天津市突发事故条件下大气污染的应急模拟

基于数值天气预报模式和自动气象站观测资料,采用随机游走粒子-烟团模式对天津市突发事故条件进行应急示踪模拟试验.结果表明,模式能在10min内给出计算结果,并能较好地模拟大气突发事故的大气扩散过程,粒子的散布和积分浓度的分布均能反映出大气突发事故污染物扩散路径和影响范围的变化,可以作为事故应急决策系统的大气扩散模块,为早期应急和后果评价提供更接近实际的信息.     

基于遥感时-空-谱特征及随机森林模型的土壤重金属空间分布预测

获取土壤重金属的含量特征及空间分布是预防土壤污染和制定环保政策的关键.选取济南市长清区为研究区,系统采集304处表层土壤样品（0~20 cm）,利用多源遥感数据构建土壤重金属的光谱特征、时间特征和空间特征;进一步采用相关分析法选择出与土壤重金属密切相关的时-空-谱特征,并将其作为输入自变量,实测土壤砷（As）含量值为因变量,建立基于随机森林（RF）算法的空间预测模型,完成土壤重金属的含量估算和空间分布预测.结果表明：①As含量均值超出背景值43.17％,低于农用地土壤污染风险规定的筛选值和管控值,表明As在土壤中出现富集,但处于可管控范围内.②在单个遥感特征构建的土壤重金属空间预测模型中,精度由高到低依次为：空间特征（RPIQ=3.87）>时间特征（RPIQ=2.57）>光谱特征（RPIQ=2.50）,空间特征对土壤重金属空间预测最为重要.③基于“时间-空间”、“时间-光谱”和“空间-光谱”组合特征的土壤重金属空间预测模型均优于单个特征构建的模型,其精度系数RPIQ值分别为4.81、4.21和4.70.④利用“时间-空间-光谱”特征组合输入的随机森林模型达到最佳的空间预测精度（R²=0.90;RMSE=0.77;RPIQ=5.68）.⑤As在空间分布上从西北到东南含量逐步降低,主要受到黄河冲淤积和工业活动影响.研究采用的遥感时-空-谱特征结合随机森林算法的土壤重金属空间预测技术,可为土壤污染防治及环境风险管控提供有效的方法支持.     

融合多源时空数据的地下水硫酸盐预测模型

准确预测地下水SO₄ ^2-空间变化趋势对改善地下水质量、提高区域地下水管理水平具有重要意义.以2011、2014、2017和2020年叶尔羌河流域平原区土地覆盖数据、土壤参数数据、数字高程数据等多源时空数据和地下水pH值为特征变量,分析其与地下水SO₄ ^2-浓度的相关性,利用贝叶斯优化算法优化随机森林回归,建立BOA-RFR模型,并基于BOA-RFR模型对特征变量进行重要性分析,对模型预测精度进行评价,最后生成地下水SO₄ ^2-预测图.结果表明,pH值、地面高程（GE）和贡献区荒地（BAR）面积占比作为影响地下水水化学组分的重要参数,与地下水SO₄ ^2-浓度均呈现极显著负相关,对地下水SO₄ ^2-浓度预测的重要度均大于25 %;地统计插值方法作为空间分布预测建模的辅助手段,加入辅助样本后的BOA-RFR模型,地下水SO₄ ^2-浓度预测的R²均大于0.96,且多辅助样本构建模型的RMSE和MAE最大值较少样本模型的最小值分别降低了4.7 %和23.8 %;在地下水SO₄ ^2-浓度预测中,高SO₄ ^2-地下水向叶尔羌河流域平原区东北部富集,且面积呈扩张趋势.     

深水型水库水质因子与藻类群落垂向演替及水华爆发机制分析

将莆田市东圳水库垂向划分为表层、中层、和深层,研究其藻类群落的分布特征及其受环境因子影响的演变规律,进而明晰“水华”爆发机制。结果表明,水库中共检出浮游藻类7门39属,群落结构主要以蓝藻、绿藻、硅藻和隐藻为主,在不同季节沿水库垂向分布呈现显著差异性。表层和中层水体中优势藻类为绿藻门和蓝藻门,受水温、光照、DO和TN影响;深层水体优势藻类为硅藻和隐藻,主要受水温和TN影响。对水库中营养盐分析结果表明,东圳水库N/P平均值达到32.4,呈典型磷限制性特征,水库氮污染主要来自农业面源输入和内源释放。底泥中氮类物质易于在夏季分层期发生释放,并与DO结合发生形态转化后输入至上层水体,由此导致“水华”现象的发生。针对东圳水库水华防范与治理,需严格防控点源和农业面源污染,并建设水力扰动设施以及增设原位修复装置等措施,全方位防控水华现象的发生。本研究通过分析东圳水库藻类功能组时空演替,有助于确定东圳水库藻类爆发机制,可为水库藻类治理、水环境生态保护提供参考。     

一种基于Logistic回归的全损飞行事故分析与预测

运用Logistic回归方法分析全损飞行事故的影响因素,并构建预测模型,然后利用飞行事故案例进行了实证检验。通过对样本数据过离散、空单元、多元共线性和特异值、特殊影响案例的诊断,以及对模型的拟合程度和预测效果的检验,表明所构建的模型比较符合现实情况,而且具有较好的拟合程度和预测效果。模型指出航班类型和机龄因素具有统计学意义,国内航班比国际航班的全损概率要高;机龄越老,全损概率越高。     

汽化冷却烟道的汽水分层和热胀冷缩

炼钢系统汽化冷却烟道工况十分恶劣,寿命较短。本文提出了烟道汽水分层问题和烟道热胀冷缩问题的解决方法。     

基于SPN-MC模型的城市地铁洪涝灾害应急响应流程效能分析

为进一步提升城市地铁应急响应能力,对洪涝灾害下地铁应急响应流程进行分析,并运用随机Petri网进行模拟,构建地铁洪涝灾害应急响应流程SPN-MC模型,以实际案例为基础,构建4个响应级别的地铁突发事件情景,对各执行主体以及响应环节的效率进行分析。研究结果表明：地铁总体应急响应效率较高,区公安分局等相关部门和现场应急救援指挥部参与应急响应任务最多,并且随着响应级别的提升,应急处置时间延长。     

下辽河平原土地沙漠化程度及预测研究

近年来中国北方春季沙尘暴频繁发生,土地沙漠化地质灾害问题日趋严重,已对当地的经济发展和人民生命财产的安全构成威胁,研究土地沙漠化影响程度及发展趋势显得尤为重要。以下辽河平原作为研究对象,结合研究土地区沙漠化的规模大小和空间分布情况,将涉及的新民、辽中、台安、盘山和黑山等5个县采取多源信息复合方式进行实地调查,总结出该区域土地沙漠化类型有沙地、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘等,确定了“土壤质地（C1）”、“植被状况（C2）”、“沙丘类型（C3）”和“裸沙占地百分比（C4）”等4个自然评价指标,将土地沙漠化程度级别划分为轻度（<50）、中度（50-70）和重度（>70）;结合本地区土地沙漠化程度的实际情况进行定性定量评价,利用传统的层次分析法（AHP）确定指标权重,通过层次分析法（AHP）分别与随机森林模型（RF）和支持向量机模型（SVM）结合运算,对下辽河平原土地沙漠化程度及发展趋势进行了分类预测。经过对模型进行参数调优和对数据集优化,最终RF模型的AUC值达到了0.89,优于SVM模型的AUC值（0.73）,表明随机森林模型更适用于研究区沙漠化的分类预测。采用7?3的比例对...     

废铅膏熔炼再生烟气处理设施事故下大气污染的不确定性分析

熔炼再生是重金属危险废物资源化利用最广泛的方式之一。熔炼设施废气处理单元失效条件下废气排放具有源强大、短期排放扩散参数偶然性强等特点,其环境后果呈现强随机性,对事故应急过程的精准监测和科学决策形成极大挑战。对此,提出高斯烟羽模型与随机响应面法耦合(GAUSS-SRSM)的风险评估方法,定量评估复杂源强、扩散参数及其不确定性条件下污染物的随机分布及概率特性。选择华北某再生铅企业开展案例研究,结果表明：在该区域典型气候条件下,下风向0.8～2.2和0.75～1.5 km处SO2和Pb浓度存在超标可能,最大落地浓度超标概率分别为44%和28%,以95%置信水平表征的暴露浓度分别为0.68、0.005 2 mg/m³,分别超过其GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值1.36倍和1.16倍。季节性的风速和气温等差异导致同一设施不同季节的污染及其概率特征差异较大。以Pb为例,冬季较夏季存在超标可能的最大范围相差0.6km,超标概率相差24%,暴露浓度相差0.003 9 mg/m³。气候和源强等的不确定性使得大气污染后果存在明显的不确定性...     

基于机器学习的电梯安全事故致因分析

电梯因其方便快捷而被广泛应用于各高层建筑当中,随之而来的是电梯事故的频繁发生。本文通过Python语言搜集并处理近年来我国电梯安全事故案例及相关法律法规,围绕人为、管理、设备和环境等4个方面因素进行特征提取,总结归纳电梯事故的各个影响因素。同时用网格搜索模型、随机森林算法等,构建一种基于随机森林算法的电梯安全事故致因预测模型,并对所获预测模型的准确性进行检验,为事故后的及时归因提供依据。