采空区失稳的安全流变-突变理论分析

根据安全流变-突变理论,定性地描述了采空区失稳过程中的流变-突变特征,并结合采空区的实际情况建立了采空区失稳的理论数学模型,为定量分析采空区失稳提供依据.根据数学模型绘出的采空区流变加速度的变化曲线可知,系统的损伤加速度由负到正随时间变化,当加速度等于0时,系统开始突变,发生本质损伤,此时即使轻微的扰动也能导致空区失稳,且难以控制.突变点的获取对指导矿山制定安全控制措施,科学处理采空区,保障矿山安全生产具有重要的理论和现实意义.     

基于突变理论的地下水环境风险评价

针对地下水环境质量评价涉及范围广、影响因子多的特点,建立了基于突变理论的地下水环境风险评价模型,并将其运用于海河流域的天津、沧州、衡水、石家庄和唐山等5个典型区域的地下水环境风险评价中。另外,还针对该方法评价结果得分值偏高的缺陷,提出了得分变换的方法来解决这一问题。实际应用结果表明：该方法的评价结果与应用较成熟的模糊综合评价结果基本一致,并与相关资料显示的各区域地下水系统实际环境情况基本吻合。从而验证了突变理论方法用于地下水环境风险评价的合理性,为区域地下水环境质量综合评价提供了新的途径。     

气候变化和人类活动对黄河中游水文要素的影响研究

河流水文过程的变化与生态环境系统变化之间存在着极强的响应关系,研究河流水文要素的变化趋势对认识河流生态系统演变的规律及机理有重要意义.通过对黄河中游潼关断面径流要素、洪水要素、河流泥沙要素的统计特征进行分析,揭示不同水文指标在长期演变过程中的发展规律及突变特点,分析由此引发的生态系统响应过程,并进一步挖掘影响河流生态水文系统演变的关键因素.结果表明,黄河中游生态水文系统中改变强烈的水文要素主要有大洪水发生次数、径流年际丰枯变化、年内分配以及水文极值发生时间等.受气候变化和人类活动(水库运行及引水)的影响,中游水文系统要素发生了较大变异,将对河道内、洪泛区和湿地的生物数量、多样性以及其繁衍、迁徙、洄游行为产生影响,且这种影响与水库的累积作用和不科学的取用水制度密切相关.     

1980—2011年北京城区能见度变化趋势及突变分析

选取1980-2011年5个位于北京城区的国家级地面气象台站(海淀、朝阳、北京观象台、石景山、丰台)人工观测的大气水平能见度(下称能见度)数据,采用Mann-Kendall趋势分析及突变检验法、滑动t检验方法对能见度进行分析,以了解其变化趋势和突变.结果表明:海淀和石景山站的年均能见度呈下降趋势,而朝阳、北京观象台和丰台站则呈上升趋势;能见度最大和最小变率分别出现在朝阳和丰台站,分别为2.50、1.11 km/10 a;北京城区年均能见度(对5个台站数据平均得到)呈上升趋势,变率为0.47 km/10 a.2007-2011年北京城区平均能见度为18.5 km.突变分析表明,海淀、石景山、北京观象台和丰台站的年均能见度均出现了突变,但突变类型不尽相同,而朝阳站和北京城区的年均能见度未出现显著突变.     

基于突变理论的工业园区环境承载力动态评价方法

基于所建立的涵盖自然和人为要素的环境承载力评价指标体系,以珠海富山工业园区为例,开发基于突变理论的工业园区环境承载力动态评价模型,模拟珠海富山工业园区3种规划情景下的环境承载力变化.结果表明,园区自然环境承载力于规划中后期处于下降的趋势,下降的趋势伴随着园区规划发展速率越快;而人为环境承载力伴随着园区规划建设处于上升趋势,规划建设初期的上升趋势最为迅速.而总体上,环境承载力则在发展中前期上升趋势较为明显,到了规划末期呈现出一定程度的下降,规划末期环境承载力水平基本与初期保持一致.     

海底隧道交通事故风险耦合演化机理研究

为明晰海底隧道交通系统内部风险因素之间的耦合关联和事故演化机理,从驾驶人、道路、车辆、环境和管理5方面阐释海底隧道风险因素内涵,定性分析风险因素之间的耦合作用,建立海底隧道交通事故风险演化立体网络模型,提出海底隧道风险因素量化评价标准;并构建海底隧道交通事故风险耦合尖点突变模型,深入分析海底隧道交通系统风险状态演化的主要形式;结合应用实例,对海底隧道风险因素耦合进行计算评价。结果表明：多因素耦合对海底隧道交通系统产生的风险影响大于单因素耦合,驾驶人因素风险相对最大,车辆因素风险相对最小,并从人、物2个因素方面提出针对性的事故风险预防措施。研究结果可为海底隧道交通安全管控提供理论参考和借鉴。     

基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价研究

为合理评价航空公司的飞行安全状态,利用QAR超限事件作为原始数据,运用因子分析法确定评价指标及其重要程度。针对飞行运行的动态性,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型;利用某航空公司2015和2016年24个月的QAR数据,使用该模型进行评价,所得的评价结果与该公司的实际飞行安全状态基本相符合。结果表明:基于因子分析与突变级数法的飞行安全状态评价模型可用于实际评价工作中,且评价结果较为真实可靠。     

江西省气候变化的特征及其对水稻产量的贡献——基于“气候-经济”模型

采用气候倾向率和M-K突变检验,分析1951~2012年江西省气候和温度的变化趋势和突变特征;构建"气候-经济"新模型,研究气候因子对水稻产量的影响,最后借助BP神经网络模型预测未来10a气候因子对水稻产量的贡献。结果表明:过去60多年来气温平均每10a升高0.172℃,而降水的线性倾向不显著;气温突变开始的时间约为1997年,降水的突变趋势不明显;不同阶段气候因素的贡献率及作用方向存在差异,1978~1997年气候因子贡献率为5.97%,其中温度和降水贡献率分别为1.51%、4.46%。1998~2013年气候因子贡献率为8.98%,温度和降水贡献率分别为4.63%、4.35%。物质要素在不同阶段的贡献率均为70%以上,其中播种面积和化肥的影响程度较大;未来10a气温对江西水稻产量的贡献为1.48,降水量对水稻产量的贡献为2.22。     

山西省近50年日照时数时空变化特征研究

根据山西省62个地面气象站50a（1959—2008）的月日照时数系列数据,对全省13照时数的时空变化特征进行了较系统分析。结果表明,（1）近50a山西省年平均日照时数呈显著减少趋势（-65．40h-（10a^-1）,且最近26a减少更为明显。（2）春夏秋冬4季日照时数均呈减少趋势,其中夏秋冬3季日照时数显著减少,尤以夏季和冬季减少最为突出（分别为-28．06h·（10a）^-1和-23．45h·（10a）^-1）;（3）除4月日照时数略有增加之外,其余11个月的日照时数均呈减少趋势,其中7个月（即1月、6月、7月、8月、9月、10月和12月）日照时数呈显著减少趋势,且以6月减少最为突出（-14．40h·（10a）^-1）。（4）在全省17个综合治理规划地区中,16个地区的日照时数呈显著减少趋势,主要以忻定盆地、太原盆地、临汾盆地和运城盆地（即第6、第7和第8地区）减少最为明显。     

降水和人类活动对松花江径流量变化的贡献率

为了估算自然因素和人类活动对松花江流域径流量变化的相对影响程度,采用累积距平、有序聚类等方法,对松花江干流6 个水文站1955-2010 年径流量序列进行了分析,揭示了径流量变化过程中各站都存在3 个突变点及被其分割的4 个变化阶段。应用累积量斜率变化率比较方法,在不考虑蒸散影响时定量估算了不同阶段降水和人类活动对径流量的贡献率。结果表明:与基准期相比,之后三个时期降水对径流量的贡献率约为26%~35%、0.1%~10%和25%~43%,而人类活动对径流量的贡献率分别约为65%~74%、90%~99.9%和57%~75%。可见人类活动是松花江流域径流量变化最主要的影响因素。虽然在国内大多数流域仍在增强,但在松花江流域自1999年以来已明显小于之前两个时期,却仍然高于降水量的影响程度。