接边脆弱性的断链减灾模式。(3)以城市灾害链系统动力机制描述为基础,先进行了灾害场景的设定,并考虑时滞性的影响,建立了城市灾害链和城市灾害管理的系统动力学模型。并利用Vensim对城市灾害链系统的演化过程进行了仿真分析,得到了主要承灾体易损性与灾害损失速率之间的影响关系,指出降低城市生命线的易损性是降低在城市灾害中人员伤亡率最有效的方法。城市灾害管理系统动力学模型表明了灾害与经济之间相互影响、相辅相成的关系,指出强调灾害管理系统的溢出效应能提高减灾的有效性。(4)分别建立了人口、建筑物和生命线系统等城市主要承灾体的灾损敏感性评估模型。用人体的忍耐力和应急自救能力表征了人在渐发性灾害和突发生灾害时的灾损敏感性,用建筑物的结构指数和使用时间指数表征了建筑物的灾损敏感性指数。利用均衡熵和脆性熵理论分别对单功能网络的脆弱性和各生命线子系统脆性关联程度进行了表征,建立了生命线系统的灾损敏感性评估模型。(5)从基础应灾能力和专项应灾能力两个方面,建立了多层次的城市应灾能力评价指标体系。在对指标体系进行可量化处理的基础上,采用改进层次分析法确定了各指标的权重系数。考虑到城市应灾能力评价指标的模糊性和层次性,建立了基于模糊模式识别的模糊综合评判模型,通过构造出各指标的最优隶属度,使得城市应灾能力的评价更加科学和准确。(6)在分析多灾种风险评估和供应链风险评估方法的基础上,运用贝叶斯公式得到各节点灾害损失等级的联合概率分布,构建了城市自然灾害链的风险评估模型；以多米诺效应为核心建立了城市技术灾害链的风险评估模型。并通过应用实例表明所建立的模型与实际情况具有较高的吻合性,说明了模型的实用性。
【作者】刘爱华；
【导师】吴超；
【作者基本信息】中南大学，安全科学与工程，2013，博士
【关键词】城市灾害链；系统动力学；城市生命线；灾损敏感性；应灾能力；灾害链风险评估；

【参考文献】
[1]王肖婧.风险社会下食品安全监管体系研究[D].西北大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[2]冉彬.四川省农业全要素生产率及其影响因素研究[D].四川农业大学,产业经济学,2012,硕士.
[3]朱凌.随机噪声框架下非伪频率响应的计算方法[J].控制与决策,2005,09:1022-1025.
[4]高月华.现实主义油画作品存在的意义[D].山西师范大学,美术学,2013,硕士.
[5]关磊.氮气氛直流电弧放电制备新型碳纳米材料[D].天津大学,2010.
[6]陈冬梅.幼儿园教育中人文关怀的缺失及其对策研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[7]黄春雨.重庆地区村镇住宅建筑用能模型研究[D].重庆大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2014,硕士.
[8]张国强.我国自然垄断产业规制改革问题研究[D].西北工业大学,西方经济学,2004,硕士.
[9]喻权良.社会保障的伦理分析[D].湖南师范大学,伦理学,2004,硕士.
[10]石韶强.高中地理教学动画制作的理论与实践研究[D].华中师范大学,学科教学,2013,硕士.
[11]黄宇栋.BP神经网络在信息系统数据分类中的应用研究[D].中国地质大学（北京）,计算机科学与技术,2013,硕士.
[12]刘福佳.网壳结构设计及其减震控制研究[D].大连理工大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[13]李鑫善.燃烧系统参数对柴油机低温燃烧性能影响的研究[D].华中科技大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[14]齐明.多鳞四指马鲅幼鱼盐度适应性调节机制[D].浙江海洋学院,养殖（专业学位）,2014,硕士.
[15]冯玉玲,汪剑波,李霜.固体物理课程建设的探索和实践[J].长春理工大学学报,2012,11:222-223.
[16]王结良.超高分子量聚乙烯纤维的表面改性及其应用研究[D].西北工业大学,应用化学,2004,硕士.
[17]王晓勇.基于OPC的制造系统可重构控制技术研究[D].南京航空航天大学,机械电子工程,2004,硕士.
[18]刘静.我国农产品电子商务发展现状及其对策研究[D].华中师范大学,农业推广,2014,硕士.
[19]巩玲玲.英语试题关键词重要性评价算法研究[D].北方工业大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[20]郎咸雯.汉语作为第二语言的情态副词习得研究[D].西北师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[21]闫永嘉.IL-35基因修饰间充质干细胞治疗小鼠溃疡性结肠炎的实验研究[D].天津医科大学,外科学,2014,博士.
[22]葛玉梅.（La，R）（Fe，T，Si）_(13)H_x合金的制备和磁热效应的研究[D].内蒙古师范大学,材料物理与化学,2013,硕士.
[23]罗昊.世界500强跨国公司在浙江投资的现状与对策研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[24]区文仕,张国庆,袁晓娇,苏攀.CT/PVDF超滤膜的制备与油水分离应用的研究[J].广东工业大学学报,2015,02:126-131.
[25]曲轶龙,谭伟璞,马垚,杨以涵.一种模糊变步长自适应谐波检测算法[J].电力系统自动化,2008,23:71-75.
[26]曾静.准分子激光原位角膜磨镶术后泪膜及角膜知觉改变的临床研究[D].广西医科大学,眼科学,2004,硕士.
[27]凌宇.IGBT功耗优化的研究[D].沈阳工业大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[28]赖丽燕,刘峥,李巍,王熙军,韦敏飞,黄红霞.基于4,5-二氯邻苯二胺席夫碱镍配合物-氧化石墨烯修饰玻碳电极循环伏安法测定L-酪氨酸[J].食品科技,2014,04:271-275.
[29]张彤,王宏伟,王子才.变尺度混沌优化方法及其应用[J].控制与决策,1999,03:94-97.
[30]刘飞.储能材料的化学制备与性能研究[D].大连理工大学,2012.
[31]董涛.锂离子电池纳米NiO负极材料的制备与电化学性能研究[D].山东理工大学,2014.
[32]张希舜.推行平法设计提高施工水平[J].建筑技术.1997(08)
[33]牛芳.宁夏A煤业公司纳税筹划研究[D].宁夏大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[34]李吉志.室内客运站待发区机械通风系统研究[D].沈阳建筑大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2012,硕士.
[35]许小娟.安化东坪话语音研究[D].湖南师范大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[36]梁浩蕾.基于语料库的名词“东西”指称功能的深度分析[D].华中师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[37]丽燕.“开放教育资源与教学改革国际研讨会暨浙江大学第五届教育信息化论坛”在浙江大学召开[J].远程教育杂志,2014,04:85.
[38]刘育心,刘高文,徐权,王家友.无量纲叶高对叶型喷嘴流动特性的影响[J].推进技术,2015,03:1.
[39]漆永新.钢铁信息化告别盲从年代[J].信息系统工程,2004,12:60-61.
[40]邹卫强.城市轨道交通车站客流分析预测[D].长安大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[41]许德胜.大体积混凝土水化反应温度场与应力场分析[D].浙江大学,2005.
[42]贾晔.促进就业的财政支出政策研究[D].山东财经大学,国民经济学,2012,硕士.
[43]何桂立.关于平等接入与终端拨号的探讨[J].电信网技术.2002(03)
[44]张聪.贯流硅胶微球在固定化脂质体色谱和半制备亲水作用色谱中的应用[D].华中科技大学,药物分析,2012,硕士.
[45]吴建华.血塞通对局灶性脑梗死大鼠海马Nogo-A、SYN、PSD-95表达的影响[D].北京中医药大学,中西医结合内科,2013,硕士.
[46]庄园.分形表面散射特性研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2013,硕士.
[47]华宇.武汉市人口空间结构研究[D].华中师范大学,人文地理学,2014,硕士.
[48]成亚玲.回归测试用例的优化选择研究[D].湖南大学,计算机技术,2012,硕士.
[49]颜跃进,李舟军,陈火旺.基于FP-Tree有效挖掘最大频繁项集[J].软件学报,2005,02:215-222.
[50]龚亭曈.汉西否定对比研究[D].广东外语外贸大学,西班牙语语言文学,2013,硕士.