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题名考虑结构因素影响的城市排水系统韧性评估方法
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作者
鲁佳慧
刘家宏
刘创
赵梓同
宁占金
林金良
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机构
中国消防救援学院
水利部数字孪生流域重点实验室
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
水利部发展研究中心
福建森林消防救援总队三明支队
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出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第6期1-12,共12页
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基金
水利部数字孪生流域重点实验室开放研究基金项目(Z0202042022)
国家重点研发计划揭榜挂帅项目“特大城市外洪内涝灾害链联防联控应急技术与示范”(2022YFC3090600)。
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文摘
【目的】全球洪涝灾害频发导致城市排水系统面临着越来越多的挑战,不仅包括极端降雨(外部荷载),还有管道老化和破裂等潜在的结构失效(内部荷载)所带来的不确定威胁。为研究外部极端降雨和内部结构失效下城市排水系统韧性水平,【方法】考虑管龄和流速的影响,提出结构失效概率计算方法,构建不考虑结构因素的超标荷载情景和考虑结构因素的复合情景。在综合考虑城市排水系统对极端荷载的响应过程预备阶段、响应阶段和恢复阶段的基础上,选取评估指标,建立基于云模型的韧性评估模型,并将提出的方法应用于研究区进行案例分析。【结果】结果显示:城市排水系统在复合情景下的节点积水总量与超标荷载情景相比增加了60%以上,节点平均积水时长增加了1.0 h以上;拓扑结构优化之后,城市排水系统在超标荷载情景和复合情景下的节点积水总量分别下降了24.7%~30.1%和20.5%~48.4%。【结论】结构失效对城市排水系统的韧性有一定影响,导致排水能力下降;拓扑结构优化在一定程度上可以提升系统韧性。所提方法能够有效评估极端荷载下城市排水系统的韧性,并为极端荷载下城市排水系统的安全运行提供参考。
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关键词
城市排水系统
结构因素
极端荷载
韧性评估
气候变化
洪水
降雨
极端天气
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Keywords
urban drainage systems
structural factors
extreme loads
resilience assessment
climate change
flood
rainfall
extreme weather
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分类号
TU992
[建筑科学—市政工程]
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题名城市排水系统韧性评估研究进展
被引量：9
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作者
鲁佳慧
刘家宏
刘创
宋天旭
赵梓同
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机构
中国消防救援学院
中国水利水电科学研究院
水利部水资源与水生态工程技术研究中心
福建森林消防救援总队三明支队
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出处
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2024年第1期1-10,共10页
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基金
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项(2022YFE0205200)
国家自然科学基金项目(52192671)
中国水科院基本科研业务费项目(WR110145B0022022)。
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文摘
【目的】对城市排水系统进行韧性评估,可以了解系统的性能水平,为系统优化提供基础和依据,从而更好的利用地区现有设施的排水能力。【方法】在梳理城市排水系统韧性概念、发展和应用的基础上,从评估情景、评估指标、评估对象和评估方法四个视角系统总结了城市排水系统韧性评估的研究现状,并提出了目前城市排水系统韧性评估存在的不足之处和未来研究方向。【结果】城市排水系统不仅要应对正常降雨情况,还要适应极端天气条件和未来不可预见的干扰。研究表明,除了气候变化、极端降雨导致水力过载的外部荷载,城市复杂的排水网络面临着越来越多的挑战,如由短期偶发性事件(管道坍塌、堵塞)或者长期慢性压力(管道老化)导致潜在的结构失效,这可能会增加基础设施瘫痪、财产损失和潜在生命损失的风险。【结论】目前城市排水系统韧性评估更多地关注功能和系统本身,而随着气候变化和未来多重不确定威胁,需要对城市排水系统韧性进行更加全面和综合的评估,未来将考虑从构建完整情景、选取多维评价指标和多系统协同融合等方面开展研究。
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关键词
极端情况
城市排水系统
韧性
韧性评估
降水
韧性城市
不确定性
气候变化
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Keywords
extreme conditions
urban drainage system
resilience
resilience assessment
precipitation
resilient cities
uncer-tainty
climate change
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分类号
TU992
[建筑科学—市政工程]
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