- 郑霞忠;欧妍希;田丹;陈云;钟馨凝;
为了探究水电工程施工安全风险复杂因果关系,理清安全风险事故演化过程,实现精准化的事故管理,以近年代表性事故调查报告为基础,集成二元项主题模型(Biterm Topic Model, BTM)与决策试验与评估实验法(Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL),改进关联规则(Apriori algorithm)算法,建立水电工程事故致因演化规则智能分析模型。首先,利用BTM方法,挖掘事故文本中的关键信息,获得关键信息的特征词,提炼事故致因因素;其次,融合事故致因因素与DEMATEL方法改进Apriori算法,分析事故致因演化规则,获得事故致因因素间的因果关联关系。最后,将提取的14个事故致因关键词建立模型,应用于水电工程的事故分析中,深入挖掘事故诱因,阐明事故演化过程,为安全事故的高效精准管理提供了理论和技术支撑,有助于提升施工现场安全管理质量与效率,实现事故的实时高效预控。
2025年04期 v.25;No.160 1237-1246页 [查看摘要][在线阅读][下载 2208K] [下载次数:488 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 李灵芝;林雯洁;钱宇昕;韩晓健;胡汉云;赖文韬;
为满足大规模既有建筑安全性快速评估和常态化安全管理的需求,开发多源数据融合驱动的既有建筑安全性评价与预警管理系统,并展开实例应用。采用多源数据融合方法建立既有建筑数据模型,以解决老旧建筑图纸缺失、模型建立困难问题;利用C#语言和Dynamo可视化编程进行Revit二次开发,内置既有建筑安全评定逻辑和评定方法;采用案例推理方法构建既有建筑安全预警管理案例库,为既有建筑安全预警管理提供决策参考;以Revit软件为平台载体,创建安全性评价规范鉴定和安全预警管理功能模块,实现既有建筑安全的自动化评估和可视化预警管理。以某老旧教学楼为例,运行已开发的安全性评价与预警管理系统,发现输出安全性评级与专业鉴定结果一致,并形成构件损伤预警清单、输出相似案例及其预警管理对策,验证了系统的可靠性。
2025年04期 v.25;No.160 1247-1256页 [查看摘要][在线阅读][下载 4176K] [下载次数:523 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:1 ] - 陈西江;毛晓萱;胡少华;
为提升电化学储能电站风险管控水平和本质安全能力,研究基于等级全息模型(Hierarchical Holographic Modeling, HHM)建立电化学储能电站运行风险评价指标体系,包括人员因素、电池因素、环境因素、管理因素4个一级指标,以及壳体破损、荷电状态等20个二级指标。运用最优最劣法(Best-Worst Method, BWM)和改进CRITIC(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation)法确定评价指标的主客观权重,利用博弈论方法计算评价指标的组合权重,并应用二维云模型通过仿真分析确定风险指标等级,构建了基于BWM-改进CRITIC-二维云模型的电化学储能电站运行风险评价模型。工程应用结果显示:永川松溉储能电站运行风险等级为Ⅲ级,处于一般风险。该电站电池荷电状态和单体间温度不一致的概率等级、后果等级风险云数字特征较高,分别为5.05、6.58和5.87、5.78,二者在风险管控中应处于核心地位。
2025年04期 v.25;No.160 1257-1266页 [查看摘要][在线阅读][下载 2326K] [下载次数:843 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:1 ] - 郭垂江;钟富有;甘鑫;肖佳慧;
为识别影响跨里海国际运输走廊安全高效运营的关键因素,从而有针对性地对风险进行预防、监控和规避,结合跨里海国际运输走廊的前期运营情况,全面分析跨里海国际运输走廊运营风险的影响因素,构建跨里海国际运输走廊运营风险评估的贝叶斯网络。运用德尔菲法并结合小组讨论,确定输入节点的先验概率及网络参数,对跨里海国际运输走廊的运营风险进行评估,并进行敏感性分析和逆向推理分析。结果表明:跨里海国际运输走廊运营风险总体上处于“低”水平;组织风险和设备设施风险是影响跨里海国际运输走廊运营的关键子风险;堆场能力不足、信息化水平、铁海衔接延迟和宗教民族冲突是关键影响因素。最后,提出针对性的风险预防及监控措施。研究可为加强跨里海国际运输走廊班列运营管理提供决策依据,同时可为我国参与跨里海国际运输走廊建设提供参考。
2025年04期 v.25;No.160 1267-1274页 [查看摘要][在线阅读][下载 2262K] [下载次数:582 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:1 ] - 王石;汤明昆;吴锐;刘耀华;刘龙;杨琨;马翔宇;
为准确评价超远距离输送充填管道堵塞的风险程度,以管道输送距离最长为8 km的曹家滩煤矿为例,提出了未确知测度综合评价方法和信息熵相结合的风险评价模型。以该矿山四种煤矸石料浆方案为研究对象,选取煤矸石料浆质量分数等10项评价指标作为判定指标,根据各方案的实测值构造单指标测度评价矩阵,同时利用信息熵理论确定指标权重,按照置信度识别准则和优越度排序,最后得到各方案的超远距离输送管道堵塞风险性程度。结果表明:管道输送距离为8 km,质量分数分别为53%、61%、67%,以及管道输送距离为6.7 km、质量分数为61%的煤矸石料浆方案的管道堵塞风险性程度分别为小(Ⅳ级)、一般(Ⅲ级)、大(Ⅱ级)、一般(Ⅲ级)。研究为准确预测充填料浆超远距离输送的可靠性提供了一种方法。
2025年04期 v.25;No.160 1275-1285页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K] [下载次数:233 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陆卫东;孙胤洲;杨婷;张钧博;金欢;王越;王家澳;
为有效预防矿山重大事故的发生,降低矿山事故风险,以故障树分析法(Fault Tree Analysis, FTA)为理论基础,揭示矿山重大风险节点的耦合机制,然后建立通用的矿山重大风险评估动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network, DBN)。从人、机、环、管四方面筛选影响因素,构建故障树模型,涵盖45个基本事件。通过专家评价语言模糊转化及改进的相似聚合法确定DBN模型参数,以7级语言量表收集6位不同权重专家意见,基于经处理得到的各基本事件先验概率,构建DBN模型进行正向推理。将时间划分为九个时间片,在无证据输入下,发现部分节点风险概率随时间上升,矿山风险总体呈上升趋势。反向诊断假设矿山典型重大风险预测风险状态概率100%,计算节点后验概率及变异风险(Risk of Variability, ROV)值并排序,确定人员技术水平差、文化水平低等为主要因素,产品储存量过多、车辆违规操作等为关键因素。最后以某矿山为例开展分析验证工作。研究表明:所构建模型能够基于输入证据准确预测出矿山重大风险概率的变化;通过分析新疆某矿山,成功对关键风险因素进行识别,并对这些风险因素进行排序,从而识别出系统的薄弱环节,并实现风险监控,决策者因此可以迅速做出反应,减少事故风险。
2025年04期 v.25;No.160 1286-1297页 [查看摘要][在线阅读][下载 3363K] [下载次数:462 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 贾进章;陈佳琦;陈怡诺;
针对隧道火灾过程中高温烟气对人员避灾的威胁,为实现隧道火灾有效控制,及时提供隧道火灾实时救援决策,提出了一种试验测量和人工智能相结合的方法,基于温度传感器和长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络对烟气温度进行实时预测。首先,通过1∶20小面积火灾试验收集不同工况下的温度数据,然后,采用LSTM模型从试验火灾数据库中学习、训练,并进行不同火源类型测试,发现该算法模型可以很好地预测隧道内温度分布。对模型的预测能力进行测试,测试结果表明,预测结果精度高,相对误差在±10%内。与反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)模型进行比较,测试误差均值降低3.85百分点,对比效果明显,满足隧道火灾实时态势检测需要,为隧道火灾事故的应急救援建立了较为新颖的智能预测方法。
2025年04期 v.25;No.160 1298-1309页 [查看摘要][在线阅读][下载 3759K] [下载次数:473 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨娟;闫晓亮;牛江昊;吴明皓;张青松;
航空锂电池在实际使用时可能会面临各种异常工况,如过充、过放、外界物理损伤等。由于电池组的不一致性及充电装置的故障,锂电池在使用过程中会出现轻微过充电现象。轻微过充会加速锂电池的老化,降低电池稳定性,同时对锂电池的安全性会造成影响。为探究轻微过充循环对电池老化及安全性的影响,对轻微过充后的锂电池热失控传播影响因素进行分析,得出锂电池热失控传播规律。通过机械滥用(针刺)主动触发锂电池热失控,并测量锂电池发生热失控后的表面温度和喷射物温度等参数;同时收集电池喷射物,进行X-射线衍射分析;最终探究轻微过充锂电池组热失控蔓延规律。结果表明,经过微过充4.3 V、4.4 V、4.5 V的锂电池热失控后的温度依次升高,同时经过4.5 V微过充后的锂电池热失控蔓延速度比经过4.4 V微过充的锂电池更快。轻微过充电池热稳定性试验结果表明,电池随着微过充电压的增大热稳定性逐渐下降,当截止电压大于4.3 V时,轻微过充电池组会发生热失控传播现象。在实际情况下,经过微过充的锂电池比正常的锂电池危险性更高。试验结果可为电池设计和电池管理系统的性能提升与安全性改进提供参考,以提高电池对过充电的耐受性及安全性。
2025年04期 v.25;No.160 1310-1318页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K] [下载次数:340 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 姜学鹏;张永清;李彦林;
为分析典型截面积和坡度输煤栈桥火灾发生后顶棚烟气/钢壁面温度场变化规律和防火保护范围,提出最佳排烟口间距与尺寸设计方法,基于火灾动力学仿真研究在相同火源功率条件下,截面、坡度和排烟道尺寸对顶棚钢壁面温度高于260℃区域范围分布的影响,进而得到栈桥顶棚钢壁面防火保护范围。结果表明:截面相对坡度对栈桥防火保护范围影响较小,3种截面栈桥顶棚钢壁面均超260℃;坡度对钢壁面超260℃区域范围影响较大;2 MW下,当坡度从6°增加到17°时,不同截面栈桥顶棚最高温度均逐渐降低,且顶棚钢壁面超260℃范围分别缩短0.5 m、1.0 m、1.6 m,烟气温度超120℃区域分别缩短34.2 m、37.4 m、31.4 m;通过改变排烟口参数得出,排烟口间距为30 m、尺寸(长×宽)为1 m×1.5 m时可以最大程度降低壁面温度,缩短壁面防火保护范围。
2025年04期 v.25;No.160 1319-1329页 [查看摘要][在线阅读][下载 4970K] [下载次数:78 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 徐景德;卢鸿玉;卢森涛;刘钧海;汪志萼;荣晶晶;
为探究刚性障碍物对含尘瓦斯爆炸的激励效应,通过使用中尺度爆炸激波管试验系统,结合激光纹影技术,设置不同数量的刚性障碍物以及是否有煤尘参与的工况,通过分析火焰传播、爆炸压力以及流场变化情况,探讨刚性障碍物对爆炸的影响。结果表明:障碍物的存在显著增加了湍流强度,加速火焰传播,提升爆炸压力。在障碍物的参与下,单一瓦斯爆炸的最大爆炸压力为323.681 kPa,增加了23.75%,而在含尘瓦斯爆炸中,最大爆炸压力为365.645 kPa,增加了21.82%,煤尘的参与进一步加剧了爆炸强度,障碍物引发的湍流促进了煤尘的悬浮与再燃。刚性障碍物对爆炸的激励效应随着刚性障碍物数量的增加而增强,尤其在含尘瓦斯爆炸中更加明显。
2025年04期 v.25;No.160 1330-1338页 [查看摘要][在线阅读][下载 2682K] [下载次数:119 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 盛武;樊斌斌;
为更好厘清瓦斯体积分数数据中长期依赖关系,实现更加精确的瓦斯体积分数预测,提出一种基于经验模态分解算法—门控循环单元(Empirical Mode Decomposition-Gated Recurrent Unit, EMD-GRU)组合的瓦斯体积分数预测方法。该方法通过经验模态分解算法(Empirical Mode Decomposition, EMD)将复杂瓦斯体积分数数据分解为多个平稳序列,并对每个序列采用双层门控循环单元(Gated Recurrent Uni, GRU)进行时序预测;然后,将各分量预测结果叠加重构,得到最终的预测结果;最后,将EMD-GRU模型应用于某矿智能综采工作面瓦斯气体体积分数预测。结果表明:EMD-GRU模型较经验模态分解-长短期记忆(Empirical Mode Decomposition-Long Short-Term Memory, EMD-LSTM)神经网络模型、传统长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络模型和GRU模型,其均方误差(E_(RMS))分别减少11.57%、33.86%、48.78%,平均绝对百分比误差(E_(MAP))分别降低19.55%、28.23%和32.76%,同时,在测试集中有着更高的拟合效果(R~2=0.9789),验证了该模型有较高的精准度和泛化性。
2025年04期 v.25;No.160 1339-1348页 [查看摘要][在线阅读][下载 2755K] [下载次数:383 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:0 ] - 张颖;段怀正;许世林;徒芸;
法兰密封面泄漏是影响设备长期稳定运行的重要因素,一旦发生泄漏,极易引发生产事故与环境污染。由于泄漏会引发异常噪声,而声学方法相对于其他检测方法能够在更早期发现泄漏,因此,采用声学方法检测法兰泄漏状态能够获得更好的效果。以发生泄漏的法兰为研究对象,基于大涡模拟和广义Lighthill方程进行三维数值计算,并对泄漏点附近的噪声分布特性进行研究。结果表明,当法兰发生泄漏时,泄漏点附近会产生明显的泄漏噪声场并沿法兰整体传播,且声压级随传播距离增大而减弱。通过模拟分析了不同工作压力、不同泄漏点截面尺寸和不同泄漏点数量对异常泄漏噪声的影响,随着泄漏点数量从1增加到3,总声压级增加28 dB,在2 MPa压力条件下,通过数值仿真模型拟合得出了泄漏量的计算公式。基于拟合结果,采用检测点的平均声压级数据计算泄漏量准确率均在90%以上。研究工作可为法兰微泄漏的声学检测提供指导。
2025年04期 v.25;No.160 1349-1358页 [查看摘要][在线阅读][下载 2552K] [下载次数:146 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈振;王乔木;黄志强;张森吉;敬爽;郝磊;帅军;
为提高可控震源平板(Seismic Vibrator Baseplate, SVB)在激振过程中应力响应与疲劳寿命预测的准确性,研究综合考虑了SVB的焊接残余应力和焊后热处理问题,并按照焊接、热处理和SVB激振的顺序进行了数值模拟分析。分别构建了SVB焊接模型与SVB-大地耦合模型,并对模型进行了验证。使用MARC软件对SVB进行了焊接模拟和热处理分析,并对焊接热处理后的SVB进行了应力响应分析。此外,基于数值分析结果,应用Miner理论,通过修正S-N曲线对SVB的疲劳寿命进行了预测。研究结果显示:经过热处理后,SVB的整体应力显著减小且分布更加均匀。最大应力从689.1 MPa下降至400.2 MPa,应力释放超过41.92%,显著提高了SVB的疲劳强度。在激振时,SVB的应力增加且分布不均匀。其中,SVB齿尖处的最大应力上升至595.6 MPa, SVB齿焊缝区域的应力达到434.4 MPa。通过修正S-N曲线法计算得到SVB的疲劳寿命为9.57 a,与现场统计的8.71 a相比,误差为9.87%。研究可为SVB的结构设计与寿命优化提供理论依据和参考。
2025年04期 v.25;No.160 1359-1369页 [查看摘要][在线阅读][下载 3532K] [下载次数:103 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 何婷;杨松;张开;陈利琼;黄坤;陈星宇;
为研究水平定向钻载荷下埋地天然气管道的失效条件,结合水平定向钻施工特点和天然气管道实际情况,建立了钻头-土体-管道有限元模型,得到包括影响水平定向钻载荷作用的六个关键特征变量的失效数据集。基于该数据集,建立智能失效预测模型,通过树结构Parzen估计器(Tree-structured Parzen Estimator, TPE)优化极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting, XGBoost)模型性能。结果表明,与支持向量积、随机森林、贝叶斯回归等算法相比,XGBoost-TPE算法性能最好,平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)为7.812 7 MPa,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)为11.325 6 MPa,决定系数(R~2)为0.989 1。研究可为天然气管道交叉工程及周边工程水平定向钻施工风险定量评价及安全管理提供理论支撑。
2025年04期 v.25;No.160 1370-1379页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K] [下载次数:272 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 石峻峰;周琳;任宇联;王志鹏;
为提高边坡稳定性的预测精度以预防边坡失稳事故发生,提出了一种基于改进北方苍鹰算法优化随机森林(Improved Northern Goshawk Optimization algorithm optimized Random Forest, INGO-RF)的边坡稳定性预测模型。首先,根据413个边坡案例,选取重度γ、黏聚力c、内摩擦角φ、边坡角α、边坡高度H和孔隙压力比r_u作为主要预测特征指标。其次,由于传统随机森林模型存在超参数问题,采用最佳值引导、减法优化器、柯西变异和动态调整搜索策略的INGO算法优化随机森林(Random Forest, RF)模型超参数。最后,与5种不同算法相比,所设计的INGO算法在8个测试函数中展现出更优的参数寻优能力和收敛速度;与5种不同预测模型相比,所设计的INGO-RF模型的各项评估指标均优于其他模型,该模型在训练集和测试集中的准确率分别为99.1%和91.2%,且发现γ是影响边坡稳定性的最敏感特征。研究表明,INGO-RF预测模型为边坡稳定性预测提供了一种新思路。
2025年04期 v.25;No.160 1380-1390页 [查看摘要][在线阅读][下载 3891K] [下载次数:506 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 陈昱光;梁子禄;胡山;杨彬;林弘灏;
针对现有模型较少考虑交通运行环境拥挤情况对车辆跟驰行为的影响以及交通运行环境在行驶过程中受到外部影响随机变化的情况,试图建立更加符合不同交通运行环境的车辆跟驰模型。为此,提取速度、速度标准差、局部空间占有率三个指标,基于模糊C均值(Fuzzy C-Means, FCM)算法对交通运行环境进行聚类分析并实现有效量化。针对交通运行环境随时间变化的情况,拟合不同运行环境下的期望速度函数,引入高斯混合隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model with Gaussian Mixture Model, GMMHMM)实现不同交通运行环境的识别及期望速度函数的转换,进而构建一种考虑不同交通运行环境下的车辆跟驰模型。最后,通过下一代模拟(Next Generation Simulation, NGSIM)轨迹数据,利用遗传算法标定模型参数。结果表明,与经典的全速度差(Full Velocity Difference, FVD)模型相比,所提出的跟驰模型能够更好地拟合车辆跟驰数据,其平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)分别降低了35%、39%,R~2提高了238%。
2025年04期 v.25;No.160 1391-1399页 [查看摘要][在线阅读][下载 2641K] [下载次数:253 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 周军超;陈鑫;高建杰;唐永清;
针对交通监测系统和智能网联汽车在多类别交通参与者红外目标检测中存在的识别精度低、实时性差和部署性难的问题,提出一种改进YOLOv9m的CNDS-YOLO交通参与者红外目标轻量化检测模型。首先,设计轻量级CE-MobileNetv3结构以替换整个主干网络,旨在优化参数量与检测精度之间的平衡;其次,引入深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution, DSConv)替换特征融合层、辅助可逆分支CBL模块和DS-SPPF模块中的常规卷积,旨在适配实时检测和轻量化部署需求;然后,在颈部融入经归一化改进的N-Swin Transformer模块,用于增强网络对红外目标特征的适应性和表达能力;最后,在检测端开发出尺寸为160×160的小目标检测头,以满足小目标和遮挡目标的检测敏感度需求。结果表明:与基线模型YOLOv9m相比,CNDS-YOLO模型在参数量和浮点计算数上分别降低了31.0%和35.5%,检测速度和平均检测精度分别提升了24.2%和7.0%;与主流模型相比,CNDS-YOLO模型在实时检测、精度和轻量化部署性等方面明显更优。
2025年04期 v.25;No.160 1400-1411页 [查看摘要][在线阅读][下载 3403K] [下载次数:635 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
- 周愉峰;龚英;刘晓聪;何珺阳;
优化车船协同搜救路径,以提高洪灾被困人员搜救效率。首先,引入洪水模拟系统和匮乏成本函数,以总匮乏成本最小为目标,采用0-1混合整数规划,构建救援时间不确定且有公平性约束的被困人员搜救路径优化模型。之后,引入鲁棒优化方法,将模型转化为等价的鲁棒优化模型。再根据模型约束特征设计若干修复算子,提出一种改进的禁忌搜索(Improved Tabu Search, ITS)算法。最后,设计两组算例验证模型和算法的有效性和可靠性。结果表明:考虑被困人员救援时间的不确定性有利于决策者优化救援方案;ITS性能优于传统禁忌搜索算法、遗传算法与模拟退火算法,对真实算例的平均优化效果分别为3.10%、15.76%与10.27%。研究成果可为应急管理部门优化被困人员搜救策略提供决策参考。
2025年04期 v.25;No.160 1455-1465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数:438 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 郭昕曜;星宇铮;王远声;吕伟;
为分析“暴雨-山洪-地质灾害”的灾变特点,利用自动化抓取技术提取了2010—2022年国内权威新闻媒体对长江中上游区域的暴雨、山洪、滑坡、泥石流等灾害的报道数据。基于自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)技术和机器学习方法,对新闻文本进行了预处理与数据清洗,实现了灾害信息的自动分类。进而,采用贝叶斯网络模型构建了灾害链的拓扑结构,推演了灾害演化过程中的各节点概率,揭示了“暴雨-山洪-地质灾害”链的情景演化规律。最后,以四川省凉山州冕宁县2020年的灾害事件为例,预测了“暴雨-山洪-地质灾害”网络中各情景节点概率,验证了贝叶斯网络模型的可靠性。结果表明,构建的“暴雨-山洪-地质灾害”的贝叶斯网络模型在山洪、泥石流、滑坡、人员伤亡、房屋倒塌等目标变量预测中,预测结果与实际数据基本一致,各目标变量的Brier检验平均结果为0.115。研究结论为“暴雨-山洪-地质灾害”的预测和情景演化分析提供了方法支撑。
2025年04期 v.25;No.160 1466-1476页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K] [下载次数:885 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 何建佳;孙锦;
为促进应急产业快速发展,从产业层面为应急管理提供场景化数据支撑,同时提高信息检索效率,提出面向典型应急场景的知识图谱构建方法。首先,以应急管理领域规范性文件、案例、学术资料为依据,整合场景要素,设计本体模型;其次,应用深度学习技术实施知识抽取,并借助Neo4j图数据库实现知识存储;最后,对知识图谱构建结果进行可视化展示,并从信息检索与基于python Web的QA系统等维度验证所构建的应急场景知识图谱在信息组织和应急产业互联领域的应用价值。结果表明,所构建的知识表示模型能够较好地表征各类应急场景多主体协作与资源供应关系。该成果可为推动我国应急管理从“事件-应对”到“场景-应对”的范式转变提供实践参考,同时为促进智慧应急建设提供新的研究视角。
2025年04期 v.25;No.160 1477-1489页 [查看摘要][在线阅读][下载 4517K] [下载次数:1163 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:0 ] - 李含嫣;王峤;臧鑫宇;谷浩卓;
城市韧性理念以其特定的视角与作用,已成为自然灾害应对和城市发展规划的重要理论依托。以气候变化背景下的风险扰动分析为基础,旨在梳理城市韧性理论的内涵演进与发展路径。首先,辨析韧性与风险、弹性等关键概念之间的区别与联系,进而分别基于多扰动类型、多尺度层级,开展应对气候变化扰动的城市韧性作用机制分析;其次,在技术路径方面,将已有研究方法总结为风险分析与评估、情景模拟与预测、智慧应对与决策3个方面,整体形成理论基础-作用机制-技术路径的研究框架;最后,基于研究进展分析,揭示未来研究对象复合化、视角机理化、尺度一体化、方法本土化的发展趋势。结果表明:城市韧性理念在提升城市应对气候变化及多重扰动能力方面具有显著潜力,其理论框架与技术路径为制定有效的自然灾害应对策略和促进城市可持续发展提供了科学依据和实践指导。
2025年04期 v.25;No.160 1490-1503页 [查看摘要][在线阅读][下载 3164K] [下载次数:1620 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ] - 刘家喜;张超文;张瑞;孙丽;李畅;
为研究个体在火灾逃生场景下的应激状况和差异性及与认知负荷的关系,创建了虚拟建筑火灾场景,并利用ErgoLAB人机环境同步平台,对试验对象进行虚拟火灾逃生场景下心率、皮电、眼动等生理指标的实时监测。对数据进行处理和分析,探讨按照不同分类方式分成的不同类型试验对象在火灾逃生时的差异,并分析不同类型人群的特点与其认知负荷之间的关系。结果表明,在火灾疏散场景中,火灾可见性对于人群疏散有影响,且火灾可见情况下比火灾不可见情况下人员疏散时的认知负荷更大,男性的认知负荷显著高于女性,胆汁质人群的认知负荷明显高于多血质人群的认知负荷。研究结果可为火灾环境下人群疏散模型的建立提供参考,对避免人员伤亡和减少财产损失具有实际意义。
2025年04期 v.25;No.160 1504-1513页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] [下载次数:504 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李若愚;杜红响;陈娟;王巧;马剑;
灾害事故的突发性和危险性使研究人员难以安全复现现场条件从而获取人员疏散数据。搭建虚拟疏散试验环境,模拟再现真实疏散场景中的多人实时交互,组织验证试验并对比真实试验数据,证实虚拟试验可重现真实环境中人员路径选择特征。进而设计并开展多人在线虚拟试验,研究可用出口数量差异对不同规模人群路径选择的影响。结果表明:人员更倾向选择出口信息明确的路径,这种倾向在人群规模不同时略有差异;当两条路径上可用出口数量均已知时,人员倾向于选择可用出口数多的路径,且选择占比随可用出口数差值D增加而增加;当存在可用出口数未知的路径时,人员在已知可用出口数N较少时倾向于探索未知路径,选择出口信息已知路径的占比随N增加而增加。
2025年04期 v.25;No.160 1514-1522页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K] [下载次数:85 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王大川;邓媛;吴思琳;周铁军;
为探究事故灾害发生时疏散楼梯的形式与宽度对地下商业建筑人员疏散的影响,基于人员上行疏散行为的特征参数,采用计算机数值模拟方法,分析了不同楼梯形式及宽度下的疏散过程。对疏散时间、行人密度分布等疏散指标进行分析,结果表明,楼梯宽度与形式对疏散效率均有较大的影响。疏散时间随楼梯宽度增加呈现先减后增趋势,且单位宽度增加对疏散时间的减少量呈现边际递减效应,当楼梯宽度为2.5 m时,达到基于疏散效率的楼梯宽度临界值。不同楼梯形式的疏散效率存在差异,直跑楼梯的疏散效率最高,折跑楼梯次之,双跑楼梯的疏散效率最低。疏散过程中楼梯平台上的拥堵程度较小,而梯段的起始和转角位置易发生拥堵。此外,人员密度与疏散时间呈现线性正相关,且人员密度越大,楼梯形式对疏散时间的影响越显著,相应的楼梯宽度临界值也越大。
2025年04期 v.25;No.160 1523-1533页 [查看摘要][在线阅读][下载 2481K] [下载次数:366 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 邵昊;李博冉;王凯;张贝;刘超杰;
针对可调谐二极管激光吸收光谱-波长调制光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy-Wavelength Modulation Spectroscopy, TDLAS-WMS)技术在天然气管道巡检等痕量气体检测过程中常受到光学元件和电子器件噪声对二次谐波信号的干扰问题,为了提高系统检测精度,提出了一种基于吸收峰两侧无吸收翼部分噪声作为参考信号的自适应滤波方法,通过递归更新滤波器权重,动态抑制二次谐波中的非平稳噪声,提升系统的检测精度。试验结果表明,该方法显著提高了系统的信噪比与线性度,滤波后拟合优度R~2从0.996 4提升至0.997 3,检测下限由0.201×10~(-6)降低至0.128×10~(-6),降幅约为36.3%。
2025年04期 v.25;No.160 1534-1543页 [查看摘要][在线阅读][下载 3553K] [下载次数:761 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ]
- 任玉春;赵丹丹;龚韬;付辰;周飞;吴征莲;付永胜;黄涛;
为了开发一种高效的锂吸附材料,从四川盆地页岩气废水(Shale Gas Wastewater, SGW)中回收锂资源,以应对电动汽车和储能行业对锂电池需求的急剧上升,研究通过固相反应合成H_(1.33)Mn_(1.67)O_4(HMO),并将壳聚糖(Chitosan, CTS)作为造粒剂,制备复合材料CTS/HMO。在SGW中,CTS/HMO对锂的吸附质量比达到7.83 mg/g,经5次吸附-解吸循环后吸附质量比仅下降1.25%,表现出较高的稳定性。动力学研究显示,准二级动力学模型更符合试验结果,表明吸附过程主要由化学吸附控制。等温吸附试验结果显示,CTS/HMO的吸附行为符合Langmuir模型,表明其为单层吸附。选择性试验进一步验证了CTS/HMO对锂的良好选择性,这归因于HMO尖晶石结构的离子筛效应。在固定床过滤试验中,流速为0.104 mL/min,床层总容积为7.7 cm~3时,该材料约在2 950 min后达到饱和,显示出良好的吸附寿命;对不同流速下的固定床吸附进行Thomas模型拟合,结果显示较低流速下的吸附质量比较大。研究表明,CTS/HMO是一种具有良好前景的工业级锂吸附剂,适用于从SGW中提取锂资源,可为实现资源的可持续利用和环境保护提供新技术。
2025年04期 v.25;No.160 1544-1552页 [查看摘要][在线阅读][下载 2445K] [下载次数:267 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 黄福杨;张瀚文;王彬;朱静平;黄敏;谌书;周明罗;
为避免磷化工企业高磷废水造成的水体磷污染,进而导致水体富营养化,同时缓解磷资源短缺问题,研究以某磷化工高磷废水为对象[总磷(Total Phosphorus, TP)质量浓度为560 mg/L],探究了钙盐和絮凝剂类型、投加量、废水pH值、振荡速度、时间等对除磷效果的影响,并结合响应曲面法(Response Surface Method, RSM)对参数进行优化,实现了有效“磷回收”。研究发现:控制钙盐投加量可使处理后废水pH值在6~8,进而使后续絮凝沉淀效果较好;此外,化学-絮凝沉淀的最优条件为氢氧化钙[Ca(OH)_2]+氯化钙(CaCl_2)投加质量浓度为1.98 g/L+1.00 g/L,振荡速度为170 r/min,反应时间为13.1 min, TP去除率为97.6%;聚合氯化铝(Polyaluminum Chloride, PAC)+聚丙烯酰胺(Polyacrylamide, PAM)投加质量浓度为0.60 g/L+0.03 g/L,振荡速度为100 r/min,反应时间为15 min时,TP去除率为70.5%,废水TP质量浓度为4.00 mg/L。X射线衍射图谱表明,化学沉淀的主要成分为羟基磷灰石[Ca_5(PO_4)_3(OH),Hydroxyapatite, HAP],可被资源化利用,实现了“磷回收”。因此,采用化学-絮凝沉淀法处理磷化工高浓度含磷废水有较好的运用前景。
2025年04期 v.25;No.160 1553-1563页 [查看摘要][在线阅读][下载 3352K] [下载次数:394 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘永芝;李建乐;刘祥;王豆;赵洛;
乳化油废水具有来源广、难降解、危害大的特点,若未经妥善处理,排放至水体会严重影响水生生物及人类的健康。近年来,油类泄露引发的水污染问题逐渐受到关注。对此,国内外学者不断提出新的方法来处理含油废水。目前,最常用的方法有浮选、絮凝、生物处理、膜分离、水力旋流器、吸附、机械法和高级氧化法等。但相比之下,絮凝由于成本低、操作简单、效果好,是当前受到最广泛关注的一种技术方法。通过综合论述无机絮凝剂、有机絮凝剂以及磁性絮凝除油剂在含油废水中的研究进展,探讨不同絮凝剂在不同含油废水中的应用效果并进行深度分析,进而对絮凝破乳除油机理(如压缩双电层、电荷中和、吸附桥接和卷扫沉淀)进行总结。同时,提出当前絮凝工艺中存在的问题以及改进的方法,为絮凝技术在处理乳化油废水中的应用提供理论基础和科学依据。
2025年04期 v.25;No.160 1564-1571页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K] [下载次数:467 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 狄军贞;赵源方;阮浈;岳宏哲;杜凯琪;
四环素(Tetracycline, TC)和土霉素(Oxytetracycline, OTC)是危害自然环境和人体健康的主要抗生素。选取斜生四链藻为原生物材料,以海藻酸钠包埋法作为固定化方法,将制备的固定化斜生四链藻球(SA-TO)作为吸附材料,研究不同浓度的四环素与土霉素对固定化前后的斜生四链藻生长活性的影响。基于单因素试验方法,探究SA-TO个数、温度和pH值对TC和OTC吸附性能的影响,通过吸附动力学、吸附等温线,结合扫描电子显微镜、氮气吸附解吸、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱表征方法探究固定化斜生四链藻球对TC和OTC的吸附机理。结果显示,固定化对斜生四链藻有一定的保护作用,相较于游离藻,固定化后斜生四链藻的生长更为稳定;SA-TO最优吸附条件为:300个、25℃和pH=7;优化吸附条件后的SA-TO对TC和OTC最大去除率分别为89.64%和87.80%,相较于游离藻,去除率分别提升了11.08百分点、13.74百分点;SA-TO对TC和OTC的吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程是以化学吸附为主的单层吸附。
2025年04期 v.25;No.160 1572-1583页 [查看摘要][在线阅读][下载 4069K] [下载次数:353 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 陈立志;孙毓霞;郭鹏;贺超;谢又妍;
为减少燃煤过程中产生的NO_x排放,开发了具有高性能选择性催化还原法烟气脱硝(Selective Catalytic Reduction, SCR)催化剂。研究采用水热法合成了Cu-MOFs系列催化剂,以筛选可催化去除NO_x的催化剂。结果显示:当底物与配体物质的量比为1∶1,反应时间为12 h,温度为120℃时,合成的Cu-MOFs催化剂的得率最高,高达98.71%。在此条件下,催化剂脱硝活性窗口较宽(120~300℃),且随着温度的升高NO去除率从45.11%上升至96.32%。通过系列表征分析脱硝反应机制,发现催化剂表面Cu~(2+)、Cu~+共存,且Cu~(2+)参与了NO的去除过程,部分Cu~(2+)转化为了Cu~+。
2025年04期 v.25;No.160 1584-1592页 [查看摘要][在线阅读][下载 2904K] [下载次数:469 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ] - 杨秋宁;娄亮;张天昊;张东生;毛明杰;
大量煤矸石露天堆积会对周围环境造成巨大危害,对其进行资源化利用刻不容缓。由于煤矸石存在天然的火山灰活性,将其作为制备地聚合物的前驱体是实现煤矸石资源化利用的有效途径,符合我国绿色可持续发展的理念。研究将机械活化后的煤矸石与矿渣作为地聚物的前驱体,探究玄武岩纤维(Basalt Fiber, BF)体积分数对煤矸石-矿渣基地聚物(Gangues-Slag Geopolymer, GSG)抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能和干燥收缩的影响,并通过X射线衍射、热重分析对其进行机理分析。研究结果显示:随着BF体积分数的增加,GSG抗压强度先增大后减小,当BF体积分数为0.4%时,GSG的抗压强度达到峰值,为17.2 MPa,较无纤维组提升了37.6%。GSG的断裂性能和单轴拉伸性能随BF体积分数的增加先增大后减小,在纤维体积分数为0.4%时均达到最优。研究引入应变硬化指数来综合评价纤维体积分数对GSG的增韧效果,当体积分数为0.4%时,其应变硬化指数(f_(psh))达到最大,为3.613,较无纤维组提升了68.2%。掺入BF可使GSG的干燥收缩性能得到改善,当BF体积分数为1%时,其28 d干缩率较无纤维组降低6.48%。综合试件抗压强度、单轴拉伸性能、断裂性能、干燥收缩各项性能指标可知,BF在GSG中的最优体积分数为0.4%。研究可为玄武岩纤维增强煤矸石-矿渣基地聚物的应用提供理论参考和数据支撑。
2025年04期 v.25;No.160 1593-1602页 [查看摘要][在线阅读][下载 2809K] [下载次数:390 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 杨洁;
<正>高校作为文化传承与创新的重要阵地,文化安全教育尤为重要。文化安全不仅关乎国家意识形态的稳定,亦直接影响着青年的价值观塑造和成长发展。基于此,有效组织与实施高校文化安全教育活动,对于增强青年学生的文化自信,抵御外来文化侵蚀,维护国家文化安全具有深远意义。
2025年04期 v.25;No.160 1643页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K] [下载次数:309 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 廖天滨;
<正>在数字化浪潮下,网络安全已成为国家安全与社会稳定的关键领域。网络空间的虚拟性与开放性导致法律约束面临挑战,公民法治意识薄弱、网络行为失范等问题频发。基于法治意识引导开展网络安全教育,不仅是提升公民数字素养的必然要求,更是维护网络空间秩序、国家主权与公民权益的战略选择。
2025年04期 v.25;No.160 1644页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K] [下载次数:290 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 龙金雨;李永康;
<正>建筑项目施工规模和复杂度与日俱增,与之相伴的施工风险亦愈发凸显,高处坠落、物体打击等事故频发,不仅严重威胁施工人员的生命安全,还会造成工程进度延误、质量受损及企业声誉下滑等严重后果。因此,有必要深入研究建筑项目施工风险,并探寻行之有效的安全管理策略。
2025年04期 v.25;No.160 1645页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K] [下载次数:478 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 李雪;
<正>在校园体育活动中,运动安全是关乎学生身心健康。法律作为规范社会行为、保障人民权益的重要工具,在校园体育运动安全管理中发挥着重要作用。校园体育运动伤害事故时有发生,亟须法律手段的介入,以提升校园体育运动的安全性,保障学生的合法权益,为构建和谐、安全的校园环境提供法律支撑。
2025年04期 v.25;No.160 1646页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K] [下载次数:243 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 肖洒;
<正>新媒体蓬勃发展,信息快速扩散并覆盖广泛群体,受众差异化特征愈发显著。立足于受众细分趋势,强化新媒体领域的信息安全管控,即通过精准识别不同受众群体的行为模式与需求特征,推行定制化的安全防控方案,能够更高效地防范和化解信息安全隐患,优化新媒体生态安全,切实维护信息安全与社会稳定。
2025年04期 v.25;No.160 1647页 [查看摘要][在线阅读][下载 984K] [下载次数:211 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 苗玲玲;
<正>乡村生态安全作为乡村振兴战略的基石,不仅关乎农民的生产生活,更直接影响国家生态安全大局和可持续发展战略的实施。基于此,重视乡村生态安全治理工作的开展,对于促进新时代乡村经济社会全面发展、维护国家生态安全具有重要意义。
2025年04期 v.25;No.160 1648页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K] [下载次数:234 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] 下载本期数据