基于深度学习的地下水水质预测方法研究——以大湾区(广州)地下水多层监测基地氨氮为例

地下水水质预测可以准确反映水质的未来变化趋势,是地下水污染防治中的重要环节。为提高地下水水质自动监测的预测精度,以大湾区(广州)地下水多层监测基地2022年3层地下水的氨氮监测结果为例,进行数据预处理后,构建将集成经验模态分解(EEMD)与深度学习技术(RNN、LSTM及GRU)相结合的复合深度学习模型,开展传统机器学习模型与不同深度学习模型在水质预测效果方面的对比分析,并探讨深度学习模型多步长预测的预测效果。研究结果表明:①与单一深度学习模型相比,结合EEMD的复合深度学习模型解决了预测滞后性问题,具有更高的预测精度和拟合度。②复合深度学习模型的拟合度高于4种传统机器学习模型。4种传统机器学习模型中,仅MLR与RF的预测拟合度与单一深度学习模型接近。③多步长预测结果表明,复合深度学习模型可以准确地预测地下水水质在3 d内的变化趋势。综上,复合深度学习模型展现出更好的预测性能和泛化能力,可为地下水水质预测提供支撑。     

高温后珊瑚海水海砂混凝土力学性能试验研究∗

为研究高温后珊瑚海水海砂混凝土（CSSC）的力学性能,设计制作了 30 个 CSSC 试件,进行常温与高温后轴心受压和静力受压弹性模量试验。通过试验观察了试件高温后的表观变化和轴心受压破坏形态,获取了轴心受压全过程应力—应变曲线、弹性模量及烧失率等参数,深入高温后 CSSC 微观结构变化机制,得到了受火温度对 CSSC 力学性能的影响规律,揭示了高温作用后 CSSC 的力学性能退化机理。结果表明：随着受火温度的增加, CSSC 力学性能不断劣化。T=200 ℃时 CSSC 轴心抗压强度和弹性模量分别比常温时下降了 26.52 %,6.19 %,混凝土具有较好的力学性能;T=400 ℃时 CSSC 弹性模量下降迅速,弹性模量损失率为 65.48 %,但与 T=200 ℃相比混凝土轴心抗压强度上升了 6.4 %;T=600 ℃时 CSSC 轴心抗压强度下降迅速,强度损失率为 66.74 %;T=800 ℃ 时 CSSC 破坏严重,已无法测得有效的弹性模量。     

软岩巷道围岩刚柔耦合支护技术研究与应用∗

煤矿开采进入深部开采阶段后,普遍呈现出围岩变形量大、支护构件失效的技术难题。为研究针对性的控制对策,以矿典型高地应力软弱破碎巷道为研究背景,在现场矿压监测、地质雷达探测以及地应力实测的基础上,研究了此类巷道的变形规律。同时基于现场监测及分析成果,提出了以高预应力锚杆、注浆锚杆(索)和“U”型钢架为核心的分步刚柔耦合支护关键技术,并阐明了其具体支护机制。为进一步检验新支护方案的支护效果,在新掘的胶带大巷进行了现场实验,相比原支护围岩松动破坏范围减小了近 50%,顶板下沉量、两帮移近量以及底鼓量仅 163、135 和 107 mm,52 d 内基本实现了巷道变形稳定,取得了良好的支护效果。     

突发公共事件应对标准化存在的问题及对策

为提高突发公共事件应对标准化水平,增强我国应对急难险重能力,从标准化组织、标准体系、标准制修订、标准应用等方面对比分析国际标准化组织(ISO)、美国和我国的突发公共事件应对标准化现状,基于国际和国外对我国相关标准化工作的启示,以突发公共事件应对标准化发展需求和趋势为导向,揭示我国该领域标准化工作存在的问题,并针对当前存在问题提出相关对策建议。结果表明:目前,我国突发公共事件应对标准化工作存在3大方面的主要问题,分别为:突发公共事件应对标准化工作缺乏顶层规划,标准与法律法规和政策文件衔接不紧密,科技信息化支撑不够、标准应用快速性和精准性不足。针对所述问题,需要从标准化机制和标准体系建设等方面制定相应的对策措施。     

基于可拓云模型的区域生态安全预警模型及应用——以祁连山冰川与水源涵养生态功能区张掖段为例

针对区域生态安全预警中的不确定性问题,考虑生态安全等级边界信息的随机性、模糊性及动态性,利用可拓学中兼具定性和定量分析及动态性的物元理论和具有不确定推理特性的云模型,提出了基于可拓云模型的区域生态安全预警模型;运用该模型对祁连山冰川与水源涵养生态功能区张掖段2005—2015年生态安全进行了定量评估,并对2017年生态安全环境进行动态预警。结果表明:祁连山生态功能区张掖段2005—2015年的生态安全整体水平均处于"理想"以下,其变化趋势为"较差"到"一般"再到"良好";2017年祁连山冰川与水源涵养生态功能区张掖段生态安全为"蓝色"预警,但有向"黄色"转变的趋势,其中工业三废、环保投入强度、森林覆盖率及人均水资源量是影响祁连山冰川与水源涵养生态功能区张掖段生态安全的主要因素。     

接处警系统的可靠性研究

接处警的可靠性是应急系统正确、迅速、有效地处理应急事件,减少事故损失的关键,直接关系到人民的生命财产安全,也关系到社会的稳定.接处警系统是由接警、处警和事故后处理3部分构成的串联系统,任何部分的失误都会导致应急事故处理的失误.以接处警单元可靠性框图为基础,分析了接处警的隐性失误和显性失误,构建了单一、并联和表决逻辑的接处警可靠度及失误率的计算模型.对取自常州的实例进行了整理,获取了接处警的隐性失误和显性失误数值并代入接处警模型,认为3选2表决逻辑的接处警结构可以降低隐性失误率和显性失误率,并据此提出了提高应急系统接处警可靠性的具体措施.     

泥石流作用下夯土建筑灾变响应特征研究∗

探究泥石流对夯土房屋的破坏模式及其动力致灾特征,有利于推进研究山区房屋承灾体对泥石流的灾变机制,对提高灾害风险管理水平、指导山区防灾减灾工作具有重要意义。通过实地调研凉山喜德县基恩德沟火后泥石流,总结了泥石流对夯土房屋的破坏模式,分析了泥石流动力学特征,根据现场受损房屋实测数据进行三维建模,利用有限元分析方法,获取了夯土建筑的位移时程响应和应力时程响应,反演了夯土建筑承灾破坏过程,探讨了泥石流作用下夯土建筑灾变响应特征。结果表明：(1)泥石流对夯土房屋的破坏模式表现为：通过墙体干缩裂缝渗入室内淤埋房屋;冲刷墙体基础导致墙体倒塌;携带大石块冲毁建筑;(2)墙体受泥石流冲击破坏表现为冲击点压碎破坏、墙体内侧受拉破坏和墙角剪切破坏;纵墙损伤为泥石流冲毁山墙后进入室内沿门洞冲出时导致的第二次破坏;(3)夯土房屋整体性较差,裂缝的发展切断了应力的传递路径,有效保护了其他墙体;(4)夯土房屋在泥石流作用下率先破坏的区域为大石块撞击点、墙基和墙角等形状突变位置。为此,夯土房屋防护,可首先考虑加固墙基和墙体转角等应力突变位置。     

煤矿安全虚拟现实仿真通用引擎的设计与研究

分析了煤矿安全仿真软件现存的问题,提出了开发煤矿安全虚拟现实仿真通用引擎系统的新思路.煤矿安全虚拟仿真引擎,就是对煤矿安全虚拟现实仿真系统的通用核心底层技术进行独立开发,并将之集成和封装,形成面向煤矿安全仿真应用的应用程序接口函数(API).引擎的通用性与扩展性,将给二次开发人员提供一个通用平台,并大大降低仿真系统的开发成本.引擎的开发将促进煤矿安全虚拟仿真系统的广泛应用和矿山数字化进程.     

二氧化碳软化高硬度废水的研究

采用一种新装置——自吸式反应器强化CO_2软化高钙废水过程,探究了温度、起始pH值、CO_2气体流量、CO_2总通入量等因素对钙离子去除率的影响。结果显示,在起始pH值为12.89、温度20℃、通入的CO_2体积分数为100%、CO_2气体流量为1.0 L/min时,钙离子去除率最高达98.47%。与传统的鼓泡搅拌反应器相比,CO_2利用率提高了2倍以上。     

接处警系统的可靠性研究

接处警的可靠性是应急系统正确、迅速、有效地处理应急事件,减少事故损失的关键,直接关系到人民的生命财产安全,也关系到社会的稳定。接处警系统是由接警、处警和事故后处理3部分构成的串联系统,任何部分的失误都会导致应急事故处理的失误。以接处警单元可靠性框图为基础,分析了接处警的隐性失误和显性失误,构建了单一、并联和表决逻辑的接处警可靠度及失误率的计算模型。对取自常州的实例进行了整理,获取了接处警的隐性失误和显性失误数值并代入接处警模型,认为3选2表决逻辑的接处警结构可以降低隐性失误率和显性失误率,并据此提出了提高应急系统接处警可靠性的具体措施。