[发明专利]一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法

权利要求书

1.一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取暴雨事件、地面降沉事件、燃气管道断裂事件与燃气管网泄露事件，并将上述五类事件进行粒度分解，确定五级结构的暴雨事件、地面降沉事件、燃气管道断裂事件与燃气管网泄露事件的事件因子及事件因子谱图；

S2、根据步骤S1所述的各个事件的事件因子，确定暴雨事件与地面沉降事件的耦合险兆因子、耦合作用力以及时间和空间相关性，确定地面沉降事件与燃气管网泄露事件的耦合险兆因子、耦合作用力以及时间和空间相关性以及确定燃气管道断裂事件与燃气管网泄露事件的耦合险兆因子、耦合作用力以及时间和空间相关性；

S3、基于和构建暴雨-地面沉降-燃气管网泄露多灾种耦合事件链的事件风险度函数，最终预测暴雨事件、地面沉降事件和燃气管道断裂事件耦合作用下的燃气泄露风险。

2.根据权利要求1所述的一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，其特征在于，在步骤S1中，具体执行以下操作：

对暴雨事件、地面沉降事件、燃气管道断裂事件与燃气管网泄露事件进行粒度分解，确定暴雨事件、地面沉降事件、燃气管道断裂事件与燃气管网泄露事件的致灾因子和承灾载体，构建各个事件的致灾因子和承灾载体的五级结构事件因子及事件因子谱图。

3.根据权利要求1所述的一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，其特征在于，在步骤S2中，所述确定暴雨事件与地面沉降事件的耦合险兆因子、耦合作用力与时间及空间相关性，包括以下步骤：

S201、细化暴雨事件与地面沉降事件因子粒度，构建暴雨事件与地面沉降事件的因子库为：

{降水量,地下水位线,基坑降水高度}；

S202、编制PS程序，根据暴雨-内涝动力学模型，计算暴雨影响带来的地下水位的变化，其计算公式为：

其中，Δh表示地下水位线的变化，单位为m；Q_r表示降雨量，单位为m³；S表示渗透面积，单位为m²；n表示渗透路径数目；q_i表示降雨强度，单位为m³/min；ψ表示渗透系数；t表示降雨时间，单位为min；

并根据土壤渗透能力获得各个方向的孔隙水流动模型，其计算公式为：

其中，x,y,z表示空间方位；u表示流经土体单元体表面的水量变化率；k_x,k_y,k_z分别表示均质土在x,y,z方向的渗透系数；γ_w表示孔隙水的重度；q_x,q_y,q_z分别表示在x,y,z方向上的单元流量；

同时解析土壤孔隙水渗流平衡方程，获取位移和孔隙水应力的关系，其计算公式为：

其中，G表示土体的剪切模量；w_x,w_y,w_z分别表示x,y,z方向上的土体位移，u表示流经土体单元体表面的水量变化率；γ_w表示孔隙水的重度；

S203、根据步骤S202中所计算的各个公式，对步骤S201所述的因子库进行语义搜寻，当该因子库中的灾害事件因子与步骤S202中所计算的各个公式的耦合度大于或等于2时，确定该灾害事件因子为险兆因子，得到暴雨事件与地面沉降事件的耦合险兆因子的集合为：

{水位差，孔隙流水头}；

S204、根据构建暴雨事件与地面沉降事件的耦合险兆因子集合{水位差，孔隙流水头}，得到暴雨事件与地面沉降事件的耦合作用力表示t时刻形成的土壤位移三维矩阵，通过暴雨事件与地面沉降事件的耦合作用力构建暴雨事件与地面沉降事件的险兆因子时间及空间相关性，其中w_x,w_y,w_z分别表示x,y,z方向上的土体位移。