一种区域短期风电预测方法，该方法结合了DQN误差校正与GCN-TCN-Transformer模型 徐伟（Wei Xu） 王玉林（Yulin Wang） 彭立红（Lihong Peng） 王梓轩（Zixuan Wang） 张胜（Sheng Zhang） 赖洪毅（Hongyi Lai） 胡永佳（Yongjia Hu） 郑环坤（Huankun Zheng）

《Processes》：A Regional Short-Term Wind Power Prediction Method Integrating DQN Error Correction with GCN-TCN-Transformer Wei Xu, Yulin Wang, Lihong Peng, Zixuan Wang, Sheng Zhang, Hongyi Lai, Yongjia Hu and Huankun Zheng

　　摘要 市政废物管理设施中的火灾事件仍然是一个持续存在的安全问题，这一问题因数据的极高变异性和有限可靠性而变得更加复杂。本研究基于捷克共和国南摩拉维亚地区消防救援服务机构的非公开数据库，对2013年至2022年间记录的86起火灾事件进行了过程导向的评估。大多数事件（约76%）与市政固体废物填埋场相关，这证实了这些设施在该领域中的主导地位。自燃被确定为最常见的点火机制；然而，在近78%的案例中，根本原因未能得到确定，表明事件报告存在较高程度的不确定性。关键的量化指标，包括灭火用水量（平均32立方米，中位数10立方米）和受影响火灾面积，表现出较大的变异性，这限制了它们在定量评估中的直接使用。为了解决这些限制，研究人员使用ARIA 3框架和Bow-Tie方法系统地识别并分析了代表性火灾案例。这种方法使火灾事件能够被解读为操作过程中的干扰，并有助于识别针对特定情况的预防和缓解措施。结果表明，尽管数据存在不确定性，事件记录仍为识别重复出现的火灾模式和设施特有的脆弱性提供了坚实的基础，从而支持基于场景的风险管理和市政废物管理系统中的明智决策。

1. 引言
在废物处理和储存设施中发生的火灾和其他紧急事件可能导致严重的环境、社会和经济影响，正如多项先前的研究[1,2,3]所报告的那样。废物管理设施中的火灾已被多次报道会导致大规模的环境影响，包括释放二噁英、颗粒物和有毒气体等有害物质，以及长期的土壤和地下水污染[2,3]。除了直接造成财产损失外，此类事件还可能导致空气污染、土壤和水体污染、废物管理操作中断，以及增加应急响应人员和受影响设施周边居民的风险，例如市政固体废物填埋场发生的火灾事件。在多个有记录的案例中，这些事件还导致废物管理操作长期中断，并由于设施关闭、修复措施和应急响应活动而造成重大经济损失。从过程工程的角度来看，这些事件可以被视为废物处理、储存和处理过程中的操作控制失败。国家消防当局对火灾事件的统计分析通常被许多国家用作预防活动的基础。其主要贡献在于识别出可重复的模式和趋势，这些可以随后应用于火灾预防、监控、人员培训以及消防程序的优化。在这种情况下，火灾统计数据是废物管理系统中过程监控、风险控制和操作决策的重要决策支持工具。

然而，对特定经济领域的详细分析往往受到资源可用性和数据处理工作量的限制。因此，并不总是系统地进行行业特定的火灾分析。市政废物处理和储存设施就是这种情况的例子，包括那些以露天堆放大量生物活性物质为特征的堆肥厂。因此，在这方面，更多的针对性分析是由学术机构而不是国家消防当局进行的[1,4,5,6]。先前的研究在范围、数据来源和详细程度上存在显著差异。例如，研究[5]没有区分市政废物和危险废物，而是基于从国家机构、问卷调查和访谈获得的数据。研究[7]专门关注市政固体废物填埋场，并依赖公开可用的数据来源。研究[8]考虑了更广泛的废物处理设施；然而，该论文并未明确说明所包括的设施类型，也未提供关于分析区域内设施数量或所使用数据确切来源的足够信息。这些限制使得结果的解释和其他研究的发现之间的比较变得复杂[1,5]。

尽管相关文献不断增长[1,3,5]，但废物管理设施中的火灾事件很少被明确分析为涉及物料流动、储存条件和人类干预的动态操作过程。现有研究通常侧重于事件的统计描述或孤立的技术原因，而对火灾发展和升级的过程层面表示仍然有限。因此，将事件数据转化为可操作的、过程导向的预防和控制措施往往没有得到充分讨论。本文在上述研究的基础上进一步发展了这一主题，特别关注市政废物管理设施。这些设施具有特定的操作条件和安全特性，与危险废物管理相关的设施有所不同。现有研究的一个显著局限性，特别是[1]，是它们依赖于公开可用的数据来源，这些来源可能包含不完整的记录或报告参数的不确定性。此外，之前的研究[6,9]往往主要关注市政固体废物填埋场，而没有涵盖整个市政废物管理设施的安全方面。

为了减少这些限制，本研究使用了来自捷克共和国消防救援服务机构非公开数据库的事件记录。这些数据通过工业事故数据库的信息以及市政废物管理设施运营商提供的操作经验进行了补充。这种数据来源的结合使得能够更详细地考察不同类型市政废物管理设施中的火灾事件及其特征。本研究的主要贡献不在于引入新的数据来源，而在于对非公开火灾事件记录的系统化、过程导向的评估，并将其与公开可用的数据集进行比较，从而评估数据一致性、不确定性和过程层面的风险相关性。与之前的研究[1,5,7]不同，本研究将非公开事件数据与过程导向的情景建模相结合，实现了从描述性火灾统计数据到基于场景的风险控制和操作决策的转变。本研究旨在使用非公开的消防服务记录来评估市政废物管理设施中的火灾事件，重点关注其在基于过程的风险评估和预防方面的适用性。特别关注识别公开可用的火灾统计数据和非公开消防服务记录之间的潜在差异，以评估它们在风险导向分析方面的一致性和适用性。本研究考察了不同类型设施之间的火灾事件模式，比较了来自非公开和公开数据源的结果，并评估了选定的量化事件参数的可靠性。在本文中，“风险”一词是在过程导向的背景下使用的，以支持基于场景的解释和风险管理和决策。它不表示结合概率和后果的定量衡量，而是一个用于理解事件发展并识别预防和缓解措施的定性框架。因此，“风险评估”一词在整个论文中都是以定性和过程导向的意义使用的，并不意味着基于概率或后果的正式定量评估。基于这些目标，本研究探讨了以下研究问题：
RQ1：市政固体废物填埋场中的火灾比例和频率与其他类型的市政废物管理设施相比如何？
RQ2：从非公开火灾事件记录中获得的结果与公开来源报告的结果在多大程度上存在差异？
RQ3：用于过程层面比较评估和预防规划的量化参数（例如，灭火用水量、受影响面积）是如何记录和使用的？

2. 材料与方法
本研究并不进行严格意义上的定量风险评估；相反，它支持定性的、基于场景的风险解读。因此，结果应被解读为支持定性的、基于场景的风险理解，而不是提供严格工程意义上的定量风险评估。本研究采用的整体方法论流程如图1所示。
图1. 基于非公开事件数据的流程导向火灾风险评估的方法论框架。

2.1. 对非公开消防救援服务机构数据库中可用信息的分析
在捷克共和国南摩拉维亚地区，对2013年至2022年期间的市政废物管理设施中的火灾事件进行了分析。选择的时间段（2013-2022年）反映了非公开数据库内一致且足够详细的事件记录的可用性。较早的记录要么不完整，要么由于报告结构和数据质量的差异而无法直接比较。该地区面积约7200平方公里，人口约120万。它包括多种市政废物管理基础设施，包括14个填埋场（其中4个是危险废物填埋场）、1个市政固体废物焚烧厂、28个堆肥设施（2021年的数据）和145个家庭废物回收中心（2019年的数据）。

选择南摩拉维亚地区作为代表性案例研究，是因为该地区设施类型、操作实践和废物流的多样性，以及长期事件记录的可用性。这种多样性使得能够评估广泛的市政废物管理过程中的火灾事件模式。用于分析的数据来自捷克共和国消防救援服务机构的非公开火灾事件数据库。该数据库是在法律规定的事件报告和事件后调查程序框架内编制的。数据条目由受过训练的消防人员创建，并经过内部验证过程，以确保其真实性和分析可靠性。目前，消防救援服务机构并不直接根据废物管理设施类型对事件进行分类。相反，为了统计目的，火灾被归类到一般的建筑类别中（例如，“非农业存储建筑”）。为了识别相关记录，在数据库搜索中使用了“废物”这一关键词，结果找到了2404条记录。随后根据事件是否发生在废物储存或处理设施中筛选出这些记录，最终确定了86起火灾事件并纳入详细分析。被排除的记录主要涉及市政废物容器或废物收集车辆中的火灾，因此不在本研究范围之内。在分析时，只有2013-2022年期间的完整和经过验证的事件记录是可用的。由于正在进行的验证和报告程序，最近的数据没有被包括在内，这可能会影响数据的一致性。需要注意的是，数据库中记录的一些量化参数（如灭火用水量或受影响火灾面积）在某些情况下是基于事件后的估计而非直接测量。这些参数的完整性在不同记录之间有所差异，缺失或不确定的值没有进行额外估算。相反，分析仅依赖于可用数据，并根据其固有的不确定性来解释结果。这种方法反映了数据集的操作性质及其主要用途，即事件报告而非详细的定量分析。

2.2. 识别可能的紧急情景
应用ARIA 3图形模型[10,11]来识别和构建选定设施中火灾事件的因果机制。ARIA 3是一个过程导向的因果分析框架，旨在将事件分解为三个层次：不良事件、干扰和根本原因。代表性紧急情景的选择基于一系列标准，包括特定事件类型的发生频率、其升级潜力、对个别设施类别的代表性以及用于因果重建的数据的可用性和质量。这种多标准方法确保选定的情景能够捕捉到典型的和高后果的火灾发展路径，这对于过程导向的风险评估至关重要。在过程安全文献中也讨论了类似的多标准情景选择方法，其中考虑了频率、升级潜力和代表性等因素[12,13]。

在这个框架中，干扰被定义为偏离正常操作条件的情况，这种条件可能在特定情况下引发不良事件。干扰是可观察到的过程偏差，如异常的材料条件、设备故障或操作错误。根本原因先于这些干扰，代表了组织、技术或程序上的不足。该模型允许使用逻辑AND/OR运算符组合多个干扰和根本原因，反映了导致火灾发生和升级的过程故障之间的复杂交互作用。第4节中展示的图形情景说明了市政废物管理设施中的代表性火灾发展路径。这些情景被解释为过程故障链，有助于识别第4节中讨论的关键威胁、控制缺口和干预点。最终选择的情景反映了典型事件模式和高后果事件之间的平衡，确保了实际相关性和分析代表性。2.3. 措施的识别及其讨论使用由美国化学工程师协会的化学过程安全中心（CCPS）和能源研究所开发的概念框架，通过Bow-Tie方法识别了预防和缓解措施[14]。Bow-Tie方法是一种广泛使用的风险分析工具，它结合了故障树和事件树分析的元素。它提供了通向顶级事件的路径及其相应的预防和缓解屏障的图形表示。在本研究中，应用Bow-Tie方法来构建沿过程时间线的火灾风险控制措施，将识别的威胁与特定的屏障和操作控制机制联系起来。分析中使用了以下关键元素：顶级事件、预防屏障、缓解屏障和威胁。“顶级事件”表示失去对危险条件的控制，从而导致火灾开始。“预防屏障”是在顶级事件之前实施的操作或技术控制措施，以防止其发生，而“缓解屏障”是在顶级事件之后采取的措施，以限制火灾蔓延、减少后果并恢复过程控制。在市政废物管理设施的背景下，这些屏障被解释为与特定操作阶段（如废物接收、储存、监测和应急响应）相关的过程级控制机制[13]。3. 火灾事故的定量分析结果不仅以统计评估的形式呈现，还通过选定的基于情景的表示进行展示，这些将在第4节进一步分析。3.1. 火灾频率在2013年至2022年间，共识别出五种类型的设施发生过火灾：垃圾填埋场、堆肥厂、废物转化为能源的设施（WEF）、金属废物处理设施（MWPF）和公共设施场地。火灾事故的频率总结在表1中。结果显示，大多数火灾发生在垃圾填埋场，共记录了65起事件。表1. 2013-2022年捷克共和国南摩拉维亚地区选定设施中的火灾数量。2017年和2018年火灾明显集中，共发生了41起事件，几乎占整个观察期间所有记录火灾的一半。从分析角度来看，这种时间聚集表明了系统风险的增加，而不是随机变化。从过程角度来看，这种集中反映了垃圾填埋场操作阶段中反复出现的漏洞，特别是在废物沉积、压实和长期储存期间。3.2. 火灾原因在市政废物管理设施中，识别出五种引发火灾的机制：自燃、疏忽、技术故障、故意行为和未检测到的原因。如图2所示，大多数事件被归类为“未检测到”，表明无法明确确定点火机制。图2. 市政废物管理设施中火灾原因的分布（2013-2022年）。来源：作者根据事故数据分析自行编制。在许多情况下，调查人员考虑了多种潜在的引发机制，因此无法确定明确的原因。例如，在一个废物粉碎机火灾中，粉碎过程中产生的机械火花和未指定的电气故障都被认为是可能的原因，因此被归类为未检测到。自燃导致了11起事件，主要与垃圾填埋场和堆肥厂的生物过程有关。疏忽在四个案例中被识别，主要与热材料的不当处理有关。技术故障在两个案例中被记录，而在公共设施场地有两个案例被识别为故意点火。引发机制的分布与先前研究中的发现相符[5,14]。从过程安全的角度来看，大量未确定的点火机制表明，预防策略不应仅仅依赖于准确的原因识别，而应依赖于强大的过程控制、早期检测和能够应对多种潜在点火路径的基于情景的屏障实施。3.3. 灭火用水消耗灭火用水消耗在不同事件和设施类型之间表现出很大的差异。平均消耗量约为32立方米，中位数为10立方米。最大记录消耗量达到了约660立方米。表2总结了按设施类型观察到的数值。表2. 灭火用水的消耗量。在废物转化为能源的设施中，由于火灾被安装的喷水系统压制，没有记录灭火用水的消耗量，因此没有相应的数据。从评估的角度来看，数值的广泛分散限制了平均消耗量作为可靠规划参数的适用性。从过程角度来看，灭火用水需求反映了火灾发展的动态以及早期检测和干预阶段的有效性。因此，这一参数应主要作为一个情境指标来解读，而不是一个精确的定量指标。3.4. 火灾面积受火灾影响的区域也有很大差异，受到设施布局、储存配置和检测时间的强烈影响。在垃圾填埋场火灾中，受影响的区域从小范围的局部区域到最大6400平方米不等。观察到的变异性证实，受影响的火灾面积是火灾升级潜力的一个指标，而不是事件严重性的独立衡量标准。较大的受影响区域通常表明在早期过程阶段中干扰检测延迟或控制不足。3.5. 损失与其他由捷克共和国消防救援服务监控的建筑类别相比，市政废物管理设施中火灾造成的直接和间接损失相对较低。在分析期间，直接损失估计约为20,000欧元，而间接损失估计为560,000欧元。重要的是，没有记录到人员伤亡。这一结果表明，尽管市政废物管理设施中火灾事故频繁发生，但应急响应的有效性和过程韧性相对较高。本节中呈现的统计发现为下一节讨论的代表性应急情景的识别和开发提供了基础。将这些发现与先前研究中公开的统计数据 compar 其时，并未发现整体火灾模式有显著差异，这支持了两种数据源在总体层面的一致性。4. 选定应急情景的识别本节展示了基于情景的结果及其解释。为了更好地理解导致火灾事件的事件顺序，为选定的代表性情景开发了因果模型[13]，如图3、图4、图5和图6所示。这些模型基于捷克消防救援服务的研究报告构建，代表了受扰动操作过程的简化重建。在所有情景图（图3、图4、图5和图6）中，实线箭头表示由调查数据支持的因果关系，而虚线箭头表示基于专家判断的假设性联系。这种方法反映了事故后调查中的固有不确定性，其中通常会考虑多种可能的因果路径，而不仅仅是单一的确认原因。图3. 金属废物处理设施中可能的火灾情景。实线箭头表示由调查数据支持的关系，而虚线箭头表示基于专家解释的假设性联系。图4. 公共设施场地中可能的火灾情景。箭头表示个别过程干扰与最终不利事件之间的因果关系。这些关系基于调查数据和专家解释的结合。图5. 堆肥厂中可能的火灾情景。实线箭头表示由调查数据支持的关系，而虚线箭头表示基于专家解释的假设性联系。图6. 市政垃圾填埋场中可能的火灾情景。实线箭头表示由调查数据支持的关系，而虚线箭头表示基于专家解释的假设性联系。以下部分描述了针对个别设施类型的选定应急情景。所呈现的描述基于编辑后的调查报告，并不旨在提供个别事件的详尽描述。相反，它们展示了市政废物管理设施中典型的火灾发展路径。在这种情况下，这些情景作为第3节中呈现的统计发现与第5节中讨论的预防和缓解措施之间的分析桥梁。每个情景都表示了一个简化的操作过程干扰模型，展示了材料处理、储存或监测中的偏差如何升级为火灾事件。应当注意的是，引发机制的识别存在不确定性，因为调查报告通常包含多种可能的假设，而不仅仅是单一的确认原因。因此，所呈现的情景应被视为典型火灾发展路径的概括性表示，结合了可用的事故数据和专家解释。4.1. 金属废物处理设施火灾发生在临时储存金属粉尘的室外储存区，这些袋子将在进一步处理前存放。袋子由纺织材料制成。火灾从该位置开始，并逐渐蔓延到周围区域，影响了约5 × 10平方米的面积。使用了低膨胀泡沫来灭火。根据调查报告，根据现有证据无法确定引发机制。以下变体被认为是可能的引发机制，包括与处理参数的意外变化相关的技术故障以及未识别人员在处理金属废物时的疏忽。相应的因果顺序在图3中示出。在图中，实线箭头表示由现有证据支持的因果关系，而虚线箭头表示基于专家判断推断的链接，因为在现场没有直接证据。从过程角度来看，该情景突显了与细小金属残留物的临时储存以及材料特性和控制条件不足相关的漏洞。4.2. 带有废物粉碎机的公共设施场地事件起源于一个用于处理混合市政废物的工业粉碎机，该粉碎机位于一个大约40 × 30米长、10米高的大厅内。大厅由钢框架、钢板墙和屋顶组成，形成了一个单独的防火区。点火发生在粉碎机内部。在灭火和现场调查之后，确定了两个可能的引发机制：由于旋转的钢颚与硬度相等或更大的外来物体接触而在粉碎过程中产生的机械火花，以及粉碎机电线中的未指定电气故障。火灾起源点位于粉碎机内部。在粉碎异质废物（包括石头或金属物体）时产生的机械火花是一个已知的干扰机制。同时，也不能排除电气短路的可能性。相应的因果结构在图4中展示。从过程控制的角度来看，该情景说明了材料异质性和设备相关干扰在关键操作单元中的综合效应。4.3. 堆肥厂事件发生在一间大约140 × 50米大小的封闭式堆肥设施内。结构由钢梁、玻璃纤维墙和屋顶板以及木质覆层组成。大厅形成了一个单独的防火区。火灾起源于堆肥大厅内部。根据点火源的位置和随后的火灾发展，调查人员明确排除了技术故障。引发机制被归类为堆肥材料生物分解产生的热量导致自燃。相应的情景在图5中显示。从过程角度来看，这一情景反映了在材料储存过程中对生物热生成的失控以及内部温度条件监测不足。4.4. 市政垃圾填埋场火灾发生在受控制的市政固体废物填埋场，该填埋场的尺寸大约为155 × 130米。填埋场被划分为几个部分，配备了用于收集填埋气体的管道，这些气体被用于联合热电发电厂。现场还设有车辆燃料站。根据调查报告，技术故障被排除了，但确切的引发机制无法确定。几种可能的自燃机制被认为是合理的，包括废物流中电池的短路、生物自燃和涉及未知物质的化学反应。不能排除填埋气体的点燃。触发机制仍然不确定，可能涉及填埋场内部的发热或表面级别的点火源。在消防队到达时，大约三分之一的填埋场区域已经受到影响。由于产生了大量烟雾，开始进行了环境监测，并向附近居民通报了防护措施。从操作角度来看，这种情况说明了由于检测延迟和控制长期储存条件下异质废物体的内在复杂性而导致的大规模升级，如图6所示的因果结构所说明的那样。从风险角度来看，这些结果应被视为事故发生和升级潜力的指示，而不是风险的定量评估。这支持使用基于场景的方法，在这些方法中，预防和缓解措施被设计为在因果知识不完整的情况下仍然有效。

5.1. 市政填埋场
结果清楚地显示，在监测的废物管理设施中，市政固体废物填埋场的火灾频率最高。2013年至2022年间记录的所有事故中，有76%发生在市政固体废物填埋场。火灾频率最高的年份是2017年和2018年，这与捷克共和国的严重干旱时期相吻合。这一观察结果与先前研究[1,14,15]中的发现一致。相比之下，研究[8]报告的填埋场火灾数量明显较低。这种差异可能与废物管理系统和考虑的设施数量不同有关。然而，由于[8,16]中没有具体说明分析区域内的设施数量，因此直接比较并不可靠。

填埋场的平均火灾频率也最高，大约为每年6.5次。对于其他类型的设施，火灾频率明显较低。堆肥厂的平均火灾频率约为每年0.3次，而其他设施在分析期间只发生了个别事件，对应于非常低的年均火灾频率（表1）。

结果表明，自燃是市政废物填埋场火灾最常见的原因。这一发现与捷克共和国填埋场运营商的报告一致，他们认为在废物成分混合和天气恶劣的条件下，自燃是主要的点火机制。根据运营商的经验，在季节性收集期间，特别是在较小的市镇中，市政废物中容易混入电池、电子设备或含有化学残留物（如油漆或溶剂）的包装等不适合的材料。运营商还报告说，市政废物流中不可回收的双组分塑料越来越多。这些材料体积庞大，难以压缩，由于其高氯和硫含量，无法在现有的废物管理基础设施中进行热处理。

填埋场运营商还越来越多地面临极端天气条件交替的影响，特别是强降雨后紧接着高温的情况。操作观察表明，在强降水事件期间，大量雨水会渗透到填埋场中，增加可生物降解废物的湿度，促进微生物活动和热量产生。当这种情况之后温度升高时，压实废物层中可能会形成裂缝，使氧气更深入地渗透到填埋场中。这一过程可能导致自燃。根据运营商的经验，在降水结束后约两天内就可能发生火灾。随着气候变化的持续，这种突发的天气变化预计会变得更加频繁，从而增加了这一风险因素的重要性。

研究[1,16]中报告的市政填埋场灭火用水量（513立方米）显著高于表2中的数值。然而，中位数相当，表明平均值之间的差异可能是由于异常值和事故报告中使用估算数据造成的。

综合来看，结果表明，填埋场火灾不是由单一的点火机制引起的，而是由废物成分、气象条件和操作实践的相互作用造成的[17]。这种相互作用解释了事故的时间聚集和事故后调查中难以确定单一根本原因的现象。从过程安全的角度来看，这一发现强调了早期检测、持续监控和操作准备的重要性，而不仅仅是消除个别点火源。

大部分事故原因不明，这进一步支持了使用基于场景和过程导向的方法，其中预防和缓解措施被设计为在点火机制存在显著不确定性的情况下仍然有效。这些观察结果与关于气候变异性对废物管理系统中火灾发生影响的更广泛研究结果一致。

5.2. 防止市政废物填埋场火灾的措施
在以下表格中，列出了主要事件，反映了操作控制中的主要故障模式，这可能表现为不受控制的自热、热稳定性丧失或直接点火，具体取决于设施类型。一般来说，措施可以分为那些直接防止紧急情况发生的（称为预防性屏障）和那些在紧急情况发生后防止其扩散的措施（称为缓解性屏障）。研究[1]中提供了所有可能措施的全范围，其中包含基于作者发现和其他专家研究的汇总表格。该表格按填埋场操作活动进行了分类，但比较通用。然而，针对操作中特定识别出的紧急情况定义措施更为有用，例如第4节中提到的情景。

根据图7中的模型和填埋场运营商的经验，可以选出与火灾发生相关的五个主要事件。要发生这些主要事件，必须满足某些条件，即威胁必须实现。通过成功激活预防措施，可以防止威胁的实现。表3列出了这些主要事件、威胁和预防措施。

5.3. 堆肥厂
表1显示，在报告期间，堆肥厂共发生了3起需要消防救援服务介入的事故。堆肥厂的火灾平均频率为每年0.3次。相比之下，2013年至2017年间法国发生了总共61起类似事故，其中去年发生了27起，大约一半是由有机废物自热引起的[14,18]。堆肥厂的灭火工作特点是灭火用水量相对较高。表2显示，平均灭火用水量为63立方米，这是所有分析设施中的最高值。这个值应该谨慎解读，因为它仅基于三次观察。然而，其他研究也强调了在扑灭堆肥箱火灾时灭火用水量显著的消费[14,19]。

5.4. 防止堆肥场火灾的措施
表4列出了针对堆肥场的火灾预防措施。这些措施是根据捷克共和国消防救援服务记录的分析、ARIA数据库和工厂运营商的经验确定的。堆肥过程中的微生物活动伴随着温度的逐渐升高。在极端情况下，如果由于各种因素（如填埋场高度不足、层压不足等）导致热量无法有效散发，堆肥场中的有机废物可能会自燃（见表4，情景1）。自燃的风险取决于基质的化学组成（可能的杂质作为催化剂）、湿度、储存规模、堆内空气扩散的强度（与废物颗粒度有关）、堆内的氧气含量、储存时间等[14,18]。

一种可能的技术措施是连续监测堆内的温度，并设置警报。如果温度超过设定值，运营商必须进行干预并降低堆内温度（例如，打开堆）。温度监测可以使用棒式温度计进行。然而，堆内的温度可能分布不均，在某些情况下可能会形成热点（见情景4）。例如，如果堆没有均匀压实，可能会形成“热点”。在这种情况下，棒式温度计可能无法检测到热点，因此测量结果可能会严重失真。

另一种选择是热成像技术。热成像系统配备警报，可以早期定位填埋场内的火灾。在捷克共和国，没有强制要求填埋场安装热成像系统，但许多填埋场已经安装了此类系统。图7展示了热成像系统的一个输出示例，其中已经定位了填埋场内的火灾位置。

综上所述，这些措施表明，填埋场火灾不是由单一的点火机制引起的，而是由废物成分、气象条件和操作实践的相互作用造成的[17]。这种相互作用解释了事故的时间聚集以及在事故后调查中难以确定单一根本原因的现象。从过程安全的角度来看，这一发现突出了早期检测、持续监控和操作准备的重要性，而不仅仅是关注消除个别点火源。大量原因不明的事件进一步支持了使用基于场景和过程导向的方法，其中预防和缓解措施被设计为在点火机制存在显著不确定性的情况下仍然有效。这些观察结果与关于气候变异性对废物管理系统中火灾发生影响的更广泛研究结果一致。

5.5. 堆肥厂的防火措施
表1显示，在报告期间，堆肥厂共发生了3起需要消防救援服务介入的事故。堆肥厂的火灾平均频率为每年0.3次。相比之下，2013年至2017年间法国共发生了61起类似事故，其中去年发生了27起，大约一半是由有机废物自热引起的[14,18]。堆肥厂的灭火工作特点是灭火用水量较高。表2显示，平均灭火用水量为63立方米，这是所有分析设施中的最高值。然而，这一值得谨慎解读，因为它仅基于三次观察。然而，其他研究也强调了在扑灭堆肥箱火灾时灭火用水量的显著消耗[14,19]。这需要经过培训且经验丰富的操作员来执行。研究结果表明，在堆肥厂中，防火主要依赖于过程控制和操作员的能力，而不是结构性的防火措施。

5.5 金属废物处理厂的火灾风险和运营特性
根据消防救援服务数据库的信息，金属废物处理厂的火灾平均发生率仅次于城市固体废物填埋场，为每年0.2次。这些设施发生火灾的特殊原因在于处理的金属废物可能含有不希望出现的杂质，例如由易燃气溶胶制成的包装材料、不同粒径的活性金属（如铝或镁）、露营用丙烷-丁烷气罐等。在铝粉尘燃烧过程中，目击者也难以准确判断火灾的具体类型[20]。

5.6 金属废物处理厂的防火措施
表5中提及的情景及相应的防火措施基于消防救援服务机构的火灾数据库、ARIA工业事故数据库以及操作员的经验。从火灾发生的角度来看，金属废物受到各种油类、电池、易燃气溶胶包装材料、活性金属粉末等的污染是一个特别的问题（见表5，情景1）。金属废物的处理过程可能会损坏包装并释放易燃气体，或者损坏电池并引发放热反应。例如，在处理过程中产生的机械火花可能会引发易燃气体的释放[15,21]。最有效的预防措施是尽量减少这些物质在废物中的存在。然而，完全避免这些物质是非常困难的。由于市民缺乏风险意识，他们常常将露营气罐或易燃气溶胶罐的包装扔进金属回收箱。在捷克共和国，目前还没有针对含有易燃气体残留物的小容量气瓶和气罐的回收系统。如果金属废物处理厂接收来自主要客户的废物，而在该客户处频繁发生火灾事件，则可能会被禁止接收其废物。

某些金属（如铝）与接触水后有可能引发火灾（见情景2）。例如[15,17]中就记载了此类事件。这类材料不能存放在可能接触到大气降水的开放区域，建议将其装入密封袋中并储存在庇护所内。此外，其他金属废物被铝粉污染也是一个严重问题，操作人员在接收废物时很难发现这一点。另一种增加火灾风险的情况是金属废物的不当堆积，这可能是由于设备停机或故障以及客户无法按时交废物的原因造成的。2015年法国的火灾事件就是一个例子[22]。

5.7 公共设施场所
根据消防救援服务数据库的记录，家庭废物回收中心的火灾发生率最低，平均每年约0.1次。从建筑角度来看，家庭废物回收中心的建设方式各不相同。通常这些中心会铺设混凝土或沥青路面，废物被收集到金属容器或混凝土挡墙系统中。废物处置场所通常会用轻型钢结构覆盖，但也可能直接存放在开放区域。一些设施还配备了废物分类或粉碎设备。这些设施通常位于居民区内部或附近。如果配备了废物处理设备，它们通常会设在工业区内。

5.8 公共设施场所的防火措施
在家庭废物回收中心运营过程中，可能会无意中接收具有加热潜力的废物（见情景1）。相应的预防措施和已识别的风险因素在表6中进行了总结，包括电池[17,23]以及可能被错误存放在一起的活性化学物质（如不相容的产品、酸类、碱类、溶剂）。2016年法国发生了一起类似的事件[22,23]，其中不相容的产品、酸类、碱类和溶剂被共同存放。尽管这是一个工业废物处理设施，但它也为家庭废物回收中心提供了经验教训。基本预防措施是在接收废物时进行严格控制。然而，由于访客数量较多，尽管采取了各种预防措施，仍很难完全控制所有废物，因此仍有可能存储受污染的废物。在处理过程中，废物本身也可能导致其完整性受损，从而增加火灾风险[18,20,24]。特别是处理电子电气废物时，如果设备受损，其中的电池可能会自热，从而增加火灾风险[2]。此外，在装卸过程中，废物可能会释放出气溶胶[15,21]。

消防救援服务数据库记录了一起因废物粉碎过程中产生的机械火花引发火灾的案例，ARIA数据库中也记录了类似的事件[25,26]。家庭废物回收中心位于废物收集和处理链的初始阶段，因此可能会发生类似上述情景。这包括含有易燃气溶胶的容器。鉴于火灾或其他紧急情况的可能性，重点应放在操作员的应急准备上。如果有害化学物质泄漏到下水道系统中，必须准备好相应的应急设备，如吸附剂、井盖等。应定期对设施操作员进行应急程序培训。

尽管公共设施场所的火灾记录频率较低，但由于靠近居民区，潜在后果较为严重，因此需要采取预防性措施，并加强应急准备。

6 结论
本文基于对城市固体废物管理设施中真实火灾记录的系统性分析，提出了一系列典型的应急情景及其相应的预防和缓解措施。分析显示，大约76%的火灾发生在城市固体废物填埋场，而在近78%的案例中，无法确定确切的点火机制。关键定量参数（如灭火用水量，平均32立方米，中位数10立方米）存在显著差异。由于此类设施的火灾风险无法完全消除，且可能会因热浪、长期干旱和突发天气变化等气候因素而加剧，因此应急准备、早期发现和快速响应能力至关重要。主要结论如下：
- 大约76%的火灾发生在城市固体废物填埋场
- 在近78%的案例中，无法确定确切的点火机制
- 灭火用水量存在较大差异，平均值为32立方米，中位数为10立方米
- 公共火灾统计数据与非公共消防服务记录的比较表明，尽管部分定量参数存在差异，但两者得出的关于主要点火机制、设施特定火灾频率和风险模式的结论一致

与研究重点一致，城市固体废物填埋场是火灾发生频率最高的设施类型。同时，灭火用水量和受影响面积等定量参数存在显著波动，这主要是由于报告的不确定性以及事故记录中使用估算值所致。在大量案例中，火灾的确切原因无法确定，调查报告通常包含多种可能的因果假设。尽管如此，这种不确定性并未降低数据的分析价值，反而揭示了更多潜在的紧急情景，并突显了废物组成、环境条件和操作实践之间的复杂相互作用。尽管基于现有信息识别出了一些典型的应急情景，但所提出的措施并不能涵盖所有情况。然而，这些结果为进一步研究城市固体废物管理系统的火灾风险提供了坚实的基础，有助于制定基于情景的预防和缓解策略。

本研究的主要贡献在于将非公开的事故数据与基于过程的情景建模相结合，实现了从描述性统计到基于情景的火灾风险管理的转变。与以往主要关注描述性统计或单一设施类型的研究不同，本研究将定量火灾统计数据与事故原因的情景分析相结合，从而能够更批判性地评估数据的一致性、参数的不确定性以及火灾统计数据在风险预防和应急准备方面的实际作用。需要注意的是，目前的研究存在一些局限性：分析范围仅限于捷克共和国的一个地区，可能限制结果在其他国家或监管环境中的直接适用性；分析时间跨度仅为十年，可能无法完全反映长期的火灾趋势；事故记录中的因果关系难以明确归因，这影响了结果的普遍适用性。未来的研究应改进数据收集方法，加强与设施操作员和调查机构的合作，以获取更详细可靠的火灾起源信息，并扩展分析范围至多个地区或国家，同时完善火灾数据库的统一标准，以支持更准确的定量评估。

从过程工程的角度来看，城市固体废物管理设施中的火灾可以视为通过废物处理、储存和处置各个环节传播的操作故障。因此，识别出的情景和防火措施为过程安全管理、持续监控和适应性风险控制策略提供了实用依据。总体而言，系统地将事故数据整合到过程监控框架中，是提升运营韧性和改善火灾风险管理的关键前提。提出的方法的实际可行性得到了实际火灾情景和相应防护措施的支撑，这些信息可直接供设施操作员和消防安全专业人员使用。未来的研究应进一步改进事故报告机制，验证不同监管和操作环境下的情景分析方法的有效性。