川藏鐵路地質(zhì)災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u25672川藏鐵路地質(zhì)災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分析案例 1317901.1災(zāi)害事件數(shù)據(jù)收集及分級(jí) 1208611.1.1源災(zāi)害事件 272951.1.2子災(zāi)害事件 4135261.2運(yùn)營(yíng)高速鐵路災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 71.1災(zāi)害事件數(shù)據(jù)收集及分級(jí)隨著我國(guó)高速鐵路布局網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，關(guān)于高速鐵路列車運(yùn)行能否保證安全的壓力不斷增加。保障高速動(dòng)車組列車的安全性，有效預(yù)防高速鐵路沿線潛在的危害，對(duì)我國(guó)高速鐵路系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展發(fā)展有著至關(guān)重要的意義ADDINNE.Ref.{51F07AD3-5306-4F30-8707-2FFFD2B17624}[7]。本章將以上文對(duì)于崩滑流災(zāi)害系統(tǒng)演化過(guò)程理論分析為前提，建立川藏鐵路崩滑流災(zāi)害系統(tǒng)的演化網(wǎng)絡(luò)。演化網(wǎng)絡(luò)主要控制因素可分為源災(zāi)害事件及子災(zāi)害事件兩部分，源災(zāi)害事件為引發(fā)列車運(yùn)營(yíng)災(zāi)害的源頭即沿線的崩滑流地質(zhì)災(zāi)害，子災(zāi)害事件為由源災(zāi)害事件引發(fā)的災(zāi)害事件，即致災(zāi)體與承災(zāi)體交互后的結(jié)果，可能包括多級(jí)子災(zāi)害事件。鐵路事故報(bào)告，主要記錄的內(nèi)容是相對(duì)全面的事故信息要素，作用是分析事故發(fā)生原因。通過(guò)每年的川藏鐵路相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)分析，共收集了26組源災(zāi)害及相應(yīng)的分級(jí)子災(zāi)害。根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建原則。每一個(gè)致災(zāi)因子對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。每一條致災(zāi)因子關(guān)系鏈則對(duì)應(yīng)一條相應(yīng)的災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)演化邊。因此，以崩滑流災(zāi)害演化鏈中災(zāi)害事件的先后傳播順序?yàn)榍疤釋?duì)災(zāi)害事件進(jìn)行分級(jí)，主要分為三級(jí)；1-1災(zāi)害事件分級(jí)表災(zāi)害事件等級(jí)定義實(shí)例源災(zāi)害災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)的起始點(diǎn)崩滑流第一級(jí)由源災(zāi)害事件直接導(dǎo)致沖毀周邊道路和房屋建筑、淤埋線路、車站、橋涵和隧道等第二級(jí)由子災(zāi)害事件衍生，兩者屬于直接因果關(guān)系通信線路受損、行車中斷、旅客滯留等第三級(jí)由二級(jí)子災(zāi)害事件引起轉(zhuǎn)移人口、轉(zhuǎn)移運(yùn)輸貨物等下面將分別詳細(xì)描述三級(jí)子災(zāi)害下分別對(duì)應(yīng)的災(zāi)害事件特征。1.1.1源災(zāi)害事件川藏鐵路，這是中國(guó)重要鐵路工程項(xiàng)目之一，地理位置起點(diǎn)選擇在成都平原，海拔高度在500m以內(nèi)，而終點(diǎn)則是青藏高原，海拔超過(guò)4000m。其中穿過(guò)的地理環(huán)境非常復(fù)雜，經(jīng)常發(fā)生各類地質(zhì)自然災(zāi)害。這項(xiàng)工程建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)就是以分段規(guī)劃來(lái)進(jìn)行建設(shè)。雅安至林芝段正式通車時(shí)間是2018年12月，拉薩至林芝段建設(shè)成果為全線47座隧道貫通、120座橋梁架設(shè)，預(yù)通車時(shí)間為2021年6。當(dāng)前在建路段是雅安林芝段，預(yù)期長(zhǎng)度是1011.01km，橋隧總長(zhǎng)965.75km，在全線鐵路長(zhǎng)度中占比95.8%，2020年11月8日，“兩隧一橋”開(kāi)始建設(shè)，主要目標(biāo)是完成康定2號(hào)隧道、色季拉山隧道、大渡河大橋。由于川藏鐵路建設(shè)位置是青藏高原中東部，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件極為復(fù)雜脆弱，地塊為印度板塊、歐亞板塊，二者出現(xiàn)俯沖碰撞以后向側(cè)擠壓形成，且具有明顯的劇烈活動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)?shù)睾恿魍募?，?nèi)外動(dòng)力耦合作用影響下，經(jīng)常出現(xiàn)明顯的地質(zhì)災(zāi)害及工程問(wèn)題。比如，2000年，易貢高位遠(yuǎn)程滑坡，2018年，白格滑坡－堵江－潰壩災(zāi)害鏈，建設(shè)拉林鐵路桑珠嶺隧道過(guò)程中，出現(xiàn)89.5℃高巖溫與熱害等。3-1易貢高位遠(yuǎn)程滑坡這一路段的規(guī)劃建設(shè)，因?yàn)榛顒?dòng)斷裂、斷錯(cuò)等導(dǎo)致次生災(zāi)害頻發(fā)，又受到高地應(yīng)力、深埋隧道圍巖的巖爆災(zāi)害影響，地面出現(xiàn)嚴(yán)重變形現(xiàn)象，導(dǎo)致隧道內(nèi)高溫?zé)岷︻l發(fā)。2018年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局主持“川藏鐵路交通廊道地質(zhì)調(diào)查工程”、“川西—藏東地區(qū)交通廊道活動(dòng)構(gòu)造與地質(zhì)調(diào)查”等，都是針對(duì)這一路段存在地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行的研究調(diào)查，并結(jié)合實(shí)際工程建設(shè)提供科學(xué)研究方向，為相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。川藏鐵路整體位于青藏高原中東部，東起四川成都，西經(jīng)雅安、康定、理塘等地至拉薩，以地面板塊階梯來(lái)看，主要跨越區(qū)間是第二階梯四川盆地臺(tái)階式，向第一階梯青藏高原方向。因?yàn)榘鍓K有持續(xù)擠壓現(xiàn)象，因此形成影響對(duì)當(dāng)前的青藏高原地殼仍然在作用，由于晚新生代地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)始終劇烈，鐵路沿線的設(shè)計(jì)又集中在高原盆地及峽谷等處。由東到西穿過(guò)多個(gè)地塊，根據(jù)不同省市規(guī)劃出構(gòu)造分區(qū)后，沿線鋪設(shè)需要考慮多個(gè)地層分布情況，因此地質(zhì)構(gòu)造控制作用非常突出。根據(jù)研究結(jié)果來(lái)看，寒武系以外第四系到震旦系都有明顯的分布現(xiàn)象。3-2怒江斷裂帶活動(dòng)斷裂，指的是晚更新世(距今約12.6萬(wàn)年)時(shí)期已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)活動(dòng)現(xiàn)象，且以后可能會(huì)繼續(xù)活動(dòng)斷裂位置。1920s，Willis&Wood對(duì)這一概念提出后，各國(guó)地學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等都在持續(xù)不斷地研究著這個(gè)問(wèn)題。本課題研究過(guò)程同樣如是，根據(jù)收集得到的資料，通過(guò)野外調(diào)查走訪的方式，將青藏鐵路在大型全新世區(qū)域性活動(dòng)斷裂帶的穿過(guò)對(duì)象進(jìn)行總結(jié)。具體有10條：龍門(mén)山斷裂帶、鮮水河斷裂帶、玉農(nóng)希斷裂帶、理塘—德巫斷裂帶、巴塘斷裂帶、瀾滄江斷裂帶(巴青—類烏齊斷裂)、怒江斷裂帶(羊達(dá)—亞許斷裂、邦達(dá)斷裂)、邊壩—洛隆斷裂帶、嘉黎—察隅斷裂帶、魯朗—易貢斷裂帶等ADDINNE.Ref.{D3C9E0F1-CFBB-4760-BE8A-55956BB3AB9D}[8]。晚更新世發(fā)展至今，對(duì)出現(xiàn)活動(dòng)各個(gè)斷裂帶總結(jié)后，主要有3條：大渡河斷裂帶、金沙江斷裂帶、香堆—洛尼斷裂帶等。地質(zhì)災(zāi)害沿大渡河、金沙江主要水系及一級(jí)支流、活動(dòng)斷裂帶、國(guó)道省道等，形成一種密集發(fā)育的地段特征。因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致鐵路沿線的各個(gè)設(shè)備損壞，這就是影響川藏鐵路選址的主要原因，要考慮到當(dāng)?shù)匚：π暂^大的各個(gè)災(zāi)害類型。復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害種類還可能構(gòu)成鏈?zhǔn)降刭|(zhì)災(zāi)害，多災(zāi)種的復(fù)合作用擴(kuò)大了災(zāi)害的影響范圍，也令災(zāi)害間的關(guān)系更為復(fù)雜。由于本文的研究重心在于高速鐵路本身，因此在本文構(gòu)建的地質(zhì)災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)中不考慮地質(zhì)災(zāi)害間的內(nèi)在關(guān)系，將其作為一個(gè)統(tǒng)一的源事件進(jìn)行處理，重點(diǎn)在于分析后面的致災(zāi)過(guò)程。1.1.2子災(zāi)害事件子災(zāi)害事件為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后可能對(duì)運(yùn)營(yíng)中高速鐵路產(chǎn)生的災(zāi)害事件，也是災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)部分。不同于源災(zāi)害事件的不可控制，子災(zāi)害事件是可以通過(guò)一定的手段措施控制發(fā)生及降低災(zāi)害帶來(lái)的損失，因此子災(zāi)害事件的分級(jí)也會(huì)更為詳細(xì)，力求尋找災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。高速鐵路事故的發(fā)生具有一些特點(diǎn)，具體可總結(jié)為：（1）以鐵路事故發(fā)生情況來(lái)說(shuō)，不同事件間是具有一定關(guān)聯(lián)的，如果由于某個(gè)事件引發(fā)多個(gè)事件結(jié)果，可以說(shuō)，也會(huì)存在同個(gè)結(jié)果事件因不同事件形成的現(xiàn)象。不同事件間關(guān)聯(lián)比較復(fù)雜，這種結(jié)構(gòu)關(guān)系屬于網(wǎng)狀模式。（2）對(duì)鐵路事故系統(tǒng)分析后，這是一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。如果不同事件間無(wú)其他因素影響，則表示二者為單純線性關(guān)聯(lián)，如果有其他事件影響，則線性關(guān)系會(huì)出現(xiàn)偏離狀態(tài)，因各個(gè)因素事件相互作用程度差異，也考慮事件數(shù)目增加的趨勢(shì)，系統(tǒng)行為也因此會(huì)呈現(xiàn)出一種復(fù)雜現(xiàn)象。（3）鐵路事故的發(fā)生，主要是各個(gè)因素關(guān)系相互影響的結(jié)果，不同的物質(zhì)等出現(xiàn)相互交換現(xiàn)象引發(fā)的最終結(jié)果。由此可見(jiàn)，事故引發(fā)的根源非常復(fù)雜，系統(tǒng)關(guān)系也會(huì)非常龐雜。第一級(jí)是崩滑流直接導(dǎo)致的子災(zāi)害事件,即崩滑流事件與運(yùn)營(yíng)中高速鐵路發(fā)生交互后可能直接產(chǎn)生的損失。一級(jí)子災(zāi)害事件可大致分為三類：第一類是崩滑流災(zāi)害對(duì)鐵路線路進(jìn)行了沖擊或淤埋，導(dǎo)致鐵路運(yùn)行的中止乃至運(yùn)營(yíng)事故的發(fā)生；第二類是對(duì)鐵路沿線的設(shè)備造成的損壞，間接導(dǎo)致列車運(yùn)行的中止；第三類便是崩滑流災(zāi)害直接對(duì)運(yùn)行中的列車造成沖擊，導(dǎo)致的列車損壞或人員傷亡。ADDINNE.Ref.{CA59B590-263E-47F5-9BE3-2399AFC1DB82}[9]基于以上三類事件及實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的案例，篩選了13個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)事件加入一級(jí)子災(zāi)害層：B1淤埋線路、車站、橋涵和隧道、B2沖刷橋隧和防護(hù)工程、B3沖擊供電接觸網(wǎng)、B4堵斷主河、B5主河河床快速淤積、B6主河河相變化、B7人員傷亡、B8沖毀周邊道路和房屋建設(shè)、B9鐵路信號(hào)燈損壞、B10沖毀林木、B11沖毀電力設(shè)施、B12通訊基站受損、B13水利設(shè)施受損。3-3淤埋隧道同理，二級(jí)子災(zāi)害事件是由一級(jí)子災(zāi)害事件引發(fā)的災(zāi)害事件，即災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)沿著三類事件繼續(xù)衍生，即分為線路中斷損傷、設(shè)備損壞及列車損壞后可能導(dǎo)致的災(zāi)害事件，包括：C1威脅橋梁隧道及其進(jìn)出口安全、C2威脅站場(chǎng)及車站安全、C3淹沒(méi)沖毀線路及其他設(shè)施、C4停電、C5堵江形成堰塞湖、C6形成異常洪水、C7行車中斷、C8通信線路受損、C9物流受阻、C10旅客滯留。三級(jí)子事件為災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)中的末端事件，因此數(shù)量較少且無(wú)后續(xù)的災(zāi)害事件，其中包括：D1人口轉(zhuǎn)移及D2運(yùn)輸貨物轉(zhuǎn)移。完成災(zāi)害事件的整理分級(jí)后，各級(jí)災(zāi)害事件的匯總見(jiàn)表3-1。表3-1川藏鐵路崩滑流災(zāi)害系統(tǒng)演化網(wǎng)絡(luò)災(zāi)害事件分級(jí)表節(jié)點(diǎn)源災(zāi)害事件節(jié)點(diǎn)一級(jí)子災(zāi)害節(jié)點(diǎn)二級(jí)子災(zāi)害節(jié)點(diǎn)三級(jí)子災(zāi)害A1崩滑流B1淤埋線路、車站、橋涵和隧道C1威脅橋梁隧道及其進(jìn)出口安全D1人口轉(zhuǎn)移B2沖刷橋隧和防護(hù)工程C2威脅站場(chǎng)、車站安全B3沖擊供電接觸網(wǎng)C3淹沒(méi)沖毀線路及其他設(shè)施B4堵斷主河C4停電B5主河河床快速淤積C5堵江形成堰塞湖B6主河河相變化C6形成異常洪水B7人員傷亡C7行車中斷D2運(yùn)輸貨物轉(zhuǎn)移B8沖毀周邊道路和房屋建設(shè)C8通信線路受損B9鐵路信號(hào)燈損壞C9物流受阻B10沖毀林木C10乘客滯留B11沖毀電力設(shè)施B12通訊基站受損B13水利設(shè)施受損1.2運(yùn)營(yíng)高速鐵路災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，這是一種由多個(gè)節(jié)點(diǎn)、邊等共建得出的圖示，能將系統(tǒng)內(nèi)部各類信息的交互作用表達(dá)出來(lái)。根據(jù)鐵路事故實(shí)際情況來(lái)看，每個(gè)因素事件造成結(jié)果的過(guò)程是復(fù)雜的，基本符合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)規(guī)律。本課題根據(jù)因素事件的確定來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)關(guān)系，因素間關(guān)系就是建立因素網(wǎng)絡(luò)的“邊”。雖然目前關(guān)于川藏鐵路運(yùn)營(yíng)事故的案例較少，但從其他類似線路的運(yùn)營(yíng)事故同樣可以歸納得到對(duì)應(yīng)的崩滑流災(zāi)害系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)于災(zāi)害事件的分級(jí)可以進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)際演化，演化過(guò)程如下；由源災(zāi)害崩滑流為起始點(diǎn)，經(jīng)過(guò)災(zāi)害傳播，導(dǎo)向13個(gè)一級(jí)子災(zāi)害，其中一級(jí)子災(zāi)害B1（淤埋線路、車站、橋涵和隧道）在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C1(威脅橋梁隧道及其進(jìn)出口安全)、C2(威脅站場(chǎng)、車站安全)、C7(行車中斷)、C9(物流受阻)、C10（乘客滯留）；B2(沖刷橋隧和防護(hù)工程)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C1(威脅橋梁隧道及其進(jìn)出口安全)；B3(沖擊供電接觸網(wǎng))在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C7(行車中斷)；B4（堵斷主河）在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C5(堵江形成堰塞湖)、C6(形成異常洪水)；B5(主河河床快速淤積)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C3(淹沒(méi)沖毀線路及其他設(shè)施);B6(主河河相變化)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C1(威脅橋梁隧道及其進(jìn)出口安全);B9(鐵路信號(hào)燈損壞)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C7(行車中斷);B11(沖毀電力設(shè)施)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C4(停電);B12(通訊基站受損)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致C8(通信線路受損)。衍生出的10個(gè)二級(jí)子災(zāi)害中，C3(淹沒(méi)沖毀線路及其他設(shè)施)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致D1(人口轉(zhuǎn)移)、D2(運(yùn)輸貨物轉(zhuǎn)移);C7(行車中斷)在演化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致D2(運(yùn)輸貨物轉(zhuǎn)移)