基于闪电数据的雷电风险优化研究模型与应用

通过选择地闪日数、密度、强度和陡度作为雷电风险的基础因子,采用天气学与数理统计原理,给出了雷电数据因子的选择思路、因子优化、变量组合及风险等级划分方法,开展雷电数据因子和相关标准的应用等对比分析。研究结果表明:经数据处理和优化的雷电因子,对雷电风险具有明显指示意义,得出雷电因子的组合因子优于单因子,四个因子的组合是最优最稳定。据本文方法,验证依据《GB50057建筑物防雷设计规范》规范给出的25 kA雷电流参数选取的强雷电因子对雷电高风险等级有更好的指示作用,验证绘制怀化雷电变量风险等级分布和雷灾叠加图,得出雷灾起数集中区域多为雷电变量风险等级较高区域,为雷电风险评估、预警、区划因子的选择提供了更多参考思路。     

基于LBM的风窗流场数值模拟与PIV实验研究

风窗流场分布规律对于粉尘、瓦斯、有毒有害气体运移规律以及风窗局部阻力计算具有一定的影响,而常用的CFD方法在模拟风窗后阶湍流流场这类问题上存在计算复杂度高的问题,针对此问题,结合格子玻尔兹曼(LBM)方法在流场模拟方面具有求解精度高、计算复杂度小的特点,采用多松弛格式的格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM)对巷道风窗流场进行模拟研究。为验证格子玻尔兹曼方法对风窗流场模拟的有效性,利用粒子图像测速仪(PIV)对风窗流场分布规律进行实验验证研究。研究结果表明:LBM模拟风窗流场回流区长度为340 mm,风窗主流风速最高达19.1 m/s;PIV实验测试风窗流场回流区长度为320 mm,风窗主流风速最高达18.4 m/s,在相同模型条件下,LBM模拟结果与PIV实验测试结果基本保持一致。LBM与Fluent模拟进行对比,模拟精度、运行速度和操作便捷性要优于Fluent模拟。     

应急状态下矿井瓦斯爆炸致灾因子传播快速分类器研究*

为了在矿井瓦斯爆炸灾变发生后,快速确定瓦斯爆炸冲击波的压力、温度、有毒有害气体等致灾因子在井巷网络中的传播情况。利用CFD数值模拟或爆炸实验获得瓦斯爆炸冲击波的压力、温度、有毒有害气体等致灾因子传播大数据,将影响瓦斯爆炸传播的因素以及观测点等参数作为人工神经网络的输入节点,压力、温度等致灾因子作为输出节点,建立瓦斯爆炸致灾因子传播快速预测机器学习模型,解决CFD数值模拟的建模、计算及数据分析处理等过程耗时大、不适应灾变应急的快速响应等问题。研究结果表明:在给定爆炸位置和爆炸当量的均直巷道,获得任一点的爆炸冲击波压力、温度以及有毒有害气体所需时间是瞬时的,人工神经网络平均训练误差为6.92 %,有训练样本的验证误差为5.24 %,无训练样本的验证误差为6.88 %。     

冰封期呼伦湖浮游藻类群落结构及其与水环境因子的关系

为探讨冰封状态下呼伦湖的水生态系统演变过程,2015年12月—2016年3月环湖设置6个采样点进行浮游藻类及湖水水质的监测。浮游藻类以绿藻门Chlorophyta种类最多(52.5%),其次为硅藻门Bacillariophyta(29.8%),蓝藻门Cyanophyta(10.5%)。物种丰富度和3种生物多样性指数(Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)从12月至次年3月呈下降趋势。浮游藻类丰度自12月至次年3月呈现上升趋势。典范对应分析(CCA)排序结果表明:NH₃-N、TN、TP、电导率、DO、BOD₅、CODMn和pH是影响呼伦湖浮游藻类群落结构特征的主要环境因子,其中,NH₃-N、TN和TP分别对硅藻门、绿藻门和蓝藻门的影响较大。     

环渤海地区主要港口竞争力评价

随着经济中心的不断东移,东北亚以其独特的地缘优势和经济互补优势正逐渐成为世界经济的新增长点,依托港口优势发展腹地经济也成为各大港口研究的重要课题。引入因子分析方法,以环渤海地区港口群为研究对象,利用2009年统计数据对影响港口竞争力指标进行处理并横向比较,得出港口竞争力排名,同时进行了分析。结果表明,青岛、天津、大连三大港口竞争力最强,但大连港稍显落后。在三大子港口群中,山东子港口群综合优势显著,辽宁子港I：3群存在腹地经济落后、恶性竞争等问题,津冀港口群受行政区划限制,港口资源整合困难。     

辽中地区酸雨特征及主控因子研究

近年来,以辽中工业群为代表的北方地区酸雨污染问题备受关注,对区域经济社会发展正在形成越来越明显的影响。为了深入了解辽中工业群地区酸雨污染特征,本研究利用XHARS30C酸雨自动采样仪系统采集了辽中地区2007年2月-2008年1月为期1年的降水样品,通过对降水样品pH值、主要阴阳离子组成的测定,分析了辽中地区酸雨的特征以及影响降水酸度的主要因素。结果表明,观测期间辽中地区降水pH值平均为5.15,酸雨频率为69.4%;雨水的主要离子组成为SO42-、NO3-和NH4+、Ca2+、Mg2+;在降雨过程中5种离子中的SO42-、NO3-、NH4+、Mg2+随降雨增加浓度呈U型变化,而Ca2+无明显规律;SO42-为主导性酸性离子,但NO3-对雨水酸度的影响不可忽视;辽中降水中起主要中和作用的是扬尘中的Mg化合物和与人类活动密切相关的NH3,扬尘中含Ca化合物中和作用相对较小。     

长沙市夏季大气颗粒物中重金属的形态及其源解析

对长沙市高开区、经开区、开福区以及马坡岭4个采样点夏季的大气颗粒物(TSP)浓度以及颗粒物中的重金属元素Cu、Zn、Mn、Pb和Cd的浓度和形态分布进行了研究分析,利用污染因子(Cf)对重金属元素的可保持能力进行了评价,并利用因子分析方法(PCA)分析TSP中重金属元素的主要来源。结果显示长沙市夏季TSP平均浓度为220.7μg/m3,表明长沙市颗粒物污染较严重。TSP中重金属元素浓度大小顺序为:ZnPbCuMnCd。从形态分布来看,大约63.3%~89.0%的Cu主要存在于可氧化态(F3),而Mn在这一态中分布最少。元素Zn、Cd则主要分布在弱酸提取态,分别占了70%和35%。Pb主要分布在残渣态,大约为24%~43%。由污染因子计算可知Cu、Cd和Zn比Mn、Pb有更高的迁移性。     

钢筋混凝土矩形梁的当量耐火时间

为了正确评估钢筋混凝土矩形梁在实际火灾条件下的承载力,以一般室内火灾轰燃后的房间平均温度一时间曲线为火作用,以热传导和建筑结构耐火理论为基础,以梁在实际和标准火灾下的承载力相等为等效准则,用数值计算方法研究梁的当量耐火时间,并用最小二乘法导出其计算公式.火灾房间火灾荷载越大,开口因子越小,梁的当量耐火时间越长;反之越短.所给梁的当量耐火时间可用于建筑结构性能化耐火设计与评估:当火灾荷载密度较大,开口因子较小时加大梁的截面参数以获得安全性,反之,减小截面参数以获得经济性.     

钢筋混凝土矩形梁在实际火灾下正截面承载力数值计算

为了正确评估钢筋混凝土矩形梁在实际火灾条件下的承载力,以一般室内火灾轰燃后的房间平均温度-时间曲线为火作用,以建筑结构耐火理论为基础,采用数值计算方法研究钢筋混凝土矩形梁的正截面承载力.研究结果表明:梁的承载力随火灾房间温度升高而变小,在温度达到最大值后承载力达到最小值.火灾房间火灾荷载越大,开口因子越小,火作用越大,梁的最小承载力越小;反之相反.相同条件下梁支座截面的承载力要大于跨中截面.     

人不安全行为的心理测量与分析

分析人不安全行为心理测量与一般心理测量的区别;阐述人不安全行为心理测量量表的编制依据和具体的编制方法;给出了人不安全行为心理测量的初步施测量表,即包括8个分量表的总计750条指标项目。在确定施测范围、选取测量对象的基础上,实施对人不安全行为初步施测量表的心理测量,通过对初试量表测定数据的统计与分析,从750条指标项目中约减择取152条重要性程度较大的指标,组成人不安全行为心理测量的综合量表。通过对综合心理测试量表的现场施测,结果表明:该综合量表具有较高的信度和效度,可满足人不安全行为心理测量的要求。