灾害应急网络系统中的风险信息传递与沟通

为了探讨灾害的风险传递规律及其风险传递的阻断措施,基于系统理论和信息论的原理,将灾害应急管理体系视为一个复杂的系统,讨论灾害风险传递系统中要素的关联性和信息感知的非线性特性可能产生风险的传递性。结果表明,风险的传递性主要存在于信息缺乏和应急知识的不成熟的灾害应急网络体系中,并且可以将风险传递结构关系分成关系型、层次型、树形和网状型4种类型。最后,利用信息熵的方法表述信息在传递中的损失,指出风险沟通可以阻断风险传递链。     

电缆隧道火灾数值仿真及分析

电缆隧道灭火以及人员疏散的关键,在于对灾变条件下隧道火灾参数变化的正确预测,特别是火焰、烟气蔓延范围,烟气浓度变化以及有毒气体的扩散范围等参数的预测。为了获得电缆隧道火灾参数,应用美国国家标准和技术研究院(NIST)开发的FDS(Fire Dynam ics Simulator)软件,建立电缆隧道模型,对隧道火灾进行全尺寸模拟,通过对模拟实验数据处理和分析,给出电缆隧道火灾时烟气浓度和氧气浓度,纵向温度的变化规律,火焰蔓延情况以及高温烟气在隧道中水平蔓延规律,为有效救援和紧急疏散以及消防决策提供一定依据。     

灾害模拟和后果分析软件架构

本文为基于GIS的公共安全应急体系中各灾害模拟和后果分析模块,研究并建立了一个从概念到实现的统一可扩展的接口,使公共安全灾害模拟和后果分析领域的研究成果能被广泛共享,并且更容易建立一个整合各类已有研究成果的软件体系.并且,本文结合"国家十五重点科技攻关(滚动)项目:合肥市公共安全应急示范试点研究"项目给出了原型实现.     

Numerical and experimental study on flame spread over conveyor belts in a large-scale tunnel

Conveyor belt fires in an underground mine pose a serious life threat to the miners. This paper presents numerical and experimental results characterizing a conveyor belt fire in a large-scale tunnel. A computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate the flame spread over the conveyor belt in a mine entry. Thermogravimetric analysis (TGA) tests were conducted for the conveyor belt and results were used to estimate the kinetic properties for modeling the pyrolysis process of the conveyor belt burning. The CFD model was calibrated using results from the large-scale conveyor belt fire experiments. The comparison between simulation and test results shows that the CFD model is able to capture the major features of the flame spread over the conveyor belt. The predicted maximum heat release rate, and maximum smoke temperature are in good agreement with the large-scale tunnel fire test results. The calibrated CFD model can be used to predict the flame spread over a conveyor belt in a mine entry under different physical conditions and ventilation parameters to aid in the design of improved fire detection and suppression systems, mine rescue, and mine emergency planning.     

矿山井巷模型快速构建与突水避灾三维动态仿真

为准确规划人员最优避灾路径,以矿井现场实测数据为基础,联合Python与Blender快速生成矿山三维井巷模型,建立基于时空动态性的突水漫延仿真平台;综合考虑不同因素对巷道通行状况的影响,建立一种支持从源节点至多目标节点的前N条最优避灾路径搜索方法;调用Blender时间线功能,建立人员避灾逃生演示模型;以山东某矿为工...     

基于投影寻踪模型的矿山地下水灾害分级评价

为评价矿山地下水灾害状况,改善评价过程中依赖经验划分评价等级的随意性,构建了矿山地下水灾害评价指标体系及分级评价模型。通过综合考虑矿山地下水灾害的孕灾环境,致灾因子及承灾体整体状况,提出了一个具有3个准则层和11个灾害指标的矿山地下水灾害指标体系。基于投影寻踪方法,构建了矿山地下水灾害分级评价模型。评价模型依据具体指标数据,自动划分出灾害等级及范围,采用客观赋值法对灾害指标赋值,实现了在多元评价指标体系下的矿山地下水灾害综合评价。将该评价模型应用到具体矿山中,结果表明模型能够有效评价该矿山地下水灾害状况,具有较强的实用性和有效性,可为矿山地下水灾害防治提供参考依据。     

ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

对核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,实例应用了ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于公共安全部门快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。然而,此应用软件也有一定的局限性,未考虑到放射性污染物特有的半衰期性质,给数值模拟带来了不准确性,在接下来工作中将进一步改进。     

湖南省山洪灾害综合风险分析及安全减灾研究——以2006年衡阳市山洪灾害为例

利用衡阳市2006年山洪灾情数据,引入综合灾情指数对湖南省衡阳市山洪灾害进行综合灾情损失评估,得出耒阳市的综合灾情指数最大;灾情重的直接原因是暴雨大,水位短时间上升快。同时,暴雨-山体滑坡-泥石流灾害链放大了灾情;农村地区防灾减灾意识淡薄、防洪工程标准偏低以及减灾措施不当也加剧了山洪灾情。为此,要通过加强工程建设与山洪灾害危险性宣传来提高农村抗灾能力,达到安全减灾目的。     

多层多室建筑火灾烟气运动的网络模拟

随着高层建筑的不断出现,高层建筑火灾安全已越来越受人们的关注。应用网络模型对多层多室建筑火灾烟气运动过程进行数值模拟,介绍了网络模型的基本方法,网络模型的关键技术处理。文中以火灾科学国家重点实验室的五层模型楼为实例,分别对有无风机,有无室外风流,门窗开启等条件下的建筑火灾进行模拟,给出了假设火灾情况下可能受烟气污染的房间和烟气的危险范围。     

Development of a 3D risk analysis technique for fire disaster and its application on accident simulation of a public site

In this research, we constructed a three-dimensional fire risk analysis technique (3D-FRAT) for common building fires. To demonstrate its effect, the 3D-FRAT employed a self-developed 3D risk-calculating module in combination with the Fire Dynamics Simulator (FDS) software to simulate the Welcome Restaurant accident that happened on February 15, 1995 in Taichung City, Taiwan. This study only focuses on thermal radiation and provide a preliminary method to quantify a fire risk. Different firefighting equipment that comply with the related building and fire-preventive regulations have been used in the simulations to test their mitigating effectiveness on the accident. The results were shown by animation, 3D pictures, and sliced pictures to facilitate the researchers’ understanding of human hazards caused by thermal radiation or smoke in a specific fire accident. The minimal personnel escaping times for different hazardous factors were estimated; various firefighting designs that can reduce loss of human life and property were also perused. According to the simulation results, the individual risk values in Welcome Restaurant were between 3.108 × 10⁻⁹ to 2.719 × 10⁻⁵ (deaths/year). It is foreseeable that the 3D-FRAT can become a useful tool for related organizations to choose better fire-resistant buildings or fire-fighting equipment in the future.     

城镇-森林交界域火灾灾害链网络模型构建及风险分析

为确定城镇—森林交界域火灾灾害演化关系及风险特征,预防灾害事件发生,从157个火灾案例中提取43个典型灾害事件,运用灾害链和复杂网络理论,构建城镇-森林交界域火灾灾害链演化模型。使用Python工具对灾害链网络中关键节点、关键边和最短路径分析。结果表明:化工厂爆炸、加油加气站爆炸、城镇火灾、污染水质、污染空气及城市生命线损毁是关键节点,山洪—道路损毁、河流泥沙淤积—山洪、堤坝决堤—山洪、堰塞湖—山洪、森林火灾—城镇火灾是关键边。研究结果可为城镇-森林交界域火灾的防控、断链减灾提供科学依据,具有较高的现实意义。     

基于场、网模拟的地铁隧道火灾控风模式分析

为全面定量分析地铁火灾情况下人员疏散过程,基于网模拟和场模拟对地铁火灾环境的适应性,分析列车着火并滞留在隧道的不同控风方案的可行性,以天津1号线下瓦房站至南楼站之间的隧道为例,用网模拟技术模拟出隧道内风流状态,为场维模拟提供边界条件。以网模拟得出的火源相邻分支风速2 m/s为边界条件进行场模拟,得出的结果表明,列车车头着火并滞留在隧道中,人员在6 min的安全疏散时间内,从着火隧道经联络通道向相邻隧道疏散的情况下,着火隧道推拉式排烟,相邻隧道对送风为可行通风模式。     

局部洪水灾害下集疏运路网韧性分析

针对运输网络的韧性标准尚未统一的问题,在集疏运路网特征分析基础上,从结构韧性和功能韧性2个角度构建韧性评价指标框架,通过吸收时间、吸收速率、恢复时间、恢复速率和功能韧性说明路网的某一部分在受到灾害扰动后路网服务能力的保留程度,通过节点保存率和网络结构指标量化路网的结构韧性,依托上海市历年降水数据进行集疏运路网韧性分析。研究结果表明：抵抗能力与功能韧性呈正比,网络属性分布与结构韧性呈正比;网络属性应均匀地分布在功能区域,保证集疏运主要路线的功能性和结构完整性。研究结果可为集疏运路网性能分析和集疏运路网韧性评价指标体系构建提供思路。     

高压水射流卸压防治复合动力灾害机理及应用

为研究高压水射流卸压防治复合动力灾害的可行性,以余吾煤业高瓦斯矿井东翼采区内首采N2105工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟和工业性试验等方法,对N2105进风平巷两帮采取高压水射流卸压防治效果进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流卸压技术,煤体在高压水射流的冲击力和扰动应力波共同作用下瞬间发生破坏;巷帮侧支承应力分布曲线由原有的“单高峰值”转变为“内低外高双峰值”,受以上支承应力变化的影响,底板煤岩体内难以形成范围较大且连续的塑性应力状态区;现场电磁辐射和矿压监测结果表明高压水射流技术对煤层卸压增透效果显著,降低了巷道发生复合动力灾害的可能性。研究结果可为同类矿井复合动力灾害的防治提供参考和借鉴。     

基于通风网络理论的采空区自燃过程数值模拟

把采空区多孔介质空间假想成由漏风通道组成的通风网络 ,各漏风分支的风阻则按采空区的实际特性给予赋值 ,然后采用通风网络理论、流体力学与传热学理论 ,对新集矿 130 7工作面采空区的简化模型进行了自燃过程的模拟。其模拟结果经实测与分析 ,证明是合理的。因此 ,采用该方法模拟采空区煤炭自燃过程是可行的 ,具有很高的实用价值     

中小城镇防震减灾管理评价指标研究

依据中小城镇防震减灾管理体系,构建了中小城镇防震减灾管理评价指标体系,合理地确定了各个评价指标的相对权重,找出重点评价指标是制定防震减灾计划、行政监管与法律保障及建筑物和生命线工程抗震性能保证等,并给出具体的应用实例。对某特定中小城镇防震减灾管理能力进行模糊综合评价,评价结果揭示,中小城镇防震减灾管理的关键在于制定地方政府和社区防震减灾计划、建设规划管理和落实抗震法律法规及抗震设防要求等,最后给出了完善地方政府和社区等防震减灾计划、科学规划并合理选址、制定贯彻落实《防震减灾法》的地方配套法律法规、严格落实抗震设防要求等对策和建议。评价模型的推广应用将促进中小城镇防震减灾管理的系统化,提高中小城镇防震减灾管理的效率。     

城市社区防灾减灾工作机制研究

在组织论指导下,提出在区民防办下设街道防减灾办公室,负责社区防减灾的领导工作。根据灾害管理过程,设置下属机构包括:社区灾害预防组、应急救援组和灾后恢复组。明确各相关方在具体工作中的角色和责任,完善社区防减灾机制。按自愿原则组建志愿者队伍,建立良好的培养和激励机制,确保服务人员的长期化。扩大基层防减灾宣传教育的广度,特别是基层领导干部和青少年的宣教。将宣教和防灾演练结合,使得防灾演练制度化。同时,需要重视在现有"120"急救网络上,建立院前急救体系,配备相应的物资和人员。     

我国西部中小城镇防震减灾管理体系研究

分析了我国西部中小城镇防震减灾管理现状,借鉴发达国家防震减灾管理的经验,构建了西部中小城镇防震减灾管理体系,包括防震减灾法律保障、行政监管、地震监测预报和预警、防震减灾计划、建筑物和生命线工程的抗震性能保证、防震减灾教育与培训、基层单位对震灾的预防、地震救援组织建设、震灾应急救援服务等彼此关联、相互作用的子系统。指出其建设重点应放在建筑物和生命线工程抗震性能保证、行政监管、防震减灾计划、防震教育培训和基层震灾预防等方面。提出了深化西部中小城镇建设管理体制改革、提高防震减灾社会管理与公共服务水平、加强地震灾害应急救援体系建设等对策和建议。研究成果的运用将有助于增强西部中小城镇的防震减灾管理能力。     

管道内甲烷-空气预混爆炸燃烧的数值模拟

在实际生产过程中,有很多情况能使气体燃料与空气混合,达到可燃浓度,此时若有点火源存在,就可能酿成燃烧、爆炸灾害,造成严重的财产损失和人员伤亡.选取甲烷作为研究对象,选用空气作为氧化性气体,对其进行数值模拟.获得了不同时刻爆燃的压力场、温度场、密度场的变化数据,为工程上防爆、抑爆、泄爆提供了理论基础和数据.     

矿井反风时期网域系统瓦斯运移仿真

为了解矿井反风时期矿井系统网域中瓦斯运移及其体积分数分布的变动,以九里山矿井为实例,运用TF1M3D进行仿真分析。根据反风时采空区瓦斯分布换向变化和涌出处在最低值期的特征,指出反风后系统瓦斯涌出源主要来自采煤工作面。模拟得到反风时期工作面瓦斯体积分数的变化规律是,在实施全矿反风后,工作面回风道的瓦斯重新回流至工作面,与工作面内涌出的瓦斯重复叠加形成体积分数高峰瓦斯风流,致使反风后原来进风巷中回风流瓦斯体积分数增高;反风刚开始时瓦斯体积分数陡增,待峰值过后,瓦斯体积分数逐渐呈阶梯式降低。模拟结果反映出反风时采煤工作面中回流瓦斯与涌出瓦斯形成二次叠加的存在性,而所产生的瓦斯体积分数高峰值与矿井回风网络系统的结构有关。高峰瓦斯风流影响矿井反风过程的安全性,因此不但应连续检测工作面的瓦斯体积分数变化,更应提前做好应对措施和技术预案。