基于蚁群算法的结构面产状模糊C均值聚类分析

鉴于传统结构面分析方法只能进行相对的优势组数划分,无法准确定量地给出优势结构面的产状,提出了基于蚁群算法(ACA)的结构面产状模糊C均值(FCM)聚类算法;该算法利用ACA算法得到结构面产状的模糊聚类个数,并利用FCM算法得到初始聚类中心,最终得到具有全局分布特性的最优聚类;通过现场实测数据分析,验证了该算法的实用性和有效性。     

侧墙结构纵向多窗口羽流火焰融合的数值模拟

为了给高层建筑外部火蔓延防控提供参考,利用火灾动态仿真模拟软件PyroSim对无侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰与侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰进行了数值模拟,并改变侧墙长度,引入危险温度T=540℃、T1=350℃及T2=250℃,综合分析窗口温度曲线及等温线数据。结果表明:纵向多窗口羽流火焰产生相互融合现象,无侧墙建筑纵向相邻两窗口与三窗口的危险温度高度相似,比单窗口的危险温度高度提升了2.5~3.0 m;侧墙结构引起烟囱效应的作用效果与侧墙的长度呈正比,侧墙长度为3.6 m时,纵向多窗口的危险温度高度与无侧墙建筑相比,对T1和T2,高度提升了2.0~2.5 m,而对T,高度的影响较弱,羽流火焰的形状在纵向被拉长。     

基于正态云模型的区域生态安全评价

为了有效监测和评估区域生态安全状况,针对区域生态安全评价中出现的模糊性和随机性问题,构建了基于正态云模型和熵权法的区域生态安全综合评价模型。首先,结合PSR理论模型,从压力、状态、响应3个方面构建了区域生态安全评价指标体系。然后,利用熵权法确定各指标的权重,通过正态云模型进行评价,根据最大隶属度原则确定了区域生态安全等级;并利用GIS技术实现了区域生态安全评价计算结果的可视化表示。最后,以安徽省16个地级市2010—2015年的相关指标数据为研究对象进行了实证研究。结果表明,除了2013年处于III级水平,2010—2015年安徽省生态安全状况基本处于II级水平,表明安徽省生态安全评价结果为危险等级。     

基于SPSS的独流减河水生态水环境相关关系研究

为提升独流减河干流水生态水平,增强水生态管理能力,亟需建立独流减河水生态水环境响应模型,实现通过管理水环境调节水生态的目的。于2017年在独流减河干流10个断面采集了120个水样、40个生物样品,进行了水质检测和藻类鉴定。结果表明:独流减河干流以Cl~-和Na~+为主要离子,平均质量浓度分别为4 774.35mg/L、2 137.35 mg/L;总氮、总磷质量浓度高,平均质量浓度分别为4.17 mg/L、0.46 mg/L;Pb、Cd污染较重,平均质量浓度分别为0.1mg/L、0.05 mg/L;藻类以蓝藻门的数量最多、绿藻门种类最多。基于SPSS平台对水生态指数和水质因子进行相关性分析,并建立了水生态回归模型。结果表明,独流减河藻类香农多样性指数与水体中的氮磷比呈反比例关系,要保证较高的水生态多样性,水体中氮磷比需要控制在8.83以下。     

基于模糊证据推理的内河船舶航行安全状态评价

在综合考虑我国内河水上交通安全管理部门的需求及相关规定的基础上,构建了船舶在内河航行中的安全评价模型。基于此,将定性指标风险等级划分为高、中、低3等,通过模糊理论构造定量指标的模糊评估等级分布图,根据获取到的指标层评价指标的信息,计算指标层评价指标的模糊信度分布,运用证据推理依次对各层级的评价结果进行融合,最后得到目标层的模糊信度分布。同时,采用效用函数将评价结果进行量化,定义风险等级中的高、中、低对应的效用值为0、0.5、1,从而得到船舶航行安全状态的量化评价结果。基于上述安全评价模型,针对我国内河船舶"富发888"开展案例研究,通过该模型计算得到船舶"富发888"的安全状态量化分值为0.578 1,属于中等风险水平,其风险等级与其真实航行状态基本吻合。     

民航飞行员自我效能感与安全绩效关系研究

为提高民航飞行的安全绩效,探讨民航飞行员自我效能感对安全绩效的影响机理。基于文献分析研究将安全绩效划分为3个维度,即安全参与、安全服从和安全结果,在自我效能感与安全绩效之间引入安全动机作为中介变量,构建民航飞行员自我效能感与安全绩效关系的假设模型。对国内航空公司的飞行员进行问卷调查,采用结构方程模型检验了理论假设模型。结果表明,自我效能感对安全参与和安全服从有直接的影响作用,而对安全结果的影响是完全通过安全动机实现的。在所有的影响关系中,安全动机对安全服从的影响程度是最大的,自我效能感对安全参与的影响程度最小。     

暴雨径流对海河干流水质的影响及排干水质要求的确定

以天津市海河上游河段为研究对象,模拟计算暴雨径流由二级河道排入海河干流后所造成的影响。采用EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型建立了海河干流上游河段的水动力和水质模型。在不同降雨重现期和干流入口流量的情况下,模拟了二级河道排放污染物COD、DO、NH3-N和TP等在海河干流的迁移转化规律。降雨重现期选取0.5 a、1 a、2 a、5 a、10 a和50 a。海河干流入口流量选取0、10 m3/s、20 m3/s、30 m3/s、50 m3/s、100 m3/s、150 m3/s和200 m3/s。海河干流的柳林控制断面为水质控制断面。当降雨重现期为10 a、干流入口流量为0时,柳林控制断面处COD、NH3-N和TP质量浓度分别超标73%、47%和197%,DO质量浓度只有3.16mg/L,水体污染严重。在保证柳林控制断面处水质满足水质要求的前提下,确定了各二级河道排干水质要求拟合曲线。当固定降雨量时,干流入口流量越小,二级河道排干水质的控制指标就越严;当固定干流入口流量时,降雨量越大,二级河道排干水质的控制指标就越严。根据二级河道排干水质控制指标,可计算各二级河道的排干水体的总截污量和DO补充量,为汛期海河水环境保护提供理论指导。     

基于Bow-Tie模型的中小型电镀厂退役搬迁环境风险分析

中小型电镀厂退役搬迁的环境风险系统较为复杂,在当前中小型污染企业关停并转的大形势下,环境风险日益显现。基于BowTie模型对中小型电镀厂退役搬迁的环境风险进行识别与分析,并在当前环境风险研究数据缺乏的情况下,采用信息扩散理论的数学方法计算事故概率。以退役搬迁期间环境污染物质泄漏造成的场地污染为例,采用多种数学模型模拟污染物在土壤中的扩散渗流情况,对环境风险事故后果进行评价与分析。结果表明,退役搬迁期间槽罐泄漏、危废流失和废水超标排放等环境风险较正常运营时大,其中泄漏概率为8.1×10~(-4),比DNV公布的工艺过程泄漏概率高636%。污染物电镀锌液泄漏后,Zn~(2+)在20 d内垂直迁移至地下1.8 m处,水平方向迁移至周围水库区域,渗流速度快且造成严重的地表水体污染。环境风险防范的重点在于严控容器盛载量和避免粗放式操作,一旦发生泄漏应及时采取防范应急措施。     

钻孔间距对水力压裂促抽煤层瓦斯的影响

针对定量确定合理钻孔间距困难问题,基于损伤力学和多场耦合理论,建立了水力压裂和瓦斯抽采的煤层流固耦合模型,包括和水运移场、应力场以及孔隙度、渗透率演化方程,并采用Comsol联合Matlab求解,研究了不同钻孔间距时压裂和抽采过程中煤层弹模、损伤值、渗透率、瓦斯压力、抽采量和压裂贯通时间的变化规律。结果表明:耦合模型可较准确地模拟煤层水力压裂和瓦斯抽采过程;压裂贯通时间与钻孔间距呈指数增长关系;在马堡煤矿,当钻孔间距为4~8 m时,压裂损伤区在抽采孔贯通,渗透率呈“n”型曲线,瓦斯抽采后,瓦斯压力迅速下降,抽采有效区随间距的增加而增大;当钻孔间距为9~12 m时,压裂损伤区未贯通,煤层渗透率呈“m”型曲线,抽采有效区随间距的增加而减小,与间距4~8 m相比,瓦斯抽采量较小。