基于SPA-VFRM的城市要害系统综合应急能力研究*

刘朝峰，张嘉鑫，杜金泽，郭 增，王 威

(1.河北工业大学 土木与交通学院，天津 300401; 2.张家口职业技术学院 土木工程系，河北 张家口 075051;3.北京工业大学 抗震减灾研究所，北京 100124)

0 引言

城市要害系统是指维持城市生存功能系统和对国计民生有重大影响的工程和区域，涉及交通系统、能源系统、通讯系统、给排水系统、环境保护系统、防灾系统等各类设施[1-2]。若某一系统发生灾害事故，其影响不仅局限于事件本身的直接损失，更重要的是引起恶劣的连锁反应，如2003年在北美大停电事故中，交通、供水、通讯、医疗等系统接近瘫痪，造成巨大的经济损失和极大的社会影响[3]。可见，如何提高城市要害系统的综合应急能力，增强城市的防灾韧性，已成为迫切解决的课题。

为应对日趋严重的自然灾害及人为灾害，提升城市要害系统的防灾减灾能力，国内外对城市要害系统进行了大量研究，主要集中在城市基础设施防护需求分析[4]、动力学模型[5-7]、易损性[8-9]、后果[10-11]、防灾减灾能力[12-13]、风险评估[14-16]等，这些方面成果的核心思想是提升城市要害系统的防御性，提高要害系统的可靠性，减轻灾害扰动下的后果，但是由于灾害的复杂性和不确定性，不可能不计代价的提升设施本身的抗御能力，以消除要害系统的易损性和灾害损失。单纯考虑防护以减缓灾害损失是一种脆性战略[4]，提升城市要害系统的灾后迅速恢复和保持既定功能的能力更为重要[17]。目前，学界多研究城市单项要害系统或者要害系统单项应急能力的定性分析或半定量分析，但研究单个灾害或单个要害系统的应急能力不具有普适性，不足以提高城市综合应急能力。……