吨量煤体的自燃过程实验模拟研究

为更好地弄清矿井实际的煤自然发火规律,利用装煤量达5吨的大型实验台对两种烟煤分别进行了自燃模拟实验。大煤量的实验能够很好地模拟煤矿中煤低温氧化和传热传质共同作用导致的发火过程,实验得到的自然发火期与煤矿实际发火期也是一致的。实验中煤样从缓慢氧化变为快速氧化的临界温度为100～110℃。当煤温低于,临界温度时,煤样的升温受到空气流带走热量和向外界散热的影响很大,因此夹层水的保温作用就很关键。当煤温超过临界温度后,反应加快,温度急剧上升,散热的影响明显降低,反应主要受限于氧气的供应情况。     

四苯基双酚A二磷酸酯及复配体系阻燃环氧树脂的热动力学分析

采用热分析仪对四苯基双酚A二磷酸酯(BDP)及复配APP体系阻燃环氧树脂(EP)进行TG分析,研究BDP及其复配体系阻燃EP降解的过程,并在动力学理论模型基础上计算阻燃EP的活化能.结果表明,与未阻燃EP相比,阻燃EP在600 ℃时残炭率增加,15% BDP阻燃EP的残炭率由未阻燃的20.41%增加到28.06%,15% BDP+9% APP阻燃EP的残炭率增加到34.78%;BDP及其复配体系阻燃EP的活化能显著提高,15% BDP阻燃EP的活化能由未阻燃的80.39 kJ/mol提高到141.06 kJ/mol,15% BDP+9% APP阻燃EP的活化能提高到199.68 kJ/mol.研究表明,阻燃EP体系耐热性能好,阻燃效果明显,且复配体系阻燃效果进一步提高.     

基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法

瓦斯在采空区内运移造成工作面上隅角瓦斯超限是煤矿安全的重大隐患.为揭示采宅区瓦斯运移规律,提出基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法.综放采场采空区是由非均质多孔介质组成的空间,大气和瓦斯混合气体在采空区的流动是非常复杂的具有层流、过度流和紊流的渗流运动.基于修正的Brinkman-Forchheimer-Darey定律,建立非均质采空区瓦斯运移的控制方程组.由于该方程组求解复杂,分别建立瓦斯渗流速度场和瓦斯浓度场的格子Boltzmann模型.通过格子Boltzmann模型的演化,实现采空区瓦斯运移的仿真.模拟实例表明,用该方法进行仿真可以得到任何时刻采空区内任意位置瓦斯和大气混合气体的流动速度和压力以及瓦斯浓度等数据,同时也可以得到采空区流线分布规律、速度变化规律、采空区压力的变化规律和采空区瓦斯运移规律.该方法能将时间、空间和系统行为结合起来,可在直观的条件下完成对地下煤矿采空区瓦斯运移态势的精确分析与模拟,可为揭示综放采场采空区上隅角瓦斯超限的原因提供一种新的方法.     

失效路径长度对结构系统安全可靠性的影响

运用钢结构系统可靠性的安全评定原则,以立体车库钢结构系统为研究对象,建立主要失效模式安全余量方程,计算失效概率.在对风载荷和地震载荷分布进行模拟的基础上,通过对立体车库大型钢结构系统的算例进行分析,探讨了失效路径长度对大型钢结构系统失效准则与安全可靠性的影响,提出在结构整体承载能力未出现下降的情况下,失效路径长度取得越大越好的结论.该结论对大型钢结构可靠性的工程应用有指导意义.     

火电厂应急管理信息系统研究

分析火电厂事故应急管理的特点,即事故应急响应的快速性、高效性及可预测性;从技术框架设计、网络设计、数据库设计、系统安全性设计4方面分析火电厂应急管理信息系统的总体设计方案;分析火电厂应急管理系统的业务模块划分及主要功能;讨论火电厂应急管理信息系统的实现方式及主要工作界面.结果表明,在系统三维仿真环境中可以进行重大危险源辨识、风险评估以及有效组织模拟演练,从而提高火电厂的应急管理水平.研究表明,高质量的仿真环境与科学的逻辑分析可为临灾状态下的应急救援决策提供快速、有效的技术支持,具有重要现实意义.     

中国区域能源、经济与环境耦合的动态演化

文章全面解析了系统耦合机制,以此为基础构建了能源、经济与环境三系统耦合模型,测算了1995—2014年中国四大区域三大系统间的耦合协调水平,并从时空两个维度对区域三系统交互关系的变化特征以及差异做出了全面讨论。结果表明,1各省区经济和环境综合指数呈持续上升的良好态势,而能源综合指数在小幅波动中保持了较为稳定的发展状态,同时三者关系极为密切,具体表现为三类指数的变动具有显著的相关性。2三系统交互作用的耦合度均保持不断递增的演化趋势,但绝对水平较低,且区域间差异较为明显,整体上呈现由东到西递减态势。3三系统的耦合变化与能源-经济、能源-环境和经济-环境三类二元系统的协调发展具有密切的相关性。4在探索三系统耦合协调的持续发展路径时,需重点引导三系统打破固有束缚,通过有秩序的相互配合产生单个系统所不具备的发展能力。而从现实状态看,在当前面临经济下行、资源环境不可持续以及区域发展差异扩大等问题的严峻挑战,各省区需结合本区域实际发展状况和比较优势制定发展规划。东部需以雄厚的经济实力为基础强化技术创新,以带动能源高效利用和环境保护;中部和东北需调整能源消费结构并提高能源利用效率;西部则应将重点放在绿色发展和防范环境风险两方面。     

开放经济、环保财政支出与污染治理——来自中国省级与行业面板数据的经验证据

首先按照各省环保财政支出占GDP比重与按主成分分析法计算的地方环境污染物排放综合指数的排名情况把中国30个省份分成两个区域,区域1环保财政支出污染治理效应较强,区域2环保财政支出污染治理效应较弱。区域1包括北京、海南等14个省市,区域2包括天津、上海等16个省市。其次基于2007—2014年中国省级和行业面板数据,分析开放经济、环保财政支出对污染治理的影响。最后借鉴门限回归模型检验开放经济是否存在环保财政支出与污染治理的门槛效应。结果显示:(1)环境污染物排放存在区域差异和行业差异,区域1呈现出开放程度和污染物排放双低的特征,而区域2则表现为双高特征。制造业、电力、煤气及水的生产和供应业污染物排放较高,采掘业污染物排放年均增长速度最快。(2)样本期内省级和行业面板数据均表明开放经济与环境污染物排放显著负相关,对外开放不是助推环境污染的原因。(3)中国环保财政支出与环境污染物排放显著负相关,环保财政支出具有显著的污染治理效应。(4)开放经济对环保财政支出的污染治理效应具有门槛效应,当进口和出口贸易总额高于门槛值-1.221、-1.016时环保财政支出的污染治理效应很难发挥。(5)以进、出口贸易总额为门槛变量时,有107个观测值低于门槛值,占总观测值的44.58%,其中有59个位于区域1,占55.14%。鉴于此应继续加大环境保护财政支出,进一步提升环保财政专项支出在GDP中所占比重,保持适度的对外开放,优化能源消费结构和实现产业结构升级,全面改善环境质量,提升开放经济下环保财政支出的污染治理效应。     

Factors influencing farmers’ decisions on nitrogen fertilizer application in the Liangzihu Lake basin,Central China

Overuse of nitrogen (N) fertilizers in agriculture activities has caused severe water pollution in China. The lack of data at producer level hampers decision makers in the development and implementation of efficient policies to curb excessive N-fertilizer use. In a survey of 300 farm households in the Liangzihu Lake basin, we identified factors associated with farmers’ decisions on N-fertilizer use and application rate. Household survey and multiple linear regression models indicate that the average application rate in the study region is 229 kg N ha^?1, which exceeds the recommended rate for maximum profit for cereal crops (maize, wheat, and rice) in China of 150–180 kg N ha^?1. High N-application rates are associated with low farmland productivity (coefficient = ?15.66, p = 0.02), a high share of off-farm income (coefficient = 27.14, p = 0.003), and a low education level of the household head (coefficient = ?10.83, p = 0.039). Neither physical infrastructure nor access to input markets appears to be related to N-application rates. It may be concluded that excessive use of N in agriculture of Central China is mainly a problem of insufficient awareness and high share of off-farm income.     

Measurement of public awareness of climate change in China: based on a national survey with 4,025 samples

Just before the new round of UN climate change conference in Bonn, a survey report, named as the Climate Change in the Chinese Mind 2017, was released in Beijing. The investigation was conducted in the form of a computer-assisted telephone survey with a sample size of 4,025 samples, covering 332 prefecture-level administrative units and four municipalities in China. Urban-rural proportion and sex proportion were specially taken into account, so as to demonstrate the Chinese public awareness objectively. The investigation measures the public awareness from six aspects, which includes climate change beliefs, impacts, response, policies, actions, and the assessment of the effectiveness of climate communication. This article presents the key findings of the survey and provides further insights behind the data.     

1961~2015年西南地区降水及洪涝指数空间分布特征

利用西南地区98个气象站连续完整的日降水序列数据,整合降水强度、持续性指数及等级指数形成降水指数体系并研究该区域降水及洪涝指数的空间分布特征,得到以下主要结论：（1） 1961~2015年,西南地区年降水量（PRCPTOT）与极端降水量（R95PTOT）都呈现出“东多西少、南多北少”的分布形态;持续降水日数（CWD）则表现为“南高北低、西高东低”的分布格局。区域多年平 均PRCPTOT、R95PTOT、CWD分别以-13.12 mm/10 a、1.34 mm/10 a、-0.29 d/10 a的速率变化。（2）西南地区不同等级降水日数具有相似的空间分布特征,均呈现出“南高北低、东高西低”的分布形态。（3）西南地区洪涝强度指数呈由东北向西南递减的分布特征;降水总量越多的地区,洪涝强度反而越低,主要由于单站洪涝强度表征的是降水的波动情况,降水量越多波动越不明显。21世纪以来,该 地区洪涝等级以重级为主,2010年以来连续多年出现特重级洪涝。此外,洪涝强度越大,区域性年度灾害等级越高。该研究对于掌握西南地区极端气候变化规律,从而服务于防灾减灾具有一定的理论意义。