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新疆玛纳斯河流域平原区地下水无机组分分布特征、源解析及健康风险评价

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环境科学 2025年第2期46卷 843-853页

作者：康文辉周殷竹周金龙姜凤韩双宝雷米刘金巍新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304

在新疆玛纳斯河流域地下水是日常生活、农业灌溉和工业生产用水的主要来源.为了探明地下水中无机组分的空间分布、来源及其对人体健康的负面影响,在玛纳斯河流域平原区共采集37组地下水样品,通过GIS克里金插值、PMF来源解析、Pearson相... 详细信息

在新疆玛纳斯河流域地下水是日常生活、农业灌溉和工业生产用水的主要来源.为了探明地下水中无机组分的空间分布、来源及其对人体健康的负面影响,在玛纳斯河流域平原区共采集37组地下水样品,通过GIS克里金插值、PMF来源解析、Pearson相关性分析和健康风险评价模型,分析地下水中无机组分的空间分布、来源和潜在健康风险.结果表明,区内地下水整体呈弱碱性.TDS和Cl^(-)具有相似的分布特征,在平原区东部浓度较高;SO_(4)^(2-)高值区主要分布在玛纳斯县周边以及古尔班通古特沙漠边缘;NO_(3)^(-)-N浓度变化受人类活动的影响较大,空间分布不均,高值区主要分布在城市区域;砷(As)、氟(F)和碘(I)是影响地下水质量的重要无机组分,分别有51.35%、 45.95%和51.35%地下水超过《地下水质量标准》Ⅲ类限值,超标区均分布于西岸大渠以北的低平原区,该区域地形坡度和水力坡度较小,含水层颗粒较细,地下水径流强度较弱,利于地下水中As、F和I的富集.源解析结果表明,地下水不同含水层具有相似的来源或者演化过程.无机组分的富集主要受控于溶滤-富集作用、地质条件-生活污水-农业灌溉的点源污染、农业活动、生活污水导致的点源污染、碱性还原环境和离子交换作用.健康风险评价结果表明,玛河流域平原区无潜在非致癌风险.地下水中的As是威胁人类健康的主要无机物,其对儿童和成人的非致癌风险可以忽略不计,而致癌风险则不可忽略,且儿童对其致癌风险更敏感.因此,玛河流域饮用水供水安全应更多地关注As暴露的影响,特别是对儿童的影响.

关键词：地下水无机组分空间分布源解析健康风险评价玛纳斯河流域平原区

钢筋在含废弃陶瓷的纤维增强水泥基材料中的腐蚀行为

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混凝土 2025年第2期 64-68页

作者：金哲诚闫新宇张春亮吴立朋石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

将陶瓷废弃物应用到水泥基材料制备中,具有一定的环境效益。以磨细陶瓷粉替代10%水泥,陶瓷砂完全替代河砂,并加入不同体积分数的聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了一种水泥基复合材料。基于电加速锈蚀试验,采用交流阻抗谱(EIS)、线性极化(LPR)... 详细信息

将陶瓷废弃物应用到水泥基材料制备中,具有一定的环境效益。以磨细陶瓷粉替代10%水泥,陶瓷砂完全替代河砂,并加入不同体积分数的聚乙烯醇(PVA)纤维,制备了一种水泥基复合材料。基于电加速锈蚀试验,采用交流阻抗谱(EIS)、线性极化(LPR)等测试方法,研究了钢筋在该复合材料中的腐蚀行为。结果表明:在加速腐蚀24 h、48 h后,1.0%、1.6%的PVA纤维体积掺量下,试块的抗杂散电流腐蚀性能较为突出。在此基础上使用防水修复涂层强化其抗锈蚀性能,发现涂层试块内部钢筋腐蚀电流密度始终低于1μA/cm^(2),防水修复涂层显著降低了钢筋腐蚀风险;随着腐蚀时间延续,防护效果越明显。

关键词：废弃陶瓷纤维增强水泥基材料电化学方法钢筋锈蚀

秦巴山区历史文化街区建筑综合防灾评估研究——以恒口老街区为例

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灾害学 2025年第1期40卷 22-29页

作者：刘冬周思萌彭建兵申艳军周鑫玥西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054 长安大学地质工程与测绘学院西安710061 中国地质大学(北京)地质安全研究院北京100083 青海大学财经学院西宁810016

秦巴山区因其独特的地理和气候条件成为防灾减灾救灾的重点区域,而其历史文化街区的建筑是安全隐患的主要承载体。该文综合考虑秦巴山区历史文化街区建筑不安全性因素,从建筑单体和建筑组群两个层面,以及建筑本体、建筑附属和建筑环境... 详细信息

秦巴山区因其独特的地理和气候条件成为防灾减灾救灾的重点区域,而其历史文化街区的建筑是安全隐患的主要承载体。该文综合考虑秦巴山区历史文化街区建筑不安全性因素,从建筑单体和建筑组群两个层面,以及建筑本体、建筑附属和建筑环境三个维度,构建了历史文化街区建筑综合防灾的评估框架,并以陕西省第四批历史文化街区恒口老街区为例开展研究。结果表明:恒口老街区在建筑本体防灾、附属防灾及环境防灾在6大组群和1219栋单体建筑内存在显著差异,防灾能力较强区域均呈面状分散于街巷两侧;而防灾薄弱点则多为可达性较低的组群内部。该结果为减轻街区建筑灾害风险危险性、降低建筑承灾体易损性、增强建筑自适性以及提高建筑的可恢复性,提供了研判技术依据和改进方向。

关键词：历史文化街区建筑综合防灾本体附属环境秦巴山区

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品字形高层建筑群行人高度风环境优化研究

建筑科学 2025年第2期 203-212页

作者：李佳惠马密雪崔会敏韩智铭刘庆宽石家庄铁道大学土木工程学院河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄铁道大学数理系

近年来我国城镇化进程不断推进，高层及超高层建筑大量涌现，城市空间向着高密化趋势发展。超高层建筑群周围行人风环境更为复杂，不良风环境会降低行人出行的舒适度和安全性，并且不利于空气中污染物扩散。为改善品字形建筑群行人高度... 详细信息

近年来我国城镇化进程不断推进，高层及超高层建筑大量涌现，城市空间向着高密化趋势发展。超高层建筑群周围行人风环境更为复杂，不良风环境会降低行人出行的舒适度和安全性，并且不利于空气中污染物扩散。为改善品字形建筑群行人高度风环境，针对原始建筑群周边若干不良风环境问题，分别采取了改变建筑截面角部形态及增设裙房2种优化措施。从降低建筑周围最大风速比的角度来看，凹角修正方式的优化效果较显著。从不同区域面积比来看，2种措施均能有效降低强风区面积比，其中截面角部修正的优化效果由弱到强依次为凹角、切角及圆角，增设裙房的优化效果随裙房高度的增大呈现出先减弱后增强的趋势。综合对比，无论从降低建筑周围行人高度风速的角度还是提高建筑室外自然通风能力的角度，采用截面角部修正的方式可以得到更好的优化效果。

关键词：行人风环境品字形布局超高层建筑群优化设计数值模拟

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寒区导电混凝土研究现状与展望

土木与环境工程学报(中英文) 2025年第2期47卷 162-173页

作者：路建国杨心莲蒲万丽万旭升王寅栋谭俐伶西南石油大学土木工程与测绘学院成都610500

寒区道路、桥梁、水库大坝面板积雪结冰严重影响工程性能发挥,对工程安全运维产生较大影响。长期以来,大量使用除冰盐、融雪剂等除冰材料给环境造成较大污染。作为一种环保、高效融雪除冰技术,导电混凝土在保障工程安全、延长工程服役... 详细信息

寒区道路、桥梁、水库大坝面板积雪结冰严重影响工程性能发挥,对工程安全运维产生较大影响。长期以来,大量使用除冰盐、融雪剂等除冰材料给环境造成较大污染。作为一种环保、高效融雪除冰技术,导电混凝土在保障工程安全、延长工程服役寿命、提升工程服务质量等方面发挥着重要作用。将导电混凝土用作寒冷地区房屋建筑材料,不仅兼具室内采暖功能,还能在一定程度上缓解能源紧张。综述常用导电混凝土的制备工艺,分析碳质类导电混凝土、金属类导电混凝土及复相导电混凝土的力-电-热性能,阐述导电材料对导电混凝土综合性能(包括导电性、抗冻性、耐久性)的影响机制。基于此,围绕高性能、低成本目标,提出寒区导电混凝土的研究构想:广泛使用回收碳纤维等回收材料,发展多相导电混凝土技术;将磁选粉煤灰、矿渣和硅灰等作为掺合料应用于导电混凝土中;开展低电压下导电混凝土的升温性能和导电性能研究;综合利用清洁能源(如太阳能、风能等)发电为导电混凝土提供电源;开展复杂工程环境下导电混凝土-岩土体-环境反馈机制研究。

关键词：寒区工程导电混凝土导电介质掺合料融雪除冰

基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统

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实验室研究与探索 2025年第1期44卷 249-256页

作者：汤志伟黄亮施书彬合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009

为实现高校实验室全过程、全要素、全覆盖监管,设计并开发了一套基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统。该管理系统通过智能仪表和串口服务器的联合组网与透明传输实现了物联网云平台对设备、环境、人员等实验室运行状态的... 详细信息

为实现高校实验室全过程、全要素、全覆盖监管,设计并开发了一套基于物联网和神经网络的实验室安全智慧化管理系统。该管理系统通过智能仪表和串口服务器的联合组网与透明传输实现了物联网云平台对设备、环境、人员等实验室运行状态的实时监测;再通过BP神经网络算法实现火灾风险概率分级主动示警和危险情况应急处置。实验表明,该系统的火灾误报率降至0%,将火灾报警时间缩短30%以上,提高了实验室安全信息化和智慧化管理水平,具有一定的推广应用价值。

关键词：物联网实验室安全神经网络智慧化管理

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高温后水冷却花岗岩物理力学性能及其微观特性研究

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矿物岩石 2025年

作者：章蓝月王志文韦猛刘洋余兰君李劲锋成都理工大学环境与土木工程学院四川省复杂地质TBM智能掘进与灾害防治工程技术研究中心

在隧道掘进、干热岩开采及核废料处置等地下工程施工过程中，高温岩石遇水冷却引发的物理力学性质变化是一个重要且复杂的问题。高温岩石与水接触后，温度迅速下降，可能导致微观结构的剧烈变化，从而影响工程的安全性和有效性。本研究... 详细信息

在隧道掘进、干热岩开采及核废料处置等地下工程施工过程中，高温岩石遇水冷却引发的物理力学性质变化是一个重要且复杂的问题。高温岩石与水接触后，温度迅速下降，可能导致微观结构的剧烈变化，从而影响工程的安全性和有效性。本研究旨在探讨高温花岗岩在遇水冷却后其物理力学性能及微观破裂特性的变化。本研究选择了六组花岗岩样品，在常温、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃下进行水冷却和自然冷却处理，随后对试件进行了恒法向力直剪试验，并结合热导率检测和XRD衍射等分析手段，系统研究其热损伤特征和剪切力学特性。研究结果显示，随着温度升高，水冷却试件和自然冷却试件的各项剪切力学性质逐渐劣化。具体而言，水冷却试件的质量损失率和体积增长率随着温度增加显著提高，而其导热系数和纵波波速则随温度升高而降低。此外，水冷却试件在各温度下的力学特性普遍低于自然冷却试件，尤其在300至400℃这一温度区间，水冷却试件的剪切特性劣化速度明显快于自然冷却试件。综合实验结果，我们判断300至400℃为该地区花岗岩的热损伤临界温度范围。在这一温度区间内，岩石的物理力学性质显著劣化，提示在进行地下工程设计和施工时需特别关注这一影响。未来的研究可以进一步探讨不同冷却方式对岩石力学特性的长期影响，以优化地下工程施工中的冷却策略，提高工程的安全性与经济性。通过深入了解高温岩石冷却过程中行为，可为相关工程提供更科学的理论支持与实践指导。

关键词：高温花岗岩水冷却直剪试验热损伤微观特征

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落石作用下岩溶隧道衬砌结构响应试验研究

湖南工业大学学报 2025年第3期39卷 1-7页

作者：祝方才何文杨志佳刘冬罗睿湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007 中铁北京工程局集团第二工程有限公司湖南长沙410116 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

以四川某高速公路岩溶隧道为工程背景,采用相似理论构建室内缩尺模型,研究了不同工况下落石对隧道护拱和衬砌结构的影响。通过高速摄影仪捕捉落石掉落瞬间的运动轨迹,同时利用应变片和动态信号测试分析系统监测了衬砌结构的应变响应,并... 详细信息

以四川某高速公路岩溶隧道为工程背景,采用相似理论构建室内缩尺模型,研究了不同工况下落石对隧道护拱和衬砌结构的影响。通过高速摄影仪捕捉落石掉落瞬间的运动轨迹,同时利用应变片和动态信号测试分析系统监测了衬砌结构的应变响应,并利用加速度传感器研究了结构的加速度响应。研究发现,落石的反弹能量逐渐衰减导致其反弹高度减小;衬砌结构拱顶位置的加速度与位移响应明显,且随着落石质量和下落高度增加,衬砌结构的应变变化显著增加。

关键词：岩溶隧道支护结构落石动力响应缩尺模型试验

旧工业建筑再生施工粉尘运移特性数值模拟研究

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中国安全科学学报 2025年第1期35卷 231-238页

作者：田卫马睿浩关小杰高明哲谭啸西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 广联达科技股份有限公司北京100193

为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型... 详细信息

为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型;选取具有典型旧工业建筑特征的某待改造工业厂房,开展打磨和铲运2类工序的现场试验;使用数值模拟方法分析5种入口风速与2种产尘工序下的粉尘质量浓度分布,明确旧工业建筑再生施工空间粉尘易聚集区。结果表明:打磨工序最高粉尘质量浓度超限倍数为54倍,铲运工序最高粉尘质量浓度超限倍数为37倍;入口风速的改变会影响施工区域内粉尘的主要影响区分布,同时,会改变粉尘质量浓度在施工区域内达到动态平衡的进程;产尘工序的改变会对粉尘质量浓度分布产生一定的影响,对特定工序的工作强度进行增强则会导致其下游粉尘质量浓度同比增加。

关键词：旧工业建筑再生施工粉尘运移特性数值模拟粉尘质量浓度