川西南森林可燃物分布调研及潜在火行为研究

以川西南地区森林为研究对象,实地调研了凉山州木里县6种植被类型不同层次的可燃物特征和空间分布,运用BehavePlus软件模拟探究不同燃烧条件下潜在火行为。研究结果表明：由于燃料床厚度较低,林下层无灌木和草本的林分可燃物模型无法形成稳定蔓延的地表火,而林下覆盖有灌木层或草本层的林分模型可燃物垂直分布连续性较好,可形成高强度地表火,同时能形成稳定燃烧的遍燃型树冠火。地表火蔓延速度、火线强度、火焰高度、树冠火转化率等潜在火行为均随风速和坡度增加而增加,且增长幅度与燃料床厚度和高度相关,树冠火蔓延速度随风速增加大体呈指数型增长。     

森林可燃物参数与林分特征关系

森林地被可燃物是引起森林火灾的重要原因,掌握森林地被可燃物的载量分布,对森林火灾的预防有着十分重要的意义.但森林地被可燃物载量数据的获得是比较困难的,运用Spss11.0 for windows统计软件系统,对兴安落叶松林和杨桦林的林分因子和各类地被可燃物载量进行后向逐步线性回归分析,建立了一套数学模型,取得了较为满意的结果,从而可以通过林分因子推算各类地被可燃物载量.     

大兴安岭林区地下火形成火环境研究

地下火作为森林中一种难以控制的燃烧现象,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是森林地下火的多发地区。对该地区2002年发生的地下火研究表明：丰富的近土壤层和地下可燃物是森林地下火发生的物质条件,气象条件促进了森林地下火的发生,特别是在遇到降水少、长期干旱、地面温度增加、相对湿度降低和可燃物干燥的情况下,就很容易引起地下火灾。地下火有地理和时间分布特征。地表火主要发生在原始森林区域,如针叶林、阔叶林或针阔混交林,都有可能发生地下火。地下火一般燃烧速度慢,持续时间长,燃烧充分,具有隐蔽性强、燃烧不连续、方向易变等特点,地下火在所有火灾中对森林危害最大,特别是对落叶松、樟子松、云杉等的破坏更为严重。     

森林大火潜在危险和可燃物干旱度研究

介绍了森林大火潜在危险的可燃物干旱度指标研究，以及干旱度指数ＳＤＩ的计算方法，同时对干旱度指数进行了划分确定，以便在森林大火预报中作参考使用。     

中蒙边境典型草原可燃物热解动力学研究

以中蒙边境(包括东乌旗、 二连浩特市、 新巴尔虎右旗)的草原可燃物为研究对象,利用STA 6000热重分析仪,采用热重分析法以5 ml/min,10 ml/min,20 ml/min,30 ml/min的氧气为载气,在空气气氛下,升温速率分别为40℃/min,60℃/min,80℃/min时对三个地区草原可燃物的热失重...     

低强度火烧对长白山林区蒙古栎林的影响

为了减少林区内可燃物的载量,降低森林的燃烧性,对蒙古栎林进行了试验火烧和火烧迹地调查,主要研究低强度火烧对蒙古栎林森林生态系统的影响。地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物取样调查方法,按不同径级调查可燃物载量。由于火烧引起部分枯死木倒伏和下木层树枝被烧断,火烧后所有试验地上的径级可燃物载量都有所增加。但地表易燃可燃物减少,林分火险降低。试验火烧为低强度地表火,试验结果表明低强度火烧对上层林木的生长没有明显影响,但下层林木的死亡率可达25%～42%。火烧降低了下层林木的密度,改善了林分卫生状况。试验结果表明,在长白山林区蒙古栎林内,可以采用低强度火烧来降低火险。     

火干扰后枫香次生林不同土层土壤理化性质研究

火干扰是影响土壤生态系统结构和功能的重要因素之一。探讨火干扰强度对不同土层土壤理化性质的影响,为火干扰后土壤修复提供理论指导。在湖南省株洲市枫香次生林内进行火干扰试验,设置4种火干扰处理水平,每种处理水平样地重复3次,沿各样地对角线设置3个土壤剖面,每个剖面采集4层土壤样品,测定火干扰处理后不同土层的BD、SWR、SOM、pH、TN、TP和TK等指标。通过统计分析,研究了各土壤性质在不同火干扰间以及同一火干扰下不同土层间的显著性差异。研究表明,枫香次生林4层土壤的BD、SWR、pH均随火干扰强度增加而增加,而SOM随火干扰强度增加而减少;0-5 cm层土壤TN随火干扰强度增加而增加,6-10 cm层土壤TN随火干扰强度增加而减少,火干扰对11-15 cm和16-20 cm层土壤TN、TP、TK几乎没有影响,但0-5 cm、6-10 cm层土壤TP和0-5 cm层土壤TK随火干扰强度增加而下降,6-10 cm层土壤TK随火强度增加而增加。同一土层内,低、中强度火干扰与对照样地BD无显著性差异,而高强度火干扰与对照、低、中强度火干扰样地间BD均存在显著性差异(p0.05);火干扰后0-5 cm层土壤SWR存在显著性差异,而土层间SWR差异不显著。干扰后4层土壤的SOM、pH均存在显著差异。除6-10 cm层土壤TN外,火干扰后不同土层之间土壤TN、TP、TK无显著性差异,而中、高强度火干扰与对照、低强度火干扰之间存在显著差异。总之,随着土层加深,火干扰对土壤理化性质的影响逐渐减少,表明火干扰对表层土壤理化性质的影响较大,而对下层土壤的影响较小。     

桂西南松栎林火行为研究及碳排放计量

利用桂西南地区不同类型马尾松和栎林的冠层可燃物、地表可燃物、立地条件和气候因子等调查数据,运用Behave Plus 5.0.5和Consume 3.0模型,分析不同林型林火行为趋势,并计算各林分过火后可燃物消耗量和含碳类气体排放量。结果表明:不同林分可燃物载量分布差异显著,马尾松纯林在风速大于15 m·s-1时,极易由地表火转化为树冠火,马尾松-红锥-潺槁树林在风速大于20 m·s-1时,极易转化为树冠火,马尾松-石栎林、石栎-马尾松林和大叶栎纯林可形成地表火,但不易发生树冠火。研究可为进一步了解森林火灾对区域气候变化的影响提供基础数据。     

山岭隧道衬砌‑减震层体系动力响应研究∗

为了探寻隧道设置减震层时影响减震层减震性能的关键因素,建立了设置减震层的隧道有限元数值模型,将数值模型与振动台试验进行对比,验证了数值模型的可靠性。改变减震层设计参数和围岩条件,通过对隧道结构的主应变、相对变形率以及围岩的塑性区进行分析,研究不同参数条件下减震层的减震效果。结果表明：设置减震层后隧道加速度响应的传递函数在15~30 Hz 频段范围内减小,说明减震层通过吸收地震波中的高频成分,减小地震波能量向隧道的传递,进而减小隧道的地震响应。参数分析结果表明：减震层弹性模量越小厚度越大,减震层的减震效果越加明显,但隧道结构的相对变形率也随之上升。相比于增加减震层厚度,降低减震层弹性模量对减震效果的提升更为显著。在坚硬围岩中的设置减震层相比于软弱围岩减震效果更显著。     

林火行为预测预报专家系统

在针对我国大兴安岭林区典型可燃物进行实验的基础上,参考美国北方林火实验室编制的BEHAVE程序中的数学模型,提出了一整套估算森林地表火火行为特征量的表达式。在此基础上,通过交互式窗口技术、字符型汉字技术和专家系统原理,建立了“林火行为预测预报专家系统”。该系统在输入现场可燃物分布特性参数及相应的地形条件和气象条件后,即能迅速预测火蔓延过程中不同时间段的火行为特征量的值。与野外试验的结果对比表明,预测的结果是合理、可靠的。     

火灾区域模型中压力方程的求解

建筑火灾区域模拟的工作核心有两部分:建立火灾发展过程中各个现象的数学模型;通过求解数学方程式得到室内压力、温度和烟气层高度等火灾参数。其中后者是进行区域模拟软件编制以及火灾风险评估的核心,尤其是压力方程的求解,因为压力是求解其它参数的前提。本文给出了压力方程的求解思路,尤其以单室火灾为例介绍了压力求解的具体方法,最后验证了结果的正确性。     

基于历史资料的中国北方草原火灾风险评价

根据我国北方草原区各省、自治区1991—2005年的草原火灾资料，利用信息扩散理论和风险矩阵对我国北方草原区的草原火灾风险进行了计算，给出了我国北方各草原区的草原火灾年发生次数和草原火灾年受灾率在各个风险水平下的风险值，定量地评价了我国北方草原区的草原火灾风险。并给出几个重要风险水平下草原火灾风险的空间分布趋势和综合指标下的我国草原火灾风险空间分布趋势。     

火灾作用下单层球面网壳的非线性有限元分析

基于高大空间建筑火灾作用下的空气升温实用公式,按照欧洲规范规定的火灾高温作用下钢材的材料特性,考虑了温度对钢材特性的影响以及钢材屈服后的强化特征,对一凯维特单层网壳结构在火灾作用下的性能进行了非线性有限元分析,研究其在不同局部火灾作用下的温度场分布和位移特征,以及不同火源影响的最不利位置。结果表明:网壳结构在所有设计火源模型下的极限耐火时间都在20～30min左右;对于结构极限耐火时间,火源位置的影响大于火源面积的影响;结构中心向外延伸的第1环到第3环之间的区域,是结构抗火的薄弱部位。     

大空间建筑火灾中热烟气层发展规律的理论分析

对几类典型的大空间建筑火灾中热烟气层的发展规律进行了理论分析,并和文献中的实验结果进行了对比。理论分析表明热烟气层的发展速率除了与火源的功率和大空间的几何尺寸有关外,还取决于火羽流的种类。给出了轴对称火羽流、二维线性溢流和沿墙壁的二维线性火羽流情况下的热烟气层发展速率的表达式,对大空间建筑的火灾安全设计与灾害预测具有指导意义。     

钢框架厂房火灾后的破坏形态

端部约束不同的构件在火灾中的破坏形态不同,研究整体结构构件在火灾中的破坏形态,可以为钢结构抗火研究与设计提供依据。某钢结构框架厂房发生火灾,大火历时3个多小时,火场最高温度达1000°C以上。火灾后,框架梁均有不同程度的破坏,钢梁端部下翼缘屈曲破坏较普遍;由于钢梁顶没有设置抗剪键,钢梁与顶部的混凝土现浇楼板脱开,火灾后残留有较大的挠屈变形;钢柱在火灾后未有明显的破坏现象,但有侧向变形产生。这些现象与实验室中标准试验的结果不同。     

城市地下轨道交通火灾风险评估体系模型研究——以某地铁车站为例

用按时序分阶段的评估方法建立了城市地下交通火灾风险评估体系的架构,并用改进的层次分析法建立了多层次评估指标权重模型,建立了判断火灾风险的评价标准。以北京地铁二号线某车站为例,在对其现有设备资料和运行特性进行详细调研分析的基础上,把风险评估结构划分为目标层、准则层、指标层,并按照现有的参考依据对各项影响火灾安全的风险因素进行赋值计算,得到了火灾各个阶段该车站的火灾风险水平,并对评价中的薄弱环节,提出了有针对性的建议。研究结果可供地下交通系统火灾应急预案制定参考。     

火灾后混凝土结构损伤检测方法研究与探讨

研究了火场最高温度、持续时间对混凝土材性的影响,采用逐层深入-劈拉法研究了沿深度方向的不同损伤情况。研究表明,混凝土力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量等,随温度升高而显著降低;抗压强度、抗拉强度均随持续时间的增长而下降。逐层深入-劈拉法试验表明,在最高受火温度基本相同的情况下,残余强度随受火时间不同而有较大的差别;受火时间短的试件强度曲线呈明显的非线性,而受火时间长的试件强度曲线则趋于线性。对于火灾后混凝土构件的检测,在钻芯法的基础上提出了多次横向劈拉法;基于混凝土受损趋势为双曲线模型的假定,提出了首波传播路径为抛物线的改进超声波检测法。     

预应力混凝土结构抗火设计构造措施分析

预应力混凝土结构在火灾下的抗火性能可以通过理论计算得到保证，但是如果预应力混凝土结构的构造措施不合理，也将大大降低结构的抗火性能，甚至引起预应力失效。通过非线性有限元计算讨论了保护层厚度和防火涂料对结构抗火性能的作用，并对规范要求的保护层厚度进行了分析，最后对锚固区的耐火设计提出了建议。     

基于GIS的城市火灾风险评价及其在防灾规划中的应用

随着经济发展和城市化进程的不断加快,城市火灾事故不断增多,造成的人员伤亡和财产损失也越来越严重。本文通过构建城市火灾风险评价指标体系,利用GIS中的空间分析功能对各指标体系按其权重进行叠加,得出城市的现状火灾风险等级区划图。根据风险评价现状确定防灾减灾规划的目标,采取相应的防灾减灾措施,并对规划后的火灾风险状况进行了预测,得出规划后的火灾风险等级,从而为消防和规划部门减少和预防城市火灾提供依据和参考。