应用多维多箱与高斯复合模型研究大气环境容量

根据北京市自然环境、污染气象特征、大气环境过程及区域污染源分布等信息,建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯模型结合的复合模型,结合大气环境质量标准计算了不同达标率下北京市的大气PM10环境容量.研究结果表明,复合模型综合考虑了各类影响因素,预测大气环境质量时产生的相对误差较小,能有效地应用于城市大气环境容量计算.     

唐山市区大气环境容量研究

为确定唐山市区的大气环境容量,根据唐山市自然环境、污染气象特征、大气环境过程、区域污染源分布等现有信息,利用飞机场探空气象资料研究了唐山市大气混合层高度,并建立了用于大气环境质量预测的多维多箱与高斯复合模型,结合大气环境质量标准计算了不同达标率下唐山市的大气环境容量.研究结果表明,复合模型能够综合考虑各类影响因素,对污染物浓度具有较高的预测准确度,能有效地应用于大气环境容量计算中.     

基于CA-气团模型的市内重气扩散模拟与研究

针对市区内的固定地点出现重气泄露,并在街区内近地扩散的事实,构造了基于细胞自动机(Cellular automata)-气团模型,用以进行上述情况模拟.将气体的宏观扩散等效视为多个气团,使用细胞自动机生成气团的运动模型.将气团的特征表示为Qi(→V0i,xi,yi),参考高斯模型确定影响半径D用以区分浓度梯度扩散Sd和自由扩散Sf,并构造了边界接触条件.假设了模拟的市内环境,使用该模型在大气稳定状态下模拟氨气扩散.结果表明:气团的扩散符合实际情况,其在某区域的个数可以代表该区域重气浓度.模拟过程中也表现出了传统模型不具备的扩散特征,这些特征与重气的实际扩散过程更为相近,从而便于逃生和灾害控制.     

基于反赋权与MBCT-SR多维云模型算法岩爆预测研究

基于岩爆事故的模糊性与随机性特征,为解决在当前岩爆烈度等级预测研究中,通过正向云发生器经验式计算多维云模型特征值进而导致预测结果主观性较强的问题.本文选取应力比Ts=σθ/σt、岩石脆性指数B=σc/σt以及弹性应变储能指数Wet作为评价指标,结合机器学习理论,采用多维逆向MBCT-SR云发生器算法对岩爆等级进行预测,...     

一种瞬间泄漏重气扩散模型的探讨

在对现有盒子模型进行分析研究的基础上,结合高斯模型,建立了一种新的瞬间泄漏重气扩散模型（BOX GM）。BOX GM模型具有形式简单、容易编程和运算时间短等特点。将BOX GM模型模拟结果与Throney Island Trials系列试验的7组代表不同类型大气环境下的现场试验数据进行了比较,同时与IIT Heavy Gas Model 模型的模拟结果也进行了对比,结果表明,BOX GM模型的模拟精度较高。     

炼油企业SO2的源特征分析评价及空气质量预测

分析炼油企业的SO2的源特征及环境浓度分布特征,可反应此行业的SO2排放现状.利用高斯点源模型对石油化工行业造成的SO2地面浓度进行预测.利用模糊数学法进行环境空气质量预测.结果表明,该区域环境空气属清洁.     

二次再热机组协调系统多模型预测控制

为提高二次再热煤电机组运行灵活性和安全稳定性,结合模型预测控制(MPC)算法和多模型方法,设计一种新型机炉协调控制系统。基于灰箱建模思想,建立能准确体现二次再热煤电机组机炉协调系统动态特性的非线性机理模型;利用Gap度量理论非线性分析机炉协调系统机理模型,定量计算局部线性模型间动态特性差异,构建模型集和制定加权规则;基于预先制定的加权规则,针对每个局部线性模型设计对应的模型预测控制(MPC)局部控制器,并整合为全局控制作用;为定量表征煤电机组运行安全性水平,建立机侧主蒸气压力和汽水分离器出口蒸气温度的小时均值指标。应用结果表明：机炉协调系统多模型预测控制可提升协调控制系统性能,能在保证机组负荷快速响应电网需求的同时,维持主要参数稳定,拓宽机组安全运行边界。     

RAINS-ASIA模型及其对北京市SO2排放量和控制成本的预测

借鉴RAINS模型的分析方法和结构思想,建立了预测SO2排放-控制成本的框架模型.利用RAINS-ASIA模型并结合预测SO2排放-控制成本的方法对北京市1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020、2025和2030年不同设计情景下的SO2排放量和控制成本进行预测.结果表明: 1)北京市SO2的面源排放量大于点源排放量;2)北京市SO2点源已得到很大程度消减,面源消减量较点源消减量还存在很大潜力,因此,北京市应将面源作为SO2污染的重点消减目标,并进一步提出消减排放量的控制方案;3)对于电厂和集中供热部门来说,当前控制战略的减排效果比湿法烟气脱硫控制的减排效果差,同时其减排成本和湿法烟气脱硫控制战略相差很少,因此,对于点源的控制应该优先实施湿法烟气脱硫减排措施.     

基于马尔科夫灰色残差GM(1,1)模型的火灾损失预测

科学地预测火灾事故及其损失,对于制定火灾防控措施具有重要的现实意义。应用基于马尔科夫的灰色残差GM(1,1)模型,对2002—2011年全国火灾损失进行模拟和预测,结果表明,该模型预测精度明显高于GM(1,1)模型,为火灾损失的预测提供了一种简单而可靠的新途径。     

室内有害气体连续泄漏扩散质量浓度模型的研究与分析

以C02为对象,对室内空间气体连续泄漏扩散过程进行试验研究,并对室内CO2气体泄漏扩散的均一质量浓度模型、两厢质量浓度模型和室内半球质量浓度模型进行研究.将理论模型计算值与不同位置测量点的试验数据进行比较分析.3种质量农度模型均表示区域质量浓度的变化,理论模型计算值与试验数据均有些偏差;远离泄漏源处,偏差较小.室内空间不同位置3个模型预测值相对大小会发生变化.对于泄漏源附近及低于泄漏源处,3种质量浓度模型预测结果误差较大;对于高于泄漏源的位置,模型预测结果较好,然而质量浓度均出现振荡不稳定的现象.由于重力沉降作用,下部空间气体质量浓度较大,上部空间气体质量浓度较小.泄漏刚开始阶段,远离泄漏源处,试验测试值与理论模型值相比有一个廷滞期,理论预测值偏差较大.     

普通活性污泥系统数学模型的建立及应用

以简化的生物反应动力学模型和二沉池沉淀模型为基础,建立了普通活性污泥系统数学模型.其中的生物反应动力学模型主要描述了碳氧化和硝化过程,模型组分、反应过程和参数的数量都少于国际水质协会推出的活性污泥1号模型(ASM1);二沉池沉淀模型以固体通量理论为基础,结合了Takacs沉淀速率方程,通过测定模型组分、化学计量系数和动力学参数,为模型的应用提供了重要的前提和基础.最后利用活性污泥系统数学模型对城市污水处理厂的运行进行了动态模拟,模拟结果良好,验证了模型的实用性和有效性,并且也验证了模拟程序的准确性.     

垃圾渗滤液运移过程中相关模型的研究及应用现状

介绍了垃圾渗滤液运移机理与研究现状,综述了国内外关于垃圾渗滤液释放、传输过程相关模型的研究及应用现状,并分析了各模型的优缺点。最后提出了渗滤液在土壤中运移的研究方向。渗滤液中水分在填埋场垃圾介质、包气带土层以及含水层各单一层中迁移转化的研究较全面;由于渗滤液中某种污染物的迁移转化涉及多学科交叉点,该方面的研究仍未成熟,相对滞后于工程技术发展的需要。     

湘江铜霞段镉环境容量模型研究

镉是一种毒性很强的累积性重金属污染物,在<污水综合排放标准>中是第一类污染物.为了控制湘江铜霞段的镉污染,根据该段水环境功能要求及水力学特征,在分析多年水文参数和相应环境监测资料的基础上,根据质量守恒定律,应用稳态二维模型建立了该江段镉环境容量模型.经用该段2002年的3月、6月、9月和12月份的有关监测数据检验,结果表明,模型预测值与实测值相对误差为1.38%～21.4%,具有较好的相关性.该模型可用于该江段镉环境容量及水体中镉浓度时空分布的预测预报,对强化该江段环境管理、实施区域含镉废水污染源总量控制具有指导意义.     

石灰石湿法脱硫过程中石灰石动态溶解模型研究

为了深入认识石灰石湿法脱硫体系中石灰石的溶解特性,以单个石灰石颗粒为研究对象,根据双膜理论提出了一种新的石灰石动态溶解模型,模型考虑了喷淋塔内SO2浓度对石灰石溶解的影响.针对喷淋塔内石灰石溶解速率和二氧化硫吸收速率的相对大小变化,理论分析了不同阶段石灰石转化率随时间的变化.通过实验验证,所建模型可以较好地模拟喷淋塔内石灰石溶解过程.模型有助于深入认识石灰石的溶解特性,为进一步研究喷淋塔内石灰石的溶解速率对二氧化硫传质的影响和喷淋塔的工艺设计提供了理论依据.     

随机游动模型在大气污染扩散分析中的应用探讨

应用随机游动扩散模拟方法,并结合天津市的实际气象数据,对某区域的大气污染扩散情况进行了模拟计算.由模拟过程和结果可以看出,相比于高斯模型等其他常用方法而言,随机游动扩散模拟适用的范围较广,可用于瞬时以及非均匀的浓度扩散分布状况,也能够不受污染物质的特性所限制(气态物和重粒子都可进行模拟).模拟结果对有关部门的污染防护与事故处理有一定的参考意义.     

基于GFI模型的工业能源强度变动因素分解研究

在前人研究的基础上,核算了2001-2010年天津市34个工业行业的能源强度,利用GFI(Generalized Fisher Index)模型将能源强度的变动分解为技术进步、能源结构和产业结构3个因素.结果表明,从逐年各因素效应的累积值来看,产业结构对天津市能源强度变动的影响最大,其次是能源结构,技术进步的影响较小;在各因素效应值的波动方面,能源结构与技术进步对能源强度变动的影响波动较小,产业结构的影响效应值波动较大.从产业结构的角度来看,天津市2001-2010年重工业产值的增加快于轻工业,二者的差距逐渐加大,这种态势抑制了能源强度的降低;从技术进步的角度来看,由于绿色生产技术的广泛使用,天津市重工业与轻工业的单位产值能源消耗都呈下降趋势.因此,天津市进一步降低能源强度的重点还应该放在产业结构调整方面,发展绿色产业,促进产业升级;同时,不能忽视能源结构和技术进步因素的作用,大力发展绿色能源和新能源,推广清洁生产技术.     

水稻籽粒镉积累模型

通过文献调研与分析,建立了水稻籽粒镉含量(CdR,mg/kg)与土壤全镉含量(CdT,mg/kg)、pH值及有机质含量(SOM,g/kg)关系的统计模型:CdR=0.560 exp[0.995 log(CdT)-0.173 pH 0.018 SOM](决定系数R2=0.62,P＜0.001,n=156).相关分析和残差分析结果表明,该模型具有较好的解释性,可用于水稻籽粒镉含量的估算.     

生物膜填料塔净化低浓度甲醛废气的动力学模型研究

通过实验及动力学理论分析,对生物膜填料塔系统净化低质量浓度甲醛废气的适用动力学模型进行了研究.生物膜生化反应动力学分析显示,甲醛废气的生物净化有与其他挥发性有机废气(VOCs)不同的生化反应动力学特征,其反应类型判别准数M值远小于1(M=0.004(《)1.0),即生物膜中甲醛的生化反应速率远远小于其在液膜中的扩散速率,为慢速生化降解反应.针对净化低质量浓度甲醛废气的生物膜填料塔实验系统的研究表明,应用"吸收-生物膜"理论模型得到的甲醛净化效率、甲醛生化去除量和出口气体甲醛质量浓度的计算值与实验值之间的相关系数R分别到达了0.87、0.96和0.89,具有很好的相关性;而"吸附-生物膜"理论模型对应的相关系数R分别仅为0.64、0.84和0.64.与"吸附-生物膜"理论模型相比,"吸收-生物膜"理论模型描述甲醛废气生物净化过程具有良好的适用性,研究结果对生物法废气净化技术的相关基础理论研究和工程应用研究具有重要的参考价值.     

基于Matlab软件的突发事故水质解析模型与应用

为快速分析突发性水污染事故可能造成的水环境影响,建立了基于Matlab软件的突发事故水质解析模型。以浙江省某河流为例,分析了上游突发水污染事故形成的污染团在河流中的迁移扩散规律、影响范围、事故下游各断面水质变化过程以及取水口等敏感点的超标时间及超标程度。同时详细分析了近岸和远岸边界对污染物反射所造成的浓度叠加影响、合理的边界反射次数,以及水流流速、扩散系数、降解系数等主要水文水质参数对污染团扩散的影响。