硬岩竖井爆破损伤区探测及衬砌荷载*

为研究硬岩竖井受爆破开挖扰动的影响,依托米仓山公路隧道竖井工程,采用RSM-RCT（B）测试系统探测竖井爆破损伤区范围为1.1~1.4 m,并利用残余地质强度指标标定损伤区力学参数,将其纳入收敛约束法和数值分析中,以评估损伤区对竖井围岩及衬砌荷载的影响。研究结果表明,在硬岩竖井中开挖爆破是造成岩体损伤区的关键因素,地应力方向和大小对硬岩损伤区分布基本无影响。分析结果表明,爆破损伤区导致围岩变形增大,从而使得衬砌荷载增加,最大剪应力出现在损伤区与未破坏岩体之间的交界处,大小为16 MPa,同时靠近该位置的衬砌荷载也会变大,较深竖井可采用分区段支护,降低投资成本。研究结果可为硬岩竖井开挖荷载计算及设计优化提供一定参考。     

热颗粒和热辐射共同作用阴燃点燃松针燃料床：数值研究

建立了热颗粒和热辐射共同作用下阴燃点燃松针燃料床的二维数值模型,计算得到了热颗粒和热辐射单独点燃以及共同作用点燃的临界条件,分析了燃料床的点燃过程。与前人实验数据对比表明数值模型能够较好预测临界点燃条件。金属热颗粒单独作用时点火所需的临界温度与颗粒直径呈双曲线关系。金属热颗粒与热辐射共同作用时,临界辐射热通量呈现出随颗粒温度和直径的增加而显著减小的趋势。热辐射持续供热能有效维持表层炭氧化反应,两者共同作用下点燃危险性增加。研究同时发现,燃料含水率对共同作用下的临界辐射热通量有较大影响。     

一种投入式光谱法紫外水质监测系统

水环境污染的治理与预防均要求水质检测能够实时化、在线化以及便携化.水质参数如化学需氧量(COD)和硝酸盐氮的在线监测,通常需要泵阀管路的实验室化学方法的现场化,分析时间长,需化学试剂和废液回收.研制了一种基于紫外光谱法的在线测定COD和硝酸盐氮的水质监测系统.它由脉冲氙灯、凹面全息光栅和光谱扫描结构等组成,可以同时测定水样在200～ 720 nm的光谱.棒状仪器直接投入水中,通过计算水样紫外吸光度测定水中COD和硝酸盐氮的质量浓度.     

棉垛早期阴燃火灾特性及棉花仓库主动吸气式复合探测研究

以棉花仓库消防安全为背景,在火灾探测标准燃烧室内开展了棉花垛早期阴燃特性试验和吸气式复合探测试验研究。分析棉花垛早期阴燃过程中的质量损失、烟气浓度以及图像特征变化,以棉花垛顶部着火为例,归纳了阴燃过程大致包括水平蔓延及竖直蔓延两个阶段,并分析了各阶段特性。利用吸气式复合烟气诊断,分别记录了吸气管道出口的CO体积分数变化以及吸气式探测器的输出信号。结果表明,CO的响应时间明显快于吸气式探测器且几乎不受采样孔位置的影响。由于阴燃温度低,羽流湍浮力相对较弱,而CO气体密度远小于烟颗粒密度,在吸气管道中表现出更好的迁移性。因此,针对大空间棉储仓库,可以采用吸气式感烟火灾探测器与CO气体探测器相结合的复合探测手段,也可以考虑在传统吸气式探测器内部整合CO探测部件以提高探测报警速度,同时有效降低误报、漏报率。     

输油管道监控系统设计与开发

管道输送具有运输量大、运费低、能耗少、损耗率低、投资少等优点,已成为原油或油品销售及运输的重要方式之一.管道或输油库一旦发生泄漏或火灾等事故,会造成输送停止、油损失、污染周边环境等严重后果.通过分析输油管道的工艺特点及危险因素,设计了输油管道临控系统的整体结构及各监控终端的硬件结构,研究了输油管道泄漏的综合分析技术方法,详细讨论了系统的信息采集、自动化控制、动态监控、状态分析、信息融合、基于GIS的输油管道管理等功能的开发内容及方法.     

稻虾共作快速发展背景下潜江耕地时空变化特征分析

虾稻共作综合种养模式近年来在长江中下游地区快速发展,探索虾稻共作对农业土地利用的影响,对于科学调控虾稻田发展、确保粮食和生态双安全具有重要意义。该研究以虾稻共作模式发源地——湖北潜江市为研究区域,利用空间分析和破碎度指数方法,分析虾稻共作模式快速推广下潜江市农业土地利用时空格局变化。结果表明：（1）近20年来,耕地时空格局变化过程是以园林办事处（主城区）为中心的建设用地向西至广华镇、南至杨市镇不断扩张,耕地转为新增建设用地达28.64 km2,约18.59 km2耕地转换为水域;（2）耕地格局呈现破碎化,主要由城市发展过程中建设用地扩张占用耕地,以及虾稻田快速发展后造成;（3）虾稻田主要由水田转换而来,部分旱地及水域也转换为虾稻田。虾稻田的不断扩张,特别是旱地和水域转换为虾稻田,一定程度上带来耕地破碎化。因此,在我国农业劳动力不足、农民收入不高和种地积极性不强等因素下,未来虾稻田种植模式对耕地利用具有较好的潜力和空间,但也需要重点关注虾稻共作模式的可持续发展,重点基于水田发展虾稻田种养模式。     

城市化进程中的武汉市空气环境响应特征研究

以武汉市2000~2013年数据为基础,构建了城市化综合水平和空气环境综合指数的评价指标体系,利用结构熵权法和响应度模型对城市化进程中的空气环境响应时序特征和整体响应强度进行了比较分析。结果表明:(1)2000年后武汉市城市化呈现快速增长态势,进入了一个快速增长时期;空气环境综合指数及其分量呈现不同的变化特征,综合指数呈波动中递增趋势;(2)空气环境综合指数及其分量对城市化有着不同的响应特征,其中,空气质量指数与综合指数由正响应转向负响应,2010年为拐点,表明近年来,武汉市空气环境压力变大,空气质量有恶化的趋势;(3)相同城市化进程中,空气环境质量的正向响应相对于空气负荷压力的减小具有不一致性和滞后性,2013年后的武汉市空气质量需要持久努力改善。城市空气环境质量改善是一个漫长的过程,需要在减小空气污染排放的压力同时,调整产业结构、节能减排,并要积极预防城市化扩张过程中的建设施工、道路、裸露地面等扬尘污染。     

川西山区交通与GDP的海拔梯度性及其相关关系

以西部山区的缩影川西为研究对象,利用交通矢量化数据和自然社会经济数据,在GIS软件支持下,探讨"十五"计划以来不同时期川西山区交通通达性与GDP的海拔空间分异性及其相关关系。结果表明:(1)2000~2013年间川西山区交通通达性有了显著提高,各县通达水平两级分化有所减弱,高值区集中于攀西城市群,低值区主要位于甘孜州;(2)川西山区GDP与交通水平均具有较为明显的海拔梯度分异,表现为中低海拔区中海拔区高海拔区高原区,呈现出"反自然梯度特征";(3)从整体上看,川西山区通达性指数与GDP存在显著正向关联且关联程度不断加强,交通主干线显现出更为明显的经济促进作用,而边缘化的地理区位不利于地区对外开放,阻滞了经济发展;(4)不同时期各海拔区交通通达性及其构成要素与GDP的关联方向和程度差异较大。     

武汉市土地利用程度和经济发展的重心迁移及耦合协调性研究

土地利用和经济的协调发展对社会的可持续发展具有重要意义。采用2005~2014年武汉市各区域的土地利用程度和经济发展数据,对武汉市、主城区、远城区的土地利用程度重心、经济发展重心迁移及耦合协调关系进行分析。研究结果显示:(1)在土地利用程度和经济发展重心迁移上,武汉市远城区相对于主城区重心迁移距离更大,迁移方向更为杂乱;(2)在土地利用程度和经济发展的耦合协调性上,主城区较为和谐,江汉区为高度协调型,硚口区和青山区为经济发展略微滞后型,其他主城区为土地发展略微滞后。远城区经济发展和土地利用程度基本处于不协调的状态,除了汉南区属于经济滞后型,其他均为土地发展滞后型。     

区域管治中的博弈效应

区域管治是在经济全球化背景下,通过多种利益集团的对话、协调、合作,解决区域内经济社会冲突,增强区域效力,其核心内容是协调和化解区域发展中的各种利益冲突。本文通过引入博弈论分析方法到区域发展研究领域,构造出地方政府-中央政府政策博弈模型、地方政府-土方政府竞合博弈模型、政府-企业-公众冲突模型来分析和描述区域管涌中各利益集团之间的博弈关系和过程,分析这些决策过程中各博弈方相互制约,相互作用的规律和疚,并针对不同的利益博弈类型,提出优化协调方案,为下一步更好地协调各方利益、实施区域管涌、推动区域一体化发展奠定理论基础,也为我国在划定主体功能区后制定差别化的区域管涌政策提供参考。