[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

说明书

本发明公开了一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，包括以下步骤：S1、细化暴雨‑地面沉降‑燃气管网泄漏多灾种耦合事件的因子粒度，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、计算多灾种险兆因子的耦合关系；S3、根据多灾种险兆因子的耦合关系构建暴雨‑地面沉降‑燃气管网泄露多灾种耦合事件链的顶上事件风险度函数，实现对燃气泄露风险预测；本发明能够计算各个灾害时间在空间以及时间上的相关性，辨识灾害在空间中的行为模式，从而对灾害进行有效的测量，不仅能够完成对单灾种灾害后果的估算，同时能够进行多灾种耦合度的匹配，进而实现对燃气泄露风险预测。

技术领域

本发明涉及燃气风险预测的技术领域，尤其是指一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法。

背景技术

在城市燃气管网多灾种耦合事故防控工作中，地质灾害、台风、暴雨作为初始事件引发技术灾害故是最为典型的几种情况。2010年，krausrnamit等评估了汶川地震对工业设施的影响，确认了地质灾害是引发的地下管道致损机理和失效模式，并证明了设施使用年限对抗灾能力的影响；2012年，Zareian等研究了近海地震对工业设施、管道造成的损害。同时，我国学者对于单一灾种作用于城市基础设备的研究开展较早，2000年，杨维国等通过分析国内外不同类别的工业装置受地震影响所致的破坏程度，运用“概率论”方法建立了管道在地质灾害中达到不同损害状态的概率方程；曹华明等分析了地质灾害对地下管道受损的影响。当前，国内外对灾害链的研究方法主要有以下几类:1、地质工程学方法；该方法针对孕灾环境中岩土的物理性质，通过稳定性分析，基于能量均衡计算，用于解决灾害链的发生、发展、影响以及防治与控制，多用于解决地震、滑坡、溃坝决堤等引发的大型灾害；2、综合地理评估法；根据地球表层系统的理论，认为地表是一个统一的自然环境，这决定了不同的自然灾害之间必然存在着空间相关性；3、系统动力学方法；系统动力学方法通过计算模拟的方式对整个信息反馈系统的动态行为进行学习与认知，该方法能够量化和处理高阶非线性，多重反馈、复杂的时变系统，在灾害领域中能够同时顾及灾害信息流和机理，因此是研究灾害链的有效手段之一。但是系统动力学方法，由于很难明细各个子系统空时以及时间上的相关性，无法辨识灾害在空间中的行为模式，而导致无法对灾害进行有效的测量。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术中的不足，提供了一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，细化了暴雨-地面沉降-燃气管网泄漏多灾种耦合事件的因子粒度，计算多灾种险兆因子的耦合关系，进而实现对燃气泄露风险预测。

本发明通过下述技术方案实现：一种多灾种耦合作用下的燃气泄露风险预测方法，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。

进一步，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。

进一步，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：