Sheltering effect of punched steel plate sand fences for controlling blown sand hazards along the Golmud-Korla Railway:Field observation and numerical simulation studies

Sand fences made of punched steel plate(PSP)have recently been applied to control wind-blown sand in desertified and Gobi areas due to their strong wind resistance and convenient in situ construction.However,few studies have assessed the protective effect of PSP sand fences,especially through field observations.This study analyzes the effects of double-row PSP sand fences on wind and sand resistance using field observations and a computational fluid dynamics(CFD)numerical simulation.The results of field observations showed that the average windproof efficiencies of the first-row and second-row sand fences were 79.8%and 70.8%,respectively.Moreover,the average windproof efficiencies of the numerical simulation behind the first-row and second-row sand fences were 89.8%and 81.1%,respectively.The sand-resistance efficiency of the double-row PSP sand fences was 65.4%.Sand deposition occurred close to the first-row sand fence;however,there was relatively little sand on the leeward side of the second-row sand fence.The length of sand accumulation near PSP sand fences obtained by numerical simulation was basically consistent with that through field observations,indicating that field observations combined with numerical simulation can provide insight into the complex wind-blown sand field over PSP sand fences.This study indicates that the protection efficiency of the double-row PSP sand fences is sufficient for effective control of sand hazards associated with extremely strong wind in the Gobi areas.The output of this work is expected to improve the future application of PSP sand fences.

精细化管理下城市公园遮荫乔木对游人庇护研究

随着城市迎来高质量的发展阶段,精细化管理在各个层面的不断深入,城市公园作为重要的公共基础设施也迎来精细化管理。遮荫乔木是城市绿地系统里的基本单元,它通过遮荫和蒸腾作用改善局部微气候环境,为游人在炎热的夏天提供庇护。研究选取以位于中国东南沿海夏季高温典型城市福州,以福州沙滩公园为例,选取其内部典型的遮荫乔木,进行数字化模拟,来分析不同形态的遮荫乔木的遮荫成效。本研究的目的在于探讨精细化管理下遮荫乔木对游人庇护功能的影响,以及这种管理方式如何提升游人的公园体验,实地考察福州沙滩公园的遮荫乔木,结合游人问卷调查、模拟分析和实测调研,分析游人对不同遮荫乔木形态的偏好,不同遮荫乔木的指标对降温效果的影响。结果显示,游人偏好树形高大的遮荫乔木,与审美取向、心理需求、功能需求有关;影响遮荫投影面积的主要因素是树冠大小和叶面积指数,树冠越大则树形姿态越延展,叶面积指数越大则太阳光穿射降低,它们皆导致遮荫投影面积越大;树干高度过高会严重影响树下游人的遮荫效果,导致进而太阳辐射直射游人,无法形成庇护效果。研究结果将为福州沙滩公园乃至其他城市公园的遮荫乔木管理和游人服务提供策略建议,促进公园公共服务能力的提升。

针对侵爆弹的毁伤效能评估方法

基于侵爆弹毁伤特征,提出针对侵爆弹的毁伤效能评估通用方法,建立了评估模型和计算流程,并以侵爆弹打击机库为例,整合并提出了相关算法,开发了软件工具,进行了毁伤效能评估案例分析。案例分析中,研究对比了侵彻速度、入射角度、目标尺寸、投射精度等因素的影响,表明了弹体威力参数以及目标参数与毁伤结果间的关系。提出的方法较为明确地给出了毁伤效能评估的内涵定义、评估内容、评估技术要点,对于侵爆弹打击其他坚固目标的毁伤效能评估具有较强的指导意义和参考价值。

十堰猕猴桃溃疡病病原鉴定及防治试验

由丁香假单胞菌猕猴桃致病变种侵染引起的猕猴桃溃疡病严重影响了各地猕猴桃的生长。为明确鄂西北猕猴桃溃疡病病原形态及生物型,筛选合适的杀菌剂,探索避雨栽培对病害的控制效果,为防治病害提供科学依据,采用形态学和分子生物学技术鉴定猕猴桃溃疡病病原菌及生物型,使用抑菌圈法筛选15种杀菌剂对其抑制效果,调查避雨栽培和露天不同情况下猕猴桃溃疡病的发病率、病情指数和防治效果。结果表明,通过形态特征、16S rDNA及特异性引物鉴定到的菌株K-2为Pseudomonas syringae,生物型为biovar 3。室内毒力测试筛选到7种药剂对猕猴桃溃疡病菌有抑制效果,避雨栽培对猕猴桃溃疡病菌的防治效果可以达到58.06%,通过在避雨栽培下施用50%氯溴异氰尿酸可溶粉剂防治猕猴桃溃疡病,防治效果高达83.87%,说明避雨栽培对猕猴桃溃疡病具有较好的防治效果。

草履蚧综合治理模型动力学性态分析

草履蚧在我国大部分地区都有分布,通过吸食树液致使树势衰弱,甚至枝条枯死,影响产量。本文在对草履蚧及其天敌大红瓢虫之间相互关系分析的基础上,首先建立了一个具有避难所效应及额外食物来源的捕食-被捕食模型,分析了系统平衡态及极限环的存在性和稳定性。其次,从控制草履蚧蔓延角度出发,建立了一个具有状态反馈的草履蚧综合治理模型,利用后继函数的方法证明了系统阶-1周期解的存在性,并借助类似庞加莱准则给出了阶-1周期解轨道渐近稳定性条件。最后,利用MATLAB对文中所取得的主要结论进行了仿真验证。本文研究为草履蚧综合治理提供了新的思路和方法。

具有避难所和饱和效应离散偏害系统的持久性

提出具有避难所和饱和效应的离散偏害系统,得到一组保证系统持久的充分性条件.研究结果表明,避难所和第二个种群的密度对系统的持久起到重要作用;在系统持久的条件下,系统可能有唯一全局稳定的正平衡点,也可能有周期正解存在;存在阈值k_(0),当k>k_(0)时,系统是持久的.数值模拟表明,若k_(0)<0时,避难所不会影响系统的持久性,但是随着避难所增大,第一个种群的持久域上下界都逐步增大;若k_(0)>0时,随着k趋于k_(0),第一个种群持久的下界也趋于0,这意味着当k趋于k0时,种群的数量很小,也就意味着种群抗干扰能力减弱,容易发生灭绝的风险;在k>k_(0)时,虽然系统会持久,但是第一个种群的动力学行为还是比较复杂,有多种可能性.离散系统的动力学行为远比对应的连续系统的动力学行为复杂.

电磁屏蔽方舱孔口结构设计及工艺控制

孔口由于存在孔缝产生电磁场泄漏,是影响方舱电磁屏蔽效能的薄弱环节。孔口的结构设计以及安装工艺控制是保证方舱电磁屏蔽效能的关键环节。通过分析孔口的主体结构以及屏蔽效能影响因素,研究总结了电磁屏蔽方舱孔口的设计原则,介绍了门、窗、通风孔口以及空调、暖风机孔口结构设计和工艺控制的相关工程经验,尤其是保证各连接处电连接性的设计形式和工艺控制措施。其中重点对窗和通风孔口的结构设计进行了详细说明。最后对要求屏蔽效能等级为Ⅰ级的电磁屏蔽方舱的孔口采用了上述结构设计和工艺控制措施,并按照标准GJB 6785—2009进行屏蔽效能测试验证,各孔口对应位置的屏蔽效能均满足要求,可为同类型电磁屏蔽方舱的设计与应用提供一定的借鉴。

7种杀菌剂及避雨栽培对林下三七圆斑病的防治效果

圆斑病是三七生产上的一种毁灭性病害。为筛选防治三七圆斑病的有效防治措施,本研究评估分析了7种杀菌剂及避雨栽培对林下三七圆斑病的防治效果。结果表明,10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 500倍液、430 g/L戊唑醇悬浮剂4 000倍液、400 g/L氟硅唑乳油8 000倍液、450 g/L咪鲜胺乳油1 500倍液、80%代森锰锌可湿性粉剂600倍液、60%唑醚·代森联水分散粒剂1 000倍液和30%肟菌·戊唑醇悬浮剂1 000倍液防治效果分别为89.28%、87.26%、86.30%、87.82%、78.81%、81.58%和85.66%,以10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 500倍液的防治效果最好,避雨栽培的防治效果最高可达86.66%。7种杀菌剂及避雨栽培对三七圆斑病均有不同程度的防治效果,对三七生长无不良影响,在生产上可以推广使用。

基于AHP和空间句法的避难场所防灾效能评价研究

避难场所作为应对城市灾害的重要灾民安置设施,在全国各地处于加速推进建设阶段,在实践和理论层面取得了很大进展,但针对避难场所本体功能布局和设施布置的量化评估仍不足,导致避难场所存在低效建设和综合服务能力不强等问题。在解析防灾避难场所效能评估内涵的基础上,构建了以应灾能力和应灾效率为基准层的避难场所效能评价体系,并综合运用层次分析法和空间句法对某地区避难场所进行实证研究。研究表明:位于整合度较高的区域、设施种类安全性较高的避难场所,综合服务效能得分较高;提高避难场所内防灾功能区与空间位置特征的适配度,促进各防灾功能协同合作,有利于提升场所综合服务效能。

干旱区人工绿洲不同农田防护林模式防护效应及相关性

对乌兰布和人工绿洲11条不同配置结构农田防护林带的防护效应进行了研究,结果表明:(1)在同等条件下,窄冠型杨树林带的疏透度均比宽冠型杨树的小,新疆杨较加拿大杨低0.23,箭杆杨较二白杨低0.30;但新疆杨的防风效能较加拿大杨高34.43%,箭杆杨较二白杨高26.46%。宽林带(32m)的防护作用强于窄林带(4m),其农田防护率可提高16.55%～54.41%,胁地指数降低0.03～0.22,农作物减产率下降27.5%。(2)小网格灌木防护林的农田防护率、胁地指数和农作物减产率均好于乔木,农田防护率较乔木提高8.00%～13.93%,胁地指数降低0.04～0.05,减产率下降0.8%～49.4%;防风效能提高1.08%～6.3%。(3)乔木混交林的防护效应好于乔木纯林,其中,农田防护率较纯林提高43.8%,胁地指数降低0.27,农作物减产率降低57.5%。(4)新疆杨栽植9a后即可进入最佳有效防护成熟期,有效防护成熟期在10～27a。(5)林带配置方式即株行距、行数、林带宽度与林带疏透度显著正相关(R=0.661*、0.707*、0.688*)。(6)林带防护距离随林龄增加而增加,林龄与林带间距呈显著正相关,即林带的工艺成熟龄和防护期是确定林带间距的重要依据。

单桩沉降遮拦效应的研究

针对桩基沉降中普遍存在的遮拦现象 ,提出了用剪切位移法分析单桩沉降遮拦效应的方法 ,并推导了相应的理论公式 ;结合上海的地质情况对单桩的遮拦效应进行了分析 .结果表明 :桩对土体深度方向的差异沉降具有明显的遮拦作用 ,桩刚度对遮拦效果影响较大 ,遮拦桩不宜使用柔性桩 ;遮拦桩轴向刚度接近于受荷桩轴向刚度时 ,已可获得理想的遮拦效果 。

防风抑尘网研究进展

防风抑尘网作为一种能有效控制散堆料场起尘与扩散的手段,近年来得以推广,并得到学术界的关注。本文综述了国内外防风抑尘网的研究现状和进展。着重从作用机理、防风效应的影响因素、数值模拟进展及防风网的应用等方面对防风网进行了总结评述;同时介绍了一种新型防风网——导流型防风网,即在常规平板型防风网网孔上增设导流翅片,使来流风绕过料堆产生上扬以减小其对料堆的直接作用力,并借助数值模拟手段对新型防风网的抑尘性能进行了研究;最后对防风网目前存在的不足和未来的研究方向进行了探讨。

遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起地层沉降分析

地铁隧道施工诱发的土体沉降以及临近地下构筑物变形是我国城市轨道交通施工安全控制和风险评估中较为关心的一类施工问题。目前,针对该领域地层沉降的简化理论研究还仅仅针对自由位移场,没有考虑临近既有构筑物的遮拦效应影响。依托上海在建地铁施工工程实践,采用简化理论方法、三维有限元数值模拟方法以及现场监测方法,分析考虑运营隧道遮拦效应影响的土压平衡盾构施工引起的周围土体沉降规律,并与自由位移场条件下盾构施工引起的地层变形进行对比分析;在此基础上,给出地铁盾构复杂叠交穿越引起的临近地铁隧道的变形规律。研究表明,本文提出的简化理论方法和三维有限元数值模拟方法可以较好地模拟遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起的地层沉降变形;临近既有建(构)筑物施工,盾构施工引起的周围土体沉降较大程度地受到遮拦效应影响,与自由位移场条件下的计算结果对比存在较大差别。最后,结合盾构施工监测数据,提出复杂遮拦叠交效应下的盾构叠交施工变形控制技术措施。成果可为合理制定施工场地存在复杂建(构)筑物工况条件的地铁隧道开挖对周围环境保护措施提供一定的理论依据。

遮帘式板桩码头的遮帘效果及其影响因素分析

为使遮帘桩达到更好的遮帘效果,需要对相关的影响因素进行分析,如遮帘桩与前墙的距离(桩墙间距)、遮帘桩之间的间距(桩间距)。结合工程实例,建立了有限元分析模型,通过计算前墙所受土压力及弯矩,分析了遮帘桩的遮帘效果。进一步利用有限元法分析了桩墙间距与桩间距对遮帘效果的影响。结果表明:当桩墙间距增大时土压力增大,而土压力的增幅减小;桩间距存在临界值,当桩间距小于临界值时土压力的变化很小,当桩间距超过临界值时土压力变化明显。

软土中已打入桩对土体位移的遮帘作用研究

采用侧向移动土中桩的理论分析结果以及有限元数值模拟,较为系统地分析了沉桩工程中已打入桩对土体侧向位移及地表隆起的遮帘作用,结果表明已打入桩对土体侧向位移的总体遮帘作用并不显著。采用不同切向劲度系数的接触面单元以模拟已打入桩间隔时间长短对地表隆起的遮帘效应,结果表明:打入桩间隔期较短时,已打入桩对地表隆起的遮拦作用主要体现在对土体位移的“水平阻隔”上,土体沿桩土界面发生流动向上隆起;而间隔期较长时,桩土间存在有较大的摩阻力而限制了土体的位移,此时已打入桩对地表隆起的遮拦作用体现在竖向摩阻力对土体隆起的“抑制”上。

农田防护林网隔带更新模式的微气象效应研究

应用微气象学原理对隔带更新模式进行效益的评价和理论分析。结果表明：（１）隔带更新后的林网仍具有较高的防风效应，平均为２２％，仍在有效防护效能范围之内；（２）隔带更新后的林网蒸散与旷野差为１％。土壤热通量和湍流热通量与旷野相比仍具有显著差异，前者增加约３３％，后者减少约１９％；（３）隔带更新后的林网总辐射及其各分量前后差异不大，更新时可不考虑；（４）隔带更新拟采伐与主害风平行的林带为佳。

桥面典型车辆气动特性及车辆间挡风效应的数值模拟研究

强风不仅是大跨度桥梁设计的控制性因素,同时也会影响到桥上车辆运行的安全,车辆气动特性是研究车辆行驶安全性的前提。基于计算流体动力学(CFD)仿真平台,模拟计算了汽车工业研究协会(MIRA)小车和重型卡车典型车辆在横风作用下的气动特性,分析研究了典型车辆分别位于桥面上不同车道位置时车辆气动力系数随风偏角的变化情况;进一步模拟计算了重型卡车与小车之间的挡风效应,研究了车辆间相对位置对车辆挡风效应的影响。计算结果表明:不同车型以及不同的桥梁车道位置对车辆气动力均有不同程度的影响;重型卡车对MIRA小车有明显的挡风效应,MIRA小车气动力随着车辆间相对位置变化显著,重型卡车气动力也有一定改变。

航空兵掩护编队对突击编队掩护效能分析建模

研究了掩护编队对突击编队的掩护效能问题,给出了掩护编队的掩护效能定义和模型,修正了无掩护时敌歼击机截击成功概率模型,结合改进后的空战交换比模型,建立了有航空兵掩护编队护航时敌歼击机截击成功概率模型和我突防概率模型,并通过仿真算例验证了模型的有效性和合理性。可为航空兵部队合理进行作战编组、科学制定兵力出动计划提供参考和借鉴。

敦煌莫高窟顶灌木林带防护效应研究

风洞模拟实验和野外观测结果表明,平均林带高H=1 5m,疏透度β=50%的两条灌木林带周围的气流场分为7个能量区。在贴地层,有林带前的拐角绕流阻滞减速区,林带中的灌丛阻挡湍流衰减区,林带后的回流涡旋减速及速度恢复区,林带远方的气流附体加速区。在林带上部,有林带间的阻滞减速区和林带后的涡旋减速区,在林带顶后部有集流加速区。风沙流在阻滞、涡旋回流减速区沉积,而在加速区则会产生风蚀,在林带顶上下层气流交换加强。在低速时林带阻沙能力较强,当风速为10m·s-1时,有林带的输沙量可减少一个量级,即阻滞90%的风沙流;在中高风速时(风速为15m·s-1及以上),林带对风沙流的阻滞作用明显减弱,只阻滞20%。

黄泛沙地小网格农田防护林网防护效应的研究

以夏津县黄泛沙地130 m×260 m的农田防护林网为研究对象,对林网内外的风速、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度及水面蒸发进行了对比分析。分析结果表明:农田防护林具有改善小气候的功能,可以降低风速,增加空气湿度和土壤湿度,调节空气温度和土壤温度,减小水面蒸发,防风固沙,减少土壤风蚀量,林网内3 H^5 H处的防护效应最好。