敦煌莫高窟典型洞窟空气交换速率的对比分析
三年高考地理(山东卷21-23)真题知识点汇编内外力作用
三年高考地理（山东卷21-23）真题知识点汇编内外力作用一．选择题（共2小题）敦煌莫高窟位于河西走廊西端，开凿在大泉河西岸第四级阶地的砂砾岩崖壁上（如图）。
崖壁最高达50m，洞窟主要分布在10～40m高度之间，一般为2～3层。
由于洞窟开凿和长期自然作用的影响，洞窟所在崖体出现大量裂隙。
据此完成3～4题。
1．洞窟开凿在大泉河西岸崖壁，能够（）A．降低开凿难度B．减弱风沙侵蚀C．减轻风化破坏D．方便生活取水2．与下层洞窟相比，对上层洞窟内壁画的破坏影响更大的因素是（）A．构造运动B．太阳辐射C．大气降水D．人类活动二．解答题（共2小题）3．（2022•山东）阅读图文资料，完成下列要求。
古雅斯河发源于澳大利亚大分水岭西侧，构造运动导致其水系发生了演变（图1）。
乔治湖水位波动大，有时连年干涸，湖底覆盖着不同类型的沉积物（图2）。
（1）指出与古河道形成有关的主要内、外力作用。
（2）说明图1中水系的演化过程。
（3）指出河流对湖区地下水补给的特点。
4．（2021•山东）阅读图文资料，完成下列要求。
海巴洛沟流域位于青藏高原东南缘，横断山脉中段（如图），面积53.4km2。
主沟发源于哈巴雪山西侧，汇入金沙江一级支流冲江河，长度12.8km。
流域自上而下分为高山寒带峰脊区和宽谷区、温带窄谷区、亚热带低谷区。
该流域降水量随海拔升高而显著增加，其中海拔4200m以上的峰脊区年降水量超过1100mm。
2019年7月28日，峰脊区6小时降雨量达60.4mm，激发了特大规模降雨—冰川融水混合型泥石流。
（1）指出海巴洛沟流域形成泥石流的四类固体物质来源。
（2）分析海巴洛沟流域主沟道AB段、BC段和CD段地形对泥石流形成的作用。
（3）分析海巴洛沟流域泥石流对当地构成严重威胁的自然原因。
三年高考地理真题分类汇编之内外力作用（山东卷）参考答案与试题解析一．选择题（共2小题）敦煌莫高窟位于河西走廊西端，开凿在大泉河西岸第四级阶地的砂砾岩崖壁上（如图）。
敦煌莫高窟洞窟内外空气中微生物的对比研究
基金项 目： 古代壁画保护国家文物局重点科研基地开放课题资助 （０ ８ １ ， ２ ０ ０ ） 中国博士后科学基 金资助 （０ ８４ ０ ０ ） 国家 自然科学基 ２０ ０ ３ １９ ，
金资助 （０ ４ ０５） 国家文物局文物保护科 学与技 术研究课题 资助（ ０ ７ １ 。 ４９００ ， ２０ ０ ） 作者简介 ： 马燕天（ ９ ５ ） 男 ， １８ 一 ， 博士研究生 ， 主要从事微生物生态学方面的研究。
敦 煌 莫 高 窟 洞 窟 内外 空气 中微 生 物 的对 比研 究
马燕天 汪万福 ， 旭 武发思 ， ， 马 ， 马晓军 ， 安黎哲 ， 冯虎元
（ ．兰州大学生命科学学院 ， １ 甘肃兰州 ７ ０ ０ ３ ００；２ ．敦煌研究院保护研究所 ， 甘肃敦煌 ７６ ０ ） ３ ２０
当 着 微 生 物 扩 散 载 体 的角 色 ’ 。一 些 人 类 的 活
型显微镜 （ 奥林 巴斯 ） Ｐ ， Ｂ一２ １型 Ｐ 计 （ 多利 Ｈ 赛
斯 ） ＤｆｏＲ Ａ Ａ ａ 法 国 Ｄ ， ｉ ２ ｇｒ（ ｅ Ｂ公 司 ） 蔗糖 （ 台市 ， 烟
双双 化工有 限公 司 ）氯 化钠 （ 津市 光 复 科技 发展 ， 天
观。
使 周 围空气 中的微生 物数 量倍增 ¨ Ｊ 。敦煌 莫 高窟 每 年接 待大 量 的游 客 ， 因此 ， 索和 研究 莫 探 高 窟 窟 区环 境 空 气 中微 生 物 的 数 量 和 分 布 ， 及 以
微 生 物 与 游 客 的 关 系 ， 于 保 护 莫 高 窟 极 为 重 对
摘要 ：环境空气 中微生 物会 引起 文物 的损坏 ， 因此开展 针对 文物 保 护的空 气微 生物研 究非 常重 要。本研 究利 用
Ａ ｄｒｏ Ａ一１ 空气 采样 器在莫高窟封闭洞窟 （ ｎｅｓｎＦ 型 常年不开放 ） 中和洞 窟外（ 检票 口） 采样 ， 研究 了空气 中微生物 的 种群动态 和群落 。结果 表明 ， 洞窟 内的细菌数量 远远 高于洞窟 外 ， 而洞窟 内外 的真菌 数量相差 不大 。空气 中的细 菌和真菌 的季节性变化不 明显 ， 但夏季洞窟外环境 中真 菌数量最 高 ， 冬季 洞窟 内环境 细菌数量 较多 。洞 窟外环 境 空气 中的细菌数量与环境空气温 度 、 阳辐射强度 、 太 地表温度 以及风速呈 显著正相关 ， 而与空气 相对湿 度呈显著 负 相关 。窟外环境空气 中的真菌数量 与游客数量呈显著正相关 。此外 ， 空气 中的细菌主要分 布在采样 器 的第一 、 、 三 四级 中， 真菌 分布以第 二 、 、 而 三 四级为主 。研究还表 明 ， 敦煌莫高窟空气 中的主要真 菌为枝孢属 ， 无孢 菌 ， 霉属 ， 青
影响莫高窟小气候的环境因子对比分析
窟窟顶水平戈壁面内较大范围的气象状况。三危山 和鸣沙山形成的喇叭形结构 、 小河谷及河谷 中的水
基金项目 ： 敦煌 研究 院院级课 题（０ ７ １ 资助 ２０ ０ ） 作者简介： 红寿（ ９ ｏ ） 男 ， 李 １７ 一 ， 甘肃秦安人 ， 馆员 ， 主要从 事干旱 区环境 和文物保 护等方面的研 究． ｍ ｉ ｄｌ ６ ＠１３ ｃｒ Ｅ— ａ ：ｈ ｓ９ ６ ．ｏ ｌ ｈ ｎ
测资料 ， 对影响敦煌壁 画的有害大气成分 Ｓ Ｎ Ｏ、Ｏ
和 Ｔ Ｐ进 行 了质 量 浓 度 变 化 的分 析 Ｊ Ｓ 。李 红 寿 通
内年平均风速 ２０ｍ ｓ属典型的大陆性干旱气候。 ． ／ ， 莫高窟坐落于距敦煌 ２ ｍ的敦煌盆地 的南 ５ｋ 缘， 远离敦煌绿洲的大漠戈壁深处 ， 地处三危和鸣沙
２山交 接 的 山 前 南 北 走 向 的河 谷 中 ， 谷 全 长 约 ７ 河
过分析莫高窟水分 的耗散结构 ， 对水 系统对莫高窟 气温 的影 响进 行 了初 步 的 研 究 Ｊ 为 了更 深 入 研 。 究莫高窟小气候对文物 的影响 ， ８ １ ８年敦煌研究院 ９ 引进 全 自动气 象监 测 设 备 ， 窟 顶 建 立 了 １座 自动 在 化气象观测站 ；９ ０年在崖下 ７ １９ ２窟前新 建立 了 １
３ ３ 。０ 一 １３ ０Ｅ， ９４ ４ 。５Ｎ之 间。海 拔 １１９ｍ（ ３ 敦煌
气象站） 。该地区气候极为干燥 ， 降雨量稀 少 ， 年平
均 降雨量 为 ４ ． ２ ２ｍｍ， 日照 百 分 率 是 ７ ％ ， １ 年平 均 日照 时数 ３２７９ｈ ５ ． 。蒸 发 强烈 ， 风沙 。敦 煌 绿洲 多
维普资讯
第２ ６卷
第 ２期
干 旱 气 象
敦煌莫高窟环境温度特征分析
敦煌莫高窟环境温度特征分析敦煌莫高窟位于中国西北地区河西走廊西端，地理坐标为北纬40°02′14.2″，东经94°48′14.7″，海拔在1320—1380m之间，距敦煌市约25km[1-2]。
敦煌莫高窟已有1600多年的历史，现存有4—14世纪共16个时代的750个洞窟。
这些洞窟分布在南北走向长约1600 m的崖面上，上下分为5层，保存了总面积约为45 000m2的壁画[3-4]。
莫高窟地区的气候属典型的暖温带干旱大陆性气候，由于常年受蒙古高压的影响，因此具有极端干旱、降水量少、气温变化大、日照时间长及风沙活动频繁等沙漠气候特征[5-6]。
年平均气温为11.0℃，年平均相对湿度为32.2%，一年中有3个月的平均气温低于0℃，有6个月的最低气温低于0℃，最高月平均气温在8月，最低月平均气温在1月。
莫高窟地区季节性的空气循环会加速水分蒸发，而这一过程会引起可溶盐的风化，从而使壁画剥落。
不同的小环境会使脆弱的壁画产生不同类型的损坏[8-9]。
针对水分的吸收与释放对壁画的影响而进行的室内试验表明，壁画在相对湿度较高的情况下会吸收水分，而在相对湿度较低的情况下会排出水分。
温度变化还会引起围岩的冻融循环和温度场的变化；通过环境温度还可推导出围岩应力场的分布，进而得出围岩的温度应力[11-12]。
莫高窟的窟顶温度和窟前温度之间虽然存在一定的差异，但二者的平均温度非常接近，说明二者处于同一气温层内，是一个整体。
因此，本研究选取窟顶温度数据为研究对象，分析了窟顶温度随时间而变化的规律和温度的概率分布规律。
二非线性曲线拟合原理与方法对敦煌莫高窟的环境监测从20世纪60年代就已开始。
已有的研究成果表明，莫高窟环境温度的最高值出现在6月至8月，最低值出现在12月至翌年1月，全年温度呈两头低中间高的曲线分布特征[15-16]。
综合连续观测的环境温度数据可知，温度随时间的变化为非线性规律。
为了了解温度随时间而变化的规律，本研究采用非线性曲线拟合方法进行了分析[17-18]。
敦煌莫高窟数学建模论文 校竞赛一等奖
C2 A / a D
则合理载客量为：
max C w1C1 w2C2 , (w1 w2 1)
约束条件： 由 CO2 浓度公式得：
Q
103VmC1 VP0t V00
V0 VP 0 t i
1500
，
其中： 0
1.293 1.293 i ， 和保护
摘要 敦煌莫高窟是我国众多世界文化遗产地之一，是敦煌学研究的主要载体， 是 我国西北地区旅游的重要一站。 世界文化遗产地莫高窟的保护和利用一直受到高 度重视。 针对问题一： 本文运用旅游环境容量研究的相关理论，结合敦煌莫高窟旅游 环境的实际情况， 对旅游环境容量的部分量测值进行了初步分析，并就洞窟环境 条件下游客个人空间标准、 洞窟极限容量值作了初步探讨，并认为洞窟在物理环 境下的生态容量是决定莫高窟旅游环境容量的先决条件。 我们可建立空间交换模 型，依次考虑洞窟尺寸、温度、湿度、 CO2 浓度等因素对安全环境容量和游客空 间容量的影响而且赋予权重，并用 Lingo 软件求出单位时间内的合理游客承载 量。 针对问题二： 本文在莫高窟选择不同层位、 洞窟形制， 主室大小、 有无甬道、 甬道大小、有无游客参观等条件下的典型洞窟，使用六氟化硫（ SF6 ）进行洞窟 内外空气交换速率的实验计算， 旨在微莫高窟的保护与管理提供理论依据。我们 可利用多元非线性回归方程法建模，将各因素融入回归方程，通过 Matlab 求相 关系数找出各因素与洞窟内外空气交换率的关系为指数关系，最后通过 Matlab 进行假设检验，从而确定建模的合理性。 针对问题三； 我们利用建立的模型生成的理想旅游路线与现有的旅游路线对 比，分析优缺点，找出理想模型实施难点。
（2）游客流量密度分析: a.游客流量的动态趋势是按时段呈由低到高的一个曲线值， 高峰时段一般在 10-12 时，表现为波峰状，之后则过渡为较平稳的值域; b.批次是指有组织地将游客按组分批在窟内参观讲解， 批次人数取时段内总 人数的平均值。 每批次人数按总人数的变化而变化，但批次密度在各时段内变化 不很大; c.每批次游客在洞窟内的参观时问则随批次密度的增加而减少; （3）游客参观分析： a.了解游客的数量、背景、行为和参观模式； b.确定参观团队的最大人数和每个洞窟的实际容量或占用率； c.确定开放洞窟内二氧化碳的安全浓度和温度； d.评估分析现有的游客管理方法和对策。 （4）壁画病害分析： 以往研究证明，莫高窟许多洞窟内壁画病害并不稳定，含盐的壁画随着相对 湿度的反复变化而发生退化现象。通过实验分析调查，确定壁画所含可溶盐为氯 化钠和硫酸钠，引起盐分潮解的相对湿度的临界值为 62%。 （5）洞窟环境分析： a.进行窟外环境与开放洞窟窟内微环境的监测； b.模拟洞窟的环境状况； c.测量洞窟的空气交换率。 调查结果表明洞窟湿气主要来源于窟外潮湿空气，特别是下雨时的湿气（我 们研究时忽略天气的影响） ；模拟实验证明参观时间对二氧化碳浓度上升有很大 影响，规定浓度不超过 1500ppm.
敦煌莫高窟PM10浓度年变化及影响因素
敦煌莫高窟PM10浓度年变化及影响因素敦煌莫高窟位于中国甘肃省敦煌市境内，是世界上著名的佛教艺术宝库。
然而，近年来，敦煌莫高窟所面临的PM10浓度问题引起了广泛的关注。
本文将探讨敦煌莫高窟PM10浓度的年变化以及影响因素。
首先，我们需要明确敦煌莫高窟PM10浓度的定义及其意义。
PM10是指大气中直径小于等于10微米的颗粒物，是空气污染的主要成分之一。
这些颗粒物通过空气传播到莫高窟内部，可能会对莫高窟内的壁画和雕塑造成损害，对文物保护产生不良影响。
因此，了解敦煌莫高窟PM10浓度的年变化及其影响因素，对于制定有效的保护措施至关重要。
针对敦煌莫高窟PM10浓度的年变化，通过对历年的数据进行分析，我们可以得到以下结论。
首先，敦煌莫高窟PM10浓度呈现出明显的季节变化特征。
夏季和冬季是PM10浓度较高的时期，而春季和秋季是较低的时期。
这与敦煌地区的气象条件有关，夏季和冬季的风速较低，气团滞留时间较长，有助于颗粒物在空气中的积累。
而春季和秋季的风速较高，气团流通较好，颗粒物的扩散能力较强，因此PM10浓度较低。
其次，敦煌莫高窟PM10浓度的年变化还受到多种影响因素的共同作用。
首先是人为活动带来的污染。
随着敦煌旅游业的快速发展，大量的游客涌入莫高窟，一些不文明的行为如乱丢垃圾、吸烟等都会导致颗粒物的增加。
其次是交通运输带来的污染。
随着汽车数量的增加，尤其是游客专车和旅游大巴的增加，车辆排放的尾气中含有大量颗粒物。
第三是敦煌地区的自然环境因素。
敦煌地处干旱荒漠地区，沙尘暴等自然现象频发，大量的沙尘颗粒物可能会通过气流传播至莫高窟区域，导致PM10浓度升高。
为了减少敦煌莫高窟的PM10污染，我们可以采取以下措施。
首先，加强环境监测，及时掌握PM10浓度的变化情况，为保护措施的制定提供科学依据。
其次，加强游客教育，提高游客的环保意识，倡导文明旅游，减少垃圾产生和乱扔行为。
同时，加大对交通运输污染的治理力度，鼓励使用清洁能源车辆，减少尾气排放。
敦煌莫高窟典型洞窟空气交换速率的对比分析
1=A0e 2 窟内外空气交换滞留,使空气交换时间变长;第
-5t( -t
ν 2 0) ( ) 148窟,没有游客参观时,正中间对门口处的空气
2=A0e 3
由(1)式和(2)式可得: 交换率为22.5分钟,在有游客参观时,同一地方
积与交换速率的相关性。
2.3 实验洞窟与实验方法 六氟化硫气体在一定空间里的衰减与放射性
2.3.1 实验洞窟的选择 元素衰减相似,因此其半衰期可以按照放射性元
莫高窟的石窟开凿于鸣沙山东麓南北长约 素的半衰期指数关系来计算:
1740m、高约30m的断崖上,分上、中、下三层,距地 ν -5t ( )
电弧作用下(几千度)分解为S和F的原子气,但 2.3.2 实验方法
电弧一旦解除,便在105-106秒内复合成SF6, 实验在夏季中午窟外气温较高(23℃-35℃)而且具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性 时进行。先在洞窟的中央放置一个高立式电风扇,能。 在电风扇的叶轮旁边连接六氟化硫的导气管,开始
・101・
© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 窟内充入的六氟化硫气体的浓度由A0减为A所 表3给出了有无游客参观时洞窟内外空气交需的时间,单位为分钟;5为常数。 换速率的测定结果。如第328窟内空气的交换率
常压下是一种无色、无味、无毒、不燃烧、无腐蚀性 第三层 427 12.2 344.2 9.0
( ) 428 12.0 737.3 16.0的惰性气体表1 ,化学稳定性强,500℃- 600℃
不分解,与酸、碱、盐、氨、水等不发生化学反应,在
河北省张家口市2021届高三下学期5月普通高中学业水平模拟考试(三模)语文试题(含答案)
张家口市2021年普通高等学校招生全国统一模拟考试语文2021.5注意事项∶1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、现代文阅读（35分）（一）现代文阅读I（本题共5小题，19分）阅读下面的文字，完成1～5题。
材料一∶主持人∶樊老师，您领导敦煌研究院运用了最新的技术手段——"数字敦煌"，能否向我们介绍一下"数字敦煌"的情况及其价值？樊锦诗∶说来话长。
莫高窟是洞窟建筑、彩塑和壁画组成的综合艺术体，是世界上绝无仅有的一处文化遗产，这处遗产连续建了1000年。
可是1000年之后，大约有500年没人保护，因此变得破败不堪。
1978年，我分管保护工作，着手建档案，这个过程中我看了一些老照片。
1908年的照片跟1978年的相比，同样的地方，洞的变化极大，我很受震动。
莫高窟里的壁画与彩塑是用土、泥巴、木头、草料及颜料制成的。
莫高窟的文物价值很高，材料却十分脆弱，所以保护工作特别重要。
敦煌莫高窟的保护工作其实很复杂。
首先要保护实物。
我们先是设法引进各种专业人才，同时建了简单的实验室并添置各种仪器设备。
通过一系列措施，我们从抢救性保护逐步发展到科学性保护。
所谓科学性保护，就是把文物的材料通通分析一遍。
它为什么有"病"？它的机理是什么？退化原因是什么？然后再选择用什么材料去保护。
还有，我们不能有了"病"才治，要以预防为主，这就需要很多仪器来监测。
比如，在洞里设传感器监测温度、相对湿度、二氧化碳和不好的微生物。
另外还有自然环境。
万一发洪水会怎样？崖体有没有裂缝？有裂缝的会不会坍塌？我们通过一系列的科学监测数据去分析洞窟有没有恶化，有没有变化，要防患于未然，这就是预防性保护。
莫高窟108窟内空气温湿度的变化过程及其对窟内水汽和热量来源的启示
摘要 ：为 了对 １０８窟 内不 同位 置 的温度 、湿 度 和空气 压力进 行监 测 ，设 置 了 １２个 点 的传 感器 。监 测结果 表 明 ， 窟 内温度存 在着 显著 的昼夜 和 长期 的变化 ，其 中上 层 空 气 的温 度 变化 尤 其 明显 ，而 下层 空 气 的温 度 变 化则 相 对较 小 。在 夏天 ，窟 内的上层 空气 温度 高于 下层 空 气 的温 度 。窟 内空 气 的 绝对 湿 度受 外 部 环境 严 重 影 响 ，存 在近 似昼夜 的变 化 。在分布 上 ，窟 内空气 湿度 在 上 层 和前 部 高 ，而 在 下层 和 后 部则 较 小 。窟 内存 在 着净 的水 汽输 入过程 ，但水 汽不 是从 洞窟 的入 口进入 的 。同样 ，窟 内的空气压 力也 存在 着 明显 的昼 夜变 化 过程 ，并受 外 部环 境 的影 响而 升高 或下 降 ，窟 内东侧 的空 气压 力 大 于西 侧 的 空气 压 力 。这些 结 果 一致 说 明 ，在 １０８窟 的东 侧 上层 存在 着水 汽和 热量 的来源 。研究 结果 为下 一步 的盐 害防治 工作 提供 了思 路 ，具 有 重要 的 科学 意 义和 应 用 价 值 。 关键 词 ：空气 温度 ；空气绝对湿度 ；空气压力 ；水汽和热源 中 图 分 类 号 ：Ｋ８７４．４１ 文 献标 识 码 ：Ａ
第 ３０卷 第 ３期 ２０１８年 ６月
文物 保护 与考 古科 学
ＳＣＩＥＮＣＥＳ ＯＦ ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＲＣＨＡＥＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ：１００５—１５３８（２０１８）０３—００５１—１０
Ｖｏ１．３０．Ｎｏ．３ Ｊｕｎ，２０１８
敦煌莫高窟通风调节与控制技术研究
敦煌莫高窟通风调节与控制技术研究敦煌莫高窟通风调节与控制技术研究引言：敦煌莫高窟是我国古代艺术宝库之一，其中珍贵的壁画和雕塑吸引了世界各地的游客和研究者。
然而，由于受到气候和环境的影响，莫高窟的遗产正面临着严峻的挑战。
为了保护这些文化遗产，研究人员对敦煌莫高窟的通风调节与控制技术进行了深入研究。
一、敦煌莫高窟的通风状况敦煌莫高窟位于中国西北地区，地处荒漠戈壁区，气候干燥且波动较大。
这种特殊的气候环境对莫高窟壁画和雕塑的保存带来了巨大挑战。
过度干燥会导致墙壁龟裂，而过度潮湿则会造成霉菌生长和腐蚀。
因此，良好的通风是必不可少的。
二、传统通风方式的不足传统上，莫高窟的通风主要依靠自然通风和人工通风两种方式。
自然通风是通过窟门的开窗和墙体的微小裂隙进行的，缺乏针对性和主动控制。
人工通风则依靠人工开启和关闭窟门，但这种方式效果有限，且对人力资源的要求较高。
三、新型通风系统的引入为了改善莫高窟的通风调节和控制，研究人员引入了新型的通风系统。
这个系统由风机、排风机和空气处理设备组成。
风机通过输送新鲜空气，排风机通过排出污浊空气，而空气处理设备则对空气进行净化和调节。
这种系统能够实现全天候、全自动的通风调节和控制，大大提高了莫高窟的环境质量。
四、通风系统的优势新型通风系统相较于传统通风方式具有以下优势：1. 主动控制：新系统可以实现自动控制，根据实时数据进行调节，避免了人工干预带来的误差。
2. 精确调节：通过空气处理设备，可以调节通风系统中的湿度、温度和空气质量，使之适应莫高窟的保存要求。
3. 节能环保：新系统采用了先进的节能技术，能够最大程度地减少能源消耗和对环境的负面影响。
4. 数据监测：通风系统可实时监测和记录关键数据，为后续研究和调整提供依据。
五、前景展望新型通风系统的引入为敦煌莫高窟的保护和研究提供了可行的解决方案。
今后，可以进一步研究和改进通风系统，提高其适应性和稳定性。
此外，结合大数据和人工智能技术，可以实现更精准的环境监测和控制，为壁画和雕塑的保存提供更好的保障。
敦煌西千佛洞气象环境变化特征分析
考古与文博研究西千佛洞位于甘肃省敦煌市西南约35公里处党河北岸的崖壁上，洞窟分布在东西长2.5公里的崖壁上，现存北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、回鹘、西夏、元代洞窟22个[1]。
1961年，西千佛洞被国务院列为第一批全国重点文物保护单位。
西千佛洞始凿于北魏，经历了1500多年自然和人为因素影响，岩体存在风化、裂隙、冲沟等问题，壁画存在起甲、脱落、酥碱、变色等多种病害。
李最雄[2]、张博[3]等研究表明，石窟岩体风化受多重因素共同作用，包括岩体自身特性和自然环境，降雨、光照、温湿度变化会引起岩体矿物质吸水膨胀、失水收缩，胶结物质老化，周期性的干湿交替使得岩体结构受损，强度降低，最终导致岩体风化。
季节性的冻融循环作用，使得岩体也出现开裂、脱落现象。
西千佛洞属典型的温带大陆性干旱气候，日照强，降水少，蒸发量大，突发性强降雨会产生地表径流，冲蚀崖壁形成冲沟，威胁洞窟文物保存[4]。
敦煌地区风沙活动研究表明，偏西风形成的强风沙流造成敦煌西千佛洞气象环境变化特征分析牟锐王小伟薛平李荣华（敦煌研究院国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心，甘肃敦煌736200）［摘要］为明确西千佛洞文物的赋存环境，本研究选取了2019-2020年气象站监测数据集，分析西千佛洞各气象要素如太阳辐射、气温、相对湿度、降水、风向、风速的年、季、月、日变化特征及相互关系。
研究表明：西千佛洞太阳辐射、气温、风向、风速年际较差小，降水、相对湿度年际变化较大。
各气象要素的季、月、日波动幅度较大。
太阳辐射与气温变化趋势一致，夏季最高，冬季最低，太阳辐射年均182.7W/m2，气温年均11.9℃，温差最大54℃。
年降水低于100mm，集中在6、7月，以小雨为主。
相对湿度四季呈递增趋势，RH≥67%占比20%，相对湿度最大100%，湿差最大98%。
文物处在干湿交替、冷热大幅度变化的环境中，易引发塑像壁画粉化、起甲等病害。
区域主风向为西南风，风速小对石窟影响较小；强风集中在东北～东南（NNE～SE）方向，最大风速17.9m/s，东南方向强风对崖面产生强烈风蚀作用，东北方向强风形成的风沙流对石窟文物本体及环境危害最大。
敦煌莫高窟文物病害与大气降水关系研究
敦煌莫高窟文物病害与大气降水关系研究敦煌莫高窟是我国重要的石窟艺术宝库，包含有丰富的艺术珍品和文化遗产。
然而，长期以来，莫高窟内的文物都受到了种种病害的威胁，其中大气降水是造成文物病害的重要因素之一。
本文将探讨敦煌莫高窟文物病害与大气降水之间的关系，并提出相应的保护措施。
首先，我们来了解一下敦煌莫高窟的大气环境。
敦煌位于祁连山和阴山之间的内陆干旱地区，气候干燥，年降水量较少。
然而，即使降水量较少，长期以来的大气降水也对莫高窟的文物造成了不容忽视的影响。
大气降水中的湿度、酸性等因素与文物的病害密切相关。
其次，我们需要了解莫高窟文物的病害特点。
莫高窟文物主要包括壁画、雕塑等，它们是千百年来受到湿气、温度变化、微生物侵害等多种因素的影响，逐渐产生各种病害。
例如，壁画表面会出现色层剥落、积尘、菌斑等问题；雕塑则容易出现石膏化、断裂等问题。
这些病害不仅损害了文物的美观，还可能导致文物的永久性损坏。
在已有的研究中发现，大气降水是造成莫高窟文物病害的重要因素之一。
首先，降雨会导致湿度上升，使得莫高窟内部的湿度增加。
文物在湿度过高的环境下容易发生细菌、真菌的滋生，从而造成病害。
其次，降雨中的酸性物质可能对文物表面造成腐蚀，导致文物的色层剥落等问题。
另外，温度的变化也会对文物造成影响，湿润的文物在温度上升时会加速腐蚀、龟裂等病害的产生。
为了保护莫高窟文物，我们提出了以下几个方面的措施。
首先，加强窟内环境监测和控制，确保湿度、温度等参数在合适范围内。
可以通过空调、加湿器等设备进行调控，以防止文物过度湿润。
其次，加强对莫高窟周边环境的管理，控制降水渗入文物内部。
可以修缮窟门，加强窟室的密封性，减少降水对文物的影响。
同时，还需要加强卫生管理，定期清理文物表面的尘土、污染物等，以防止病害的产生。
另外，对于已经发生病害的文物，可以采取相应的修复措施，恢复其原有的外观和功能。
综上所述，敦煌莫高窟文物病害与大气降水之间存在密切的关系。
敦煌莫高窟洞窟内外空气中微生物的对比研究
敦煌莫高窟洞窟内外空气中微生物的对比研究马燕天;汪万福;马旭;武发思;马晓军;安黎哲;冯虎元【摘要】环境空气中微生物会引起文物的损坏,因此开展针对文物保护的空气微生物研究非常重要.本研究利用Anderson FA-I型空气采样器在莫高窟封闭洞窟(常年不开放)中和洞窟外(检票口)采样,研究了空气中微生物的种群动态和群落.结果表明,洞窟内的细菌数量远远高于洞窟外,而洞窟内外的真菌数v相差不大.空气中的细菌和真菌的季节性变化不明显,但夏季洞窟外环境中真菌数量最高,冬季洞窟内环境细菌数量较多.洞窟外环境空气中的细菌数量与环境空气温度、太阳辐射强度、地表温度以及风速呈显著正相关,而与空气相对湿度呈显著负相关.窟外环境空气中的真菌数量与游客数量呈显著正相关.此外,空气中的细菌主要分布在采样器的第-、三、四级中,而真菌分布以第二、三、四级为主.研究还表明,敦煌莫高窟空气中的主要真菌为枝孢属,无孢菌,青霉属,链格孢属和曲霉属的种类.【期刊名称】《文物保护与考古科学》【年(卷),期】2011(023)001【总页数】6页(P13-18)【关键词】莫高窟;文物保护;空气微生物【作者】马燕天;汪万福;马旭;武发思;马晓军;安黎哲;冯虎元【作者单位】兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;敦煌研究院保护研究所,甘肃,敦煌,736200;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;敦煌研究院保护研究所,甘肃,敦煌,736200;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000;兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】K879.2敦煌石窟和壁画艺术是我国和世界人民的珍贵文化遗产，其研究和保护价值不言而喻。
微生物作为破坏壁画的主要因素之一，会对敦煌壁画造成严重的破坏，如一些细菌可以代谢壁画颜料，造成壁画的色变［1，2］。
微生物形成的菌落及其分泌的色素会污染壁画［3，4］，真菌和放线菌菌丝体可以侵入壁画内部造成物理损害［5］。
敦煌莫高窟游客中心分析-精品
2）采用地源热泵系统。它具有很多优点：清洁 环保，长期运营成本比电制冷空调系统低，
冷热源同时解决，省去燃气锅炉房的投资，热泵 机组风屋面，夏季减少辐 射热，冬天保温。屋面结构板局部做双层空
心大板，中间层在施工时填充泡沫聚苯板，达到 高效的保温隔热性。
总用地面积：40 000m2 建筑密度：21.72% 总建筑面积：10 440m2 容积率: 0.24 建筑层数：地上主体一层，局部二层，局部设一层地下室绿
地率: 32.51% 建筑高度：地上主体最高点15.8m 机动车停车位：大巴28辆，
小车67辆（游客），内部停车场小车28辆
位于甘肃省敦煌市314 省道南侧，太阳村 东侧500 米处，距离莫高窟约15 公里，
4）建筑的外墙500mm厚，内、外两侧均为 200mm厚轻质混凝土砌块，中间根据需要填充泡 沫材料及多孔聚合物保温板，夏天能阻挡热辐射， 保证室内凉爽适宜的温度；冬天减少室内的热
损失，有利于储备热量。
5）局部采用雨水收集系统，经过中水处理，用 以灌溉绿化。
10采用低技术策略的绿色设计概念尽量少使用特殊的设施设备能源来调整室内气温和通风采光等要求在设计中通过对空间材料外墙面积的良好控制充分利用自然条件尽量减低能耗和运行成本以及对自然生态环境的破坏
敦煌莫高窟游客中心
——公园游客中心案例分析
制作者：
敦煌莫高窟是世界文化遗产和全国重点文物保护单位，具有 特殊的历史、科学和艺术价值，被誉为“东方艺术宝库”，吸 引着世界各地的人们前来参观。近些年来随着旅游业的发展， 游客数量急剧增加，对洞窟壁画和保护区的环境造成了一定 的破坏。为加强对历史文化遗产的保护，经国家发改委批准 建设莫高窟游客服务设施，主要功能包括游客接待大厅、多 媒体展示、数字影院、球幕影院、办公用房、邮局、银行、 餐厅、购物区、厨房和其它设备用房等，总建筑面积约11000 平方米。主要经济技术指标
敦煌莫高窟区大气环境成分的监测分析
敦煌莫高窟区大气环境成分的监测分析
汪万福;王涛;沈志宝;谢建平;邢军
【期刊名称】《高原气象》
【年(卷),期】2006(25)1
【摘要】利用1996—2001年在莫高窟区及敦煌农区的同步监测资料,分析了对敦煌壁画有害成分的SO2、NOX和TSP质量浓度的年际变化、年变化及季节变化特征。
结果表明:莫高窟大气环境中SO2和NOX平均质量浓度分别为0.0268 mg.m-3和0.0217 mg.m-3,达到国家(GB3095-1996)中规定的二级标准;TSP质量浓度为0.3077 mg.m-3,是国家二级标准的153.9%。
莫高窟SO2质量浓度呈明显的上升趋势,应引起高度重视。
【总页数】5页(P164-168)
【关键词】敦煌莫高窟;壁画;有害成分;污染状况
【作者】汪万福;王涛;沈志宝;谢建平;邢军
【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所;甘肃敦煌市环境保护局【正文语种】中文
【中图分类】X171
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莫高窟关闭洞窟温湿度变化分析研究
莫高窟关闭洞窟温湿度变化分析研究
牟锐;李荣华;高文强;薛平
【期刊名称】《文物鉴定与鉴赏》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】为了解莫高窟不同层位关闭洞窟微环境变化规律,在岩体垂直立面上选择形制、大小相似的关闭洞窟分析各层位温湿度变化特征。
结果表明,不同层位关闭洞窟受围护结构阻隔作用,相比外界环境高频率、大幅度波动变化,洞窟温度年变化平稳,从下至上,温度逐渐升高,波动幅度依次增大,相对湿度正好呈相反变化。
各层位关闭洞窟温度对降雨响应变化不明显,相对湿度受降雨影响显著,时间上均表现出滞后效应,降雨集中月份,湿度波动幅度最大。
从空间上看,莫高窟中、上层关闭洞窟常年湿度集中,波动区间窄,底层洞窟湿度分散,在降水偏多年份,高湿度(>60%)出现频次增多,存在激活盐害的风险。
该研究有助于丰富莫高窟微环境研究,为进一步完善莫高窟预防性保护监测体系提供基础数据支撑。
【总页数】5页(P29-33)
【作者】牟锐;李荣华;高文强;薛平
【作者单位】敦煌研究院
【正文语种】中文
【中图分类】K87
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莫高窟108窟内空气温湿度的变化过程及其对窟内水汽和热量来源的启示
莫高窟108窟内空气温湿度的变化过程及其对窟内水汽和热量来源的启示周启友;李禾澍;王冬;王彦武【期刊名称】《文物保护与考古科学》【年(卷),期】2018(030)003【摘要】为了对108窟内不同位置的温度、湿度和空气压力进行监测,设置了12个点的传感器.监测结果表明,窟内温度存在着显著的昼夜和长期的变化,其中上层空气的温度变化尤其明显,而下层空气的温度变化则相对较小.在夏天,窟内的上层空气温度高于下层空气的温度.窟内空气的绝对湿度受外部环境严重影响,存在近似昼夜的变化.在分布上,窟内空气湿度在上层和前部高,而在下层和后部则较小.窟内存在着净的水汽输入过程,但水汽不是从洞窟的入口进入的.同样,窟内的空气压力也存在着明显的昼夜变化过程,并受外部环境的影响而升高或下降,窟内东侧的空气压力大于西侧的空气压力.这些结果一致说明,在108窟的东侧上层存在着水汽和热量的来源.研究结果为下一步的盐害防治工作提供了思路,具有重要的科学意义和应用价值.【总页数】10页(P51-60)【作者】周启友;李禾澍;王冬;王彦武【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046;敦煌研究院保护研究所,甘肃敦煌736200【正文语种】中文【中图分类】K874.41【相关文献】1.敦煌莫高窟第108窟西壁岩体内温湿度化规律研究 [J], 林波;王旭东;郭青林;杨善龙;陈雨;李凤洁2.莫高窟第93窟龛内屏风画内容新释 [J], 赵蓉3.莫高窟第148窟密教内四外四供养菩萨考释 [J], 彭金章4.莫高窟第361窟主室窟頂藻井壇城辨識——莫高窟第361窟研究之八 [J], 趙曉星5.“观音救难”的形象图示——莫高窟第359窟西壁龛内屏风画内容释读 [J], 张元林;夏生平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
敦煌莫高窟顶几种典型床面蚀积量变化过程的初步观测
敦煌莫高窟顶几种典型床面蚀积量变化过程的初步观测张伟民;汪万福;李志刚【期刊名称】《中国沙漠》【年(卷),期】2008(28)6【摘要】通过对莫高窟窟顶自然和人工床面的风蚀、输导及堆积沙量变化的野外监测,初步观测结果表明:在偏西风作用下,自然状况下的戈壁床面阻截了来自鸣沙山40%的沙量,其余60%的沙量进入窟区;而偏东风又可将偏西风、偏南风作用下沉积于窟顶90%的沙量吹回到鸣沙山边缘。
床面阻、输性质与沙源供给状况密切相关。
沙源丰富时,风沙流以较饱和形式输送,易形成输沙床面性质;沙源匮乏时,风沙流多以不饱和形式输送,形成阻沙-输沙床面性质。
砾石直径较大(>4cm)的床面主要呈现堆积性质,对偏西的风沙流阻滞功效比较明显,每100m阻沙率可达45%;偏东风作用下,每100m阻沙率可达19%;而砾石直径较小(1cm)的床面,主要以风沙输沙功能为主,是一个非堆积搬运床面。
【总页数】6页(P1039-1044)【关键词】莫高窟;多风信;砾石床面;积沙量【作者】张伟民;汪万福;李志刚【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站,甘肃兰州730000;敦煌研究院,甘肃敦煌736200【正文语种】中文【中图分类】X169【相关文献】1.流化床垃圾焚烧过程受热面烧结积灰的生长特性 [J], 许明磊;严建华;马增益;王勤;岑可法2.光电子集沙仪对毛乌素沙地沙丘蚀积过程的观测 [J], 马玉明;姚洪林3.区域风沙蚀积量和蚀积强度初步研究——以晋陕蒙接壤区为例 [J], 刘连友4.土地利用/覆盖变化对地表蚀积过程的影响——来自^(137)Cs示踪的证据 [J], 潘星慧;张春来;王升堂;杨硕;常春平;邱玉珺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应用δD和δ^(18)O确定敦煌莫高窟洞窟蒸发水分来源
应用δD和δ^(18)O确定敦煌莫高窟洞窟蒸发水分来源李红寿;詹鸿涛;邱飞【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2017(40)6【摘要】选择敦煌莫高窟72窟为实验洞窟,用人工冷凝收集洞窟蒸发水分,并定期监测δD和δ^(18)O值。
同时监测莫高窟降水、潜水、大泉河水等背景环境水分的δD和δ^(18)O值,应用水同位素示踪原理揭示洞窟蒸发水分来源。
2 a的洞窟蒸发水分、莫高窟降水、潜水、大泉河水、围岩水分的同位素δD和δ^(18)O监测表明,洞窟蒸发水来自地下潜水。
用在线降水同位素计算的当地降水年值、加权平均值、野马山降水年值表明党河水来自野马山降水,它是莫高窟地下潜水/大泉河水的合理来源,存在清晰的来源通道。
在潜水向上运移过程中,围岩选择了δ值相对偏正的水分;围岩温湿度对蒸发水分的δD和δ^(18)O值有显著影响。
【总页数】9页(P1179-1187)【关键词】莫高窟;水分;同位素【作者】李红寿;詹鸿涛;邱飞【作者单位】敦煌研究院保护所;古代壁画保护国家文物局重点科研基地【正文语种】中文【中图分类】P332.2【相关文献】1.环境因子对敦煌莫高窟洞窟水分蒸发的影响 [J], 李红寿;汪万福;詹鸿涛;邱飞2.零通量面的形成及其在确定包气带水分入渗补给与蒸发消耗中的应用 [J], 宿青山;戴文亭;孙永堂3.应用氢氧稳定同位素对极端干旱区蒸发水分来源的确定 [J], 李红寿;汪万福;詹鸿涛;邱飞;张正模;武发思4.莫高窟唐前期石窟的洞窟形制和题材布局——敦煌莫高窟唐代洞窟研究之一(摘要) [J], 樊锦诗5.敦煌莫高窟北区洞窟新编窟号说明──兼谈以往北区洞窟诸家编号 [J], 王建军;胡祯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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敦煌研究 DU N HUAN G R ESEA RC H
NO1 61 2009 TO TAL 118
敦煌莫高窟典型洞窟空气交换速率的对比分析
张国彬1 ,2 ,3 汪万福1 ,2 ,3 ,4 薛 平1 ,2 ,3 前川信5 侯文芳1 ,2 ,3 张正模1 ,2 ,3
·101 ·
窟内充入的六氟化硫气体的浓度由 A0 减为 A 所 需的时间 ,单位为分钟 ;5为常数 。
令 t0 为打开窟门的瞬间洞窟内外空气开始
交换的初始时间 ,经过时间 t1 和 t2 后洞窟中六氟
化硫的值分别为 :
ν1 = A0 e - 5 (t1 - t0 )
(2)
ν2 = A0 e - 5 (t2 - t0 )
16
29
第一层
323
328
148
第二层
237
259
202
第三层
427
428
0. 2
1744. 7
135. 8
0. 1
211. 3
8. 7
1. 9
111. 8
8. 1
1. 1
110. 8
5. 4
6. 2
1021. 8
5. 5
4. 3
241. 9
10. 9
5. 6
93. 5
78. 8
9. 0
169. 8
(3)
由 (1) 式和 (2) 式可得 :
5
=
In (νν12 ) t2 - t1
(4)
A0
=
e-
ν1
5(t1 -
t2 )
(5)
对 (4) 式和 (5) 式取自然对数相减得出洞窟内
外空气交换一次的时间 :
Δt1/ 2
=
In2 (t2 Inνν12
t1 )
Δt1/ 2 为洞窟内外空气交换一次的时间即洞窟
内容摘要 :选择敦煌莫高窟 10 个典型洞窟用六氟化硫 ( SF6 ) 气体进行洞窟内外空气交换速率的实验测定 ,结果表 明 :洞窟内外空气交换速率除受洞窟内外温度差 、窟外风场 (风向 ,风速) 的影响外 ,还与洞窟所在层位 、洞窟形制 、主室大 小 、有无甬道及大小 、有无游客参观密不可分 。在有游客参观时 ,洞窟主室大小 、甬道大小与交换速率具有指数相关性 。 在没有游客参观时 ,第一层 (底层) 、第二层洞窟主室体积 、甬道体积与交换速率之间存在指数关系 ,而第三层洞窟体积和 甬道体积与空气交换率呈正比例关系 。游客参观对洞窟空气交换速率和洞窟空气质量影响较大 ,不同层位的洞窟影响 并不一致 。
于第 237 窟为覆斗顶殿堂窟 ,第 427 窟为中心塔 柱窟 ,同时第 237 窟的门口与甬道小于第 427 窟 , 因此 ,在甬道大小相似的条件下 ,一般窟的交换时 间长于覆斗顶殿堂窟和中心塔柱窟 。
(1. 敦煌研究院 保护研究所 , 甘肃 敦煌 736200 ; 2. 古代壁画保护国家文物局重点科研基地 , 甘肃 敦煌 736200 ; 3. 国家古代壁画保护工程技术研究中心 , 甘肃 敦煌 736200 ;
41 兰州大学 生命科学学院 , 甘肃 兰州 730000 ; 5. Get t y Co nservatio n Instit ute ,U SA ,Lo s Angel se , 90049 - 1684)
收稿日期 :2009208219 作者简介 :张国彬 (1979 - ) ,男 ,甘肃省通渭人 ,敦煌研究院馆员 ,主要从事文物保护环境监测分析工作 。
·100 ·
谱 1412 气体监测仪 ( INNOVA 1412 Photoaco us2 tic Field Gas - Mo nitor) 。该仪器几乎能够测量 所有吸收红外线的气体 ,并通过选择不同的滤光 镜测量不同的气体 。一次同时可将 5 个滤光镜 (外加水气滤光片) 安装在监测仪的滤器圆盘上 , 即可同时测量 5 种不同气体和水气的浓度 ,精度 一般都在十亿分率 (pp b) 范围内 ,不同气体则有 所变化 。该仪器的工作原理见图 1 。
关键词 :敦煌莫高窟 ;典型洞窟 ;空气交换速率 ; SF6 半衰期 ;对比分析 中图分类号 : P4631 2 文献标识码 :A 文章编号 :100024106 (2009) 0620100205
一 引 言
敦煌莫高窟于 1961 年被我国国务院公布为 第一批全国重点文物保护单位 ,1987 年被联合国 教科文组织世界遗产委员会作为中国政府申报项 目首批列入“世界文化遗产名录”,素有“世界艺术 画廊”、“墙壁上的博物馆”之称 。这个巨大的石窟 群中保存着 4 - 14 世纪 45000 平方米精美壁画和 2000 余身彩塑 ,是当今世界上现存规模宏大 、内 容丰富 、艺术精湛的佛教艺术宝库 ,在中国和世界 文化史上占有极其重要的地位[1] 。然而 ,这些保 存 1700 多年的珍贵文物也受到洞窟围岩裂隙 、雨 水渗漏 、风沙侵蚀等环境因素的威胁 。
主 ,如第 16 、29 、323 、328 、237 、259 、202 窟 ;第 148 窟为横长形涅槃 ; 第 427 、428 窟为中心塔柱窟 。 形制 、层位相同 ,体积变化不大的洞窟相比 ,洞窟 内外的空气交换率相差无几 ,如第 323 、328 窟和 第 427 、428 窟 (见表 3 ,下同) 。
本文在莫高窟选择不同层位 、洞窟形制 、主室 大 、小 、有无甬道 、甬道大小 、有无游客参观等条件 下的典型洞窟 ,使用六氟化硫 ( SF6 ) 进行洞窟内 外空气交换速率的实验计算 ,旨在为莫高窟的科 学保护与管理提供理论依据 。
二 实验设计与方法
2. 1 实验仪器 使用由美国盖蒂保护研究所提供的红外光声
表 1 六氟化硫 ( SF6 ) 气体的化学性质
密度
介电常数
临界 临界 临界 临界
分子量
20 ℃
熔点 凝固点 温度 压力 密度 容积
25 ℃
0. 10Mpa
0. 101Mpa
g/ l ℃ ℃ ℃ Mpa g/ cm3 ml/ mol
146. 06 6. 139 - 50. 8 - 63. 8 45. 64 3. 84 0. 73 198 1. 002026
洞窟层位
洞窟号 离地面高度 (m) 洞窟体积
(m3 )
甬道大小 (m2 )
图 1 红外光声谱 1412 气体监测仪工作原理
2. 2 实验材料 所用材料为六氟化硫 ( SF6 ) 气体 ,从上海中
国核工业总公司五零四厂采购 。六氟化硫在常温 常压下是一种无色 、无味 、无毒 、不燃烧 、无腐蚀性 的惰性气体 (表 1) ,化学稳定性强 ,500 ℃- 600 ℃ 不分解 ,与酸 、碱 、盐 、氨 、水等不发生化学反应 ,在 电弧作用下 (几千度) 分解为 S 和 F 的原子气 ,但 电弧一旦解除 ,便在 105 - 106 秒内复合成 SF6 , 而且具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性 能。
六氟化硫气体在一定空间里的衰减与放射性
元素衰减相似 ,因此其半衰期可以按照放射性元
素的半衰期指数关系来计算 :
ν= A0 e - 5t
(1)
式中 ν: 为度 ,单位 pp b 或 pp m ; A0 为开始充入洞窟 内六氟化硫气体的浓度 ,单位 pp b 或 pp m ;t 为洞
表 3 实验洞窟空气交换率测定结果
洞窟号
16 29 323 328 148 237 259 202 427 428
交
换
没有游客 15 10 6. 5 6. 522. 5 14 4. 5 8 7. 5 8
速
率
︵分 钟
有游客 30 11 10. 5 14 35 17 5. 5 8. 5 10 30
︶
3. 2 洞窟形制对空气交换率的影响 本次实验 所 选 洞 窟 主 要 以 覆 斗 顶 殿 堂 窟 为
表 3 给出了有无游客参观时洞窟内外空气交 换速率的测定结果 。如第 328 窟内空气的交换率 在没有游客时为 6. 5 分钟 ,有游客参观时为 14 分 钟 ,说明洞窟内参观和门口等候参观的游客使得 本来就小的空气流动空间变得更小 ,从而引起洞 窟内外空气交换滞留 ,使空气交换时间变长 ;第 148 窟 ,没有游客参观时 ,正中间对门口处的空气 交换率为 22. 5 分钟 ,在有游客参观时 ,同一地方 的空气交换率为 35 分钟 ,而在游客高峰期 (一般 洞窟内同时有 2 - 4 批游客参观 ,每批大约 25 人 左右) 时的空气交换率为 58 分钟 ;第 428 窟 ,没有 游客时的空气交换率为 8 分钟 ,而游客高峰期时 的空气交换率为 30 分钟 。上述结果表明 ,某一洞 窟在单位时间内参观的游客人数越多 ,该洞窟的 空气交换率在相应的时间里就越长 ,洞窟内外的 空气交换率与单位时间内参观的游客人数则成负 相关 。
合均匀 ,然后断电风扇电源 ,打开窟门 ,进行洞窟内
外的自然空气交换 。打开窟门后洞窟内六氟化硫
气体的浓度 ,光声场 1412 气体监测仪将自动记录
六氟化硫的浓度每减半一次为洞窟内外空气交换
一次 。统计开放洞窟的游客人数 ,计算洞窟内外空
气交换一次所需的时间 ,通过 F 检验来确定洞窟体
积与交换速率的相关性 。
12. 1
12. 2
344. 2
9. 0
12. 0
737. 3
16. 0
2. 3. 2 实验方法
实验在夏季中午窟外气温较高 (23 ℃- 35 ℃)
时进行 。先在洞窟的中央放置一个高立式电风扇 ,
在电风扇的叶轮旁边连接六氟化硫的导气管 ,开始
时关闭窟门 ,充入一定量的六氟化硫气体 ,电风扇
吹动 5 分钟 ,使洞窟内空气与六氟化硫气体充分混
内外空气交换速率 ,单位为分钟 。