APPLICATION OF PARAMETER OPTIMIZATION METHOD FOR CALIBRATING TANK MODEL1

ABSTRACT: Many automatic calibration processes have been proposed to efficiently calibrate the 16 parameters involved in the four‐layered tank model. The Multistart Powell and Stuffed Complex Evolution (SCE) methods are considered the best two procedures. Two rainfall events were designed to compare the performance and efficiency of these two methods. The first rainfall event is short term and the second designed for long term rainfall data collection. Both rainfall events include a lengthy no‐rainfall period. Two sets of upper and lower values for the search range were selected for the numerical tests. The results show that the Multistart Powell and SCE methods are able to obtain the true values for the 16 parameters with a sufficiently long no‐rainfall period after a rainfall event. In addition, by using two selected objective functions, one based on root mean square error and one based on root mean square relative error criteria, it is found that the no‐rainfall period lengths necessary to obtain the converged true values for the 16 parameters are roughly the same. The SCE method provides a more efficient search based on an appropriate preliminary search range. The Multistart Powell method, on the other hand, leads to more accurate search results when there is no suitable search range selected based on the parameter calibration experience.     

液化烃罐区设备可靠性研究

针对液化烃罐区缺少有效事故数据的现状,采用了基于模糊分析的可靠性方法来研 究罐区设备整体可靠性,通过划分功能模块使用模糊数描述各模块可靠性,然后求出设备整 体可靠性.对于单一设备,通过监测其系统的状态参数,采用一种利用设备状态信息进行可 靠性分析的方法,通过系统参数漂移量的统计分析,推导出基于参数漂移量的可靠度分析模型...     

平煤八矿煤与瓦斯突出特征及其与预测指标关系的研究

针对平煤八矿煤与瓦斯突出特征,采用现场观测、数理统计及瓦斯地质方法,研究煤与瓦斯突出规律及其与日常预测参数的关系。研究表明,地质构造对煤与瓦斯突出有明显的控制作用,日常预测参数q,S值超标严重位置与煤与瓦斯突出点分布具有一致性。通过跟踪观测瓦斯地质异常变化及日常校检参数超标情况,将二者有效结合起来预测采掘工作面前方煤与瓦斯突出危险性,对提高预测准确性,保证采掘工作面安全高效生产有着重要的意义。     

风险积分参数RI在LPG站风险分析及评价中的应用

对液化石油气站选址风险进行定量分析,判断风险的可接受性,从而确定选址是否合理。拟建液化石油气站的F／N曲线未知,辨识液化石油气站可能发生的最严重事故,并应用风险积分参数确定液化石油气站的风险。经判断,液化石油气站可能发生的最严重事故为沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）,应用BLEVE火球模型对事故后果进行评价并确定事故影响范围,进而确定影响范围内的最大人数及事故发生频率,在此基础上对LPG站的风险积分参数进行计算。将计算结果与英国安全卫生执行局应用ALARP准则制定的风险可接受标准进行比较。结果表明,该液化石油气站的风险处于合理可接受区。采取一定风险减缓措施后,可考虑在此地点建设液化石油气站。     

GIS和MATLAB在泥石流防治工程流量计算中的应用研究—以北川县苏保河为例

根据1976年松潘地震的经验,可预见未来较长时间内,"5-12"地震灾区泥石流防治的工程量十分巨大。针对目前泥石流防治工程流量计算中获取流域特征参数工作量大、低效等问题,本文在确定出研究区最佳分辨率为10m的DEM基础上,用MATLAB数学软件实现了目前较新的"三方向算法"洼地填充处理,消除了传统算法中河流"平行线"现象,较好保留原始地形信息,成功构建出水文地貌关系正确DEM(Hc-DEM)。提取出水网和相关流域等数据,经有机结合处理,并结合研究区泥石流特征,在苏保河泥石流沟上游设计一工程防治点,利用GIS技术成功实现了泥石流流域面积F、主沟长度L和主沟床平均纵比降J等参数的自动、快速、准确提取。在MATLAB平台下设计出暴雨洪峰流量和泥石流洪峰流量计算的自动算法,结合研究区实际情况,最终实现泥石流流量的计算。研究表明,在泥石流防治工程流量计算中,多功能软件及优化算法的集成,可以快速有效的实现泥石流相关参数的自动获取和流量的智能计算,满足了日益增加的泥石流防治需求。     

基于水分变化的砷抑制土壤碱性磷酸酶动力学特征研究

为研究水分条件对砷抑制土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响,本文采用室内模拟培养试验方法,以江苏水稻土为供试土壤,在35%、65%、110%最大持水量(WHC)下,利用酶动力学手段较为系统地分析了砷污染下水分对土壤碱性磷酸酶动力学参数及机理的影响.结果表明:碱性磷酸酶动力学参数Km随砷浓度增加而增大,Vmax(110%WHC)、Vmax/Km、k则相应降低,表明砷污染从本质上抑制了酶促反应的进行.Km、Vmax、Vmax/Km、k、Ki随水分含量增加而减小,表明水分含量升高虽增加了酶-底物亲和力,但最终减缓了酶促反应的发生.Y=A/(1+B×C)模型较好拟合了动力学参数Vmax/Km(Y)与土壤砷浓度(C)的关系,表明Vmax/Km在一定程度上可表征不同水分下土壤砷污染程度,并计算获得水稻土砷轻度污染临界值为20.45 mg·kg~(-1),此值与国家土壤质量标准中的二级污染标准较为接近.干燥(35%WHC)和湿润(65%WHC)下砷抑制碱性磷酸酶活性机理为完全竞争性抑制,淹水(110%WHC)下则为以完全非竞争性抑制为主的线性混合抑制作用.研究表明,各个酶动力学参数可分别从不同角度揭示砷抑制碱性磷酸酶活性机理上的差异,水分主要通过影响Km、Vmax而改变抑制机理.     

环境健康风险评价中我国居民呼吸速率暴露参数研究

呼吸速率是人体暴露和健康风险评价中的关键性暴露参数之一,然而迄今为止鲜见我国进行的系统调查研究和分析总结,以及公开发布能够代表我国居民的呼吸速率参数的报道,而通常是以引用美国发布的参数为主,导致评价结果的误差并增加了不确定性. 采用呼吸速率的能量估算方法,根据我国2004年大规模的膳食能量调查数据,计算了各类人群的呼吸速率参数. 结果表明:我国男、女性居民长期暴露的呼吸速率为4.7～13.9 m3/d;20～45岁男、女性居民轻、中、重3种活动强度下的呼吸速率为13.5～16.7 m3/d;2～5和6～17岁的城市居民呼吸速率分别比农村居民高15.8%和12.4%,而18～45和45岁以上的农村居民的呼吸速率分别比城市居民高3.9%和7.6%,城市和农村居民的呼吸速率存在差异;各年龄段长期暴露的日均呼吸速率是静息通气量的1.1～1.3倍,与相关文献的报道相符;如果直接引用美国的呼吸速率参数,将会造成2.6%～30.9%的误差.      

某温湿高度试验箱低温-高度试验温度漂移原因分析与对策

目的针对某国产温湿高度试验箱,给出在低温-高度试验时,温度漂移的解决方法。方法在低温-高度试验时,对温度漂移原因进行研究分析,找出温度漂移的原因,给出了利用箱体微电脑触摸屏编程控制方法与设备控制参数设置的参考数据,找出了解决问题的简单方法。结果在低温(如-55℃)、低气压(如11.9 kPa)阶段,温度波动小于±3℃。结论通过设备控制参数重置,特别是通过一种拟合编程摸底试验,成功地解决了低温-高度试验时温度漂移问题。试验结果满足试验技术条件要求,并且节约了人力物力,为产品的交付使用赢得了时间。     

青海门源地区O3浓度水平及影响因子分析

为研究高原背景地区O_3的浓度水平,于2013年9月13日至2013年10月14日期间,在国家大气背景站青海门源站开展了为期32天的观测。观测结果显示,门源地区O_3小时浓度均值为115.0±22.6μg/m3,低于《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中O_3小时平均浓度限值的一级标准(160μg/m3)。通过分析O_3和NOx实时浓度在一天24小时内随时间变化的特征序列,发现在多数观测天内O_3和NOx呈现此消彼长的变化规律,表明O_3主要来自有NOx参与的光化学反应;另有几天NOx和O_3的浓度出现同峰同谷的现象,推测这种变化主要是大气运动传输造成的。相关性分析表明,臭氧浓度与温度、湿度、风速、SO2、NOx以及CO的浓度都显著相关(P0.01);多元线性回归分析表明O_3与温度、湿度、气压、风速的关系近似符合Y=0.630T-0.192H-0.004P-0.091W+196.039,拟合结果与真值误差2.88%。综上分析,门源地区O_3浓度水平较低,但在高温低湿、风速较高、NOx浓度较低的情况下,O_3容易积累,O_3浓度主要受光化学反应和大气运动传输过程两个因素影响。     

夏季太湖水体固有光学参数对光传输行程、积分平均余弦影响的研究

基于2006-07-29～2006-08-01于太湖采集的水体固有光学参数和部分水质参数,利用辐射传输的理论,研究了夏季散射对太湖水体中光传输行程的作用、散射和吸收对光场积分平均余弦的影响,并分析了其可能机制.结果表明,垂直入射的辐射沿入射方向的平均传输行程和积分平均余弦呈现从西北向东南递增的趋势;垂直入射的辐射沿入射方向的平均传输行程、水柱的积分平均余弦与叶绿素a、悬浮物浓度、有机悬浮物浓度及无机悬浮物浓度均呈非线性相关,其关系可用对数函数来描述.本研究对水体中光合有效辐射的环境效应、及建立生物-光学模型有着重要意义.