2025年大學(xué)《防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——城市管網(wǎng)災(zāi)害對(duì)供水供電的影響考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.管網(wǎng)系統(tǒng)的物理脆弱性2.次生災(zāi)害鏈3.基礎(chǔ)設(shè)施韌性4.水力壓強(qiáng)損失5.供電負(fù)荷曲線二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述地震災(zāi)害對(duì)城市供水管網(wǎng)可能造成的直接破壞形式。2.洪水災(zāi)害可能通過哪些途徑導(dǎo)致城市供電系統(tǒng)中斷？3.解釋“管廊”技術(shù)在提升城市供水管網(wǎng)抗災(zāi)能力方面的作用。4.在評(píng)估供水管網(wǎng)系統(tǒng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？5.簡述應(yīng)急發(fā)電在應(yīng)對(duì)城市大面積斷電事故中的重要性。三、分析題（每題10分，共40分）1.分析城市內(nèi)澇對(duì)供水取水設(shè)施和供水管網(wǎng)可能造成的復(fù)合型影響，并提出相應(yīng)的防護(hù)建議。2.以極端臺(tái)風(fēng)災(zāi)害為例，論述其對(duì)城市供電系統(tǒng)（包括輸電線路和配電設(shè)備）的影響過程及其特點(diǎn)。3.假設(shè)某城市供水管網(wǎng)在地震后出現(xiàn)大面積泄漏，分析可能引發(fā)的次生災(zāi)害，并提出應(yīng)急供水保障的初步方案。4.比較供水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)在城市遭受相同類型災(zāi)害（如地震）時(shí)的脆弱性差異，并說明其對(duì)應(yīng)的減災(zāi)重點(diǎn)應(yīng)有何不同。四、論述題（15分）結(jié)合當(dāng)前智慧城市發(fā)展趨勢(shì)，論述如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)提升城市供水供電管網(wǎng)系統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)警能力和應(yīng)急響應(yīng)效率。試卷答案一、名詞解釋1.管網(wǎng)系統(tǒng)的物理脆弱性：指供水供電管網(wǎng)設(shè)施（如管道、電纜、桿塔等）本身因其材料、結(jié)構(gòu)、布局、維護(hù)狀況等固有特性，在受到外界作用力（如地震力、水壓力、車輛荷載）或環(huán)境因素（如腐蝕、溫度變化）時(shí)，易于發(fā)生損壞（如斷裂、變形、絕緣層破壞）的屬性。**解析思路*：此題考查基本概念。回答需包含脆弱性的主體（管網(wǎng)設(shè)施）、原因（固有特性、外界作用力、環(huán)境因素）和結(jié)果（易于損壞）。2.次生災(zāi)害鏈：指由初始災(zāi)害（如地震、洪水）引發(fā)的一系列新的、連鎖的災(zāi)害事件。在管網(wǎng)災(zāi)害中，初始的管道破裂或電纜損壞可能引發(fā)火災(zāi)、水污染、中斷其他服務(wù)（如交通、通訊）等次生災(zāi)害，這些次生災(zāi)害又可能引發(fā)進(jìn)一步的災(zāi)害。**解析思路*：此題考查災(zāi)害鏈概念?；卮鹦椟c(diǎn)明是初始災(zāi)害引發(fā)的連鎖反應(yīng)，并結(jié)合管網(wǎng)災(zāi)害場景舉例說明可能的次生災(zāi)害類型及其相互作用。3.基礎(chǔ)設(shè)施韌性：指城市基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在遭受災(zāi)害沖擊時(shí)，吸收擾動(dòng)、維持基本功能、恢復(fù)原有狀態(tài)或轉(zhuǎn)化為新的穩(wěn)定狀態(tài)的能力。對(duì)于供水供電管網(wǎng)，韌性體現(xiàn)在其抗破壞能力、快速修復(fù)能力和功能恢復(fù)速度上。**解析思路*：此題考查韌性概念?；卮鹦璋到y(tǒng)面對(duì)沖擊（災(zāi)害）、吸收擾動(dòng)、維持/恢復(fù)功能這幾個(gè)核心要素，并結(jié)合管網(wǎng)具體說明體現(xiàn)形式。4.水力壓強(qiáng)損失：指水在流經(jīng)供水管網(wǎng)過程中，由于水流阻力（如沿程摩阻、局部損失）以及水泵效率、水頭損失等因素，導(dǎo)致其壓力能減少的現(xiàn)象。壓強(qiáng)損失直接影響供水服務(wù)的范圍和壓力保證率。**解析思路*：此題考查水力學(xué)基本概念?；卮鹦瓒x水力壓強(qiáng)損失，說明主要原因（水流阻力、水泵等），并點(diǎn)出其影響（供水范圍、壓力）。5.供電負(fù)荷曲線：指在特定時(shí)間段內(nèi)，電力系統(tǒng)所承擔(dān)的總用電負(fù)荷隨時(shí)間（如小時(shí)、日、月）變化的圖形表示。分析負(fù)荷曲線有助于了解用電需求模式，對(duì)規(guī)劃供電能力和制定應(yīng)急供電方案至關(guān)重要。**解析思路*：此題考查電力系統(tǒng)基本概念?；卮鹦瓒x負(fù)荷曲線，說明其表示內(nèi)容（負(fù)荷隨時(shí)間變化），并強(qiáng)調(diào)其在負(fù)荷分析、規(guī)劃、應(yīng)急中的應(yīng)用價(jià)值。二、簡答題1.簡述地震災(zāi)害對(duì)城市供水管網(wǎng)可能造成的直接破壞形式。答案：地震可能直接導(dǎo)致供水管道發(fā)生斷裂、接口脫落、管道錯(cuò)位或變形、閥門損壞、井室結(jié)構(gòu)破壞、管道與支撐結(jié)構(gòu)連接松動(dòng)等。同時(shí)，管道周圍的土體震動(dòng)可能引發(fā)管道上方或下方的支撐結(jié)構(gòu)沉降不均，進(jìn)一步加劇管道損壞。**解析思路*：此題要求列舉直接破壞形式。回答應(yīng)圍繞管道本身及其附屬設(shè)施（閥門、井室）在地震力作用下的具體損壞類型展開。2.洪水災(zāi)害可能通過哪些途徑導(dǎo)致城市供電系統(tǒng)中斷？答案：洪水可能通過淹沒輸電線路（尤其是低壓線路和電纜溝），導(dǎo)致絕緣損壞、短路或接地；淹沒變電站或配電室，損壞設(shè)備導(dǎo)致停運(yùn)；沖毀電桿、塔基，導(dǎo)致線路倒伏；淹沒開關(guān)站或配電設(shè)備，影響供電切換和分配。**解析思路*：此題要求分析洪水導(dǎo)致斷電的途徑?；卮饝?yīng)從輸電環(huán)節(jié)（線路、桿塔）、變配電環(huán)節(jié)（變電站、開關(guān)站、設(shè)備）兩個(gè)主要方面，結(jié)合洪水影響（淹沒、沖毀、損壞）進(jìn)行闡述。3.解釋“管廊”技術(shù)在提升城市供水管網(wǎng)抗災(zāi)能力方面的作用。答案：管廊技術(shù)通過將供水管道等市政設(shè)施集中設(shè)置在地下共同通道內(nèi)，可以保護(hù)管道免受地面交通荷載、施工破壞、溫度變化等外部因素的影響，降低物理脆弱性。同時(shí)，管廊提供了封閉、安全的環(huán)境，便于管道維護(hù)和檢修，并能更好地承受地震等地質(zhì)災(zāi)害帶來的土體作用力，從而顯著提升供水管網(wǎng)的抗災(zāi)韌性和安全性。**解析思路*：此題要求解釋管廊的作用。回答應(yīng)從物理保護(hù)（免受外部因素）、環(huán)境改善（便于維護(hù)）、結(jié)構(gòu)支撐（承受土體作用力）等方面說明管廊如何提升管網(wǎng)抗災(zāi)能力。4.在評(píng)估供水管網(wǎng)系統(tǒng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？答案：評(píng)估供水管網(wǎng)系統(tǒng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)需考慮：管道材質(zhì)、年齡、布局和埋深等物理屬性；地質(zhì)條件、周邊環(huán)境（如施工、荷載）；歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)；人口密度和重要設(shè)施分布；現(xiàn)有監(jiān)測(cè)預(yù)警能力和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制；不同災(zāi)害類型（地震、洪水等）可能造成的具體影響及其概率。**解析思路*：此題要求列舉風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵因素。回答應(yīng)涵蓋管網(wǎng)自身屬性、外部環(huán)境、歷史數(shù)據(jù)、社會(huì)因素、管理能力以及特定災(zāi)害的影響等多個(gè)維度。5.簡述應(yīng)急發(fā)電在應(yīng)對(duì)城市大面積斷電事故中的重要性。答案：應(yīng)急發(fā)電能在城市主電源中斷時(shí)，快速提供關(guān)鍵電力負(fù)荷（如醫(yī)院、供水泵站、消防、通訊樞紐、應(yīng)急指揮中心等）所需的電力，保障其基本運(yùn)行，維持城市核心功能和社會(huì)秩序穩(wěn)定，為后續(xù)主電源恢復(fù)和次生災(zāi)害應(yīng)對(duì)提供基礎(chǔ)能源支持。**解析思路*：此題要求闡述應(yīng)急發(fā)電的重要性?；卮饝?yīng)突出其在保障關(guān)鍵負(fù)荷、維持核心功能、穩(wěn)定社會(huì)秩序、支持災(zāi)后恢復(fù)等方面的作用。三、分析題1.分析城市內(nèi)澇對(duì)供水取水設(shè)施和供水管網(wǎng)可能造成的復(fù)合型影響，并提出相應(yīng)的防護(hù)建議。答案：內(nèi)澇對(duì)供水的影響是復(fù)合型的：首先，淹沒取水口可能導(dǎo)致水源污染或取水受阻；其次，淹沒凈水廠廠區(qū)（尤其是泵房、電氣設(shè)備、藥品庫）可能中斷水處理過程；再次，內(nèi)澇水壓可能頂壓供水管網(wǎng)，導(dǎo)致管道破裂、接口冒水；最后，淹沒管網(wǎng)閥門井可能使閥門失靈，無法控制區(qū)域供水。防護(hù)建議包括：建設(shè)elevated取水口或設(shè)置防護(hù)屏障；提升凈水廠關(guān)鍵區(qū)域（如泵房、電氣室）的防洪標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)計(jì)量和壓力管理，防止超壓；在易澇區(qū)預(yù)置快速搶修材料和設(shè)備，確保閥門可控。**解析思路*：此題要求分析復(fù)合影響并提出建議。分析部分需分點(diǎn)說明內(nèi)澇對(duì)取水、凈水、管網(wǎng)（壓力頂壓、閥門失靈）的連鎖影響。建議部分需針對(duì)分析出的問題，提出具體的、可操作的防護(hù)措施。2.以極端臺(tái)風(fēng)災(zāi)害為例，論述其對(duì)城市供電系統(tǒng)（包括輸電線路和配電設(shè)備）的影響過程及其特點(diǎn)。答案：極端臺(tái)風(fēng)對(duì)供電系統(tǒng)的影響過程：強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致輸電線路覆冰（增加重量和風(fēng)壓）、導(dǎo)線舞動(dòng)、絕緣子閃絡(luò)或斷裂，引發(fā)線路短路或接地；狂風(fēng)導(dǎo)致電桿、鐵塔傾斜、斷裂或被頂?shù)梗槐┯昕赡苎蜎]配電變壓器、開關(guān)設(shè)備，導(dǎo)致絕緣故障或設(shè)備短路；雨水還可能沖毀電纜溝或接地裝置。其特點(diǎn)表現(xiàn)為：影響范圍廣、破壞程度重（尤其對(duì)架空線路）；次生災(zāi)害多（如雷擊、洪水）；恢復(fù)難度大、周期長。**解析思路*：此題要求論述影響過程和特點(diǎn)。分析部分需按臺(tái)風(fēng)影響要素（風(fēng)、雨）分述對(duì)輸電、配電環(huán)節(jié)的具體破壞方式。特點(diǎn)部分需概括影響范圍、破壞程度、次生災(zāi)害、恢復(fù)難度等方面的共性特征。3.假設(shè)某城市供水管網(wǎng)在地震后出現(xiàn)大面積泄漏，分析可能引發(fā)的次生災(zāi)害，并提出應(yīng)急供水保障的初步方案。答案：地震后供水管網(wǎng)泄漏可能引發(fā)的次生災(zāi)害包括：泄漏區(qū)域地面沉降或塌陷；污染地下水或地表水，影響飲用水安全；消防用水受限，增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；交通受阻或混亂；因缺水引發(fā)的公共衛(wèi)生問題和社會(huì)秩序不穩(wěn)定。應(yīng)急供水保障初步方案：快速定位并封堵泄漏點(diǎn)；利用城市儲(chǔ)備水或消防水池、中水設(shè)施作為臨時(shí)水源；啟動(dòng)應(yīng)急供水車輛送水；遠(yuǎn)距離調(diào)水支援；鼓勵(lì)居民節(jié)約用水，優(yōu)先保障醫(yī)院、避難所等關(guān)鍵點(diǎn)用水。**解析思路*：此題要求分析次生災(zāi)害并提出應(yīng)急方案。分析部分需圍繞泄漏直接或間接引發(fā)的環(huán)境、安全、社會(huì)問題展開。方案部分需提出多種短期、有效的應(yīng)急措施組合。4.比較供水系統(tǒng)和供電系統(tǒng)在城市遭受相同類型災(zāi)害（如地震）時(shí)的脆弱性差異，并說明其對(duì)應(yīng)的減災(zāi)重點(diǎn)應(yīng)有何不同。答案：差異：供水系統(tǒng)脆弱性主要體現(xiàn)在管道物理損壞（斷裂、錯(cuò)位）導(dǎo)致斷水，且修復(fù)依賴人工和泵站電力，易受次生水淹影響；供電系統(tǒng)脆弱性主要體現(xiàn)在輸配電線路和設(shè)備（桿塔、變壓器、開關(guān)）倒塌或損壞導(dǎo)致斷電，且修復(fù)同樣依賴電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。減災(zāi)重點(diǎn)不同：供水側(cè)重于管道的物理防護(hù)（如抗震設(shè)計(jì)、柔性連接、管廊保護(hù)）和應(yīng)急搶修能力（快速定位、非電修復(fù)技術(shù)）；供電側(cè)重于線路和設(shè)備的結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)，以及備用電源（應(yīng)急發(fā)電、柴油發(fā)電機(jī)）和快速搶修隊(duì)伍的建設(shè)。**解析思路*：此題要求比較脆弱性差異并說明減災(zāi)重點(diǎn)不同。比較部分需從受損方式、修復(fù)依賴性、受次生災(zāi)害影響等方面對(duì)比。減災(zāi)重點(diǎn)部分需根據(jù)各自系統(tǒng)的脆弱點(diǎn)和修復(fù)特點(diǎn)，提出有針對(duì)性的措施。四、論述題結(jié)合當(dāng)前智慧城市發(fā)展趨勢(shì)，論述如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)提升城市供水供電管網(wǎng)系統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)警能力和應(yīng)急響應(yīng)效率。答案：現(xiàn)代信息技術(shù)可通過多種方式提升城市供水供電管網(wǎng)的災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力。首先，利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器（如壓力、流量、振動(dòng)、腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器）和無人機(jī)、衛(wèi)星遙感等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)狀態(tài)和環(huán)境變化（如沉降、積水），結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和AI算法，可提前識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的早期預(yù)警。其次，構(gòu)建基于GIS和數(shù)字孿生的智慧管網(wǎng)平臺(tái)，集成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、管網(wǎng)信息、災(zāi)害模型，進(jìn)行可視化展示和模擬推演，有助于精準(zhǔn)評(píng)估災(zāi)害影響范圍和程度。在應(yīng)急響應(yīng)方面，該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源的智能調(diào)度（如定位搶修隊(duì)伍、調(diào)配物資），優(yōu)化搶修路線，并通過移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)終端等向應(yīng)急人員、市民發(fā)布實(shí)時(shí)預(yù)警信息和指導(dǎo)。此外，利用BIM技術(shù)進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì)和