生命線工程的特征

一）“生命線工程”具有共性的基本特征之一是它們大多以一種網(wǎng)絡系統(tǒng)的形式存在，且在空間上覆蓋一個很大的區(qū)域范圍，如高壓輸電網(wǎng)絡、區(qū)域交通網(wǎng)絡、城市供水管網(wǎng)等等。網(wǎng)絡系統(tǒng)的功能不僅與組成系統(tǒng)的各個單元的功能密切相關，而且與各個單元之間的聯(lián)系方式(主要表現(xiàn)為網(wǎng)絡拓撲特征)密切相關。這種共性特征使得對于生命線工程的考察與分析必須借助于系統(tǒng)分析的手段進行。

二）“生命線工程”的第二個顯著特征是各類生命線系統(tǒng)都是由一批工程結(jié)構構成的，工程結(jié)構是生命線工程系統(tǒng)的客觀載體。例如：在電力系統(tǒng)中，存在電廠主廠房、高壓輸電塔、各類變電站建筑等等，即使是高壓輸電設備(如各類電容互感器、絕緣子、斷路器等)，也可以視為是一類工程結(jié)構；在城市供水系統(tǒng)中，存在供水泵房、水處理水池、輸水管線等各類工程設施；其他如交通系統(tǒng)中的道路與橋梁、通信系統(tǒng)中的樞紐建筑與通信設備，無一不具有工程結(jié)構的基本特征。生命線工程系統(tǒng)中的結(jié)構可以統(tǒng)稱為生命線工程結(jié)構，其抗災性能、健康狀態(tài)、耐久性等是決定生命線工程系統(tǒng)能否良好地發(fā)揮功能的重要因素。

三）“生命線工程”的第三個顯著特征是不同類型的生命線工程系統(tǒng)在功能上往往具有耦聯(lián)性，如電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的良好與否可以影響到城市供水系統(tǒng)正常功能的發(fā)揮，交通系統(tǒng)、輸油系統(tǒng)功能是否正?？赡苡绊懙诫娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)等。在強烈災害發(fā)生時(如強烈地震、臺風災害等)，這種耦聯(lián)作用甚至更加顯著和廣泛。

新華社甘肅成縣8月22日電（記者 吳明軒）甘肅隴南暴雨洪水災害重災區(qū)成縣采取多項措施，確保受災群眾得到妥善安置，全力恢復道路等基礎設施，災后“生命線工程”取得了新的進展。

8月12日凌晨，成縣遭遇有氣象記錄以來最強降雨，黃渚鎮(zhèn)3小時降水量達141毫米。暴雨引發(fā)了山體滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災害，大量房舍被淹，七百多公頃耕田被毀，道路、通信、水電等設施受損嚴重。截至8月21日，23人在洪災中遇難，15人失蹤。

21日，記者在受災最嚴重的成縣黃渚鎮(zhèn)一戶人家看到，房屋中的淤泥厚達一米多，院子里一片狼藉，幾件家具散落在地。這家主人王誠說：“家里的東西幾乎全被沖走了，廚房里4000斤麥子還埋在泥里?！?

由于成縣的工礦企業(yè)主要在黃渚鎮(zhèn)，這次暴雨洪水災害也給成縣的工業(yè)經(jīng)濟造成嚴重損失。據(jù)成縣副縣長武冰介紹，成縣17戶規(guī)模以上企業(yè)因災停產(chǎn)16戶。同時，22座尾礦庫出現(xiàn)了不同程度的險情。

成縣縣委書記岳金林介紹說，成縣已經(jīng)設立了3個集中安置點，能夠接受200戶無房群眾。并且，政府為集中安置群眾提供的基本生活用品于21日全部配齊?！懊繎羰転娜罕娺€將領到200元現(xiàn)金?！痹澜鹆终f。

此外，成縣還為遇難人員家屬提供8000元的撫恤慰問金，受傷的群眾都被安排至縣城和蘭州的醫(yī)院進行治療。

記者在黃渚鎮(zhèn)看到，黃渚鎮(zhèn)主街已經(jīng)全部疏通，車輛可雙向通行。受災地區(qū)的商貿(mào)金融也在逐漸恢復，一些店鋪、銀行陸續(xù)營業(yè)。農(nóng)行成縣支行廠壩分理處營業(yè)部主任楊國寶告訴記者，對于辦理因災掛失業(yè)務的群眾，免收手續(xù)費用。

與此同時，成縣在道路、通信水電等基礎設施的搶修也有了明顯的進展。岳金林介紹說：“全縣因災停電的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)恢復供電。出入黃渚鎮(zhèn)的三條道路中，兩條已經(jīng)搶通，黃渚鎮(zhèn)和周邊幾處村舍的供水得到解決，三大通信運營商在黃渚鎮(zhèn)的信號已經(jīng)正常。此外，對群眾安全造成威脅的小嶺溝、黑譚溝等臨時河道的疏浚進展良好?！?

岳金林表示，受災群眾的安置以及基礎設施的恢復都是災后成縣的“生命線工程”，需要進一步加強和推進?！斑@些工程的進展，對我們今后的恢復和重建具有很大的幫助?！痹澜鹆终f。

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“生命線工程”涉及到維持城市生存功能系統(tǒng)和對國計民生有重大影響的工程，亦即城市生命線工程。城市生命線工程主要包括：

1）交通工程，如鐵路、公路、港口、機場；

2）通訊工程，如廣播、電視、電訊、郵政；

3）供電工程，如變電站、電力樞紐、電廠；

4）供水工程，如水源庫、自來水廠、供水管網(wǎng)；

5）供氣和供油工程，如天然氣和煤氣管網(wǎng)、儲氣罐、煤氣廠、輸油管道；

6）衛(wèi)生工程，如污水處理系統(tǒng)、排水管道、環(huán)衛(wèi)設施、醫(yī)療救護系統(tǒng)；

7）消防工程等等。這些生命線工程必須具備足夠的抗震能力、靈活的反應能力和快速的恢復能力。

同濟大學的李杰教授早于1990年提出“生命線工程”的研究。主要支持背景是國家自然科學基金委員會創(chuàng)新研究群體研究計劃項目“城市重大工程防災的科學問題研究”。生命線工程是維系現(xiàn)代城市功能與區(qū)域經(jīng)濟功能的基礎性工程設施系統(tǒng)，其典型對象包括區(qū)域電力系統(tǒng)、城市供水、供氣系統(tǒng)以及現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)系統(tǒng)。本梯隊生命線工程研究在下述層面上展開：

1）大尺度地震動場的作用機理與數(shù)值模擬；

2）大型復雜工程結(jié)構的分析、建模與可靠度評價；

3）大規(guī)模生命線工程網(wǎng)絡系統(tǒng)的抗災可靠性分析與優(yōu)化理論；

4）城市生命線工程復合系統(tǒng)的災害響應計算機仿真與系統(tǒng)控制。

隨著經(jīng)濟發(fā)展，中國目前已經(jīng)走出了經(jīng)濟短缺的時代，無論國民生產(chǎn)總值還是鋼產(chǎn)量都已有了飛躍式的發(fā)展。經(jīng)濟高速發(fā)展了，許多觀念和做法也必須以相應的速度更新和提高。

出現(xiàn)的不重安全只重奢華的普遍傾向也需扭轉(zhuǎn)，比如，對于住宅建筑，后期的裝修越來越講究，費用占總造價的比例越來越大，在主體結(jié)構的建造中多用一點鋼對房屋的總造價影響并不大，但可以獲得堅固得多的住房。

比如1976年唐山地震以后，抗震研究熱了一個時期，后來就冷清多了?？拐鹪O計研究的立項很困難，抗震需要的是百年大計，這項工作必須持之以恒，不斷積累。

汶川地震破壞性超過唐山地震

按《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，抗震設防烈度為6度以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計。建筑抗震設防的目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損失或者不需要修理可繼續(xù)使用，當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或者不需要修理仍然可以繼續(xù)使用，當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預計的罕遇地震影響時，不至于倒塌或者發(fā)生危及生命的嚴重破壞。

從汶川地震導致大面積房屋和其他重要設施倒塌、損壞的情況看，沒有較好的實現(xiàn)抗震設防的目標，不能一味強調(diào)地震的罕遇級別，更應該反思的是：對于造成的損失，除地震本身級別較高外，建筑質(zhì)量問題應是一個重要因素，還應考慮抗震設防等級標準是否不再適應經(jīng)濟發(fā)展和生命安全保障的要求。

這次地震，給人印象最深也是最令人沉痛的是大量學校建筑的倒塌、醫(yī)院的倒塌導致的生命損失。所以，對于醫(yī)院、學校、商場、影劇院、賓館甚至住宅樓等人員集中居住和活動的生命線工程，建議提高抗震等級。對于大型或重要建筑宜按“抗震性能設計”方法，適當提高結(jié)構的抗震性能目標，在設防烈度地震作用下結(jié)構不發(fā)生屈服。同時，有些建筑的加固可采用隔震減振技術。

“生命線工程”是指對社會生活、生產(chǎn)有重大影響的交通、通信、供水、排水、供電、供氣、輸油等工程系統(tǒng)。（《破壞性地震應急條例》）

“生命線工程”（Lifeline Engineering）在《工程抗震術語標準》中的解釋是：與人們生活密切相關，且地震破壞會導致城市局部或全部癱瘓、引發(fā)次生災害的工程，如供水、供電、交通、電訊、煤氣等。

本圖集包含供電、供水、交通、燃氣、通信和水利等生命線工程典型震害，給出了生命線工程震害發(fā)生的詳細地址、地震烈度（工程場址或設施設備所在地的地震烈度）、破壞等級和震害現(xiàn)象描述，可為地震現(xiàn)場工作及相關培訓學習提供參考。圖集可以幫助我們深化認識生命線工程震害特點和規(guī)律性，促進廣大防震減災的科技人員不斷完善生命線工程防震減災技術，提高生命線工程的抗震能力，從而減小災害損失。同時，圖集還會時時警示人們記住地震災難給我們帶來的教訓，積極宣傳正確的防震減災知識，積極參與防震減災演練，從而有效地減輕地震災害造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失。

前言

第一章 緒論

1.1 區(qū)域與城市生命線工程系統(tǒng)

1.2 地震災害與生命線工程

1.3 生命線工程抗震研究中的關鍵科學與技術問題

1.4 本書基本內(nèi)容

第二章 地震危險性分析基礎

2.1 概述

2.2 不確定性要素及其反映

2.3 地震危險性分析方法

2.4 地震危險性分析方法的發(fā)展

第三章 工程場地地震動分析

3.1 概述

3.2 工程場地震動分析的一維波動理論

3.3 工程場地地震動分析的二維波動數(shù)值模擬

3.4 工程場地隨機波動分析

3.5 隨機介質(zhì)場地地震隨機場分析

第四章 地下管線抗震性能分析

4.1 地下管線的震害及其影響因素

4.2 地下管線的地震反應分析

4.3 地下管線抗震可靠懷分析

第五章 工程結(jié)構抗震分析

5.1 結(jié)構分析模型

5.2 確定性結(jié)構地震反應分析

5.3 隨機結(jié)構地震反應分析

5.4 基于設計反應譜的結(jié)構抗震可靠性分析

第六章 工程網(wǎng)絡抗震可靠性分析（1）——連通可靠性

第七章 工程網(wǎng)絡抗震可靠性分析（2）——功能可靠性

第八章 復合生命線工程系統(tǒng)

第九章 區(qū)域電力系統(tǒng)抗震可靠性分析

第十章 城市供水系統(tǒng)抗震可靠性分析

第十一章 城市交通系統(tǒng)抗震可靠性分析

第十二章 城市地震災場的模擬與控制

附錄 布爾代數(shù)基本知識

參考文獻2100433B

公路、鐵路、機場被地震摧毀會造成交通中斷；通訊設施、互聯(lián)網(wǎng)絡被地震破壞會造成信息災難；

生命線工程破壞：

城市中與人民生活密切相關的電廠、水廠、煤氣廠和各種管線被破壞會造成大面積停水、停電、停氣；衛(wèi)生狀況的惡化還能造成疫病流行，等等2100433B