- 严坤;肖皓;吕一铮;田金平;陈亚林;王明培;陈吕军;
精细化工事关人民生活、生命健康和国家安全,是制造强国战略的重要支撑。精细化工园区是精细化工产业发展的关键载体,环境与安全风险突出,其绿色安全发展至关重要。但实践中绿色发展与安全发展间常存在一定矛盾,实现二者协同是精细化工园区高质量发展的重要保障。研究基于实地调研和理论分析,剖析了精细化工园区绿色发展与安全发展的内涵、原则及行动,提出以绿色化学理念统筹协调园区的绿色环保与安全生产,并在此基础上构建了多要素集成、多主体参与、全流程覆盖的精细化工园区绿色安全协同发展技术路径。该路径包括4个核心环节:物质能量代谢识别关键节点、重点突破化工流程再造技术、企业协同构建产业共生链接、政企合作共筑本质安全保障。研究选取浙江杭州湾上虞经济技术开发区作为典型案例,分析了精细化工园区绿色安全协同发展路径的应用实践,进而提出我国精细化工园区绿色安全发展实施路径的3项建议:深化物质能量代谢分析,加强化学品流动转化监管调控;推动企业内技术进步与企业间共生链接,深化全链条绿色安全升级;建设全流程本质安全技术体系,夯实园区绿色高质量发展的安全保障。
2025年09期 v.25;No.165 3295-3306页 [查看摘要][在线阅读][下载 3796K] [下载次数:388 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 徐峰;洪之涵;舒畅;
石化行业作为国民经济的支柱性产业,正处于提质增效的关键时期。在日益严峻的经济环境约束下,石化行业产业链的转型升级是实现行业绿色低碳可持续发展的重要驱动力。为解决转型顶层设计不足、路径不明的问题,以绿色低碳、链接共生和高端差异为导向,构建了石化产业链转型经济环境效益评估体系。该体系包括产业链现状分析、产品调整方向识别、经济环境效益评估3个模块,融合物质流、价值流、能源流、污碳流等方法,可阐明产业链延链、补链和强链方向,定量揭示转型带来的综合效益。该体系应用于大庆市重点石化产业链转型。结果显示,大庆市应推动乙烯、丙烯和芳烃产业链与新能源、锂电池等新兴行业共生发展,并向茂金属薄膜、环氧树脂等高附加值产品延伸。综合效益评估表明,拟发展产业链利润率在21%~93%,产业链平均碳生产率达到0.63万元/t CO_2。石化行业加强与下游部门共生关系对推动产业链延伸和价值提升至关重要,且应采用经济环境综合评价探究更优的转型路径。该评价体系可为其他地区石化产业链的转型升级提供科学可行的路径指引,助力石化行业高质量转型。
2025年09期 v.25;No.165 3307-3319页 [查看摘要][在线阅读][下载 4943K] [下载次数:291 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 焦文婷;闫贝贝;赵彧崎;周泽宇;赵瑞彤;
产业园区是区域锚定碳达峰、碳中和目标的重要领地,煤基产业园区作为区域煤电、煤焦、煤化工等以煤为核心原料的聚集地,长期面临高能耗、高排放的挑战,减碳任务艰巨。研究以山西省X开发区为典型案例,分析对比了2006年与2021年园区碳元素代谢路径并评价碳排放量。结果显示,园区内参与到物质交换中的碳元素的质量分数由2006年的21.08%提高至2021年的40.2%,进入产品中的碳元素的质量分数由64.97%提高至77.38%。园区的碳排放总量由2006年的518.32万t增长到2021年的595.15万t。其中,电力和化工厂生产过程产生的碳排放是主要增长来源,化石能源燃烧和废弃物产生的碳排放大幅减少,减缓了碳排放增长速度。研究从提升能源效率、能源岛建设、提高废物资源循环利用率以及智慧管控平台建设等方面提出了具体的碳减排建议。
2025年09期 v.25;No.165 3320-3329页 [查看摘要][在线阅读][下载 2214K] [下载次数:226 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 季天舒;万诗羽;桑晶;田金平;陈吕军;
为了发挥清洁生产作为环境战略的本质作用,探索清洁生产机制创新路径,首先从清洁生产的基本内涵出发,分析清洁生产的定义、法律基础及其在生态文明思想中的重要地位。其次,通过剖析清洁生产机制创新的基本理论框架,提出围绕企业环境管理和园区综合治理的清洁生产机制创新思路。最后,通过规范分析方法,应用明茨伯格的5P战略模型,系统剖析清洁生产作为环境战略的主要思想,探讨清洁生产在企业和园区两个尺度上的创新机制和战略实施路径,并通过实际案例验证路径的可行性。研究不仅拓展了环境管理和清洁生产领域的理论视野,还为企业和政策制定者提供了可参考的机制创新模式,以助力我国生态文明建设和绿色低碳转型。
2025年09期 v.25;No.165 3330-3338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数:539 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陆秋琴;董梦晗;
在全球气候变化与“双碳”目标背景下,能源消耗大、排放强度高的平板玻璃企业急需实现绿色低碳转型。研究首先界定平板玻璃企业绿色低碳转型的内涵,识别出技术、能源、资源、经济与管理五大核心维度,并基于文献分析法系统梳理了22个关键影响因素。其次,引入决策试验和评价试验法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)方法刻画因素间的因果关系,识别关键驱动因素。最后,使用Vensim PLE软件构建系统动力学模型,并验证合理性与有效性。此外,研究围绕五大核心维度设计生产技术改进、能源结构优化、资源优化配置、绿色价值提升、管理调整升级5条转型路径,对现有路径与综合调整路径共七类路径情景开展仿真模拟。仿真结果显示:各路径对转型均具有正向作用,同时与单一路径相比,综合调整路径更能促进绿色低碳转型,且该路径下绿色低碳转型指数增长了55.15%;在转型初期,能源结构优化路径作用显著;长期来看,生产技术改进路径发挥关键作用,后期对综合调整路径的贡献率高达49.43%。
2025年09期 v.25;No.165 3339-3351页 [查看摘要][在线阅读][下载 4096K] [下载次数:361 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘巍;刘敏;张明月;潘鑫;张倩;张明雪;马腾云;
欧盟发布新规要求入欧电池根据其核算规则申明碳足迹,而该要求对全球锂离子电池产业竞争格局的影响尚不明确。研究以纯电动乘用车锂离子电池为研究对象,剖析锂离子电池碳足迹全球区域差异,并以情景分析揭示中国在其核算体系下面临的额外碳排放和环境成本。结果显示,锂离子电池生命周期碳足迹中约47.3%来自电力。若引用欧盟数据库中中国电力碳足迹(全生命周期),中国锂离子电池的碳足迹将远高于其他国家,到2025年,中国将因此额外承担23.3万t碳排放和1.8亿元环境成本。如果供应链追溯有合规性问题,中国还将额外承担121.8万t碳排放和9.4亿元环境成本。中国应加快电力碳足迹核算,建设电池碳排放数据库,探索绿电直供模式,以增强中国电池企业国际竞争力。
2025年09期 v.25;No.165 3352-3361页 [查看摘要][在线阅读][下载 2963K] [下载次数:279 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 伦小秀;王强;吴博;
二氧化碳捕集、驱油与封存技术(Carbon Capture, Utilization and Storage-Enhanced Oil Recovery, CCUS-EOR)是二氧化碳深度减排并加以利用以应对气候变化的重要途径之一。综述分析了二氧化碳驱油封存技术的研究进展,阐述了二氧化碳驱油封存技术原理与类型,分析了全球重点地区和中国的CCUS-EOR技术发展历程及应用分布情况。其中,国外有多个CCUS-EOR项目达到百万吨级,且大多分布在美国;我国CCUS-EOR项目主要分布于西北部、中部以及东北部等油气资源丰富区域,目前中国最大项目封存量已经达到百万吨级。选址方案的确定通常采用多指标综合评价方法,须重点考量封存容量、可灌注性、长期运行安全风险和经济性等核心要素。在此基础上,通过对比中美CO_2驱油技术的发展条件,分析中国CO_2驱油技术发展难点为:捕集成本高、没有商业化的标准工艺流程、技术经济效果差等。研究提出中国CCUS-EOR产业可持续发展的具体建议:加强技术研究,降低碳捕集成本;强化二氧化碳驱油全流程监测体系,重点构建精准的泄漏量监测机制;深化驱油封存碳减排方法学研究,为量化评估碳减排效益提供科学依据;加强建立腐蚀监测系统,并采取有针对性的防腐措施。
2025年09期 v.25;No.165 3362-3370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1584K] [下载次数:455 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘加珍;马熙涓;肖召伟;徐梦辰;朱敬峰;滕心宇;
在应对气候变化的时代背景下,明确不同地区大气污染物和二氧化碳排放的关联程度,可为实现区域减污降碳提供重要参考。研究基于2005年、2010年、2015年及2020年4个节点的大气污染排放与碳排放等数据,利用耦合协调模型、地理探测器等分析了山东省工业减污降碳协调程度及影响因素。结果显示:污染物排放和碳排放量时空变化不同步。在空间上,污染物排放量较高的地区集中在北部及中部,而碳排放量较高的地区集中在中南部部分地区,且大部分城市碳排放总量有所增长,但增长速率逐渐减缓,接近峰值。减污降碳耦合协调度从2005年的濒临失调阶段,至2020年已经接近初级协调水平。核密度曲线峰值增加,表明减污降碳协同效果不断提升,波峰由单峰变为双峰,协调水平出现分化。地理探测器分析表明,规模以上工业企业单位数、人均GDP及第三产业占比是影响山东省工业减污降碳耦合协调水平空间分异的主要因素。
2025年09期 v.25;No.165 3371-3385页 [查看摘要][在线阅读][下载 3068K] [下载次数:329 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张新生;张红文;聂达文;
为了有效预测电力行业碳排放趋势,解决在碳排放预测中遇到的非线性、复杂性等问题,研究提出了一种新型电力行业碳排放预测模型。该模型基于二次分解方法,结合自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN)与变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),以处理数据的非线性和复杂性。此外,采用模型无关元学习(Model-Agnostic Meta-Learning, MAML)优化结合多头注意力机制(Multi-Head Attention, MHA)增强特征提取的分布式极限学习机(Distributed Extreme Learning Machine, DELM)构建预测框架,以提高模型的准确性和泛化性能。首先,根据政府间气候变化专门委员会(The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)中方法计算电力行业化石燃料在1991—2022年的碳排放情况;其次,采用广义灰色关联分析(Grey Relation Analysis, GRA)与皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient, Pearson)对影响因素进行筛选,并筛选出一次能源生产总量、城镇化率和电力行业固定投资等11个相关性影响因素;再次,使用CEEMDAN-VMD二次分解将因变量电力行业碳排放量分解成4个多频模态,并将4个模态分别代入经MAML-MHA算法优化的DELM模型进行预测;最后,将各分解序列的预测值进行逆归一化相加,即可得到电力行业碳排放预测值,并进行消融试验。结果显示,CEEMDAN-VMD-MAML-MHA-DELM模型性能最优,其均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)及决定系数(R~2)分别为0.349 4万t、0.376 3万t、0.838 3%和0.989 3。这表明该模型在电力行业碳排放预测方面效果显著,能为电力行业低碳发展提供一定参考。
2025年09期 v.25;No.165 3386-3399页 [查看摘要][在线阅读][下载 3557K] [下载次数:279 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 苏义坤;袁紫露;郑志哲;
为激励建筑垃圾资源化企业进行绿色技术创新实践,构建政府与资源化企业的演化博弈模型,基于学习效应理论和复合型环境规制政策,从内部研发动机和外部监管角度探讨资源化企业绿色技术创新行为选择的演化过程和影响因素,并进行仿真分析。研究显示:在静态补贴和静态碳税复合型政策下,系统无法渐进稳定于中心点;动态补贴和静态碳税、静态补贴和动态碳税、动态补贴和动态碳税3种复合型政策均能使系统演化达到均衡状态;当品牌收益小于阈值5.6时,静态补贴和动态碳税为最优复合型政策;当品牌收益大于阈值5.6时,动态补贴和动态碳税为最优复合型政策;当考虑学习效应时,学习率与政府实施环境规制的概率呈负相关,与资源化企业进行绿色技术创新的概率呈正相关;政府的补贴力度过高,补贴效应出现反转;差异型碳税激励作用显著,但其边际影响逐渐递减。
2025年09期 v.25;No.165 3400-3412页 [查看摘要][在线阅读][下载 3349K] [下载次数:690 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈哲;申屠奇男;蔡彬清;
区块链技术赋能在碳减排领域的应用深化催生了“政企链”三元协同的新治理架构,研究通过构建中小企业、区块链平台与政府的三方演化博弈模型,基于策略选择动态与均衡稳定性分析,结合数值仿真揭示了中小企业区块链平台服务选择策略及系统演化的影响机制。结果显示:(1)中小企业上链决策受碳减排效益、区块链技术购买成本、政府补贴等多个成本与收益因素叠加影响,需通过“企业-平台-政府”协同模式破解其参与壁垒。(2)平台让利意愿影响政府行为选择,且系统中存在行政机制与市场机制间的交替作用;(3)当平台补助低于一定临界值时,平台将表现出策略性的短期响应行为;面向中小企业的补助过高会对平台让利行为产生挤出效应,因此需要考虑中小企业与平台企业政策支持力度的平衡。
2025年09期 v.25;No.165 3413-3424页 [查看摘要][在线阅读][下载 2713K] [下载次数:321 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 刘凯;赵慧敏;吴田;吴晨;万亚旭;李晶;聂伟;
带电作业是电力系统维护和运行中的关键环节,其安全性直接影响到人员的生命安全和设备的可靠性。针对目前配电网带电作业安全监控实时性差、人员行为识别不准确等问题,提出了一种基于轻量化人体姿态估计的配电网带电作业安全监控方法。首先,通过YOLOv8n-Pose模型对带电作业人员同时进行目标检测和人体姿态估计,并引入自适应轻量级自监督(Adaptive Lightweight Self-Supervised, ALSS)模块作为骨干网,优化内存访问以最小化冗余操作并提高速度,同时在空间金字塔快速池化(Spatial Pyramid Pooling-Fast, SPPF)模块加入注意力机制,增强模型对于不同尺度作业人员的池化能力,提升检测精度。其次,通过调整形状损失来改进软交并比(Soft Intersection over Union, SIOU)的损失函数以提升定位精度。最后,由时空图卷积网络(Spatial Temporal Graph Convolutional Networks, ST-GCN)提取时空图的空间姿态与时序信息,运用构建的配电网带电作业数据集进行试验,通过行为分类完成带电作业行为识别。结果表明,该模型在mAP@0.5提升3.4百分点的情况下,模型参数量和计算量分别降低50.5%和51.6%,ST-GCN能有效识别带电作业行为,平均准确率达88.0%,并且最终在Jetson XAVIER NX边缘计算机上顺利完成视频流检测任务测试。
2025年09期 v.25;No.165 3445-3455页 [查看摘要][在线阅读][下载 3179K] [下载次数:217 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 马鸿雁;王顺;曹妍曦;杨利瑶;
为了实时预测走廊内火灾烟气温度分布,提升人员疏散效率,建立了基于优化门控循环单元的火灾烟气温度预测模型。首先,基于FDS火灾烟气仿真软件设定160种不同的火源场景,获得火灾烟气温度数据;其次,建立基于改进麻雀搜索算法优化门控循环单元的火灾烟气温度预测模型,实现火灾烟气温度及分布预测;最后,通过测试集数据对试验进行了可靠性验证。试验结果表明,火灾烟气温度预测模型对于走廊结构建筑有较好的预测效果,在不同火灾场景下的预测结果相对误差在8%以内,针对复杂通风情况,模型预测精度高于90.9%。
2025年09期 v.25;No.165 3456-3464页 [查看摘要][在线阅读][下载 3176K] [下载次数:201 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 彭伟;周月;王依婷;谷恒;
为了有效延缓锂电池热失控蔓延问题,以磷酸二氢铝、二苯基磷酸酯(双酚A双)、氯化石蜡3种阻燃剂和青稞纸、红钢纸、防火快巴纸3种绝缘隔片为试验材料,通过改变绝缘隔片的厚度以及开展不同绝缘隔片和不同阻燃剂的交叉组合试验,探究其对锂电池热失控蔓延的抑制影响。结果表明:绝缘隔片越厚,隔热效果越好,其中厚度对防火快巴纸隔热效果的影响最大;不同阻燃剂搭配不同绝缘隔片时所呈现的隔热效果存在差异,且在锂电池热失控前后,相应的隔热效果亦有所不同。综合比较各试验结果,防火快巴纸与磷酸二氢铝的结合后隔热效果最好,最有益于阻碍热失控的蔓延。
2025年09期 v.25;No.165 3465-3472页 [查看摘要][在线阅读][下载 2703K] [下载次数:265 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王艺环;张真维;秦国晋;
为评价氢损伤和腐蚀协同随机影响对氢气管道性能的影响,构建了含重叠腐蚀缺陷的氢气管道有限元数值仿真模型,确定了管道失效压力的主控因素,采用Circle映射改进灰狼算法优化的人工神经网络(Circle-map Improved Grey Wolf Optimizer-Artificial Neural Network, CIGWO-ANN)构建了失效智能预测模型。结果表明:(1)构建的有限元模型考虑了氢损伤和重叠腐蚀耦合作用,准确预测了氢气管道失效压力,确定了不同氢损伤程度和缺陷几何尺寸共同影响下管道失效机制,有效识别和分析了氢气管道失效的主控因素;(2)CIGWO-ANN模型对预测含重叠腐蚀缺陷的氢气管道失效压力具有较好的适应性,决定系数R~2为0.983,均方误差E_(MSE)为0.141,平均绝对误差E_(MAPE)为1.63%;(3)忽略氢损伤影响造成了管道失效压力评估结果的保守性。研究为保障输氢管道的结构安全性和可靠性提供了理论基础和方法支撑。
2025年09期 v.25;No.165 3473-3481页 [查看摘要][在线阅读][下载 2487K] [下载次数:162 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 穆林;赵鑫;杨竹强;尚妍;浦航;东明;
在输运过程中,需保证CO_2相态为单一相态液相,由于输运管道存在泄压需求,而在减压泄放过程中CO_2介质会发生剧烈的相态变化,从而引起超低温冷却和干冰冻堵等风险。为了解决上述问题,以某碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)项目管道泄压阀为研究对象,建立泄压阀内泄放过程瞬态数值模型,并分析阀门开度(s)对阀门内部介质压力、温度,速度及相态的影响情况。结果显示:在泄放初期0~0.006 s内,泄压阀内CO_2介质出现先蒸发后冷凝的现象。当阀体内部流动趋于稳定时,泄压阀前端入流管段CO_2介质持液率较高,相态维持在液态,而阀门腔体段和阀门后部出流管段会发生较大强度的蒸发相变。当阀门开度为1 mm、2 mm、4 mm和6 mm时,介质最低温度分别为191.78 K、220.87 K、252.93 K和261.7 K,小阀门开度(s=1 mm、2 mm)相较于大阀门开度(s=4 mm、6 mm)的介质温度降幅更大。当阀门开度为1 mm时,阀体内介质最低温度远低于三相点温度,且会伴随干冰颗粒的生成。适当增大阀门开度以及提升泄压阀出口背压可以有效降低阀门内部的干冰冻堵风险。研究结论可为高压液相CO_2泄放作业提供一定的理论指导。
2025年09期 v.25;No.165 3482-3492页 [查看摘要][在线阅读][下载 3275K] [下载次数:71 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 霍丙杰;张海波;吕华新;陈涛;张丞博;陈英震;
为解决高水平应力场中孤岛工作面回采巷道在掘进过程中围岩大变形问题,以新疆生产建设兵团塔什店联合矿业有限责任公司8303孤岛工作面回采巷道为研究对象,采用试验研究、数值模拟和现场试验等研究方法,从煤层质地、顶板特征、应力环境和孤岛开采等方面综合分析巷道变形机理。针对8303工作面回采巷道的地质条件,通过改变巷道围岩煤体强度分析其对巷道变形的影响,确定煤体强度与巷道承载能力呈线性关系;分析复合顶板离层导致锚索支护失效进而造成顶板下沉甚至冒顶的影响效应;以水平应力大小和是否为孤岛开采环境为变量,揭示巷道变形随水平应力的变化情况,得到孤岛开采的工作面比单一工作面的巷道变形更剧烈的机理;建立巷道在复杂应力条件下的力学模型。基于巷道变形机理,提出“锚杆(索)+金属网+全巷道分段架棚支护+局部补强支护”的联合支护形式。工业性试验表明优化后的支护方案有效地控制了巷道变形,围岩稳定性显著提升。
2025年09期 v.25;No.165 3493-3503页 [查看摘要][在线阅读][下载 3748K] [下载次数:358 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王军胜;王宏涛;张文;白宇;金亮星;高志勇;刘娉婷;
煤矿地表沉陷严重威胁矿区生态环境及周边基础设施安全,因此精准预计地表沉陷意义重大。但地表沉陷的预计复杂,概率积分法预计地表沉陷准确性较低。提出了一种基于改进的径向移动(Improved Radial Movement Optimization, IRMO)算法优化极致梯度提升(eXtreme Gradient Boosting, XGBoost)算法的地表沉陷预计模型,通过IRMO算法选择XGBoost算法中的学习率、正则化等超参数的最优值,提高了地表沉陷预计精度,并与遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化的XGBoost算法、XGBoost算法的预测结果进行了对比分析,IRMO-XGBoost模型的均方根误差R_(MSE)(0.156)和平均绝对误差M_(AE)(0.126)更低,决定系数R~2(0.970)更高。运用IRMO-XGBoost模型对建北煤矿4~(-2)煤305工作面的地表沉陷值进行了预测,结果表明,IRMO-XGBoost模型预测精度明显优于XGBoost算法。最后用Shapley解释(SHapley Additive exPlanations, SHAP)方法量化模型的输入特征对地表沉陷预测的贡献。基于IRMO-XGBoost构建的地表沉陷预计模型精度高,可以极大地帮助矿区掌握地表沉陷对地表环境的破坏程度,为矿区生态环境的保护管理和安全生产措施的制定提供超前预测。
2025年09期 v.25;No.165 3504-3513页 [查看摘要][在线阅读][下载 2033K] [下载次数:259 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 吴鑫;刘永红;张婷婷;刘馨圯;文俊川;
为揭示松散材料剪切过程的声学特征,通过构建一种结合空间注意力机制的卷积神经网络(Convolution Neural Network, CNN)和长短时记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络模型,预测松散体所处剪切阶段及稳定性。首先,开展8种不同加载速率下的松散颗粒剪切试验并获取其物理力学特性和声发射信号(Acoustic Emission, AE),揭示常规特征参数、时域参数和频域参数的演化特征;基于剪切过程参数变化,将其分别划分为剪密阶段、弹性阶段、应变硬化阶段和稳定阶段;然后开展AE信号特征的识别与提取,经对比与筛分后确定了11个特征参数的输入组合,用以预测松散体所处的剪切阶段。结果表明:该模型对松散材料剪切阶段的预测准确率达到94.52%,该研究预计能为声发射技术在松散体边坡稳定性分析的参数选取和预测预警提供一定理论依据。
2025年09期 v.25;No.165 3514-3522页 [查看摘要][在线阅读][下载 4014K] [下载次数:218 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨溢;李嘉伟;孙进辉;何名声;李忠周;李克钢;
为了防止矿山排土场边坡失稳带来的潜在隐患,定期合理地开展矿山排土场边坡稳定性分析具有重要的作用。以四川某超高排土场边坡为研究对象,开展了散体物料的室内土力学试验,建立了该排土场的FLAC3D三维数值模型,对排土场边坡在三种不同工况(自然、降雨全饱和、地震)下的稳定性进行了研究,并对其潜在破坏特征进行了分析预测。结果表明:该排土场边坡在自然状态下安全系数总体大于1.25,但排土场顶缘局部区域小于1.25,表明排土场现状坡顶安全储备不足,稳定性较差;在降雨至全饱和及地震状态下,安全系数均不满足安全稳定要求,边坡稳定性差,潜在失稳破坏的可能性大,且给出了该边坡发生失稳破坏时可能出现的两条潜在破坏面。研究结果可以为其他排土场边坡稳定性的分析提供借鉴。
2025年09期 v.25;No.165 3523-3530页 [查看摘要][在线阅读][下载 3213K] [下载次数:485 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ] - 徐智超;陈匀杉;邓超;丁乐;计静;
为准确且高效地预测边坡稳定性,研究提出了一种基于粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization algorithm optimized Support Vector Machine, PSO-SVM)的边坡稳定性预测模型。该模型首先采用主成分分析法对特征数据进行降维,以提高模型的学习效率;其次,采用粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法优化支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的超参数,以提高模型的预测精度与泛化能力。为验证模型有效性与可靠性,选取反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)、随机森林(Random Forest, RF)与未优化的SVM作为对比试验模型,并将准确率、精确率、召回率与F_(1-score)作为各模型预测性能的评价指标,以对各模型的预测性能进行评估。研究结果显示,PSO-SVM模型在测试集的准确率、精确率、召回率与F_(1-score)分别为0.958、0.917、1和0.957,均为各模型的最高值,展现出最佳的预测性能与泛化能力。研究为边坡稳定性评估提供了有效参考,具有重要的工程意义。
2025年09期 v.25;No.165 3531-3537页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K] [下载次数:595 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 王菲茵;孙雨彤;
为有效识别飞行员风险,提升飞行员监管水平,以民航飞行员为研究对象,提出一种基于组合赋权法与秩和比(Rank-sum ratio, RSR)法的飞行员风险分级评估模型。首先,对飞行员风险要素进行分析、整合与定量评估,构建飞行员个体全要素风险评估指标体系。其次,采用最优最劣法(Best Worst Method, BWM)与标准关联重要性分析(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation, CRITIC)法相结合的组合赋权法计算30项指标的权重,并利用秩和比法(Rank-sum Ratio Method, RSR)对飞行员风险等级进行综合评价。结果显示:该指标体系覆盖信息全面,能够从多维度识别飞行员存在的风险,可显著提高飞行员风险管理效率;通过实例验证,某飞行大队飞行员整体风险状况良好,模型成功识别出18名高风险态势飞行员。针对高风险人员的指标分析表明,该模型能够精准识别高风险因素,并为人员的个性化风险管控提供依据,飞行员全要素风险模型对实际飞行员风险管理具有重要的应用价值。
2025年09期 v.25;No.165 3556-3564页 [查看摘要][在线阅读][下载 2782K] [下载次数:243 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 邓明君;李鹏怡;郭军华;倪训友;薛运强;高宁波;
针对交叉口行人时间和空间违章过街行为的动态传播问题,提出了一种基于流入特性的易感-感染-康复(Susceptible-Infected-Recovered, SIR)模型,以准确刻画行人违章行为的传播机制。为实现模型标定,使用Kinovea软件从视频数据中提取行人轨迹,并对不同行人行为进行标记和分类。基于提取的轨迹数据和标定的数据集,应用遗传算法对模型关键参数进行估计,实现了对违章行为传播特征的量化分析。以有无管控措施下的行人过街违章行为视频数据为基础,应用提出的方法,系统分析了发光斑马线、曝光屏、民警现场指挥等措施对率先违章率、传染率和恢复率等指标的影响。结果表明,这些措施能有效降低违章行为的传播速度并提高遵章行为的恢复率。研究为城市交叉口行人过街交通管控措施优化和量化评估提供了依据。
2025年09期 v.25;No.165 3565-3575页 [查看摘要][在线阅读][下载 3008K] [下载次数:79 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 于健康;谢芮;姜彦吉;董浩;
为探讨听觉预警和疲劳程度对驾驶人接管过程的影响,基于驾驶模拟器试验平台,编码了固定间隔(300 ms、200 ms、100 ms)和渐进式间隔四种预警模式,采用TloadDback范式对25名被试进行疲劳诱导,对不同疲劳程度驾驶人接管过程进行主、客观测量,并对数据进行统计分析。基于逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)建立了接管安全性评估模型,量化评价不同预警模式和疲劳程度组合的安全水平。结果表明,驾驶人对渐进式预警的舒适度显著高于固定间隔。驾驶人疲劳状态和预警警示度是影响接管质量的两个关键因素,且二者的交互作用对接管质量具有显著影响。通过TOPSIS综合评价,渐变式预警在低疲劳下的接管安全性综合评分最高,高疲劳下100 ms固定间隔预警综合评分第一。
2025年09期 v.25;No.165 3576-3586页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K] [下载次数:255 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 牛莉霞;李肖萌;杜瑞欣;
为探究新生代员工面对安全标志时个体的选择行为路径,解释无明确动机时员工为何不采取安全标志遵从行为,研究基于知-信-行理论和理性选择理论,对制造业企业544名新生代员工在两个时间点的观测数据进行回归分析和Bootstrap检验以验证假设,进而从个体心理认知角度剖析影响安全标志遵从的内在机制。结果显示:安全知识正向影响遵从行为,信任在上述关系中起中介作用,主观规范调节安全知识与信任之间的正向关系。当主观规范较高时,员工更依赖社会规范指导行为,而非知识驱动信任;当违反代价较高时,员工因惩罚预期而遵从,而非基于信任决策。研究揭示了新生代员工知行合一机制黑箱,可引领管理者调整安全标志知识管理和培训策略,以充分发挥安全标志的预提醒作用。
2025年09期 v.25;No.165 3587-3596页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [下载次数:207 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张慧清;王丹;赵吉坤;
建筑工人安全公民行为可有效提高工程安全绩效。研究基于个体与环境匹配理论,从组织社会化的交互视角,探索了组织社会化程度对建筑工人长期安全公民行为的影响机制。以角色宽度自我效能和情感承诺为中介,构建结构方程模型,对368份建筑工人的调查数据进行了分析。结果显示:组织社会化测量量表适用于安全公民行为领域;建筑工人组织社会化各维度通过角色宽度自我效能中介作用正向影响主动安全行为,通过情感承诺中介作用正向影响亲社会安全行为。研究结论为提升建筑工人的长期安全公民行为水平提供了新思路,为改善建筑业安全管理提出了建议,也为进一步探索安全公民行为动态演化机制奠定了理论基础。
2025年09期 v.25;No.165 3597-3605页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K] [下载次数:225 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 王佳科;董贯雷;王晓燕;
多环芳烃(Polycylic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)具有毒性、突变性和致癌性,严重危害人类健康,是土壤中典型的有机污染物,在全球引起了广泛的关注。研究通过采集变电站代表性土壤样品,采用气相色谱法测定了土壤中多环芳烃等污染物的种类及含量。利用微波诱导催化技术对变电站土壤中的有机污染物进行降解试验,并通过调整微波功率、土壤处理时间以及氧化剂用量,确定了在微波功率为1 200 W、处理时间为10 min、添加5 mL 3%双氧水、土样质量为5 g(含水率10%)时对苯并芘的处理效率达到了99.99%。研究将为变电站土壤污染的治理提供新的思路和方法,推动相关技术的进步,并为实现电网企业的环境责任和社会责任目标打下坚实基础。
2025年09期 v.25;No.165 3636-3644页 [查看摘要][在线阅读][下载 2209K] [下载次数:48 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘昂;王元淋;何家兴;肖江云;林文丽;
轻质非水相液体(Light Non-Aqueous Phase Liquids, LNAPL)迁移规律和机制的阐明是科学评估环境风险和修复技术设计的重要前提。研究分别选取以柴油、高岭土为代表的LNAPL和黏土,开展了3组含水率(10%、20%、30%)条件下的均质、含裂隙结构黏土LNAPL迁移模型箱试验。结果显示:均质黏土中的LNAPL以泄漏点为中心呈近椭球形向四周扩散,且扩散锋面的扩展速率经历快速、缓慢、稳定3个阶段;随着土体含水率的增加,LNAPL运移锋面由竖向迁移为主转变为横向扩散为主;含裂隙结构黏土中的LNAPL沿裂隙—黏土界面快速向下迁移,形成了污染物迁移的优势通道;受黏土较小孔隙度、较低渗透性、高比表面积和强吸附能力、较强毛细作用力的影响,裂隙中的污染物滞留较少,裂隙附近的黏土则滞留较多。研究成果可为科学评估环境风险和修复技术设计提供参考。
2025年09期 v.25;No.165 3645-3652页 [查看摘要][在线阅读][下载 2797K] [下载次数:43 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 闫花朵;张留杰;张佳慧;王梦真;侯文静;潘春梅;
六价铬[Cr(Ⅵ)]是一种毒性很强的重金属污染物,严重威胁环境和人类健康。为了获得性能优良的Cr(Ⅵ)污染处理菌株,研究基于不同来源的铬还原酶,以大肠杆菌为模式菌株,通过基因工程技术构建铬还原酶的过表达菌株,并通过Cr(Ⅵ)抗性和还原能力分析探究过表达菌株的Cr(Ⅵ)污染处理性能。结果显示,过表达E.coli来源的铬还原酶NfsA与高活性突变蛋白NfsA(L124A),以及P.putida来源的ChrR均能增强菌株的Cr(Ⅵ)抗性,从强到弱依次为oeNfsA(L124A)、oeNfsA、oeChrR、野生型(Wild-Type, WT)。相较于WT,oeNfsA和oeChrR在前2 h内的Cr(Ⅵ)还原能力提升约3倍,而oeNfsA(L124A)不仅能够耐受50 mg/L Cr(Ⅵ),且在10 h内对其还原率接近100%。研究不仅能为基因工程菌在Cr(Ⅵ)污染处理领域中的应用奠定基础,还为生物修复法处理Cr(Ⅵ)污染领域拓展了研究思路。
2025年09期 v.25;No.165 3653-3661页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K] [下载次数:36 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴宇威;王飞飞;
以往对临界雷诺数(Re_c)的研究主要集中在建筑的外部流场,对室内流场与室内污染物扩散的研究较少。这对采用缩尺试验方法探索建筑室内流场与污染物扩散问题有一定的限制。研究采用数值模拟方法探讨了基准尺寸(长×宽×高)为4 m×3 m×3 m的建筑房间内流场与污染物扩散传播过程的雷诺数独立性及缩尺模型的Re_c,并进一步地研究了不同缩尺比例对Re_c的影响。首先,采用试验数据对所采用数值模型的准确性进行了验证。其次,基于数值模拟获得了不同雷诺数下的量纲一速度、量纲一浓度分布,进而明确了建筑房间模型的临界雷诺数及缩尺比例的影响。结果显示:对于缩尺比例为1∶2的模型,当Re为338、1 351、3 378、6 757、10 135、13 514、16 892时,随着Re增大,室内典型位置的量纲一速度场和量纲一污染物浓度场随之改变,但当Re进一步增加时,室内流态及污染物分布不再变化,表明该比例模型的Re_c在17 000左右。此外,1∶2与1∶4缩尺比例下的Re_c均为17 000左右。由此可知,缩尺比例对建筑室内流场与污染物的Re_c影响不大,这可作为实验室缩尺试验的设计参照。
2025年09期 v.25;No.165 3662-3670页 [查看摘要][在线阅读][下载 3554K] [下载次数:113 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 翟文鹏;赵新玥;魏鹏;
随着点融合技术的推广应用,研究通过设计以及优化提升终端区运行效率,采用最小化总飞行时间、最小化燃油消耗、最小化污染物排放3个目标函数建立点融合优化模型,并基于广邻域模拟退火算法进行求解以优化模型。以河南郑州新郑国际机场作为研究案例,考虑到机场终端区离场过程中存在的冲突风险,研究点融合技术优化,并在点融合运行背景下进行航班排序优化,得到一组Parato最优解,使得机场、航空公司可以根据自身需求选择更倚重的目标函数值。结果显示,总飞行时间最多可降低18%、总燃油消耗最多可降低10%、总污染排放最多可降低6%,这有效提升了终端区运行效率。
2025年09期 v.25;No.165 3671-3679页 [查看摘要][在线阅读][下载 1972K] [下载次数:76 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 吴喆;
<正>高校物理实验室安全风险具有隐蔽性强、专业门槛高、后果严重性突出等特点,近年来,因设备老化、操作不规范及应急体系缺失引发的安全事故数量呈上升趋势,不仅威胁师生人身安全,更可能造成精密仪器损毁与科研数据流失。系统性剖析实验室全周期安全风险,构建科学管理框架,已成为保障教学科研秩序、推动学科可持续发展的现实需求。《高校实验室安全与管理》以风险分级管控与隐患排查治理双预防机制为理论主线,系统阐释危险化学品、特种设备、辐射源、生物因子等九大类实验室典型危险源的辨识方法与防控策略,深度融合安全文化培育、风险评估模型构建等前沿管理理念。该书的特色在于理论实践并重:既系统梳理国内外实验室安全法规标准与技术规范,又以武汉理工大学学科实验室为实证研究对象,详细解析其“五位一体”安全管理体系创新实践,涵盖准入培训、智能监控、应急演练等全流程管理模块。
2025年09期 v.25;No.165 3702页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K] [下载次数:124 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 肖平;
<正>在城市化进程加速与风险复杂化交织的当下,传统公共安全治理模式面临响应滞后、资源分散等挑战。数智化技术通过融合物联网感知、大数据分析与人工智能算法,正在重构安全治理的底层逻辑。《公共安全大数据智能化管理与服务》具有显著的学科交叉性与实践指导价值,该书以“互联网+”与数字智能发展为背景,系统阐释了公共安全大数据管理从理论范式到技术实现的演进路径。第一章立足新型智慧城市发展需求,厘清公共安全大数据的特征分类与研究热点;第二章创新性地融合第四范式与生命周期理论,提出主权区块链驱动的数据监管模型,为数据主权与安全治理提供新思路;第三至五章聚焦技术实现,涵盖数据采集、多源融合、存储架构及可视化等全流程技术方案,并首次将AR/VR技术纳入公共安全可视化范畴;第六至八章深化应用场景,通过疫情防控、自然灾害等典型案例,构建基于社会计算与情感分析的突发事件智能管控体系,同时提出技术标准、部门协同与隐私保护三位一体的保障机制。
2025年09期 v.25;No.165 3703页 [查看摘要][在线阅读][下载 960K] [下载次数:178 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 廖德彬;
<正>学校传统安全教育多以知识灌输为主,难以有效提升学生在复杂情境中的风险应对能力。综合实践活动以情境化、体验式、多学科融合的特征,为安全教育提供了实践载体,能够通过真实场景模拟、跨学科知识整合及团队协作,促进安全意识内化与应急技能外显,对完善校园安全治理体系、落实立德树人根本任务具有重要现实意义。《初中生综合防灾安全教育》作为一部面向青少年群体的防灾减灾专项教育读物,旨在通过系统化知识传授与实践性技能训练,提升初中生在自然灾害与日常突发事故中的自救互救能力。全书结构严谨,以“认知–应对–预防”为逻辑主线:绪论部分从基本概念、我国自然灾害特征切入,明确青少年在防灾中的角色定位,每章均包含灾害机理阐释、临灾应急动作规范、事前防范策略等内容,形成“知–行–防”的闭环训练体系。
2025年09期 v.25;No.165 3704页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K] [下载次数:52 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]