面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模

针对以往基于经纬度的飞行空域使用及表达方法在救援任务建模精度及动态性等方面的不足,提出面向森林火灾的通航抢险飞行空域栅格化建模方法。对应森林火灾救援中的水源地等关键点、飞行航线、火场区域三类元素,将低空抢险飞行空域基本构成元素设计为点状空域、线状空域和面状空域三类。以平均海平面为基准,基于GeoSOT网格建模方法,采用正六边形网格对抢险飞行空域进行剖分,构建抢险飞行空域在水平和垂直方向的动态空域模型;设计包含网格地址、高度、使用类型等属性的空域网格编码体系,可支持建立抢险飞行空域动态管理架构。以某森林火灾抢险飞行作业场景为例,验证了所给空域栅格化建模方法的可行性。     

基于元胞自动机的高原林火蔓延三维可视化模拟

森林火灾威胁森林安全,导致生命财产与环境损失,动态模拟森林火灾对于预判森林火灾发展趋势,减少森林火灾危害,科学开展森林火灾灭火工作具有重要理论与现实意义.为更加形象、直观地展示林火三维可视化,将地理信息系统(geographic information system,GIS)三维可视化与元胞自动机模拟功能相结合来模拟林火蔓延,并借助王正非与毛贤敏模型,定义元胞状态转换规则函数,计算中心燃烧元胞单元在8邻域方向上的蔓延速度分量,最后以云南省安宁市温泉镇为案例区域,针对云南省"3·29"火灾,选择温泉镇地形、气象和植被等数据,模拟了"3·29"火灾林火蔓延三维可视化过程,在森林火灾实时动态监测方面具有重要指导意义.     

基于元胞自动机对大型商贸场所火灾过程的模拟分析

通过对火灾蔓延动力学进行动态模拟,分析火场的消防能力,为火灾综合管理提供依据.首先应用MATLAB软件为仿真工具,使用元胞自动机模型分析了固体物质火灾蔓延动力过程;然后根据火灾预防和控制的相关理论确定影响火灾的相关因素;再通过模糊数学将各个因素量化;最后建立了针对以固体为主场所的火灾蔓延分析方法.相对于传统的火灾蔓延方法,该模型在定量分析和动态演化方面有明显的优点.     

森林火灾发生的气候条件风险辨识

森林火灾的发生和蔓延与气候条件的变化有着密切的关系。风是森林火灾发生蔓延的重要因素。本文对火灾发生的气候条件进行了分析,并指出了森林火灾预防对策。     

1980—2015年内蒙古森林火灾的时空动态

【目的】林火是森林生态系统中重要的干扰因子,严重影响着森林的结构与功能。内蒙古大兴安岭是我国重要的森林生态系统之一,从内蒙古地区地域、海拔、火灾原因分布等可能导致火灾的时空因素分析林火灾害,为森林防火和管理提供有力的科学依据。【方法】基于遥感影像,借助ArcGIS 10.2和Origin等软件,分析了1980—2015年内蒙古地区森林火灾特点,结合时间、空间的因素,探讨林火的时空动态规律。【结果】内蒙古地区森林火灾时空上表现出规律性分布。受害森林面积年变化存在周期性规律,周期间隔16 a,且春季为林火高发季节,在进行森林防火的资源调节过程中,火灾发生次数较多的4、5月正处于春分、清明和谷雨时节,应以控制火源为主要内容。此外,月初林火发生概率相对较高,应在该时段提高警惕; 林火的发生主要集中在9:00—17:00; 多发于呼伦贝尔市、赤峰市、鄂尔多斯市和兴安盟等地区,其中兴安盟过火面积最大,大兴安岭林区火灾也比较频繁。【结论】内蒙古森林火灾频发,过火面积较大,且火灾频发与人类活动及气候特点息息相关。森林火灾主要由人为活动造成,必须严格控制野外火源、生活用火等。建议在掌握内蒙古自治区森林火灾时空动态特征的基础上,加强防火宣传与教育,并运用科学的森林防火措施,制定合理的森林防护政策。     

利用Himawari-8数据监测森林火情初探

以2015年10月15日印度尼西亚苏门答腊岛森林火灾为例, 探索通过云水检测、潜在火点提取、太阳耀斑剔除、背景窗口确定等步骤, 利用新一代地球同步气象卫星——Himawari-8卫星数据提取森林火灾火点的方法。在所研究的时空范围内, 共提取Himawari-8火点10109个(有效时刻数142个), 单一时刻火点数最高为267个(当地时间03:40)。通过对时空分布的定量化比较发现, 与相应时刻的MODIS火点相比, 所提取的Himawari-8火点数量较少, 空间分布更分散, 但二者的空间分布在总体上非常相似, 且所提取的Himawari-8火点空间分布及数量特征与Himawari-8真彩色图反映的森林火情较为吻合, 说明利用该方法提取的Himawari-8火点可以较好地反映森林火情, 能够为森林火灾监测提供有效信息。     

房间之间火灾蔓延过程的网络模型

运用网络模型（networks）对火灾在房间之间的蔓延过程进行了分析；计算不同条件下火灾沿不同路径蔓延的概率和时间，找出其中危险的因素；通过加强安全措施，对火灾蔓延过程进行了有效的控制。结果表明，应用网络模型来分析火灾在房间之间的蔓延过程，可对于蔓延的可能性和危险性作出了较好的预测。     

基于WRF模式研究动态风场对林火蔓延预测的影响——以西昌“3·30”森林火灾为例

风场是影响林火蔓延行为最关键的因素之一。许多林火发生在地形复杂多变的山区,会产生复杂的局部风场。为探究动态风场对林火蔓延预测的影响,以“3·30”西昌泸山森林火灾为研究对象,利用WRF(weather research and forecasting)模式模拟动态风场,并与林火蔓延模型耦合。分别将模拟风场和均一风场分别输入林火蔓延模型,基于林火蔓延过程中实际火场范围数据,分析动态风场对林火蔓延模型预测结果的影响。结果表明,耦合WRF模式和林火蔓延模型考虑了分辨率更高、且更为准确的局部风场,能够实现对森林火灾蔓延的动态模拟。预测得到的火场范围和均一风场相比,与实际范围具有更高的相似度。     

基于元胞自动机的井巷火灾仿真

提出了一种基于元胞自动机的井巷火灾可视化仿真方法.在矿井巷道可视化的基础上,通过对火灾元胞进行表征,综合考虑可燃物类型与投放密度、井巷通风、井巷坡度等因素对井巷火源引燃效果的影响及双扩散作用、井巷通风、浮力作用和节流作用等因素对火灾烟气蔓延效果的影响,采用概率函数进行元胞自动机建模,构建了表达元胞温度的井巷火源燃烧模型和表达元胞浓度的井巷火灾烟气蔓延模型.基于火源元胞燃烧演化规则和烟气元胞蔓延演化规则,通过可视化手段展示了井巷火灾火源燃烧和有害气体浓度的时空发展变化.同时以矿山实际数据进行检验,说明了基于元胞自动机的井巷火灾仿真的可行性与有效性.     

微重条件下纤维素薄片表面火蔓延的数值模拟

以航天器内得到广泛应用的纤维素材料为对象，研究了微重条件下火灾过程中纤维素薄片的热降解和表面火蔓延，建立的固相燃烧模型能够得出火灾过程中纤维素材料的密度和温度分布，以及密度和温度随外界氧浓度和材料表面辐射发射率的变化关系。     

火灾系统的复杂性与可持续防治

火灾系统即火灾和它的影响因素构成的整体，它是一个复杂系统。本文介绍了火灾系统复杂性的研究。森林火灾的分布满足较好的幂律分布，并且具有尺度不变性和时间不变性，实际的火灾数据与自组织临界性森林火灾模型的计算和 分析结果相互符合，这表明森林火灾系统是一个自组织临界性系统。当考虑降水、森林尺度等更多火灾影响因素时，森林火灾模型的计算结果与实际数据符合得更好。对实际火灾数据的分析表明，城市火灾的分布同样满足具有时间不变性和尺度不变性的稳定的幂律分布。稳定的幂律分布对于火灾防治具有实际意义，当获得了足够多的火灾历史数据时，可以预测未来的火灾发生情况，可以利用小火灾的发生情况预测大火灾的发生概率，利用自组织临界性森林火灾模型，可以评估火灾防治措施的长期效果。     

流淌火灾研究综述

流淌火灾是油气储运过程中常见的一种火灾事故,其本质是泄漏油品流淌过程遇火燃烧的过程。针对流淌火灾流动模型和实验研究现状进行综述,发现已有的流淌火灾的研究主要以分析模型为主,较少的实验研究也大多针对溢油充分扩展后所形成的池火,缺少对流淌火蔓延动态过程的研究。提出今后研究方向和研究计划,通过设计倾角可调式流淌火实验平台开展实验研究其蔓延行为与燃烧特性,促进对燃油流动和燃烧耦合作用机制的科学认识。     

火灾时隧道火风压及其对通风影响的试验研究

借助大比例火灾模型试验，研究了火灾工况下隧道内压力场的发展变化状态及火风压产生的机理，分析了通风速度、火灾规模、隧道坡度和烟流蔓延长度等对火风压的影响规律，以及火灾对隧道通风系统的影响．试验结果表明：火风压随着上述影响因素的增大而单调增大，但增长速率减缓；同时，火灾引起的火风压会极大地影响隧道的正常通风．建议对于长大隧道，发生火灾时，应及时将烟流的蔓延长度控制在尽可能短的范围内，以便减弱火风压对通风系统的影响．     

临沧地区森林火灾火因分析

本文通过对临沧地区1991－2000年森林火灾火因的统计，分析了我区森林火灾的主要火因，提出了抓好森林防火工作的对策措施。     

大兴安岭森林火灾应急资源优化调度研究

针对大兴安岭森林火灾救援中的单出救点、多需求点的二级应急资源分配系统,首先,基于大兴安岭森林火灾的发生规律、火势蔓延的影响因子,以及火势蔓延模式,改进已有的林火火势蔓延趋势模型.其次,根据着火点火势蔓延速度,区分受灾点灾情程度,确定分配应急资源的优先度.最后,进行应急资源分配和救援消防车辆的优化调度.针对前者,以森林损失和救援开支费用最小为目标,建立资源分配优化模型;针对后者,以火灾应急物流系统所需时间最少和费用最小为目标,建立多目标优化模型,并用免疫克隆算法进行求解.实例证明该模型完善了森林火灾救援中应急资源调度体系,为资源的合理调配提供了指导.     

面向灾害蔓延仿真的元胞自动机通用模型

为模拟灾害蔓延而建立的元胞自动机模型种类繁多,但尚无一种通用的建模方法。基于此提出了一种面向灾害蔓延仿真的元胞自动机通用模型。首先,通过解析灾害蔓延机理和理论模型,根据灾害动态发展变化过程的相似性,将灾害蔓延分解为灾害量集、时空邻域集、判定规则集、更新规则集4个部分;其次,采用元胞自动机的建模方法将4个部分重新组合,构建灾害蔓延的元胞自动机参数计算仿真模型;最后,利用所提方法改进了A.Ohgai的城市火灾蔓延模型,并进行了实例验证分析。研究结果表明：所提模型只需输入环境数据和灾害起始扰动,就能得到灾害模型中的各项动态参数,可为多种灾害蔓延仿真提供通用建模方法和实现模式。     

针对连片木结构房屋火灾的计算机数值模拟

针对少数民族村寨连片木结构房屋,利用火灾动力学仿真软件Fire Dynamics Simulation(FDS),对连片木结构房屋火灾的蔓延过程进行三维数值模拟,分析火蔓延中各种参数的时空分布变化,并对计算的结果进行可视化输出.希望藉由FDS软件来仿真当发生火灾时,整个火灾蔓延的过程,包括:房屋内部烟雾的流向、温度的分布、最大热释放速率,进而为连片木结构房屋的防火设计提供参考依据.     

浅谈防止电力电缆火灾的对策

通过对电力电缆火灾起因和危害的分析,提出了防止电力电缆火灾的三点对策。首先要防止电缆本身和外界因素引起电力电缆着火,其次要防止着火后蔓延扩大,第三要采取有效的灭火措施。     

试论高层建筑火灾特点及预防对策

分析了高层建筑火灾的特性、传播方式与蔓延途径,根据高层火灾的特点,从防火设计、灭火作战计划、设置防火隔离、严格操作规定、加强火灾报警机制以及严格检查制度等方面提出了对策。     

火灾条件下气承式膜结构内压FDS模拟

以气承式膜结构为研究对象，利用火灾模拟软件FDS，在考虑亚格子网格中的气体渗漏的条件下，对气承式膜结构无火情况下内压的影响因素以及有火情况下内压的模拟方法开展了研究.结果表明，气承式膜结构的内压模拟应考虑进风量和渗漏面积影响，且进风量越大，渗漏面积越小，对应的内压稳定值越大.基于理论推导和数值模拟结果，得到了考虑进风量和渗漏面积影响的气承式膜结构内压预测公式，且公式预测结果与模拟结果吻合较好.对气承式膜结构有火情况下内压的模拟研究发现，点火时的内压、火源的热释放速率仅影响内压的变化过程，对内压的稳定值没有影响.因此，在内压为0Pa时引燃火源，可以得到火灾内压的极大值，并节约模拟时长.