摘要：對燃?xì)夤芫W(wǎng)的地震破壞等級進行劃分，提出了燃?xì)夤芫W(wǎng)地震經(jīng)濟損失的計算方法。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夤芫W(wǎng)；  地震破壞等級；  經(jīng)濟損失；  地震災(zāi)害損失評估

Study on Assessment Technology for Earthquake Disaster Damage to Gas Pipe Network

Abstract: The grade of earthquake damage to gas pipe network is classified. A calculation method of economic loss for gas pipe network from earthquake is proposed.

Key words: gas damage grade；economic damage assessment pipe network；earthquake loss；earthquake disaster

1 概述

地震發(fā)生后，對地震災(zāi)害損失進行科學(xué)地統(tǒng)計和評估，是地震應(yīng)急救援和決策的基礎(chǔ)，也是地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建的重要依據(jù)^[1-2]。燃?xì)庀到y(tǒng)作為生命線系統(tǒng)中重要的能源供應(yīng)子系統(tǒng)之一，是維系現(xiàn)代城市功能和區(qū)域經(jīng)濟功能的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，因此應(yīng)當(dāng)對燃?xì)庀到y(tǒng)地震災(zāi)害損失進行正確評估。國內(nèi)外眾多學(xué)者對燃?xì)庀到y(tǒng)的地震災(zāi)害進行了較為系統(tǒng)的研究，得到了一系列的研究成果^[3-6]。但對整個燃?xì)庀到y(tǒng)災(zāi)后經(jīng)濟損失的評估研究較少，特別是在實際應(yīng)用方面的研究成果較少。

汶川地震中，由于缺少震害損失評估的具體方法和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，地震現(xiàn)場的地震災(zāi)害損失評估效率低，準(zhǔn)確性差，說服力不強，調(diào)查結(jié)果十分混亂，概念和邊界不清楚，現(xiàn)有的研究成果無法滿足實際需求。

本文對燃?xì)夤芫W(wǎng)的地震破壞等級劃分以及經(jīng)濟損失計算方法進行分析研究，為燃?xì)夤芫W(wǎng)災(zāi)害損失評估提供依據(jù)。

2 燃?xì)夤芫W(wǎng)地震破壞等級劃分

破壞等級劃分方法或標(biāo)準(zhǔn)是工程震害科學(xué)考察、損失評估以及震害預(yù)測等工作的基礎(chǔ)，一般是將破壞狀態(tài)劃分為數(shù)個等級，各個破壞等級對應(yīng)不同的破壞狀態(tài)指標(biāo)及宏觀描述。GB／T 24336-2009《生命線工程地震破壞等級劃分》對于管道破壞等級劃分是以平均每lo km管道內(nèi)的泄漏點個數(shù)為劃分標(biāo)準(zhǔn)：

Ⅰ級：管道受災(zāi)程度：管道無破損；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能正常。

Ⅱ級：管道受災(zāi)程度：管道局部出現(xiàn)小漏點，每10 km管道的泄漏點數(shù)小于2；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：基本正常。

Ⅲ級：管道受災(zāi)程度：管道破裂、漏氣，每10 km管道內(nèi)的泄漏點數(shù)為2～5；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：基本喪失。

Ⅳ級：管道受災(zāi)程度：管道斷裂并嚴(yán)重泄漏，每10 km管道內(nèi)的泄漏點數(shù)為6～12；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能喪失，必須大修。

V級：管道受災(zāi)程度：每l0 km管道內(nèi)的泄漏點數(shù)超過12；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：需要重建。

該劃分標(biāo)準(zhǔn)比較適用于長輸管道，因為長輸管道一般線路簡單，且敷設(shè)地點相對偏僻，統(tǒng)計每10km燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)量相對比較容易。而城市燃?xì)夤芫W(wǎng)一般比較復(fù)雜，在同一地段可能有多種壓力級制的管道，統(tǒng)計每10 km的燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)量難度很大。

GB／T 24336-2009在供水管道破壞等級劃分中引入了供水量下降百分比的規(guī)定(例如供水量下降幅度小于10％，則為Ⅱ級；供水量下降幅度達30％，則為Ⅲ級)，考慮可以在燃?xì)夤艿赖钠茐牡燃墑澐种屑右越梃b。但由于燃?xì)庀到y(tǒng)的特殊性，為避免次生災(zāi)害的發(fā)生，當(dāng)發(fā)生地震時，首先要關(guān)閉或者降壓供氣，緊急檢測及搶修，然后才逐步恢復(fù)供氣。震后一段時間內(nèi)，震害較嚴(yán)重地區(qū)因用戶恐慌而不用氣，日供氣量會降低。如只采用供氣量下降百分比的方法進行破壞等級劃分，可能會局部失真。GB／T 24336-2009在輸油系統(tǒng)中引入了功能恢復(fù)時間的理念，即系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，經(jīng)過一段時間的維護檢修，系統(tǒng)功能恢復(fù)正常。考慮到燃?xì)夤艿篮洼斢凸艿涝谡鸷ι嫌幸恍┫嗨浦?，可以在燃?xì)夤艿乐屑右越梃b。因此，對于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的破壞等級，我們建議采用統(tǒng)計管網(wǎng)小時供氣量下降率、管道破壞處數(shù)量以及供氣管網(wǎng)功能恢復(fù)時問的方法綜合評價。具體評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

Ⅰ級：燃?xì)夤芫W(wǎng)受災(zāi)程度：管道和設(shè)備完好，接口和焊縫無損害、無泄漏；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能正常。

Ⅱ級：燃?xì)夤芫W(wǎng)受災(zāi)程度：管道出現(xiàn)泄漏點，每10 km燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)小于2，管網(wǎng)小時供氣量下降10％，管網(wǎng)功能在1 d內(nèi)喪失；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能基本正常，需對管網(wǎng)進行維護。

Ⅲ級：燃?xì)夤芫W(wǎng)受災(zāi)程度：管道出現(xiàn)接口斷裂等破壞現(xiàn)象，每l0 km燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)為2～5，管網(wǎng)小時供氣量下降30％，管網(wǎng)功能在3 d內(nèi)喪失；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能基本喪失，需要搶修方可使用。

Ⅳ級：燃?xì)夤芫W(wǎng)受災(zāi)程度：管道出現(xiàn)斷裂、泄漏，每10 km燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)為6～12，管道失去輸氣能力，無法正常運行；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能喪失，需要大修方可恢復(fù)正常功能。

V級：燃?xì)夤芫W(wǎng)受災(zāi)程度：管道出現(xiàn)破裂、泄漏，每10 km燃?xì)夤艿纼?nèi)的泄漏點數(shù)超過l2，管道輸氣功能完全喪失；燃?xì)庀到y(tǒng)功能狀態(tài)：功能完全喪失，區(qū)域管網(wǎng)需要重建。

3 燃?xì)夤芫W(wǎng)經(jīng)濟損失計算

①燃?xì)夤艿赖囊讚p性分析

易損性分析是燃?xì)庀到y(tǒng)中土建、管網(wǎng)等設(shè)施的地震災(zāi)害風(fēng)險分析的重要環(huán)節(jié)。震害率(單位長度管道內(nèi)的破壞處數(shù)量)是評價場地地震危險性和管道易損性的綜合指標(biāo)，尤其在某些不便使用更精確的分析方法的情況下，根據(jù)某個地震動強度指標(biāo)判定其震害率是個相對簡單適用的方法。因此建議采用管道平均震害率來表述燃?xì)夤艿赖囊讚p性。

管道平均震害率可以通過以下兩種方法確定：a.為了獲取第一手資料，需要進入現(xiàn)場進行統(tǒng)計，利用現(xiàn)場統(tǒng)計的真實數(shù)據(jù)，來計算區(qū)域內(nèi)的管道平均震害率，計算結(jié)果比較切合實際。b.由于震后現(xiàn)場環(huán)境惡劣，通常不具備現(xiàn)場調(diào)查的條件，很難進入現(xiàn)場實地統(tǒng)計。在這種條件下，可以根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的豐富經(jīng)驗綜合評定確定，然后通過后續(xù)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行修正。

②燃?xì)夤芫W(wǎng)經(jīng)濟損失計算

由于燃?xì)夤艿婪植紡V，不同區(qū)域需要的管材、管徑往往不同，因此在計算管道損失時，針對震后被破壞區(qū)域，區(qū)分不同管徑、管材，分別根據(jù)破壞區(qū)域內(nèi)的管道長度、單位長度管道內(nèi)的破壞處數(shù)量、管道每處破壞處的維修費用進行綜合測算，見式(1)：

Y=LyC    (1)

式中 Y——震后城市燃?xì)夤艿赖慕?jīng)濟損失，元

     L——破壞區(qū)域內(nèi)的城市燃?xì)夤艿篱L度，km

     Y——單位長度城市燃?xì)夤艿纼?nèi)的破壞處數(shù)量，處／km

     C——城市燃?xì)夤艿烂刻幤茐奶幍男迯?fù)費用，元/處

地震對城市燃?xì)夤艿涝斐傻慕?jīng)濟損失主要體現(xiàn)在災(zāi)后修復(fù)上，主要包括破路修復(fù)費用和管道本體修復(fù)費用。根據(jù)各地城市燃?xì)夤緦φ鸷笾亟ㄐ迯?fù)工程的統(tǒng)計情況，可以確定城市燃?xì)馐姓艿烂刻幮迯?fù)需要破路開挖并修復(fù)管道本體的長度，進而根據(jù)震后被破壞管道的管徑及管道所在區(qū)域路面情況，確定各類管徑城市燃?xì)夤艿烂刻幤茐奶幍钠坡沸迯?fù)費用標(biāo)準(zhǔn)；其次，根據(jù)管道不同管徑、不同材質(zhì)情況，確定各類管徑城市燃?xì)夤艿烂刻幤茐奶幍墓艿辣倔w修復(fù)費用標(biāo)準(zhǔn)。

震后城市燃?xì)夤艿烂刻幑艿榔茐奶幍男迯?fù)費用計算公式為：

C=(C₁+C₂)β    (2)

式中 C₁——城市燃?xì)夤艿烂刻幤茐奶幍钠坡沸迯?fù)費用，元／處

     C₂——城市燃?xì)夤艿烂刻幤茐奶幍墓艿辣倔w修復(fù)費用，元／處

     β——城市燃?xì)夤艿佬迯?fù)過程中，可能由于季節(jié)、施工難度等因素造成的修復(fù)費用調(diào)整系數(shù)，比如冬季施工或者不利場地施工時，調(diào)整系數(shù)取l.1，其余取l.0

4 結(jié)論與建議

①城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的破壞等級劃分建議從燃?xì)夤艿榔茐奶帞?shù)量、震后供氣管網(wǎng)功能恢復(fù)時間以及管網(wǎng)小時供氣量下降率3個方面綜合考慮，劃分為5個等級。

②燃?xì)夤芫W(wǎng)的經(jīng)濟損失評估，建議針對震后被破壞區(qū)域，區(qū)分不同管徑、管材，分別根據(jù)破壞區(qū)域的管道長度、單位長度管道內(nèi)的破壞處數(shù)量、管道每處破壞處的維修費用進行綜合測算。

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本文作者：陸景慧段潔儀 楊炯 郭艷紅 薛海強 趙亮

作者單位：北京市煤氣熱力工程設(shè)計院有限公司