Short-term prediction of influent flow rate and ammonia concentration in municipal wastewater treatment plants

The prediction of the influent load is of great importance for the improvement of the control system to a large wastewater treatment plant. A systematic data analysis method is presented in this paper in order to estimate and predict the periodicity of the influent flow rate and ammonia （NH3） concentrations： 1） data filtering using wavelet decomposition and reconstruction; 2） typical cycle identification using power spectrum density analysis; 3） fitting and prediction model establishment based on an autoregressive model. To give meaningful information for feedforward control systems, predictions in different time scales are tested to compare the corresponding predicting accuracy. Considering the influence of the rainfalls, a linear fitting model is derived to estimate the relationship between flow rate trend and rain events. Measurements used to support coefficient fitting and model testing are acquired from two municipal wastewater treatment plants in China. The results show that 1） for both of the two plants, the periodicity affects the flow rate and NH3 concentrations in different cycles （especially cycles longer than 1 day）; 2） when the flow rate and NH3 concentrations present an obvious periodicity, the decreasing of prediction accuracy is not distinct with increasing of the prediction time scales; 3） the periodicity influence is larger than rainfalls; 4） the rainfalls will make the periodicity of flow rate less obvious in intensive rainy periods.     

基于分布式应变监测的大跨度斜拉桥结构损伤探测

结构损伤具有典型的局部性质,通常表现为局部应变的异常。结构应变的分布式监测与损伤敏感特征分析,是实现大跨桥梁损伤探测与定位的理想途径之一。但是,由于环境噪声的影响,对分布式应变信号的监测往往不能准确反映结构出现的损伤状况。因此,提出了通过小波变换对分布式光纤测试的斜拉桥桥面应变分布进行多尺度分析的方法。这种方法可以克服分布式光纤应变监测信号受观测噪声和空间分辨率平均效应的不利影响,准确地确定空间域信号奇异点在桥面的位置。同时,在实验室建立了比尺为1∶150的模型斜拉桥。通过对斜拉桥数值模型与物理模型试验结果的分析和比较,验证了所提出方法的有效性。     

俄科学家发明钞票防伪新方法 弱视人群也可直接鉴别

俄科学家谢尔盖·马克西莫夫斯基近日提出了一种钞票防伪的新方法,使用者无需通过防伪识别设备即可直接鉴别钞票的真伪。该方法是在钞票表面印制由数干纳米粒子构成的小图案,在光线下该图案会闪光,很容易被用户察觉,甚至弱视的人群也能察觉到这种闪光,而该图案在钞票的另一面会改变颜色,例如从黑色变成红色。     

基于免疫识别机理的危化品港区应急管理分析

完善的危化品港区应急管理体系能够有效的预防和减少事故,将风险和损失降到 最低。针对中国危化品港区应急管理现状,提出了基于生物免疫识别机理的SWOT-ANP综 合分析模型。从优势－劣势－机遇－威胁(SWOT) 4个方面对现状进行分析,确定和建立 应急管理指标体系。分别采用AHP和ANP方法对各因素之间的相互依赖和反馈关系加以比 较并分析计算。对比结果表明:虽然国家对危化品港区应急管理方面关注度有所增强, 但是仍然存在应急文化缺失,审查监管不足和预警机制不完善等问题,目前发展的最佳 战略是SO战略组合。     

水利工程高危作业人因评价体系中的认知图理论研究

为加强水利工程施工安全管理和预防事故发生,通过建立认知地图对高危作业中的人为因素进行了分析。在修订的人为因素分析与分类系统(HFACS)对高危作业人为因素进行识别的基础上,通过引入认知地图理论,建立了人为因素的因果认知地图并进行头节点、尾节点和中心性分析;提出认知广度和认知深度概念,通过数理统计各人为因素出现的频数和采用G1法求其各因素权重,建立二维平面认知地图,对事故的关键影响因素进行了识别和分析。结果表明:教育培训、作业环境和人员健康状况是导致高危作业事故最核心因素,该方法能有效对水利工程人为因素进行分析研究,具有一定适用性。     

基于U-D分解的卡尔曼滤波法在地下水污染源识别中的应用

采用U-D分解的方法对常规卡尔曼滤波进行改进,以提高反演结果的有效性和可靠性.借助假想算例,引入模糊集合理论,将污染羽以模糊集的形式表示,利用U-D分解的卡尔曼滤波方法不断更新复合污染羽,通过复合污染羽和单个污染羽间模糊集的对比更新潜在污染源权重,进而达到真实污染源位置识别的目的.算例结果表明该方法与常规卡尔曼滤波方法相比具有更高的可靠性和有效性,能更好的达到污染源位置识别的目的.     

“两山”转化阶段判定方法及实证研究

习近平提出的“绿水青山就是金山银山”理念表述了区域“两山”转化的递进发展阶段,研究建立“两山”转化阶段判定方法对于区域生态文明建设绩效评估十分必要.本文以唐山市、南通市和巴马瑶族自治县三个不同类型地区为例,利用阈值识别和滑动t检验探索并总结了“两山”转化阶段的判定方法.结果表明：(1)资源环境损耗随经济增长斜率变缓的转折点是“绿水青山换取金山银山”向“既要绿水青山,也要金山银山”阶段转换的判定依据,峰值拐点是转向“宁要绿水青山,不要金山银山”阶段的判定依据.(2)当环境损耗持续下降,生态系统非实物价值凸显,是“绿水青山就是金山银山”成效显现的判定依据.(3)不同地区实现“两山”转化的路径有差异,东部率先发展地区走过了先污染后治理的路径,西部环境良好但经济落后的地区需要国家生态补偿和先进地区的带动,实现跨越式发展.研究显示,环境和经济的关系变化是判定区域“两山”转化阶段的重要依据.     

吉林市城区浅层地下水污染源识别及空间分布

为实现对吉林市城区浅层地下水污染源识别与管理,共收集吉林市城区2009年50个监测井的17项水质指标监测资料,通过因子分析法(FA)进行多元统计分析,提取5个公因子(F1~F5)作为影响浅层地下水水质的主要污染因子,然后找寻其对应污染源,同时利用因子得分绘制各污染源在吉林市城区地下水造成的污染程度及空间分布.结果表明:所选5个公因子分别代表:迁移-富集作用、含磷污染质排放、“三氮”污染因子、有机污染因子、原生地质环境因子,其中F1和F5又可称为环境影响因子,F2~F4为人类活动影响因子;城区内地下水污染源为生活污水、工业废水排放、工业废渣堆放及农业生产中化肥农药使用;各污染因子主要分布在江北区和中心区,且污染较为严重,而江南区污染分布最少,且污染最轻;计算城区内50个监测井地下水综合污染得分并作图,将吉林市城区浅层地下水的综合污染状况及分布可视化,其中江北区和中心区浅层地下水污染最严重,江南区地下水水质最好;依据F得分分布将区内地下水划分为3个区:禁止开采区、非饮用水区和饮用水区,为今后相关部门开发利用浅层地下水提供参考和依据.     

金融科技与企业绿色转型——影响特征、作用机制与空间溢出效应识别

数字经济时代下的金融科技,是金融服务实体经济高质量发展的新业态新模式。本文基于中国上市企业2011—2021年数据集,对金融科技和企业绿色转型之间的影响和机制进行实证检验。实证结果发现,金融科技能够有效赋能企业绿色转型。特别地,金融科技对于高科技企业、非国有企业和重污染企业的绿色转型驱动力更为突出。机制识别检验发现,金融科技能够缓解财务困境、平滑企业风险与增强绿色创新活力,这些都有助于企业绿色转型实践的深度开展。进一步研究发现,金融科技具有强烈的地理扩散溢出效应,并形成较为显著的“本地—外地”金融科技协同效果,对企业绿色转型产生了可叠加的积极影响。本项研究能够为理解金融科技发展,促进实体经济绿色转型提供新的思路借鉴。     

城市大气环境监测优化布点模糊优选模型及应用实例

文章根据城市大气环境监测优化布点的模糊性,提出了一种模糊环境条件下的模糊聚类与模糊识别理论模型,并且在山东省肥城等市成功应用。结合统计方法确定出的大气监测优化点位,不但具有代表性和整体性,而且具有较高的分辨率,能快速准确地、最大范围地反映出该区域的环境空气质量状况、大气污染扩散规律、污染源分布特点、污染气象及地理位置特征,为环境管理和政府决策提供可靠依据。