消防工程专业本科课程体系的结构研究

在分析讨论国内外消防工程专业教育现状与课程体系研究进展的基础上,针对消防工程专业所涉及的学科领域,运用系统论的观点和方法,分析消防工程专业本科课程体系的结构层次特点。从课程体系的结构与功能的相互关系出发,按照培养目标、知识范围和应用领域的要求,构建出"课程体系→课程群→主干课程群→主干课程"的消防工程本科课程体系的结构模式,初步给出了课程群、主干课程群的结构与组成以及主干课程群的基本内容和教学要求。

隧道爆破地震下输气管道动力响应数值试验

为合理确定爆破地震作用下埋地输气管道安全振动控制标准,明确管道运行参数对其动力响应的影响规律.以下穿既有输气管道的隧道爆破工程为背景,基于非线性动力有限元模拟方法和正交试验原理进行输气管道动力响应数值试验,按照极差分析方法确定埋地管道直径、厚度、管道埋深、管道与隧道净距、运行内压等5个因素对管道应力与振速响应特征的影响次序.研究结果表明:管道最大主应力峰值主要受管道内压、壁厚影响,并与管道内压呈明显的线性关系;爆破地震作用下运行内压为7 MPa管道的最大主应力峰值为290.73 MPa,其最大拉应变为0.001 4,小于管材的极限弹性应变0.002 3;输气管道的动力响应特征主要与管道的结构有关,爆破地震引起的管道动应力小于管道容许应力的6%;输气管道的最大动应力可采用空管的动态最大主应力峰值与其有压时的静态主应力的叠加值估算.

下穿隧道爆破地震作用下埋地输气管道的动力响应规律研究

以下穿兰成渝输气管道的西安至成都客运专线仙女岩隧道爆破为背景,根据现场实测振动数据,采用LS-DYNA3D方法和掏槽孔爆破的等效药包原理,建立能反映输气管道与其周围土体相互作用的三维动力有限元模型,分析爆破地震波引起的埋地输气管道的动力响应规律,包括不同隧道埋深、管道直径与管道壁厚对管道振动特征及其响应动应力的影响规律。研究结果表明:爆破地震作用将引起埋地输气管道下部压缩、上部拉伸的动力响应;在隧道埋深20 m、掏槽孔总药量为14.4 kg同时起爆的条件下,直径512 mm、壁厚8 mm输气管道的最大轴向压应力和最大轴向拉应力分别是9.57 MPa和7.76 MPa,仅为管道屈服强度的1.99%和1.61%,相应的管道地表振速为15.28 cm/s;爆破地震作用引起的输气管道动应力随着隧道埋深的增加而显著降低,而管道直径的增加或壁厚减小都会引起管道动应力增大;管道上方地表土体的振动速度随着管径的增大而减小,管壁厚度对管道和土体的质点振动速度基本没有影响。

台阶爆破设计智能专家系统的结构

结合台阶爆破设计原理 ,讨论了新近研制完成的台阶爆破设计智能专家系统的组成 ,着重介绍了数据库、知识库的内容和结构 ,以炮孔布置原则为基础 ,按照正向推理和反向推理方法 ,提出了确定炮孔空间位置的推理机制 ,给出了炮孔自适应布置的推理过程。

下穿隧道爆破振动作用下石油管道的安全性评价

以西安成都客运专线下穿埋地石油管道的仙女岩隧道掘进爆破为背景,根据隧道与管道的空间位置关系以及掏槽孔爆破的装药结构,按照等效炸药量原理建立了隧道—管道的三维非线性动力有限元模型。利用有限元软件ANSYNS/LS-DYNA模拟管道地表的振动响应,通过与现场实测振动速度波形的对比分析,验证了模型计算结果的准确性和可靠性。以此为基础,进行爆破振动作用下的埋地管道-土体接触面的动力响应分析和管道安全性评估。研究结果表明：隧道爆破作用时,管道—土体接触面上管道的最大振动速度约为土体峰值振动速度的1.6~5.0倍;埋地输油管道的最大当量应力为102.08 MPa,远小于管道许用应力434.70 MPa,隧道按照既定爆破方案进行开挖所产生的振动不会影响管道安全。

给水管网管段摩阻系数求解的反分析方法研究

给水管网仿真是城市供水系统管理的一个重点内容,给水管网管段摩阻系数的正确确定直接关系到给水管网仿真的准确性。将给水管网的水力模型与反问题分析方法相结合,建立管段摩阻系数反分析模型,给出其变尺度求解方法和计算步骤。结合室内给水管网实验平台在多种工况下的实测数据,按照反分析模型及其求解方法计算管段摩阻系数,再以求得的管段摩阻系数为基础,利用EPANET软件计算管网的节点水头与管段流量,与实测值进行对比分析。并利用实际城市给水管网对模型的准确性进行验证。

隧道爆破下底部脱空埋地输气管道的动力响应

以下穿兰成渝输气管道的仙女岩隧道爆破为背景,建立包括管道脱空区在内的隧道爆破三维动力有限元模型,研究爆破地震波引起的不同脱空长度下埋地输气管道的动力响应规律。结果表明:埋地管道下部脱空时,爆破振动作用下管道底部的振速峰值和位移峰值均大于管道顶部,且二者沿管道轴线以脱空中心为对称点呈逐渐减小的趋势;随着脱空长度增大,管道最大振速呈较慢的降低趋势,但最大振动位移却呈较快的增大趋势;爆破振动下管道有效应力峰值和最大主应力峰值出现在脱空中心附近的管道底部,且两者均随管道纵向脱空长度的增大几乎呈线性增大;在管道内压6 MPa及隧道埋深40 m、单段最大装药量17 kg的爆破振动作用下,脱空长度为5 m时爆破振动对管道安全不构成影响,当长输天然气管道在10~12 MPa的高压运行时,爆破振动会降低管道的安全储备。

城市供水量的预测模型研究

本文以沈阳市Ｍ水厂的月供水量预测为背景，阐明了预处理建模数据序列的必要性，并提出一种新的供水量预测方法，即一次累加－指数平滑法，在简介了一次累加－指数平滑模型和自适应过滤模型的基本原理之后，进行了实例计算与分析．研究结果表明，一次累加－指数平滑法和自适应过滤法可分别作为月供水量的短期和长期预测模型，两者的预测误差均不超过０．６９万吨．

城市供水系统两级优化调度的宏观模型研究

在简略阐述净水厂的优化调度模型应针对具体供水系统特征建立的观点后，着重说明了应用前馈神经网络理论建立反映供水系统管网工况的宏观模型新方法，并以沈阳市供水系统为基础提出了两级优化调度数学模型。实例计算与分析结果表明，优化后的调度方案不仅能显著提高各供水二泵站的运行效率，而且可节省电耗约３６％。

浅埋隧道掘进爆破的地表震动效应试验研究

以渝怀铁路人和场浅埋隧道工程为背景,进行掘进爆破的地表震动效应试验。通过测量掘进爆破引起的不同位置处的地表振动速度波形,研究地表震动特性及其变化规律。试验与分析结果表明:(1)掏槽孔爆破产生的地震效应最强烈,其震动强度是其他各类炮孔爆破的2倍以上;(2)辅助孔、崩落孔和周边孔爆破引起的地表振动速度并不总是随着其单段装药量的增加而增大;(3)浅埋隧道开挖区将造成掘进爆破产生的地表震动出现“空洞效应”;(4)掘进前方的爆破地震效应可用萨道夫斯基公式进行预测,掘进后方的爆破地震波则不符合这一衰减规律。人和场隧道掘进前方的地震波衰减参数为K=232.8,α=1.90。

含软弱夹层岩体爆破的夹层土运动特征试验研究

以单孔台阶爆破为原型,进行含软弱夹层的混凝土模型爆破试验,利用高速摄像观测爆破过程中夹层土的运动状态,分析不同炮孔装药量、夹层土含水率和最小抵抗线条件下夹层土的运动特征及其变化规律。研究结果表明,利用高速摄影可以清晰地观测到距炮孔中心2～4cm之后的夹层土的运动影像,从而证实爆破对紧邻炮孔的软弱夹层的推移作用;模型爆破时夹层土的最大运动速度可达450m/s,并随着与爆心距离的增大,夹层土的运动速度大致呈线性降低,其降低幅度主要受夹层土含水率和炮孔装药量的影响;距炮孔相同距离处的夹层土运动速度和运动的最大距离均随装药量、含水率、最小抵抗线的增加而增大,且装药量对夹层土的最终推移距离起着主要作用。

特大断面公路隧道的光面爆破技术研究

光面爆破是减少围岩超欠挖和破裂损伤的关键技术。以京沪高速济南连接线浆水泉特大断面隧道为工程背景,在总结分析原常规爆破方案存在的主要问题基础上,经过多次现场光面爆破试验与爆破参数优化,进而提出了一套适合于浆水泉隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩的光面爆破方案。应用结果表明:光面爆破技术可有效地控制围岩超欠挖及爆破损伤,将平均线性超挖量由原来的0. 20～0. 25 m降低到0. 07～0. 12 m,保证开挖轮廓的光滑平顺,有利于围岩稳定。

顺层边坡岩体的爆破振动特性试验研究

以顺层岩质路堑开挖爆破为背景，针对深孔爆破与小台阶爆破两种爆破方法进行了5次现场爆破试验，在测定不同方向上岩体质点振动速度的基础上，分析层状岩体的地震波传播特征及其影响因素。研究结果表明：深孔爆破产生的地震强度是小台阶爆破的5倍以上；同一次爆破中，深孔爆破沿走向的振动速度是垂直走向的1．1—1．4倍，而对于小台阶爆破的相应值为1．2—1．9倍；在顺层岩质路堑施工中，可采用预留保护层的深孔爆破分部开挖方案，并通过微差起爆技术限制单段最大装药量，以达到降震目的。

爆破作用对软弱夹层岩质边坡稳定性影响试验研究

根据含软弱夹层顺层岩质边坡爆破中产生爆破振动和层裂效应的特点,推导了在顺层岩质边坡爆破时的边坡稳定性系数计算公式,并以顺层岩质边坡模型爆破试验实测数据为基础,按极限平衡法进行了爆破作用下顺层岩质边坡的稳定性分析。对试验结果的计算分析表明,爆破瞬间,爆破振动和层裂效应导致边坡稳定性降至极限平衡状态附近,易产生一定位移,稳定性系数降幅达64%;爆破后,层裂效应导致边坡自稳能力降低,其降幅达30%—35%,这与试验现象吻合较好。据此提出了适合顺层岩质边坡爆破的开挖方法以及相应的防护措施,为此类顺层岩质边坡爆破的优化设计提供了理论依据。

湿法烟气脱硫废水处理技术探讨

分析了火电厂湿法烟气脱硫装置排水的主要成分、水质特点,叙述了烟气湿法脱硫废水国内外的处理方法和工艺流程。结合笔者实践,提出了一种改进的处理方法,为湿法脱硫废水处理提供了一种有效的途径。

圆孔翅片管式制冷换热器的节能性能试验

为了探讨圆孔翅片管在结霜工况下的制冷性能,利用风洞试验装置,在结霜工况下进行了空气外掠单排矩形翅片管式制冷换热器的节能性能试验研究.研究结果表明:在迎面平均风速1.87～5.00m/s的范围内,在相同试验条件和相同几何尺寸的条件下,三对称大直径圆孔翅片管式制冷换热器的制冷量比平翅片管式制冷换热器的提高3.0%～16.8%,平均提高9.0%;翅片表面传热系数增大49.7%～80.1%,平均增幅达64.3%;压缩机能效比提高15.0%～30.2%,平均提高23.0%;阻力平均降低32.0%.在5.5h的试验时间内,三对称大直径圆孔翅片表面仅部分圆孔被霜层堵塞,结霜工况下仍能维持优越的强化传热特征.

超声波辅助萃取GC/MS法测定垃圾渗滤液中的有机污染物

垃圾渗滤液中有机污染物众多,成分复杂。以二氯甲烷为萃取剂,超声波辅助萃取后用GC/MS法测定垃圾渗滤液中的有机污染物。与传统振荡萃取相比,超声波辅助萃取明显提高了萃取效率。在GC/MS分析部分,研究了不同极性色谱柱对有机污染物分析结果的影响。实验结果表明,极性柱比较适于测定垃圾渗滤液中极性大的有机酸、醇类等物质,非极性柱能大大提高难生化降解的烷烃类、酯类等物质的检出率。

城市供水系统宏观调度模型研究

城市供水系统宏观模型包括管网模型和优化调度模型,前者是供水系统优化调度的基础,后者是实现供水系统科学管理的关键。1 供水管网宏观模型1.1

超声空化效应及其应用

介绍了超声空化的原理,并对超声空化在化工、水处理方面和污泥处理方面的应用进行了综述,着重介绍了在降解难降解废水和促进污泥厌氧消化中的应用。