灾害风险控制线体系框架与规划响应研究

全球气候变化背景下我国灾害风险防治形势趋于严峻,现状由于缺乏技术体系和治理途径,国土空间综合防灾工作面临艰巨挑战。为综合应对灾害风险的动态性、复合性和不确定性,探索构建面向高效治理的“前提基础—途径转变—划设逻辑—保障机制”的灾害风险控制线体系框架。从国土空间与灾害风险耦合协调治理的视角,提出建立全域覆盖的层级传导体系、健全国土空间功能保障机制、构建全生命周期监测管理系统、完善灾害风险治理重要环节4个方面的国土空间规划应对策略,以为灾害风险高效治理提供具有可操作性的体系框架和实施路径。

基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估

为精准评估海绵设施内涝防控效能,探究海绵设施合理建设规模,增强城市街区雨洪风险管理能力,构建了SWMM降雨径流动态模型,并设计多重现期降雨情景和多水准管控情景,全面分析了海绵设施的雨洪风险防控效能。依据历史内涝灾害情况、内涝风险现状选定三个研究街区,选用绿色屋顶、透水铺装、雨水花园、植草沟作为雨水管控措施,对多水准情景的交叉模拟结果,从防控能力衰减指数及参量削减率两方面,类比分析降雨径流的控排关系,量化评估不同降雨重现期下各管控措施方案的雨洪风险防控效能。结果表明:(1)海绵设施管控方案具有控制街区内涝风险的作用,对低重现期降雨效果良好,但在面对高重现期降雨时存在管控缺口,需补充其他防治手段;(2)高布设率管控方案的雨洪防控效果提升并不大,针对各参量的防控能力衰减更多。

抬梁式空间木结构古建筑有限元建模方法

基于空间抬梁式木结构古建筑拟静力试验结果,以榫卯缝隙、摩擦系数及屋顶存在与否为变量,构建六组有限元数值模型,探讨这些变量对模型精度的影响.研究结果表明:所建立的数值模型能够准确模拟结构在加载过程中的变形特性;结构滞回曲线为反“S”形,具有明显的“捏缩效应”,与木结构的实际耗能特征相符;在受力性能方面,燕尾榫节点之间的缝隙会降低结构的承载力;结构的承载力和刚度随摩擦系数的增大而增大;提出的两种屋顶简化方法使结构的承载力分别增加20%和60%.通过对比明确了抬梁式空间木结构数值模拟中影响其精度的关键因素,为后续木结构数值模型的建立与修正提供了重要的参考依据.

危化品重大危险源外部群体建筑抗爆安全风险评估

为了准确、快速地判识危化品重大危险源厂界外部群体建筑物的抗爆安全风险,首先,从城市灾害风险系统理论与灾害风险管理理念出发,综合考虑爆炸危险性、爆炸易损性、抗爆安全能力和抗爆应急能力四个评估维度,建立群体建筑物抗爆安全风险评估指标体系;其次,构建基于可拓联系云的抗爆安全风险评估模型,消除多种风险信息交叉融合产生的不确定性,定量评估群体建筑物的抗爆安全风险等级;最后,评估流程应用于某市爆炸类危化品重大危险源企业的外部群体建筑物,结合可视化方法系统评估了群体建筑的抗爆安全风险。结果表明:该方法能够快速有效地评估群体建筑物的抗爆安全风险水平,可靠直观地反映群体建筑物抗爆性能的薄弱环节,为重大危险源企业外部群体建筑物的抗爆安全规划建设提供决策支撑。

社区雨洪韧性量化评估方法研究综述

近年来随着极端暴雨事件频发,城市雨洪灾害对社区造成严重的经济损失和人员伤亡,引起社会普遍关注。作为应对灾害风险的新理念,韧性成为城市防洪减灾领域的研究热点,其中社区雨洪韧性有助于提升社区应对突发雨洪灾害冲击的能力,减少灾后损失。通过梳理国内外文献,阐释社区雨洪韧性的概念与内涵,辨析其与雨洪风险概念,明确两者评估的目的和侧重点;梳理社区雨洪韧性量化评估的重点,分别对社区雨洪风险、基础设施韧性和社区雨洪韧性综合框架量化的评估方法展开研究,并比较主要模型方法的特征和优缺点。总结现有研究,发现社区雨洪韧性评估的内容更加丰富,量化的方法趋于复杂,但仍存在社区应对雨洪灾害的风险动态研究较少、基础设施系统间关联和耦合研究不足等问题。建议在未来的研究中,以丰富理论体系和实证研究为导向,结合社区防洪减灾规划和发展目标,推动雨洪韧性评估方法科学化和动态化,因地制宜地改进评估方法在实践中的应用。

多情景震后城市应急医疗救援网络结构特征研究

城市应急医疗服务设施系统在震时发挥重要的医疗救援作用,是驱动城市防灾韧性的重要因素。为了保障强震后的城市应急医疗救援,强化网络关键节点、优化网络空间布局。基于建筑物、应急医疗设施和道路网络等城市系统的模拟仿真,构建不同地震灾害强度下城市应急医疗救援的供需场景。该文采用复杂网络技术构建城市应急医疗救援网络模型,分析多情景震后网络社团结构与特征参数。以某城市应急医疗服务设施系统为例进行实例分析,表征多情景地震灾害对应急医疗救援网络结构的具体影响,为优化城市应急医疗救援网络的结构鲁棒性和网络抗毁性提供决策支撑。

基于管道易损性的供水管网震后服务功能研究

为研究不同管道易损性公式下供水管网的震后服务功能差异,提出一种评估震后管网服务功能的方法。首先,结合不同管材的特性,对比分析4种基于经验统计的管道易损性公式的管道震害率差异;其次,基于蒙特卡洛模拟方法,随机生成管道地震震害信息;再次,利用MATLAB软件构建震后供水管网模型;然后,以供水满足率为震后服务功能指标,通过压力驱动水力分析得到管网及节点的平均供水满足率;最后,以2个不同规模、不同管材占比的实际管网为例,对管网的平均震害率及震后服务功能进行对比分析。结果表明:不同公式计算得出的平均震害率与地震烈度有关;不同管材的管道长度占比影响管网的平均震害率;管网的震后服务功能不仅与管道震害率有关,同时与管网本身的规模、拓扑结构和密度相关。

基于DRSA和CART的桥梁震损状态决策关联规则提取

为了解决桥梁在地震作用下发生各类损伤与不同影响因素之间的关系复杂且难以发现的问题,将桥梁的破坏情况与桥墩类型、结构类型、支座类型、平面线形、基础类型、交角、断层距、峰值地面加速度等影响因素相结合,利用优势关系粗糙集对桥梁损伤的条件属性进行约简,提取了汶川地震中374座桥梁发生各类破坏的最少关联规则集,另选20座桥梁进行测试,将结果与不可分辨关系粗糙集理论和分类回归树算法进行对比,结果表明对于震后桥梁损伤状态评价决策关联规则,采用基于优势关系粗糙集理论生成的规则比传统的基于不可分辨关系粗糙集理论和分类回归树算法生成的规则更加准确,因此在今后的桥梁损伤判别研究和规则提取中可以加以利用。

国土空间韧性规划建设整体框架与发展路径研究

当前,各类自然灾害、突发公共事件频发,国土空间安全特别是灾害风险防控与国土空间韧性规划建设面临严峻挑战,有必要将韧性规划与国土空间规划融合,提高国土空间的防灾减灾能力,满足国家对国土高质量发展的要求。本文通过分析我国国土空间韧性规划建设的现状及存在的问题,提出了国土空间韧性规划建设的目标和总体思路,构建了国土空间韧性规划建设的整体框架,从技术方法层面、空间治理层面和工作体系层面总结了国土空间韧性规划建设的发展路径。为推动国土空间韧性规划建设,本文从优化法律法规体系、政策体系、技术标准体系3个方面提出了对策建议,以期为我国开展国土空间韧性规划建设研究与实践提供决策参考。

京津冀城市群防灾韧性时空格局和空间收敛性研究

为探究京津冀城市群防灾韧性的时空演化,基于2010—2020年京津冀城市群13个城市的防灾韧性评估结果,应用Kernel密度估计方法、空间自相关模型、收敛检验法以及Dagum基尼系数法,对不同时期京津冀城市群防灾韧性水平时空动态演进分布格局及地区差异进行分析。结果显示:2010—2020年京津冀城市群防灾韧性水平总体呈现上升趋势;但在发展过程中,各地区间的防灾韧性水平差距也逐渐增大,河北省的防灾韧性水平较低且增长较缓慢,与北京市和天津市有较大差距;区域整体呈现出非均衡发展特征,不存在显著的集聚与收敛特征,未来还需不断加强区域的协调发展。

爆炸超压场景下危化品社会风险对允许规划人口密度的影响分析

为研究危化品重大危险源基于社会风险基准的规划管控影响,采用我国标准规定的定量风险评价方法,TNT当量炸药简化方法,针对最大TNT当量炸药、事故发生总累计频率、人口密度分布控制参数等不同工况条件,对比分析国土开发强度的允许人口密度受社会风险约束影响的变化规律。研究结果表明:人口密度指数分布控制参数N_(k)与N_(b)的允许取值随最大TNT当量炸药和事故发生总累计频率降低而提高;确定工况下,允许总人口规模受最大TNT当量炸药影响很小;在最大TNT当量炸药大于100 t或事故发生总累计频率小于1×10^(-8)次/a时可按最大事故场景进行规划控制分析。

城市多灾种关联框架与链式网络的构建思路与方法

为解决多灾种关系存在概念重复、缺乏系统性且无法视觉呈现等问题,通过城市综合数据的整合与筛选,分析多灾种的潜在影响,结合空间尺度、时间尺度识别城市灾害相互作用,提出“城市多灾种关联框架”的概念和构建思路,构建多灾种矩阵式框架,并通过灾害链式网络的填充可视化多灾关系,最后结合石家庄市某实际环境进行案例分析。研究结果表明:该方法可厘清目标城市多灾种关系并进行有效的视觉呈现,是地理时空数据一体化研究的尝试。研究结果可为城市复合灾害情景构建研究提供理论参考。

基于LabVIEW的采棉机变速箱自动测试系统

在介绍变速箱原理的基础上,设计了试验系统的液压原理图,开发了基于LabVIEW的采棉机变速箱自动测试系统,可测试变速箱不同挡位与负载下的传动能力,满足实际测试需求。

OTS自组装多层膜的制备和能量耗散的研究

采用自组装技术在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)分子膜,并通过接触角、红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了膜层形貌特征和膜层表面能量耗散随温度的变化情况。结果表明:OTS在石英上以“岛”状团簇的结构均匀分布,反应时间越长,“岛”状团簇和吸附的OTS分子数量也越多,表面粗糙度随之增加。接触角在反应时间达到30min后稳定在110.39°左右,此时反应趋于饱和。膜层表面耗散值在60~80℃内最低,当温度低于61℃时,5mmol/L溶度下制备的分子膜表面最平坦稳定,膜层耗散值也最低,温度高于61℃时,表面出现熔化现象,耗散曲线波动较大,考虑是水解的OTS产物和表面杂质的存在影响了测试结果。

城市控规单元防灾能力评价的有向加权图模型研究

为从城市具体规划建设的视角进行防灾能力评价,找到城市空间与设施的防灾薄弱环节,提升城市的防灾减灾能力,首先,在深入分析城市抗灾-救灾理念的基础上,从抗灾能力和救灾能力2个方面,建立适用于控制性详细规划层面的防灾能力评价指标体系;其次,基于防灾能力评价指标体系构建城市防灾有向加权图模型,通过PageRank算法对用地单元防灾能力值进行排序,实现防灾减灾能力的定量评价;最后,通过某市规划实例检验评价模型,针对控规单元的防灾问题提出规划提升措施。研究结果表明:所构建模型能够实现对各控规单元的防灾能力等级评价,反映城市控规单元防灾能力的分布情况,发现用地单元规划建设中的防灾减灾问题。

空间句法在天津市五大道历史街区中的应用

历史街区是历史文化在城市中的体现,街巷空间是展示街区历史风貌最直观的界面之一。现基于空间句法理论城市街巷空间进行量化评价,以天津市五大道历史街区为例,借助轴线整合度、选择度、协同度和公共设施POI点分布分析,揭示其街巷空间的内在特征并推动对街区风貌的维护,研究结果为天津市五大道历史街区改造提供引导。

面向控制性详细规划的城市综合防灾多道防线建设探讨

城市综合防灾多道防线的建设贯彻城市灾害防治的底线思维,满足建筑工程灾害抗御的刚性需求,提升城市灾后功能保障的韧性能力,是灾害治理的综合性理念,为城市综合防灾建设提供基本方向和理念指引。从概念构成、目标导向、作用效果、实施机制等方面深入分析城市防灾多道防线与综合防灾理念的多角度契合,梳理综合防灾多道防线建设、管理的关键问题。在控制性详细规划层面,提出综合防灾建设控制指引的定性、定量、定位、定界内容,深度融合综合防灾内容与城市规划体系,使城市综合防灾建设有平台能实现、有标准可依据、有流程可遵循、有信息可管理,为提升城市空间的灾害防治水平、强化城市空间治理与灾害综合治理能力提供重要途径。

施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶光合特性和产量的影响

在防雨池栽条件下，研究了施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶光合特性和产量的影响。结果表明，在相同土壤含水量下，小麦旗叶SPAD值、光合速率、Fv／Fo和Fv／Fm均表现为随着施氮量的增加而升高；增加施氮量有利于提高穗数，但过多（300kg／hm^2）或过少（150kg/hm^2）施氮均不利于穗粒数和干粒重的提高，而导致减产。在相同施氮量下，均表现为花后土壤含水量60％～70％处理的旗叶SPAD值、光合速率、Fv／Fo和Fv／Fm最高，40％～50％处理最低，80％～90％处理居中，花后土壤含水量过高（80％～90％）或过低（40％-50％）导致穗粒数减少，千粒重降低，最终使产量降低。表明花后土壤含水量过高或过低均影响小麦旗叶的光合特性降低，而适当增施氮肥可以改善旗叶的光合特性，增加粒重，提高产量。

氮肥和花后土壤含水量对小麦干物质积累、运转及产量的影响

为给小麦高产栽培中的水肥科学管理提供依据,在防雨池栽条件下,采用施纯氮10、15、20 kg/667 m^2（分别用N1、N2和N3表示）和40%-50%、60%-70%、80%-90%三种土壤相对含水量（分别用W1、W2、W3表示）进行处理,研究了氮肥和花后土壤含水量对小麦干物质积累运转及产量的影响。结果表明,增施氮肥显著提高了小麦旗叶的净光合速率、叶绿素含量和叶面积系数,干物质积累量增加,而花前营养器官贮藏物质的转移率和对穗粒重的贡献率却下降,施氮肥过多的N3处理比N2处理产量略有下降,说明施氮肥过多不利于产量的提高。花后土壤相对含水量在60%-70%时,小麦旗叶的净光合速率、叶绿素含量和叶面积系数最大,干物质积累量、花前营养器官贮藏物质转移率和产量最高,说明花后土壤含水量过高或过低均导致减产。从本试验结果看,获得高产的最佳水氮配合为施氮肥15 kg/667 m^2和花后土壤相对含水量为60%-70%。

施氮量和花后土壤含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响

在池栽条件下,研究了施氮量和花后土壤相对含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响。结果表明,在同一施氮量下,旗叶和子粒硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性表现为花后土壤相对含水量(Soil relative water content,SRWC)在60%～70%时最高,过低(40%～50%)或过高(80%--90%)均降低NR和GS活性。旗叶蛋白酶活性随土壤相对含水量增加而降低;花后土壤相对含水量过低不利于叶片游离氨基酸含量的提高,过高则前期氨基酸合成少,后期向子粒转运不彻底。子粒游离氨基酸和蛋白质含量也随土壤相对含水量增加而降低;子粒蛋白质积累量以花后土壤相对含水量为60%～70%时最高,过高和过低均不利于子粒蛋白质积累。在同一土壤含水量下,旗叶和子粒NR和GS活性表现为随着施氮量的增加而升高,蛋白酶活性随着施氮量增加而降低;旗叶和子粒游离氨基酸含量、子粒蛋白质含量和积累量随施氮量增加而提高,但施氮量过多。蛋白质积累量增加幅度减小。试验表明,小麦生产中可以通过施用氮肥和控制花后土壤水分含量技术,调节植株氮代谢,提高子粒蛋白质含量。