地面堆载对埋地管道的安全影响分析

为了分析地面堆载对埋地管道安全性的影响,以非线性接触模型为基础,应用ANSYS有限元软件,建立了地面堆载作用下的三维管土相互 作用模型。通过求解模型,探讨了地面堆载的大小、作用位置以及作用尺寸对埋地管道位移、应力和椭圆度的影响。结果表明:管道的应力和 椭圆度随着堆载大小的增大呈线性增大;垂直作用于管道正上方的堆载对管道的强度和稳定性影响较大;当作用应力不变时,与长度相比,堆 载宽度的变化对管道的影响更显著,而当总作用力不变时,增大堆载长度和宽度均可有效降低其对管道安全性的影响。预期研究结果可以为解 决油气管道建设中的安全防护问题提供一定的技术支持。     

乡镇企业发达区耕地健康评价与驱动机理研究

乡镇企业的快速发展对区域耕地利用与保护产生直接影响,也引致耕地健康状况发生显著变化。该文选取乡镇企业发达区域耕地为研究对象,构建由能值利用系数和耕地压力系数组成的耕地能值指数评价模型,结合由耕地质量、产能和土壤环境目标组成的耕地健康多层次模糊评价体系及模型,形成耕地健康综合指数（CLHI）评价模型,通过农户调查、采样分析获取基础数据,以GIS为工具,评价研究区域耕地健康状况。结果显示：乡镇企业发达区耕地健康状况堪忧,研究区耕地健康综合指数在0.412~0.677之间,分为健康、亚健康和不健康3个级别,其面积构成分别为35.23%、41.55%和23.22%;研究表明：乡镇企业污染排放对邻近耕地土壤环境产生直接危害,污染物还沿河流扩散,且乡镇企业的发展使农民多重视非农产业而影响区域的耕地产能状况。研究以期为同类区域开展耕地健康评价提供方法体系借鉴,为乡镇企业发达区耕地健康科学调控提供参考依据。     

北江流域横石河-翁江沿岸土壤重金属污染特征分析

采集了北江流域翁源县境内受大宝山矿区影响的横石河-翁江沿岸13个土壤剖面共49个土样,分析了河流沿岸土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb和Zn的含量,讨论了土壤重金属含量的空间变化特征、污染程度以及潜在生态风险.结果表明:横石河沿岸(I区)土壤重金属污染较翁江沿岸(II区)严重,I区As、Cd、Cu、Zn的含量分别为26.6~430,1.99~11.9,31.7~765,63.5~646mg/kg; II区As、Cd、Cu、Zn的含量分别为4.16~51.3,0.830~4.67,3.99~103,17.6~83.7mg/kg;重金属含量差异分析显示,土壤重金属污染与污染源类型(大宝山矿山开采、农业、交通污染、生活垃圾等)、河水-地下水交互作用以及土壤理化性质(有机质含量、微粒组分)有关;As、Cu、Cd是研究区内主要的重金属污染元素,尤其以Cd污染最为严重,I区、II区Cd的地累积系数分别为6.13和4.84,属于极度污染和强-极度污染水平;土壤毒性单位评价结果显示,I区土壤(S23除外)剖面毒性单位(∑TU)均大于4,属于中毒性;II区土壤剖面∑TU普遍较低.     

静载作用下埋地管道数值模拟及其力学性能分析

针对静载作用下埋地管道变形与力学性能,通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了有限元数值方法可靠性,进而综合分析了管周砂土相对密实度Dr、加载板宽度B、加载板中心距管道中心水平距离L、管道埋深H和管壁厚度t等因素对管道性能的影响。结果表明:增加Dr,管道正上方加载板极限承载力显著增加,相同荷载下管道应变和径向变形相应减小,管道应变以环向压应变为主;同等条件下随着B的增加,加载板极限承载力呈近似线性增加,管道径向变形和应变增长速率明显增加;随着管道埋深H增加,管道正上方加载板极限承载力先增加后减少,并最终趋于稳定,当埋深为3 D时管顶处竖向应力约为无管道时的50%,管顶土拱效应明显;当增加L时加载对管道径向变形和应变的影响持续减弱,二者沿管周的分布规律明显变化;增加管壁厚度可有效抑制管道环向应变,但对管道径向变形和加载板极限承载力无明显影响。     

汶川地震黄土地区远场地震动特征分析

远场地震作用对长周期结构的抗震设计依据提出了新的要求,由于缺乏远场地震动实测记录,国内外对远场地震动特性的研究尚不成熟。对汶川地震部分台站记录进行分析,研究远场地震动峰值及反应谱特征,讨论传播距离和场地条件对远场地震动的影响。结果表明:远场基岩场地在周期0.5s以上、土层场地在0.5~2s和3~6s存在明显放大效应;远场Ⅱ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,在周期1~4.5s之间,谱值明显高于设计谱;远场Ⅲ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,特征周期值比设计谱明显向右偏移。规范设计谱在强地震动的长周期部分被低估,应适当增大长周期部分的谱值。     

广西北部湾表层沉积物重金属污染水平、生态风险评价和源分析

选择北部湾中人为活动较为频繁的钦州湾作为研究区域,对表层沉积物中的7种重金属采用多种方法进行研究。结果表明:As和Hg含量较其他相似区域偏高,Pb和Cd含量相当,Cr、Cu和Zn含量低。含量近年来有所提升,高值点均靠近一些工业排污、人类活动区域。随机地累积模型评价结果表明Cd为"无-中污染",34%的可能性恶化为"中污染";其他重金属为"无污染",As和Hg分别有48%、24%的概率恶化。潜在生态风险排序为Cd>Hg>As»Pb>Cu>Zn≈Cr;形态分析发现Hg主要以稳定的残渣态存在,暗示在沉积物与海水间的迁移性弱,可利用性低;主成分分析的结果揭示了Cd主要源于港口航运及港口疏浚活动,其他重金属主要来自工业（制糖、燃煤、石油化工等）和陆源市政污水,钦州湾重金属含量主要受工业和人为活动的影响。     

基于子集模拟的埋地管道失效概率评估

对失效概率的评估是管道系统风险评价的核心内容,针对目前对埋地管道失效概率问题研究的不足,采用子集模拟方法（SS）建立埋地管道失效概率的定量评估模型以及参数敏感度模型,并对随机变量进行敏感分析。研究结果表明:子集模拟能利用少量样本定量计算出管道失效概率,有效弥补了管道结构可靠性模型中的不足;在管道运行中期,工作压力、腐蚀速率、管道壁厚和屈服强度是对管道失效概率影响较大的4个因素,而腐蚀因素在管道运行后期成为对系统失效概率影响最大的因素。     

金属埋地管道腐蚀泄漏及大气扩散过程推理模型研究

为了定量评估埋地金属管道腐蚀泄漏的风险,将贝叶斯网络和蒙特卡罗模拟方法用于计算管道腐蚀泄漏及扩散范围概率。建立了埋地金属管道腐蚀泄漏贝叶斯网络,量化了各事件之间的关联。在已知先验概率的基础上,运用贝叶斯概率计算得到管道腐蚀泄漏的后验概率值。利用蒙特卡罗模拟方法对泄漏后气体扩散范围进行了数值模拟,给出了主要模型变量的概率密度函数,得到了扩散区域范围概率分布特征。研究结果表明,管道腐蚀泄漏过程受输送介质和土壤腐蚀性、防腐措施有效性和大气扩散条件的影响,具有较大的不确定性。分析方法考虑了模型参数随机性对计算结果的影响,评估结果可以用于比较不同条件下埋地金属管道腐蚀泄漏扩散的风险。     

基于红外相机技术的川金丝猴地面活动监测

川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)属猴科(Cercopithecidae)疣猴亚科(Colobinae),但与疣猴亚科大多数物种的树栖习性不同,川金丝猴在生活史过程中展现出一定的地栖性。为了解该物种下地活动的节律、行为分布和性别-年龄组成,采用红外相机技术对四川省白水河国家级自然保护区内野生川金丝猴种群的地面活动进行了长期监测。2013—2018年共建立了70个红外相机监测位点,获得86次川金丝猴地面活动的独立捕捉,涉及243只个体。分析结果显示:(1)川金丝猴会在白昼的任何时间下地活动,11:00和19:00为一天中2个下地活动的高峰时段,而17:00为低谷期;(2)夏季川金丝猴下地活动较频繁,冬季则极少;(3)60%以上的个体都在地面进行移动行为,约30%的个体在休息,取食行为仅观察到2例;(4)地面活动个体的成年猴雌雄性比为1.21∶1,成年猴与未成年猴比为4.09∶1。本研究结果表明,移动是猴群地面活动的主要行为内容,并且下地倾向在性别和年龄间存在差异,支持了川金丝猴下地的主要目的是为了穿越林冠不连续区域的假说。