2024年5月5日发(作者:)

第28卷第4期 

2013年10月 

灾害学 

V01.28 No.4 

0ct 2013 

JOURNAL OF CATASTROPHOLOGY 

基于VB6.0的供水系统震害损失评估软件 

高 霖,郭恩栋,刘 智,洪广磊 

(中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080) 

摘要:为了快速准确地评估震后供水系统各类工程结构的破坏及经济损失情况,更有效地开展地震应急救援 

等工作,基于Visual Basic 6.0软件平台和已建立的震害损失评估模型,开发了供水系统震害损失评估软件。评 

估软件基本实现了震害现场调查评估、震害损失快速评估和历史震害资料查询三大功能。经算例分析和软件测 

试,验证了软件的可靠性和可操作性。 

关键词:供水系统;震害损失;评估模型;评估软件;Visual Basic 6.0 

中图分类号:P315.9:X43 文献标志码:A 文章编号:1000—81lX(2013)04—0182—06 

破坏性地震发生后,由水源一水厂一泵站一 

水池可进行单体评估。③历史震害资料查询:该 

功能可查询详细的供水系统各类工程结构的震害 

输水管线一用户组成的供水系统局部甚至所有环 

节均可能遭受损坏,具体表现在水源井、水池、 

泵房及管道等的破坏,从而导致供水功能的中断 

或丧失,无法保证用户正常用水,影响灾区人民 

资料,为震害现场调查方法和评估模型的建立提 

供重要参考。 

正常生产生活 -3]。由于供水系统自身分布面大线 

广,地震发生后短时间内无法调查统计出全部破 

坏情况,为了在震后快速准确地对供水系统震害 

2软件整体设计 

供水系统震害损失评估软件根据其所要实现 

及损失情况进行评估,并实现评估的高效率和自 

动化,本文根据前人已建立的评估方法和模 

型 J,基于Visual Basic 6.0软件平台 。 ,开 

功能的逻辑结构来进行整体设计 。评估软件的 

整体框架如图1所示。用户成功登录软件后,首先 

选择功能和评估或查询对象,继而对对象进行相 

发了供水系统震害损失评估软件,以应用于震害 

现场调查评估和震害损失快速评估等实际工作中。 

关操作。从图1可以看出每个功能的使用流程及可 

实现的具体操作。软件从整体上实现了数据的输 

入、处理和输出,评估、查询界面简单,操作方 

便,有效地提高了软件的运行效率。 

1软件功能简介 

供水系统震害损失评估软件功能具体包括: 

①震害现场调查评估:为地震现场调查的专家学 

者提供一个存储、整理资料的平台,输入到软件 

中的震害信息可直接存储到Access 2003数据库文 

件中。完成输入后,可对现场调查结果进行查询、 

3数据库设计 

评估软件三大功能分别连接不同的数据库文 

件,文件类型均为Access 2003。为保证评估软件 

稳定运行,使用时应确认计算机系统安装了Access 

2003或更新版本软件。数据库文件中数据表的字 

添加、提交、删除及输出等操作。②震害损失快 

速评估:包括群体评估和单体评估。已知各烈度 

区某类工程结构数量后,可对其进行总体破坏情 

况及经济损失群体评估。对有详细结构信息的清 

段根据评估对象特点及所实现功能的不同而不同, 

由于篇幅限制,不能一一列出。此处以清水池历 

史震害资料数据表为例,给出表中的字段名称、 

收稿日期: 2013—03—06 修订13期:2013—04—12 

基金项目: 

地震行业科研专项重点项目“大震生命线工程灾害损失评估新技术研究”(201008005);国家国际科技合作项目“中国地震 

灾害损失评估系统(HAZ—China)建设技术研究”(2011DFA7l100) 

作者简介: 高霖(1988一),女,满族,辽宁丹东人,博士研究生,主要从事生命线工程抗震研究.E—mail:gaolin861129@163.eom 

通讯作者: 

郭恩栋(1966一),男,辽宁辽中县人,研究员,博士生导师,从事生命线工程抗震研究.E—mail:iemged@263.net 

4期 高霖,等:基于VB6.0的供水系统震害损失评估软件 183 

数据类型及基本说明(表1)。 

用户登录 

功能选择 

震害现场调查评估 

l震害损失快速评估l 

历史震害资料查询 

====工=二二二 

====了匕=== 

选择评估对象 

l选择评估类型I 

二二=]=二二 

l 与评估对象 

i 

I 选择查询对象

二==二[二二 

L.————-

I 

—————————

查看现场调查记录 

l查看、汇总评估结l 

二二=][二 

或添加新纪录 

l果或开始新评估=I 

查看历史震害资料 

===== ==== 

===]===== 

交并保存到数据 提交并保存到数据库 

二二工二 

打印  l

输出到word l l 输出到word 

图1评估软件整体框架图 

表1清水池历史震害资料数据表字段说明 

为便于用户输入,将设防烈度、地震烈度和 

场地土等字段设置为文本类型,输入阿拉伯数字 

或罗马数字均可,也可使用文本进行说明。其他 

功能中评估对象的数据表与表1设计理念基本 

相同。 

4震害现场调查评估 

震害现场调查评估是专家或调查人员基于具 

体震害事实给出结构的破坏等级及震害描述,是 

获取震害资料的根本来源。为快速地将震害现场 

调查到的信息分门别类地记录并保存下来,将供 

水系统各类工程结构震害现场调查表的相关内容 

编制人对应的现场调查评估界面。在界面中输入 

的信息可直接存储到数据库文件中。 

5震害损失快速评估 

震害损失快速评估功能中的群体评估与单体 

评估是基于相应的评估模型而实现的。软件包括 

供水管网、清水池、水处理池、水塔、取水井、 

泵房6种结构的群体评估模型和清水池单体评估模 

型。模型建立过程和基本参数的取值方法如下文 

所述。 

管网的群体评估模型是以管线平均震害率为 

基础建立的。管网总长乘以震害率¨ 得到管网的 

总破坏处数,再乘以每处管道的修复费用,得到 

管网地震直接经济总损失。供水系统中除管网外 

其他构筑物的群体评估模型 基于构筑物总数量、 

地震易损性、损失比和平均造价4个基本参数建 

立。其破坏情况和地震损失计算公式如下。 

灾区供水系统后类构筑物发生. 等级破坏的数 

量为D (. ): 

D ( )=∑ A ( )。 (1) 

, 

灾区供水系统除管道外其他构筑物发生破坏 

的地震损失为 : 

5 5 

L=y∑∑∑ l^ l ‘,.) ( ) 。 (2) 

式中: 为构筑物序号, =1~5分别代表清水池、 

水处理池、水塔、取水井和泵房;. 为破坏等级序号, 

. 

1,2,3,4,5,分别代表基本完好、轻微破坏、中等 

破坏、严重破坏和毁坏;,代表地震烈度,通常从Ⅵ 

度开始; 为,烈度区 类构筑物总数量;A ( )为 

类构筑物,烈度区发生. 等级破坏的比例,通过统计 

各类建、构筑物的震害资料 ,” 得到,详见表2; 

( )为.j}类结构 等级破坏的损失比,基于构筑物 

的造价预算文件和灾害直接损失评估规范¨ 进行 

取值,见表3;口 为灾区 类构筑物的平均造价,可由 

结构设计文件或咨询当地供水系统管理部门获得。 

为未估计到因素的影响系数,取为1.2l5 J。 

经模型和公式计算后,将供水管网与其他构筑 

物的地震破坏数量和经济损失相加,可得到灾区供 

水系统工程结构地震破坏总数和直接经济总损失。 

结构总数量或总长度、由震害资料和实际经验 

统计给出的地震易损性、损失比和震害率以及平均 

造价或修复费用等是影响群体评估准确度的主要 

因素。主要影响因素信息越准确,群体评估结果越 

接近实际。 

灾害学 28卷 

表2 供水系统建、构筑物易损性矩阵 % 

中值 5 18 51 70 90 

清水池单体评估模型通过简化已有的经验统 

计回归模型而建立 ' j。简化公式如下: 

J K 

DIi=n兀6 。 (3) 

式中:脚标i为清水池序号i 为项目编号;k为类别 

编号;6 为第 项目第k类别的回归系数;当清水池 

具有第 项目第k类别特征时, =l,否则为0。公 

式左端D,为清水池计算震害指数,D,处于(0, 

1.5],(1.5,2.5],(2.5,3.5],(3.5,4.5],(4.5, 

10)区间时,分别表示清水池处于基本完好、轻微破 

坏、中等破坏、严重破坏、毁坏状态。将影响清水池 

震害的各项目类别建议系数连乘得到计算震害指 

数,对应计算震害指数所在区间得到所评估清水池 

的地震破坏等级。表4即为不同破坏等级对应的震 

害指数区问。各项目类别的建议系数通过对震害资 

料进行多元线性回归后经归一化处理得到。建议系 

数值越大,则该项目类别对清水池震害影响程度越 

大。项目类别及建议系数取值如表5所示。 

表4 破坏等级与震害指数对应表 

破坏等级 震害指数D, 

基本完好 

D,≤1.5 

轻微破坏 

1.5<D,≤2.5 

中等破坏 

2.5<DI≤3.5 

严重破坏 

3.5<DI≤4.5 

毁坏 

Dl>4.5 

表5 清水池单体评估模型的项目 

类别及建议系数取值 

6评估软件主要界面 

根据软件整体框架图,供水系统震害损失评 

估软件由27个界面、1个数据环境和14个数据报 

表组成。打开程序后进入用户登录界面(图2);登 

录成功后进人功能选择界面(图3)。不同结构的界 

面设计大体相同,下文以清水池为例介绍软件的 

186 灾害学 28卷 

计算震害指数和破坏等级。对结构特征不完全的 

清水池进行评估时,为得到较准确的评估结果, 

采用最有利和最不利情况分别进行评估,给出评 

估破坏等级区间。最有利和最不利情况的评估规 

定如下:对已知项按实际情况进行选择,基本参 

数栏中的未知项按全部有利和全部不利类别选择, 

附加参数栏中的项目未知时选择不详项,即不考 

虑其对震害的影响。已知项越多,评估结果区问 

越小,评估结果更接近实际。玉树地震中结古镇 

处于Ⅸ度区,一容量为500 rn 的地下式矩形钢筋 

混凝土清水池震后发生中等破坏。水池所处场地 

条件未知,分别按I、Ⅱ类,Ⅲ、Ⅳ类进行评估。 

单体评估界面如图7所示。评估结果为该清水池处 

于轻微破坏与中等破坏之间。按照上述方法,对 

三次地震中1O座清水池 '” 进行单体评估,将 

软件评估结果与实际破坏等级列于表6中。 

表6 清水池单体评估结果与实际 

破坏等级对比 

从表6中可以看出,清水池的实际破坏等级全 

部落入评估结果区间内或与区间端点重合,初步 

验证了评估模型的准确性和评估软件的可靠性。 

(3)历史震害资料查询 

将供水系统各类工程结构的震害资料输入到 

数据表中,通过数据表与界面的连接,软件运行 

时可查看被查询对象的震害资料。查询震害资料 

界面可以全屏放大,行高和列宽可调,便于信息 

阅读。由于震害资料具有客观性,在软件运行阶 

段不可修改。 

成功创建应用程序后,使用VB6.0自带的外 

接程序将评估软件打包并发布后,在若干台装有 

不同操作系统的计算机上进行测试,软件均运行 

良好。表明评估软件具备较好的兼容性和可操作 

性,适合实际工程应用。 

7 结语 

本文基于供水系统各类工程结构的震害资料 

及震害损失评估模型,在Visual Basic 6.0编程平 

台上完成了供水系统震害损失评估软件的开发, 

该软件在功能和使用方面具有以下特点: 

(1)供水系统震害损失评估软件实现了震害现 

场调查评估、震害损失快速评估和历史震害资料 

查询三大功能,可以快速地对震后供水系统各类 

工程结构的破坏及损失情况进行评估,对地震应 

急决策部门开展应急救援行动提供重要参考。 

(2)评估软件界面简洁、层次分明,逻辑性 

强、操作方便。通过使用VB6.0自带的外接程序 

及数据报表,使软件运行更稳定。软件安装、卸 

载过程简单,对计算机硬件配置要求不高,可供 

专业人员与非专业人员使用。 

参考文献: 

[1]张弓强.试论地震灾害对经济社会发展的影响[J].灾害学, 

2012,27(1):121—124. 

[2] 中国地震局工程力学研究所.汶川地震工程震害科学考察总 

结报告[R].哈尔滨:中国地震局工程力学研究所,2009. 

[3] 郭恩栋,刘爱文,刘贵位.玉树地震生命线工程科学考察报 

告[R].哈尔滨:中国地震局工程力学研究所,2010. 

[4] 牛海燕,刘敏,陆敏,等.中国沿海地区台风灾害损失评估 

研究[J].灾害学,2011,26(3):61—64. 

[5]李树桢.地震灾害评估[M].北京:地震出版社,1996. 

[6] 高霖,郭恩栋,刘智,等.清水池震害评估模型研究[J]. 

广西大学学报:自然科学版,2013,38(1):48—54. 

[7]Greg Perry.学用Visual Basic 6.0[M].戴红,陈拮,姚娜, 

译.北京:清华大学出版社,1999. 

[8] 王国荣.Visual Basic6.0数据库程序设计[M].北京:人民 

邮电出版社,1999. 

[9]李淑华.VB程序设计及应用[M].北京:高等教育出版 

社,2004. 

[10]魏江江.Visual Basic控件编程百例通[M].北京:科学出 

版社,2002. 

[11]赵钊,郭恩栋,高霖,等.基于VC++的梁式桥震害评估 

软件[J].地震工程与工程振动,2012,32(2):146—151. 

[12] 郭恩栋,杨丹,高霖,等.地下管线震害预测实用方法研 

究[J].世界地震工程,2012,28(2):8—13. 

[13] 高霖,郭恩栋,王祥建,等.供水系统水池震害分析[J]. 

自然灾害学报,2012,21(5):120—126. 

4期 高霖,等:基于VB6.0的供水系统震害损失评估软件 187 

[14]新疆地震信息网.新疆于田一策勒7.3级地震灾害损失 

及地震烈度分布[EB/OL].(2009—02—09)[2012—10— 

28].http://www.eq—xj.gov.cn/manage/html/ff808181126 

bebda01 126bec4dd00001/

[15] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国标准化 

管理委员会.GB/T18208.4—201 1地震现场工作第4部分: 

灾害直接损失评估[s].北京:中国标准出版社,2011. 

[16]袁一凡.岩土工程结构震害预测方法研究[R].哈尔滨: 

中国地震局工程力学研究所,2000:3—22. 

content/0902/09/1234166909353. 

htm1. 

VB6.0 Based Software for Seismic Damage and Loss Evaluation of 

Water Supply System 

Gao Lin,Guo Endong,Liu Zhi and Hong Guanglei 

(Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration,Institute of 

Engineering Mechanics,China Earthquake Administration,Harbin 1 50080,China) 

Abstract:In order to quickly and accurately evaluate seismic damage as well as economic lOSS of lla kinds of 

engineering structures in water supply system after earthquakes,and to carry out the earthquake emergency rescue 

work more effectively,an evaluation software is developed,which is based on Visual Basic 6.0 and established e- 

valuation model of seismic damage and loss.Evaluation software basically realizes three functions include field sur— 

vey evaluation of earthquake damage,rapid evaluation of seismic damage and loss and query of historical earth— 

quake data.Through examples analyses and software tests,the reliability and operability of software is verified. 

Key words:water supply system;seismic damage and loss;evaluation model;evaluation software;Visual 

Basic 6.0 

(上接第113页) 

^_5] John L Innes.Magnitude—Frequency Relations of Debris Flows in 

[8] 

韦方强,谢洪,Jose L Lopez,等.委内瑞拉1999年特大泥石 

Northwest Europe[J].Geografiska Annaler.Series A,Physical 

Geography,1985,67(1/2):23—32. 

流灾害[J].山地学报,2000,18(6):580—582. 

[9] 四川省地质工程勘察院.宝兴县城周围地质灾害(冷木沟“8. 

18”泥石流)治理工程补充勘查报告[R].成都:四川省地质 

工程勘察院,2012. 

[1O] 

费莱施曼.泥石流[M].姚德基,译.北京:科学出版社, 

】985.44—50. 

[6] 宗德孝,高必春.1997年5月云南昭通两次大型泥石流灾害 

及防御对策[J].灾害学,1998,13(2):67—70. 

[7]余斌,杨永红,苏永超,等.甘肃省舟曲8.7特大泥石流调 

查研究[J].工程地质学报,2010,18(4):437—444. 

Formation of Low Frequency Debris Flow Induced by Short・time 

Heavy Rainfall in Mountain Area of Southwest China 

——

Take Lengmu Debris Flow as An Example,Baoxing,Sichuan Province 

Tie Yongbo,Zhou Hongfu and Ni Huayong 

(Chengdu Institute of Geology and Mineral Resources,Chengdu 61008 1,China) 

Abstract:Based on field survey and rainfall data analysis,this paper takes Lengmu debris flow which occurred 

debris flow on 18 August 2012 in Baoxing city Sichuan province as an example,and analyzed it s characteristics,for- 

marion and trend in development.Results show that the debris flow has characteristics as concealment,sudden run- 

ning out and strong sediment transportation.The accumulative precipitation had a little influence to the occu ̄ence of 

debris lfow.but the short.time heavy rainfal1.especially the precipitation with 55.9ram in one hour before the debris 

low rfunning out is the main cause of the debris flow formation.There is no large volume of 1andslides in Lengmu gu1. 

1y,the loose source of debris flow are form the deposit which accumulate in gully from erosion.These loose sources 

initiate because of the flood and form the debris flow.In addition,in the process of debris flow on 18 August 2012, 

there have a large number of deposit in middle and low 1ocation gully from debris flow.and the Lushan earthquake 

occur on 20 April 2013 enlarged the potential landslides in basin,Lengmu debris flow will change low frequency to 

high frequency in the future,and this need corresponding measures to reduce the risk from debris flow. 

Key words:low frequency debris flow;short—time heavy rainfall;formation mechanics;Lengmu gully in 

Baoxing city