《地表水环境影响评价数值模拟方法及应用》简介

《地表水环境影响评价数值模拟方法及应用》一书系统地开展了地表水环境影响评价数值模拟的核心数学理论、技术方法及应用研究,全面地向读者展示了数值模拟的发展历程、规范化建模过程和关键问题处理方法.     

高职高等数学教学与数学建模

高职数学教学中存在对应用性教学重视不够的现象,因此教学中应引进和加强数学建模教学.数学建模的过程体现了学以致用的原则,促进学生各学科的全面发展,提高学生运用现代化工具的能力,培养学生严谨、求实的科学态度和协作、创新的精神.当前,高职数学教学的改革应突出三条主线:教学内容的选择、教学模式的完善以及教学方法的更新,使学生真正受到理论与实践相结合的综合性教育.     

轨道交通站点周边区域防汛积水分析

随着我国城市轨道交通规模的扩张以及近年来气候异常的影响,轨道交通雨水倒灌出现频率逐渐增多并呈现危害愈加严重的趋势。城市轨道交通车站出入口是轨道交通系统对外重要的物理接口,衔接出入口的周边区域积水是导致车站雨水倒灌的重要原因之一。本研究通过理论化的成因分析,提出4个影响积水量的条件因素、构建动态积水计算模型、推导出积水时长反推模型。通过应用三维激光扫描配合模型引擎计算的办法,得到站前广场最大积水能力,从而确定积水计算模型的应用区间。基于本研究体系,以北京地铁霍营站为例,验证动态积水计算模型与数字孪生模型引擎推导最大积水能力的可行性。此研究可为轨道交通防汛提供实时积水量计算方法及预测倒灌临界点的发生时间,为轨道交通防汛应急措施方案提供更精确的数据依据。     

基于贝叶斯网络的干旱—森林火灾灾害链定量建模研究

为理解干旱-森林火灾灾害链的演化过程,以陕西省和湖北省为研究区域,分析了干旱发生条件及干旱气候因子与森林火灾之间的因果关系,构建了干旱-森林火灾灾害链的贝叶斯网络模型。通过对两省气候数据、干旱数据和林火数据的统计分析,获得了该网络结构上各个变量的条件概率,再根据贝叶斯网络推理的原理,计算了不同的变量取值下森林火灾的发生概率,并结合已知事实和Brier检验方法评价了该网络模型的准确性。实验结果表明,本文构建的干旱-森林火灾灾害链贝叶斯网络模型能够较为准确地预测森林火灾的发生,以定量化的手段初步揭示了干旱-森林火灾灾害链的演化过程。在此基础上可提出针对性的森林火灾防治措施,从而减少链式灾害带来的巨大损失。     

网络化关键基础设施依存关系建模与仿真方法研究

针对关键基础设施(CI)依存关系导致的系统级联效应这一问题,在系统化分析网络化CI依存关系建模与仿真的各种方法之上,通过比较各种研究方法的优缺点、适用范围、存在问题,提出采用系统动力学和Multi-Agents混合建模方法,来模拟系统之间的动态关联关系的变化。最后,以一个水资源系统的突发安全事件为例,利用Any-Logic软件对事故所涉及影响到事故系统间的参数进行优化与数值模拟。结果表明:通过该方法优化试验确定事故水系统对其他关联系统的最优供给量,优化该地区的基础设施网络运作能力,同时有效防御系统的级联损失。     

地铁系统脆弱性的建模与分析

为了揭示地铁系统脆弱性的内涵,提高地铁运营安全性与可靠性。基于工程系统脆弱性和网络拓扑脆弱性理论,采用系统建模与分析的方法,建立了地铁系统脆弱性的脆弱链模型,进行了基于功能和界面关系的脆弱性分析。结果表明:脆弱性是地铁系统的固有隐藏属性,以功能和界面关系为载体,以易感性和易损性为外部表现,并在网络化运营条件体现出分布集中性和影响扩散性;地铁系统脆弱性的脆弱链模型由脆弱源、脆弱性关联和脆弱点构成,干扰通过脆弱链实现了易感性行为向易损性后果的转化,脆弱源的易感性能、脆弱点的易损性能和脆弱性关联性能是决定上述转化过程的根本要素;地铁系统的脆弱性程度与子系统间的依赖程度和界面耦合难度正相关。     

基于复杂地质体建模和模型重构技术的溜井稳定性分析

溜井围岩现存应力状态对于溜井稳定性分析具有重要意义。为准确判断溜井围岩安全稳定情况,在室内岩石力学试验结果和岩石质量评价RMR值的基础上,通过折减计算获得相关岩体参数。采用空区激光探测系统(CMS)探测获取了溜井的三维实体模型。参照已获得的矿区原岩应力参数,运用SURPAC和FLAC3D复杂地质体建模技术建立了矿区和溜井围岩三维数值分析模型,使用模型重构的方法获取了溜井围岩稳定性分析的原岩地应力参数,基于多元回归方法精确反演出溜井围岩的现存应力状态。结果表明:1)溜井围岩在标高为-292~-264 m时,溜井受矿石冲击的区域变形严重,存在失稳的风险,需加强监测;2)溜井围岩最大拉应力出现在标高为-278.12 m附近,其值为1.58 MPa,超过了岩体最大抗拉强度;溜井围岩最大位移出现在标高为-281.74 m附近,其值为13.8 cm,在标高为-292~-264 m时,产生了较大的塑性破坏。     

行为安全管理系统中员工不安全行为涌现性抑制的研究

为提升企业安全管理水平、控制生产中员工不安全行为,需研究员工不安全行为的涌现程度和趋势。在探讨了员工不安全行为作为复杂系统一种涌现现象的基础上,将复杂性科学的涌现理论和CGP建模方法应用到员工不安全行为的管理中。先分析影响员工不安全行为涌现的因素,构建员工不安全行为涌现模型;再利用Netlogo仿真平台,动态模拟管理者、员工、组织、环境各因素对员工不安全行为涌现程度和趋势的影响。通过改变环境氛围、领导意识和员工素质等因素,对模型进行了基准模式和分析模式下的对比仿真。结果表明:员工不安全行为是多种因素影响下的一种涌现现象;不同因素对员工不安全行为涌现的影响大小存在差异。管理者的安全管理能力、员工的安全意识、工作环境、组织安全理念均会直接或间接影响员工不安全行为涌现的程度和趋势。在安全管理的实施过程中,企业可以通过制定有针对性的策略来控制和调节各种因素,以降低员工不安全行为的涌现程度,提高安全管理水平。     

聚氯乙烯聚合反应装置的SDG-HAZOP建模分析及软件开发

传统的人工HAZOP分析需要耗费大量时间和精力,针对这一问题,以典型聚氯乙烯聚合反应工艺过程为例,结合该工艺的PID图确定各元件的联结关系和网络拓扑关系,将其转化为SDG模型,基于HAZOP方法构建各节点要素之间的影响方程,采用C#语言开发了SDG-HAZOP分析软件,实现了对该工艺的HAZOP计算机分析。案例分析结果表明:SDG-HAZOP分析比人工HAZOP分析具有更好的完备性,且能节省大量时间。     

变电站环境噪声预测研究

作者开发了变电站环境噪声预测软件,通过与CadnaA软件计算结果的比较,验证了本软件的正确性。在此基础上举例介绍了该软件在变电站噪声控制领域的应用。结果表明,该软件能较快速、直观地建立变电站噪声预测模型,准确的对变电站及其周边声环境进行预测,在变电站噪声控制中能发挥重要的作用。