约束空间可燃气体燃烧爆轰特性的数值研究

在可燃气体的输送、贮存、加工和使用过程中,容易发生可燃气体的燃烧和爆炸事故。文中基于有限体积方法,采用五阶WENO格式进行左右状态量的重构后,利用ROE格式进行空间离散,自行开发程序对甲烷氧气的气相爆轰波传播过程进行了数值研究。计算结果表明:在CH4质量分数为10%的混合气体中,高温高压气团可诱导气相发生爆轰,爆轰波以2133.3 m/s的速度传播。在带有障碍物的约束空间内,文中分析了障碍物不同高度、不同间距条件下爆轰波传播时波的绕射、马赫反射等现象,给出障碍物表面压力随时间变化历程和冲量值,揭示波与障碍物的相互作用机理以及由此引发流场的变化规律,为有效地控制可燃气体的燃烧速率、防治爆炸灾害的发生提供理论依据。     

冷空气在北上台风“利奇马”致灾暴雨中的作用分析

利用NCEP逐6 h再分析资料、地面加密观测、探空、雷达资料,分析得出“利奇马”致灾暴雨是在长时间稳定维持的天气尺度环流背景下形成的。冷空气在降水所起的作用表现在:(1)长时间维持的弱冷空气与偏南暖湿气流交汇形成了边界层辐合线,辐射升温和暖湿气流的输送加大了辐合线两侧的温度和露点梯度,在高温高湿的有利环境下,对流在辐合线附近强烈发展。(2)高空槽后冷空气由“利奇马”环流西北侧渗入,先后形成3个冷平流中心,分别对应3个阶段的降水。(3)冷暖空气在降水区的持续辐合抬升作用增强了降水,最强降水时段发生在锋区垂直方向坡度最大的时段。(4)水平锋生有利于水汽输送和辐合抬升,垂直锋生有利于对流不稳定能量的累积和触发。冷空气形成的水平辐合和抬升造成大范围上升运动,使得锋生和垂直锋消同时存在,最强降水时段发生在水平锋生最强的时段。     

Impact of conservation areas on trophic interactions between apex predators and herbivores on coral reefs

Apex predators are declining at alarming rates due to exploitation by humans, but we have yet to fully discern the impacts of apex predator loss on ecosystem function. In a management context, it is critically important to clarify the role apex predators play in structuring populations of lower trophic levels. Thus, we examined the top‐down influence of reef sharks (an apex predator on coral reefs) and mesopredators on large‐bodied herbivores. We measured the abundance, size structure, and biomass of apex predators, mesopredators, and herbivores across fished, no‐take, and no‐entry management zones in the Great Barrier Reef Marine Park, Australia. Shark abundance and mesopredator size and biomass were higher in no‐entry zones than in fished and no‐take zones, which indicates the viability of strictly enforced human exclusion areas as tools for the conservation of predator communities. Changes in predator populations due to protection in no‐entry zones did not have a discernible influence on the density, size, or biomass of different functional groups of herbivorous fishes. The lack of a relationship between predators and herbivores suggests that top‐down forces may not play a strong role in regulating large‐bodied herbivorous coral reef fish populations. Given this inconsistency with traditional ecological theories of trophic cascades, trophic structures on coral reefs may need to be reassessed to enable the establishment of appropriate and effective management regimes. El Impacto de las Áreas de Conservación sobre las Interacciones Tróficas entre los Depredadores Dominantes y los Herbívoros en los Arrecifes de Coral     

RBF神经网络可靠度分析方法在边坡稳定性研究中的应用

针对边坡稳定性可靠度分析,当状态函数无法显式表达且传统计算方法求解复杂问题困难时,提出一种基于ABAQUS和粒子群优化径向基函数神经网络的可靠度分析方法。基于ABAQUS的强度折减方法计算所选随机变量对应的安全系数,利用径向基函数神经网络的数据拟合功能,建立模型并映射出安全系数和随机变量之间的关系,构造响应面功能函数;利用蒙特卡罗生成的大量随机样本代入功能函数得到相应的安全系数,进而计算边坡的失稳概率和可靠度指标来反映边坡稳定性。研究结果表明:相对于传统方法,本文方法计算效率更高、误差更小,适合实际工程应用。     

开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压及灾害动力响应研究评述

为了进一步梳理和分析开敞空间可燃云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应方面的各项研究成果,推进可燃气体爆炸安全防控,减少人员伤亡和经济损失。在分析现有研究的基础上,总结开敞空间可燃气云爆炸冲击波超压传播规律及灾害动力响应研究等方面存在的不足,提出开敞空间多元混合气体爆炸冲击波超压传播规律研究、多影响参数下可燃气云爆炸冲击波超压传播规律定量分析、基于可燃气云爆炸冲击波超压作用下的承载体动力响应等未来研究的关键技术问题。     

空间阻塞对室内燃气泄漏爆炸影响研究

以餐饮企业的熟食操作间为例建立物理模型,通过CFD方法模拟不同空间阻塞度下天然气泄漏爆炸情形。研究结果表明:阻塞率在99.95%~100%时,燃气浓度呈现反抛物线式上升。空间阻塞率在99.982%时（开敞面积1 m2）,泄漏1 200 s,熟食操作间燃气浓度值可达6%;空间阻塞率在99.955%（开敞面积2.5 m2）~100%时,燃气爆炸后熟食操作间内产生的超压最大值均大于30 kPa;当空间阻塞率在99.991%（开敞面积0.5 m2）~100%时,设定工况下爆炸超压随空间阻塞率呈指数式增加。研究认为,空间阻塞率在99.95%以上,燃气泄漏极易形成可燃蒸汽云,发生爆炸产生冲击波超压能够毁坏建筑物,在生产和生活中,对于有燃气使用的空间,应尽可能降低空间阻塞率,以避免可能的燃气泄漏形成危险域和爆炸形成过高冲击波超压。     

江汉平原湿地功能下降与洪涝灾害关系分析

建国以来，江汉平原湿地面积及其生态功能发生了很大的变化，根据史志记载和气候资料，对江汉平原洪涝灾害的发生规律和变化趋势进行了分析，总结出江汉平原洪涝灾害频率趋高、江河湖高水位频率明显增加、外洪内涝日益严重的变化特点。据此，从时间上探讨了湿地变化与洪涝灾害之间的联系，发现历史和近代洪涝灾害的频发期与相应时期的围垦和江堤修筑有较好的对应。结合国土资源部土地变更调查数据分析了近10年来江汉平原湖泊湿地的主要转移途径，从空间上探讨了湿地动态变化与江汉平原洪涝灾害发生之间的内在联系，研究结果表明江汉平原洪涝灾害的发生和湿地面积的减少及其功能的退化之间存在着很好的相关性，从而进一步证实了湿地的围垦和退化是导致其调蓄能力降低，引发洪涝灾害加剧等负页环境效应的一个重要原因。     

生态环境质量物元可拓评价及实例分析

生态环境质量评价属于环境质量评价的重要方面。为了探索建立生态环境质量评价的方法，尝试运用物元可拓的方法来建立生态环境质量评价模型，并且通过用该方法对土壤生态环境质量评价实例验证物元可拓方法的可行性，得到该土壤生态环境质量评价等级值为3．73。从而为尚处在探索发展阶段的生态环境质量评价方法提供一种新思路。     

Spatial modeling and prediction under stationary non-geometric range anisotropy

For modeling spatial processes, we propose a rich parametric class of stationary range anisotropic covariance structures that, when applied in R², greatly increases the scope of variogram contors. Geometric anisotropy, which provides the most common generalization of isotropy within stationarity, is a special case. Our class is built from monotonic isotropic correlation functions and special cases include the Matérn and the general exponential functions. As a result, our range anisotropic correlation specification can be attached to a second order stationary spatial process model, unlike ad hoc approaches to range anisotropy in the literature. We adopt a Bayesian perspective to obtain full inference and demonstrate how to fit the resulting model using sampling-based methods. In the presence of measurement error/microscale effect, we can obtain both the usual predictive as well as the noiseless predictive distribution. We analyze a data set of scallop catches under the general exponential range anisotropic model, withholding ten sites to compare the accuracy and precision of the standard and noiseless predictive distributions.     

关帝山八水沟天然植物群落时空梯度的数量分析

在ＤＣＡ排序的基础上，应用排序轴分类法对山西关帝山八水沟景观的天然植物群落进行了数量分类，共划分出７类，效果较好．多元线性回归结果表明ＤＣＡ排序轴与环境因子密切相关．方差分析与多重比较结果表明，结合ＤＣＡ第２与３排序轴的二维排序图反映了群落的时空变异，其中第２排序轴反映了群落在坡向与坡度方面的空间梯度，第３排序轴反映了群落的森林演替、灌丛发育以及各类群落的草本层发育的时间梯度