基于正交试验方法的化学需氧量测定影响因素分析

参照《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(HJ 828—2017)标准,设计出三水平四因素正交试验方案,考察水样体积、消解温度、消解时间和硫酸银-硫酸溶液加入量对化学需氧量(COD;)测量值的影响。研究表明:测定COD_(Cr)质量浓度>50 mg/L的样品时,影响COD;测定值的主次因素排序为:水样体积、硫酸银-硫酸溶液加入量、消解时间和消解温度;COD_(Cr)测定的最优试验条件为:水样体积5 m L、消解温度200℃、消解时间90 min、硫酸银-硫酸溶液加入量10 m L。与《HJ 828—2017》标准中的监测条件相比,该方法分析时间更短、加入的硫酸银-硫酸溶液体积更少,在应急监测中具有更高的参考价值。     

区域水资源最优配置的研究——以汉中盆地为例

本文通过对水资源优化系统的分析,指出了该系统一些易被人们忽视的特征:①水资源优化系统只是整个资源优化大系统的一个子系统,它具有大型性、整体最优性、等级层次性、相对独立性等诸多特征,因此我们必须将其置于资源优化大系统中去考察。②该系统也是一个复杂的动态系统,所以必须应用动态规划法去处理它。③水资源优化系统中的多目标间存在各种冲突,显然协调冲突在水资源优化配置研究中是至关重要的,文中提出三种冲突-协调方法,笔者更推崇的是第三种方法,即“地理‘二难’推理”。     

分段控制江水污染治理系数的最优解

本文根据（环境科学概论）的水质基本方程，对江水分段水质管理提出数学模型，用线性规划和最优化方法提出控制江水污染的决策措施，我们可以根据这些数据有计划地提出治理方案，使江水水质符合国家标准，同时使资金投入最省。     

DEM合成实验的优化设计

正交实验法就是一种研究多因子实验问题的重要数学方法,目前已在冶金,化工,橡胶,纺织,无线电,医药卫生等方面得到了广泛的应用。根据前人的试验总结出影响DEM合成产率的因素主要有反应时间,催化剂比例和原料配比。本文采用三因素三阶梯的正交表设计了的DEM合成实验方案,并根据该方案进行了9组实验（每组均包含2-3次平行实验）。由实验结果并根据正交实验的统计分析方法,分析了上述三因素对DEM产品含量的影响,确定了主要影响因素,并得到了最佳反应条件。     

煤矿瓦斯爆炸事故的应急救援物资调度模型研究

矿井瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产中最严重的事故之一.为确保事故后应急救援的高效开展及减少应急物资调度过程中的经济损失,在以调度时间为第一的前提下,结合煤矿瓦斯爆炸事故实际,引入伤亡性和经济性两个优化目标,构建了一种在多出救点、多物资和多受灾点约束条件下的多目标应急物资调拨模型,并运用加权算法基本思想,确定了决策效用函数,同时结合瓦斯爆炸事故的时间紧迫度,在保证物资连续消耗的条件下,求解最优物资调度方案,并通过实例验证了可行性.     

基于改进Smote-GBDT算法的岩爆预测模型

为准确预测岩爆等级,确保施工人员和设备安全,首先,从岩爆机制、数据和算法角度,分析埋深(D)、单轴抗压强度(UCS)、单轴抗拉强度(UTS)、岩石脆性指数(B₁、B₂)、围岩最大切向应力(MTS)、应力集中系数(SCF)和弹性变形能指数(W_et) 8个指标,建立岩爆预测指标体系;其次,针对岩爆样本存在的数据不均衡问题,引进托梅克联系(Tomek Link)对欠采样方法,改进合成少数类过采样(Smote)算法,对岩爆训练样本进行混合过采样;最后,构建SmoteTomek-梯度提升树(GBDT)岩爆预测模型,以38组数据验证模型的有效性,并与其他模型进行对比。结果表明：SmoteTomek-GBDT的准确率为92.1%,较未采样提升5.3%,Smote采样提升10.5%,优于随机过采样模型,并且避免跨等级的岩爆误判。     

区域轨道交通系统节点重要度及故障恢复研究

为提高区域轨道交通系统(RRTS)正常运营下的可靠性和故障情况下的弹性,分析区域轨道交通网络(RRTN)的拓扑特性,构建拓扑结构弹性评价模型,实现突发条件下系统弹性的定量评价;提出一种基于系统弹性的结构评价方法,根据节点重要度评价,识别出系统关键节点;应用弹性损失三角形,进行多种故障情况下系统最优恢复策略研究。结果表明:RRTN在Space L模型下具有无标度网络特性;系统弹性分析结合科普兰评分法,可以提高RRTS节点重要度评价的准确性;最优故障恢复策略从全局角度寻求不同恢复策略下系统弹性的最大值,优化了RRTS结构弹性和系统恢复能力。     

聊城市冬季PM2.5载带金属元素污染特征、风险评价及来源分析

为研究聊城市冬季环境空气中PM_2.5载带金属元素的污染特征、风险评价及来源,分别于2018年和2019年的1月采集了环境空气PM_2.5样品并分析了其中19种金属元素的浓度.结果表明,采样期间聊城市冬季ρ(PM_2.5)和金属元素浓度平均值分别为(87.7±39.9)μg·m^-3和(6.92±2.91)μg·m^-3,金属元素中ρ(Ca)和ρ(Al)最高,分别为1.97μg·m^-3和1.35μg·m^-3,其他元素浓度相对偏低,相较于清洁天,污染天时ρ(Ca)、ρ(Al)、ρ(Fe)及ρ(Ti)有所降低,而其他元素浓度均有所升高.地累积指数(Igeo)结果表明,聊城市冬季Cd、Zn、Pb、Sn和Cu的Igeo均高于2.5,受污染程度均在重度污染以上,其他元素Igeo均小于1,属于轻度污染或无污染程度.潜在生态风险评价结果显示金属元素的RI指数高达10 114.2,潜在危害较强,其中Cd的Er最高为9 802.2,其次为Pb、As和Cu,Cd贡...     

中国生态环境质量与人类活动耦合机制及其影响因子

在可持续发展大背景下,深入探究中国生态环境质量与人类活动耦合机制并明确其影响因子,可为未来中国实现可持续发展目标提供一定的科学参考.运用趋势分析、耦合协调度、LMDI模型和最优参数地理探测器模型对中国生态环境质量与人类活动耦合机制进行探究和评价.结果发现:①在研究期间,中国耦合协调度、人类活动和生态环境质量均为增长趋势.人类活动和耦合协调度在空间上以胡焕庸线为界,呈现“东高西低”的分异规律.生态环境质量则表现出“南高北低”分异规律.②中国耦合协调类型转化的整体趋势为由低级向更高级的耦合协调类型转移.③基于最优参数地理探测器和LMDI模型分别发现,胡焕庸线以东绝大部分省区的耦合协调度其主导因子分别为社会经济因子和综合协调指数,该线以西绝大部分省区的耦合协调度主导因子分别为自然环境因子和耦合度.④评价人类活动变化对生态环境质量的影响,发现胡焕庸线以东主要为有利开发和有效保护类型,胡焕庸线以西主要为破坏开发和无效保护类型.胡焕庸线东西两侧地区应分别根据当地影响耦合协调度的先决条件以及人类活动和生态环境质量的相对关系,因地制宜选择优先发展地区,积极调整发展策略,走向生态环境质量与人类活动高级协调发展的可持续发展道路.