RBF神经网络可靠度分析方法在边坡稳定性研究中的应用

针对边坡稳定性可靠度分析,当状态函数无法显式表达且传统计算方法求解复杂问题困难时,提出一种基于ABAQUS和粒子群优化径向基函数神经网络的可靠度分析方法。基于ABAQUS的强度折减方法计算所选随机变量对应的安全系数,利用径向基函数神经网络的数据拟合功能,建立模型并映射出安全系数和随机变量之间的关系,构造响应面功能函数;利用蒙特卡罗生成的大量随机样本代入功能函数得到相应的安全系数,进而计算边坡的失稳概率和可靠度指标来反映边坡稳定性。研究结果表明:相对于传统方法,本文方法计算效率更高、误差更小,适合实际工程应用。     

基于OAT-GIS技术的地下水污染风险评估指标权重敏感性分析

权重赋值准确性是地下水污染风险评估结论可靠性的重要基础,分析并量化指标权重敏感性是验证权重赋值准确性的难点。以我国37个危险废物填埋场为研究对象,基于构建的填埋场地下水污染风险排序指标体系,利用多准则决策分析模型（MCDA）中的层次分析（AHP）模块对各指标进行权重赋值;利用计算所得的权重最小变化量,基于OAT（one-factor-at-a-time）方法,应用MCDA的权重敏感性分析模块对14项指标权重进行依次改变,得出14项指标的权重敏感性大小;分析指标权重赋值过程中的不确定性,并基于地理信息系统（GIS）平台,开展可视化的空间数据统计与分析。结果表明：我国37个危险废物填埋场地下水污染风险评估的14项指标中,使用年限、渗滤液量和地形坡度3项指标权重改变后,填埋场地下水污染风险排序变化最大,即这3项指标权重敏感性最高;而包气带渗透性系数指标权重改变导致的风险排序变化最小,说明其权重敏感性最低。该方法可以有效地分析、验证指标权重赋值的准确性,识别权重赋值的不确定性,帮助相关决策者有针对性地进行风险管理。     

液相化学处理MBBR填料对城市污水厂尾水深度脱氮的影响

为进一步提高移动床生物膜反应器(MBBR)中普通聚乙烯(PE)填料对城市污水处理厂尾水中NO₃^--N的去除能力,采用液相化学处理法对PE进行改性,并对其反硝化深度脱氮效能进行研究。结果表明：改性聚乙烯(MPE)填料的静态接触角为75.5°,与PE相比降低了26.6%;扫描电镜显示,MPE与PE相比表面结构粗糙度增强;能谱及红外光谱分析表明,MPE表面氧元素含量及结构都发生了变化;MPE填料的MBBR反硝化能力与PE相比得到了明显提高,当进水NO₃^--N和TN浓度分别为(8.5±1.5)和(14.3±2.1) mg/L时,MPE填料的MBBR对NO₃^--N和TN的平均去除率分别为(75.2±7.0)%和(56.5±10.7)%,与PE相比分别提高了20.8%和58.1%。     

多重水质评价方法在地下水水质评价中的对比研究—以北京市朝阳区为例

目前地下水水质评价方法众多,选择合适的评价方法对地下水的管理与利用具有重要意义。以北京市朝阳区2020年枯水期采集的地下水水样检测结果为基础,利用改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法对地下水水质进行评价,并对比3种方法评价结果的准确性以及存在的不合理之处。结果表明：1）3种方法的水质评价结果差异较大,改进的层次分析法的水质评价结果最优,单因子指数法的评价结果最差,综合污染指数法的评价结果与其他方法的一致性最高;2）在进行水质评价时可优先选择综合污染指数法,单因子指数法适用于水质要求较高或超标污染物少的水体,改进的层次分析法适用于有多种污染物超标的水体;3）为进一步确定3种方法对地下水水质评价结果的准确性,将3种方法的评价结果与可靠性分析结果进行对比,发现改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法与可靠性分析的水质评价结果相同的占比分别为90.48%、42.86%、47.62%。因此,在对地下水水质进行综合评价时,可使用改进的层次分析法。

     

基于G1-VPRS-MIE多层次灰色理论的引水明渠运行风险评价

引水明渠的安全运行风险评价对减少和预防其在输水运行过程中的灾害发生、提高其在运营期间的社会经济效益具有重要的意义。为了对引水明渠在运行期间的风险进行合理赋权和评价,通过科学合理的方法构建了多指标参数的明渠运行风险影响因素指标体系,包括主体结构风险、自然风险、水污染风险、组织管理风险和运行调度风险5个风险因子子系统及20个二级指标在内的评价指标体系;运用G1和VPRS法分别确定各指标的主观权重和客观权重,结合MIE理论优化指标权重;根据明渠工程的运行特点,选取多层次灰色理论计算引水明渠运行风险值,并根据相关规范和安全风险评价实践确定风险评价等级。将该模型应用于引大入秦工程中,结果表明:采用序关系分析法(G1法)和变精度粗糙集理论(VPRS)并结合最小信息熵原理(MIE)的权重确定方法(G1-VPRS-MIE),不但避免了层次分析法过度依赖专家的主观经验、克服了粗糙集理论在边界刻画的局限性,而且弥补了主观和客观方法相结合的不足;对于指标权重的确定更加客观合理,既能满足所得权重的客观性,也能保证评估结果具有一定的解释性,同时能够减少单一权重计算的偏差;多层次灰色评价模型对于引水明渠安全运行风险等级的确定较为有效,并得出其风险等级为中等偏高,与实际情况一致。研究成果为引水明渠工程安全运行提供了一定的参考,同时可为类似气候环境的引水明渠区域规划、设计、施工提供有效的借鉴。     

Effect of particle size on CO adsorption and thermodynamic analysis

The liquid nitrogen adsorption method was used to characterize the pore structure of non-cohesive coal in the 061,404 working face of the Lingxin coal mine. The amount of specific surface area of micropores in the sample continuously rose as particle sizes reduced. The volumetric method was used to measure the CO isothermal adsorption curves of three samples (sample I, 0.425–0.25 mm, sample II, 0.18–0.25 mm, and sample III, 0.15–0.18 mm). The experimental results were fitted by the Langmuir model. According to the experimental results, it was conducive to CO adsorption with the conditions of high pressure and low-temperature. The decrease in grain diameter increased the number and volume of micropores in the sample, which improved the adsorption capacity of the sample. In addition, according to the adsorption data, the CO adsorption thermodynamics of three samples were analyzed, including surface potential (Ω), Gibbs free energy change (ΔG) and entropy change (ΔS). The results demonstrated that CO adsorption by coal was a spontaneous process. Sample III has the most substantial adsorption capacity, whereas the sample I has the weakest adsorption capacity.     

磁絮凝预处理景观湖泊的补水试验研究

为了快速净化景观湖泊的补水,采用磁絮凝法对Ⅴ类甚至劣Ⅴ类河道水体进行预处理,设计正交试验,分析了絮凝剂(PAC)、助凝剂(PAM)以及磁铁粉的投加量对预处理效果的影响,并利用正交试验法和多指标综合评分法进一步优化磁絮凝预处理工艺参数,结果表明最佳工艺参数为:磁铁粉加入量100 mg/L,PAC投加量150 mg/L,PAM投加量2 mg/L。在此最佳工艺参数下,进行验证试验,COD去除率达到50.39%,TP去除率为96.65%,浊度去除率为91.59%,氨氮去除率为6.31%,除氨氮外,其他各指标基本均能达到地表水环境Ⅲ类水体标准,达到了预处理目的,为后续深度净化减轻负荷压力。     

基于改进DEA交叉效率模型的洪水灾害区域脆弱性评价

为了评价洪水灾害区域脆弱性,提出了应用改进DEA交叉效率模型和熵权法相结合的洪水灾害区域脆弱性评价方法。首先,在洪灾形成理论的基础上,构建洪灾区域脆弱性指标体系和评价标准;其次,应用改进DEA交叉效率模型计算不同区域的成灾效率,利用熵权法计算权重集结全局成灾效率。根据成灾效率的实际意义分析不同区域脆弱性的相对大小。最后,选取我国各省份洪灾作为实证分析的研究对象。研究结果表明:该方法能够准确评价区域洪灾脆弱性程度,评价结果与实际情况一致,具有较好的适用性。     

基于电磁辐射峰谷比值法的煤与瓦斯突出预警

为了提高电磁辐射预警煤与瓦斯突出危险的准确性,减少误报现象,在分析大量电磁辐射现场数据基础上,基于电磁辐射预警煤与瓦斯突出危险原理,提出了电磁辐射峰谷比值法,利用正态分布统计特征计算每个班次的电磁辐射瞬时强度峰值均值和谷值均值,并将其比值作为煤与瓦斯突出危险性的预警值。最后,将该方法应用于义忠煤矿11112风巷掘进工作面,研究结果表明:与临界值系数和动态变化趋势系数法相比,峰谷比值法误报较低,预警准确性高,能够很大程度上减少误报对生产的影响。     

树脂相分光光度法测定水中痕量苦味酸

建立了树脂相分光光度法测定水中痕量苦味酸的新方法。该法灵敏度高,表观摩尔吸光系数为1.08×105L/(mol·cm);精密度理想(测定苦味酸质量浓度为5μg/mL的实验5次,相对标准偏差为1.0%);线性范围为0～7.0μg/mL;以3σ衡量,检出限为0.14μg/mL;加标回收率为97%～103%。采用该法直接测定水样中的苦味酸、间接测定烟草中的烟碱,结果令人满意。