城市抗震防灾规划

城市抗震防灾规划（精选九篇）

城市抗震防灾规划 篇1

城市电网是城市中最基本的公用设施之一, 是保证城市秩序的生命线。近年来, 我国先后发生雨雪冰冻、地震等极端自然灾害, 对城市电网造成了严重破坏。虽然相关建设主管部门积极应对, 采取了很多有效措施, 但是一些地方及人员依然缺少科学的防灾观念, 城市电网防灾抗灾建设环节相对薄弱, 缺乏应急机制指导。因此, 在城市电网规划阶段就需要加强应对自然灾害、提高防灾抗灾以及灾后恢复能力, 本文对此进行深入探讨。

1 我国城市电网应对城市抗震防灾存在的主要问题

1) 城市电网规划对抗震防灾未充分考虑。城市电网规划是城市总体规划的重要组成部分, 同时, 城市电网规划应与城市抗震防灾规划相配合, 落实贯彻规划中所确定的线路走廊和通道、变电站等供电设施用地[2]。

现今的城市电网规划的重点主要集中在如何预测电网负荷、如何做好变电站选址定容及如何做好电网规划的经济评价等方面, 缺乏防灾抗灾应急计划的统一考虑和协调[3]。

城市电网规划未考虑在严重灾害情况下, 保障最基本的电力供应和应急电源建设。由于地方电源缺乏灵活的并网条件, 不能及时地采用网络重构的方式向电网供电, 分散电源和企业自有电源在大电网主电源瘫痪的情况下, 不能为地方电网和重要用户的供电安全备用提供支持和保障[4]。

2) 城市电网在建设、运行、维护方面的相关规程亟待完善。在运行、维护方面, 虽然我国于2005 年颁布了《国家处置电网大面积停电事件应急预案》和《城区电力系统突发事件应急预案编制导则》, 但是我国城市电网在极端自然灾害条件下的应急管理还处于起步阶段, 需要尽快建立城市供电应急管理机制和完善相应的配套政策、法规[1]。

3) 城市电网自身抗灾能力以及灾后恢复能力较弱。城市电网多为受端电网, 由输电塔 ( 杆) 线、变电站组成, 输电塔线体系它具有塔体结构高、跨度大、塔线耦合作用等显著特点, 城市电网自身的结构决定了其在地震、冰雪等灾害的影响下容易受损从而导致城市电网瘫痪。

许多城市电网本地电源容量较小甚至缺乏本地电源, 当灾害发生时由于220 kV主网架受损导致城市电网电源不足, 直接影响到城市电网的供电能力。

2 考虑抗震防灾的城市电网规划策略

从以上对我国城市电网应对极端自然灾害存在问题的分析中可以看出, 提高我国城市电网防灾抗灾能力主要从两个层面着手: 一是政府主管部门加强相关政策、法规、标准的制定, 指导城市电网防灾抗灾建设;二是电网公司与规划部门针对城市电网规划要提出相应的防灾抗灾指导意见, 同时在建设、运行、维护时做好城市电网防灾准备。不仅要从技术上提高城市电网“元件”即输变电设施的防灾抗灾能力, 更要从“系统”角度提高城市电网整体的可靠性, 做到“小灾不坏, 大灾时重要的关键性元件的功能不丧失”。

本文以《启东市城市抗震防灾规划》中的启东市中心城区电网抗震规划为例, 探讨适合启东城市电网提高抗震能力的规划策略。

2. 1 提高输变电设备抗震能力

2. 1. 1 供电系统抗震性能评估

地震工程界在研究电力系统的抗震问题时, 普遍假定电力系统在遭遇地震时, 输电线路将保持正常工作状态, 不会发生无法供电的情况, 电力系统的破坏主要集中于变电站, 尤其是高压变电站。因此本次规划中对现状供电系统抗震性能评估主要针对高压变电站。

启东中心城区电网属于启东市西南部电网, 目前该区有220 kV变电站1 座 ( 即汇龙变) , 110 kV变电站5 座, 分别为启东变、民乐变、城东变、启南变、台角变; 35 kV变电站2 座, 分别为城西变、城南变。对变电站进行抗震能力评估的目的是保证“大震不倒”目标的实现, 本规划主要从建筑物地址、建设年代、容量构成等方面出发对抗震性能进行评价, 具体情况见表1。

2. 1. 2 供电系统抗震加固及改造要求

1) 电厂、枢纽站的抗震措施。电厂、枢纽变电站中各类建筑物和场内氧气站、油库、油罐及主变压器等设施之间应保持必要的安全防护距离和疏散通道, 对现有厂、站中不符合抗震规划安全距离的地方, 应加设防火墙、防爆墙或采取其他有效措施。水膜除尘器, 澄清器等设施应用钢筋混凝土结构, 避免用砌块或其他脆性材料作底座, 对已有的这类支承结构应加强改造。

2) 变电站内设备的抗震措施。a. 对变电站内的设备应采用抗震性能较好的瓦斯继电器, 控制盘、屏、柜的底部及高压电磁设备应通过设置隔、减震装置等手段改善其抗震能力。蓄电池、变压器等应采取防止移动措施。b. 蓄电池宜采用抗震性能较好的密封式防酸隔爆蓄电池, 并设栅栏和采取其他防翻倒的措施。c. 与绝缘瓷柱相连的导线应该松弛, 避免地震时设备与瓷柱之间的相对运动把瓷柱拉坏, 但也不宜太长, 以防震时混线短路。对这些设备, 从改变产品结构来提高抗震能力是比较困难的, 因此宜在设备与支架之间装设减震器或阻尼器等隔振装置来减少设备对地震的动力反应。d. 高架或落地的主变压器应牢固地固定在基础上, 防止地震时发生移位和翻倒。对主变压器、并联电机器和消弧线圈底座上通常使用的滚轨和安装用的钢轨等联结应采用固定措施进行改造。

2. 2 提高电网系统抗震能力

2. 2. 1 启东市中心城区电网规划

远期启东市中心城区电网将新建220 kV变电站3 座, 110 kV变电站8 座。至30 年启东市中心城区高压配电网共拥有220 kV变电站4 座, 110 kV变电站13 座。规划方案如图1 所示。

2.2.2启东市中心城区电网抗震规划策略

1) 220 kV电网。

a. 在中心城区外围构建220 kV大兴变~ 红阳港变~ 汇龙变~ 城北变环状网架, 解决了中心城区现状220 kV电源单一的情况;

b. 加强了与区外220 kV变电站的互联, 如新建规划220 kV城北变至220 kV新安变的220 kV线路, 构建了区域间的互供电网, 提高了供电可靠性;

c. 适时新建热电厂并接入220 kV主网架, 完善地区电源, 在一定程度上保证了中心城区在与区外连接线路故障时的电力供应;

2) 110 kV电网。

a. 构建中心城区110 kV供电骨干网架, 基于中心城区电网结构和重要用户分布特征的分析, 从现有的110 kV电网中梳理出最重要的输电通道, 并对之进行改造或加强, 保障地区重要客户电力供应;

b. 加强与中心城区周边地区的110 kV互供电网建设, 灾害导致220 kV主网架受损的情况下, 中心城区可以通过110 kV电网保证电力供应。

3 结语

极端自然灾害对城市电网的破坏已经受到了各级政府以及相关部门的重视, 考虑极端自然灾害的电网规划是提高城市电网防灾抗灾能力的有效手段, 加强城市电网的应灾能力应该从输变电设施以及电网结构两方面着手, 从整体上提高城市电网的综合性能, 保障城市供电安全, 提高城市电网灾后供电恢复能力。

参考文献

[1]周孝信, 范明天, 张祖平.城市供电应急能力评价体系的研究[J].中国应急管理, 2009 (6) :98.

[2]范明天, 刘思革, 张祖平, 等.城市电网应急管理研究和展望[J].电网技术, 2007, 31 (10) :38-41.

[3]毕波, 仇广钰.城市供电系统的抗震对策研究[J].甘肃科技, 2013, 29 (20) :51-53.

城市抗震防灾规划 篇2

应用WebGIS技术建立城市抗震防灾信息系统是提高城市综合防灾能力的有效途径.阐述了城市抗震防灾信息系统的`组成部分及其功能,介绍了该系统地理数据库的建立,分析了地震危险性分析、震害预测、经济损失与人员伤亡预测及应急反应等系统专业模型.

作 者：姜伟 马令勇 JIANG Wei MA Ling-yong 作者单位：姜伟,JIANG Wei(黑龙江八一农垦大学工程学院,黑龙江,大庆,163319)

马令勇,MA Ling-yong(大庆石油学院土木建筑工程学院,黑龙江,大庆,163318)

城市防灾公园规划研究 篇3

防灾公园的定义及功能

日本对防灾公园的定义是由于地震灾害引发市区发生火灾等次生灾害时，为了保护国民的生命财产、强化大城市地域等城市防灾构造而建设的具有防灾据点、避难场地和避难道路作用的城市公园。

防灾公园的主要功能是供避难者避难及对避难者进行紧急救援。具体包括：防止火灾发生和延缓火势蔓延，减轻或防止因爆炸而产生的损害，成为临时避难场所(紧急避难场所、发生大火时的暂时集合场所、避难中转点等)及最终避难场所、避难通道、急救场所、灾民临时生活的场所、救灾物资的集散地、救灾人员的驻扎地、倒塌建筑物的临时堆放场等。中心防灾公园还可用作救援直升机的起降场地，平时则作为学习有关防灾知识的场所。

国外城市防灾公园的发展

城市防灾绿地建设最早可追溯到文艺复兴时期，当时欧洲有许多建于地震区的城市，如1693年的意大利卡塔尼亚和1755年的葡萄牙首都里斯本。为了防灾减灾的需要，在灾后的重建规划中改变了原来的城市形态：由笔直宽阔的城市大道代替狭窄曲折的小巷，在城市大道两旁种植行道树，并规划建设一些特大型的广场与之相连，使之成为相对完善的防灾、避灾、救灾体系。

1871年，美国发生了著名的芝加哥火灾，10万人无家可归。在灾后重建规划中，美国开始考虑建造公园系统，以绿地开敞空间分隔原来连成一片的市区，提高城市的抗火灾能力。随后奥姆斯特德与沃克斯在南部公园区的杰克逊公园和华盛顿公园设计中，规划了连接两个公园的公园路。路中间一条连续的水渠，连通了杰克逊公园的咸水湖和华盛顿公园的人工池，起到了疏导洪水的作用。芝加哥公园系统通过公园与公园路分割建筑密度过高的市区，用系统性的开放空间布局来防止火灾蔓延。城市抵抗自然灾害能力的规划方法与思想，极大地丰富了公园绿地的功能，成为后来防灾型绿地系统规划的先驱，具有特别重要的意义。

1883年，在美国明尼阿波利斯公园系统的规划建设中，昆·布朗提出了“关于明尼阿波利斯公园系统的建议”，他认为该市拥有丰富的水系和独特的自然资源，又处于城市化快速发展的过程中，公园系统的建设应该起到保护自然环境、净化空气、防止火灾和传染病蔓延等作用。

2001年美国“9·11”事件后，为强化整体防卫，美国政府积极推动建立以“防灾型社区”为中心的公众安全文化教育体系。其“防灾型社区”需具备三大功能，即灾前预防及准备功能、灾时应变及抵御功能、灾后复原及整体改进功能。美国国土安全部规定社区事故风险状况评估要先确认社区易受灾的地点及环境，再确认灾害源及可影响的范围，找出易发生灾害的建筑或区域，并制作社区防灾地图等。其中，也包括了将社区公园与灾时避难结合的计划。

日本是一个位于环太平洋地震带上四面临海的岛国。由于所处的地理位置及其地形、地质、气象等自然条件的特殊性，地震、台风、暴雨、火山等引发的自然灾害经常发生。江户幕府时期，江户城中设置火除地，通过将沿街的建筑物往两侧后退，空出类似广场一样的空地，作为在火灾时的避难场所，阻止大火蔓延，起到防火带的作用。火除地具有防灾、集散、社交娱乐等功能，已经具备了城市公园绿地的性质。第一次世界大战后，日本进入快速的城市化时期。为了解决城市化带来的众多问题，1919年日本政府颁布了第一部全国通用的城市规划法规《都市计画法》，其中规定各城市必须将城市公园作为一项基础设施列人城市规划。

我国防灾公园的发展

我国大陆地域辽阔，地理条件和气候条件十分复杂，灾害较多。1976年唐山市大地震，是400多年来地震史上最悲惨的一次。震后重建的绿地系统规划为避难、减灾提供了重要条件，扩大了市级公园面积，这些公园都与市区抗震通道相接，万一发生地震能使大型救灾专用车辆通行，保证抗震救灾工作通畅及时，居民能迅速疏散到绿地中去。

2003年10月，北京建成国内第一个防灾公园——北京元大都城垣遗址公园。它拥有39个疏散区，具备了10种应急避难功能：应急避难指挥中心：应急避难疏散区；应急供水装置；应急供电网；应急简易厕所；应急物资储备用房；应急直升机坪；应急消防设施：应急监控：应急广播功能。北京已经计划在八大城区乃至更大范围内建立应急避难场所，已建和在建的共有27处，目标是保证居民在10分钟内即可到达一个避难所。西安、泉州、天津、上海、重庆、南京等城市对防灾公园的建设也予以高度关注，并着手开展准备、规划和建设工作。

2004年9月，国务院下发的《关于加强防震减灾工作的通知》(国发[2004)25号)明确指出：要结合城市广场、绿地、公园等建设，规划设置必需的应急疏散通道和避险场所，配置必要的避险救生设施。中国地震局印发了《关于推进地震应急避难场所的意见》，积极推动省会城市和百万人口以上城市的灾害应急避难场所的规划设计，对应急避难场所的规划原则、建设思路、管理要求提出了建议。2004年开始实施的《北京市突发公共事件总体应急预案》规定：各相关部门和各区县依据北京城市规划，在市民生活、工作地点周围，规划、建设和维护城市应急避难场所，保障在紧急情况下为市民提供疏散、临时生活的安全场所。

我国台湾地区位于亚热带地区以及环太平洋地震带，长年湿热多雨，地震、台风频发，自然环境极为敏感。台湾“9·21”大地震唤起了台湾各界对防灾相关领域的重视。强化城市防灾体系的建构随着灾后重建展开，根据城市遭受地震灾害所可能产生的避难行为与救灾作用，制定了都市防灾规划。在都市计划防灾空间六大系统中，公园是重要的避难空间和物资储备空间。

防灾公园体系规划

一座城市应当合理配置各种类型的防灾公园。通常主要根据避难人员停留时间与需求来进行规划，配置具有二级避灾据点机能的防灾公园作为中心防灾公园或固定防灾公园，合理布局并规划建设一级避灾据点机能的紧急防灾公园。由避难通道紧密联系的中心防灾公园、固定防灾公园和紧急防灾公园形成防灾公园体系。充分发挥各类公园的综合防灾功能，是安全避难的重要保证。

中心防灾公园是容量较大的城市和区级公园绿地，为多个居住区

的受灾市民服务，可用作抗震救灾指挥中心、医疗抢救中心、抢险救灾部队的营地、外援人员休息地等。此类公园规划的目的主要是提供大面积的开放空间，作为安全生活的场所，提供灾后城市复建完成前进行避难生活所需的设施，也是当地避难人员获得情报信息的场所。因此，必须拥有较完善的设施及可供庇护的场所，如需要有较完善的“生命线”工程要求的配套设施，如公用电话、消防器材、厕所等。另外，还要预留救灾指挥房、卫生急救站及食品等物资储备库的用地、直升机停机坪等。

固定防灾公园用作灾害时人们较长时间避难和进行集中救援的重要场所，主要以暂时收容无法直接进入中心防灾公园的避难人员为主，以等待救援的方式，经由引导进入层级较高的中心防灾公园，配备自来水管、地下电线等基本设施。此类防灾公园是整个防灾公园体系规划中最重要的环节，对于受灾市民防灾避难以及避免和减少伤亡来说十分重要。

紧急防灾公园是灾害发生3分钟内人员寻求紧急躲避的场所。针对这种个人自发性避难行为，指定区域内现有的开放空间为主要对象，设置在居民区、商业区等人员聚集区附近。

城市供水系统抗震防灾规划研究 篇4

1.1 城市大震后疏散人口生活用水

对于城市来说,可以作为避震疏散场所的包括:公园、广场、操场、体育场、停车场、空地、各类绿地和绿化隔离地区、防灾公园和防灾据点等。根据城市避震疏散场所的特点,可将避震疏散场所划分为:紧急避震疏散场所、固定避震疏散场所以及中心避震疏散场所。各避震疏散规模不同,所能容纳的人数也不同,但相同的是疏散场所中人员都需要的基本生活用水。将城市中的避震疏散场所作为城市的防灾关键节点之一,并作为城市防灾管网的选取依据。

根据人员1 d的活动情况,参考文献[1],将1 d的时间划分为:上班赶路时间(6点～8点)、上班时间(8点～16点)、下班回家时间(16点～19点)、晚间休息时间(19点～次日6点)。计算地震发生在1 d不同时段内死亡人数:

dn=A1d1ρ+A2d2ρ+A3d3ρ (1)

其中,A1为A或AR建筑中毁坏的面积;A2为A或AR建筑中严重破坏的面积;A3为A或AR建筑中中等破坏的面积;A为预测区的住宅、公共建筑、宾馆、工厂里车间的建筑面积之和;AR为预测区的住宅、宾馆、公寓和招待所建筑面积之和;d1为毁坏房屋内的死亡率;d2为严重破坏房屋内的死亡率;d3为中等破坏房屋内的死亡率;ρ为房屋内人员密度(单位面积上的平均人数)。

死亡比与房屋破坏程度的关系见表1。

计算人员密度时,分住宅及其他房屋;时间分为6点～8点和16点～19点,8点～16点,19点～次日6点(主要考虑城市人员,农村人员可以根据城市做适当的调整)。

6点～8点和16点～19点:$\rho =0.4\times \frac{m}{A}(2)$

8点～16点:$\rho =0.75\times \frac{m}{A}(3)$

19点～次日6点:$\rho =0.8\times \frac{m}{A{}_R}(4)$

其中,m为预测区内的总人口数;A为预测区的住宅、公共建筑、宾馆、工厂里车间的建筑面积之和;AR为预测区的住宅、宾馆、公寓和招待所建筑面积之和。

城市人员密度计算采用表2中不同时段内人口密度折减系数。

基于本文的研究范围,以上各项的计算均按大震发生情况考虑。将城市现有总人口扣除地震后死亡人口后可以得到地震后需要疏散的人口。

采用以上方法计算得到的城市避震疏散人口估算数量,并根据表3中规定的大震后居民生活用水定额,最终得到城市大震后的总用水量。以此用水量作为指标保证城市某个或某几个水厂在大震后的正常使用。对于经过震害预测后不满足大震后正常使用的水厂设施,如水池、泵房等进行必要的抗震加固或改造以保证大震后的使用功能。

L/(人·d)

1.2 城市大震后消防用水

我国制定的一次火灾灭火用水量标准实际上不仅考虑到了满足城镇基本安全需要,同时也考虑到了国民经济发展水平(见表4)。

但地震导致的次生火灾由于多方面因素的影响会同时引发多处。所以,按照表4规定的消防用水量尚不能满足危险地区次生火灾扑救的需要。并且,通过与其他国家的消防用水量比较发现,我国消防用水量标准比美、日等发达国家要低得多。例如美国2万人口的城市消防用水量标准为44 L/s～63 L/s,而我国仅为15 L/s,是我国相应指标的4倍之多,日本为112 L/s,更高出我国的7倍之多。基于我国的国情,同时又考虑到人民生命安全的要求,次生火灾用水量可以在民事火灾一次灭火用水量的基础上增加30%。这一浮动比例可以根据城市规模以及人口数量确定。对于较发达、城市人口较多的城市,可以考虑增加40%及40%以上;而对于欠发达、人口较少的地区可以考虑增加20%以上。同时,可将增加后用水量数值作为新建城区防灾管网的设计依据之一。

2 城市供水系统的震害预测

城市供水系统中主要的供水设施包括:泵房、水池、供水管线。对于泵房,计算出层间位移角并与规范中给出的数值范围进行比较,从而确定泵房的震害等级;同样地,对于水池,如沉淀池、过滤池等,应计算出其裂缝宽度并与规范中给出的数值范围进行比较,从而确定水池的破坏等级。供水系统中最重要的就是供水管线。利用工程波动理论,并考虑土体对于管线的影响,求得地震波作用下的管道轴向变形的极值,借助数理统计中的概率方法得到管道的破坏状态。

然而,供水系统是以网络的形式发挥其功能的。除了对单根管线进行震害预测外,还应对供水管网进行连通可靠性分析。这一分析可以采用文献[2]中介绍的“基于BFS法判定网络的连通性”方法,借助编制程序判断供水管网的连通可靠性。

3 城市供水系统防灾管网

防灾供水管网的确定需要通过供水量以及关键节点、城市疏散主、次道路共同决定,前者保证城市灾时及灾后的用水量需求,而后二者决定了防灾管网的位置,最终确定整个城市的防灾管网。

个别管段虽然在地震动下有不同程度的破坏,但由于其所处位置的重要性决定其必将成为防灾干网中的供水管段,对于此类管段应采取抗震加固措施,削弱其地震破坏效应,使之在地震后具备防灾管网的供水能力。

对于确定了的城市防灾管网,应采用2中所述方法进行管网连通可靠性分析,确保大震下防灾管网的连通可靠性。

4 巨灾后的供水规划措施

比大震破坏性更大的特大型地震来袭后,城市绝大多数的管线已丧失了供水能力。由前面确定的城市的防灾管网也已破坏殆尽,其完全丧失了供水的服务功能,此时应以“应急给水”方式供应维持市民生存或最低生活标准所需的水。如何从规划角度做好应急给水是一个亟待解决的问题。

巨灾后,第1步要做到供给市民能活命的最低水量,包括饮食和炊事用水,但这种状态不能持久。第2步供给市民正常生活所必需的最低水量,除上述饮食和炊事用水外,还包括清洗和卫生用水。这部分水可以通过敷设临时给水管,设置临时给水管,以集中给水栓的方法供给,或增大运输能力,用搬运法来供给这些用水。以往的地震中,由于给水设施破坏较大,震后的修复工作很慢,这种给水状态持续时间过长,对整个地区的震后修复工作影响很大,是地震给水中需要重点进行研究的一环。第3步是恢复各用户原有的管道给水。为使地震后快速恢复原有的供水状态,对原有的旧给水设施,在震前必须进行抗震计算和抗震加固,在地基土很差的场所,需要采用专门的补救措施。新建的给水设施和地下管道,一定要按照抗震要求进行设计和施工。

从震后应急供水角度出发,应注意下面一些问题。

对影响范围很广的一些给水设施进行重点考虑,这些设施有:取水设施、原水输送管渠、净水池、清水池、输水干管。

1)设置预备水源,或将现用水源和其他给水系统的水源相连。

2)净水池、清水池和贮水池中的水是应急给水的主要水源,在这些水池的出水管上,设置自动紧急关闭阀,一旦管道损坏,可立即切断水流,不造成整池水全部流失,并把它们作为城市的灾后供水点。

3)在震后的应急给水中,汽车给水是一种主要方法,在车辆无法通行处,可以用人力小车或者人工搬运供水。无论是汽车抑或是人力车我们都可称其为供水车。在震后疏散道路通行良好的情况下,供水车将是震后实现用水空间调配最为有效的措施。但地震后,常遇到道路损坏和房屋倒塌致使市内交通堵塞,用供水车作应急给水,有时会遇到困难。因此,拟在市内规定的避难场所中或在避难场所附近设置应急给水池,避难场所通常选在公园、学校、医院、广场等处。

4)震前,应对市内避难场所或震后的集中供水点进行事先规定,并大体拟定各点的供水人数。通向公园、学校、医院或规定的地震避难场所的输水干管必须作抗震加固。一旦地震发生后,很多人将集中在这些地方,应首先解决这些场所的应急供水。在进行管网规划和布置时,这些场所可作环网双向供水,提高供水的可靠性。

以上是为确保震后应急供水,供水部门最低限度要做的事。为了做到上述各点,要对供水设施进行整修,制订切实可行的应急供水和应急修复方案,并详细订出实施这些方案的具体措施和方法。这些工作绝大多数在地震前应做好。在对供水设施进行加固整修和制订应急方案时,应体现下述3条原则:a.地震后停水地区为最小;b.震后应能迅速恢复正常供水,若破坏很严重不能保证迅速恢复正常供水的,应保证城市内有足够数量的供水点以及供水车;c.供给最低的用水量,杜绝次生灾害发生。

5 结语

供水管网系统的震害分析,是生命线领域中研究相对成熟的领域。但基于对整个城市的考虑,如何对供水管网系统进行规划以及改造、加固使之应对大震来袭后出现的供水问题是一个可以进一步深入研究的课题。

文中基于此,提出了城市供水系统的抗震防灾规划措施,其主要的研究思路有以下几点:

1)提出城市的防灾关键节点,大震后要保证这些防灾关键节点处的供水和用水要求。

2)估算整个城市在大震后的需水量,主要是避震疏散人口所需的生活用水量;城市次生灾害危险源点的用水;城市医疗救助机构的用水,以及从水量要求出发保证某一个或某几个水厂在大震后的使用功能。

3)对供水系统进行震害预测,包括:供水泵房、水池、供水管线以及对整个供水管网的连通可靠性的分析。对于发生中等甚至严重破坏的供水系统内的设施要进行抗震加固或者改造,并使之可以发挥大震后的使用功能。

4)结合城市防灾关键节点位置以及供水系统的震害分析结果确定城市的防灾管网。

摘要：基于传统理论,结合城市防灾规划的思想研究城市的供水系统防灾规划措施,对城市大震后用水量的估算进行了分析,就如何确定城市供水系统防灾管网作了探讨,提出了加固整修供水设施和制订应急方案应遵循的三个原则,以确保震后做好应急供水工作。

关键词：地震,供水系统,城市,防灾供水管网

参考文献

[1]尹之前.地震损失分析与设防标准[M].北京:地震出版社,2004.

[2]韩阳.城市地下管网系统的地震可靠性研究[D].大连:大连理工大学,2002.

城市居住区规划的抗震防灾问题探析 篇5

1 城市居住区规划工作中抗震防灾的重要性

1. 1 灾害程度控制

地壳运动是地震灾害的主要原因,是一种对人类安全危害极大的自然现象,地震的破坏能量巨大,从人类出现至今,全球地震灾害大大小小的出现,给人类的生存空间造成了极大的威胁。而我国部分处于环太平洋地震带之上,因此属于地震高发国,一旦出现地震灾害,那么国民的人身财产安全必定受到威胁。

1. 2 城市发展的保障

近几年,我国城市建设发展速度越来越快,城市人口基数剧增,中小型城镇的建设速度也随之加快,并且在一定范围内形成不同规模的城市集群。随着城市建设的高速化发展,城市居住区也会得到扩散性发展,城市用地也将越发紧张。而为了进一步满足城市人口密集化发展的居住需求,建筑物的建设密度也将越来越大,一旦发生地震灾害,那么所导致的后果将是毁灭性的,城市的经济和发展也将退步一大截。所以,对城市居住区进行科学合理的规划,就成为了保障城市经济发展和城市居民人身财产安全的关键性工作。

我国城市建设的高速化发展和地壳板块活动进入活跃期,因此,我们应该全面做好城市抗震防灾的各项准备工作,尤其是城市当中人口集中的区域,如居住区、商业信息中心等,结合城市的人口特点和建设密度,对抗震防灾工作进行全方位的规划和研究,这项工作不仅关系到城市居民的人身财产安全,同时还对城市科学持续发展有着重要的意义,保障了社会的安定和谐。

2 我国城市居住区抗震防灾工作规划的现状

我国处于环太平洋地震带和亚欧地震带之间,近几年的地震现象较为活跃。目前,我国内地大部分地震烈度都处于四级以上,全国有二十四个省会城市和近3 /4 的人口处于地震高强度范围内,这就要求我们必须做好城市居住区的科学规划工作,加强城市居住区的抗震防灾能力,进而创建一套基于城市建筑空间的全面化灾害预控体系,同时还应该提高人们的灾害应急逃生和防灾意识。

从改革开放至今,我国的抗震防灾工作经过了几十年的努力,在抗震防灾工作中取得了巨大的成绩,已经在灾前防控、灾中应急反应和灾后避难重建这三个方面逐渐形成一套相应的工作管理体系。但是我国城市的抗震防灾工作与我国的城市经济发展形势很不协调,其整体工作能力还相对较差,其缺陷主要有这几个方面: 首先,我国的地震监测预控技术还相对较为落后,绝大多数的地震监测站都不能对一些具有毁灭性的地震灾害进行预报; 其次,城市居民的地震灾害的危机意识较弱,对于地震灾害的认识性还不强; 再次,当地震发生时,地方政府缺乏针对性的管控预案,在人员调动、安置这几个方面还需完善; 最后政府部门的抗震防灾资金还相对较少,具备专业技术的人才也比较稀缺。

3 强化城市居住区科学规划中抗震减灾水平的措施

众所周知,近几年我国的地壳板块运动逐渐进入活跃期,地震灾害层出不穷,尤其是在我国的西南地区,如2008 年的汶川地震、2010 年的青海玉树地震、2011 年的东海海域地震等。因此,城市的抗震防灾工作就应该得到进一步的强化,尤其是城市当中人口密集的居住区。

3. 1 做好城市居住区规划中的抗震防灾问题调研工作

我国城市居住区规划中抗震防灾工作的研究起步较晚,直到唐山出现那次毁灭性的大地震之后,国家政府部门才开始意识到城市居住区抗震防灾工作规划的重要性,在后续的一段时间中都在不断地深化研究,编制出相应的抗震防灾文件和制度,而在国外,如日本、美国、英国等,对城市抗震防灾的研究起步都比较早,技术观念都相对比较成熟,因此可以借鉴参考。

想要提高城市居住区规划中的抗震防灾水平,就必须对城市的地理位置、人口基数和建筑特点进行综合分析,进而对其开展综合性的研究,主要对城市居住区的抗震防灾能力进行一个初步评估,并且制定出相应的标准文件和法律规定来提高城市居住区的抗震防灾能力。若想形成一套完整的抗震防灾体系,就应该从震前预测防控、震中紧急响应和震后人员科学管理这三个方面来进行,所以,科学的抗震防灾工作就是要从震前、震中和震后这三个阶段来进行。除此之外,还应该制定完善的抗震防灾的技术标准文件,对部分环节的抗震防灾工作进行强制性的管理。

3. 2 城市居住区建筑和技术设施的科学规划

3. 2. 1 城市居住区建筑的规划

城市居住区中的建筑通常可以分为一般建筑、老旧建筑和重要建筑,科学的规划工作就必须对居住区中的重要建筑、密集型建筑群和老旧建筑进行抗震防灾评估,使用电子计算机系统创建一套科学的抗震防灾建筑规划体系,为城市居住的后续规划工作进行指导分析,并且提出相应的改革方案,降低地震发生时而受到的损失。

3. 2. 2 城市居住区基础设施规划工作

对于城市居住区中的基础设施规划应该从三个方面出发,即: 需要照顾人群的基础设施( 幼儿园、敬老院) ; 人流量大的基础设施( 学校、政府单位) ; 关键性基础设施( 消防队、警察局、医院) 。想要做好三个方面基础设施的抗震防灾规划工作就应该做好这几个方面的工作: 首先,把城市居住区内的小学、幼儿园、敬老院等基础设施集中规划,并且保障建筑周围一定要有足够的疏散空间,减少地震对该群体人员的伤害; 其次,还应该提高需要照顾人群的灾害疏散能力,在学校内外部设置多个应急疏散通道; 最后,还应该增加学校用地,设置专门的家长等待区域,同时在救灾工作中还可以作为应急场所来使用。

3. 3 对城市居住区的土地进行科学规划

随着城市建设不断高速发展,城市的地价也在不断攀升,城市居住区的容积率也在不断激增当中,但是城市居住区中的公共用地却在不断减少,因此,城市居住区内的土地应该合理规划,降低居住区内的建筑容积率,开拓更多的公共绿地。建筑容积率其实是一个弹性指标,在确定了容积率的同时可以根据占地使用的性质、基础条件等因素对其进行综合考虑。

3. 4 对城市居住区的开放空间进行规划

一是均衡布局开放空间,设置专门的避难通道和快速应急疏散场所。二是将空间较大的公共绿地作为灾中应急反应指挥场所。三是增加城市居住区内的路网密度,增加区域内的灾害应急车辆出入口,无论是在灾中还是平时,这对居民生活保障都是十分有益的。

4 结论

总而言之,地震灾害对我国城市发展的危害是巨大的,对人们的生命财产安全威胁更是严重的,因此,我们就应该时刻具备地震防控的危机意识,在平时做好城市居住区的抗震防灾工作。

参考文献

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[6]高亚,朱玉佼,曾黄荣.城市公共安全规划中抗震防灾问题分析[J].华北地震科学,2013(S1):8-11.

滁州市城市抗震防灾规划的编制研究 篇6

我国是遭受地震灾害最为严重的国家之一，历史上的历次大地震都造成了严重的经济损失与人员伤亡。2008年的汶川大地震与2010年的玉树地震给地震区带来了巨大的灾难，更是令人触目惊心。因此，做好城市抗震防灾工作，提高城市的抗震防灾能力，减轻地震灾害造成的损失，是我国抗震防灾工作的重点。要减轻城市地震灾害，就必须全面提高城市的综合抗震能力，而编制并实施城市抗震防灾规划则是全面提高城市综合抗震能力的重要措施[1,2,3]。

2007年11月，我国开始实施了新的《城市抗震防灾规划标准》，在很大程度上推进了我国城市抗震防灾的步伐[1,4]。自新的《城市抗震防灾规划标准》实施以来，我国许多城市着手进行了新一轮的城市抗震防灾规划的编制工作。

滁州市已有的抗震防灾规划是于1995年编制的，距今已14年，当时编制所依据的城市情况已发生了巨大变化，已不能适应当前城市抗震防灾建设和管理的需要，需要对其进行修订。为了提高滁州市的城市抗震防灾能力，最大限度地减轻地震灾害，在安徽省建设厅的领导下，滁州市组织了新一轮抗震防灾规划的编制工作。

2009年1月，受滁州市规划局与滁州市地震局的委托，合肥工业大学建筑设计研究院承担了该规划的编制工作。在承接了滁州市城市抗震防灾规划的编制工作后，合肥工业大学建筑设计研究院对此十分重视，迅速组织了校内具有丰富的工程抗震与地震工程地质研究与实践经验的有关专家与本院一起共同进行了滁州市城市抗震防灾规划的编制研究工作。

在该规划的编制工作中，课题组始终以《中华人民共和国城市规划法》和《中华人民共和国防震减灾法》为依据，并认真贯彻“预防为主，防、抗、避、救相结合”，以人为本，宏观控制，平灾结合，因地制宜，突出重点，统筹规划的原则，对滁州市城市抗震防灾能力进行了系统的研究，按照乙类模式进行编制，并于2009年底完成了该规划编制的初步工作。2010年元月，该规划通过了安徽省建设厅组织的审查工作。

考虑到新一轮的城市抗震防灾规划编制工作在安徽省还刚刚起步，还存在各种各样的问题有待于进一步的研究与思考。本文着重结合课题组在滁州市城市抗震防灾规划编制研究中的实践，指出了在城市抗震防灾规划编制中应注意的关键问题，并展望了今后可能发展的方向，可为安徽省乃至全国中小型城市抗震防灾规划的编制工作提供一定的参考作用。

1 滁州市城市发展与城市抗震防灾概况

1.1 城市发展概况

滁州市位于安徽省东部。地理坐标为北纬31°51'～33°18'´,东经117°10'～119°30'之间。滁州市域东北和东部分别与江苏省淮安市、扬州市毗邻，南与江苏省南京市接壤，西南和西部同安徽省巢湖和合肥市相连，西北和北部与淮南市、蚌埠市相依。

滁州市区地处亚热带到暖温带的过渡区域，气候温和，四季分明。滁州市位于江淮之间的丘陵地带，境内地势西高东低，全市地貌大致可分为丘陵区、岗地区和平原区三大类型。滁州市域境内水系分属淮河水系、高邮湖水系和滁河水系。

十一届三中全会前后，滁州地区广大干部群众在全国首创了农村家庭联产承包责任制，揭开了中国农村改革的序幕，解决了农民的温饱问题，又大大解放了农村劳动力，促进了乡镇企业的大发展，推动了全市工业的快速增长，建立了以机电、建材、食品、轻纺为主导的工业体系，涌现出扬子、全柴、天大等一批龙头企业，进而又促进了第三产业的发展。滁州市社会经济发展进入迅速增长的历史时期。

现今，滁州市属东南沿海与中西部内陆的衔接部和走廊地带，交通便捷、通讯发达、电力供应充足，城市供水、供气、供热能力较强。到2006年，滁州市国内生产总值达到372.1亿元，其中第二产业增加值达到123亿元，社会消费品零售额达到107.48亿元，在岗工人人均工资为14368元，农民人均纯收入为3233元。

1.2 城市地震影响概况

滁州市区域有三组七条不同规模的断裂，分别是：太和～五河断裂、郯庐断裂、茅山断裂、淮阴-响水口断裂、涡河断裂、临泉-刘府断裂以及颍上-定远断裂。该区域地震环境涉及到以滁州市区外延200km,116.10°～120.20°E,30.29°～34.06°N的区域。该区域涉及华北地震区的郯庐地震带、华北平原地震带、河淮地震带、长江下游-黄海地震带,其主体位于华北地震区的长江下游-黄海地震带。滁州区域发生的最大震级是1831年9月28日安徽凤台东北和1817年1月24日安徽霍山级地震，地震活动以中强地震活动为主，为华北地震区中强地震的频发区。滁州市在《中国地震动参数区划图》上，位于地震动峰值加速度0.05g分区及反应谱特征周期0.40s分区，抗震设防烈度为6度[5]。

1.3 城市建设抗震防灾存在的问题

课题组对滁州市城市抗震防灾能力进行了系统研究，发现滁州市城市建设抗震防灾存在以下六个方面的主要问题：(1)不满足抗震要求的房屋建筑仍然较多；(2)旧城区建筑和人口密度大，抗震防灾能力差；(3)旧房抗震能力差；(4)城市基础设施与城市建设发展的矛盾比较突出；(5)地震次生灾害的隐患较多；(6)缺少避震疏散场所。

2 规划主要内容研究

2.1 城市防灾空间布局研究

根据城市防御地震灾害的目标与要求，考虑滁州市的城市空间形态的具体情况，按照三级防灾空间结构形态（防灾组团、救灾骨干网络与疏散生活区三级层次，其中防灾组团的面积约为60km2左右，救援骨干网络面积为15～40km2，疏散生活区为3～15km2）进行划分，将滁州市城市空间防灾布局（如图1所示）。

(1）组团划分：滁州市共划分为三个防灾组团，分别是滁西组团、滁南组团、滁东组团。

(2）疏散生活分区划分：综合考虑滁州市行政区划、河流、道路、街道、居委会、消防站、医疗卫生机构的分布及其建设情况，滁州市共划分为三个防灾组团和24个疏散生活分区，分别是：(1)滁西组团：8个疏散生活分区；(2)滁南组团：5个疏散生活分区；(3)滁东组团：11个疏散生活分区。

(3）防灾骨干网络：由城市救灾干道和疏散主干道组成，主要是城市的快速路、主干道。

(4）城市出入口：城市主要出入口确定为6个，分别是：丰乐北路—S206至全椒、凤阳路—S311至南京、扬子路—G104—宁洛高速至南京、清流东路—菱溪路—G104至明光、清流东路—菱溪路—S312至来安、滁来路—蚌宁（南洛）高速公路至南京。

2.2 场地抗震性能与土地适宜性分区研究

滁州市位于江淮之间的丘陵地带，境内地势西高东低，全市地貌大致可分为丘陵区、岗地区和平原区3大类型。

滁州市近场区断裂比较发育，展布的方向主要有北北东（包括琅琊寺-龙王寺断裂、用子-凤凰洼断裂）、北西向（水泥厂-南营房断裂、滁州-沙河集断裂）两组。这些断裂的共同特点是：走向延伸较长，经历了多期多次活动，但第四纪以来未发现有新活动的迹象，在近场区展布的有的仅是断裂的一段。

根据对滁州市城市地形地貌与第四纪地质水文地质资料的研究，可将滁州市城市区域划分为4个大区共11个亚区，4个大区分别为河漫滩区（I区）、河间地块区（Ⅱ区）、丘陵波状起伏地区（Ⅲ区）与低山和丘陵区(Ⅳ区)。

根据规划区内场地覆盖层厚度和剪切波速资料分析，依据《城市抗震防灾规划标准》，参考地震地质和场地环境的评价结果进行了城市用地抗震类型划分。共划分为3个类别：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类，分区原则如表1所示。工程建设选址时，优先选择Ⅰ、Ⅱ类场地，具体的建设项目所在地的场地类别尚应该按工程勘察报告进行核准。

2.3 基础设施与城区建筑抗震性能评价与规划

城市基础设施与建筑物抗震是城市抗震防灾规划的主要内容之一，也是整个城市抗震防灾规划的核心内容与难点之一[1,6,7,8]。

城市基础设施的抗震规划主要包括供电系统、供水系统、供气系统、交通系统、通讯系统、医疗系统、消防系统与物资保障系统等，不同的城市基础设施类型的抗震性能评价的方法与重点各有不同，且其研究对象亦存在较大差异（如表2所示）。

城区建筑抗震防灾规划则主要包括城区在役建筑抗震加固与改造要求以及城区加固改造的抗震防灾要求两个主要部分。

由于这部分的研究内容非常多，课题组将对本部分研究成果另行刊文进行系统阐述，本文在此对本部分研究内容不作详细介绍。

2.4 地震次生灾害的防御措施

地震次生灾害泛指由地震运动过程和结果而引起的灾害，如地震砂土液化导致地基失效而引起的建筑物倒塌、地震使水库大坝溃决而发生的洪灾、地震引起边坡岩土失稳破坏而造成的灾害等[9]。

通过对可能存在的地震次生灾害的调查与分析发现，规划区内可能产生主要影响的地震次生灾害主要包括：地震次生火灾与爆炸、次生水灾、有毒物品泄漏、放射性污染等。地震次生火灾是最普遍、最严重的地震次生灾害之一。本节主要就滁州市地震次生灾害分布情况和防御措施作详细介绍。

根据课题组的调查与分析结果，规划区内主要存在的次生火灾源点的种类和分布如下：

(1）成片的薄弱区是地震次生火灾的多发区

城市中的薄弱区主要是指由抗震性能比较差的城市房屋构成的区域，主要包括建设年代比较早、抗震性能差的老旧民房、工厂、仓库等建筑；震后薄弱区域震害一般都很严重，是次生灾害尤其是次生火灾的多发区。

(2）震后燃气泄漏是严重的地震次生火灾源

从滁州市燃气管网的现状情况可知，滁州市燃气管网震时的薄弱环节主要是二环以内的旧管网。该部分管网原属于煤气管网，于1982年开始使用，至今部分管网已运行达27年。因此有必要将原有旧管网和配套设施加以改造，以消除管网存在的安全隐患。

(3）储量规模大，分布集中的油库是地震次生火灾的重大隐患

在在规划区内，滁州市大型石油库共有4个（其中关闭一个），分别位于创业南路、环城西路、扬子区与胜利路；计划在2010年之前建成天然气储配站一座，大型煤气、燃化气贮备站3个。油库的储量较大，一旦发生火灾，危害极大，破坏性大，带来的损失大，需要采取相关措施，提高油库的抗震性能，减少灾害发生。

(4）遍布主要交通要道的加油站是不容忽视的地震次生火灾灾害源

滁州市的加油站较多，而且多种所有制并存，国有、集体、个体都有，一些企事业单位也自建了一些加油站，加大了管理难度。近几年来，经有关部门整顿，情况已经得到很大改善。现状各点加油站在消防安全、站点规模等各方面基本能达到规范要求，但在破坏性地震发生时，有可能因储油设施破坏，致使汽油、柴油外溢，遇到明火，会发生严重次生火灾。

(5）商场、娱乐场所是地震次生火灾可能发生的隐患

商场、娱乐场所是人员密集，疏散困难，火灾发生概率大的地方，需要采取相关措施，曾强其抗震能力，减少火灾发生的可能性。目前，很多场所内的疏散道路不明确，很容易导致震时人员由于未及时疏散带来的意外伤亡。很多商场的防火消防设施较差，如遇火源很容易发生火灾，容易导致震后次生火灾的发生。

(6）生产和贮存易燃物质的工厂企业是地震次生火灾的重点防范单位

(7）城市中的大规模物资储备仓库是震后次生火灾易发生的重大危险源

(8）设施不完备的高层建筑防火是地震次生火灾发生的新隐患

综合城市的次生火灾源分布情况，在规划范围内制定出3个重点防护区：老城区防护区、中心防护区、经济技术开发区防护区，如图2所示。

滁州市薄弱区主要分布在滁西组团和滁南组团（环滁南路以北，京沪铁路以西，环滁西路以东地区），分布较集中，分布密度较大。应加快滁州市老旧民房区拆迁与改造速度，一方面加大资金投入，结合城市建设，积极改造旧城区；另一方面，在改造初期就须做好规划工作，将抗震和消防规划纳入整体规划一并实施，减少后期的重复建设。

位于滁西组团（花亭路以北）以内的薄弱区，是滁州市地震次生火灾最严重的地区之一，应当结合城市发展规划，控制减少该区域的人口密度，及房屋建筑密度，加速城市的改造工作；结合城市消防及防灾规划，拓宽消防车道，旧城改造的同时注重薄弱区内其它次生火灾源的控制与改造，逐步迁出该区域的部分火灾源。

位于滁南的城市薄弱区，大部分位于城乡结合部，改造中要结合当地实际情况和经济发展规划一并实施。

2.5 避震疏散体系

避震疏散一般分为两种，第一种为在短临地震预报后，对居住在预测地震破坏严重以上房屋的人员有组织的疏散到安全地带，第二种为在地震发生后，对已造成居住房屋严重破坏或中等破坏，如遇余震或滞后效应加重震害的房屋内居民有组织的疏散到安全地带[1,10]。

滁州市现有绿地总面积1299.60公顷，其中公园绿地面积为323.96公顷，生产绿地面积3.65公顷，防护绿地面积221.15公顷，附属绿地面积750.84公顷，绿地率28.50%，绿化覆盖率31.40%，人均公园绿地面积为7.28m2。

滁西组团拥有的主要公园绿地包括北湖公园、南湖公园、清流公园、儿童公园、人民广场等，计有公共绿地面积321.3公顷。

滁东组团有东环路防护带、北外环路防护带、东苗圃等，计有公共绿地面积25.86公顷。

滁南组团由于开发时间短，发展程度还不高，现多为开发区和农村，用地也多为农业用地和工业用地，基本没有建设公园绿地系统。随着城市的发展，需大力进行城南组团公园绿地系统的建设，以满足抗震防灾的需要。

本次规划根据滁州市疏散场所的建设现状与绿地专项规划安排，结合城市抗震防灾需要，共设置疏散场所93个，其中中心疏散场所4个（分别为南湖公园、凤凰山公园、中心公园和金歪桥公园），固定疏散场所89个。这93个疏散场所中，属现状改造疏散场所51个，规划新建场所42个。

滁州市规划区内仍然存在城区道路和停车场地不足，旧城区路幅宽度普遍不足，造成交通拥挤，通行能力较低，道路建设不能满足城市发展的要求。一方面，滁州市旧城区普遍存在次级道路狭窄、建筑物密度过大的问题；另一方面，滁州市发展迅速，总体规划的城市道路网正在建设，因此对于避震疏散道路应提前规划。通过系统研究，规划区内主要避震疏散道路安排主要包括救灾干道11条、疏散主干道30条与疏散次干道45条。

3 存在问题与讨论

在本次规划的编制过程中，我们发现存在一些问题和困难，必须妥善处理和解决。并且，通过这次抗震防灾规划的编制研究工作，课题组对抗震防灾规划的编制也有一些深刻的体会。现将存在的困难与体会总结如下：

(1）相关资料收集难，甚至存在部分部门互相推诿的情况，需动用包括行政手段等多种渠道才能收集到所必须的资料；

(2）与城市规划衔接困难，抗震防灾规划编制应与城市总体规划以及其他各专项规划紧密衔接起来才能发挥最佳效果，但在编制过程中，课题组发现城市的多种专项规划难以衔接，有的甚至存在有自相矛盾的地方，这给城市抗震防灾规划的编制工作带来了一定的困难；

(3）在抗震防灾规划的编制工作中，不仅要注重城市的抗震防灾现状的研究，而且应重视对城市未来抗震防灾工作，只有这样，才能编制出实用性强，有对未来城市抗震防灾建设起到指导作用；

(4）应重视新技术、新方法的应用。

(5）应重视城市灾害数据库的建设。要使城市抗震防灾规划的编制有充分的科学依据，就必须收集大量的防灾数据，否则将难以进行。因此，城市建设中，应不断建立灾害数据库，并进行专门的管理，为未来的城市防灾工作提供有益的基础资料。

4 结语与展望

本文通过对课题组承担的滁州市城市抗震防灾规划编制研究成果的总结，系统介绍了滁州市城市抗震防灾规划的主要成果，指出了滁州市城市抗震防灾现阶段所存在的主要问题，科学规划了全面提高城市抗震防灾能力的措施。根据课题组针对滁州市城市抗震防灾规划的编制研究实践，指出了规划编制过程中存在的主要困难，探讨了城市抗震防灾规划编制过程中所应注意的关键问题。

城市抗震防灾规划的编制工作在安徽省才刚刚起步，目前仅有合肥市和滁州市进行了这项工作。因而，本文的研究成果可为安徽省乃至全国的同类型中小型城市的抗震防灾规划的编制工作提供一定的参考价值。

参考文献

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[5]胡聿贤编.中国地震动参数区划图[S].北京:中国标准出版社,2001.

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[9]胡聿贤.地震工程学[M].北京:地震出版社,1988

城市抗震防灾规划 篇7

北京市位于华北平原的北部, “北依燕山, 西拥太行, 南控平原, 东濒渤海”, 地理位置在北纬39度26分至41度03分, 东经115度25分至117度30分, 处于华北主要地震区阴山—燕山地震带的中段。对于北京而言, 威胁最大的是市域内分布的顺义—前门—良乡、南苑—通县、黄庄—高丽营、来广营—平房、南口—孙河、小汤山—东北旺等主要断裂带, 带长大多在10公里~20公里左右。北京地区总的震害趋势是东部重, 西部轻, 平原重, 山区轻, 与理论的地震烈度场大体一致。

地震是危害性最大的潜在自然灾害之一。一次破坏性地震可在很短时间内毁灭整个城市或一个城市区域, 从根本上使受震区的社会、经济功能完全瘫痪。我国是一个多地震国家, 自20世纪80年代以来, 已经对城市震害预测等工作进行了许多研究, 但城市抗震设防水准仍相对较低。因此, 如何在震前做好抗震设防、震时采取有力措施、震后有序的组织恢复重建, 是目前亟待解决的问题, 需要制定一套适宜的抗震防灾辅助决策管理系统。

地理信息系统 (Geographic Information System, 简称GIS) 是以多学科集成为基础平台, 用作搜集、存储、管理和分析各种空间信息的系统。它具有独特的空间数据分析能力, 并可以进行数据综合和地理模拟, 且可靠性高、适应性强, 满足城市抗震辅助决策管理系统涉及多领域、多学科、多种高新技术、数据量大等复杂性的要求。因此, 利用GIS管理城市抗震防灾辅助决策管理系统, 可分析预测地震、台风等自然灾害的发生, 是减轻城市灾害的一种有效途径。

1 Arc GIS Engine介绍

Arc GIS Engine是与Arc GIS9.0同时推出的独立的软件开发包。可以脱离Arc GIS Desktop环境进行应用程序开发。Arc GIS Engine提供了21个组件对象库, 其中基本的有图形库esri Geometry、显示库esri Display、制图库esri Carto等及扩展的对象库如三维分析库esri3DAnalyst、网络分析库esri Network Analyst等。这些组件对象库对Arc GIS底层功能进行了封装, 使GIS开发人员能够集中精力按照应用需求进行开发。Arc GIS Engine是按照COM标准实现的, 支持跨平台和多种编程语言的开发, 在Windows下支持c++、Java、VB、Delphi和.Net等, 在UNIX和LINUX下支持c++和Java, 所以可以选择多种开发方式, 同Arc Objects相比, Arc GIS Engine是对其的提炼和简化, Arc Objects是Arc Map、Arc Catalog等应用程序的基础, 所以结构庞大。脱离了Arc GIS桌面软件的Arc GIS Engine结构更加合理, 其提供的功能完全能够满足各种层次的开发需要, 而且保持了开放性和扩展性。采用Arc GIS Engine作为开发工具的优势在于这是目前已经很成熟的组件式开发方式, 可以充分利用Arc GIS在地理信息系统方面的基础结构, 构建面向特殊应用的地理信息系统软件。

2 系统总体设计

2.1 系统目标

这里系统的设计目标是:建立一个基于GIS组件Arc Engine的城市防灾规划管理、查询、决策和应用的平台。它是一个包含应用系统开发、定制、发包和规划管理、规划实施管理、应急资源管理、规划与应急对策管理的综合平台以及对专题分析开发模块定制、管理的平台。其中, 该系统功能模块主要包括:

(1) 城市规划管理模块:对各子系统的专题图管理与配置。

(2) GIS功能模块:GIS基础功能。

(3) 查询分析模块:实现双向查询, 从地图到文本数据, 从文本数据定位到空间位置。

(4) 决策分析模块:基础资料数据、抗震防灾分析结果数据库的查询、维护功能。以辅助用户进行抗震减灾的辅助决策。

(5) 数据管理模块:对各子系统的专题图的属性信息数据管理维护。

(6) 输出管理模块:提供了图片输出和打印输出两种模式进行图纸的输出。

2.2 系统总体架构

根据系统功能需求的描述, 以统一框架进行规划设计, 采用开放式体系架构, 实现对城市抗震防灾辅助决策管理工作的数据录入、查询、管理、分析。

根据城市抗震防灾辅助决策管理系统的建设目标, 分解为若干子系统, 以政策法规和标准规范等为保障, 以计算机硬件平台为依托, 在城市数据中心支持下, 在管理信息基础平台上进行信息化综合应用, 同时各应用系统必须要在安全保密体系、运行保障体系下运行。

系统基于Arc Engine中间件平台进行扩展开发, 应用先进的COM技术, 能方便、灵活的扩展系统的各种应用功能。系统主体架构如图1所示:

2.3 数据库设计

鉴于选用的是Arc GIS Engine作为开发平台, 因此系统采用Arc SDE管理空间数据, 由于数据量较大, 采用分区、分幅和分层的方法进行存储。空间数据分为基础地理信息和地震属性信息两大部分。属性数据则由SQL Server进行管理, 并规定了相应各数据项 (字段) 的类型、长度等。

几何图形数据和属性数据的连接就是把非空间数据和已数字化的点、线、面等空间实体连接在一起, 空间实体必须带有唯一的标识符, 为了实现和图形数据连接, 属性数据表中的每条记录也应包含一个或多个关键字, 它与图形的标识符一起作为空间与非空间数据的连接和相互检索的联系纽带。在该系统的设计中, 采用了常见的属性数据库与空间数据库分开管理的方式。

3 系统主要功能实现

该系统特色与优势在于将基础城市抗震与规划管理与GIS系列功能进行了紧密的结合, 并由此实现了相关的决策支持功能。其系统主界面如图2所示:

以下将以专题图图形编辑功能的实现为例, 简要描述系统功能。

当专题子系统专题图发生变更 (如新增、删除、替换、改变要素特征) 时, 即需要对当前系统中的专题图进行对比修改更新, 以维护子系统专题图具有更好的准确性、时效性。其代码如下:

结语

.NET环境下Arc Engine组件式控件的应用, 使得地图文件的可视化和GIS功能嵌入到只对属性数据进行管理的系统中, 实现了图与数的统一。北京城市抗震防灾辅助决策管理系统选用美国ESRI公司的Arc GIS9.2作为地理信息系统平台, 利用地理信息系统 (GIS) 技术、数据库技术, 在建立城市抗震防灾基础信息库的基础上, 紧密结合城市综合防灾的业务流程, 实现城市抗震防灾规划科学化和自动化管理, 是新一代城市抗震防灾规划研究和编制的重要发展方向。

以GIS理论和.NET环境下组件式GIS——Arc GIS Engine技术为依托, 结合北京市应急抗震和城市规划基础数据, 设计开发出一套适合北京市城市抗震应急和规划建设决策支持的地理信息系统。

参考文献

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[2]何绍木, 郑厚天, 刘宏.基于GIS的可再生能源管理的设计与实现[J].微计算机信息, 2007 (4) .

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[5]冯建华.数据库系统设计与原理[M].北京:清华大学出版社, 2004.

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[8]赵熙, 陈欣沂.现代城市防震减灾研究[J].科技情报开发与经济, 2004 (12) :227-228.

城市抗震防灾规划 篇8

自从1991年第四届国际地震区划会议至今, GIS技术在抗震防灾方面的应用越来越广泛[1]。作为信息技术的一种, GIS依托空间数据库, 能够迅速地对海量数据进行复杂的空间分析和数学运算, 同时以图形方式将结果显示。开发基于GIS的抗震防灾决策系统, 可以为实现城市抗震防灾工作的实时、动态、宏观管理提供有效的技术途径, 为政府震前、震时、震后的决策提供科学依据, 在地震灾害严重的我国具有重大作用和深远意义。

某县城城区的抗震防灾决策系统使用了ArcGIS平台, 利用VBA (Visual Basic Appli cation) 语言开发的决策系统由现状查询、房屋震害预测、管线震害预测三个子系统组成。本文仅就系统开发过程中的结构化分析设计方法以及在房屋震害预测系统中统计图表的动态显示进行深入研究。

1 某县城城区抗震防灾决策系统的系统分析

系统分析是基于GIS城市抗震防灾决策系统开发中一个重要阶段。需要从总体上考虑城市抗震防灾决策系统的运行和功能, 采用相同的分析和设计方法建立系统的各个模块, 充分利用空间数据, 实现整体优化, 同时注意整体与层次、层次与层次间的相互制约关系。探讨系统最优化时, 还需注意组成系统各要素之间的结构方式以及这种结构方式对系统整体的作用和影响, 并根据系统的整体功能要求进行结构设计, 以便有效地满足系统的整体要求。

结构化分析 (Structured Analysis, 简称S A) 方法是一种面向数据流的需求的简单实用方法, 适用于分析大型数据处理系统, 目前已得到广泛的使用。城市抗震防灾决策系统, 是通过一定的震害预测算法, 对大量的空间数据进行处理、运算、统计并显示的系统, 同时还需要满足现状查询等一系列其他功能, 系统结构存在一定的复杂性。因此, 需采用结构化分析方法对系统进行分析。

利用结构化分析方法, 可以得到系统的数据流程图 (Data Flow Diagram, 简称DF D) , 它精确地在逻辑上描述系统的功能, 输入、输出和数据存储等, 是系统逻辑模型的重要组成部分。

一套完整的数据流程图, 由一张顶层图、一张0层图以及其余子图组成。某县城城区抗震防灾决策系统的分层数据流图如图1所示。

2 城市抗震防灾决策系统的系统设计

根据系统分析阶段的结果进行系统设计。系统设计的主要目的是为系统定制蓝图, 合理使用各种资源, 最终勾画出系统的详细设计方案。系统设计需遵循抽象、模块化、信息隐蔽、模块独立四个原则。

结构化设计 (Structured Design, 简称SD) 方法是一种面向数据流的设计方法, 它可以和SA方法完美衔接。SD方法的基本思想是将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构。面向数据流的SD方法方便地将DFD转换成系统的模块结构图 (Modular S tructure Diagram, 简称MSD) 。

将DFD转换成MSD时, 需将系统分解成若干个子系统。在子系统划分时, 应使子系统具有相对独立性, 子系统之间数据的依赖性小、数据冗余小, 同时还应考虑今后管理发展的需要。城市抗震防灾决策系统在开发过程中, 应根据功能的不同, 将一些联系较多者列入同一个子系统, 将剩余的一些分散、跨度较大的联系作为各个子系统间的联系和接口, 这样可以有效地降低系统之间的依赖性和数据冗余, 也增强了系统的可维护性和适应性。

某县城城区抗震防灾决策系统, 可划分为现状查询、房屋震害预测、管线震害预测三个子系统。各子系统模块结构图如图2所示。

利用结构化分析设计方法得到的某县城城区抗震防灾决策系统三个子系统的效果图如图3所示[2]。

3 统计图表动态显示功能的开发

城市抗震防灾决策系统作为政府震前、震时、震后的决策的工具, 除要做到能对震害进行预测和评估外, 更要求能将最终预测结果进行统计并以清晰、美观、易于阅读和理解的方式显示出来, 因此在城市抗震防灾决策系统的开发中相当重要。

在城市抗震防灾决策系统的开发过程中, 统计图表形式一般有以下几种: (1) 使用ArcGIS的分析图层 (Analysis Layer) [3]; (2) 使用ArcGIS自带图表生成器[4]; (3) 使用VB等编程语言自行设计[5]; (4) 使用ActiveX控件。前两种方法的创建方式简单直接, 但是分析图层中图表必须在地图上显示, 无法独立放置在其他页面或窗体中。图表生成器虽然可以独立存放在某一页面, 但功能单一, 仅能对某一字段进行统计, 要想达到理想的统计效果, 势必增加大量的处理工作和中间数据, 增加了系统的开销, 同时图表无法在窗体显示, 不能根据数据变化及时更新。而使用VB等编程语言自行设计的方法可以直接显示在窗体之中, 同时能够完成实时统计的动画效果。但是, 对于某些特殊的图表类型 (如饼状图等) , 编写代码时需要用到Window s的应用程序编程接口, 使开发难度增加, 同时也无法简单地完成三维显示的要求。

使用ActiveX控件是目前最理想的开发 (1) 中等破坏的多层砖房方法, 它不仅包括了上述三种方法的所有功能, 而且图表种类繁多, 控制方式简便, 能够使用较少的代码写出界面良好、功能强大的统计图表。通过利用ActiveX控件, 可以方便地开发出高内聚、低耦合、可以复用的软件产品。

在统计图表的开发方面, 有Microsoft Of fice Chart (简称Office Chart) 、Office Web Co mponent (简称OWC) 和Business Objects公司开发的Crystal Report (又称水晶报表) 等多种ActiveX控件可供选择。其中以水晶报表为代表的第三方控件的特点是, 功能强大、支持良好, 通常作为一些大型报表系统常用和推荐的解决方案, 但是作为第三方控件, 它们往往价格不菲, 同时也过于庞大, 使用烦琐。而Office Chart和OWC同为Microsoft公司产品。这两款控件, 不管是对大型系统还是中、小型系统都有着良好的支持, 同时操作简便, 文档齐全, 能和VB完美结合。当然两者在适用领域上略有不同, OWC更偏重于网络方面的应用, 因此在城市抗震防灾决策系统的编制过程中, 选择Office Chart来进行统计图表的开发无疑是最合适的方案。

Office Chart主要通过以下两种方式实现统计图表的绘制, 即图表类型和数据源。

3.1 图表类型共有柱形图、条形图、折线图等12个大类, 63个小类可供选择使用

在某县城城区抗震防灾决策系统的开发过程中, 根据需要选取了3D柱形图以显示在某一烈度之下某区域房屋的破坏情况选取了3D饼形图以显示某区域某类房屋的破坏等级分布情况。

3.2 而对于数据源的选择, Office Chart提供了数据表输入和数据库查询两种不同的方法

其中, 所谓数据表输入方式, 即事先建立好所要显示的数据表, 然后使用常量或者变量赋值来控制图表的变化。数据库查询方式则是通过Microsoft的数据访问组件 (Activ e Data Object, 简称ADO) 连接某一数据库并进行查询操作, 利用查询返回值来控制图表的变化。

两种方式各有优缺点, 对于静态、大型的统计图表, 选择后者有利于提高图表的准确性、数据的安全性, 减少出错概率。但对于中小型、动态的统计图表, 若使用后者就大大增加了数据库的读写次数, 系统开销显著上升, 系统效率下降, 同时还需要解决数据库读写锁所产生的问题, 处理不当容易发生数据库死锁或者数据丢失, 而使用前者则不存在数据库的读写问题, 控制更加灵活, 响应速度快, 动态表现力强。因此, 为了实现统计图表的动态显示, 在某县城城区抗震防灾决策系统的开发过程中, 选择了数据表输入方式作为数据源。

以数据表输入方式进行统计图表的开发时, 首先需要创建好今后需要使用的数据表。某县城城区抗震防灾决策系统中, 根据不同图表性质的差异, 如图4所示在柱形图中选用系列存放不同字段, 而在饼形图中选用分类存放, 并设置每个字段的颜色。

为了实现动态显示, 需要在统计计算的同时改变各个字段的值。在这里, 实现对第i个字段赋值Value的代码如下:

此外, 在柱形图的动态显示过程中, 还应注意对坐标轴的变化控制, 以达到最好的显示效果。可以在显示前先得到总记录数Su m, 然后据此计算出坐标轴范围, 代码如下:

在整个过程中, 利用赋值语句不断地将各个字段的值重新写入, 这样柱形图或饼形图就会形成动态上升或变化的状态, 达到了统计图表动态显示的最终目的。其中, 每次重写的间隔需要由总记录数的一定比例来控制, 这样才能使得图形上升或变化的速度适中, 达到较好显示效果。

某县城城区抗震防灾决策系统的统计图表从初始到最终的动态显示效果如图5所示。

4 结语

抗震防灾工作关系到国家经济建设及人民生命财产安全, 基于GIS的城市抗震防灾决策系统需要很高的可靠性和可操作性。本文结合某县城城区抗震防灾决策系统得开发, 建议采用的结构化分析设计方法可以迅速、准确地架构出一个简洁明了的GIS系统框图。同时, 系统震害预测结果统计图表的动态显示则增加了系统的可视性和友好度, 本文利用ActiveX实现统计图表动态显示的方法, 使数据资料的显示更加直接和明确, 十分有利于城市灾害管理部门的分析与决策。

摘要：本文通过结构化分析设计方法对某县城城区基于GIS城市抗震防灾决策系统进行了系统架构, 阐述了系统分析和设计的过程。同时针对抗震预测结果的GIS统计显示功能进行了深入研究和开发, 给出了利用ActiveX来实现统计图表动态显示的具体方法。

关键词：城市抗震防灾决策系统,结构化分析设计方法,动态显示,GIS,ActiveX

参考文献

[1]Perkins J., 1991.Use of geographic information system (BASIS) by the association of bay area government for earthquake hazard mapping.Proceeding of the 4th International conference on seismic zonation.

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[3]郑贵洲, 莫澜.GIS图层在空间数据处理管理与分析中的作用.测绘科学, 28 (3) :71-73, 2003.

[4]党安荣, 贾海峰, 易善桢, 刘钊.ArcGIS 8Desktop地理信息系统应用指南.北京:清华大学出版社, 2003.

浅谈城市道路系统防灾规划 篇9

关键词：道路,防灾,规划

0 引言

城市道路系统是城市抗震救灾系统的重要组成部分, 震后应急救援活动都依赖道路系统的正常运行。由于道路系统本身也受到地震的损害, 如何增强道路系统的抗震性能, 从而满足震后交通需求, 保证灾区救灾、救护和物资运输的高效性, 是一个十分重要的课题。

1 道路系统防灾评价指标

地震往往造成道路通行能力下降, 甚至完全阻塞。因此, 路段是否连通是评价路网抗震防灾性能的主要指标, 也即路段通行是否安全。而在地震应急救援中, 救援车辆的路径选择不仅考虑路段是否连通, 也十分关注路段的通行效率。因此, 路网的抗震防灾评价需要综合考虑安全性和效率性。安全性是目前评价震后道路性能最常用的指标, 此类指标主要是震前对道路防灾条件进行评估。效率性主要考虑地震救援过程中的时间。由于震后道路缩减可能导致道路通行能力下降, 假定交通量不变, 路段的饱和度必然提高, 从而使得旅行时间延滞。因此, 震后救援交通兼顾安全和效率, 才能充分发挥道路防灾的功能。过去地震防灾的焦点是根据道路易损性评估震后道路的连通概率, 给出路网的薄弱环节, 而较少考虑地震发生时的实际交通需求。本章以单一路段为基本单元, 综合考虑安全和效率指标, 基于震时交通需求, 分别考虑路段完好、部分阻塞和完全阻塞情况下的震后交通服务性能, 给出合理的路网抗震性能评价。

2 基于震后交通需求的防灾路网

根据震后交通活动的特点和优先级, 本文将震后应急救援的交通需求归纳为市政抢修、物资供应、消防救火、医疗救护等四类。基于用户均衡分配理论, 将震后救援活动的交通需求分配到路段上, 得出路段的使用次数和路段交通量, 进而得出基于防灾性能的路段重要性。同时根据城市重要设施点、救援点的层次性, 根据震后交通服务要求 (如路网的连通可靠性、救援效率性和服务覆盖性等) , 得出城市道路网络防灾规划的总体框架, 从而为道路防灾设施的建设提供了依据, 如图1所示。

3 道路系统防灾规划

对于具体城市来说, 城市重要设施和防救灾据点是已定的, 城市本身的防救灾空间系统的层次性也是划分好的。防灾系统的层次性越高, 其防灾功能越强。因此, 在一定的地震作用和道路投资约束下, 首先要保证连接最高层次防灾系统的道路保持畅通, 其次保证连接较低层次防灾系统的道路畅通, 依次类推。因此, 在进行道路防灾规划时, 首先进行城市其它防灾空间系统的层次划分, 然后通过道路系统连接这些设施点, 进行路网性能评价和道路防灾等级划分。

同时, 在城市道路防灾规划时, 如何判断基于防灾功能的路段重要度是一个很困难的问题。已有的研究仅仅从路网的连通可靠度的角度来评判路段的重要度, 难以反映路段防灾功能的重要度。本文根据震后交通需求特点, 计算了震后交通需求的空间分布, 得到震后路段的救援交通量和路段使用次数, 并根据震后救援效率得到路段的重要度指标。因此, 城市道路网络防灾规划的思路是:首先根据城市现有重大设施和其它防灾空间系统的层次性, 确定道路防灾功能的层次性;其次是基于震后交通需求特点, 计算震后路段的交通量和路段的重要度指标, 作为第二层次的指标。则城市道路的防灾等级计算如下:

式中, RI为道路的防灾等级, 初步分为高、中、普通、低四个等级;Ra为基于震后救援效率的路段重要度;Rc为路段的层次性, 由路段连接的城市防救灾系统的层次性决定, 一般按照防灾规模、防灾功能等划分为十分重要、重要、一般等级别;α, β为相应的指标权重, α+β=1。

根据城市道路的防灾等级, 可以初步给出不同地震烈度下, 需要保证的道路通行能力, 以保证城市震后尽快恢复运转。

本文以某市路网为例, 运用GIS系统, 分层给出消防队、医院、市政抢修公司和物资供应站等特殊设施的位置;同时将道路划分为主干路、次干路和支路, 给出路段编号、节点编号和路段长度等。按照城市地理区位、行政区划和人口密度等, 将城市路网划分为15个交通小区, 如图2所示。根据震后交通服务性能要求, 基于连通可靠度、行程时间可靠度等指标, 采用Dijkstra演算法寻找震后救灾活动的最短路径, 找出震后路网关键路段和薄弱环节。

以震后消防救援为例, 当地震作用下, 消防车辆难以通行的路段, 称为该路段完全阻塞。根据路网完好状态下的路段消防交通量排序, 假定249号路段为完全阻塞。计算表明, 249号路段的完全阻塞导致路网交通量的分布发生了变化, 消防车辆到达各着火点的最小行程时间也发生了变化。表1给出路网状态完好与路段完全阻塞下的最佳救援点和最小行程时间。通过累计震后消防队与交通小区的最小行程时间, 可以得出249号路段对震后消防救火效率的影响程度为 (75-68) /68=0.1029。同样道理, 可以求出每个路段阻塞造成的消防救火效率的延误程度, 从而得出基于震后消防活动的路段重要度排序。图3为基于路段阻塞的消防救火最佳路线分布示意图。

(min)

综合分析上述四类震后救灾活动可以发现, 基于不同的应急救援活动, 其路段重要度的排序是不同的, 上述研究结论为各个职能部门的路网抗震防灾性能改造提供了思路。地震发生后, 上述四类应急救援需求可能会同时产生, 并相互之间影响。因此, 综合考虑震后四类救援交通需求特点, 评价路段对于震后应急救援效率的影响, 找出应急救援中的关键路段, 对于城市抗震防灾规划具有更加实际的意义。

4 结论

本文构建了城市道路网络抗震防灾规划基本流程, 综合考虑路段重要度和路段层次性指标, 提出了城市道路防灾等级理念。然后, 论文基于安全和效率指标, 以某市路网为例, 运用GIS探讨了震后救援疏散最优路径问题, 结果显示能够较准确地判断震后救援的关键路段。在我国现有防救灾设施建设投资总量偏低的约束下, 结合城市具体情况和地震危险性分析结果, 合理区分城市道路防灾系统的等级, 做到有点有面, 有主有次的提升道路防救灾能力, 具有较好的现实意义。

参考文献

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