可拓法评估煤矿瓦斯爆炸易发性

为了量化煤矿瓦斯爆炸的可能性,并为防治瓦斯爆炸提供量化指标,借鉴可拓学原理,对煤矿瓦斯爆炸易发性进行预评估。首先,详细阐述可拓学评估原理;接着,为了验证煤矿瓦斯爆炸易发性可拓评估的可行性,结合某一煤矿实例,比选煤矿瓦斯爆炸易发性的评价指标,并确定煤矿瓦斯爆炸易发性的分类标准,构建煤矿瓦斯爆炸易发性评估的经典域、节域和物元;然后,为了避免确定指标权重的人为主观因素的影响,提出用简单关联函数确定指标权重;最后,计算煤矿瓦斯爆炸易发性的关联函数值和关联度,确定瓦斯爆炸易发性的等级及其变量特征值。经计算,煤矿爆炸易发性的可拓评估结果为"很小"等级。同时,为了验证可拓评估结果的合理性,将其与模糊评估进行比较,两者所得评估结果相一致。从而表明:将可拓学应用于煤矿瓦斯爆炸易发性评估是合理可行的。     

基于模糊数学和权的最小平方法的泥石流易发性评价方法

基于模糊数学中多级模糊评判的理论和方法,结合泥石流灾害的具体特点、成因、机理分析,建立了一种新的泥石流灾害易发性的多级模糊综合评价模型,并且运用层次分析法中权的最小平方法来确定评价指标的权重。以西安市临潼区大水沟泥石流为例,选用典型评判指标,建立二级近似推论,进行泥石流易发性的两级模糊综合评价。     

可拓模型在通化市矿山地质环境评价中的应用

针对吉林省通化市矿山地质环境问题,经调查通化市矿产资源集中开采区(以下称矿集区)的基本情况,基于可拓学理论,对通化市已调查矿山进行地质环境评价。评价模型选取12个指标,采用博弈论的方法,将AHP法与熵权法对各指标赋权值进行优化分配,进一步分析主要影响因素,利用可拓学理论定量评价研究区矿山地质环境。对通化市矿集区107座矿山的评价结果表明,矿山地质环境不良点9处,地质环境一般点9处,地质环境轻微点89处,评价结果可以为矿山地质环境修复治理工作提供依据。     

基于多层次可拓评价法的城市燃气管线风险评价研究

以改进的肯特危险指数评分法对城市燃气管道的危险因素进行识分析,确立了城市燃气管线风险评价指标体系。将传统的可拓学方法改进为多层次可拓评价法,对其中的节域物元、关联度和等级评定程序进行了调整,并建立了相应的准则,对评价对象进行多级综合评价。通过多层次评价,可以获得不同子指标各自的风险等级以及评价对象总体的风险等级。以邯郸市某段燃气管线为例,运用城市燃气管线风险评价模型进行风险评价,得出其多层次风险等级值。通过对比及数据分析,证实了本文方法的可靠性。     

基于博弈-改进可拓理论的寒冷地区长距离明渠冬季运行安全评价

为有效预防寒冷地区明渠输水过程中渠道冰害的发生,保障冬季灌区农业用水效益,以工程运行经验和前辈的研究成果为基础,指出寒冷地区冬季明渠在冰盖下输水运行可消除诸多问题并归纳总结影响其冬季安全运行的因素,基于WSR理论构建寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价指标体系,结合国家现行的规范、技术规程、相关专著等对评价指标进行分等级量化。采用G1法计算各指标的主观权重,利用改进熵权法计算各指标的客观权重,以博弈论思想为指导,运用MATLAB确定各指标的组合权重。针对寒冷地区长距离输水明渠冬季运行特点,结合非对称贴近度建立改进物元可拓模型的寒冷地区长距离输水明渠冬季运行安全评价模型。以引大入秦工程明渠为例,对总干渠、东一干渠、东二干渠明渠段的冬季运行安全状况进行评估,结果与实际相吻合。结果表明:(1)以寒冷地区工程冬季运行经验、前辈研究成果及规范为基础,构建的系统地寒冷地区冬季明渠安全运行的物理-事理-人理三大方面的影响指标体系,为安全评价的合理性奠定了基础;(2)以改进熵权-G1-博弈论主客观相结合的赋权方法计算各指标权重,既具有科学性又具有一定的解释性;(3)以传统物元可拓理论为基础,结合非对称贴进度建立事物多指标特征参数的评价模型,进一步明晰明渠所属安全等级的贴近度。该方法相较于传统可拓法更精确有效,具有一定的科学性和实用性,可为寒冷地区明渠冬季安全管理提供科学的参考。     

确定性系数与地理探测器模型耦合的泥石流易发性评估方法研究∗——以安宁河流域为例

通过确定性系数与地理探测器模型耦合的方法研究耦合模型对泥石流灾害易发性评估的影响。基于遥感判识和野外考察确定安宁河流域内的 198 条泥石流沟作为评估样本,选取坡度、地面峰值加速度、地形起伏度、地层岩性、植被覆盖度、植被类型、地形湿度指数以及地貌演化指数作为评价因子,耦合确定性系数和地理探测器模型,分别计算各评价因子分级取值和因子权重,进行安宁河流域泥石流易发性等级分区。研究结果表明：(1)地理探测器方法定量分析安宁河流域内泥石流发育的主要贡献因子为地面峰值加速度、地形起伏度和坡度。(2)泥石流极高易发区和高易发区分别占流域总面积的 9.67% 和 12.02%,高易发区主要分布在安宁河流域两岸且呈条带状分布。 (3)利用 ROC 曲线对泥石流易发性评估精度进行验证,耦合模型的 AUC 值达到 0.824,相比单种模型 CF 模型的评估精度 0.786 提升了 4.8%,具有更高的准确率,评价效果更优。     

基于RES-云模型的采空区稳定性评价研究

针对采空区稳定性评价中评价指标间交互作用机制分析不足的问题,提出了基于RES(Rock Engineering System)-云模型的采空区稳定性二维评价方法。选取了15个采空区稳定性评价指标,基于RES理论,通过建立评价指标交互作用矩阵,分析评价指标间的相互作用,确定了各个评价指标的权重;应用云模型理论计算隶属于不同等级的各指标云模型参数,以指标等级云图的方式进行直观表现,计算样本综合等级隶属度;根据最大综合隶属度原则确定采空区的稳定性等级,引入模糊熵作为第二维评判参量,表征采空区稳定性的复杂程度。最后,将该模型应用于云南某锡矿8个采空区稳定性评价中,验证了该评价模型的可行性。     

基于模糊可拓方法的泥石流危险度区划研究

泥石流危险度区划是一个复杂的问题，影响泥石流危险度的诸多因素中既有定性描述的，也有定量描述的，因此，必须将定性与定量描述有机地结合起来，才能获得较为合理的区划结果。本文将模糊数学与可拓方法相结合，在物元理论、可拓集合论和关联函数的基础上，利用区域泥石流危险度等级分类和区划指标隶属度化使其无量纲化，构造了经典物元和节域物元，并建立了泥石流危险度区划的模糊可拓模型。实例应用表明该方法能较真实地反映实际区域的泥石流危险度等级．     

基于模糊贴近度的岩溶塌陷易发性研究

在综合分析岩溶塌陷特点及其影响因素的基础上,参考大量实例及专家意见,结合模糊贴近度理论,建立了岩溶塌陷易发性评价模型.在模型的建立过程中,讨论了岩溶塌陷评价指标隶属度的计算,使用层次分析法确定了各评价指标的权重.以武山铜矿区上屋周地段岩溶塌陷评价为实例,利用模型分别对该地段目前和1994年的岩溶塌陷易发性进行了评价,并进行了对比,评价结果与实际情况基本一致.利用武山铜矿区多个已发生岩溶塌陷的地段对方法进行了验证,并对整个碳酸岩覆盖区域进行评价,均表明该评价模型效果良好.所提基于模糊贴近度的岩溶塌陷易发性评价模型原理直观,计算方法简单、快速、实用,为岩溶塌陷易发性评价提供了新的思路和方法.     

区域泥石流短临预报及其应用——基于多普勒天气雷达技术的预报系统

基于先进的多普勒天气雷达探测技术,直接获取多种类型的降水产品,以模糊数学为基础,利用可拓学原理,建立了多层嵌套式泥石流预报可拓模型。模型根据研究区泥石流发生条件的不同,将临界雨量划分成不同的等级范围,确定泥石流发生的概率大小。将该泥石流预报方法应用到四川省凉山州,以ArcGIS为工具开发了凉山州泥石流短临预报应用系统。当有灾害性天气过程出现时,将启动预报系统,逢整点读取降水产品信息,实现1h滚动预报,预报时段为3h。系统可及时地为政府提供全州的泥石流预报信息,为减灾防灾决策提供技术支持。     

建筑物塌陷损坏评价的物元模型及其应用

矿产采掘和地下水资源开采造成的地表塌陷是一类较为严重的地质灾害,地表的塌陷必然会对依附于地球表层的建筑物造成不同程度的损害,建筑物损害的量化评价是地表塌陷损害工程评估的一项重要内容。本文应用可拓学的理论和方法,基于可拓学中的可拓集合变换和相关函数分析法,给出了受塌陷影响建筑物损害评价的经典域物元和节域物元,并建立了建筑物损害量化评价的物元模型。通过具体的计算示例说明了该方法的应用步骤,并对该方法的合理性进行了验证,为建筑物塌陷损坏评价提供一种新的方法。     

隧道围岩Vague集可拓安全评估模型

为提高公路隧道围岩分级的准确性,丰富风险评级方法,首先基于可拓物元理论,对实测数据进行无量纲化处理并转化为Vague集.然后通过AHP法和熵权法得到主客观权重,进而构建区间权重并按照隶属度与非隶属度距离最大化原则进行优化.最后建立基于Vague集的可拓安全评估模型,并结合工程项目进行案例分析,结果与实际监测数据一致.     

硫化矿石自燃倾向性分级的云模型及其应用

为了科学判定高硫矿床开采中硫化矿石的自燃倾向性等级,选取了吸氧速度常数、自热点、着火点3个测定指标,建立了基于熵权法和云模型的硫化矿石自燃倾向性分级模型。将硫化矿石自燃倾向性测定指标及分级标准转化为正态云分级标准,采用熵权法对各个指标的实际测试值进行指标赋权;以模糊子集B的最大隶属度原则为依据,判定各个矿样的自燃倾向性等级。利用国内某典型矿山的10组代表性矿样对该模型的可行性进行检验,所得分类结果与多因素综合比较法的判定结果相一致。该模型能够提高矿样自燃倾向性等级划分的准确性,并且为有效指导高硫矿山自燃火灾的防治工作提供了一种新方法。     

煤层自燃危险性的模糊——可拓理论判别模型

首先确定了影响煤层自燃的因素指标,并对它隶属于不同自燃等级的取值进行了无量纲化处理,采用模糊层次分析法确定了各个因素权重,利用可拓学理论建立了煤层自燃危险性判别模型。其次,以山东新汶矿业孙村煤矿十三层煤为例,采用模型方法对其自燃危险性进行了评价,所得结果与煤科院的自燃鉴定结论一致。上述研究不仅丰富了煤层自燃危险性评价方法,而且也为预防此类灾害起到了一定的参考和借鉴作用。     

改进的物元可拓模型在台风灾害预评估中的应用

以数值天气预报产品为信息源,选择降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价因子,建立了可拓模型,并进行了台风灾前的灾害预测性评估。针对物元可拓法在台风灾害预评估应用中的不足之处(当待评估的数据超出某一指标评价指标范围,其关联度函数就会出现无法计算的情况),对原有模型中经典域的量值作规格化处理和改变关联度计算,以海南岛的台风历史灾害数据为基础,建立了新的评估模型,并将GIS与评估模型结合开展实例应用,结果表明:该方法是可行性。     

地面沉降对蓄滞洪区洪灾风险的影响

严重的地面沉降可能导致洪灾风险评价结果发生改变。为完善双重灾害作用下的蓄滞洪区风险分析,基于灾害系统理论构建了天津大黄堡蓄滞洪区洪灾风险评价指标体系。为降低指标权重的人为干扰,建立了基于熵权法的洪灾风险模糊综合评价模型,模型中通过评价指标值构成的判断矩阵来确定指标权重,使评价结果更接近实际情况。将模型运用于地面沉降前、后大黄堡蓄滞洪区洪灾风险的对比研究。计算结果显示:不考虑分区滞洪的影响因素,地面沉降使得蓄滞洪区的洪灾风险呈现整体增大的趋势,尤其是启用顺序优先的滞洪分区,遭遇50年一遇洪水时各评价单元的平均洪灾风险等级由Ⅲ级增加到Ⅳ级。实例研究表明:模型合理可信,可供解决地面沉降影响下的洪灾风险问题参考。     

基于熵权-集对分析模型的重大危险源安全等级评价研究

针对国内危险化学品事故频发,但危险源分级监管研究不足的现状,尝试将集对分析理论应用于重大危险源安全等级评价中。以评价指标集合与分级标准集合构成一组集对,利用熵权法计算出各项评价指标的客观权重,再结合同异反联系度函数求出各指标单项联系度及加权平均联系度,以此为依据判定重大危险源的安全等级。研究案例的实施情况表明,熵权-集对分析模型充分考虑了危险源安全因素中的不确定性,并且通过熵权值能够识别出影响系统安全的关键指标;与传统方法相比,该模型具有较高的可行性和易操作性,可以为重大危险源的安全监管和事故预防工作提供理论支持。     

基于灰色欧几里德理论的输电线路路径方案优选

针对输电线路建设项目相应的特点,构建输电线路路径方案优选评价指标体系,运用层次分析法和熵权法来确定评价指标的组合权重,改进传统的灰色关联分析理论,建立基于灰色欧几里德加权关联度理论的方案优选模型, 进行输电线路路径方案优选,同时结合某工程实.例进行验证。结果表明,通过灰色欧几里德优选方法得到的方案A3为最优方案。     

基于熵权的属性识别模型在陕西土质滑坡危险度评价中的应用

根据陕西省三大区域土质滑坡的特点,选取9个影响因素,建立滑坡危险度评价分级标准,利用熵权理论客观地确定出各影响因素的权重,计算多指标综合属性测度,结合属性识别理论和置信度判别准则,对10个典型滑坡进行危险度评价。通过实地调查,评价结果与实际情况基本一致。     

基于博弈论组合赋权的泥石流危险度评价

多目标模糊优选模型是地质灾害评价中的常用模型,多采用层次分析法等传统主观权重计算方法确定指标权重,存在判断矩阵偏主观、一致性检验过程较繁琐的问题。鉴于此,结合灰色系统理论与二元比较法,提出了一种自然满足一致性要求的关联度-二元比较分析法,同时基于博弈论集结模型对主、客观权重进行组合赋权,充分挖掘、利用关联度-二元比较分析法的主观权重信息与熵值法的客观权重信息,从而克服单一权重的片面性。将该组合赋权法在泥石流灾害危险度评价中进行了实例应用及验证,分析表明:该方法评价结果准确、在泥石流危险度评价中切实可行,可为类似项目提供参考和借鉴。