安全评价

  • 基于规则推理贝叶斯网络的海上通道关键节点韧性评价

    范瀚文;吕靖;

    海上通道关键节点是我国海上运输通道的重要组成部分和战略支点。针对海上通道频繁遭受海上事故、海盗行为、地缘政治冲突以及海上暴恐行为的现状,构建海上通道关键节点韧性评价模型。考虑到海上通道关键节点韧性的影响因素存在着度量单位不统一以及来源多样性的特征,引入模糊规则克服多源数据度量单位不统一的缺陷,实现输入数据的定性转换。运用规则推理的结构模型构建贝叶斯网络条件概率表,从定量角度有效分析影响因素之间的相互关系,避免人为打分所造成的偏差。研究结果显示,台湾海峡、马六甲海峡、朝鲜海峡等关键节点韧性得分相对较高,表明其应对外部干扰并恢复到稳定状态的能力相对较强。研究结果可为科学掌握海上通道关键节点韧性表现提供理论依据和决策参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4121-4129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
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  • 草原公路驾驶接管风险的模糊推理评估方法研究

    王海晓;梁瑞泽;高明星;丁旭;

    为探究草原公路行车场景和非驾驶相关任务对驾驶人接管过程的影响,提出了基于生理特性和接管绩效的模糊逻辑风险评估方法。首先,模拟牛羊出没、前方停车、匝道来车三种草原公路典型场景,并考虑在模拟场景下执行无次任务、听新闻、看视频、玩游戏四种非驾驶相关任务;其次,构建基于生理指标(心率变异性)和接管绩效(接管时间、接管质量)的风险评估指标体系;最后,采用模糊推理建立风险评估模型,量化评价不同场景和非驾驶相关任务组合的风险水平。结果表明,匝道来车场景和玩游戏在驾驶接管风险等级中被评估为高风险和极高风险占比较高。整体而言,高风险和极高风险样本占比达44.2%,反映出草原公路特定场景下执行感官参与维度多的任务具有较高的接管风险隐患。场景和非驾驶相关任务存在交互作用,在复杂场景下从事感官参与维度较高的任务极易导致高风险情况。相较于简单场景,驾驶人在复杂场景中的风险累积更快、波动更大,并在中后段达到峰值。

    2024年11期 v.24;No.155 4130-4142页 [查看摘要][在线阅读][下载 3967K]
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  • DEMATEL和模糊认知图在地铁深基坑施工安全风险动态评估中的应用

    王乾坤;朱科;郭佩文;

    为探究地铁深基坑施工安全风险因素动态作用规律,科学预防施工安全事故,针对目前缺乏因素系统识别、因果关系量化和动态推理分析等共性问题,提出一种基于决策试验和评估实验室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory DEMATEL)与模糊认知图(Fuzzy Cognitive Map, FCM)的地铁深基坑施工安全风险分析方法。首先,通过理论分析与文献梳理,采用扎根理论识别风险因素;其次,结合专家调研与量化分析,利用DEMATEL方法分析风险因素的因果关系;再次,将DEMATAL决策矩阵转化为FCM模型的交互作用矩阵,展开风险因素的预测与诊断推理分析;最后,选取案例进行实证,验证模型方法的可用性与有效性。结果显示:因素X_1(人员安全风险意识)对其他因素的影响程度最高;因素X_1(人员安全风险意识)、X_8(安全施工组织设计方案)和X_7(施工安全风险管理措施)是排名前3的关键风险因素;完善安全施工组织设计方案是最有效的管控对策。

    2024年11期 v.24;No.155 4143-4153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
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  • 抛光镁铝合金粉尘爆炸风险评估

    于立富;李航;张福群;刘冰心;孙威;邓涵匀;

    为推进镁铝合金加工企业粉尘爆炸风险分级管控体系建设,有效预防粉尘爆炸事故发生,提出抛光镁铝合金粉尘爆炸风险评估模型。首先,从粉尘爆炸特性参数角度评估抛光镁铝合金粉尘爆炸危险性等级;然后,从人、机、管、环四方面建立镁铝合金抛光作业场所爆炸风险评估指标体系,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)和指标相关性权重确定法(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation, CRITIC)进行组合赋权,确定各二级指标权重,建立优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)评估模型,得出作业场所爆炸风险等级;最后,运用风险矩阵评估其综合风险。使用上述模型评估某企业抛光车间的粉尘爆炸风险,结果表明:抛光镁铝合金粉尘爆炸危险性为Ⅲ级,危险性较大;作业场所爆炸风险等级为Ⅲ级;故而得到抛光镁铝合金粉尘爆炸风险等级为C级,属于中度风险。爆炸危险性等级依据粉尘爆炸特性试验结果判定,作业场所爆炸风险评估结果与粉尘爆炸领域专家评估结果一致,证明该粉尘爆炸风险评估体系和评估模型具有准确性。

    2024年11期 v.24;No.155 4154-4161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K]
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  • 高压变电站涉鸟故障风险评估方法研究

    饶斌斌;李帆;双明镜;黄道春;龙国华;

    近年来,高压变电站涉鸟故障频发,严重威胁变电站的安全稳定运行。为评估高压变电站涉鸟故障风险,从故障机理、故障敏感性、故障后果三个维度构建了变电站涉鸟故障风险评估体系,提出了一种基于球形模糊理论组合赋权和逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)的变电站涉鸟故障风险评估方法,采用此方法对江西省内88座变电站进行风险评估并划分为三个风险等级。结果表明:球形模糊理论改进的层次分析法削弱了非必要的主观特性,基于最小离差函数的组合赋权法兼顾了主观判断和数据信息,得到的结果相比于单一主、客观赋权更合理;引入马氏距离和灰色关联度的TOPSIS克服了欧氏距离的缺陷,提高了评估准确性,并通过历史涉鸟故障数据进行了验证。结果可指导变电站涉鸟故障差异化防治。

    2024年11期 v.24;No.155 4162-4170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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  • 动车组列控车载子系统故障机理建模与分析

    齐金平;刘皓皓;

    针对传统Petri网(P/T系统)无法根据后继标识确定系统失效部位的问题,采用着色Petri网(Colored Petri Net, CPN)建立动车组列控车载子系统的故障传播模型。首先,通过CPN与传统Petri网理论的对比说明采用CPN建模的可行性。其次,根据车载子系统的结构组成及工作模式建立故障树模型,并通过Petri网描述故障树逻辑门事件之间的逻辑关系,给出故障树的Petri网表示方法,建立车载子系统的P/T系统模型;进一步根据CPN理论确定托肯染色方法、权函数等模型参数,将P/T系统转化为着色网系统,并举例说明后继标识的计算规则。最后,通过与传统Petri网推理及故障识别过程的对比,证明了采用CPN分析系统故障机理的正确性及在故障识别过程中的高效性。所提方法可为车载子系统的故障识别提供一定依据。

    2024年11期 v.24;No.155 4171-4180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2643K]
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安全工程

  • 矿用单元式液压支架立柱“井”形防冲吸能构件特性分析

    郝志勇;陶鹏;黄进;

    为了解决目前煤矿井下巷道支护设备和支护材料在冲击地压作用下发生损坏破坏和失效的问题,设计研发了一种新型多肋板吸能构件。首先,根据防冲支架吸能构件的作用原理,明确了吸能构件的设计要求,提出了一种多肋板型吸能构件,对吸能构件的构型和截面形状展开了结构设计,给出了多肋板型吸能构件尺寸图与三维模型图;基于简化的超折叠单元理论剖析了“井”形管的能量耗散途径,推导出了“井”形管的平均支反力预测公式;其次,采用数值模拟方法对多肋板型吸能构件吸能特性展开了仿真研究,并探究了肋板厚度和不同材料对多肋板型吸能构件的吸能性能的影响,得出了肋板厚度和材料显著影响吸能性能的结论。最后,利用MATLAB的遗传算法进行了优化,利用参数优化结果,重新设计了多肋板型吸能构件,并进行了仿真试验,将仿真试验与压溃试验的结果进行对比分析。分析表明,遗传算法迭代的多肋板型吸能构件具有较好的能量吸收参数,在平台阶段支撑反力的波动较小,能量吸收过程相对稳定,能有效达到能量吸收的效果。

    2024年11期 v.24;No.155 4180-4193页 [查看摘要][在线阅读][下载 4857K]
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  • 岩溶区地下双空洞诱发地面塌陷演化过程的试验研究

    苏永华;杨忠武;刘阳阳;罗彪;郭思源;

    为探究岩溶区地下双空洞联合致塌演化过程的一般规律,设计一种可视化的模拟双空洞塌陷的试验装置。为此,设计并开展了改变双空洞洞口宽度、洞口间距、砂土含水率及地下初始水位高度的室内物理模型正交试验,并通过相机和位移计记录双空洞发育过程中的土体参数变化,分析其动态塌陷过程及最终塌陷模式,对渗流作用下地下双空洞联合致塌的灾变规律进行了探究。其次,根据塌陷发生的条件和影响因素,对各因素水平赋予一定权重,采用一种半定量的预测方法对试验塌陷模式进行预测,为岩溶区群落式地面塌陷灾害的研究提供了一定的思路。结果表明:双空洞塌陷以湿润锋为界限分为水下缓慢发育和水上加速破坏两个阶段,且前者约占塌陷破坏总历时的85%以上;洞口宽度与洞口间距是影响塌陷破坏模式的重要因素;双空洞连通程度的强弱,会导致其发育的空间形态不同,最终形成三种塌陷破坏模式;湿润锋以上土体的破坏形态与砂土自身强度有关,随含水率的增加,有从漏斗形到直筒形再到坛形的变化趋势,湿润锋以下土体的破坏形态基本为漏斗形,且破裂面出现在湿润锋的分界面上;砂土含水率与塌陷破坏总历时呈负相关关系,在4个因素中的影响效果最为显著;基于半定量法的预测模型预测的塌陷破坏模式与试验实际的塌陷破坏模式吻合较好,对今后岩溶区类似地面塌陷的预测和灾害预警有一定的参考意义。

    2024年11期 v.24;No.155 4194-4205页 [查看摘要][在线阅读][下载 3017K]
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  • 水库黄土岸坡塌岸预测模型及参数敏感性研究

    高德彬;何强龙;施瑜萌;马学通;胡向阳;李同录;

    塌岸宽度预测是水电工程重要研究问题之一。现有的经验图解法基于塌岸最终稳定坡形进行塌岸宽度预测,难以反映塌岸的过程、特征,且对岸坡岩土体的物理力学性质考虑也较少。基于此,研究提出了基于极限平衡理论的黄土岸坡塌岸宽度预测模型,确定了模型关键参数取值,并对参数敏感性进行了分析。结果显示,基于极限平衡理论进行预测塌岸宽度时应选取合理的水下堆积系数,水下堆积系数随岸坡高度和水深的增加而增加。而岸坡角度对塌岸宽度的影响较小,且主要影响首次塌岸宽度,对后续塌岸宽度的影响不大。随着岸坡坡度的增大,塌岸宽度呈波动上升趋势。同时,塌岸参数敏感性分析结果显示,参数敏感性排序由大到小依次为岸坡高度、水下岸坡内摩擦角、水下岸坡黏聚力、水上岸坡重度、水深与岸高比、水上岸坡黏聚力、岸坡坡度、水上岸坡内摩擦角、水下岸坡重度,这与岸坡稳定性的参数敏感性分析结果基本一致。研究结果对黄土岸坡塌岸宽度预测具有重要意义。

    2024年11期 v.24;No.155 4206-4213页 [查看摘要][在线阅读][下载 2074K]
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  • 异形椭球滑面构建及边坡三维稳定性分析

    陈应显;富颉鹏;陈健;马慧茹;朱喆;

    边坡临界滑动面的确定是边坡稳定性分析中的关键问题之一。现实中边坡所处环境往往十分复杂且形状各异,而传统的滑动面模型难以全面适应这些复杂条件。因此,提出了一种基于异形椭球面作为滑动面的三维稳定性分析方法。首先,构建异形椭球方程,并通过空间几何变换生成由半长轴a等六个参数控制的异形椭球。利用异形椭球在短轴上的不对称性,生成Ⅰ型和Ⅱ型两种异形椭球滑面,使用插值方法将两种滑面应用于三维边坡,形成异形椭球滑动面。接着,采用剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数,并搜索临界滑动面。通过经典算例进行验证,对比分析了标准椭球滑面与异形椭球滑面的稳定性。结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型异形椭球滑面的边坡安全系数分别为2.266和1.994,相较于标准椭球滑面,异形椭球滑面在搜索过程中显示出更快的速度和更稳定的最小安全系数收敛,更适用于复杂边坡。最后,将Ⅱ型异形椭球滑面在工程实例中应用,计算结果与实际情况相符,验证了该方法的可行性。

    2024年11期 v.24;No.155 4214-4221页 [查看摘要][在线阅读][下载 3259K]
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  • 聚脲涂覆钢筋混凝土板抗爆抗震塌性能试验研究

    李季;贺锋;慕孟;梁一鸣;刘三丰;高超;

    为研究改性聚脲涂覆钢筋混凝土板的抗爆抗震塌性能,开展了6 mm厚改性聚脲涂覆钢筋混凝土板的爆炸试验,获取了爆炸加载过程冲击波超压、结构背部加速度、背部中心点位移等结构响应时程特征。主要分析了药量和爆距对结构中混凝土震塌情况的影响,分析了钢筋混凝土板背部聚脲涂层脱黏鼓包现象,并讨论了聚脲增强下钢筋混凝土板在爆炸载荷下发生震塌破坏及聚脲涂层脱黏情况随比例距离增加的变化规律。结果表明:随着爆距减小,背部聚脲涂层损伤及钢筋混凝土板破坏程度增加,且爆距越小时增加程度越大;随着药量增大,背部聚脲涂层损伤程度及钢筋混凝土板破坏程度增加,且药量越大时增加程度越大;单一变量下比例距离增加使得作用在结构上的爆炸载荷能量增加,从而引起结构背部破坏加重;比例距离相近时,药量的增加起到影响结构破坏的主导作用,使得结构的震塌破坏及聚脲脱黏程度显著增大。

    2024年11期 v.24;No.155 4222-4231页 [查看摘要][在线阅读][下载 4002K]
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  • 台风灾后存留房屋安全隐患自动辨识及位置定位研究

    段在鹏;黄豪琪;孙文磊;朱俊杰;

    台风及其引发的洪涝灾害会对大量房屋造成损伤,灾后存留房屋排查任务又急又重,而人工排查房屋隐患耗时费力,研究提出一套可对台风灾后存留房屋隐患部位自动辨识、定位,并对房屋安全水平自动分级的模型。首先,采集台风“海葵”后福州受灾房屋图像,以数据增强的方法使3个安全等级房屋样本达到基本均衡的水平;其次,通过试验对比得到更适合作为ConvNeXt网络对房屋安全分级的图像尺寸处理方式,并进一步通过学习率预热机制提升模型分类准确率;再次,以消融试验探究门控通道注意力(Gated Channel Transformation, GCT)嵌入ConvNeXt的相对最佳的方式;最后,利用Ablation-CAM(Ablation Class Activation Mapping)技术提供模型对隐患位置定位的可视化结果,验证模型辨识台风灾后房屋隐患的准确性。试验结果显示,研究提出的模型在台风灾后存留房屋安全分级任务中准确率达到了93.87%、F_1为93.95%,均高于其他主流网络;同时,与ConvNeXt相比,GCT-ConvNeXt的隐患位置定位结果更加精准,可为台风灾害后房屋隐患排查工作提供参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4232-4243页 [查看摘要][在线阅读][下载 3043K]
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  • 融合注意力机制的古建筑青砖损伤检测方法

    王茹;林浩杰;黄炜;刘奚卓;

    由于自然环境的长期影响,古建筑墙面青砖不可避免地会遭受各种程度的损害,使得青砖墙体存在严重的安全隐患。为有效识别青砖损伤类型,解决传统识别方法成本较高的问题,提出了一种融合注意力机制的古建筑青砖损伤检测算法。基于YOLOv8n算法进行改进:在特征融合网络中增加浅层特征图流入,以解决损伤检测中细小裂缝和损伤纹理等低级特征识别精度低的问题;在特征融合层引入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module, CBAM),实现通道特征和空间特征的双重关注,进而提高算法对于不同维度特征的融合能力;在特征提取网络部分,通过置换注意力(Shuffle Attention, SA)对C2f模块进行改进,解决由于深度卷积降维操作造成的特征信息丢失问题,从而进一步提高模型的性能。试验结果表明,改进的算法平均精度均值达到55.1%,相比原始YOLOv8n算法提升了7百分点,较YOLOv7-Tiny提升了10.3百分点,较YOLOv9提升了3.5百分点。改进后的算法有效提高了青砖损伤检测性能,为古建筑青砖病害检测提供了有力的技术支持。

    2024年11期 v.24;No.155 4244-4252页 [查看摘要][在线阅读][下载 2233K]
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  • 气云爆炸驱动下并行管道动力响应分析

    陈利琼;赖欣;胡洪宣;马如飞;刘思汉;彭川;

    为研究输气管道泄漏爆炸对并行管道动力响应的影响,基于气云爆炸过程,利用ANSYS软件建立了三硝基甲苯(trinitrotoluene, TNT)-空气-土体-管道有限元模型,分析了并行间距、壁厚、管径三个参数对并行管道动力响应的影响,并进行了敏感性分析。结果表明:目标管道的最大等效应力随管径增加而增加,随并行间距、壁厚的增加而减小;输气管道泄漏爆炸时,并行间距对管道动力响应的影响最大,其次是管径和壁厚;在相应模拟工况下,原油管道的安全并行间距为6.18 m,安全管径为742 mm,安全壁厚为26.4 mm。从安全生产的角度考虑,埋地管道并行敷设时,应首先考虑增大管道并行间距以保证管道安全运行,其次为减小管道管径、增大管道壁厚。研究结果可为并行长输管道的安全评估提供参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4253-4262页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K]
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  • 组合模型对管道腐蚀速率预测的效能研究——基于注意力机制增强的CNN与LSTM模型

    骆正山;杜丹;骆济豪;王小完;

    为评估卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)、长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络及结合的CNN-LSTM模型在管道腐蚀速率预测中的性能表现,特别引入注意力机制,以期提高模型对关键特征的捕捉能力和预测的准确性。分析影响管道腐蚀速率的环境因素作为模型输入,并通过注意力机制优化特征表示。结果表明,结合注意力机制的CNN-LSTM模型在准确性和可靠性上超越了单独的CNN或LSTM模型。这一结果不仅展示了深度学习模型通过技术增强了处理复杂数据的能力,也为实际工业应用中的时间序列预测提供了新的视角,同时证实了利用深度学习技术对管道腐蚀速率进行精确预测的可行性和有效性。

    2024年11期 v.24;No.155 4263-4269页 [查看摘要][在线阅读][下载 2038K]
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  • 门式起重机巡检机器人强风作业稳定性分析

    刘俊;朱智雄;

    磁吸附爬壁机器人在代替人工完成造船门式起重机表面缺陷检查过程中,风载荷对机器人的影响不能忽视。以造船门式起重机和爬壁机器人为对象,对突发强阵风下门式起重机的风场特性、爬壁机器人风载稳定性进行了研究。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)及流固耦合分析方法,结合现场实测数据,分析近海风场环境下门式起重机的风压风速分布特征并计算瞬态动力响应;之后,构建爬壁机器人力学稳定性分析模型,得到极限风载条件下的机器人最小磁吸附力阈值条件;最后,开展门式起重机-爬壁机器人风振稳定性分析。结果表明,该爬壁机器人在7级风及以下能够安全作业,并为未来同类型机器人提供吸附安全性设计依据。

    2024年11期 v.24;No.155 4270-4278页 [查看摘要][在线阅读][下载 2347K]
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  • K2CO3添加剂细水雾作用下高压氢气喷射火特性研究

    祝现礼;张佳庆;过羿;滕越;刘敏;章智慧;马鸿盛;王昌建;

    为更好地抑制高压氢喷射火,研究了K_2CO_3添加剂细水雾作用下欠膨胀氢气喷射火特性。试验采用实心锥形细水雾喷嘴,考察细水雾在不同K_2CO_3添加剂质量分数、水平施加位置和施加压力下,对欠膨胀氢气喷射火火焰形态、火焰水平长度、羽流区温度及辐射的影响。试验采用摄像机、热电偶、辐射热流计分别测量火焰形态、空间指定点温度和辐射强度。结果表明,在含有K_2CO_3添加剂的细水雾作用下,氢气喷射火焰更明亮。细水雾压力较低(0.5 MPa)且施加位置位于火焰抬升位置时,氢气喷射火出现明显的火焰膨胀现象。通过与纯水细水雾进行对比发现,K_2CO_3添加剂细水雾对氢气喷射火稳定火焰长度、羽流区温度及热辐射的抑制效果明显,并且抑制效果随着K_2CO_3添加剂质量分数的增大而增大。

    2024年11期 v.24;No.155 4279-4286页 [查看摘要][在线阅读][下载 2315K]
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  • 氟蛋白泡沫灭火剂中核心组分对铝合金的腐蚀影响研究

    孙韬;缪煦扬;蒋凯;孔得朋;张佳庆;

    为了探究氟蛋白泡沫(Fluoroprotein Foam, FP)灭火剂中核心组分对铝合金腐蚀行为的影响,利用浸泡失重、动电位极化(Potentiodynamic Polarization, PDP)和电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)等方法开展了试验研究。结果表明,FP组分中水解蛋白、稳定剂、助溶剂和抗冻剂起到促进铝合金腐蚀的作用,而两种表面活性剂产生缓蚀作用,其中,作为稳定剂的FeSO_4腐蚀作用最强,氟碳表面活性剂的缓蚀效果最明显,通过PDP和EIS得到7%FeSO_4的腐蚀率分别为29.19%和32.14%,7%氟碳表面活性剂的缓蚀率分别为25.22%和18.21%。此外,铝合金的Nyquist图均呈现出扁平半圆弧特征,通过拟合后得到的电化学参数进一步证实了浸泡失重试验的结论,FP各组分的腐蚀性由强到弱依次为FeSO_4、醋酸钴、水解蛋白、乙二醇、尿素、SDS、OBS。

    2024年11期 v.24;No.155 4287-4295页 [查看摘要][在线阅读][下载 3181K]
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  • 纳米复合抑爆粉体抑制甲烷煤尘混合爆炸动力学机理研究

    张延松;徐畅;秦江;牛艳杰;黄钰雄;张新燕;

    为寻求高效的甲烷煤尘混合爆炸抑爆手段,对草酸钾-蒙脱石纳米复合抑爆粉体(Potassium Oxalate-Montmorillonite, OA-MMT)抑制甲烷煤尘混合爆炸机理开展了研究。通过红外光谱法研究OA-MMT对甲烷煤尘热氧化产物分布的影响,通过试验对OA-MMT的抑制性能进行研究,通过草酸钾抑制动力学模型揭示抑爆机理。结果表明,在OA-MMT干预下甲烷煤尘热解氧化气体产物CO_2体积分数明显提高,可燃气体的生成受到抑制,同时热解氧化固体产物在特征峰区域的官能团含量有所增加。在OA-MMT干预下甲烷煤尘混合爆炸的(dp/dt)_m显著降低,压力时间特征参数显著延迟。OA-MMT通过促进含钾基团之间的转换降低甲醛甲基氧化等放热反应的敏感性,从而抑制爆炸温度的升高,并且消耗维系爆炸链式反应的关键自由基H和OH。

    2024年11期 v.24;No.155 4296-4305页 [查看摘要][在线阅读][下载 3425K]
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安全卫生工程

  • 高原瓦斯隧道“风帘+巷道式”通风方案应用研究

    王辉;张廷睿;周生仪;王清标;施振跃;鲍守志;田先超;

    合理的通风方案设计是保证高原瓦斯隧道安全施工的基础。针对高原瓦斯隧道通风难度大、施工危险性高等难题,基于“风帘+巷道式”通风方案,采用通风网络设计计算、Fluent数值模拟计算与工程现场应用的方法,探究“风帘+巷道式”通风方案在高原瓦斯隧道中的应用效果。结果表明:“风帘+巷道式”通风方案不但能满足大风量通风需求,而且风帘的设计可有效解决瓦斯回流问题,保证运输安全;基于Fluent数值模拟计算,揭示了瓦斯气体具有贴壁扩散的规律,瓦斯先聚集于隧道顶部后贴壁扩散到隧道内,且回风侧的瓦斯体积分数高于风管侧,在距掌子面20 m外,所有指标均满足安全施工规范要求,各断面瓦斯平均体积分数低于0.5%,通风效果显著。研究可为类似的高原瓦斯隧道通风方案实施提供参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4306-4315页 [查看摘要][在线阅读][下载 3422K]
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  • 引入风流热流耦合特性的智能通风系统状态重构参数修正

    贾瞳;马恒;高科;

    为精准定量重构时间序列下实际矿井通风系统状态,以实时反映风网运行特征,基于实际矿井中风流的空气动力耦合热力流动特征,提出了时空特征下风流状态属性变化式,以井下网络和通风动力参数作为修正指标,以动态风流状态属性为修正变量,提出了通风系统状态重构参数点修正模型。为表述通风系统的动态连续运行状态,在点修正基础上引入连续时间特征,构建状态重构参数区间映射修正模型,以求解出时间序列下的系统状态重构参数波动区间来完成精准状态重构。为验证修正模型可靠性,以常村煤矿为工程对象进行状态重构,结果验证了井下风流的动态热流耦合特征及提出的风流状态属性变化式的可靠性,得出了状态重构参数波动区间,达到了实时准确构建风网运行状态的目的,有效提高了后续风网实时解算和控风决策的本质精度。

    2024年11期 v.24;No.155 4316-4328页 [查看摘要][在线阅读][下载 2429K]
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  • 口罩多层材料过滤施工扬尘机理的研究

    赵焕娟;赵润涵;马亮;庞磊;黄志安;何秋贤;

    尘肺病是所有职业病患者中人数最多的一种职业病,受到了国家卫生健康委员会的高度重视。作为预防尘肺病的最后一道防线,口罩的过滤机理成为研究热点。针对口罩的多层材料对施工扬尘的过滤机理,研究首先基于51单片机进行了模拟呼吸试验,并将其与建筑工人真实佩戴口罩的场景作对比,验证其可靠性。其次,利用研制的模拟呼吸装置收集了在施工扬尘环境中不同佩戴时间的一次性使用口罩。最后,使用扫描电子显微镜对收集到的口罩样本进行微观层面污染物的观察,并计算了口罩污染率。研究显示:一次性使用口罩在佩戴8 h后污染率明显上升,因此一次性使用口罩最长佩戴时间不宜超过8 h。鼻翼处内层的污染率高达0.212%,脸颊处内层的污染率高达0.216%,下颌处内层的污染率高达0.174%。在口罩同一部位,对比不同层的污染率发现,口罩内层的污染率最高,其次是口罩外层,最低的是口罩中层。口罩内层污染率最高的原因有3条:(1)模拟呼吸装置与真实人脸的边界条件差距较大,施工扬尘会从通风管和口罩接触的空隙钻进来。(2)国内的一次性使用口罩大多是参照国外设计资料生产,不符合中国人的面部特征,很多施工扬尘直接通过口罩侧边进入了口罩内部。(3)施工扬尘的粒径集中于2~4μm,在口罩外层就被拦截。研究结果对施工扬尘的环境中一次性使用口罩的多层材料选用具有参考意义。同时,研制的模拟呼吸装置为今后实验室研究尘肺病防治提供了一种新的试验手段。

    2024年11期 v.24;No.155 4329-4336页 [查看摘要][在线阅读][下载 2744K]
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  • 散射型组合周期排桩带隙特性的影响因素研究

    王海洋;翟春鑫;李连友;包世波;李金浜;王珠;

    为明确散射型组合周期排桩带隙的影响因素及作用机制,在通过相似模型试验进行验证分析的基础上,对散射型组合周期排桩带隙产生机理进行分析,并采用有限元方法研究了不同影响因素下的带隙特征。结果表明:带隙范围内的竖向和横向加速度最大衰减程度分别达到95.9%和87.61%,带隙分布特征与数值模拟结果基本一致;散射型组合周期排桩带隙主要受填充率、周期常数、材料密度、基体弹性模量和晶格类型等因素影响;随着填充率减小和周期常数增大,散射型组合周期排桩更易于获得低频带隙,但带宽变窄;通过减小基体密度或增大散射体密度可获得较大带宽的高频带隙;随着基体弹性模量的增大,带隙的边界频率同步向高频迁移;对于圆形散射体,六角晶格构型的带隙性能整体优于正方晶格。研究结果可为散射型周期排桩优化设计及应用提供参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4337-4346页 [查看摘要][在线阅读][下载 2663K]
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安全管理

  • 重特大生产安全事故致因间作用关系统计分析

    陈鑫;闫奕欣;毛占利;姜传胜;余孝东;王仪涵;

    为有效防范遏制重特大生产安全事故发生,基于设计的“452”逻辑架构,构建了事故致因数据库,定量解析致因及作用关系权重,并通过优化系统理论事故建模与过程(Systems-Theory Accident Modeling and Process, STAMP)模型及决策与实验室(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)分析法的叠加模型(STAMP-DEMATEL),推演关键致因及其作用关系,搭建致因分层控制结构,系统分析安全约束管控策略。研究揭示了监督检查计划落实、作业行为管理、关键技术水平等6个关键致因及监督检查计划落实-关键技术水平、作业行为管理-安全操作规程执行等5对关键作用关系,涉及政府与企业、企业内部两类主体关系范畴,管-人、管-物两类要素关系。对关键作用关系进行致因、要素、主体层面安全约束的系统分析,可为整个安全生产系统平衡运行提供决策支持,在支持系统风险管理、监管资源分配、风险预警等方面发挥重要作用。

    2024年11期 v.24;No.155 4347-4357页 [查看摘要][在线阅读][下载 2606K]
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  • 煤矿安全风险分析的文本数据模型与集成分析平台

    王启飞;王俊龙;刘昊霖;赵逸涵;孙英峰;李蓓;

    在煤矿安全领域,事故的预防至关重要。为了对煤矿开采风险进行深入分析,提出了一种基于文本数据的煤矿安全事故智能分析模型及集成分析平台。首先,采用融合数据增强技术的卷积神经网络文本分类(Text-Convolutional Neural Network, Text-CNN)方法构建煤矿安全事故分析模型,对大量非结构化事故文本进行精准的分类筛选;然后,利用自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)技术建立煤矿事故简报集成分析系统,通过该系统对煤矿事故报告进行事故统计分析、风险分析等,总结出不同地区煤矿事故的死亡情况与类型差异,明确了煤矿安全事故之间的潜在模式。研究表明,通过集合事故简报分析模型的集成分析平台可以实现对煤矿安全事故信息的获取再利用,分析事故潜在规律和风险大小,有助于提升煤矿的风险管理水平,提高事故预防能力。

    2024年11期 v.24;No.155 4358-4365页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K]
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  • BTM-BERT模型在民航机务维修安全隐患自动分类中的应用

    陈芳;张亚博;

    为界定民航机务维修安全隐患类别,实现安全隐患数据的自动分类,首先,利用构建的机务维修停用词库对安全隐患记录语料进行预处理。其次,运用词对主题模型(Biterm Topic Model, BTM)提取主题和关键词,确定了“员工未按规定对工作现场进行监管”等12类安全隐患。最后,根据BTM主题模型标注的数据集对算法进行微调,构建了基于变换器的双向编码(Bidirectional Encoder Representations from Transformers, BERT)算法的机务维修安全隐患记录自动分类模型,并与传统的分类算法进行对比。结果表明:所构建的模型可以实现民航机务维修安全隐患自动分类,其效果远高于传统机器学习支持向量机算法的效果,构建的分类模型的精确率、召回率和F_1较文本卷积神经网络算法分别提升了0.12、0.14和0.14,总体准确率达到了93%。

    2024年11期 v.24;No.155 4366-4373页 [查看摘要][在线阅读][下载 2150K]
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公共安全

  • 社交媒体数据支持的地铁突发事件公众感知与风险应对

    霍小森;徐兴邦;焦柳丹;张羽;

    在新媒体时代背景下,深入探究地铁突发事件舆论主题及公众情感演化规律,可为地铁运营部门引导和应对舆情风险提供科学合理的决策依据。研究结合生命周期理论和网络舆论综合指数对舆情周期进行划分,运用潜在狄利克雷分布(Latent Dirichlet Allocation, LDA)模型对主题进行提取,并结合地铁突发事件情感词典判别公众情感倾向。以“北京地铁昌平线事故”为例开展实证研究,结合舆情事件周期和主题类型,进行主题-情感融合的舆情演化分析。结果显示,不同舆情周期中的关键节点事件会引发公众的情感共鸣,导致不同阶段产生“积极”“愤怒”“悲哀”和“恐惧”等不同的情绪。主题分析方面,公众对于事故大部分主题的情感以“积极”情绪占比最高,而亲历者感知主题下“愤怒”情绪占比最高,为52%。基于结果分析,研究提出了地铁突发事件网络舆情风险的应对策略,为突发事件舆情引导与风险应对提供了重要的参考价值。

    2024年11期 v.24;No.155 4374-4382页 [查看摘要][在线阅读][下载 2275K]
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  • 网格化城市内涝风险积水深度CID计算模型

    薛丰昌;杨盟;陈剑飞;信佳岑;

    针对传统城市内涝风险评估方法存在较强主观性问题,将地理信息系统技术与云化信息扩散(Cloud-based Information Diffusion, CID)模型相结合,提出了一种网格化城市内涝风险积水深度CID计算模型。将郑州市中原区、二七区、金水区和管城回族区交界处街区作为研究区,对研究区2013—2021年气象站点逐小时降雨数据进行统计分析,提取24 h累计连续降雨量超40 mm的27场典型降雨过程作为降水过程样本,利用基于暴雨管理模型二次开发的城市雨洪模型构建研究区城市内涝模拟模型,对模拟模型进行参数率定、模型精确性验证后,通过选定的27场降水过程数据模拟形成研究区27幅百米网格内涝分布图,形成网格化最大雨强-最大积水深度二维数据集;在二维正态信息扩散模型中引入云化信息模型的期望E_x、熵E_n和超熵H_e指标,形成二维云化信息扩散模型;建立信息扩散模型知识表达系统,并用于表达信息扩散模型的信息量分配关系,实现网格单元风险积水深度的预测计算。研究区进行格网剖分后,共形成了5 760个网格,以100 mm/h雨强为降水场景示例,计算研究区所有网格单元在示例降水条件下的风险积水深度预测值,形成区域内涝预报图。研究结果显示,该方法能够显著降低灾害样本信息中的模糊性和随机性,有效实现网格化内涝风险积水深度预测,有助于提高内涝防灾减灾技术能力。

    2024年11期 v.24;No.155 4383-4390页 [查看摘要][在线阅读][下载 5344K]
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  • 洪涝灾害研究主题的时空差异性:中英文文献比较研究

    贺蔚杰;田健;宋苑震;张家豪;曾坚;

    在全球气候变化背景下,洪涝灾害已成为威胁人群生命财产安全的世界性问题。目前,关于洪涝灾害的研究已较为丰富,需进行系统性梳理和总结。为探究国内外洪涝灾害的研究现状与趋势,采用文献计量的分析方法,对2003—2022年中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)和WoS(Web of Science)数据库中主题为洪涝灾害的中英文文献进行文本分析。从关键词共现模式、研究主题的时间聚类及空间分布三个角度,探索洪涝灾害相关研究的主题演进模式和地理分布特征,并总结未来发展方向。结果表明:(1)在研究关键词共现模式方面,中文研究更加关心洪涝灾害区域影响及管理策略等灾害的后续影响方面,英文研究则更倾向于探究洪涝灾害的成因,从气候变化与孕灾环境角度分析洪涝灾害。中英文研究均强调新兴技术在洪涝灾害研究中的应用。(2)在研究主题时间聚类方面,中文研究在21世纪初期追随英文研究的关注热点,并在2015年前后逐渐形成具有中国本土化特色的研究框架,强调使用多源数据和多种算法模型进行定量化分析,主要着眼于城市化发展对洪涝灾害的多时段、多尺度干预效应。(3)在研究主题空间分布方面,沿海经济发达地区受到研究者更多的关注,表明洪涝灾害研究的主题与数量受到研究区域的地理位置、气候条件和社会经济发展水平的影响。

    2024年11期 v.24;No.155 4391-4400页 [查看摘要][在线阅读][下载 2482K]
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  • 洪洼洪泛区溃堤洪水与漫溢洪水联合演进数值模拟

    陈小凤;胡勇;章启兵;

    河道溃堤洪水与漫溢洪水是两种典型的洪水灾害,准确模拟这两类洪水的联合演进过程至关重要。为准确获取超标准洪水条件下溃堤洪水和漫溢洪水的联合演进情况,以淮河流域典型洪泛区为研究区域,结合河道形态、下垫面条件、工程调度等情况,综合确定网格大小、空间步长与时间步长等。采用MIKE11构建一维河网模型,采用MIKE21构建洪洼洪泛区二维水动力学模型,采用MIKE FLOOD构建一维、二维耦合模型,分别采用标准连接、侧向连接耦合溃堤洪水与漫溢洪水。采用2003年、2007年典型洪水过程对一维模型的参数进行率定和验证,模拟水位过程与实测水位过程拟合较好,纳什效率系数均大于0.80,水位峰值模拟值与实测值偏差小于5%,构建的模型能够同时模拟溃堤、漫溢洪水演进过程。在100 a一遇、300 a一遇超标准洪水与不同防洪薄弱堤段组合情景条件下,开展典型溃堤、漫溢场景的洪水联合演进过程模拟。模拟结果表明,100 a一遇、300 a一遇超标准洪水淹没范围分别为121.50 km~2、149.87 km~2,平均最大淹没水深分别为2.33 m、2.90 m,洪水演进及淹没情况符合区域地形地物等实际情况。研究成果可为区域洪水预案编制、灾害预警、决策制定、避洪转移等提供依据,也可为同类型研究工作提供借鉴。

    2024年11期 v.24;No.155 4401-4409页 [查看摘要][在线阅读][下载 2178K]
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  • 复杂地形条件下CO2泄漏扩散规律研究

    董海;彭洋平;肖丰浦;张军;阿雅拉·马迪;赵耀;

    随着“双碳”目标的提出,CO_2驱油技术在我国油田得到快速发展,应用前景巨大。然而,在油田复杂地形条件下CO_2泄漏风险更大,容易造成人员窒息。为有效控制CO_2驱油工艺过程中的CO_2泄漏扩散危害,需研究复杂地形条件下CO_2泄漏扩散规律。结合某油田CO_2驱油现场地形实际情况,开展了全尺寸CO_2泄漏扩散试验研究,分析了不同条件下的CO_2体积分数分布规律。结果表明:在不同泄漏情形下,CO_2时均体积分数由近及远均满足指数分布规律,阶梯地形条件下体积分数1%CO_2的影响范围约为65 m,比水泥平坦地形下远54.8%;此外,随泄漏时间延长,温度逐渐降低,整体呈现距离泄漏口越近,温度下降速率越快的特征,平均温度梯度约为0.39℃/m。因此,在阶梯形地形条件下应加密CO_2体积分数监测布点,在近场区域人员应佩戴防冻劳保用品。

    2024年11期 v.24;No.155 4410-4415页 [查看摘要][在线阅读][下载 1824K]
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  • 时变风险下的危险品运输车辆路径优化

    石剑云;黄慧远;

    针对危险品道路运输车辆路径问题,以运输总风险、运输总成本及车辆运输时间三者最小为优化目标,考虑道路车流速度随时间变化,构建时变风险下的危险品道路运输车辆路径优化模型,并设计了改进强度Pareto进化算法求解模型。该算法引入反向学习策略加强搜索能力,多组仿真试验算例计算表明,改进后的算法比原算法收敛性更好、求解精度更高。在考虑风险时变条件下,运输风险大致随交通量增大而增大,随车辆装载量降低而减小。相比于不考虑时变风险,时变风险模式下的车辆路径优化结果受道路交通状况影响显著,更贴近实际。根据所提出的时变风险下车辆路径优化模型,运输企业可考虑用户的需求量和道路交通状况进行路径规划,从而在保障运输安全的同时缩短车辆行驶里程和减少运输费用。

    2024年11期 v.24;No.155 4416-4423页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K]
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污染控制技术与原理

  • 中高硫煤NaOH-H2O2电解脱硫机理研究

    滕弋非;鲁萌;贾喆;温家辉;赫梓岐;张芸鸣;张凌硕;高飞;周西华;

    煤的含硫量过高会造成经济损失、环境污染,因此中高硫煤的利用受到了极大制约。为实现煤中硫的绿色高效脱除,研究设计了NaOH-H_2O_2电解脱硫体系,通过探究不同试验体系、不同试验因素对中高硫煤脱硫率的影响,确定了电解脱硫的最佳工艺条件;通过X-射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR)和X-射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)分析各试验体系下煤中矿物质组分、官能团及硫元素形态变化以探究电解脱硫机理。NaOH-H_2O_2电解脱硫体系的最佳反应条件是:NaOH浓度为3 mol/L、电流强度为0.75 A、氧化剂30%H_2O_2的体积为25 mL、电解温度为40℃、电解时间为1 h。脱硫机理为:OH~-、H_2O_2在电解过程中生成了高活性的自由基O~-和·OH等,可促使煤中黄铁矿类无机硫被氧化成硫酸盐并进行脱除;硫醇、硫醚和噻吩类有机硫氧化成(亚)砜后,在碱性环境中会被水解为硫酸盐或磺酸类化合物并进行脱除。

    2024年11期 v.24;No.155 4424-4433页 [查看摘要][在线阅读][下载 3077K]
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  • 集成灶送排风参数对厨房呼吸区PM2.5浓度影响数值模拟研究

    刘昱;李冲;麻宏强;曹明明;李超群;

    为了进一步优化集成灶的排烟性能,提出一种利用集成灶送、排风的厨房新型通风方式,采用正交设计和计算流体学(Computational Fluid Dynamics, CFD)相结合的方法探究影响其工作性能的5种因素:散发速率、排风量、上部送风角度、上部送风速度和下部送风速度。将正交设计方案划分为低、中、高散发速率3类,并运用CFD方法对各方案进行模拟研究。同时,研究新型集成灶在最佳送排风条件下运行时厨房中PM_(2.5)的分布特征。结果显示,散发速率和排风量对呼吸区PM_(2.5)质量浓度影响最为显著,其次是上部送风角度、上部送风速度和下部送风速度。在低(1.3×10~(-7) kg/s)、中(2.5×10~(-7) kg/s)、高(3.7×10~(-7) kg/s)散发速率下,使用无送风功能的传统集成灶,呼吸区平均PM_(2.5)质量浓度分别为0.018 mg/m~3、0.235 mg/m~3和0.449 mg/m~3;采用具有送风功能的新型集成灶,呼吸区平均PM_(2.5)质量浓度分别为0.003 mg/m~3、0.093 mg/m~3和0.152 mg/m~3,比传统集成灶分别降低了83.3%、60.4%和66.1%。此外,高散发速率下厨房空间平均PM_(2.5)质量浓度减少了35.1%。研究给出了不同散发速率下新型集成灶的最佳送排风参数,优化了集成灶的工作性能,为其创新设计提供了理论基础和有益参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4434-4444页 [查看摘要][在线阅读][下载 2647K]
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  • 生物质堆肥文献计量学研究:以中国知网和Web of Science为例

    黄占斌;曾杨;王颖南;李良;苏兆瑞;

    通过分析生物质堆肥在农业废弃物处理和农村绿色能源产业化中的应用潜力、现有问题以及未来发展方向,为促进生物质资源的有效利用和环境可持续发展提供科学依据和建议,研究采用文献综述、文献计量分析、理论分析和实证研究相结合的方法,从多个角度深入分析和评估生物质堆肥技术的现状及其在农村绿色能源产业化中的潜力和挑战。研究内容主要集中在探讨生物质堆肥中有害物质的影响、农业应用效益及环境风险,尤其是重金属、抗生素和温室气体排放问题。生物质堆肥在农业生态系统中的研究不仅关注技术创新和应用效益,还涉及环境保护和资源循环利用的重要议题,为推动农业的可持续发展和改善生态环境提供了重要支持。

    2024年11期 v.24;No.155 4445-4455页 [查看摘要][在线阅读][下载 2550K]
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  • 合流制排水系统的位置和面积比对径流污染影响的研究

    曹勇锋;刘柏佑;仲崇军;林伟国;杜成银;

    为了研究和控制合流制排水系统中径流污染对城市水环境的影响,采用InfoWorks ICM软件对广州市猎德涌流域的合流制排水系统进行水力水质建模,分析流域在3场降雨事件下合流制区域的不同位置和合流制汇水面积比对径流污染的影响,同时结合M(V)曲线分析管内径流的初期冲刷效应。结果显示,径流中固态悬浮物(Suspended Solids, SS)质量浓度总体呈现先快速上升然后下降的变化势态,而且径流初期的SS质量浓度高于后期。随着位置逐渐远离末端排口,径流污染的峰值逐渐向后推移,初期冲刷效应被削弱,M(V)曲线中前30%的累积径流比例所包含的累积污染负荷分别为44.2%~80.5%、46.3%~81.0%和16.9%~74.2%;随着合流制面积比值从0上升到50%,超标排放的持续时间、体积占比和排污量占比均逐渐提升,分别由28 min上升至126 min、15.64%上升至67.75%和28.38%上升至81.49%,初期冲刷效应越不明显,M(V)曲线散度以面积比值为0~10%的情况最大;降雨形成的管内径流对管渠末端沉积物的冲刷是溢流初期SS质量浓度激增的主要原因。

    2024年11期 v.24;No.155 4456-4463页 [查看摘要][在线阅读][下载 2466K]
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环境监测与评价

  • 某电镀企业土壤重金属污染特征及健康风险评价

    王亚婷;廖明旭;康馨文;杨刚;李静文;

    电镀行业是重金属污染的重点监管行业,其生产过程往往伴随污染物的“跑、冒、滴、漏”现象,这使得大部分电镀企业及其历史用地成为了重金属污染的高风险区域。以成都市某电镀企业为研究对象,采用Muller地积累指数法、潜在生态危害指数法对土壤中重金属污染特征进行分析评价,结合空间分析方法对超标重金属分布特征进行探究并开展健康风险评价,以为电镀企业的土壤污染风险管控和修复以及职工职业健康保护提供科学依据。结果显示:土壤Cr超过了DB 512978—2023《四川省建设用地土壤污染风险管控标准》第二类用地筛选值,Cr~(6+)含量超过了GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》第二类用地筛选值;Hg在表层土壤的地积累指数大于1,为偏中度污染,Cr在各土层均为轻度污染;研究区域内的8种重金属元素,除Cd、Hg外,其余重金属的潜在生态风险危害程度均为低风险;经口摄入土壤和吸入土壤颗粒物的Cr~(6+)致癌风险分别为6.31×10~(-5)、3.10×10~(-5),吸入土壤颗粒物的Cr非致癌危害商为1.25,均超过可接受水平;选用10~(-6)及1分别作为致癌风险、危害商的可接受水平计算研究区域Cr~(6+)及Cr的风险控制值,得出研究区域Cr~(6+)风险控制质量比为3.68 mg/kg, Cr风险控制质量比为3 000 mg/kg。

    2024年11期 v.24;No.155 4464-4474页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
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  • 典型热带区域农用地微塑料残留特征及种植类型影响

    钱益斌;何小康;杨帅;严佩;孙宇;陈曦;冯成洪;

    海南岛作为我国主要的热带作物生产基地,独特的气候条件有利于微塑料的形成与残留,系统阐释这一热带典型区域农用地土壤微塑料的残留特征,可以为热带地区塑料污染治理提供重要支撑。研究以海口市琼山区为典型研究区域采集农用地土壤样品,通过密度分离、消解和显微镜观测等步骤提取和鉴定农用地土壤中微塑料的丰度、形状、粒径和颜色等残留特征,探究了微塑料的潜在来源以及人类活动强度对农用地土壤微塑料丰度的影响,并揭示了不同种植类型土壤微塑料分布的差异。结果显示,所有土壤样品均被检测到微塑料,平均丰度为(1 023.6±925.5)个/kg,且在空间上呈现东高西低的分布趋势。纤维状(54.6%)、小于0.5 mm(46.0%)以及黑色(49.8%)是该地区农用地微塑料最常见的赋存形态类型。农用地周围人类活动是土壤微塑料污染的重要来源,不同类型农用地中微塑料丰度和形态具有显著性差异,农用塑料地膜的使用是土壤微塑料的直接来源;林地中较低的农业活动强度使得其土壤微塑料丰度较低,破碎程度较少;水田中的上覆水降低了其土壤中微塑料的丰度。

    2024年11期 v.24;No.155 4475-4483页 [查看摘要][在线阅读][下载 2401K]
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区域环境与生态

  • 淮河流域水资源-经济-社会-环境耦合协调研究

    何刚;何训喜;

    测算淮河流域水资源、经济、社会和环境各系统发展水平及系统耦合协调情况,探究其耦合协调度时空分异特征,可为流域高质量发展提供决策参考。基于2011—2022年淮河流域30个市的面板数据,构建水资源-经济-社会-环境指标体系,采用熵权法计算各系统得分、耦合协调度模型计算耦合协调度,并利用标准差椭圆与Dagum基尼系数分析各系统耦合协调度空间分异情况及其差异来源。在2011—2022年,淮河流域水资源、经济、社会、环境各系统综合值逐年上升,系统间耦合协调度由2011年的0.166上升至2022年的0.36,从严重失调状态转变为中度失调状态。淮河流域江苏段各系统耦合协调度最大,安徽段最小,且中部地区耦合协调逐渐变弱。淮河流域东南和西北地区的水资源-经济-社会-环境耦合协调度增长较快,且呈现强弱交替发展。地区间差异是空间差异的主要来源。总之,淮河流域水资源-经济-社会-环境耦合协调水平较低,主要影响因素是地区间发展不协调,应考虑地区特点制定地方化的水资源政策,并加强地区间交流合作。

    2024年11期 v.24;No.155 4484-4493页 [查看摘要][在线阅读][下载 2433K]
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  • 发达地区城镇化和生态系统服务交互胁迫关系研究——以广东省为例

    杨超;段斌俏;陈万旭;

    在城镇化进程中,生态系统退化与人类需求提升之间的矛盾日益加剧,如何平衡城镇扩张及其生态环境响应以实现城市可持续发展已成为世界学者关注的热点。科学地揭示经济发达地区城镇化进程与生态系统服务间的交互胁迫机理,对于推动发达地区城镇化朝着健康有序的方向发展以及生态系统保护至关重要。然而,现存研究关于发达地区城镇化与生态系统服务交互胁迫机理的研究尚不充分,这无疑阻碍了发达地区在推进城镇化过程中制定出兼顾生态环境保护的有效政策。研究基于土地利用遥感监测数据与人口经济数据,测度了2000年、2010年和2020年广东省县域尺度城镇化进程及其生态系统服务的时空动态演变特征,并借助双变量空间自相关和耦合协调模型,深度挖掘两者间复杂的交互胁迫机理。结果显示:研究期间广东省生态系统服务供给能力整体呈现下降趋势,空间分布上则呈现自西北向东南逐渐减少的分布态势。双变量空间自相关结果显示,广东省城镇化与生态系统服务之间存在显著空间依赖性,城镇化水平的提升往往伴随生态系统服务能力的削弱。在耦合协调度方面,研究期间两者间的协调度呈现逐渐上升趋势,总体上仍以中度失调和低度协调为主,其中东南地区的城镇化与生态系统服务耦合协调度要明显高于西北部山区。研究结果可为深入理解广东省乃至类似发达地区的城镇化与生态系统服务如何协同演进提供有力的方法论借鉴和政策参考。

    2024年11期 v.24;No.155 4494-4505页 [查看摘要][在线阅读][下载 3032K]
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碳排放控制

  • 安徽省农业碳排放效率与粮食安全耦合协调研究

    梅莹;戴理政;吴梦瑶;

    选取安徽省2011—2020年16市的农业相关数据,采用超效率SBM(Slacks-Based Measure)模型和熵值法对安徽省农业碳排放效率和粮食安全水平进行评估,并通过耦合协调度模型探讨两者之间的协调发展程度。研究结果显示:(1)安徽省农业碳排放效率均值在2011—2020年处于波动上升趋势,从0.801增至1.018,增幅为27.09%。在2011年,以淮南和黄山为中心的周边地区效率较高,在2020年,除安庆、铜陵外全省达到了高效率水平。(2)粮食安全水平在2011—2020年呈现“上升—下降—上升”的趋势,粮食安全水平整体从0.241增至0.763。在空间分布上,皖北粮食安全水平高于皖南地区。(3)农业碳排放效率与粮食安全耦合协调度情况在2011—2020年处于波动上升的过程,农业减排和保障粮食安全朝着高质量协调方向发展,皖北和皖中地区协调等级优于皖南地区。因此,未来安徽省应加快提高农业防灾减灾能力,建立空间关联网络并根据区域特点制定差异化策略,实现安徽省农业减排与保障粮食安全的优质协调发展。

    2024年11期 v.24;No.155 4506-4517页 [查看摘要][在线阅读][下载 2526K]
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生态毒理

  • 微塑料、镉对小麦种子萌发及生长生理的影响

    张珂;王梦歌;李依;张旭;肖康青林;翟佳佳;

    为探讨微塑料、镉及其复合胁迫对小麦种子萌芽和幼苗生长生理特征的影响,分别设计了7个质量浓度的聚苯乙烯微塑料(Polystyrene Microplastics, PS-MPs)和镉(Cadmium, Cd)处理对小麦种子发芽及幼苗生长的影响,进而研究了PS-MPs与Cd复合胁迫对小麦幼苗生长生理的影响。结果显示,与对照相比,在单一PS-MPs胁迫下,对小麦种子的萌发和幼苗的生长均表现为“低促高抑”的变化趋势;在单一Cd胁迫下,小麦种子的萌发也表现为“低促高抑”的变化趋势,而小麦幼苗的根长和芽长均被抑制。PS-MPs与Cd复合胁迫结果显示,较低质量浓度(100 mg/L和200 mg/L)的PS-MPs与Cd复合胁迫对小麦的芽长、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性起促进作用,而对丙二醛的活性起抑制作用;较高质量浓度(500 mg/L)的PS-MPs与Cd复合胁迫对小麦的芽长、过氧化氢酶和丙二醛活性无显著影响(p>0.05);PS-MPs与Cd复合胁迫显著抑制了小麦的根长,显著促进了过氧化物酶的活性(p<0.05)。这些结果表明,PS-MPs与Cd复合胁迫显著抑制了小麦幼苗的根长,而较低质量浓度(100 mg/L和200 mg/L)的PS-MPs可通过提高小麦幼苗抗氧化能力来促进Cd胁迫下小麦幼苗的芽长。

    2024年11期 v.24;No.155 4518-4526页 [查看摘要][在线阅读][下载 3066K]
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书评

  • 机器视觉技术在电力安全管理中的应用策略——评《电力安全保障的机器视觉技术》

    胡大炜;刘金旭;

    <正>在电力系统领域,机器视觉技术凭借其高精度、实时性和智能化的优势,为实现电力安全保障提供了新的解决路径。依托机器视觉技术,可构建自动化和智能化的电力安全监测与管理系统,发现潜在故障并及时预警处理,保障电力系统安全稳定运行。《电力安全保障的机器视觉技术》深入探讨了机器视觉技术在电力安全保障领域的创新应用,内容涵盖人脸表情识别、姿态识别、目标检测与识别等前沿技术,内容丰富、条理清晰。

    2024年11期 v.24;No.155 4527页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
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  • 应急理念下的公共安全治理——评《公共安全风险治理》

    李明明;

    <正>随着时代的快速发展,各类突发事件频发,对公共安全构成严重威胁。为了更好地应对突发事件,公共安全治理强调预防为主、防治结合,通过构建完善的应急管理体系,提升政府和社会各界的应急响应能力,以有效应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件等突发情况,保障人民群众的生命财产安全和社会稳定。

    2024年11期 v.24;No.155 4528页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 企业信息系统安全技术选择与配置策略——评《企业信息系统安全技术配置和投资策略》

    蒋楠;陈飞;

    <正>信息技术迅猛发展,企业信息系统已成为现代企业管理与运营的核心基础设施之一。然而,随之而来的信息安全问题亦日益严峻,黑客攻击、数据泄露等事件频发,给企业造成了巨大的经济损失和声誉损害。基于此背景,企业信息系统安全技术的选择与配置显得尤为重要。

    2024年11期 v.24;No.155 4529-4530页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 高校教育管理安全制度建构策略——评《高等学校安全教育与管理》

    李汉回;吴清明;

    <正>随着高校办学规模的扩大和开放程度的提升,高校面临着越来越多的安全挑战。从校园治安、消防安全到网络信息安全,从实验室安全到学生心理健康,每一个环节都牵动着高校的安全稳定。因此,构建一套科学、完善、高效的教育管理安全制度,对于预防和控制各类安全风险、保障师生安全、维护校园和谐稳定、提升教育教学质量具有重要意义。

    2024年11期 v.24;No.155 4531-4532页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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