真实大空间建筑物火灾场模拟研究

根据一真实火灾调查报告设定了真实大空间建筑物开口情况和材料燃烧性能参数,建立了FDS(Fire Dy-namics Simulator)物理模型。计算了火灾释热速率以及着火大空间烟气的温度场和一氧化碳浓度场的变化。研究结果表明:火灾短时间发生轰燃,随后发生回燃。轰燃是导致大量人员死亡的1个重要原因;回燃没有引起各点烟气的温度和一氧化碳浓度显著的提高,但对各点烟气的温度和一氧化碳浓度的保持起到较大作用。     

盾构隧道的开挖模拟及地震反应数值分析

由于盾构隧道掘进的特殊施工工艺,使开挖模拟的数值计算存在着诸多难以量化的因素。采用应力释放法模拟盾构隧道的开挖,在衬砌和土体之间设置等代层单元模拟盾构施工的影响,求得竣工期的应力场和位移场。在静力计算基础上运用动力有限元时程分析法,采用粘性人工边界条件,分析了隧道衬砌在地震过程中的最大响应。其结果和规律可为一般的盾构隧道地震反应分析提供借鉴。     

贵阳市一居民区大气颗粒态汞的污染状况

2004年4、7、8、11、12月采用微型捕集管-冷原子荧光光谱法对贵阳市一个居民区大气中的痕量颗粒态总汞(TPM)进行了测定。结果表明:TPM日均浓度范围是0.149~4.853 ng.m-3,平均值是1.091 ng.m-3,显著高于背景参考值1~86 pg.m-3;TPM浓度采暖期大于非采暖期,夜间通常大于白昼;TPM与大气气态总汞(TGM)可能具有同源性;燃煤、垃圾焚烧以及周边工厂排放的含尘烟气可能是居民区大气颗粒态汞的主要人为来源。     

基于火灾烟气累积伤害的人员疏散研究

为探究火灾烟气累积伤害对疏散人员的影响,本文在传统安全疏散判据的基础上,引入火灾烟气毒性累积伤害模型定量分析人员伤害。通过对高校宿舍进行全尺寸数值模拟,对火灾发展过程和人员疏散过程进行时空耦合,考虑能见度对疏散人员速度的影响,利用FED模型定量分析人员受到的火灾烟气累积毒性伤害,判断人员是否成功安全疏散。结果表明：在火灾疏散数值模拟时,火灾烟气对疏散的影响不可忽略,考虑能见度影响时,人员需要的安全疏散时间更长,烟气毒性累积伤害效应也相应增加;在能见度不良但人员熟悉的火灾环境中,其他安全疏散判据均未达到伤害阈值时,火灾毒性烟气的累积伤害效应不会对人员造成明显伤害。     

不同开采工况诱发边坡变形与时效稳定性分析

为解决露天端帮开采中边坡失稳问题,通过相似模拟和数值模拟方法建立不同开采工况的边坡结构模型,结合雷达监测系统分析不同开采工况下边坡原岩结构、稳定性劣化与时效稳定性之间的关系。结果表明：露天开采过程可分为开采初期、开采中期、开采终止3个阶段,直至开采终止边坡存在局部变形破坏现象,稳定性较好;端帮上层煤开采可分为表生改造、结构改造和时效变形3个阶段。表生改造阶段,边坡岩体围绕采空区形成变形,未对边坡形成扰动;结构改造阶段,会形成悬臂梁和固支梁结构,2种结构交替变化,使顶板上方破坏区呈半蝶型向边坡岩体上部扩展;时效变形阶段,受垮落岩体支撑边坡变形破坏未持续向上扩展,但存在竖向裂隙的延展,边坡稳定性较好,最终变形破坏呈金字塔状;端帮下煤层开采使的上下采空区形成贯通,边坡发生向采空区方向的失稳;露采后边坡时效变形分3个阶段,初期舒缓、中期加速、后期平稳,端帮上煤层开采后边坡时效变形分为加速移动和稳态移动2个阶段,这2个阶段随时间变化边坡稳定性均较好。     

寸草塔二矿注氮防灭火数值模拟研究

为明确不同注氮条件对遗煤自燃的影响,利用矿井束管监测系统测得某工作面采空区“三带”范围,并采用Fluent模拟软件,建立该工作面采空区不同注氮条件下的自燃“三带”迁移模型,以确定最佳注氮位置、注氮温度、注氮流量,并在寸草塔二矿开展现场试验,验证该模型的科学性和有效性。结果表明：注氮出口位置距工作面30 m时,回风侧氧化带宽度最小值为25 m,注氮效果最佳;氧化带宽度随注氮流量的增加呈减小趋势,当注氮流量达到900 m³/h,对采空区氧化带范围整体控制效果较好;注氮气体温度越低,覆盖氧化带范围越广,且对采空区有一定降温效果;在该工作面开展注氮防灭火现场应用过程中,采空区氧化带最大宽度由40.4 m降低至15.2 m,氧化带最大宽度降低61.4%,防灭火效果显著。     

多情景下鄱阳湖滨湖区生态系统服务价值预测

生态系统服务价值（ESV）是区域生态福祉的重要测度指标,探析ESV演变规律对区域生态保护政策制定和绿色发展具有重要参考意义。该研究以鄱阳湖滨湖区为研究区域,基于1990、2000、2010与2018年的土地利用数据,采用当量因子法对ESV进行评估,探究土地利用变化对其ESV的影响,并借助FLUS模型设置基准情景与生态保护情景,分析2026年与2034年不同情景下研究区ESV的差异。结果表明：（1）1990-2018年,鄱阳湖滨湖区建设用地和水域面积整体呈增长趋势,耕地、林地、草地与未利用地面积均呈减少趋势。（2）研究期内生态系统服务价值总量增加了21.43亿元,总体呈现波动增长的趋势。（3）基准情景下,与2018年土地利用情况相比较,预测年份耕地、林地与未利用地面积减少,建设用地、水域与草地面积增加,建设用地的增长幅度最大。2026年及2034年的ESV较2018年分别减少21.13亿元和41.38亿元。（4）生态优化情景下,与基准情景相比较,建设用地扩张放缓,林地和未利用地面积有所增长。2026年及2034年研究区生态系统总价值为2 790.98亿元和2 792.43亿元,较基准情景...     

武汉市大气中多氯联苯的污染分布特征研究

文章对武汉市2015年4月-2016年11月间大气中的多氯联苯(PCBs)污染水平和分布特征进行了研究,并进行健康风险评价。结果表明,武汉市大气中∑PCBs的质量浓度范围为14.5～44.7 pg/m³,平均浓度为27.0 pg/m³。对于不同功能区,∑PCBs的浓度总体分布规律为：工业区>居民区>交通枢纽区>风景区>背景点。PCBs主要分布在气相中,在监测的18种PCBs中,6种指示性PCBs明显占主导地位,且低氯代(3-5氯代)PCBs的浓度远高于高氯代(6-7氯代)PCBs。与国内外其他研究相比,武汉市大气中PCBs质量浓度和毒性当量浓度均处于比较低的污染水平。健康风险评价显示,居民大气PCBs呼吸暴露的非致癌危害商和致癌风险均远低于风险参考值,致癌风险水平较低。     

贵溪市土地利用转型对生态系统服务价值影响的多情景模拟

研究土地利用转型和生态系统服务价值,对于解决国土空间合理发展,以及反映生态文明与可持续发展之间的关系具有现实意义。文章基于2010-2018年贵溪土地利用与生态系统服务价值变化规律,利用FLUS模型与生态系统服务价值(ESV)评估方法,模拟了2026年自然发展、城市发展、耕地保护、生态保护4种情景下土地利用转型对生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）2010-2018年林地是研究期内转出量最多的地类,其次是草地,转入量最高的是建设用地,除耕地、建设用地外,其余用地类型的转入量明显低于转出量,导致用地面积减少。（2）2010-2018年贵溪市生态系统服务价值总体上呈下降的趋势,其中2010-2014年ESV总价值下降明显,2014-2018年下降趋势得到有效缓和。生态系统服务一级类型中调节服务和支持服务是贵溪市ESV总价值的主要贡献者。（3）多情景模拟下,贵溪市2026年在自然发展、城市发展、耕地保护下ESV值均存在不同程度的损失,林地面积变化是造成这3种情景下ESV发生变化的主要因素。生态保护情景下由于林地、水域等受到保护ESV增加了0.26亿元。生态保护情景可作为贵溪市优化区域土地...     

改性壳聚糖对多重金属污染土壤酸雨淋溶特征

为研究在酸雨条件下改性壳聚糖对多重金属污染土壤的作用机理及环境影响,文章以环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭复合材料（ECS-B）和原壳聚糖作为稳定剂,通过土柱淋溶实验探讨在模拟酸雨条件下淋出液pH、电导率（EC）和重金属（Cu、Pb、Zn和Cd）含量及形态变化特征,提出了淋溶条件下重金属的累积释放模型。研究表明,相对于对照组,加入ECS-B稳定剂淋出液pH最大升高了1.32;EC最高可达对照组的1.75倍;Cu、Pb、Zn和Cd累积含量明显降低,相比对照组分别下降了82.35%、71.47%、61.88%、90.44%;淋溶前后,各重金属残渣态最高为对照组的2.59倍。土壤中重金属的释放是受多种扩散机制控制的复杂反应过程,ECS-B稳定剂通过增加土壤盐基离子、表面络合、沉淀和离子交换等作用可以抑制酸雨对土壤中重金属的淋溶,有效减少其生态环境风险。