暴雨災(zāi)害在城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散與防范策略研究

近年來，暴雨災(zāi)害頻繁造成我國城市系統(tǒng)癱瘓。研究發(fā)現(xiàn)，城市關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施在抵御暴雨災(zāi)害時(shí)的脆弱性是關(guān)鍵原因，然而暴雨災(zāi)害是如何在城市系統(tǒng)中擴(kuò)散，如何有效降低關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性，如何提高其安全性以抵御暴雨災(zāi)害，均還未取得研究突破。 本項(xiàng)目在系統(tǒng)梳理國內(nèi)外城市暴雨內(nèi)澇模擬、城市交通模擬的模型與方法基礎(chǔ)上，基于ArcEngine C#開發(fā)了城市暴雨內(nèi)澇危險(xiǎn)性模擬與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具，并基于Visual Studio 2010平臺(tái)底層開發(fā)了城市尺度交通模擬的工具；以上海外環(huán)以內(nèi)為研究區(qū)，設(shè)計(jì)了2種空間尺度（中觀尺度和街區(qū)尺度）開展了實(shí)證研究：（1）構(gòu)建了研究區(qū)地面以上交通網(wǎng)絡(luò)（包括一般道路和高架道路，但不包括地鐵）模型，將暴雨內(nèi)澇信息與交通網(wǎng)絡(luò)路況信息進(jìn)行了時(shí)空耦合；（2）采用情景分析方法，為研究區(qū)設(shè)計(jì)了典型暴雨內(nèi)澇危險(xiǎn)性情景和暴雨危險(xiǎn)性-出行車流量組合情景，通過模型模擬方式，深入探討了不同強(qiáng)度暴雨內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)生在不同時(shí)段內(nèi)所造成的影響差異。 取得的主要研究結(jié)果包括：（1）所建立的基于二維運(yùn)動(dòng)波的水動(dòng)力模型對(duì)暴雨內(nèi)澇過程的模擬較準(zhǔn)確，能夠用于高精度城市暴雨內(nèi)澇的模擬；（2）暴雨內(nèi)澇影響最為嚴(yán)重的土地利用類型為道路類型；（3）地面沉降和土地利用變化均能加劇暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性，但土地利用變化的影響更為明顯；（4）隨著暴雨強(qiáng)度增大，道路積水和交通擁堵現(xiàn)象將更為普遍和嚴(yán)重。如果暴雨內(nèi)澇事件發(fā)生在出行高峰時(shí)段，也會(huì)大大加劇交通紊亂的程度和持續(xù)時(shí)間；（5）嚴(yán)重的交通擁堵比嚴(yán)重的道路積水滯后約30min，且暴雨內(nèi)澇對(duì)主干道和支路交通的影響最為明顯。 本研究一方面深入探討了城市化過程與暴雨內(nèi)澇危險(xiǎn)性的關(guān)系，揭示了城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害的誘發(fā)因素和影響機(jī)制；另一方面，本研究對(duì)暴雨內(nèi)澇在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散特征和影響途徑進(jìn)行了量化研究，深入揭示了交通行為在暴雨內(nèi)澇災(zāi)害下的響應(yīng)特征。研究成果豐富和發(fā)展了我國城市公共安全研究的理論、方法和實(shí)證。 2100433B

近年來，暴雨災(zāi)害頻繁造成我國城市系統(tǒng)癱瘓。研究發(fā)現(xiàn)，城市關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施在抵御暴雨災(zāi)害時(shí)的脆弱性是關(guān)鍵原因，然而暴雨災(zāi)害是如何在城市系統(tǒng)中擴(kuò)散，如何有效降低關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性，如何提高其安全性以抵御暴雨災(zāi)害，均還未取得研究突破。本研究在對(duì)近年來影響我國大中城市的典型暴雨災(zāi)害事件進(jìn)行案例剖析基礎(chǔ)上，對(duì)暴雨災(zāi)害在城市交通網(wǎng)絡(luò)和輸電網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散特征、擴(kuò)散機(jī)制、擴(kuò)散情景進(jìn)行研究，建立暴雨災(zāi)害擴(kuò)散仿真系統(tǒng)；選擇上海市普陀區(qū)這一經(jīng)常遭受暴雨災(zāi)害影響的區(qū)域?yàn)閷?shí)證區(qū)，開展暴雨災(zāi)害危險(xiǎn)性情景模擬，定量研究暴雨災(zāi)害向基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散效應(yīng)，并對(duì)不同暴雨危險(xiǎn)性情景下基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的脆弱性進(jìn)行計(jì)算，提出研究區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)防范暴雨災(zāi)害影響的策略。本研究可豐富和發(fā)展我國城市公共安全和城市可持續(xù)發(fā)展研究的理論、方法和實(shí)證。

《物探在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用與研究》通過列舉實(shí)例的方法， 闡述了物探在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用、分析及其效果。主要內(nèi)容包括： 概論、物探在滑坡及其隱患勘查中的應(yīng)用與研究等。

第1章 概論

1．1 地質(zhì)災(zāi)害的基本定義

1．2 地質(zhì)災(zāi)害的分類及內(nèi)涵

1．3 地質(zhì)災(zāi)害造成的危害

1．4 地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因分析

1．4．1 自然原因

1．4．2 人為因素

1．5 地質(zhì)災(zāi)害的防治

1．5．1 國外地質(zhì)災(zāi)害防治的現(xiàn)狀

7．5．2 我國地質(zhì)災(zāi)害的防治

1．6地質(zhì)災(zāi)害的勘查

1．7 物探技術(shù)及其在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的作用

1．7．1 物探技術(shù)

1．7．2 物探在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的作用

1．8 地質(zhì)災(zāi)害勘查中常采用的物探方法

1．8．1 電法探測(cè)技術(shù)

1．8．2 電磁法探測(cè)技術(shù)

1．8．3 地震勘探技術(shù)

1．8．4 地學(xué)層析成像（CT）

1．9 地質(zhì)災(zāi)害物探勘查方法的選擇

1．10 地質(zhì)災(zāi)害物探勘查的質(zhì)量控制

第2章 物探在滑坡及其隱患勘查中的應(yīng)用與研究

2．1 滑坡

2．1．1 滑坡的定義、分布及其造成的危害

2．1．2 滑坡產(chǎn)生的原因

2．2 滑坡勘查的方法

2．21 鉆探

2．2．2 挖探

2．2．3 水文地質(zhì)勘察

2．2．4 物探

2．3 物探在滑坡及其隱患勘查中應(yīng)用的可行性分析

2．4 西北某水庫溢洪道右岸高邊坡滑坡的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)研究

2．4．1 水庫概況 ．

2．4，2 震后高邊坡開裂情況

2．4 3 地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)設(shè)備參數(shù)的選擇和圖像解釋

2．4．4 高邊坡滑坡趨勢(shì)的雷達(dá)圖像特征和探測(cè)機(jī)理

2．4．5 結(jié)論

2．5 物探在南京市牛首山風(fēng)景區(qū)道路邊坡滑坡隱患地質(zhì)災(zāi)害的探測(cè)研究

2．5．1 地質(zhì)概況及物性特征分析

2．5．2 物探方法的選擇與測(cè)線布置

2．5．3 淺層地震工作

2．5．4 淺層地震成果及其分析解釋

2．5．5 雷達(dá)檢測(cè)工作

2．5．6 結(jié)論

第3章 物探在巖溶地質(zhì)災(zāi)害探測(cè)中的應(yīng)用與研究

3．1 巖溶的定義、分布及其特征

3．2 巖溶探測(cè)的現(xiàn)狀與手段

3．3 物探在巖溶及其隱患勘查中應(yīng)用的可行性分析

3．4 徐州某電廠巖溶發(fā)育的物探研究與分析

3．41 測(cè)區(qū)地質(zhì)、巖溶發(fā)育條件及地球物理特征分析

3．4．2 物探工作方法及技術(shù)

3．4．3 物探工作成果及地質(zhì)解釋

3．5 南京繞城高速某巖溶發(fā)育段的物探研究與分析

3．5．1 地質(zhì)概況及地球物理特征

3．5．2 物探工作的開展及技術(shù)

3．5．3 測(cè)線成果及地質(zhì)解釋

3．6 結(jié)論

第4章 物探在地面塌陷探測(cè)中的應(yīng)用與研究

4．1 地面塌陷

4．1．7 地面塌陷的定義

4．1．2 地面塌陷產(chǎn)生的原因及其分析

4．1．3 地面塌陷本質(zhì)的分析

4．2 塌陷勘查的方法

4．3 物探在塌陷及其隱患勘查中應(yīng)用情況的分析

4．4 南京江浦某中心建筑場(chǎng)地地面塌陷的物探研究與分析

4．4．1 地質(zhì)概況及物性特征分析．

4．4．2 物探工作的難點(diǎn)，探測(cè)方案的選擇與實(shí)施

4．4 3 成果及解釋分析

4．5 南京市江寧區(qū)湯山街道某村地面塌陷的物探研究與分析

4．5．1 地質(zhì)概況及物性特征

4．5．2 物探工作的難點(diǎn)、技術(shù)思路及實(shí)施

4．5．3 物探成果及其解釋分析

4．6 結(jié)論

……

第5章 物探在土石壩體裂縫探測(cè)中應(yīng)用與研究

第6章 物探在活斷層勘查中的應(yīng)用與研究

第7章 物探在古河道探測(cè)中的應(yīng)用與研究

第8章 物探在古城墻（樓）地質(zhì)隱患勘查中的應(yīng)用與研究

第9章 物探在廢礦坑勘查中的應(yīng)用與研究

第10章 認(rèn)識(shí)與展望

參考文獻(xiàn)2100433B

氣體在固體中由于密度分布不均勻而發(fā)生的質(zhì)量輸運(yùn)過程。

正文

穩(wěn)恒的擴(kuò)散過程，也遵守斐克第一定律：

式中d為單位時(shí)間內(nèi)通過與方向相垂直的單位面積上氣體的量，為氣體的密度，為擴(kuò)散系數(shù)。

非穩(wěn)恒過程中，氣體的密度隨時(shí)間變化,根據(jù)連續(xù)性方程，有

上式也稱為斐克第二定律?？梢愿鶕?jù)兩個(gè)斐克定律求解研究擴(kuò)散過程。

擴(kuò)散系數(shù)與氣體以及固體的物理和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。惰性氣體和水蒸氣在固體有機(jī)材料(如橡膠、塑料等)中有較大的值。氫在玻璃和金屬中都有顯著的擴(kuò)散性能。但與氣體在氣體中的擴(kuò)散相比，氣體在固體中的擴(kuò)散系數(shù)通常小得微不足道。因而在某些固體中，有些氣體的密度均勻化過程進(jìn)行得非常緩慢，有時(shí)甚至要延長到若干年。

此外，理論和實(shí)驗(yàn)都指出,擴(kuò)散系數(shù)是溫度的指數(shù)函數(shù)。