引滦入津工程黎河段机理与非机理水质预测模型对比分析

根据引滦入津工程黎河输水河道水文水质监测资料,分别建立河道机理水质模型和非机理水质模型,对2005年前毛庄断面的氯化物和氨氮进行了预测.两种水质模型建立的理论基础、求解方法、参数验证、模拟所需的数据种类和时段、适用状况、预测精度均不同.对两种河道水质模型预测结果精度进行了比较,结果表明,预测误差均小于20%,机理水质模型较非机理精度高.研究表明,机理水质模型适合于短时间内黎河河道水质变化的精细模拟,非机理模型适合于中长期水质变化趋势预测.     

基于3次样条插值函数的曲线拟合方法及应用研究

为更好地控制水质预测精度,在灰色模型的基础上引入3次样条插值函数,在结合灰色模型中的参数信息覆盖和用非线性最小二乘法估计未知参数的基础上,提出了改进的曲线拟合模型.采用该模型拟合共产主义渠监测断面历年来的高锰酸盐指数.结果表明,在控制预测精度的情况下,该模型的拟合结果合理.改进的拟合曲线模型具有一定普遍性,可用于河流和湖泊等水环境因子预测.     

基于向量自回归模型的水质异常检测研究

水质异常检测对保障用水安全具有重大意义。为了准确有效地判断水质异常,提出基于向量自回归(VAR)模型的多参数融合水质异常检测算法。VAR模型是自回归(AR)模型的一种扩展。通过AR模型和VAR模型跟踪和预测水质背景数据,计算预测残差,与设定阈值比较判断水质是否异常。结果表明,与基于AR模型的水质异常检测算法相比,基于多参数融合的VAR模型在水质背景数据跟踪上具有更好的准确性,能够实现较高的异常检出率和较低的异常误报率。     

MATLAB软件在静电放电模型仿真中的应用

本文运用MATLAB软件结合Runge-Kutta方法对人体金属放电模型进行仿真,得出了符合IEC61000-4-2标准规定的放电波形,并在此基础上仿真了人体老虎车模型,讨论电路参数的设置,提出了进一步研究的方向.     

多泥沙河流水质模型研究

针对黄河泥沙含量大、泥沙对河流CODMn浓度影响大的突出特点,运用模拟实验方法,探讨了泥沙对CODMn浓度的影响,揭示了浑水、清水中CODMn浓度与含沙量间的关系.研究表明,黄河浑水中CODMn浓度随含沙量增大呈显著上升趋势,而去除泥沙后清水CODMn浓度测定值随其原含沙量增大呈微上升趋势.依据质量平衡原理,建立了充分考虑泥沙影响的CODMn衰减经验模型.清水中CODMn浓度的变化采用完全混合反应器概念来模拟,浑水中CODMn浓度通过清水中CODMn浓度与泥沙中CODMn浓度之和来量化.模型基本方程的求解采用稳态解析解.模型中的参数通过利用实际监测数据及室内实验结果与优化结合的方法确定.同时,利用实际监测数据对参数和模型进行检验.结果表明,模型结构合理,参数取值可靠,模型精度较好.模型既能揭示汇流区间人为污染对河段水质的影响,又可以反映作为面污染源的黄河泥沙对污染的影响,可作为水质预测的实用工具及规划管理的依据.     

基于长短时记忆网络的水质预测模型研究

在当前水质数据急剧增加的背景下,为了挖掘水质时间序列中的更多信息,提升水质预测的精度,构建了基于缺失值填补算法和长短时记忆网络(LSTM)相结合的水质预测模型。通过缺失值填补算法进行水质数据的缺失值处理,利用LSTM网络分别构建不同水质参数的预测模型,以太湖水质监测数据为样本,对模型进行检验。结果表明,基于缺失值填补算法-LSTM的水质预测模型适应性强,相较传统SVM、BP神经网络、RNN、LSTM模型预测精度更高,对水环境保护具有重要意义。     

高速公路汽车防碰撞模型仿真研究

随着高速公路的快速建设,交通事故迅猛增长.保证适当的车辆行驶距离是预防高速公路事故的有效手段.论文根据车辆制动规律和运行状态,得出行车安全距离模型,同时对模型中的参数进行了说明和分析.采用MATLAB软件对高速公路车辆的安全距离模型进行仿真分析,得出安全距离随车速和附着系数的变化规律,寻求既保证车辆安全行驶又不影响道路通行能力的合理的安全距离值,为降低高速事故率提供一定的依据.     

基于改进QUAL2Kw模型的水环境重金属污染模拟

重金属污染是目前最主要的水环境问题之一。由于水体中的重金属迁移转化过程复杂,加之当前我国重金属污染形势严峻,以及重金属监测数据缺乏,相关的重金属模型在准确模拟重金属浓度变化方面存在一定的局限性。通过对一维河道水质模型(QUAL2Kw)进行改进,嵌入重金属模拟模块,并将其应用于刁江的水质模拟中,同时实现了河道常规水质指标和重金属指标的模拟。在此基础上,运用遗传算法率定模型参数,并进行了模型验证。结果表明,改进的QUAL2Kw模型能够较好地模拟实际水质状况,模拟结果显示,北京屯支流对刁江干流总氮、总磷及重金属锌、铅、镉浓度的影响较大。这一研究结果有利于准确评估重金属污染状况与其他水质指标的相关性,为水环境管理部门预测重金属污染风险及制定水污染治理措施提供依据。     

基于投影寻踪和阶梯型曲线的水质恢复能力评价模型

利用投影寻踪、遗传算法、阶梯型曲线和水体水质恢复能力评价标准,为水体水质恢复能力综合评价提出了一种新的方法--遗传投影寻踪方法(GPPM).GPPM可把水体水质恢复能力多维评价样本指标综合成一维投影指标值.根据该投影指标值的大小就可以对该样本集进行统一评价,从而解决了各单项水体水质恢复能力评价指标评价结果的不相容问题,提高了水体水质恢复能力综合评价问题各层次的分辩力.文中给出了GPPM实施的详细步骤,并在各等级中分别产生建模样本50个、100个、500个、1 000个、1 500个和2 000个,对评价模型参数的稳定性进行了检验,结果表明所建模型是稳定的.根据黄河干流三类主要污染物BOD、氨氮和挥发酚的浓度对黄河干流的水质恢复能力进行了评价,发现整体上黄河干流的水质恢复能力较弱.GPPM不仅可以对水体水质恢复能力进行综合评价,还可以确定评价指标的权重.GPPM可广泛应用于各种水质综合评价问题中.     

粒子群算法在化工设备可靠性分析中的应用

基于可靠度指标的几何含义,分析了粒子群算法的原理、模型和算法实现过程。通过算例用MATLAB语言编程进行计算,并与一次二阶矩法和蒙特卡罗法得出的结果进行了比较,证明了粒子群算法在化工设备可靠性分析中的有效性和可行性。     

基于EFDC水动力-水质模型的建立--以慈湖河为例

本文根据马鞍山市慈湖河流域水环境现状,结合当地政府对慈湖河的管理整治目标,选择EFDC水动力-水质模型作为慈湖河水环境模型。并根据慈湖河流域整体情况对时间空间进行概化。时间概化上,最终确定水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长为20s;空间概化上,采用凸四边形网格概化,各网格之间为一维线性关系;通过CAD、GIS软件,将河道划分为106个网格,共计86行、24列,建立二维模型。通过研究参考文献及相似案例,最终确定本模型的参数和取值。将参数值输入程序中,对慈湖河流域2013年水质进行模拟计算。与马鞍山实际数据比对后发现,模型输出的水位、流速、水质结果在合理范围内。表明在慈湖河干流建立二维水质污染扩散模型,具有较高的拟合、预测精度和泛化能力,模型及方法可为相关水质预测研究提供参考。此外该模型可与web应用系统集成,应用于水质预警,模拟不同污染负荷情形下水质变化,模拟污染事故发生后不同应急措施对污染情况的改善效果,为污染控制和水环境管理工作提供科学依据。     

基于MATLAB的火灾探测报警系统寿命分布和可靠度研究

基于不同的系统可靠性寿命分布类型对应的可靠度模型,介绍4种常见的系统可靠性寿命分布模型的适用情况、特征、规律。根据概率论和数理统计相关理论,研究在MATLAB下判断系统寿命分布模型的方法,利用MATLAB函数对模型参数进行估计,构建系统可靠度模型。并以某商场的火灾探测报警系统作为研究对象,收集一段时间的系统故障数据,运用MATLAB数值分析方法,得出火灾探测报警系统的可靠度模型,找出系统可靠度随使用寿命的变化规律。结果表明:计算得到的商场火灾探测报警系统的可靠度随着使用时间变化规律与实际情况基本吻合。     

人工神经网络方法在拟建小区域环境质量评价中的应用

人工神经网络的评价方法用于小区域环境质量评价中,根据本地区特点因地制宜地选择环境质量参数,代入模型中进行环境质量评价及预测,对用于环境质量评价的BP人工神经网络模型进行了改进,即对网络模型的训练样本进行了扩充,从而提高了模型的抗干扰能力和准确性.将改进了的BP人工神经网络模型应用于四川省资阳市沱江二桥拟建项目小区域的大气、地表水环境质量评价中, 对该市小区域大气、地表水环境质量状况进行评价,评价结果表明,BP人工神经网络模型用于环境质量评价是可行的,且评价结论客观,评价模型普遍适用.     

考虑提示学习的洪涝灾害应急决策自动问答模型研究

为提高洪涝灾害应急处置时效性和科学性,构建洪涝灾害应急决策自动问答系统模型,以提高应急指挥团队的决策效率,在分析洪涝灾害应急决策逻辑基础上,以摘要式问答为任务框架,收集整理包含洪涝灾害应急情景和应急决策的摘要式问答对数据集,建立可用于问答生成的GPT2预训练语言模型,并引入提示学习(Prompt-learning),通过自动创建连续型前缀提示(Prompt),优化少量连续参数,缓解问答对数据较少带来的过拟合风险,利用人工评估和自动评估2种方法验证模型的有效性。研究结果表明：通过GPT2与提示学习相结合建立的自动问答模型,可根据洪涝灾害情景生成语言质量良好及决策信息丰富的答案,有利于提高洪涝灾害应急处置中的科学决策能力。     

五孔测针标定曲线数学模型的计算机控制

由于三维流场测试工作及计算量繁重 ,采用传感技术实现三维流场的自动测试 ,计算机选出最优拟合曲线与实测数据相比较 ,因而达到测试三维流场风流目的。利用回归分析原理 ,将感压元件五孔测针的一系列标定曲线建立了相应的数学模型 ,采用MATLAB语言 ,实现了对标定曲线的拟合 ,用PLOT函数实现了对拟合标定曲线的自动绘制。同时考虑高次多项式 (拟合次数n >10 )易出现振荡的特点 ,故在拟合次数n从 1～ 10可能拟合多项式中 ,选出最优多项式。通过数学模型的应用实现了由计算机控制 ,从而为有效利用传感技术对三维流场的自动化测试提供了可能性。     

白潭湖水质及其水环境容量分析

根据白潭湖湖区相关水文参数,监测资料和水功能区划,分析白潭湖的水质现状和污染源情况,并采用输入、输出模型、盒式零维模型、浅水湖和水库规划组模型等一系列水环境容量计算模型测算白潭湖COD,NH_3-N,TP和TN的环境容量,结果表明,白潭湖富营养化现状较严峻,各指标如COD,NH_3-N,TP和TN的环境容量分别为587.0,7.46,86.95,4.34 t。