中国沿海地区热带气旋危险性分析

基于1980—2016年的西北太平洋热带气旋尺度资料,采用2种方法分析了热带气旋灾害的危险性。第一种方法根据热带气旋的风圈半径,用GIS生成了每个气旋的影响范围,对于登陆中国沿海的227个热带气旋,用叠加法得到了其影响范围与频次。第二种方法侧重热带气旋引发的风暴潮灾害,用潮位模型估算了热带气旋登陆时的潮位数据,提出了H3指标,该指标用潮位、风速和中心气压3个因子计算潮位点的风暴潮危险性,并根据H3指标得到了海岸线的危险性综合指标。分析结果表明,福建、广东两省受热带气旋的影响最为严重。37 a间,福建省有80%的面积(约9.8万km^(2))受热带气旋影响的频次超过20次;广东省则有70%的面积(约12.6万km2)受热带气旋影响的频次超过20次。受风暴潮危害大的海岸线主要位于广东、广西、福建、浙江四省,危险性指标在30以上的有广东的湛江市、茂名市、江门市、阳江市和珠海市;广西的北海市、防城港市和钦州市;福建的福州市以及浙江的台州市和温州市。

防波板对液氢罐式集装箱罐体结构强度的影响

针对液氢罐式集装箱在公路运输条件下,运载车辆加速、转弯、刹车时会导致内部液体大幅晃动,给罐体结构带来冲击,造成失效等问题,基于液氢罐式集装箱的防波板设置,建立了罐体和内部流体域全尺寸分析模型,分析了防波板、充装率及防波板数量对罐体薄弱位置应力的影响规律。结果表明:未设置防波板时,液体晃动会导致结构的应力水平提高20%;设置防波板可减小液体晃动程度,大幅降低流体冲击压力,最大可降低50%以上;设置防波板可降低由于液体晃动引起的应力增幅,其中3个薄弱位置最高可降低31.9%,52.8%和34.2%,有利于提高结构薄弱位置的使用寿命,并且在罐内均匀设置2块防波板时,对于降低罐体结构应力的效果最佳,是工程设计的优选形式。

森林火灾蔓延模拟及应急路径规划优选

【目的】利用云计算手段模拟林火蔓延过程,规划火灾应急路径,以促进救援力量快速、高效到达指定火灾地点,为布置林火阻隔措施预留充足时间。研究也为吉林省通化市东昌区的林火应急响应和预防规划提出建设性意见。【方法】以吉林省通化市东昌区为研究区域进行实地调研和模型推演。着眼于林火点单源和多源差异性,利用应急路径规划模型、Dijkstra算法模拟计算单源林火情况下最短救援路径,并纳入多源林火优先级理论,实现救援资源利用最大化。采用FARSITE模型对区域实例森林火灾进行蔓延速率模拟,获取林火发生后各阶段实时数据,综合考虑森林火点附近资源布局情况以及道路交通能力,进行救援路径的推算和防火道路的布局,以验证方法的可行性,并对森林火灾应急响应救援路径进行智能优选。【结果】在一般森林火灾发生时单个着火点的公式基础上,为2个及以上着火点引入优先级理论,再根据火情严重程度通过Dijkstra算法进行依次推演。此外,增加μ作为通行能力系数,以考虑路况、道路属性对救援通行时间的影响,得到新的路径公式。通过FARSITE模型,对2010年“5.3”一般森林火灾(20100503-220502-01)进行蔓延推演,在火源点起火5 h后,如果没有得到有效的人为干预,火情将演变为重大森林火灾,并蔓延到人居地区。由于风向影响,火源点东北侧的火情优先级高于北侧,若有条件同时进行救援,应急资源应按优先级倾斜。【结论】模拟结果表明,通过应急路径规划模型、Dijkstra算法和优先级理论,可以提高救援路径的获取速率,提前进行资源调配和人员安排,FARSITE模拟结合防火道路规划,联系火灾发生后各时间段的蔓延情况,能有效提升森林火灾决策效率,事半功倍地形成林火应急响应和预防规划方案。

中国1961-2010年气象干旱的时空规律——基于SPEI和Intensity analysis方法的研究

利用中国752个气象站降水、气温资料,选择标准化降水蒸散发指数SPEI为干旱指标,采用Intensity analysis方法,从时间间隔、干旱等级变化和转换三个层面分析了1961-2010年中国气象干旱变化规律。结果表明:1961-2010年中国气象干旱的变化速率趋于上升,总变化面积由60%上升至80%以上,1980-1990年代、1990年代至21世纪初两个时间段的年平均变化相对于整个时间段较快。1960-1980年代干旱变化较为平缓,1960-1970年代干旱等级的转换主要以中等以下的干旱等级之间的转换为主导;1970-1980年代以无干旱与轻微、中等和严重干旱等级之间的相互转换为主导。1980年代至21世纪初干旱有加重的趋势,1980-1990年代以无干旱向极端干旱的转换为主导;1990年代至21世纪初中等以下的干旱向严重和极端干旱的转变成为了主导,而严重干旱则以向极端干旱转换为主导,极端干旱以向中等干旱转换为主导。

基于多致灾因子相似的热带气旋检索方法研究:以风暴潮-海浪灾害预评估为例

热带气旋引起的风暴潮-海浪灾害成灾频率高、致灾强度大,对我国沿海地区造成的人员和经济损失惨重。预评估阶段需要在灾前对研究区可能造成的损失等进行快速的综合判定。从历史热带气旋中检索出与目标热带气旋位置及各种致灾因子强度相似的热带气旋是快速、准确地预评估风暴潮-海浪灾害的重要方法。面向风暴潮-海浪灾害预评估,提出了一种基于多致灾因子的相似热带气旋检索方法。用于相似检索的致灾因子数据包括：从中国气象局西北太平洋热带气旋最佳路径数据集中提取并经处理得到的1949-2013年影响湛江市的112场热带气旋的路径中心点位置、中心气压、最大风速、最大风速半径及移动速度数据,112场热带气旋的模拟风场、风暴潮及海浪数据。首先,利用相似离度方法对热带气旋进行路径相似性检索；其次,利用最优相似系数方法计算中心气压、最大风速半径、最大风速、移动速度、风场、风暴潮及海浪强度指标的相似系数进行一次检索；然后,根据风场、风暴潮及海浪模拟数据的获取情况,分别基于路径-强度及风场-风暴潮-海浪综合相似性指标进行二次检索；最终给出历史热带气旋的综合相似排序。以2013年尤特热带气旋为例,利用上述方法检索了与其最为相似的5场历史热带气旋。该方法综合考虑了热带气旋路径及多种致灾因子的相似,兼顾了检索的速度及质量,是进行快速、准确的风暴潮-海浪灾害预评估的重要基础。

区域海洋减灾能力评估指标体系构建与权重量化

为有效开展防灾减灾,需要充分了解区域海洋减灾能力现状,从而科学确定未来减灾能力建设的优先领域及重点工程。首先梳理了能力评估与灾害管理阶段、能力建设优先领域、能力评估对象与建设主体等要素之间的关系,以及评估指标体系共性设计与区域个性的关系;其次,通过组织部门及地方的相关减灾机构与专家开展多方参与式讨论,综合了海洋、水文、气象、民政、应急、教育及综合减灾等多个领域专家的减灾经验,构建了区域海洋减灾能力评估三级指标体系,包括6个一级指标、21个二级指标及136个三级指标;然后,基于专家问卷(有效问卷69份)及层次分析(AHP)方法,量化了三级指标体系中各指标的权重。区域海洋减灾能力评估三级指标体系及指标权重成果已在相关市县开展了评估试点应用,为未来在全国范围开展区域海洋减灾能力评估奠定了良好基础。

中国主要小麦种植区雨养条件下水分胁迫发生规律模拟

运用EPIC(Environmental Policy Integrated Climate)作物生长模型模拟了1961—2011年中国各小麦种植区小麦生长过程,对中国各小麦种植区小麦生育期内水分胁迫规律进行了分析。结果表明:雨养条件下,全国11个小麦种植区的水分胁迫程度可分为3个等级;冬麦区(新疆冬麦区除外)和东北春麦区水分胁迫均值、发生频率均明显低于其他春麦区;南方的3个冬麦区(华南、西南、长江中下游),水分胁迫的程度、发生频率均低于其他麦区;黄淮、北部冬麦区水分胁迫规律相似,在1、2月和5、6月较高,而北部冬麦区水分胁迫程度和发生频率略高于黄淮冬麦区;北部、西北、北疆春麦区、新疆冬麦区在雨养条件下水分胁迫最为严重,如果没有灌溉,小麦几乎绝收,尤其是新疆冬麦区。

青藏铁路多年冻土区水源设计

青藏铁路所经高原多年冻土区 5 5 0余km ,该地区多属无人区 ,尚无任何可借鉴的水源设计经验。结合青藏高原多年冻土区水文地质特性 ,探讨各种水源设计方案 。

冰雹灾害承灾个体脆弱性评估研究进展

脆弱性是灾害学研究的核心科学问题之一,研究雹灾承灾个体脆弱性可为防御雹灾风险提供科学支撑。本文通过梳理脆弱性基本概念,综述了国内外基于测雹板、遥感反演及实验模拟方法对作物、建筑、汽车等主要雹灾承灾体脆弱性评估研究的进展。结果表明,在雹灾承灾个体脆弱性评估中,不同研究在指标选择、研究手段和结果表达形式方面差异较大,但趋于重视机理和定量研究。(1)在降雹数据获取上,对于作物多基于测雹板监测及实验模拟,而建筑及汽车则多采用雷达遥感反演;(2)在致灾强度指标选择上,研究初期指标选择差异较大,后来许多研究将降雹动能作为雹灾强度指标;(3)在脆弱性函数形式上,构建了线性和曲线脆弱性函数,一些研究表明Logistic曲线是预测作物、汽车、建筑等雹灾脆弱性的最佳函数。今后应加强基于脆弱性形成过程的机理模型研究,以期为雹灾风险研究打下基础。

基于EPIC模型的中国典型小麦干旱致灾风险评价

运用EPIC(Environmental Policy Integrated Climate)农作物生长模型模拟了1966—2005年中国典型小麦生长过程,构建了基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数,对中国小麦干旱致灾强度和风险的时空分布规律进行了定量评价分析。结果表明:小麦干旱致灾强度呈现出从西北干旱区向东南湿润区递减的趋势,且春小麦分布区旱灾致灾强度高于冬小麦分布区;中国农牧交错带是小麦干旱致灾强度较强且波动较大的区域,也是小麦干旱致灾风险较高的区域;1966-2005年春小麦区干旱致灾强度呈现下降趋势,而冬小麦区呈现普遍上升趋势,其中北部和黄淮冬麦上升趋势最为明显。

棉花雹灾脆弱性试验研究(Ⅰ):模拟降雹对棉花损害的影响

研究棉花雹灾脆弱性可为棉花雹灾风险管理和减灾提供关键科学支撑。应用降雹模拟装置,设计35种降雹情景,进行了降雹对棉花植株损害的田间试验;利用Logistic方法分析了降雹致灾因子与棉花植株损害参数的定量关系。结果表明:随着降雹致灾强度的增加,棉花植株脆弱性增大,导致棉花植株损伤程度增大;棉花蕾期脆弱性大于花铃期,是防预和减轻棉花雹灾的关键期;降雹直径、降雹密度与棉花因雹落叶率、断枝率和落蕾铃率之间均存在显著的Logistic函数关系,降雹直径预测棉花植株雹灾损失效果更优,花铃期较蕾期函数拟合效果更好。研究结果为综合评判降雹对棉花植株损伤提供了科学依据,有助于理解棉花雹灾脆弱性形成的机理。所述研究方法对其他雹灾承灾体脆弱性试验研究有一定参考意义。

LabVIEW平台上的温度自动检测装置研究

针对油田开发的技术需求,分析了温度检测装置的总体结构,探讨了温度检测装置系统的编写程序及功能原理,构建了基于虚拟仪器Lab VIEW的温度自动检测装置系统。根据相关信号参数,对比了现有的温度检测装置的特点。在油田开发作业中,温度检测技术的提高不仅关系到油田生产活动,更是推动其生产效率提升的重要基石。研究表明,当油田的周边环境温度发生改变时,晶体参数就会发生改变,使得静态工作点变得不稳定,严重时还会导致电路停止正常的工作。结合Lab VIEW技术,对温度检测装置进行系统测试后,证明了该新型温度检测装置能够实现多台温度仪表的同时检测、多检测点不间断检测,以及温度仪表检测的自动化和对电信号的采集。

青藏铁路低温生活污水处理试验研究

根据青藏铁路现场条件和技术要求,研究采用基本不受自然条件影响的用混凝沉淀膜过滤加催化电氧化的工艺流程,处理水温低达5℃的铁路站区无粪便污水汇入的生活污水。处理后的出水水质可以达到《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020 93)二级标准。试验表明设备运行稳定可靠,可以满足在高原地区高寒、缺氧、恶劣的自然条件下使用的要求。

棉花雹灾脆弱性试验研究的装备与方法

从棉花雹灾脆弱性试验研究的角度,研发一套降雹模拟装置和棉花雹灾田间试验方法。基于棉花雹灾脆弱性试验研究科学原理,提出了降雹模拟装置的基本结构与功能,阐明了棉花雹灾田间试验方法的基本步骤,并通过田间试验初步验证了该套装置与方法的可靠性和适用性。结果表明：该装置能够发射直径为0.5～10.0cm的冰球,其射向可以在垂向0°～120°和水平0°～180°范围内调节,可使冰球发射速度达到20.0～45.0 m/s,可稳定控制冰球发射速度为23.0～25.0 m/s,从而满足模拟降雹的需求。人工模拟棉田降雹灾害的试验方法包括4步,关键是要以棉花生长期、冰雹大小和降雹密度为变量设计雹灾情景,以及对降雹前后棉花的植株性状进行观测,从而获取不同致灾强度下棉花脆弱性指标参数。进行了5种冰球直径和7种降雹密度共35种降雹强度情景的验证研究,对冰雹直径和落叶率关系分析的结果初步显示,该试验装备与方法可以为揭示棉花雹灾脆弱性的规律提供可靠的试验数据。和测雹板实地监测,遥感反演技术,以及利用割草机、喷水器、人工等手段去除作物叶片等田间试验方法相比,该装置与方法具有较大优势,试验数据能够满足雹灾棉花脆弱性研究的需求。其不足之处主要是自动化和信息化程度还比较低,加以改进将可更好满足其他雹灾承灾体脆弱性研究的需求。

勘探开发一体化数据主库的设计与应用

石油是地质勘探的重要对象,被誉为"工业的血液"。但是随着时间的推移,以及人们开采量的扩大,使得油田的勘探开发难度越来越大并且石油勘探过程中信息的管理及数据的传输难度增大,所以研究提出了"勘探开发一体化"的概念。在勘探开发一体化管理模式已经成为当前复杂条件下油田生产的客观前提下,针对数据运行管理及应用需求,阐明了设计勘探开发一体化数据主库的重要意义,介绍了勘探一体化主库的基本概念和主库系统的构建思路,阐明了勘探开发一体化数据主库的框架设计,提出了数据资料电子化的汇交方案,介绍了数据资料流程管理的步骤和数据资料电子化存储的方案,并以"业务管理"为例分析了勘探开发一体化主库建设的适用性以及可行性。

青藏线生活污水处理技术试验研究

青藏线地处青藏高原 ,生态环境十分脆弱 ,污水排放要求高。因为高寒缺氧 ,污水温度低 ,限制了生物法在污水处理中的应用 ,需要研究适应青藏线情况的污水处理的新技术和工艺。根据青藏线类比水质检测情况和设计要求 ,采用了化学混凝膜过滤加催化电氧化的物化工艺流程进行现场试验。结果表明 ,处理后的污水水质达到了CJ30 2 0 93《生活饮用水水源水质标准》

“垄上模式”——我国电视频道对农传播的新高点

湖北垄上频道是对象性的服务"三农"的电视综合频道,具有全国范围的知名度。该频道的创新之路经过这样几个阶段:从地级电视台品牌栏目延伸到全省统一命名开办农业频道;从成立多元模式集团到构建全方位平台系统。

基于虚拟仪器LabVIEW的温度检测装置

油田生产中精确检测温度日益被生产者所需要,本文介绍了虚拟仪器的工作原理,分析了温度检测装置的总体构成,构建了基于Lab VIEW的温度自动检定装置。结合Lab VIEW技术,对温度检测装置的上位机、下位机进行了硬件结构设计和软件程序设计后,实现了多检测点不间断检测以及实现温度仪表检测的自动化和对电信号的采集。

草原山黧豆生长特性与营养成份分析

采集俄罗斯的草原山黧豆(Lathyrus pratensis L.),在呼和浩特地区进行引种栽培试验,对其物候期、生长速度、根蘖性、物生量、根部结瘤量等生长特性进行观察和测定,并对牧草的常规营养成分进行分析。结果表明,草原山黧豆在呼和浩特地区的适应性较强,生长迅速,草产量高,在生长第4～5年鲜草产量可达26～32t/hm2,单位面积分枝数3 196～4 600个/m2,草层茂密,厚度可达15～27cm;有性生殖力弱,无性繁殖力强;叶量丰富,花期(鲜重)叶占66.99%,茎叶比为1∶2.02;现蕾期干物质中粗蛋白含量为21.62%,粗脂肪为3.43%,茎叶柔嫩多汁。

铁路桥梁灌注桩施工泥浆对环境的影响及防治对策

对铁路桥梁灌注桩施工泥浆对环境的污染进行分析,并结合现场实际情况提出相应的治理技术及管理对策。在环境敏感区钻孔施工时,应采用泥浆固液分离设备代替沉淀池;钻孔结束后推荐采用现场化学絮凝沉淀方法处理废弃泥浆。