- 黄焱;张勐;朱本瑞;
为研究导管架平台井口区天然气泄漏引发的喷射火灾对平台结构、设备及人员安全性的影响，对比防火墙和被动防火材料(Passive Fire Protection, PFP)的保护效果，采用计算流体软件开展了不同泄漏速率下可燃气云燃烧发展过程的模拟，得到平台着火区域附近支撑结构及周边设备的热通量时空变化特征，进而基于热通量评价准则，对平台结构、设备、人员及防火措施的效果进行安全评价。结果表明：不同泄漏速率下，井口区火灾发展与蔓延趋势不同，小泄漏火灾主要影响平台中层甲板井口区；中等泄漏火灾对平台中层甲板的影响范围最大，人员逃生最为不利；高泄漏时则主要影响平台中层甲板北侧区域，但会对上层甲板的模块安全性造成威胁。泄漏速率越大，火焰覆盖区的平台主支撑及设备的稳态热通量越大，破坏时间越短。在相同的火灾场景下，防火墙能够比PFP对设备起到更好的安全防护效果。
2025年03期 v.25;No.159 843-851页 [查看摘要][在线阅读][下载 2713K]
[下载次数：64 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁强;冉浩男;郝嘉航;吕杰龙;
喷雾水排烟是火场排烟的手段之一，喷雾水参数的设置对烟气的夹带影响显著。为探究喷雾水参数对建筑火场排烟效果的影响，基于火灾动力学模拟器(Fire Dynamics Simulator, FDS),以某医院建筑为例，建立喷雾水排烟的火灾动力学模型，应用正交试验得到了喷枪流量、喷雾角度、喷雾速度、液滴粒径及喷枪位置5个参数对排烟效果的影响，通过极差分析和方差分析得到了最优的参数组合，并将最优参数与无喷枪的情况进行了对比。结果表明：喷雾水参数对于其排烟效率而言尤为重要；喷枪位置对于喷雾水排烟起决定性作用；随着液滴粒径的降低及喷雾角度的增大，排烟效果逐渐显著；5个因素对喷雾水排烟的影响从大到小依次为喷枪位置、喷雾角度、液滴粒径、喷雾速度和喷枪流量。研究结果可为火灾扑救过程中喷雾水排烟的科学应用提供一定参考。
2025年03期 v.25;No.159 852-860页 [查看摘要][在线阅读][下载 2781K]
[下载次数：145 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 肖群安;刘畅;叶宽;王雅妮;郭咏翰;赵金龙;
为了研究燃烧面积对地下封闭空间变压器火灾风险的影响，结合北京市某地下变电站真实场景，采用FDS数值模拟方法，建立了全尺寸地下变压器室模型，对比了不同燃烧面积下地下变压器室内烟气、温度、气体体积分数等数据，并开展了相应的风险分析。结果表明，地下封闭空间变压器火灾可分为初始阶段、下降至火源位置阶段、全遮挡火焰阶段和充满空间阶段。烟气层的下降速度与燃烧面积存在正相关关系。当燃烧面积达到2 m~2时，烟气层的下降速度加快。当烟气层下降至2 m高度以后，下降速度明显减缓，这是由燃烧转为通风控制造成的。随着燃烧面积的增大，空间内的最高温度可达900℃。且燃烧面积越大，顶棚与油枕附近的高温区域面积越大，油枕受到高温威胁的风险越高。按照温度阈值划分，油枕附近的温度超过阈值的时间随燃烧面积增大而不断缩短。利用1.6 m处的CO体积分数和辐射热流数据，分别给出了人员风险和装置风险。当燃烧面积大于2 m~2时，1.6 m处的CO体积分数会在2 min内达到危险阈值。当燃烧面积达到12 m~2时，事故升级概率最大(1.24×10~(-3)),1.6 m处的CO体积分数在1 min内达到危险阈值，救援人员需加强个人防护。
2025年03期 v.25;No.159 861-868页 [查看摘要][在线阅读][下载 2869K]
[下载次数：123 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 崔辉;王春平;谯柳;贾娜;
首先，对电动汽车火灾原因、特点、热释放速率(Heat Release Rate, HRR)三个方面展开了分析，为开展电动汽车火灾数值模拟研究提供了理论基础。其次，通过数值模拟可得：无喷淋时，电动汽车火灾HRR在250 s后达到峰值7 MW,与参考试验的6.8 MW接近；有喷淋时，电动汽车火灾HRR峰值为3.5 MW,且喷水强度为8 L/(min·m~2)、12 L/(min·m~2)、16 L/(min·m~2)的三种喷淋工况扑灭电动汽车火灾的时间分别为300 s、250 s、200 s。研究可为电动汽车库消防设计提供参考。
2025年03期 v.25;No.159 869-874页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K]
[下载次数：385 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 贺元骅;李子桐;梁家鑫;黄江;
为了破解低气压下动力锂离子电池热失控预警指标不精准与预警等级不科学的问题，搭建了预警试验平台，试验装置选取UL9540A支持的82 L定容燃烧弹。结果表明，相同荷电状态(State of Charge, SOC)条件下，高SOC电池在低气压环境下的开阀时刻早于常气压。根据锂离子电池灾变过程的紧急程度，提出综合温度(θ_C)超过自产热隔膜融化、电池正极分解和开阀放气温度以及电压(U)第一次骤降10%作为热失控预警的判定条件。通过皮尔逊相关系数法，筛选出池体安全阀口温度(θ_2)、池体正极侧中心温度(θ_4)、电压(U)和气压(p)四个预警指标构建多元动态预警方法，可科学预测单体三元动力锂离子电池热失控从自产热到热失控的危险过程，为低气压下动力锂离子电池安全应用提供理论和技术支撑。
2025年03期 v.25;No.159 875-887页 [查看摘要][在线阅读][下载 4937K]
[下载次数：174 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邓力;周进;刘全义;
为了提高YOLOv8n算法在火灾探测方面的性能，给出了一种改进方法，通过集成上下文聚合架构Container和轻量级网络GhostNet来优化YOLOv8n网络结构。消融试验和对比试验的结果表明，所提方法能够有效改善YOLOv8n算法检测火灾的效果。该算法的平均精度达92.8%,探测速度达95.24帧/s,查准率达95%,具备更高的探测性能，可以为火灾探测器的研发提供参考。
2025年03期 v.25;No.159 888-897页 [查看摘要][在线阅读][下载 3195K]
[下载次数：341 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 芦烨;曹兵阳;李智超;丁宇奇;李晓琳;尹青锋;
采用等效静力计算方法对外爆载荷作用下的钢制双层储罐进行安全评价，对其结构设计与罐体防爆设计具有重要意义。因此，以钢制双层液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)储罐为研究对象，考虑外罐、保冷材料以及内罐的厚度和弹性模量，建立了基于质量和刚度等效的单层储罐当量参数计算方法。以此为基础，分别开展了双钢壁储罐和等效单罐在外爆载荷下的数值模拟分析，通过对比等效单罐和双罐的应力与变形数值，建立了钢制双层储罐强度失效和屈曲失效的等效静力计算方法，实现了双钢壁储罐在外爆载荷下的等效静力计算。计算结果表明：在外爆载荷下，等效单罐与双罐的应力和变形分布规律一致；经修正后的等效单罐与双罐的储罐应力、变形分别有90.9%和83.3%的数据相对误差在15%以下，从而验证了建立的等效计算方法的准确性。研究成果对于分析钢制双层储罐在爆炸事故中的后果及减少爆炸造成的损失具有参考意义。
2025年03期 v.25;No.159 898-909页 [查看摘要][在线阅读][下载 3521K]
[下载次数：115 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李莎莎;崔铁军;
为研究以热辐射为作用的储罐区域热辐射变化过程，提出了储罐液池热辐射分布模型，并以此研究储罐区域热辐射分布演化过程。基于储罐热辐射特点建立了储罐液池热辐射分布模型，并用于储罐区域热辐射分布演化过程研究。研究认为当储罐泄漏且液池起火后，应以液池总面积作为热辐射源确定储罐区域各位置的热辐射情况。应将液池划分为小单元，分别计算它们的热辐射情况再进行叠加，得到储罐液池热辐射分布模型。随后考虑液池起火时刻和熄灭时刻确定演化关键时刻，基于各储罐的液池热辐射分布得到储罐区域热辐射分布演化过程。研究所得演化过程可表征热辐射分布的变化程度、范围和时间。通过实例得到了演化过程时间轴和各阶段的储罐区域热辐射分布。
2025年03期 v.25;No.159 910-917页 [查看摘要][在线阅读][下载 2129K]
[下载次数：26 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周一卉;蔡语;
风载是导致大型外浮顶储罐结构失效的典型灾害性因素，为探究大型外浮顶储罐对风载的结构响应机制，以10万m~3大型外浮顶储罐为研究对象，建立了储罐罐体-双盘式外浮顶一体化全尺寸结构模型和风场模型。采用CFD方法获得了不同液位下罐体周向与外浮顶顶部风压分布。基于流固耦合算法，分别就外浮顶在低、中、高液位下的漂浮工况和外浮顶落底工况下罐-顶一体化结构对风载的响应机制进行了讨论。结果表明：罐体周向风压不受液位影响，在迎风侧可达到最大风压1 400 Pa;外浮顶顶部风压压差随液位升高而增大，在100%液位时可达到2 410 Pa,导致外浮顶发生侧倾或不平衡升降的事故概率增加；外浮顶顶板在风载作用下沿竖直方向的最大变形差值在100%液位达到最大，为16.44 mm;极端落底工况下的外浮顶对风载的响应非常敏感，相比由储液支撑的外浮顶，其最大变形量提升幅度可达到528.3%,且每圈面板变形量比无风工况增加48%～77%,应高度重视支柱支撑与风载的耦合效应。
2025年03期 v.25;No.159 918-928页 [查看摘要][在线阅读][下载 4758K]
[下载次数：27 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨子江;曹雷年;薛建华;王章星;
我国西北地区风光资源丰富，适合修建大规模压缩空气储能电站。为探究西北泥砂岩场地风化层对电站地下储气库安全埋深的影响，基于极限平衡理论法与被动岩土压力理论，综合考虑实际地层、抗剪强度参数及风化地层，建立了新型锥体破坏模型，实现了考虑风化层的地下隧道式储气库安全埋深的计算，并开发了初值迭代法求解程序。针对12 m洞径、10 MPa内压且安全系数为2.0的泥砂岩地层内衬储气库，采用Kim竖直滑面法、刚体圆锥法及所提出的考虑风化层极限平衡法分别计算安全埋深，均为80 m左右，其中所提出方法的结果较大。分析结果表明，硐库内壁起裂角和上覆岩体破裂面倾角主导锥体模型极限平衡，风化层显著影响泥砂岩场地安全埋深，使计算埋深增加11.25 m。研究对于硐库埋深的确定具有应用价值，可以为同类地质硐库工程的设计及施工提供技术参考。
2025年03期 v.25;No.159 929-936页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
[下载次数：36 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 尹啸;郭浩然;郄泽民;庞洪轩;郑冰;徐东;
基于冶金工艺探讨连铸时A1_2O_3-C浸入式水口管壁异常减薄和结瘤的失效问题，利用宏观与显微形貌观察、化学成分分析、矿物组成分析、热力学计算等方法对失效的水口进行研究。结果表明，A1_2O_3-C水口在渣线位置存在导致管壁减薄的内外侵蚀，总侵蚀量壁厚占比达到79.17%,且径向外侵蚀量大于内侵蚀量。水口内衬结瘤物最大厚度为2.5 mm,水口浸入端内径扩孔程度达10.5 mm。对水口结瘤物的深度分析和含Ni氧化物生成热力学计算表明，在浇铸过程中钢液存在严重吸氧现象。通过系统的失效分析得出，A1_2O_3-C水口失效的主要形式是内外侵蚀和内衬结瘤，而水口管壁减薄失效的外因是浇铸过程中出现钢液的严重吸氧。本失效分析可为炼钢连铸水口的安全服役提供参考。
2025年03期 v.25;No.159 937-945页 [查看摘要][在线阅读][下载 3063K]
[下载次数：105 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 骆正山;李世宇;骆济豪;
硫酸盐还原菌腐蚀与应力腐蚀是两种典型的管道腐蚀，准确模拟这两种腐蚀耦合作用机理至关重要。为了揭示X80钢在海底环境下的腐蚀演化规律，依据生物催化硫酸盐还原理论确定电化学反应参数，采用小应变塑性模型对管道缺陷处应力应变进行模拟；建立多物理场耦合模型分析硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria, SRB)与应力腐蚀规律。结果表明，SRB和应力腐蚀会相互促进，协同对管道进行腐蚀，通过Mises应力、腐蚀电位、电流密度等指标来预测。腐蚀强度随拉伸应变强度的增大而增快，在拉伸应变为4 mm时缺陷中心强度最大；在相同应变强度下，腐蚀缺陷半径为12 mm时缺陷处应力最大达830 MPa;同时，预测了管道在海洋环境下服役年限的腐蚀缺陷增长量，腐蚀深度随着服役年限呈现逐步扩大的趋势，而且逐步向缺陷中心内部延伸。
2025年03期 v.25;No.159 946-954页 [查看摘要][在线阅读][下载 2868K]
[下载次数：306 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 高建良;李星;刘佳佳;朱有彬;
在节能减排的背景下，液态CO_2致裂技术不仅能对煤层进行增透，还能对CO_2进行地质封存，因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题，利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_2脉动致裂试验，基于压汞法、核磁共振法联合表征煤岩的孔隙结构，分析煤岩中不同孔径范围的孔隙比表面积、孔径分布、分形维数和孔隙度等参数的变化，揭示液态CO_2脉动作用下低渗煤中细观结构的演化特征。结果表明：液态CO_2脉动致裂技术可改变煤岩的孔隙结构和增大煤岩的渗透率；最大累计进汞量和滞后环的相对大小分别增大47.0%和51.8%;微孔和小孔的孔径占比大幅度减小，中孔和大孔的连通性得到显著增强，煤样中出现新生裂隙；渗流孔的分形维数降低，煤样的孔隙分布变得更加规则、孔隙表面变得更加平滑；吸附孔的占比降低超过25%,有效孔隙度增大超过4倍，处理后煤样的渗透率增大超过30倍。
2025年03期 v.25;No.159 955-967页 [查看摘要][在线阅读][下载 4316K]
[下载次数：127 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘明;郭金根;朱文卫;董晗拓;
利用短基线集合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar, SBAS-InSAR)技术对广州市内输电线路杆塔进行形变监测，评估其稳定性并识别潜在的地质灾害风险点。选取广州市内的木增科北线路为研究对象，使用SBAS-InSAR技术处理45景Sentinel-1 SAR数据，获取杆塔区域的地表形变信息。同时，利用确定性系数法评估影响因子对滑坡发生的敏感度。结果表明，木增科北线整体稳定，特定区域有沉降漏斗，最大年平均沉降速率为-113 mm/a。分析发现高程对滑坡敏感度最高，坡度次之，确认了杆塔沿线形变特征及几个关键监测区域，揭示了影响滑坡的主要因素，为线路维护和灾害预防提供依据。
2025年03期 v.25;No.159 968-977页 [查看摘要][在线阅读][下载 4027K]
[下载次数：143 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王莉莉;闵幸兴;孟令航;许皓星;
针对融合空域内，无人机需对存在潜在冲突风险的有人机进行探测和解脱的问题，提出在无人机上安装广播式自动相关监视接收端(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast IN,ADS-B IN)系统来接收有人机机载广播式自动相关监视发射端(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast OUT,ADS-B OUT)系统发出的位置、航向等信息。从实际运行的安全角度出发，在以两架航空器半径之和构成的有人机球体保护区范围的基础上，引入ADS-B系统内数据接收处理及传输所产生的延迟距离。此外，考虑到当无人机位于有人机的尾流影响范围内时可能产生的不利影响，计算出前机诱导速度对后机产生的诱导滚转力矩，从而得到尾流影响下的安全距离，进一步调整有人机保护区的边界范围，建立两机之间的防撞模型。针对无人机在遇到潜在碰撞风险时的响应机制，根据最快解脱和最小机动原则，设置了二维平面下调整速度和航向的解脱方案，并在三维场景中，优化了传统的速度障碍法模型，进一步通过改变无人机的俯仰角来调整高度实现有效避让。为验证上述策略的有效性，最后设置仿真试验场景进行模拟试验，仿真结果满足最低间隔标准的要求，无人机防撞完成。
2025年03期 v.25;No.159 978-987页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K]
[下载次数：179 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 张天;穆新升;葛少成;陶爽;陈星宇;沈祉伏;
为解决因水雾荷电喷嘴雾化效果的限制，而无法对煤炭开采中的呼吸性粉尘进行有效控制的问题，研发了新型超声速雾化荷电喷嘴。采用试验的方法研究了不同工况下装置的雾化、荷电、降尘及分散度特性。结果表明：荷电过程增强了15μm以下雾滴的表面张力，使荷电电压较气动压力对雾滴粒径减小的贡献低；当雾滴比表面积相近时，荷质比随荷电电压呈线性增长，最大可达766.8μC/kg,比表面积增加显著提高荷电效果；某一特定电场对雾滴群或单个雾滴的荷电效果存在与其总比表面积相关的极限。荷电电压的增加使降尘效率增大，但对于5μm以下的粉尘与带电雾滴结合后受同种电性排斥作用影响，在封闭空间内不易沉降，对应不同的最佳捕集电压。气动压力的增大使降尘效率升高，与未荷电时相比，新型荷电喷嘴的降尘效率提高3～5百分点，可达95%;在不同气动压力下荷电时对PM_(0～2.5)的降尘效果显著，并在0.3 MPa时达到最佳，下降19百分点。该技术对PM_(0～5)的高效降除使降尘效率在原有较高水平的基础上提高了4百分点，其中对PM_(>2.5～5)的降除效果在0.4 MPa时达到最佳，下降比例超过8百分点。新型荷电喷嘴的降尘效率在雾滴浓度与单位质量雾滴荷质比的共同作用下随水流量的增大呈先增大后减小的趋势，与荷电电压和气动压力相比，水流量变化对PM_(0～5)的降除效果影响显著，并在12 L/h时达到最优。该研究丰富了水雾荷电技术，为煤矿井下呼吸性粉尘防治提供了技术支持。
2025年03期 v.25;No.159 988-994页 [查看摘要][在线阅读][下载 2794K]
[下载次数：178 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 荆德吉;鲍春花;戴明颖;董智斌;刘鸿威;
随着煤矿开采深度增加和机械化程度提高，传统的喷雾难以有效解决煤尘污染问题，而添加表面活性剂能够有效抑制煤尘的产生和运移。为探明不同类型表面活性剂对煤尘润湿性的影响，采用试验联合分子模拟方法，从宏微观尺度探讨了十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺(Coconutt Diethanol Amide, CDEA)及椰油酰胺丙基甜菜碱(Cocoamidopropyl Betaine, CAB)对煤尘的润湿性。从宏观试验入手探究各表面活性剂对煤尘润湿性的影响，并通过建立表面活性剂/水、水/表面活性剂/煤体系进行动力学模拟分析，考察运动过程中分子运动趋势，将表面张力与氢键作用和径向分布函数结合分析表面活性剂自身的亲水性，将润湿角和沉降试验与静电势和相对浓度、均方位移、相互作用能结合研究表面活性剂对煤尘的润湿性影响，从分子尺度对试验现象进行系统性分析，深入探讨表面活性剂润湿煤尘的机制。结果表明：SDBS对水的表面张力削弱最强，即表面张力最小，为24.08 mN/m,微观表现为SDBS溶液形成的氢键最多，为771个，长为0.15 nm的氢键最多，径向函数曲线峰值最早出现，最易与水分子吸附；SDBS溶液的润湿角、沉降时间均为最小，分别为19.83°、21.11 s,微观表现为SDBS与煤结合后与水结合部位的静电势差最大，为5.352 9 eV,受π-π相互作用的影响，SDBS在煤水界面的吸附范围最广，在氢键和静电力的主导下，水分子扩散系数最小，为0.51×10~(-4) cm~2/s,大幅限制了水分子扩散，SDBS与煤的相互作用能也最大，为-2 662.80 kJ/mol。模拟分析揭示了宏观试验现象呈现的变化规律，研究结果可为高效评价表面活性剂润湿性提供参考。
2025年03期 v.25;No.159 995-1006页 [查看摘要][在线阅读][下载 3824K]
[下载次数：278 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柴艺;王云刚;景国勋;
浅部煤炭资源逐渐枯竭，开采深度持续增加，井下热环境问题需要重点关注。以Web of Science和中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)数据库为基础，采用文献计量方法，运用CiteSpace工具进行可视化的分析，依托研究主题、研究热点及前沿，对比国内外文献深部煤矿热环境研究框架。结果表明：(1)国内文献在该领域发文量较多，已形成核心作者群，研究机构分布在高校、煤矿集团等，国外文献发文量呈指数增长，国内外均缺乏跨学科和区域合作；(2)国内外文献煤矿深井热环境研究框架为理论与技术、深井热环境、实施降温措施等，国内文献更注重热环境理论、降温实效应用等，国外文献侧重技术系统架构，“深部矿井”“通风降温”“制冷系统”“系统”等开发绿色、智能降温技术成为国内外煤矿深井热环境研究热点和趋势。从宏观角度定量化分析国内外文献煤矿深井热环境研究领域特点，为该领域的研究提供现状支撑。
2025年03期 v.25;No.159 1007-1015页 [查看摘要][在线阅读][下载 2205K]
[下载次数：946 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹鹏;刘剑;
为降低数字通风系统仿真不确定性给智能通风决策带来的安全隐患，基于巷道风阻系数获取过程中存在的不确定性，同时考虑相同支护巷道间的相关性，提出了一种结合全局模拟的拉丁超立方采样(Latin Hypercube Sampling, LHS)技术和关注局部相关性的多维变量精确采样技术的数字通风系统不确定性分析方法。LHS随机模拟生成多维独立标准正态分布初始变量；利用乔莱斯基分解法分解风阻系数间协方差矩阵求得相关性变换矩阵；线性组合初始变量与变换矩阵生成具有相关性的风阻系数随机变量；随机变量作为数字通风系统的输入参数；解算风量和风压，统计仿真结果。结合实际生产矿井通风系统进行分析，结果表明：风阻系数的不确定性对数字通风系统仿真结果有显著影响；当不考虑相关性且风阻系数的变异系数为15%时，仿真风量和风压波动范围分别为0.62～73.88 m~3/s和0.06～522.89 Pa,平均波动率分别为83.04%和243.85%;考虑相关性时，风量和风压波动率分别下降了75.58%和84.97%,个别分支风量的波动率减少了95.90%;进风区分支和角联分支仿真风量、回风分支和角联分支仿真风压波动性最大；角联分支风量波动率最大为1 115.09%,回风分支风压波动值最大为539.75 Pa。
2025年03期 v.25;No.159 1016-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 3162K]
[下载次数：216 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 马剑;宋丹丹;陈娟;李若愚;何姗姗;王巧;
突发事件下高层建筑人员疏散效率低下，严重影响人员安全性。使用电梯辅助疏散可提高疏散效率。构建高层建筑电梯辅助疏散模型，开展楼层总数、每层人数和电梯参数变化场景下的模拟计算，分析确定电梯最佳停靠层，揭示相关因素对电梯停靠策略的影响机理。结果表明：任一乘梯概率均存在一个使得协同疏散时间最短的电梯最佳停靠层，最佳的电梯疏散人数占比应在12%～14%;楼层总数为15层和25层时，楼层人数增加至100人/层后最佳停靠层发生变化，楼层总数为20层和30层时，最佳停靠层发生变化的临界人数为70人/层；楼层数量≥6层时，采用电梯最佳停靠层能提高人员疏散效率，增大电梯速度和提高载客量可降低最佳停靠层的位置。研究可以为高层建筑疏散组织和应急预案设计提供参考。
2025年03期 v.25;No.159 1057-1066页 [查看摘要][在线阅读][下载 3548K]
[下载次数：106 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 齐福强;陈姝宁;孟明源;朱峰;
航空应急救援由于快速、高效、灵活、受地理空间限制少等优势，成为山区城市重要的救援方式。针对山区城市地形复杂、人口分散布局等特点，首先对山区城市应急救援需求进行分析，并通过手肘法和轮廓系数确定山区城市的应急救援需求聚类数量。其次，结合k-means算法确定聚类中心并基于山区城市应急需求进行叠加布局，以达到有效覆盖和最优需求。最后，以某山区城市为例进行航空应急救援布局，建立“2+10”,即“基地+起降点”的航空应急救援场点布局体系，可实现全域15 min航空应急覆盖。同时，兼顾应急资源配置的合理性，验证了航空应急救援场点布局方法的有效性，为未来山区城市航空救援工作提供了参考。
2025年03期 v.25;No.159 1067-1077页 [查看摘要][在线阅读][下载 3298K]
[下载次数：161 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 任捷;王迪;王雅荣;刘颖;
为探究黄河流域复合型灾害的特征及其风险演化模式，首先厘清复合型灾害的基本特征，基于黄河流域2000—2023年的1 553条灾害数据，归纳出10种典型的灾害链演化路径。通过构建复合型灾害的复杂网络模型，运用基于节点相似度和标签传播的加权网络社团划分算法(Weighted Network Community Division Method based on Node Similarity and Label Propagation, SLWCD)对网络节点进行分类，识别影响复合型灾害风险水平的关键节点。结果表明：洪涝灾害为黄河流域复合型灾害网络中的核心节点，具有最强的全局影响力；水污染事故较易受到自然灾害或首发事故的触发，干旱与地震则为黄河流域的高频灾害。聚类分析结果揭示了四类显著的效应机制，分别为：风雨沙灾害与社会安全事件的时空累积效应、各类灾害与公共卫生事件的级联效应、地质灾害与事故灾难的联动效应及土地问题对公共卫生事件的长期影响。此外，通过Python模拟，研究发现黄河流域复合型灾害网络中潜在路径长度大于4的灾害链条共有7 646条。基于研究结果，提出了以下政策建议：增强灾害预警与应急响应能力，统筹跨部门协作，强化高风险区域的监测，推进生态保护与可持续发展，优化水资源与污染防控，采取综合适应策略应对气候变化，以有效提升黄河流域应对复合型灾害的能力。
2025年03期 v.25;No.159 1078-1089页 [查看摘要][在线阅读][下载 2508K]
[下载次数：573 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李娜;吴怀石;
探索应急避难所的选址合理性，对于城市防灾减灾工作和城市居民生命财产的保护具有重要意义。从洪涝灾害的视角出发，构建以致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力为选址要素的洪涝灾害指标体系，并采用信息量模型，在选址要素的基础上通过地图代数计算洪涝灾害风险指数；然后，通过元学习算法，设计一种适用于小样本应急避难所选址的组合元模型。结果显示：对比天津市蓟州区现有避难所分布与优化方案，候选点的平均洪涝灾害风险指数分别下降61.52%,39.13%和24.95%;以洇溜镇为例，发现元模型候选点具有较为集中的避难资源且更加符合避难需求。此外，为验证模型的整体有效性，通过对比其他数据集，展现了元模型在小样本应急避难所选址场景中的性能优势。
2025年03期 v.25;No.159 1090-1101页 [查看摘要][在线阅读][下载 3050K]
[下载次数：347 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭强;杨海涛;曹雪飞;
我国在海外高风险地区的线性工程建设面临暴恐袭击风险，选址安全风险评估已成为重要前期工作。传统基于概率和后果风险分析的评估方法缺乏特定场地的历史袭击数据而难以应用。同时，选址评估涉及跨学科知识和复杂决策因素，构造的成对比较决策矩阵中常存在数据缺失，传统补全算法易导致权重序数不一致，影响结果可靠性。为解决该问题，提出基于多准则决策理论的选址决策模型。首先，从袭击者视角出发，采用目标袭击价值作为综合指标，确定9项关键评价准则；其次，通过字典序最优补全法推导缺失矩阵的权重向量，解决一致性排序问题；最后，通过潜在袭击价值公式计算不同选址方案优先级。将模型应用于某国不同选址地点风险评估，最优选址方案结果与工程实际选址情况基本符合，验证了所提方法合理可行，为海外线性工程选址提供了新思路。
2025年03期 v.25;No.159 1102-1111页 [查看摘要][在线阅读][下载 2003K]
[下载次数：50 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈锋;胡浩;陈加松;张宏;廖友强;邹先坚;
现有可燃性气体检测传感器具有精度低、点位多、影响因素多且稳定性差等问题。针对盐穴储气库井场结构特征，提出了一种井场天然气微泄漏高精度监测及点位布设优化方法。首先，通过调研不同可燃性气体检测技术性能，采用了点射式激光甲烷探测仪对井场区域进行高精度实时监测。然后，建立不同监测点位泄漏气体成功监测的概率预测模型。基于泄漏仿真模型，研究了不同内外界如风向、风速、泄漏点、泄漏速率等条件下泄漏气体在盐穴储气库井场中的扩散规律。最后，以经济性、监测概率为约束条件，形成了井场微泄漏高精度监测及点位布设优选方法。通过建立软件监测平台，对井场微泄漏进行实时监测与精确预警。结果表明，井口和阀组中心连线的布设方案最优，气体微泄漏的成功监测概率达到75%。该方法实现了盐穴储气库井场微泄漏的实时监测和有效预警，有效降低了储气库密封性失效后产生泄漏事件的风险，保障了盐穴储气库的长期安全监测与高效运营。
2025年03期 v.25;No.159 1112-1124页 [查看摘要][在线阅读][下载 3223K]
[下载次数：146 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴家麟;冯旭光;王静虹;蔡昀廷;潘勇;李亚运;付明;
实验室有毒气体泄漏会严重威胁人员安全。研究利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)技术，模拟分析一氧化碳和氯气泄漏扩散及人体吸入暴露规律。通过构建真实实验室环境的数值模型，量化毒气浓度时空分布演化规律，结合人体对毒气的剂量-反应关系，获取了不同泄漏场景下的人员损伤特征。结果显示，一氧化碳在远离通风口且存在障碍物的实验室区域会明显聚集，而氯气的扩散和聚集较均匀。安全撤离时间受气体密度、毒性等特性及空间位置影响。当一氧化碳泄漏时，人员须在90 s内撤离，在氯气泄漏时则须在30 s内撤离，否则可能危及生命。建议结合模拟结果在实验室典型位置，如试验仪器附近、实验室中心、出口、通风口等区域设置浓度报警器，并为安全疏散与人员防护等提供指导。
2025年03期 v.25;No.159 1125-1133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3414K]
[下载次数：158 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王其虎;王晨薇;黄兆云;
为优化磷石膏作充填骨料时存在的运输调配成本，研究调研分析了磷化工城市矿山磷石膏充填供需不平衡特征，并明确了影响多点间磷石膏供需调配的因素；基于网络流模型和Ford-Fulkerson算法思想，以充填用磷石膏运输成本最低、运输流量最大为决策目标，构建了基于网络最大可行流的充填用磷石膏运输优化调配模型；以湖北省宜昌市为例，利用模型对磷石膏运输调配方案进行优化，并计算了磷石膏运输综合成本。结果显示，综合成本在年需求量、总需求量两个维度上分别降低了36.79%和42.45%,表明了模型的有效性和可行性。为确保优化方案的切实可行，提出以企业生产量为权重的均摊策略，以增强各企业运输成本的公平性和合理性。
2025年03期 v.25;No.159 1134-1142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2882K]
[下载次数：114 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曾凡哲;郭宇佳;张圣泽;
基于磷资源可持续利用和生态环境保护政策，磷回收对资源管理、推动社会技术创新、实现可持续发展目标具有重要意义。研究以尿液为氮源，采用鸟粪石结晶法同步回收剩余污泥厌氧生物释磷液和尿液中的磷，旨在优化回收反应条件并对鸟粪石成分进行分析。在此基础上，进一步探讨在最佳反应条件下，将鸟粪石结晶法与传统厌氧-缺氧-好氧工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic, A/A/O)工艺耦合，进行物料平衡分析并测定磷回收效率。研究结果显示，当腐熟尿液与新鲜尿液的体积比值为10%、氮磷物质的量比n(N)∶n(P)为1∶1、镁磷物质的量比n(Mg)∶n(P)为1.2∶1、pH值为10.0、反应时间t=15 min时，为最佳反应条件。在该反应条件下，有大量白色沉淀物析出，通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)和X射线衍射(X-ray Diffraction)对沉淀物进行表征，发现其晶型为斜方形，且其沉淀特征峰与鸟粪石的标准特征峰高度吻合，表明该白色沉淀为鸟粪石。将鸟粪石结晶法与传统A/A/O工艺耦合后，出水磷质量浓度降低了91.36%,其中24.67%的磷以鸟粪石形式被成功回收。同时，出水中化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)和氮的占比有所降低，COD从23.3%下降到14.86%,氮质量分数从22.6%下降到10.5%。研究不仅提供了一种高效的磷回收方法，还展示了尿液资源化利用的巨大潜力，对于环境保护和资源循环利用具有重要意义。
2025年03期 v.25;No.159 1143-1153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2581K]
[下载次数：22 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 荆艳艳;张凯;周小楷;鲁严伟;岳建芝;张寰;
秸秆生物制氢过程不可避免地产生大量制氢尾液，且生物制氢尾液中含有作物生长所需的多种营养物质，有效处理和利用生物制氢尾液是提高秸秆资源化利用效率，实现生物制氢全链条无公害排放的有效途径。研究利用沸石从光发酵制氢尾液中回收养分，并通过造粒和包膜制备一种沸石基缓释肥料，进而探究了沸石基肥的制备成型及包膜材料和沸石基肥粒径对养分缓释的影响。结果显示，包膜材料对沸石基肥养分释放具有明显的缓释作用，其中以蒙脱土为黏结剂，碱性木质素为包膜材料制备的沸石基肥的养分释放率均超过了80%,且粒径为(2.5, 4] mm的沸石基肥包膜后NH■的释放时间达到了18 d, K~+的释放时间达到了15 d。
2025年03期 v.25;No.159 1154-1162页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K]
[下载次数：65 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨军;王书琛;张津铭;
厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)是处理废弃生物质的有效方法，但传统的AD存在停滞期长、微生物活性受阻等问题。水热炭是一种新型的以生物质为原料，经水热炭化(Hydrothermal Carbonization, HTC)制备的多功能炭基材料，其具有可回收、制备成本低和表面官能团丰富等优点，在AD中具有应用潜力。目前，国内对水热炭在AD中综述较少，为填补这方面的空白，首先总结了水热炭的理化性质和木质纤维素在HTC过程中的反应机制，发现温度是影响水热炭理化特性的关键因素以及水热炭相较于热解炭具有更小的比表面积，但水热炭表面的含氧官能团丰度比热解炭更高；其次，梳理了目前水热炭在AD中的研究进展，发现在AD系统中添加水热炭可有效缩短停滞期、缓解抑制作用、富集功能微生物、提高甲烷产量和产率，对AD有综合强化效果；最后，探讨了水热炭强化AD的微观作用机理，主要包括促进种间电子传递、富集AD功能微生物和缓解AD体系抑制。综述有利于研究人员进一步开展水热炭在AD和其他领域的研究和应用。未来应在当前研究基础上，着重研究不同来源的水热炭在不同底物和不同的参数条件下对AD的影响，深挖其表面含氧官能团对AD的促进机制以及对水热炭在AD中的影响机理展开进一步探索，以为水热炭在AD中的应用提供一定的参考。
2025年03期 v.25;No.159 1163-1174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K]
[下载次数：211 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邓健;唐璇;刘玉龙;黄熊;刘少勇;
随着我国对于生态文明建设的日益重视，内河船舶水污染物开始进入“零排放”时代。为了准确地掌握内河船舶污染物量产生标准，研究基于长江干线水污染物联合监管与服务信息系统(“船E行”系统)大数据，针对长江内河主力货运船舶(干散货船、集装箱船、液货船)的典型船舶污染物(船舶垃圾、船舶生活污水和含油污水)产生量展开探讨。采用滑动窗口法和95%置信区间法，确立污染物产生量的推荐标准，并通过实船数据的对比分析，进一步表明了所提出标准的合理性和准确性。研究结果有助于完善相关标准规范，加强船舶污染物监管。
2025年03期 v.25;No.159 1175-1182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K]
[下载次数：345 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 陈奇良;
<正>食品标准作为衡量食品质量与安全的技术规范,是食品安全法律法规体系的重要组成部分,为食品从生产端到最终销售端的各个环节设置了明确的指标,并提供了技术指导。为公众健康,以及食品产业可持续发展考虑,完善食品标准,加强食品安全管理是必要的。
2025年03期 v.25;No.159 1233页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
[下载次数：90 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马佳;
<正>在数字化浪潮下,人工智能技术飞速发展,正全面深刻地重塑着当代社会。然而伴随人工智能广泛应用而来的是日益凸显的安全风险与挑战,如数据泄露和隐私侵犯,以及算法偏见和深度伪造等安全问题。基于此背景,从法治视角出发构建人工智能安全体系,既是为了应对技术带来的潜在威胁,更是为了保障人工智能技术的健康可持续发展,维护国家安全、社会稳定及公民合法权益。
2025年03期 v.25;No.159 1234页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K]
[下载次数：159 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李燕;
<正>在人类文明长河中,历史学不仅是一门记录过去、解读现在的学科,更是预见未来、塑造安全感的重要力量。在新时代背景下,随着全球化深入发展、信息技术飞速进步及国际格局深刻调整,安全观的内涵与外延正经历着前所未有的变化。在这一历史转折点上,历史学以独特的视角和方法,为构建全面、深入、可持续的安全观提供了宝贵的智慧与资源。
2025年03期 v.25;No.159 1235-1236页 [查看摘要][在线阅读][下载 971K]
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