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辽宁省科技进步一等奖成果: 城镇地下管网运行安全保障技术

2018-05-25 15:31  新葡萄京娱乐场手机版  (阅读人数:

城市地下管网是现代城市的大动脉,直接关系着城市的运行安全。在强烈地震中,地下管网极易遭受破坏。2008年汶川大地震中,灾区城市管线破坏3.6万处、受损长度高达1.49万公里,凸显了城市地下管网安全的重大隐患。如何设计建造“震不垮”的地下管网,是现代城市迫切需要解决的现实问题。

由我校和同济大学、大连理工大学、中国地震局工程力学研究所组成的课题组多年来针对城市供水、供燃气管网抗震问题开展研究,在大型城市地下管网抗震设计关键技术研究中取得了创新性技术成果。

成果主要包括:1、通过对12个省市地区的城镇地下管网情况进行调研,给出我国地下管网的抗震现状调研报告,提出了城镇供水管网的抗震设计改进意见,阐述了供水管网的抗震设计要点及城镇供水管网的设计建议。2、对辽宁、四川、广东、湖北等地的埋地给水管道腐蚀情况进行了调查,对埋地给水管道的腐蚀机理进行了研究,建立了埋地给水管道的腐蚀模型;研究分析了pH值、水质、流速、土壤条件等因素对埋地给水管道的腐蚀的影响,建立了在役埋地给水管道的腐蚀寿命剩余预测模型。3、针对地下供水管线与土之间的作用及地震力作用下变形关系的开展了大量的试验研究,对UPVC、球墨铸铁两种管材四种管径分别开展了无水和有水抗震性能试验以及覆土情况下的抗震性能试验,为地下管网的抗震设计提供了理论依据。4、完成了强震观测数据及地震观测数据实时处理方法研发,发展了一种能应用于地震预警的P波震相多步捡拾方法,发展了一套基于有限台的地震预警定位方法。5、给出了城镇地下管网地震破坏特点及失效模式,开发了地下管网地震破坏应急恢复阀隔离区搜索算法及软件系统,研制了带自动复位(关闭后开启)功能的控制阀门。6、建立了城镇地下管网地震数值模拟分析方法及抗震可靠性分析方法。7、研究生命线工程的安全监测技术以及监测数据的集成处理方法。8、开展了无线遥控煤气管网地震安全控制系统研究及全机械式地震煤气自动关闭阀门的研制,设计并完成了无线遥控煤气管网地震安全控制系统、无源伺服多功能地震传感器等的研制。9、提出了地下管网事故或灾害局部失效的应急处置或控制装备以及灾后快速恢复技术。10、提出一种沉陷区埋地管线的隔震措施。11、提出了地下管网设计及运营保障技术标准。12、建立了典型示范城镇地下管网GIS监测系统与可视化平台,提出了GIS系统监测数据快速处理方法,制定了地下管网防灾减灾管理系统集成与应急预案。

在汶川地震发生后,课题组专家50余人次奔赴灾区,分别到大邑县、德阳市、什邡市、安县、都江堰市、广元市、绵竹市等灾区参与灾区恢复重建,对灾区的地下管网灾后可靠性状态进行了评估分析,并提出设计修复优化方案。课题组结合研究成果,对灾区的城镇建筑规划提出了建议,并将科研成果应用于灾区重建中,得到了国家科技部和四川省的高度评价和充分肯定。


撰稿:周静海

 

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