基于变维分形理论的滑坡空间分布特征研究

为了对滑坡的空间分布特征进行定量的研究,以香溪河流域高阳—官庄坪段为例,基于变维分形理论对滑坡空间分布的分形模型进行了优化,定量地得到了各影响因子与滑坡空间分布之间的敏感性关系,同时对滑坡空间分布的成因进行了定性分析,结果与利用分形理论得到的定量敏感性关系相一致,表明优化的分形模型具有可靠性。     

基于变维分形理论的四川省低山丘陵区滑坡孕灾环境因素敏感性分析

定量分析滑坡孕灾环境因素的敏感性有利于研究滑坡的形成机制和空间分布特征。基于变维分形理论,应用累计变换和次数和分维值两个分形指标,对研究区内滑坡与孕灾环境因素的关系进行定量分析,为构建滑坡敏感性分析评价指标体系提供分形学依据。研究表明:植被覆盖、岩土类型和坡度等因素对滑坡发育的影响程度较高,是研究区内滑坡空间分布的主要控制因素;断裂构造和河流两个因素对滑坡发育的影响程度较低,对研究区内滑坡空间分布的控制能力较弱。     

广州市土质崩塌分布规律及影响因素分析

通过定性和半定量的方法,阐明了广州市土质崩塌灾害的时空分布规律,分析了土质崩塌的主要影响因素。结果表明：土质崩塌的时间分布与年内降雨分布具有高度一致性,土质崩塌的空间分布受地貌类型和人类活动控制显著,主要呈现面状和线状分布特征;土质崩塌的发育受地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨及人类活动等因素影响显著,其中降雨和人类活动对土质崩塌的发育起着控制作用。     

贵州滑坡的影响因素及分区评价

通过列举的大量实例，分析了贵州滑坡的主要影响因素，并对滑坡进行了分区评价，为贵州的滑防治提供了一定的科学依据。     

贵州滑坡的影响因素及分区评价

通过列举的大量实例,分析了贵州滑坡的主要影响因素,并对滑坡进行了分区评价,为贵州的滑坡防治提供了一定的科学依据。     

基于分形维数权重的南水北调东线源头水质评价研究

水质评价问题的实质是对水质现状和各评价因素间的函数关系的逼近,是一种复杂的非线性问题.针对水质评价指标之间的非线性关系,提出了基于分形维数权重的水质评价方法.为有效地评估南水北调东线源头的水质现状,首先选取影响水质评价的7个主要因素,根据标准等级水体分类标准,采用在等级标准中随机内插的方法,得到50个标准等级样本,并根据样本综合评估值与经验等级之间的关系建立分形插值评价模型;最后,以长江江都市芒稻河断面2001—2008年的年平均水质监测数据为例对模型进行验证.结果表明,该方法可以通过分段函数得到每个样本的具体得分值,因而具有较高的分类精度,为水质评价提供了一种较好的新方法.     

活性污泥絮体粒径分布与分形维数的影响因素

絮体粒径分布和分形维数是活性污泥的重要参数.应用激光粒度仪测量了好氧活性污泥絮体在絮凝过程的粒径分布,研究了速度梯度、VSS/SS、EPS含量及Zeta电位对絮体粒径分布的影响.结果表明,絮体平均粒径与速度梯度显著负相关(R2>0.80),与Kolmogorov尺度数量级基本相当,其间差异性与污泥VSS/SS、絮体强度等有关;相同的速度梯度下,絮体平均粒径与VSS/SS或EPS含量显著正相关(R2>0.85),与Zeta电位负相关.有机质和EPS在活性污泥絮凝中作用明显,会增强絮体强度,提升絮凝效果;EPS中蛋白质比多糖对絮凝的促进作用更明显.基于显微图像分析方法,得到了好氧活性污泥絮体二维分形维数为1.28~1.72,三维分形维数为1.70~2.69.絮体分形维数随VSS/SS或EPS含量的增加而减小;对于相同的活性污泥,絮体三维分形维数随粒径增大而减小,符合幂函数关系式.     

外电流对生物膜空隙率和分形维数分布的影响

采用微切片结合图象分析技术研究外电流(≤25 A/m²)对自养、异养/自养生物膜空隙率和分形维数的影响.结果表明,当没有电流作用时,自养、异养/自养生物膜的空隙率分别由最外层的大约92%和96%减少到最内层的54%左右;分形维数分别由1.1和1.05逐渐增大到最内层的1.4左右.随着通过反应器的电流密度增大,2种生物膜的最外层空隙率均略有下降,分形维数略有增大,而在生物膜内层,空隙率和分形维数受电流影响均不太明显.     

1990年以来我国大陆海岸线变迁及分形维数研究

选取1990年以来的9期的遥感影像共计371景,提取大陆海岸线数据,分析了海岸线长度历年变迁规律及分形维数的变化,得出以下结论:(1)近22 a来,我国大陆海岸线长度基本保持增长趋势;(2)自然岸线和河口岸线长度处于减少趋势,而人工岸线长度处于增加趋势,其增长速度大于自然岸线和河口岸线减少速度之和;(3)我国海岸线的分形维数呈直线增长趋势,其变化趋势与海岸线长度变化一致。     

弃渣场滑坡影响因素敏感性计算分析

结合典型弃渣场工程实例,引入正交试验设计和方差分析理论,基于Morgenstern-Price严格条分法对弃渣场滑坡影响因素敏感性进行了计算分析。结果表明:坡率、内聚力、内摩擦角对弃渣场坡体稳定性影响高度显著,而坡高、渣体容重、堆积位置下伏基岩倾角对弃渣场坡体稳定性影响较小;指出敏感性分析亦有其局限性,采用概率分析理论研究弃渣场滑坡影响因素将是今后的主要研究方向。     

黄土地震滑坡形成机理研究的若干进展

地震滑坡是黄土高原较为严重的一种地震地质灾害.在简要回顾黄土高原历史特大地震诱发黄土滑坡灾害特点的基础上,从地震强度、断裂构造、地形地貌、地层岩性、土层结构以及水文地质条件等6方面归纳了黄土地震滑坡的影响因素和发育特征,总结了液化型、剪切型以及震陷型等3种黄土地震滑坡形成机理的研究进展,探讨了黄土与非黄土地震滑坡形成机...     

基于分形维数的长汀县土地利用动态变化

以福建省长汀县为研究区域,基于遥感和GIS技术的支持,对研究区2000年、2009年、2016年的土地利用结构及分形动态进行分析。研究表明：经过多年的治理工作,长汀县的土地覆被情况有了很大的改善,林地面积不断增加,裸地面积持续减少。各土地利用斑块形态具有明显的分形特征,2000?—?2009年,耕地、建设用地分维值呈增加趋势,空间形态趋于不规则;林地、裸地和水域分维值减少,空间形态趋于规则。2009?—?2016年,耕地、裸地和水域斑块分维值呈上升趋势,空间形态趋于不规则;而林地和建设用地斑块分维值趋于下降,空间形态趋于规则。总体上土地利用分维值仍有增大的趋向,土地斑块的稳定度趋于下降。土地利用的复杂性和稳定性受到人为因素影响强烈,合理协调人地关系,避免治理成效出现反复,仍然是水土流失区治理的关键。     

三峡库区树坪滑坡变形特征及其诱发因素研究

三峡库区树坪滑坡为典型的古崩滑堆积型滑坡,自2003年三峡水库蓄水以来其变形明显.本文采用两步聚类法对树坪滑坡的监测数据进行了定性化处理,并在此基础上采用Apriori算法研究了该滑坡的变形特征及其与诱发因素之间的关系.结果表明:库水位是引起树坪滑坡位移变形的主要诱发因素,且该滑坡因每年库水位的升降而呈现周期性的变形特征;降雨是引起树坪滑坡位移变形的次要诱发因素,随着库水作用下滑坡体原有裂隙的扩张及产生新的裂隙,降雨对滑坡变形的影响将逐渐增强.     

基于邻域粗糙集理论的四方碑滑坡变形诱发因素研究

三峡库区蓄水前就多发滑坡地质灾害,对库区内人民生命和财产安全构成威胁,蓄水后在水库库水位波动和降雨的双重作用下,库区涉水滑坡持续变形,因此识别影响滑坡变形的条件尤为重要.在定性分析三峡库区四方碑滑坡时空变形特征的基础上,采用邻域粗糙集理论对滑坡变形的诱发因素进行了定量识别,约简得出对滑坡变形最具影响性的因素.结果表明:...     

引入分形维数的混凝动力学方程数值求解

运用Smoluchowskj基本原理,建立了引入絮凝体分形维数的混凝动力学模型.该模型在絮凝过程中考虑了不同时刻形成的絮凝体中引入的初始颗粒数目和空隙率,并以此来推求不同时刻形成的絮凝体所对应的分形维数.采用有限差分法对建立的混凝动力学模型进行了数值计算.结果表明,初始颗粒的结构特征和碰撞效率是影响絮凝体粒径分布的主要因素.初始颗粒的分形维数和碰撞效率越大,絮凝体粒径分布越宽泛,大尺寸的颗粒所占的份额越多.同时计算结果表明,絮凝体的分形维数有随其粒径增大而逐渐降低的趋势,其原因是絮凝体的成长粒径与絮凝体中所包含的初始颗粒增长速度不成比例.以腐殖酸为混凝对象,采用硫酸铝作为混凝剂进行混凝实验,并以其初始絮凝条件作为数值计算初始条件,研究表明数值计算分析结果和模拟结果吻合较好.     

ABR成熟颗粒污泥的分形特征与尺度效应

建立了基于SEM照片研究ABR成熟颗粒污泥分形特征的操作程序,采用Photoshop、Newscan和Fips程序对该图形进行处理和分形维数计算.颗粒污泥的计盒维数值处于1.85以上,第3格室和第5格室形成的颗粒污泥较为致密.不同格室颗粒污泥边界的计盒维数的值在1.10左右,表明它们的边界或表面是不规则的,而且第1格室和第5格室形成的颗粒污泥的表面不规则程度高一些.颗粒污泥边界的圆规维数计算结果也表明其表面是不规则的,而且每一个颗粒污泥都存在2个分形维数的尺度区间,有的区间跨度达一个数量级.另外,不同的计算维数的方法会导致结果的差异.建立不同尺度域下的分形维数与颗粒污泥的组成、结构及物化特征的关系将具有重要意义.     

改进的模糊层次分析法在采动滑坡稳定性影响因素评价中的应用

采动滑坡是山区煤矿开采沉陷诱发的最为严重的一种非连续滑动破坏形式。为了对采动滑坡的稳定性进行评价,在常规层次分析法求解权重的基础上,通过对判断矩阵构造过程的改进避免了一致性检验,建立了改进的模糊层次分析模型,并以马桑湾滑坡为例,在分析采动滑坡稳定性主要影响因素的基础上,建立了采动滑坡稳定性影响因素评价指标递阶层次结构,应用改进的模糊层次分析法对该采动滑坡稳定性影响因素进行了重要性排序,其排序结果与现场实际相符合,证明了该方法的可行性。该研究结果对采动滑坡预防和治理具有重要的工程意义。     

高浓度悬浊液絮体分形结构的发展变化研究

以黄河泥沙为代表的高浓度悬浊液架桥絮凝实验研究表明,絮体结构具有分形特性.絮体的分形构造在从疏松多孔、开放的分枝状DLCA构造逐步演变到密实的最佳RLCA构造后,又开始呈现疏松脆弱结构的特征.絮体的最佳分形结构只能保持一段时间.絮体分形结构的发展变化规律可用参数"分维"来表征.利用"分维"作为定量控制工具以获取沉降性能与脱水性能良好的理想絮体构造.絮体分形结构还受含沙量、搅拌强度、搅拌时间等因素的影响.      

复垦对土壤颗粒组成、分形维数、团聚体影响

徐州市铜山县柳新采煤塌陷复垦区的井工采煤区土地塌陷及复垦对土壤颗粒组成、土壤结构、容重等造成严重影响。借助激光粒度仪检测了塌陷地及其复垦土壤颗粒粒径分布,分别采用干筛和湿筛法对团聚体进行了筛分。运用分形原理研究了土壤的分形维数,并采用团聚体平均直径、破坏率、水稳性团聚体含量等指标分析了复垦对团聚体稳定性的影响。结果表明,土壤颗粒组成在塌陷地和未塌陷地区总体表现为上层到下层黏粒含量逐渐增加、粉粒逐渐减少;复垦对土壤颗粒组成进了重新分配,层次间表现明显紊乱特征。土壤分形维数变化范围在2.00~2.20之间,平均分形维数表现为未塌陷地复垦土壤塌陷地,分别为2.193、2.164、2.086,复垦土壤表现为复垦14 a复垦24 a复垦1 a。复垦过程中土壤水稳性团聚体比例、团聚体平均直径均有很大程度提高,且复垦时间越长,提高越大,水稳性团聚体破坏度逐渐降低,团聚体稳定性也逐渐增强。统计分析表明,土壤颗粒分形维数、土壤团聚体稳定性与土壤颗粒组成具有一定的相关性。复垦重建过程改善了塌陷地土壤状况,土壤颗粒组成、分形维数及团聚体结构趋于向正常土壤方向转变。     

絮凝条件对絮体分形结构的影响

在85kg/m³的含沙高浊水中投加阳离子高分子聚合物,借助图像分析技术与沉降技术分析探讨了不同絮凝条件下泥沙絮凝形态学参数:絮体粒径、絮体有效质量密度、絮体自由沉速、浑液面沉速与上清液余浊等的变化规律.利用表征参数“分维”定量控制不同絮凝条件(如搅拌速率、搅拌时间、高分子浓度等)对含沙高浊水絮体结构分形特性的影响.实验证明,不合适的絮凝条件将导致絮体分形构造疏松脆弱,分维值低.絮凝条件合适时(快速絮凝强度为:r₁=300r/min,t₁=10s;慢速絮凝强度:r₂=120r/min,t₂=180s;CP浓度:0.1%),絮体分形结构处于最佳状态.该状态下的絮体具有粒径较大、沉速快、有效质量密度高、粒度分布均匀,分维值最高(D₃=2.16)的特点.而且,由静沉实验测得浑液面沉速高,上清液余浊也低.泥沙絮体分形结构达最佳时的混凝性能、沉降性能与结构密实性均较理想.