气候变暖条件下镜泊湖冷水性鱼类栖息地的评价

气候变暖将对寒冷地区的湖泊的水温分布和溶解氧分布产生较大的影响,进而影响鱼类的数量.为了评价气候变暖对我国北方寒冷地区冷水性鱼类栖息地的影响,本文基于热氧垂向分布数值模型开发了鱼类栖息地模型.选取了黑龙江省的镜泊湖作为代表性湖泊,选择哲罗鲑作为指示鱼类.本文采取定值评价法和热氧指数法来识别适合哲罗鲑生存的栖息地,对现有气候条件和未来气候条件下哲罗鲑的栖息地进行了评价.模拟结果表明:在未来气候条件下,哲罗鲑冬季不适宜的栖息地将减小,夏季不适宜的栖息地将加大,夏季死鱼的可能性增大.夏季适宜生存的栖息地将减少60%~90%,这意味着夏季死鱼的可能性较大.反映冷水性鱼类年内最大热氧压力的ATDO3vb值将增加2.5°C左右,这意味着哲罗鲑幼鱼的存活率将下降35%.在极端温暖的年份,ATDO3vb将增加3.8°C左右,哲罗鲑幼鱼的存活率将下降到9%.热氧指数评价法具有较广的适用性,能够用于识别和比较我国东北地区不同类型湖库的冷水性鱼类栖息地.     

基于多指标分析的路网单元抗震改造重要度评价

基于路网拓扑布局和桥梁结构属性,进行路段抗震提升重要度评价,可为公路交通系统震前加固改造、灾害应急准备等工作提供依据.本文采用4种不同特性的单元重要度评价指标:介数、连通概率灵敏度、路网震后通行时间和路网震前通行时间影响重要度,计算路段及其内部桥梁和道路单元的抗震提升重要度.为综合考虑多指标评价结果对单元重要度排序的影响,本文采用逼近理想排序法(TOPSIS)多属性决策方法评价路段的综合重要度.通过实例路网模型应用,分析了不同指标的特点,比较了单指标评价与多指标综合评价结果的差异.结果表明,不同指标的重要度评价结果存在明显差异,基于多指标分析的路段抗震改造重要度,综合考虑了网络拓扑结构、单元地震反应、单元通行能力、OD(起止点对)交通量的影响,为决策者提供了综合判别的依据.     

黄河流域水库群多目标运行控制协同方法研究

依据协同学原理,提出了水库多目标运行控制的方法,该方法能够综合考虑水资源利用过程中相互冲突的供水、防洪、发电等目标.应用序参量构建了描述水资源子系统协调程度的有序度模型,并结合信息熵原理,建立了有序度熵,作为判定系统是否向协调有序方向演化的根据.对水库运行方式进行调控时,首先用模拟的方法获得初始方案,然后根据有序度和有序度熵对初始方案进行调控.应用该方法对黄河流域水库群的调控进行了研究.     

河流健康的概念及指标体系和评价方法

指出健康河流不但应当具有健康的生态系统,还应具有良好的社会服务功能;与生态河道和景观河道相比,健康河流兼有生态河道和景观河道的有益特征,具有更广泛的适用性;河流健康评价指标应当具备易于理解、便于定性或定量描述、便于监测、便于作为管理目标和拟定相应对策等特点。以此为依据,提出包括流量偏离率、水质综合污染指数、底栖大型无脊椎动物生物完整性指数、河流廊道连通性、河道稳定性、栖息地质量、缓冲带宽度、林草覆盖度、河流美景度和实际防洪能力等指标的河流健康评价指标体系及评价方法。     

仿生软体吸附机器人:从生物到仿生

生物吸附是自然界中一种典型的运动模式,许多生物在进化中由于生存背景和物种的不同演变出各种各样的吸附系统,吸附系统是功能系统,其目的是让生物暂时或永久地附着在基体或另一个生物体上,防止脱落.生物系统的吸附机制可分为互锁、摩擦和黏结.黏结可进一步分为干吸附(范德华力)、湿吸附(毛细作用)、负压吸附、胶合(黏液),它们可独立或同时作用.基于自然界丰富的吸附方式,本文详细介绍了陆上/水下典型生物(壁虎、树蛙、章鱼、鮣鱼)的吸附机理,并对清道夫、海胆、蚍蜉幼虫、跳蛛、叶甲虫幼虫等生物的吸附机理进行简述.概述依据上述特定吸附机理而设计的仿生吸附装置,从仿生软体吸附机器人、仿生软体吸附设备、仿生吸附软材料结构等方面,对仿生吸附的研究成果进行列举,并提及部分性能研究和应用前景.以仿生鮣鱼吸盘为例,阐述了如何模拟生物系统制作仿生样机,并验证其性能,挖掘其潜在应用.对生物吸附方式分类归纳,总结被其带动的仿生吸附研究意义、发展现状和面临的问题,并指出仿生软体吸附机器人吸附机理细微化、结构刚柔耦合、仿生复合软材料应用、柔性驱动-传感-控制一体化、多学科交叉融合的发展方向.     

模糊综合评判法在城市交叉口综合质量评价中的应用

为了全面评价城市交叉口综合质量,选择了交叉口混合交通运行状态评价指标,并通过指标隶属度函数研究建立了相应的模糊综合评判模型.结合实例对其综合运行质量进行了评价分析和聚类排序,从而为评估城市交通拥堵、制定相应的交通管理和控制策略提供了一种有效的定量分析方法.     

基于压力驱动节点配水量模型的供水管网震后水力分析

本文提出了一个基于压力驱动节点配水量模型的供水管网震后供水能力评价方法.采用Monte Carlo模拟分析得到管网震后供水满足率均值,作为管网震后供水能力评价结果;在单次模拟分析中采用随机抽样方法确定管道地震破坏状态,并形成管网震后水力模型,基于压力驱动节点配水量模型进行管网震后水力平差计算.在案例分析中,分别应用本文方法与美国Cornell大学开发的供水管网震后水力功能分析软件GIRAFFE评价某城市供水管网在不同地震烈度作用下的供水能力.结果表明,本文方法分析结果与GIRAFFE分析结果的变化规律一致,相同模拟收敛条件下本文方法所需Monte Carlo模拟运行次数少于GIRAFFE软件,本文方法进行单次Monte Carlo模拟的计算时间少于GIRAFFE软件;在基于压力驱动节点配水量模型的管网震后水力分析模型中,管道破坏造成的漏水量会同时降低该管道上游和下游节点供水满足率,与管网震害实际情况相符.     

理想解法与灰色关联度相结合的宜居城市评价决策模型研究——以四川省地级市为例

本文设计了宜居城市评价指标体系、通过构建理想方法和灰色关联度的决策模型来评价城市适宜度.并以四川省10个地级市为例进行了城市人居适宜度的评价、排序和分析.     

基于多级模糊综合评判的隧道抗震安全性评价

通过对影响隧道抗震的因素的分析,从管理养护、抗震设计、抗震设备和地质条件4个方面选取了24项对隧道抗震安全性影响较大的因素作为评价指标,建立了隧道抗震安全性评价指标体系;运用模糊数学理论确定评价指标的权重以及建立隧道抗震安全性评价模型;提出一套科学的用于隧道抗震安全性多级模糊综合评价的方法;并采用此方法对丽水市某一隧道抗震安全性的实例计算分析。结果表明,多级模糊综合评判方法在隧道抗震安全性评价的结果与实际情况相符合。根据多级模糊综合评判结果,确定了隧道抗震安全性评价因素中的薄弱环节,为隧道抗震防灾的安全设计及维修加固提供了依据,其理论、方法、思路和结论可供同类工程借鉴。     

基于PCA和BP神经网络的采空区稳定性评价模型研究

针对采空区稳定性评价因素的复杂性和相关性特点,提出主成分分析(PCA)与BP神经网络相结合的采空区稳定性综合评价方法。经综合分析确定以工程地质因素、采空区赋存结构参数、采动因素3个一级影响因素为基础的评价指标体系,以此为基础构建了采空区稳定性评价的BP神经网络评价模型。以某大型铅锌矿山地下采空区为例,应用CMS探测系统获取采空区相关数据生成采空区3D实体模型,并根据BP神经网络训练出的计算模型对采空区稳定性的等级进行评价。研究结果表明:PCA和BP神经网络相结合的方法使输入变量由13个减少为5个,避免了由于变量相关性带来的影响,简化了评价过程,结果更加合理。现场探测结果与BP神经网络计算结果相互支持。     

复杂灾害系统风险综合评价的非线性信息动力学模型

自然灾害系统是一个极其复杂的巨系统,它的发生、演化都具有相当复杂的非线性特征.为了从系统演化的角度来研究复杂灾害系统风险综合评价问题,在建模的过程中引入非线性信息动力学模型——最大流原理,以反映复杂灾害系统风险等级的各个指标所构成的系统为研究对象,基于非平衡统计力学方法建立系统随机演化方程,通过给各指标赋予合理的权值使系统趋于稳定,从而实现对复杂灾害系统风险的综合评价.新模型揭示出复杂灾害系统风险耦合的形成模式和演化动力学规律,并结合自组织特征映射网络算法实现对该模型进行数值仿真模拟.最后应用该方法进行中国大陆31个省、直辖市和自治区复杂灾害系统风险综合评价,分析结果验证了该方法的有效性.     

注塑成型模拟理论与数值算法发展综述

注塑成型数值模拟近20年取得了长足的发展,应用日益广泛,也面临模拟结果不准确、新方法与商业软件集成困难、微观机理考虑不足等问题与挑战.本文系统回顾注塑成型理论模型的发展历程和各阶段主要成果,简要介绍多尺度模拟方法,分析材料本构模型的特点及适用范围,阐明结晶对状态方程、本构模型的影响,评价求解注塑成型问题的数值方法的特点,指出黏性、黏弹性方法的差异,分析流动前沿追踪方法的优点与缺点,介绍一些特殊物理现象如喷泉流效应的模拟方法,以及充填流动的无网格法.基于现有理论、算法的分析与评价,结合塑料加工行业的实际需求,指出了注塑成型模拟的发展趋势和亟需解决的问题.     

供需动态平衡下资源环境承载力评价理论模型与方法

资源环境承载力是认知区域人地系统发展潜能、评估自然生态系统服务功能的重要判据。在系统梳理资源环境承载力相关研究的基础上,重新认知资源环境承载力：1）资源环境承载力是某一时空尺度下资源环境供给侧与区域发展需求侧的数理关系的弹性阈值,可表征为一个状态方程;2）资源利用上线、环境质量底线、生态保护红线等约束条件是资源环境承载力综合评价模型的关键主控要素;3）识别主控要素、建立供需清单、明确供需网络是资源环境承载力综合评价模型应用需要解决的关键环节;4）现代地学技术、系统结构模型化技术、地理探测器、系统动力学等技术方法的快速发展,为模型的实践应用提供了重要的技术支撑。在此基础上,构建基于供需动态平衡理念的资源环境承载力综合评价模型,并应用该模型对岷江上游典型流域进行实证研究,测算并动态评估了该流域土地资源承载力的弹性阈值及承载状态。基于供需动态平衡理念的资源环境承载力综合评价的理论和方法研究,可为区域资源环境承载力提供新的测算工具。     

水生细菌计数方法研究进展及展望

水环境中细菌数量是水体质量评价研究的重要参数之一,对于工程实践具有更加重要的意义.随着人们环保意识的加强,对水生细茵的计数方法提出了更高的要求,促使细茵检测方法不断改进,这对环境评价以及工业生产非常重要,文章总结了几种常用的水生细茵计数方法,并进行比较和评价,提出了未来的发展趋势.     

城市洪涝易损性评价可变集方法

根据可变集的辩证法基本规律数学定理,提出城市洪涝易损性评价可变集方法．提出以指标相对差异度表示的综合相对隶属度多指标非线性模型,其特点是以辩证哲学与数学为指导,依据质量互变定理给出城市洪涝易损性评价中相邻两级（^与h＋l级）指标标准区间值交点的相对差异度等于零．依据对立统一定理给出落入h与h＋1相邻两级的相对隶属度之和等于1．方法依据的理论严谨,计算简便．列举了湖南省29座城市的洪涝易损性评价实例,并与模糊综合评判法、模糊集对评价法的评价结果进行了比较与分析,指出其存在的问题及原因．     

空间流动影响因子——室内空气污染控制新概念及其应用

提出了空间流动影响因子概念. 藉此概念, 提出了室内优化有机挥发物(VOC)源和人员活动区域布置的方法, 具体为: (ⅰ) 在室内流动情况确定后, 对给定的污染源, 利用空间流动影响因子可方便确定使房间或特定区域污染物浓度最小的污染源的最优布置方式; (ⅱ) 在给定污染源位置的情况下, 利用空间流动影响因子可方便确定使室内特定区域污染物浓度最小的气流组织形式(空调送风形式); (ⅲ) 空间流动影响因子本身, 提供了流场污染危险性或免疫性的评价指标. 通过算例, 介绍了此方法在室内空气污染控制中的应用.     

基于Bayes-Monte Carlo的突发事件应急方案风险决策方法研究

为解决突发事件应急方案选择中信息不确定和随机性的问题,提出一种基于贝叶斯(Bayes)和蒙特卡洛(Monte Carlo)的风险决策方法。首先基于事发现场实际情况,应用贝叶斯决策理论,构建多元正态分布模型;然后针对权重随机性的特点,采用蒙特卡洛模拟算法进行模拟;通过计算各方案获得特定排名的可信度及整体排名可信度因子,得到方案排序,从而减小了不确定性信息对应急决策过程的影响。最后通过核电站事故应急决策的例子,验证了所提出方法模型的有效性和可行性。     

基于层次分析法评价粉煤灰资源化利用

以某企业对粉煤灰的资源化利用为例,基于层次分析法从经济效益、社会效益、技术和管理四个准则层及其分解的十四个指标层出发,确定权重矢量和评价矩阵,通过计算得到层次单排序和总排序及该企业的综合评价值.综合评价表明,该企业对粉煤灰资源化利用技术的应用情况为优,其利用综合评价值S为86.1分.     

基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价研究

针对长大公路瓦斯隧道通风系统可靠性评价中指标因素存在诸多模糊性和不确定性的问题,引入一种基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价方法。根据长大公路瓦斯隧道通风系统的特点和安全隐患,选取隧道风压合理性等14个评价指标,建立长大公路瓦斯隧道通风系统的AHP模糊综合评价模型;建立各因素指标隶属度函数,并利用AHP计算指标权重,依照"最大隶属度原则"和修正原则进行等级评判,得出长大公路瓦斯隧道通风系统的评价结果;并将此方法应用于广成山长大公路瓦斯隧道工程的评价实际。评价结果表明:利用基于AHP的模糊综合评价法对隧道通风系统进行可靠性评价,评价结果科学准确,客观地反映了长大公路瓦斯隧道通风系统危险源类别,可为类似瓦斯隧道通风系统评价提供参考与借鉴。     

一种新型的光网资源动态配置模型

在综合考虑了光信号传输损伤和业务分级等因素对WDM网络光层实现资源动态配置影响的基础上, 提出了一种新型光网资源动态配置模型. 这种资源配置模型把光路连接请求优先级映射为不同的传输损伤阈值, 定义了统一的候选虚波长通道(VWP)评价方法. 针对动态业务流量、多优先级条件下波长路由光网中的RWA问题, 给出了改进的首选波长集算法(A-PWS)和启发式的动态最小代价路由及最佳虚波长通道算法(DMC-OVWP). 在收到光路连接请求时, 应用DMC-OVWP算得多条候选VWP, 然后结合传输损伤分析对候选VWP进行评价, 从中选出与该请求的优先级相匹配的VWP并建立光路.