地震對供水管網的破壞數據的詳細分析

時間：2008-07-21 來源： 作者：

    地震多發區，對于有抗震設防要求的城市，建好城市管網和凈水設施是非常重要的，這對于發生地震后及時恢復供水、保障生命安全、減少地震損失具有重大意義。

    本文收集了我國唐山、天津、營口、臺灣集集地區及日本兵庫縣南部地震(阪神地區)、釧路市、三陸沖(八戶市)等城市地震對管網的破壞數據并進行了詳細分析。

    管道接口抗震性差

    發生于1976年7月的唐大山地震，其烈度為9度~11度，對城市供水管網破壞極大。在唐山市總長度為110千米(DN=75毫米以上)的供水干管中，444處遭到不同程度的破壞，其中接口拔出及損壞的有353處，占總被破壞處數的79.5%%，而管體折斷及破裂者為91處，占20.4%。而在日本阪神地震中，總長為12068.5千米的管道，其中接口被破壞及損壞的有1768處，占總被破壞處的68.1%，而管件折斷或破裂為830處，占總數的31.9%，可見管道接口和變向接頭配件比直管段損害率大。

    管道大口徑比小口徑抗震能力強

    因為大口徑管道的剛性強，且它與土壤接觸的摩擦力大，故在同等條件下大口徑管的抗震性能強。如1976年唐山地震波及天津(烈度為7度～8度)，當時天津市輸配水管網總長度為1676.96千米(含干管、支管)，被破壞總數為1308處，其中直徑150毫米以上的管道(共954.23千米)被破壞483處，占被破壞總數的37%，而支管(共722.75千米)被破壞815處，占被破壞總數的62.3%。

    管材及配件的選擇

    對國內外近年來幾個城市地震調查資料的分析表明，一般球墨鑄鐵管、預應力鋼筒混凝土管(PC—CP)和柔性接口預應力鋼筋混凝土管比灰鐵管、石棉水泥管、塑料管的抗震性能要好。例如日本兵庫縣南部地震(阪神地區大地震)中塑料管(VP)被破壞率為1.013處／千米，灰口鑄鐵管(CIP)為0.44處／千米，球墨鑄鐵管(DIP)為0.135處／千米，鋼管(SP)為0.084處／千米。

    唐山市的一條鋼筋混凝土(柔性接口)管管長為35千米(DN500～600)，在地震中未出現一處漏水。1975年，營口地區一條DN600的預應力鋼筋混凝土管(柔性接口)鋪設在地下水位高、土質松軟的鹽田地區，在8度地震后未發現震損。

    我國臺灣集集大地震后，鋼管(SP)、球墨鑄鐵管(DIP)、塑料管等管道均有多處損環，唯獨PCCP管線未有損壞情況發生，其中包括距離震中不到50千米的六輕專用的PCCP管線(雙線總長度為86千米)。臺灣水泥制品工業同業工會預應力管小組認為，PCCP管對地震波具有優異抗震性的原因為：①其承插口的伸縮量大(約有40毫米的拉伸量)；②PCCP管外表粗糙，與周圍接觸土壤之摩擦力大，地震時幾乎無相對位移，且承插口能夠吸收地震波動造成的管道移動伸縮量；③本身結構強度大、自重穩定且表面粗糙度大。

1999年臺灣集集大地震中鋼管、灰口鑄鐵管、預應力鋼筋混凝土管、塑料管的破壞率分別為0.11%、0.45%、0.03%、68.4%，可見塑料管的被破壞率是相當驚人的。

2003年2月24日我國新疆喀什地區巴楚縣發生地震(6度左右)，由于震區大量采用UPVC塑料管作為輸配水管道，故震后供水管網遭到嚴重破壞，生活供水管路幾近癱瘓。

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