城市基础设施韧性评估与敏感性分析

周诗伟,黄 弘,李瑞奇

(1.清华大学 工程物理系，北京 100084；2.清华大学 公共安全研究院，北京 100084)

城市基础设施作为现代城市赖以生存维系的基石，一旦出现问题将会严重危及公共安全。2013年11月22日，青岛发生输油管线破裂和爆燃事故，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失达7.5亿元。2014年8月1日凌晨，台湾高雄市前镇区多条街道陆续发生可燃气体外泄，并引发多次大爆炸，造成32人死亡、321人受伤。为了提升城市应对灾害的能力，近年来国际组织和发达国家在安全领域开始广泛使用韧性(resilience)的概念，并积极推进安全韧性城市(resilient city)建设。而城市基础设施的韧性评估，是安全韧性城市建设的一个重要组成部分，对城市的安全运行具有重要意义。

在城市基础设施韧性评估方面，TODINI[1]提出了供水管网的韧性概念，并选取供水系统的可靠性和发生故障下的供水能力作为韧性指标。BRUNEAU等[2-3]认为韧性系统具有降低失效概率、减轻失效后果、缩短恢复时间等特点，并从系统的的鲁棒性、冗余性、资源丰富性和快速恢复性等韧性特征出发，基于系统的功能-时间曲线对地震灾害下的医疗设施韧性进行了评估。CIMELLARO等[4-5]建立了灾害韧性评估的基本框架，提出韧性可以表示为系统功能曲线与横纵坐标轴所围成的面积，重点讨论了系统恢复时间的计算问题，将系统的恢复过程分为线性恢复型、指数恢复型和三角函数恢复型3类，并基于该框架对地震灾害下的医疗网络进行了韧性评估。FRANCIS等[6]建……