Predicting streamflow response to fire-induced landcover change: implications of parameter uncertainty in the MIKE SHE model

Fire is a primary agent of landcover transformation in California semi-arid shrubland watersheds, however few studies have examined the impacts of fire and post-fire succession on streamflow dynamics in these basins. While it may seem intuitive that larger fires will have a greater impact on streamflow response than smaller fires in these watersheds, the nature of these relationships has not been determined. The effects of fire size on seasonal and annual streamflow responses were investigated for a medium-sized basin in central California using a modified version of the MIKE SHE model which had been previously calibrated and tested for this watershed using the Generalized Likelihood Uncertainty Estimation methodology. Model simulations were made for two contrasting periods, wet and dry, in order to assess whether fire size effects varied with weather regime. Results indicated that seasonal and annual streamflow response increased nearly linearly with fire size in a given year under both regimes. Annual flow response was generally higher in wetter years for both weather regimes, however a clear trend was confounded by the effect of stand age. These results expand our understanding of the effects of fire size on hydrologic response in chaparral watersheds, but it is important to note that the majority of model predictions were largely indistinguishable from the predictive uncertainty associated with the calibrated model - a key finding that highlights the importance of analyzing hydrologic predictions for altered landcover conditions in the context of model uncertainty. Future work is needed to examine how alternative decisions (e.g., different likelihood measures) may influence GLUE-based MIKE SHE streamflow predictions following different size fires, and how the effect of fire size on streamflow varies with other factors such as fire location.     

火灾定量预测方法研究

应用预测学原理，对火灾定量预测方法进行了探讨，建立了一套适应不同火灾历史统计特点的平滑预测模型：滑动平均预测模型和指数平滑预测模型；考虑火灾事故的季节性变化，建立了季节性平滑预测模型。应用二重指数平滑预测模型和季节性平滑预测模型，对荆州地区１９９３￣１９９４年的火灾统计资料进行分析和预测，结果表明该地区今后的火灾发生呈上升趋势，提请有关部门注意防火安全。     

隧道火灾性能化安全疏散设计方法研究

阐述了隧道防火设计的重要性,保证人员的安全疏散是隧道性能化安全设计的首要目标。确定了火灾时人员安全疏散的判定条件,分析了人员逃生时所需疏散时间的组成,通过火灾时人员所需安全疏散时间与可用安全疏散时间的比较分析,介绍了隧道火灾疏散设计的一般思路。结合某隧道的实例对这种性能化设计思路进行了说明,确定了某隧道疏散口间距和逃生滑梯通行能力的初步设计方案。     

东荣三矿粉煤灰复合胶体防灭火技术应用与实践

双鸭山东荣三矿2 0 0 3年发生火灾,开始应用注水、注惰、注灭火剂等方法,均未控制住火势。后来,通过该矿现有的灌浆系统,形成复合胶体管网式防灭火系统,利用该系统向火区周围密闭墙内大量压注粉煤灰复合胶体,堵塞了向火区漏风的通道,扑灭了大范围火源。接着启开火区下部的运输上山,从运输上山向火区打钻,由钻孔直接向火区注复合胶体,彻底扑灭了火灾,保障了矿井安全生产。实践表明,复合胶体管网式防灭火技术是一种快速高效的防灭火技术,适应大面积煤层火灾的防治要求。     

基于GIS的地震次生火灾蔓延范围模拟

地震次生火灾对人类的危害极大。笔者首先在对阻止火蔓延的因素进行分析以及对以往调查资料分析的基础上,确定了阻止火蔓延的距离与建筑物结构及防火类型的关系。然后,在阻止火蔓延距离的基础上,确定了地震次生火灾蔓延范围模拟的方法以及流程。最后,以汕头市为例,对地震次生火灾蔓延范围进行了模拟。通过对地震次生火灾蔓延范围的研究,为地震应急救灾提供了决策的科学依据。     

超市火灾烟气蔓延及人员疏散的模拟研究

针对某大型超市的实际建筑结构以及人员分布情况,利用计算机模拟设定了几种不同情况下的火灾场景,研究了火灾情况下影响人员疏散的因素,并根据烟气运动和人员疏散模拟的结果,对该超市人员疏散楼梯的数量、宽度以及位置分布进行评估.指出了实际超市火灾过程中人员疏散应该注意的一些问题,给出了合理的防火分区划分以及疏散楼梯的分配方式,对超市建筑人员疏散具有一定的指导意义.     

L型房间单元人员疏散探讨

建筑物发生火灾以后,是否会造成人员伤亡主要看人员能否成功地疏散出危险区域。笔者主要讨论了一种常见的建筑物结构形式:L型房间结构单元。根据其不同阶段的疏散特点,提出了“距离控制疏散”和“瓶颈控制疏散”阶段人员疏散的不同方式。在“距离控制疏散”阶段,应用网格分析方法来研究人员疏散规律;在“瓶颈控制疏散”阶段,采用了群集疏散理论建立了人员疏散模型。应用建立的疏散模型及经验公式对特定建筑物人员疏散进行了模拟,其结果表明,建立的模型模拟的结果比较准确地反映了实际疏散情况。该研究成果对指导建筑物的疏散设计和建筑火灾等紧急情况下的安全疏散,具有一定的理论指导作用和实际应用价值。     

基于信息传播系统的人员疏散模型探讨

笔者提出了紧急疏散中狭义和广义信息传播原理,并在此基础上建立了一种基于信息传播系统的人员疏散计算机模型。狭义信息,即能被人员本身接受和作出反应可感知的信号,它的产生和传递对疏散过程有直观而显著的影响。而广义信息则是其进一步延伸,包括了疏散过程中各种具体行为和作用结果。为了更全面地模拟和再现疏散过程中人员行为,使用的模型引入了狭义的信息传播原理。该模型由4个子系统构成,即人员模型、信号模型、建筑模型和特殊场景模型,较为充分地考虑了火灾疏散中的关键因素。运用该模型不但可以对疏散中的人员特殊行为进行理论研究,而且可以为实际工程(如地铁站、体育场馆、教学楼、医院等高风险场所)进行疏散安全论证提供帮助。     

细水雾抑制熄灭K类火有效性的实验研究

本文通过全尺寸模拟实验研究了细水雾与K类火的相互作用,利用LDV／APV激光多普勒分析仪对细水雾特性进行了测量,分析了细水雾的粒径、速度及雾动量对灭火有效性的影响规律。分别改变喷头类型、工作压力、喷头与火源的垂直距离及喷射角度进行多种工况的灭火实验,结果表明,细水雾的灭火有效性随着压力的增大得到明显提高,喷头的雾化性能直接影响着细水雾的灭火有效性,同时喷射角度及喷射距离也影响着细水雾的灭火有效性。本文为细水雾灭火技术用于厨房环境的火灾防护提供了科学的参考依据和必要的设计参数。     

竖形槽道模型中火旋风的发生与旋转规律研究

火旋风是森林火灾中经常发生的一种特殊火行为。作为一种复杂的包舍化学反应的有旋流动,火旋风在不同的可燃物种类和物理条件,以及不同的环境流场条件下,会表现出复杂的动力学特征。本文设计了一个在边角对称开有缝隙的六棱柱体火旋风发生装置,探讨了火旋风特征参数的测量方法,实验模拟了火旋风的发生与发展,对火旋风的温度分布、速度和燃烧时间随燃料和环境条件的变化规律进行了比较分析。