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防震救灾范文1
关键词： 地震； 防震减灾； WebGIS； 智能分析
中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）04?0087?03
Study on electronic system of quake prevention and disaster reduction
ZHOU Chang?xian
（Xiamen Research Center of Seismology Survey， Xiamen 361021， China）
Abstract： Earthquake is one of the natural disasters with greater harmfulness. It can cause much harm to human’s lives and properties. The System of quake prevention and disaster reduction （SQDR） based on GIS can effectively reduce the disaster caused by quake. To strengthen the research of SQDR based on GIS， management and intelligent analyzing of quake prevention and disaster reduction can improve the calculation analysis accuracy of SQDR， and do contribution to human society. The function， composition and effectiveness of SQDR based on WebGIS are analyzed in this paper.
Keywords： earthquake； quake prevention and disaster reduction； WebGIS； intelligent analysis
地理信息系统（GIS）作为一种能储存并处理信息的技术，能够将数据库和计算机图形结合起来。我国在1990年开始就已经将GIS技术应用到防震减灾领域，进行了防震减灾的示范应用研究。在GIS不断广泛应用的同时，WebGIS在防震减灾中也逐渐发挥重大的作用[1]。
1 系统的总体设计
1.1 系统建设目标
一套完善的分布式，空间型防震减灾信息和辅助决策支持系统是WebGIS基础之上的防震减灾所要达到的目标。上述所要建成的系统主体是Web服务，支撑保证由GIS技术完成，根据实际的地理信息加之多媒体数据的整理采集，在实际工作中当地的空间和属性数据的基础之上，集合了数据的管理、分析、查询和表达这几项重要功能和作用，采用编程语言，协助数据库技术支持，达到了图文并茂的效果[2]。尽管WebGIS拥有如此明显的优势，但是缺点也不容忽视，即其短暂的发展和应用历史，因此对其还需加大力度进行开发与研究，争取利用快速发展的科学技术在完全利用好其现有功能的基础之上有更大的发展和进步。
1.2 系统总体构成
防震减灾系统以WebGIS为基础，依托不同城市的防震减灾网站，主要功能有：基本信息、地图更新、震灾预测、地震科普、应急措施、法律法规及减灾论坛等。常规的网站包括：地震科普、法律法规以及减灾论坛方面的内容。而基于WebGIS开发应用功能有：基本信息、地图更新、震灾预测、应急措施等。研制防震减灾系统时，对其实用性也进行观察，通过观察系统的安全性保护措施、地图的快速更新方法以及开发系统功能的技巧中WebGIS的应用，从而评估防震减灾系统的可行性。
2 系统的主要功能及实现方法
本系统的WebGIS的平台的开发引进了ESRI公司的ArcIMS3.1，Java Serverlet引擎是Allaire JRun3.0，而Web服务器是IIS4.0，除此之外，由SUN公司的JRE1.3.0.02以及JDK1.3.0.02提供Java环境[3]。
系统的技术功能主要有：支持2个部分的前台和后台的信息设计；支持Html和Java两种类型的浏览器方式；实际传输于网络平台上的矢量和栅格两种数据格式的图形数据；震害预测分析或地震应急人员类的专业人员和行政领导以及普通公众类的非专业人员2种类型的使用对象。
3 对基础信息的、查询及分析
3.1 基础信息模块内容
通常情况下，由政府部门组织调动全社会的众多力量，充斥大量的人力，物力资源，花费数月甚至多少年的时间来获取防震减灾的基础资料。可是必须认识到诸如地震此类的自然灾害发生的次数毕竟不会太多，所以需要用“平震结合”的太多对待上述收集到的基础信息，从而不仅能够为防震减灾带来实际操作效益，更在此基础上提供更多的信息服务城市其他行业的查询工作，在一定程度上提升了城市的现代化进程和信息化管理力度。基于以上原因，本文特此开展关于基础信息的查询和分析的研究。工程场地、群体或单体建筑物、地震环境、救灾基本信息以及包括输气、油、电、水等的生命线系统等都属于基本信息模块的内容，而每个信息模块都是由许多与之对应的信息图层构成的。防震减灾的基础信息量非常大，基础信息模块中的图层又可以分为属性信息（包含多个字段）和空间信息。各个消防队的任务划分、医疗单位、次生灾害源、重点保护单位、公安派出所责任以及震灾人民的安置场所等图层都属于救灾基本信息的范畴；像地震构造分区、仪器记录地震、破坏性地震以及主要活动断裂等图层都属于地震环境的范畴[4]。
3.2 功能设计方法
进行信息的和查询是基础信息模块的主要作用，在此基础上还附有基本的分析作用。在设计用户页面的时候应该注意使用者不仅包括专业性人员还有非专业行人员，所以要采用瘦客户端，胖服务器的模式，即应用存在于ArcIMS Designer中Custom HTML Viwer进行。因为一些信息具有保密性，在设计时应该加上一些类似于查询权限的控制措施。图1为基础信息地图的设计过程。
3.3 客户端功能的构成和使用方法
属性信息的查询、地图的基本操作、分析地图、地图元素的选取以及类似打印地图、图例、鹰眼图、网站链接、图层交替显示等的辅助功能都是基础信息模块的客户端功能。WebGIS的这些功能方便了工作人员对防震减灾基础信息的查询和研究分析工作，可以快速地在电子地图上了解地震的属性信息和空间位置，提高工作效率，有效的降低地震产生的灾害。
3.4 震害预测及危险评估的分析
3.4.1 功能设计方法
单机版GIS的震害预测的功能可以借助WebGIS进行扩展。首先，单机环境下快速分析震害损失的具体操作是结合地震台网观测所给出的关于震中，震级的参数，加之各类分析结果诸如生命线系统和建筑物等目标物易损性以及地震危险程度等，最后采用GIS的分析计算和图层叠加功能来计算得出震害预测结果。这之后，开展更新，转换，组织和震害预测图库的工作，并且此工作在服务器端进行。这样最终，震害预测的结果会被有授权的各级客户端的用户进行实时的调阅查询以及数据的多功能化处理[5]。
图1 基础信息地图主要设计过程
3.4.2 预测地震危害模块内容
可以说飞速发展的WebGIS软件和Internet网络技术可谓在硬件以及软件上都给予其前所未有的有利条件。目前甚至能够在WebGIS的软件功能的协助下扩充基于GIS，单机版的防震减灾系统的功能。所以，本文开展了针对“震害预测或评估”的研究。
通过对地震灾害进行预测分析工作，从而采取应对措施能够有效的减轻震灾，为地震保险和企业、城市的发展规划提供了科学依据以及基本的技术性资料。进行地震灾害的预测是专业研究人员、企业单位以及行政主管部门研究分析地震信息，制定相关政策，采取措施的基础，所以建立一个开放性的防震减灾电子系统是非常必要的。基于WebGIS的防震减灾系统不仅能技术人员对地震灾害的预测和查询，更有利于充分发挥发挥我国的震灾救援技术，具有很高的实用性。
4 客户端功能组成及使用方法
震害预测或评估版块下面分设多个子模块，具体有：生命线系统震害（电力、供水、输油、输气、通讯、道路等系统），特殊设备震害，建筑物震害等，并且上述三个子模块中每个又都涵盖众多信息图层，因此所承载的信息量丰富而且复杂。由此要想全面多角度地在研究区域了解地震灾害的分布情况，必须经由对信息的挖掘，加工和分析来达到[6]。
4.1 网络在地震应急工作中的应用
4.1.1 地震应急模块内容
地震应急工作的质量随着GIS和计算机技术的广泛应用得到了很大的提高，地震应急部门通过GIS中的数据库功能能够将救灾信息（供应电路的分布、管道的走向、排水系统以及建筑物外形等信息）利用电子地图的方式进行分享和传播，还可以将防震救灾信息进行筛选、组织，使信息更具逻辑性，并根据整合后的信息建模分析地震灾害，进行震灾救助演习等工作。因为Internet网络具有分布广泛、渗透性强的优点，所以对防震救灾工作有很大的帮助。但是这种地震救灾系统的实施有很大的限制，是基于固定地点的单机基础上运行的，不能要求救灾人员聚集到一个地点进行基础信息的查询和分析，对此还应该不断的进行研究分析，扩大适用范围，发挥系统的最大作用。
4.1.2 网上查询地震的应急预案
多媒体信息及超链接是Web技术的重要功能，服务器在描述网络资源时采用HTML（超级文本标记语言），因为HTML文档能处理文本和图形，并利用文档中的链接将图形和文本连接到其他文档中，具有交互性，能够满足客户在较短的时间内寻找要需要的信息[7]。地震的应急人员可以在地震发生后，网络可用的条件下，在不同的区域内通过防震减灾网络在客户端上找到地震的应急措施方案，在超链接的帮助下明确工作内容和需要采取的具体急救方法。
4.2 WebGIS在地震应急工作中的应用
地震应急工作中WebGIS系统的应用主要是通过网上的电子地图来快速查询信息从而协助震后应急反应工作的开展。具体譬如，查询了解对受灾人员的安置场所的分布，规模等属性，及时做出针对救灾的疏散受灾人员的方案；知晓对于消防责任分区以及生命线系统抢修分区的具体安排规划；由WebGIS做出最佳路径分析，及时赶往受灾地点争取最佳救灾时间和力度。
5 结 语
地震应急工作的质量随着GIS和计算机技术的广泛应用得到了很大的提高，WebGIS在防震救灾工作中发挥的作用也越来越重要。基于WebGIS的防震救灾系统通过ArcIMS平台进行开发，极大地促进了地震基础信息、预测震灾、制定应急方案等工作的开展，能有效地帮助防震救灾工作的进行。但是这种地震救灾系统的实施有很大的限制，是基于固定地点的单机基础上运行的，还应该不断的进行研究分析，扩大适用范围，发挥系统的最大作用。
参考文献
[1] 曲春燕，叶洪，刘治.网络地理信息系统（WebGIS）在地震研究中的应用[J].地震学报，2012，24（l）：90?97.
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[3] 徐敬海，刘伟庆，邓民宪.GIS技术在城市防震减灾的应用[D].南京：东南大学，2002.
[4] 姚宝华，谢礼立，陶夏新.基于WebGIS的防震减灾系统研究及其实现方法[J].地震工程与工程震动，2010，23（l）：l?8.
[5] 宋晓宇，单新建.Map Objects 2.0在地震灾害损失评估系统开发中的应用浅析[J].地震地磁观测与研究，2011，23（5）：58?65.
防震救灾范文2
关键词：核电站；地震；次生火灾；扑救；防护
随着科技化进程的不断加快，我国把大量的精力都投入到了科学事业的发展与开拓当中，尤其是核物质的开发与探索。核电站的建设则成为了核研究的重点任务之一，只有将基础建设把握住，才能使得地震发生时不会对核电站造成太大的影响，也不会因此造成很大的经济损失。
1核电站次生火灾的影响
谈到核电站，很多人都只是听说，至于深层次的了解便是一无所知了，但是说到地震，大家都会畏而远之，也深知它的危害，同样对于核电站而言，地震是最具威胁性的灾害之一，因此只有对地震给核电站带来的危害有一定的了解和认识，才能有效地避免核电站在地震时遭受更大的损失。
1.1核电站
核电站又称为核电厂，是用来实现核裂变或核聚变反应，之后通过释放的能量收集电能的场所。目前，我国的核电站一般都是以商业价值进行建造和开发，利用核能的运转进而达到发电的效果。核电站由于其具有很强的辐射性和高爆性，所以一般建立在荒无人烟的场所，因其内部含有多种微量元素的结合体，具有很高的危险性，因此在建造时都要做出严格的防护和隔离[1]。
1.2地震对核电站的危害
通过上面的描述，我们可以简单了解核电站的性能以及危险性，那么当地震发生时，地震是以波的形式进行传播，由于震动可以使聚集的微量元素产生能量，因此在地震时，地震波很可能通过空气效应，致使核电站中的反应物质发生强烈反应，裂变时还要释放较大的能量，加上外界空气的震荡，很可能导致反应堆失去控制，最终导致爆炸。核物质是一种复燃性有氧物质，爆炸之后，如果不及时将火灾或者火灾隐患进行扑灭和清除，将很可能引起二次燃烧，甚至是爆炸。
1.3事实分析
由于核电站的特殊性，核电站发生火灾远比一般火灾危害大得多，除了会造成人员伤亡、经济损失外，更可能造成化学物质泄漏，甚至是放射性污染。尽管核电站的选址已经综合了很多外界因素的干扰，并且在设计、施工阶段都充分进行了抗震考虑，但不能保证核电站所有地区不会发生地震或者发生地震概率很低，比如：2007年，日本千岛群岛发生地震，由于地震震源较深，引发了大规模的海啸，因此波及到了日本刈羽核电站变电设施，直接造成了核反应堆泄露，引起火灾，最终核电站附近同时遭受大火侵袭，发射性物质污染了整个地区，由此可见，地震次生火灾可以给核电站带来的多么大的影响和后果。
2核电站地震次生火灾发生特性
为了更好的预防和避免核电站受到地震次生火灾的波及和影响,首先就要对核电站内地震次生火灾发生特性、特点以及原因等因素进行一定的了解和掌握，只有进行了有针对性的认识，才更加有助于地震次生火灾发生时及时进行扑救和预防。
2.1起火原因
2.1.1内在原因根据了解得知,大多数核电站在地震之后产生次生火灾的根本原因是由于潜在火源没有彻底排除,进而火灾在某种条件下再次发生。地震之后潜在火源会有很多，尤其是对于核电站来说，大多是在由于震荡引起的物质冲击等，比如说地震可以导致氢气运输管道或者是发电机冷却系统受到破坏，导致气体泄露，最终引发火灾，另外在地震的强作用力下，可以使得核电站内设备短路、断路等情况的发生，这些都是属于震后潜在的引火源之一。2.1.2建筑物遭到破坏核电站内建筑物被地震破坏这是作为引发次生火灾的另一种原因。在地震波的作用下，可以使得建筑物发生形变、移位，甚至是倒塌，这样就会间接的造成内部设施、管道、线路的损坏或者是交联，一旦遇到可燃性条件，就会发生火灾，严重时会发生爆炸。
2.2火灾特点
经过对各类核电站地震次生火灾事故的归纳、分析得出次生火灾的发生特点主要有：（1）一触即发，一点起火，多处同时发生火灾；（2）地震之后，由于核电站建设厂房较为密集和复杂，出现火灾后，会连带周围陆续起火；（3）由于地震具有强大的破坏性，所以消防系统都会遭到强烈损坏，当火灾发生时，消防设备起不到灭火的作用，致使火势得不到有效控制，最终造成重大经济损失。
3核电站地震次生火灾的扑救与预防
对于核电站地震次生火灾而言，破坏性和影响力是极其恶劣的，只有对核电站次生火灾掌握一定的扑救方法，进行一些有效的、合理的预防措施，才能避免次生火灾的再次发生。
3.1次生火灾扑救原则
3.1.1先重点，后一般为了避免次生火灾对核功能造成更大影响，当火灾发生时，首先就要对核安全系统采取积极的保护措施，切断一切核系统相关设备电源，对核反应堆实行停堆处理，如果发现核安全系统已经遭到破坏，并且有核物质泄露现象发生，灭火行动要以控制泄漏物质为主，对周围人员进行迅速疏散，确保核系统不会发生更大的事故。3.1.2先隔离，后扑灭发现次生火灾发生时，第一时间就要对核反应堆以及核安全系统实行安全防护措施，必要情况下应该采取采取隔离的办法，对气体运输管道、液体油、电气电力系统一律实行封闭式管理，在切断一切运行电源之后，然后实施灭火[2]。
3.2次生火灾的预防
3.2.1提高防火系统抗震等级要想核电站地震次生火灾得到有效的管理和预防，最重要的就是对防火系统实行等级式管理，提高防火系统的抗震强度，增设气压水喷淋系统、雾化喷头灭火系统、泡沫喷射系统，并且要在消防死角布置最为直接有效的消防设施，只有对防火系统进行加固，才能在次生火灾发生时对火灾进行更好的控制和扑救。3.2.2开展减灾科普宣传活动核电站地震次生火灾起火原因复杂，光靠专业应急救援队伍还不够，必须有广大职工参与。所以，应扎扎实实地搞好宣传，普及核电站地震次生火灾的科学知识，使广大职工了解和掌握震前、震时、震后的防震、避震和火灾防救知识，举行有广大职工参加的模拟实地防火救灾演习，提高群众综合防震意识和能力，一旦发生地震次生火灾，能够从容应震，同时迅速扑救火灾。
结束语
综上所述，核电站地震次生火灾的发生是多种因素相结合的，只有对次生火灾进行及时的预防和准确的管理，才能将事故造成的损失降到最低，从而实现核电站更加安全可靠的发展。
参考文献
[1]王国权,马宗晋,苏桂武,周锡元.国外几次震后火灾的对比研究[J].自然灾害学报,1999(3).
防震救灾范文3
为提高抗旱工作的主动性，有针对性的采取相应的抗旱措施，实现积极应对、沉着应对、科学应对、科学抗灾，最大限度减轻旱灾的影响和损失，维护全镇社会稳定及经济社会的可持续发展，结合我镇实际，制定本方案。
一、指导思想和工作目标
坚持以人为本，树立防大旱、抗大灾的思想，自力更生，同心协力，共抗旱灾，努力将灾情损失降至最低程度，确保人畜饮水安全，维护农村社会大局稳定。
二、组织领导
成立三阁司镇抗旱救灾领导小组。
政 委：黄胜军
组 长：王柏玉
副组长：王熙华、陈书琴、丁永高、黄漾波、宁显星
夏开华（常务）、王富贵、谭 芸、文本林
成 员：黄民丰、丁加奇、彭元勇、王美华、阮运虎
丁念和、石有能、邹立荣、刘石华、钱战教
马乐成、范芳文、肖时训、许小华、胡金华
刘 巍、张 祁
领导小组下设抗旱救灾办公室，由丁加奇兼办公室主任，负责抗旱救灾具体组织实施。
三、工作原则
1、统一指挥、统一调度，分级分部门负责。
2、预防为主，防抗结合。
3、坚持因地制宜，村组统筹，突出重点，兼顾一般，局部利益服从全局利益。
4、坚持以人为本，社会稳定和谐，困难群众饮水、生活保障。
四、工作措施
（一）迅速开展灾情调查。驻村干部和村干部，深入村组开展旱情调查摸底工作，并将农作物受旱情况、干部群众开展抗旱工作情况及旱情每3天一次上报镇抗旱救灾领导小组办公室。水利、农业、社会事务办等部门要安排专人到各村调查了解旱情，并及时将统计核实情况上报。
（二）认真抓好水源地特别是重点水源的保护管理。做好水质卫生安全检测，管好水源地周边卫生，防止饮水出现问题。各责任单位和责任人要切实履行职责，深入水库、山塘，井地做好水源保护管理、卫生安全检测，确保饮水安全。
（三）抓好人畜饮水困难地方饮水输送供应工作。各村（居）、相关工作部门认真组织车辆，抓好运水工具及其设备的完善，对困难饮水地方进行运水供应，确保群众生活饮水。
（四）搞好晚稻及旱粮作物的种子供应。镇农业服务中心要做好晚稻种子和秋玉米、红苕等旱粮种子调运供应工作，力争早稻损失晚稻补，水稻损失旱粮补。要求进一步搞好结构调整，进一步扩大水改旱面积，确保粮食稳定增产。
（五）抓好森林安全。进一步加大宣传力度，拓宽宣传渠道，认真落实责任，实行责任到山头、责任到丘块、责任到坟头，严防森林火灾。
（六）切实做好维护社会稳定工作。做好村与村、组与组之间跨区域调水的协调，确保水源得到最大有效利用，协调好因饮水等问题发生的纠纷问题，关注鳏寡孤独、空巢老人、留守儿童为重点的饮水和生活问题，确保社会稳定和谐。
（七）抓好后勤保障，确保抗旱救灾有序推进。镇预算4万元抗旱救灾经费，重点用于宣传资料，电力、燃油以及困难群众生活保障。
（八）严格纪律，万众一心抗大灾。在抗旱救灾期间，镇取消节假日和双休日，杜绝无特殊情况请假现象，抗旱工作中所抽调的工作人员要服从指挥，认真履行职责。对工作中不服从统一指挥，玩忽职守的要严厉追究相关责任并做出相应的处理。
防震救灾范文4
关键词：固体火箭发动机 温度场 粘弹性 有限元 药柱
中图分类号：V435 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0117-03
固体火箭发动机在浇注后的固化过程中，首先要经历温度载荷的作用。在发动机保低温试验中，发动机从常温降到低温-45℃同样要经历温度载荷的作用。根据热胀冷缩的原理，当温度下降时药柱体积会发生收缩变形，同时由于药柱与发动机壳体粘结，而推进剂的热膨胀系数比壳体高近一个数量级，壳体的模量又远大于药柱的模量，因此在发动机温度低于零应力温度时在药柱内产生热应力和热应变。该研究基于固体火箭发动机保低温试验以及温度梯度试验进行以下两方面问题的研究。
（1）发动机从常温（+30℃）降温到低温（-45℃）温度场随时间的变化，找出发动机降温至低温-43℃的时间点，为发动机保温试验提供数据支撑。
（2）发动机从低温（-45℃）升至高温（+60℃）温度场随时间的变化，找出发动机药柱内部温差最大以及药柱应变最大的时间点，为发动机温度梯度试验提供数据支撑。
1 计算基本假设
为了合理简化该分析，计算前特做出以下假设：
（1）推进剂是各向同性、均质的线粘弹性材料，绝热层、包覆层视为弹性体；
（2）推进剂的泊松比为一常数；
（3）在传热过程中只考虑发动机的外壁散热；
（4）发动机降温以及升温过程中温箱气流的速度恒定；
（5）不考虑发动机各材料之间的接触热阻。
2 发动机降温过程温度场计算
2.1 计算模型
用有限元法对发动机进行温度场分析以及热应力计算时，需建立合适的有限元模型，该文根据发动机的结构特点，考虑到该发动机药柱为圆管加圆管药型，根据其对称性建立轴对称模型。这样对于整个发动机可以建立轴对称模型来获得细密的四边形网格，以准确刻画发动机药柱的瞬态温度场。
2.2 有限元模型的建立
为了准确模拟发动机温度场，该计算采用细密的四边形网格，网格尺度控制在5mm以内，并对包覆层等较薄的部位进行了局部加密，共生成单元5853个，网格模型如图1所示。
2.3 计算参数的获取
壳体表面与空气的对流换热系数参照传热学中流体横向绕流单管换热的准则方程计算得出。具体求解方法如下：
定性温度℃
空气的密度由状态方程求得，即：
根据定性温度，得空气的热物性参数为
则雷诺数
根据雷诺数可选，n=0.618
根据流体横向绕流单管时的准则方程得
从而得空气与圆管之间的平均对流传热系数为
2.4 计算结果
发动机降温过程是比较缓慢的，因此假定发动机的温度是均匀下降的。将固化后的发动机置于温箱中，温箱中气流速度为1.7m/s，温度从室温+30℃降至低温-45℃，历时18 h，为了准确捕捉发动机每个时刻温度场的变化，初始步长设为1s，计算步长最大设为1min，发动机降温至低温-43℃温度场如图2所示。
通过查看分析结果，发动机降温至低温-43℃的时间为50405s，即温度场达到平衡的时间t=50405/3600=14h。从该时刻的云图来看，温度为-43℃的区域在药柱前圆管段，其主要原因是该段肉厚较厚，降温较慢，因而相比于其他部分有较大的温度梯度。
发动机固化降温18h后的温度分布云图如图3所示。
由计算结果可知，18h后发动机温度场变化范围为228K―228.6K，可以认为发动机经过18h的保低温试验后温度分布已经达到均匀，可以按照该试验标准进行保温试验。
3 发动机升温过程温度场及应变计算
3.1 计算模型建立
为了准确模拟出发动机升温过程，可以通过建立特征模型的方法来刻画发动机升温过程中的温度梯度，考虑到该发动机药型为圆管加圆管药型，前段的圆管肉厚相对较厚，因此温度场达到平衡的时间会比较长。有鉴于此，只对该段圆管的温度场进行分析并以此来表征整个发动机在升温过程中温度场的变化情况。计算模型可采用药柱前圆管段中段横截面模型，为了减少计算成本，考虑其对称性该模型只取横截面模型的一部分，该计算取该横截面的1/16作为计算模型。
3.2 网格模型的建立
计算采用细密的四边形网格，为了准确刻画细节特征，网格尺度均控制在0.5mm以内。网格模型如图4所示。
3.3 计算参数的获取
3.3.1 粘弹性材料参数的获取
该论文采用Prony级数模型来描述推进剂的松弛模量，采用线性化法进行参数拟合。
由粘弹性理论可知，应力松弛模量E（t）可写成Prony级数形式：
其中，为持久模量，，为广义Maxwell模型中的粘壶系数，n为广义Maxwell模型的阶数。
根据装药厂家提供的试验数据，应用最小二乘法原理，可以求出待定系数，，（i=1，2，…，n）
3.3.2 拟合W.L.F方程
根据装药厂家提供的试验数据，通过将某一恒定温度下已测得的―曲线平移获得其他温度下的―曲线，参考温度取293K，平移量及偏移因子记作，时温等效关系可写成如下形式：
等效关系将时间t和温度T合并为一个参数，称为折算时间，对于等温过程
根据几乎所有的非晶态聚合物的偏移因子都满足的经验公式W.L.F方程
其中为参考温度，、为材料参数，对不同的材料这两个系数也不同。
通过将其变形为：
其中与近似成线性关系，可以通过线性拟合的方式得到方程参数、。
3.4 计算结果
计算采用瞬态温度场响应分析，通过流体横向绕流单管换热的准则方程计算该对流换热系数h=11.17，方法同2.3。
3.4.1 发动机升温过程温度场计算
假定发动机升温过程中的温度是均匀上升的。将保持恒温-45℃的发动机置于温箱中，温箱中气流速度为1.7m/s，温度从低温-45℃升至高温+60℃，寻找2h内温差最大的时间点。为了准确捕捉发动机每个时刻温度场的变化，初始步长设为1s，计算步长最大设为1min，发动机在+60℃温箱中升温2h温差最大时刻的温度分布云图如图5所示。
通过对计算结果各时刻云图的对照，发动机药柱温差最大的时间点出现在4025s（1小时零7分钟），最大温差为36.1K。
升温2h后，发动机药柱特征截面的温度场云图如图6所示。
从发动机药柱特征截面温度场云图来看，升温2h后最大温差为30.7K。
3.4.2 发动机升温过程应力应变计算
发动机在固化降温的过程中药柱体积会发生收缩变形，同时由于药柱与发动机壳体粘结，而推进剂的热膨胀系数比壳体高近一个数量级，壳体的模量又远大于药柱的模量，因此在发动机温度低于药柱零应力温度时药柱内产生热应力和热应变。根据试验过程，该计算分三个分析步：
分析步1：固化降温时，其固化温度约为+50℃，取零应力温度为+58℃，计算时设温度从+58℃线性降至+30℃，历时一天（24小时）；
分析步2：低温试验时，将固化后的发动机置于恒温室中，将温度降至-45℃，历时18小时；
分析步3：温度梯度试验时，将低温试验后的发动机置于+60℃的恒温室中，历时2小时。
由于复合推进剂一般具有良好的机械强度，但延伸率相对较低，因此更关心在此过程中药柱的应变值，再者药柱内部最大等效应变与最大等效应力所在位置相同，因此只输出该过程中各分析步的最大应变，找到发动机在此过程中的最薄弱环节。
特征截面对应的三个分析步最大应变云图如图7所示。
从计算结果来看，药柱应变最大的时刻出现在降温至低温-45℃时，应变最大的位置出现在药柱内侧，其主要原因是由于固化降温过程中药柱收缩引起的应变集中所致。发动机特征截面在各分析步最大应变见表1。
由表1可知，药柱最大应变为11.67%，远低于该环境温度下药柱的伸长率，因此可以认为单独由温度载荷引起的应变并不足以导致发动机结构完整性的破坏，温度梯度试验后点火的结构完整性还需要根据当时的工作压强再做进一步计算。
4 结语
通过对某发动机在降温和升温两个过程进行瞬态温度场响应分析，得到如下结论。
（1）发动机降温至低温-43℃的时间为14h。按照目前发动机保温试验的要求，经过18h，发动机已降至-44.3℃，最大温差仅为0.6K，可以认为发动机温度达到平衡。
（2）升温过程中发动机药柱温度梯度最大的点均出现在4025s（1小时零7分钟），特征横截面的最大温差为36.1K。发动机升温2h后的最大温差为30.7K。
（3）发动机从零应力温度+58℃固化降温至低温-45℃后在+60℃环境温度下升温2h，在此过程中药柱最大应变出现在固化降温至低温-45℃时，应变最大的位置出现在药柱内侧，最大应变为11.67%，远低于该环境温度下药柱的伸长率，因此可以认为单独由温度载荷引起的应变并不足以导致发动机结构完整性的破坏。
参考文献
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[4] 王元有等.固体火箭发动机设计[M].北京：国防工业出版社，1984.
防震救灾范文5
Abstract： Since the ancient times， the rural construction disasters cause serious casualties and economic loss. Rural construction disaster prevention and mitigation need to be solved urgently. Aiming at the situation that rural construction disaster prevention and mitigation is weak， the paper analyzes the current situation and problems in rural construction disaster prevention and mitigation. At last， combined with the actual situation， considering various factors， it puts forward the measures and strategy to improve rural construction disaster prevention and mitigation.
关键词： 村镇建筑；村镇灾害；防灾减灾不足；防灾减灾对策
Key words： rural architecture；town disasters；lack of disaster prevention and mitigation；disaster-reduction countermeasures
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0082-02
0 引言
我国灾害的总体特点是：灾害发生的频率大、种类多、分布地域广、造成损失重。就自然灾害而言，我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，这是由我国特有的自然地理环境决定的。
目前，我国村镇建筑由于经济水平相对落后，资金短缺、缺乏科学规划、村民防灾减灾意识薄弱等原因，村镇建筑面对灾害抵抗能力比较脆弱。村镇建筑一旦在灾害作用下破坏或失效将会造成甚至比原生灾害更为严重的次生及衍生灾害，产生明显的放大效应。这不仅造成巨大的人员和经济损失，而且灾后恢复的时间也相对较长。村镇建筑防灾问题应该得到我国社会高度的关注。据《2007年城市、县城和村镇建设统计公报》[1]，目前我国总人口为13.86亿，其中村镇人口数为9.3亿，村镇人口约占67%，提高村镇建筑应对灾害的综合能力关系到我国9亿多人的生命与财产安全。在“5.12”汶川大地震和2010年青海玉树7.1级地震中，村镇地区的受灾情况非常严重，这些都为我们敲响了警钟：村镇建筑防灾减灾是一个不容忽视且亟待解决的的问题。因此，降低村镇建筑物灾害风险、提高建筑物防灾减灾能力成为非常现实并且具有相当挑战性的问题。
1 我国村镇灾害种类及特点
众所周知，我国是地震、洪水、风暴灾害、火灾等灾害多发国家。实践表明，我国自然灾害的受灾地区主要集中在广大农村和乡镇。随着我国村镇经济的快速发展，必然带来人口和财富的集中，一旦遭受破坏性自然灾害的袭击，在缺乏有效防御措施的情况下，将会造成严重的人员伤亡和经济损失。
由于我国幅员辽阔，各地区经济发展状况不平衡，不同村镇在防灾能力上存在很大差别。但是与城市相比，村镇灾害存在以下几个显著特点：①灾害发生概率大；②灾害对村镇居民影响大；③房屋是村镇灾害最大的承灾体；④选择不科学，次生灾害严重。
这些特点就决定了村镇在防灾减灾方面存在着很多的困难与制约。目前我国村镇建筑防灾减灾的现状不容乐观。我国村镇的房屋，在遭受到烈度为6度地震的影响时，就有相当部分的房屋产生开裂，在烈度8度地震影响下有一定数量的房屋倒塌[2]。
2 我国村镇建筑基本情况
我国村镇房屋所采用的结构类型与当地的经济发展状况、民俗与传统习惯密切相关，并具有明显的地域特点。大多数民居仍为传统的土木砖石类结构，乡镇和经济发达的东部沿海地区农村中有现代砖混和框架结构建筑，但在设计建造上大多不规范，其圈梁、构造柱的截面、框架梁柱的截面尺寸的随意性较大。
农村房屋的建造，通常是由当地的建筑工匠，根据房主的经济状况和要求，按照当地的传统习惯建造的，一般不经过设计单位设计。其特点是结构简单，格调基本一致，造价低廉，易于就地取材。房屋的结构形式和建筑风格表现出明显的地域性。根据其承重材料和承重结构的不同，可分为以下几种基本类型：土木和土生墙体承重房屋；砖土、石土混合承重房屋；砖木结构房屋；砖土结构承重房屋；石结构房屋；砖砌体房屋。
3 我国村镇建筑防灾减灾存在的问题
目前我国村镇建筑防灾减灾的现状不容乐观，绝大多数房屋存在不同程度安全隐患，灾害面前抵抗能力很差，虽然比起以前无人重视现象有很大的改善，但是仍存在很多问题，主要表现在以下几个方面：
3.1 村镇建房全过程缺乏专业性指导，传统的做法对防灾不利 多数村镇建设缺乏统一的规划指导，房屋何时建造、采用何种结构型式通常是由当地的建筑工匠根据房主的经济状况和要求，按照当地的传统习惯建造的。施工技术落后、建筑材料强度偏低、结构整体性差、房屋各构件之间的连接薄弱，缺乏统一的施工管理，没有设置完善的防火措施。另外，一些民居的选址还是依照传统迷信选择随意，不能充分考虑当地的地质条件、气象等因素，存在极大地安全隐患[3]，当灾害来临的时候必然造成严重灾害。
3.2 村镇建筑普遍未按抗震要求进行设计或设防不足，对地震灾害预防考虑不全 由于农村经济相对薄弱，农民建房财力有限，农村房屋的抗震防灾要求没有达到国家强制性标准和规范。大多数农民按照传统的方式建房，建筑材料差，结构简单，没有考虑房屋的抗震措施，导致房屋的抗震性能比较差。农村地区相当一部分砖混结构的房子没有构造柱和圈梁，或构造柱过小，所用钢筋过细等，因此房子的整体性能较差，这样对结构抗震十分不利，使得房屋往往在小震作用下就会造成破坏。无数研究表明：灾害之所以造成人员伤亡和财产损失，与建筑物确实有很大关系，汶川地震时死伤的绝大部分人并非“震死”而是房屋倒塌后砸死的，而财产损失有一大半集中于损毁的房间中[4]。
3.3 我国农村民居建设缺乏统一的管理，建造方法缺乏指导规范 村镇民居基本上都是私有私建，大部分没有经过有关行政部门的审批就进行建设，缺乏统一的建筑规划。而且我国现行的大多数规范主要是针对城市房屋，对农村民居不太适用。另外，比如对一些地震多发区，也只是针对城镇进行了相应的防灾减灾规划，忽视了农村的防灾减灾的重视，一旦灾害发生，后果将会不堪设想。
3.4 国家在灾害管理方面“重救轻防”，灾前资金投入少，缺乏相应的防灾推进机制 目前在村镇房屋防灾减灾方面国家和地方的资金投入主要是用于灾后恢复重建，灾前村镇防灾减灾人力和资金投入不足。如云南省自1988年11月6日澜沧-耿马7.6级地震以来发生5.0级以上破坏性地震42次，国家和地方用于救灾和恢复重建的费用分别为11.49亿元和15.47亿元。如果这些经费用于震前对房屋采取抗震措施，对提高农村房屋的抗震能力、减少地震人员伤亡和经济损失将发挥重大作用，也不会使村镇建筑在灾害面前显得这么不堪一击。
3.5 村民防灾减灾意识淡薄 作为防灾减灾的客体，我国村民对于防灾减灾认识程度不够。很多村民没有意识到灾害的危害性，觉得灾害离自身很远，威胁不到自己的生命和财产安全。所以建房时按照固有习惯，基本不会考虑防灾措施，相信“风水”迷信但是不相信科学，最主要由于经济因素的限制，大部分村民在建房时持有能省则省的态度，不注重施工队和建筑材料的选择，这样就造成了建筑物的质量存在很大的安全隐患。
4 村镇建筑防灾减灾改进措施
根据我国村镇灾害的特点和村镇建筑在防灾减灾方面存在的问题，提出以下防灾减灾建议使村镇建筑防灾能力得到全面的提高。
4.1 重视村镇建筑抗震设计 根据不同地区房屋结构特点及其抗震薄弱环节，采取工程措施，系统地提高民房的抗震设防能力，对结构一般要注意以下几点：①房屋平面布置应力求简单、规整，避免平面和立面上的突然变化和不规则的形状；②要重视墙体的整体性。砖混结构要注意布设钢筋混凝土圈梁和构造柱；③对木结构房屋，要注意提高木屋架、木檩条屋盖的整体性等。但是村镇自建房屋居多，一般没有严格的建筑和结构设计，需要国家组织专业人员出版一些适合各地特色的标准村镇建筑图集，供建筑房屋时参考选择。
4.2 培训专业施工人员，规范村镇建筑施工 村镇房屋的施工质量在很大程度决定了房屋的抗灾性能。但是目前村镇施工人员缺乏专业知识，建设房屋时凭经验行事，缺乏基本的防灾减灾知识。因此要重视对村镇施工人员进行专业化培训，提高他们专业知识、操作能力，向他们宣传新技术、新施工对房屋建造的重要性，从而保证房屋的施工质量。
4.3 政府应积极探索，建立防御自然灾害长效机制 政府加强对村镇房屋的设计和施工质量监管工作，进一步加强村镇技术设施和学校、医院等公共建筑的的质量监管，建设抗震、防台风等防灾示范工程。要进一步加强村镇防灾规划的编制和实施。要把村镇防灾内容纳入村镇建设规划，如台风多发地区要适当提高农村医院、卫生所、学校等公共场所的设防标准，为村民提供应急避难场所。另外政府有关部门要开发适于各自村镇特点的建筑防灾减灾的新技术，提高村镇建筑防灾减灾性能。
4.4 建立、完善村镇防灾建设管理组织机构 设立相应的管理机构，配置相应的管理干部和技术人员，是社会主义新农村建设和提高村镇防灾能力的基本需要。因此，可设立村镇防灾建设管理室，乡镇设立村镇防灾建设管理组，配置一定数量的管理干部和技术人员，如村镇建设工程师，助理员、质量监督员等。结合社会主义新农村建设需要，一方面对农房在审批、施工、验收、发放房产证件等方面进行有效的管理工作，另一方面向农民宣传房屋防灾技术，为农民新建房屋的防灾设计和已有房屋的防灾加固措施把关。
4.5 加强宣传教育，提高村民的防灾减灾意识 要采取多种形式，广泛宣传、大力普及预防避险和自救互救知识，切实提高公众防灾减灾的意识和能力。要将防灾减灾和公共安全的要求贯穿于建设活动的全过程，并将其作为建设系统管理人员继续教育、培训的必修内容。要加强宣传报道工作力度，大力宣传建设系统的防灾抗灾先进人物和事迹。
5 结束语
通过我国村镇建筑所受灾害的回顾以及我国村镇建筑防灾减灾现状及存在的问题分析，可以看到我国村镇建筑防灾减灾工作面临的形势十分严峻，必须尽快把防灾减灾意识提上日程，尽快将农村房屋防灾减灾工作纳入新农村建设管理体系，做好新农村建设管理工作，做好相关政策和技术服务工作，在新农村建设中实施农村房屋抗震设防，提高农村房屋防灾减灾能力。
参考文献：
[1]2007年城市、县镇和村镇建设统计公报[EB/OL]..2008-06-23/2010-07-04．
[2]葛学礼.村镇建筑震害与抗震技术措施[J].工程抗震，2001（1），43-48.
防震救灾范文6
关键词：WRF模式 物理过程 诊断方程 高温天气 定量分析
中图分类号：P426 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（b）-0167-02
近几十年来，在全球气候变暖的背景下，各类极端事件频发，如高温天气、短时强降水等。这些极端事件不止给人类生产、生活带来极大的不便，甚至影响到财产、人身安全以及国民经济，因此极端事件的研究对于有效地避免其带来的损害是十分必要的。
大气模式为描写大气运动而建立的基本方程组，其能较为接近地反映出大气运动的本质，因此利用模式模拟结果有助于更好地了解极端事件。由于中尺度WRF模式较其他模式在中国地区有更好的模拟能力[1]，因此受到广泛地应用，其中大多利用中尺度WRF模式揭示影响大气的物理过程，但分析角度大多相似。本文目的在于介绍利用诊断方程研究影响大气物理过程。
1 模式简介
WRF模式是由美国国家大气研究中心（NCAR）和美国国家环境预测中心（NCEP）等多个部门共同开发出的新一代中尺度模式[2]，现已广泛应用于各种研究与业务预报中，除极具特色的数值化动力框架外，WRF模式包含许多先进的物理参数化方案，如微物理、辐射（长波和短波）、云以及与边界层相关的地表层、行星边界层、陆面过程[3]。因此利用WRF模式能很好地模拟出代表中尺度天气系统的风场、温度场、高度场、气压场、水汽通量场和散度场等物理量，并能较为精确地揭示出大气中气象要素的变化。然而，对大气变化过程起到重要影响作用的一些物理量在模式中不能模拟出来，如湍流、非绝热作用[4]。
2 诊断方程
许多学者对于极端天气的研究主要从大气环流特征及理论成因出发，研究极端事件形成和维持的原因。曾新民等[5，6]利用WRF模式模拟一次降水过程，得到通过影响地表蒸发量、低层环流以及水汽辐合，从而影响较大范围降水及降水中心的较小范围暴雨；同时，通过对短期高温天气的研究指出地表感热通量对地面气温有较大的影响。尤红[7]等利用WRF模拟滇中大暴雨得到最大CAPE分布特征能较好地预示出强降水和强对流的发生、发展和移向。蒙伟光[8]等利用耦合城市冠层的WRF模式对广州高温天气进行模拟，表明无论是在以吸收短波辐射且缺少水汽蒸发蒸腾的白天还是在能量来自土壤热通量的向上输送且潜热通量小的夜晚均表现为以感热形式加热大气，并且夜间城区表现较高的最低气温及较强的热岛特征均与感热加热的持续时间有关。何由等[9]利用WRF模式模拟青藏高原的一次强降水得出强的对流作用和低层水汽辐合对降水的形成有较大的作用。从上述研究结论可以看出大多研究侧重从大气环流特征及理论成因出发，且定性分析影响极端天气的主要因素，不能定量地反映出各物理过程对气象要素的影响大小。
2.1 诊断方程的建立
Zeng[10，11]等研究高温天气的物理过程时，利用热力学第一定律得出气温随时间变化
其中，V为水平风矢量，w为垂直速度，和分别为干绝热过程气温直减率和气层温度直减率，为非绝热加热项。因此影响温度变化的物理过程有：，即暖（冷）平流引起局地气温升高（下降）；，即垂直运动引起的局地温度变化；非绝热加热项，包括辐射、湍流交换、凝结过程等的影响。
2.2 诊断方程的应用
由于模式输出的物理量不能直接求得，而诊断方程其余的各项都可由模式输出结果计算得到。因此，非绝热加热作用可以根据诊断方程由其余三项求得，这使得不能直接计算得到的非绝热加热作用对气温变化的影响（之前的研究没有得到过）可以直接得到。总的来讲，由模拟结果可以定量得到影响气温变化三个因素（温度平流、绝热对流以及非绝热加热）的大小，其有助于研究影响气温变化的物理过程。
Zeng et al （2014）利用该诊断方程得到湍流输送的非绝热过程对气温变化的影响最大，绝热对流作用次之，温度平流影响很小（影响小4～5个量级），可以忽略（尽管温度平流对单站气温的影响相对较大）；湍流输送的非绝热过程在白天使得近地层升温，夜间使得近地层降温；而绝热对流作用无论是白天还是夜间都使得近地层升温、且夜间升温幅度接近于非绝热过程降温幅度；此外，绝热对流对气温的影响基本不受湿度变化的影响，而非绝热对气温变化的影响受湿度变化的影响较大，且地面越干燥，其使得地面温度越高。Zeng et al.（2014）对比不同陆面方案模拟的w和γ，从而表明在高温天气条件下，陆面方案模拟气温的缺陷在于不切实际地弱的绝热加热作用以及强烈的非绝热加热作用。
3 结语
大多研究对于极端天气如高温天气的研究主要从感热、潜热、垂直运动的增暖或冷却效应出发[12]，即使由温度的变化方程出发，但都未能准确详细地分析出影响温度变化的物理过程[13]。然而，利用诊断方程分析模式模拟结果则能够定量地分析出影响气温变化的各物理过程的相对大小，且能够进一步对影响机理进行解释。因此，诊断方程为研究大气物理过程提供一种新的思路。上述诊断方程是针对气温而言，而如风速、水汽等物理量的变化同样可以由诊断方程表达，因此未来可以利用诊断方程来研究影响降水、风速等的大气物理过程。
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