数值模拟在事故动态风险评估中的应用

突发水污染事故的动态风险评估对水质安全和社会稳定具有重要影响。而数值模拟可以显示突发事故后污染物的扩散和衰减过程,为可能发生且无基础样本数据的环境突发事故的动态风险评估提供因子量化赋值。建立了突发水污染事故的动态风险评估模型,以数值方法计算事故后污染物在水体中的运移特征,基于实时水文条件下事故后污染区域的演化规律和应急措施后的消减趋势等的数值模拟结果对风险因子进行量化赋值,结合层次分析法的风险度计算结果,运用模糊判定理论计算和评估风险类别。进一步以长江上游在急流条件下的医院细菌污水事故排放为应用对象,实例计算其风险值和风险级别,并讨论和分析了应急措施对降低事故后果的动态风险补偿幅度。模型计算结果符合实际。     

高斯混合模型在VOCs泄漏自动识别中的研究

LDAR(leak detection and repair)技术是石化企业减排降本的重要手段,通过定期检测泄漏点,及时发现、修复、替换泄漏组件,从而减少VOCs(volatile organic compounds)的泄漏排放。然而在使用红外摄像仪进行泄漏识别时,单凭人眼的观察难以快速、准确确定泄漏点位置。为此,实时、高效的高斯混合模型被首次用来辨识化工泄漏。首先通过高斯混合模型,建立红外视频背景模型,并由背景模型提取出前景泄漏特征;然后运用μ-σ准则获得二值化图片,随后运用形态学开运算处理,进一步确定泄漏发生的位置信息;最后,采用K-means++算法对泄漏信息进行聚类框选,并把框选结果在原视频中展现,帮助现场检测人员快速确定泄漏发生的位置。实践证明,该方法对红外视频中泄漏发生的位置具有较高的辨识准确率。     

无粘结部分预应力混凝土梁恢复力模型的研究

在已完成的16根无粘结部分预应力混凝土梁低周反复荷载试验的基础上,对不同配筋率的13根无粘结部分预应力混凝土梁进行了分析,建立了无粘结部分预应力混凝土梁的弯矩-曲率恢复力模型,根据得到的弯矩-曲率恢复力模型,采用虚梁法编程计算了无粘结部分预应力混凝土试验梁的弯矩-挠度滞回曲线,计算结果与试验结果吻合良好。恢复力模型的建立为无粘结部分预应力混凝土梁的抗震性能研究提供了理论依据,具有理论和工程实际意义。     

贝叶斯动态模型在煤矿事故预测中的应用研究

随着我国煤炭工业的快速发展,煤矿安全生产形势趋于好转,煤矿各类事故死亡人数逐年下降,但是煤矿事故总量仍然很大。在分析了贝叶斯动态模型特点的基础上,依据2001~2013年我国煤矿事故百万吨死亡率数据,分别运用贝叶斯常均值模型和一阶多项式模型,对历年煤矿百万吨死亡率进行样本训练和残差分析,并对2014年煤矿百万吨死亡率进行预测。结果表明,贝叶斯动态模型可适应煤矿事故的特点并用于煤矿事故进行科学的预测,其一阶多项式模型具有较高的预测精度,研究方法及结果可为煤矿监管部门及企业的安全管理决策提供借鉴。     

炼油企业碳排放估算模型及应用

随着石油产品需求不断增长,中国炼油企业CO2排放量占石油工业比重大幅上升。相较于发达国家,中国炼油企业CO2排放核算起步较晚,尚未形成通用的核算方法及模型,不利于炼油产业节能减排。分析了中国炼油企业碳排放现状,将炼油企业碳排放源分成燃烧排放、工艺排放、间接排放3类,构建了中国炼油企业碳排放估算模型。模型应用结果表明:1 250万t原油加工规模的炼油企业碳排放量为461.118万t,其中工艺排放占比55%,燃烧排放占比38%,间接排放7%。该模型能够快速有效估算炼油企业碳排放量,为相关企业节能降耗提供参考。     

重大事故根源分析的周易社会层级模型研究

重大事故的发生有着多重的致因因素,目前国内流行的事故调查与分析主要是针对企业或者组织内部的人因与管理失误,缺乏对事故社会原因的分析与探讨。将国际上流行的事故致因理论与中国的传统文化周易相结合,提出了重大事故根源分析的"周易社会层级模型"假设,将重大生产安全事故的致因调查与根源分析划分为六个社会层级因素与防护屏障,包括直接原因(危险监控层)、间接原因(作业控制层)、系统原因(管理体系层)以及社会原因(公司治理层、标准规范层和法律法规层),并以此为基础开发出周易社会层级模型的重大事故根源分析工具。通过该模型在重大事故调查与根源分析实际案例中的应用,结果表明该模型不仅可以分析时间事件链中每个关键事件或状态的直接原因、间接原因和系统原因,还能找到公司治理、标准规范和法律规范等方面的社会原因,可为重大事故的调查与根源分析提供参考思路、方法和工具。     

兰州市废旧手机产生量预测分析研究

手机普及率日益提高,随之产生的废弃量也日益增多,分别采用时间梯度模型、市场供给A模型、斯坦福(stanford)模型对兰州市2013年-2022年废旧手机的产生量进行了预测.结果显示,不同模型预测结果之间存在较大差异,市场供给A模型和斯坦福(Stanford)模型的预测结果比较接近,均大于时间梯度模型的预测结果,三种模型预测的兰州市2022年废旧手机的产生量分别为40.40万、46.67万和21.04万部.总体上看,兰州市废旧手机的产生量增长趋势较快.     

厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场产气规律的研究

通过将厌氧型生物反应器填埋场（ANBL）和准好氧矿化垃圾生物反应床（SAARB）串联,组成新型的厌氧-准好氧联合型生物反应器填埋场（AN-SABL）,研究其产气速率、产气量以及产气组分的变化规律,以期为填埋气体的收集、利用和处理提供理论依据.实验表明,AN-SABL中的厌氧填埋单元的产气受到了抑制,其中ANBL2号单元和ANBL3号单元的产气率分别为49 L.kg-1和39 L.kg-1,仅占ANBL1号的94.2%和75.0%,但提高回灌频率,能促进厌氧填埋单元的产气,其甲烷含量最大值可达到62.67%;ANBL夏季产气速率和产气量明显高于冬季,并以12 h为周期交替出现产气高峰;此外,AN-SABL能够促进其厌氧单元的硝化和反硝化作用,N2O的含量受季节和填埋场类型影响显著,其变化范围在0.001 7%～4.017 9%之间.ANBL的累积产气量在初始调整阶段呈对数增长,过渡酸化阶段呈线性增长,酸化产甲烷阶段呈指数增长.     

HSPF水文水质模型应用研究综述

HSPF(Hydrological Simulation Program-Fortran)模型采用FORTRAN语言编写,以Stanford水文模型为基础,能够综合模拟径流、土壤流失、污染物传输、河道水力等过程,并大量应用于气候变化与土地利用变化的流域水环境效应情景模拟.该模型是半分布式水文水质模型的优秀代表,在国外得到广泛的应用.HSPF模型包括PERLND、IMPLND与RCHRES等3个主要模块,分别实现对透水地段、不透水地段与地表水体的水文水质模拟.总体来看,HSPF模型在国外水文、水质过程模拟,以及涉及气候变化和土地利用影响的情景分析中发挥重要作用,但是国内该模型的应用非常有限.HSPF模型存在的主要问题包括:①模型中某些方案和算法还有改进和完善的空间;②模型对数据输入要求较高,模拟的精度受到空间和属性等数据的限制;③模型只限于均匀混合的河流、水库和一维水体模拟,对于复杂流域或水体的模拟研究,需要与其它模型整合以解决更加综合的问题.目前,针对发展与完善HSPF模型的研究仍在继续,包括模型平台开发、模型功能扩展、模型校正方法研究、参数敏感性研究等方面.随着我国基础数据的积累及共享程度的提高,HSPF模型在我国的应用也将更加广泛.     

FY2 号气象卫星估算地面太阳辐射研究

综合考虑太阳因素、地形因素、地表积雪覆盖情况、云量以及非均质大气对太阳辐射的影响,基于FY2 号静止卫星构建晴空太阳总辐射计算模型,并利用山西省3 个辐射观测站2011 年逐时、逐日、逐月太阳总辐射观测资料对其估算结果进行检验。研究结果显示：逐时误差在±1 MJ·m^-2之间,逐日误差在±5 MJ·m^-2之间,表明模型计算的太阳辐射误差较小,稳定性较好;逐月误差结果显示,三个站模拟值都大于实测值,且误差趋势一致,均表现为冬季误差高于夏季;进一步对模拟值和实测值进行相关性分析,三站线性拟合度均在0.86～0.92 之间,且相关系数均达到显著相关水平,表明模型计算的太阳辐射准确性和精度较高,且在数值拟合上较好地反映了实际的太阳总辐射量,证实该模型应用于FY2 号气象卫星的可行性。