城市天然气管网火灾定量风险分析系统研究与实现

技术探讨第26卷第1期2019年2月地理信息世界GEOMATICSWORLD2019.2Vol.26No.1城市天然气管网火灾定量风险分析系统研究与实现基金项目：国家重点研发计划(2018YFB0505300)资助作者简介：张玮（1992-），男，江西定南人，地图学与地理信息系统专业博士研究生，主要研究方向为地理信息系统工程与应用。E-mail:zhangwei2009@pku.edu.cn收稿日期：2018-07-07张玮1，程承旗2，李爽1（1.北京大学地球与空间科学学院，北京100871；2.北京大学工学院，北京100871）【摘要】随着城市天然气管网大面积铺设和投入使用，管线的安全风险问题日益突出。相关天然气泄漏、火灾、爆炸等事故对民众财产和人身安全产生了严重威胁。针对这一问题，基于GIS技术提出了一套燃气管网定量风险分析模型，结合燃气泄漏引发建筑物火灾的特殊背景下，提出适用的城市火灾蔓延模型，借助C#编程与ArcGISEngine平台，开发一套城市天然气管网火灾定量风险分析系统。试验结果表明，本文系统有效地预测事故可能发生区域以及事故影响区域，并对发生火灾概率较大的区域实现蔓延模拟，从而预先对存在事故隐患的区域进行重点风险评价、安全教育乃至整个城市的二次规划和重建，有效抵御事故的发生，防患于未然。【关键词】天然气管网；定量风险分析；火灾蔓延；仿真；GIS【中图分类号】TU352【文献标识码】A【文章编号】1672-1586（2019）01-0087-05DesignandImplementationofQuantitativeRiskAnalysisSystemforUrbanNaturalGasPipelinesZHANGWei1,CHENGChengqi2,LIShuang1(1.SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China;2.CollegeofEngineering,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:Withtheincreasinguseandcomplexityofurbannaturalgaspipelines,theincreaseinsafetyriskssuchasleaks,fires,andexplosinshashadaseriousimpactonpeople'spropertyandpersonalsafety.Tosolvethisproblem,thispaperproposedasetofmodelsforquantitativeriskanalysisonurbangaspipelines,anddesignedasuitablefire-spreadmodelforthebuildingfirecausedbygasleakage.AquantitativerisksanalysissystemwasdevelopedusingVisualC#andArcGISEngine.Resultsofsimulationexperimentsindicatedthatthissystemcouldeffectivelypredictthesitesofaccidentsandevaluatetherisks.Safetyeducationforpeopleinplacesunderhighriskoffirecouldbecarriedoutandcitymayneedtoberedesignedandreconstructedtoavoidfireaccidentscausedbyurbannaturegaspipelines.Keywords:naturalgaspipelines;quantitativeriskanalysis(QRA);firespread;simulation;GIS引文格式：张玮，程承旗，李爽.城市天然气管网火灾定量风险分析系统研究与实现[J].地理信息世界,2019,26(1):87-91.0引言随着城市天然气管网大面积铺设和投入使用，天然气管道泄漏导致的城市火灾和爆炸等事故频频发生。据统计，近年来国内外发生了多起严重的天然气事故，如2009年5月9日，俄罗斯莫斯科天然气管道泄漏、爆炸，引发了莫斯科自二战结束以来规模最大的城市火灾[1]；2013年11月22日，中国青岛市黄岛区输油管线泄漏爆燃，导致62人死亡，136人受伤，直接经济损失7.5亿元。目前针对管线泄漏、天然气储罐池火、爆炸等都有很多研究，但是针对天然气泄漏引发城市建筑物火灾的研究还很少见。因此有必要建立一套天然气管网火灾定量风险评价系统，通过模拟天