近10年流域江湖关系变化作用下鄱阳湖水动力及水质特征模拟

鄱阳湖水文情势受流域来水及长江共同影响,近10年流域、长江和鄱阳湖间关系发生了较大变化,导致了新的水文节律调整,进一步使得湖区水质环境发生变化.对近10年序列(2003—2012年)和1956—2002年序列的多年平均的日水文过程进行对比,分析了鄱阳湖的流域入流、湖口出流及湖区水位的年内变化过程;近10年鄱阳湖最高水位降低,湖相时间变短,河相时间增长;通过构建鄱阳湖的二维水动力水质模型,并采用实测2010年湖区水动力及水质数据对模型进行率定验证,在此基础上着重研究流域、江湖水文情势变化条件下,湖区的水动力和水质发生的变化.模拟结果显示,由于4—6月间湖区丰水期滞后13 d,8—10月间枯水期提前21 d,导致TN浓度在两个时间段内分别上升10.6%和12.4%,TP浓度在两期间内分别升高11.7%和13.6%.在8—10月期间,湖区水位下降速率增加,南部与西部的碟型湖提前与主湖区分离,形成相对静水的水塘,加剧了碟型湖的富营养化风险.     

基于前向神经网络的广义环境系统评价普适模型

为了建立由水环境、空气环境、生态环境、水资源环境、灾害环境、遥感环境、社会经济环境等不同环境系统组成的广义环境系统评价都能普适、通用的神经网络模型,针对BP神经网络因收敛速度慢、易于陷入局部极值而使实用性受限的缺陷,提出以双极性sigmoid函数作为网络隐层节点(神经元)的激活函数,而网络输出为所有隐层节点输出的线性求和的前向神经网络的广义环境系统评价模型.在设置广义环境系统指标参照值和指标值规范变换式,并对指标值进行规范变换的基础上,分别构建了适用于广义环境系统评价的任意2个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(2)结构)和任意3个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(3)结构).而对于指标较多的广义环境系统评价,只要将多指标分解为以上2个指标和3个指标的两种简单结构的前向神经网络的广义环境系统评价模型的组合表示即可.理论分析和实例检验结果表明:该模型对任意广义环境系统的规范指标值皆普适、通用,因而使不同环境系统的评价变得简洁、统一.规范变换和优化算法相结合的建模思想和方法对简化广义环境系统评价的多元回归、投影寻踪回归、回归支持向量机和径向基神经网络建模亦有借鉴和启迪作用.     

内循环厌氧反应器流动模型及反应过程模拟

为揭示内循环厌氧反应器放大过程中所出现的规律,本文对反应器中流动模型和反应过程进行了模拟研究,通过对主反应区的停留时间分布的实验研究,确定了主反应区流型可用一平推流与两个并联的全混流进行串联的三参数组合模型进行模拟.在实验范围内,平推流区所占的体积分数约为36%,两个全混流区所占的体积分数分别为53%和11%.结合厌氧反应动力学方程,应用组合模型模拟了实际反应器的状态,并和实验值进行了对比,发现反应器出口处CH_4体积流量最大误差为9.67%,在可允许的范围内.同时,模拟了基质初始COD和温度变化对反应器出口状态的影响.研究表明,与其它模型相比,组合模型计算简洁,同时又有较好的精度,能够满足反应器的设计需要.     

卡鲁塞尔氧化沟水力学特性的大涡模拟

本文基于大涡模拟中的Smagorinsky-Lilly模型,对Carrousel氧化沟模型进行了水力学特性模拟,并研究了沟内流速和涡量分布规律.速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,采用VOF(Volume of fluid)方法追踪自由液面.模拟结果表明,回流现象主要出现在上中层混合液中,逆流现象主要出现于上层混合液中;转轮与转刷的推流作用是造成水面变化剧烈的原因;距转轮与转刷较近的区域、转速较快的转轮与转刷区域及直道段转刷下游水面较高一侧中上层区域的涡量较大.根据实验验证,本次模拟结果和实验值吻合度较好,Smagorinsky-Lilly模型可以准确模拟氧化沟水力学特性.     

用水协会运行绩效及其影响因素分析——基于江西省3949个用水协会的实证研究

近年来我国用水协会的数量呈爆炸式增长,但学者对其运行绩效及影响因素的研究不够全面和深入。论文使用江西省11个市3 949个用水协会数据,对用水协会的运行绩效及其影响因素进行实证研究。研究表明,是否注册、参与农户数、组建边界、协会主要领导人产生方式、是否有工程产权证、灌溉设施完好率、灌区规模对用水协会运行绩效有显著正影响;而租用和借用办公场所、协会工作人员数、协会起源、协会主要领导人身份则有显著负影响。要使用水协会运行良好,应重视协会的注册工作,完善协会主要领导人产生方式,控制协会工作人员规模,深化小型农田水利工程设施产权制度改革。     

工贸行业安全生产预警指数数学模型构建

通过对《冶金等工贸行业安全生产标准化基本规范评分细则》的仔细解读,将安全预警指标分解成13个一级指标和38个二级指标,对应指标给以相应的经过归一化处理后的权重。针对这十三个安全预警指标建立了数学量化模型,给出了计算方法和安全预警指数的状态划分。结合GM(1,1)灰色预测理论和等维新息模型,构建适合工贸企业的预测模型,对未来的安全生产预警指数作出预测,帮助工贸企业实时掌握安全生产动态,做到科学合理决策。     

对应分析在CFIT事故致因研究中的应用

为揭示可控飞行撞地(CFIT)事故致因规律,根据Reason-SHEL模型得出的10个CFIT事故致因因子,分析从飞行安全基金会数据库中整理出的2006—2011年间40起CFIT事故。在此基础上建立CFIT事故年份-成因列联表,再利用SPSS软件对表格进行对应分析。将事故成因和年份同时反映在二维散点图中,实现数据可视化。最后对图形进行向量、圆心接近点以及区域化等3项分析。根据结果得出,CFIT事故的主成因是人因操作和外界环境;随着年份增加,飞行员状态(药物/疲劳、经验不足)对造成CFIT事故的重要性越来越明显;不同年份有不同的重要致因因子。     

危险品运输网络优化设计研究综述

为分析当今反恐新形势下的危险品运输网络优化设计问题的研究现状,系统总结国内外关于一般场景和恐怖袭击威胁2种情况下危险品运输网络优化设计研究的主要模型和方法,梳理两者现有的研究内容,并讨论其共性及恐怖袭击威胁情景下的研究的新特点。结果发现:目前关于解决危险品运输网络优化设计问题模型的鲁棒性研究较为缺乏,尤其是模型在更为复杂和不确定性更强的恐怖袭击情景中适用性不强;危险品运输的鲁棒优化模型即使在突发事件条件下,也可以使决策者能够作出相对满意的决策;鲁棒性危险品运输网络能够规避风险扰动,可用来防止在恐怖袭击中因危险品车辆爆炸等造成更大的危害。     

贮罐类重大危险源三维风险分级模型研究

为了实现重大危险源分级监管,基于风险管理理论,建立贮罐类重大危险源定性三维分级模型和风险定量分级模型。提出风险评价敏感性因素,选取可能性影响因素、严重性影响因素、敏感性影响因素3类风险评价指标。使用层次分析法(AHP)计算贮罐风险分级指标权重。根据风险可接受准则,将贮罐类重大危险源风险等级划分为4级,实现基于三维风险模型的贮罐类重大危险源快速分级。结果表明:用贮罐类重大危险源三维风险分级模型,通过简单数学模型计算贮罐风险值,能为企业提供风险分级标准,有助于实现政府对贮罐类重大危险源分级监管。     

本煤层瓦斯抽采渗流模型及数值模拟

在研究煤层瓦斯抽采时,假定煤岩为具有孔隙裂隙的双重介质,在运动方程、连续性方程和辅助方程基础上,以煤岩体应变为耦合媒介建立了考虑裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩变形的渗流模型.借助多物理场分析软件COMSOL Multiphysics,将模型转化为偏微分方程组,结合沙曲矿24305工作面瓦斯赋存条件进行分析求解.结果表明,进行煤层瓦斯预抽时,抽采初期瓦斯压力下降较快,抽采孔间距对抽采效果影响比较显著,距离抽采孔越远瓦斯压力下降越慢,抽采时瓦斯渗流速度变化可分3个阶段.参考模拟结果现场布置孔距为6m的顺层钻孔,抽采稳定时瓦斯纯量达5～7 m3/min,抽采效果比较理想.