数字流域三维虚拟仿真系统综述

近年来,虚拟现实技术在我国得到了快速的发展,并应用于各行各业。文中主要综述三维虚拟仿真系统在以三维可视化和仿真模拟为目标的数字流域实时仿真系统中的应用。     

非线性遗传优化海域水质耦合模型多参数反演方法研究

通过遗传算法和海域水质模型的有机耦合,提出了基于非线性遗传优化海域水质耦合模型多参数反演的新方法.将海域水质模型嵌入遗传算法模型中,以海域内部验证点位的误差函数为适应度,进行模型多参数的优化反演.文中以渤海湾海域水质模型多参数反演的“孪生”试验来验证方法的有效性.数值结果表明:该反演新方法具有较高的精度.     

微波诱导活性炭催化氧化在化学品洗箱废水处理中的应用研究

考察了微波诱导活性炭催化氧化对化学品洗箱废水的处理效果及影响因素,结果表明,该技术对化学品洗箱废水具有良好的处理效果.增加微波功率和进气量可以有效提高处理效果,但进水流量的增加会缩短废水与活性炭的接触时间,致使污染物很难被氧化完全而影响出水水质.在一定的运行参数下,该技术可使废水COD和TOC的去除率均达到90％以上,使出水满足回用水要求.     

近10年天津近岸海域水环境质量可视化分析与评价研究

将信息可视化平行坐标方法与水环境质量分析相结合,以海水水质指标分级标准,提高水质指标总体水平与所属等级表达的直观性:首次建立了海洋水环境质量可视化分析的平行坐标方法;结合云理论和集对分析方法两者的优点,建立了具体的水环境质量评价方法与系统的评价步骤,该方法不仅具有集对分析方法简洁、易操作和高精度等优点;同时云理论的应用使得评价指标隶属于等级的随机性和模糊性得以充分体现。文中采用平行坐标和云理论与集对分析相耦合的评价方法,研究并分析了近10 a天津近岸海域水环境质量状况。结果表明:天津近岸海域水环境质量较差,氮磷富营养化现象较为严重;基于平行坐标的环境可视化分析方法具有简洁、直观等优点;云理论与集对分析相耦合的评价方法集合了两者的优点,可以准确可靠地应用于水环境质量评价。     

基于数据驱动神经网络模型的天津滨海区域综合承载力评价方法研究

随着天津滨海区域开发建设的不断深入,开展区域综合承载能力及其动态变化的研究,对于提高区域综合管理水平,实现可持续发展具有重要意义。本文以数据驱动神经网络方法为基础,建立以承载力影响因子与承载力等级之间非线性关系为核心的滨海区域综合承载力评价模型,并以天津滨海区域综合承载力评价的对比研究检验模型有效性。     

自然环境下煤尘表面水分蒸发特性的实验

为确定经济合理的喷洒工艺,采用现场实测的方法对煤尘洒水后其表面水分的变化进行了全年测定。在分析了自然环境下煤尘表面水分的蒸发迁移特性后指出：水分蒸发速率取决于相间浓度差、阻力以及初始接触面积等气-液界面上的特征参数。并将全年实测数据进行整理,得出煤尘表面水分变化速率k随大气湿度、空气流速及环境温度变化的定量表达式,明确了水分蒸发速率与各气象要素之间的关系。     

海域潮流场数值模型开边界条件补遗预测的应用数据驱动模型

利用POM(Princeton Ocean Model)等数值模型计算海域潮流场需要开边界条件来驱动模型,开边界条件的确定是主要难点之一。本文建立基于人工神经网络的数据驱动模型为海域潮流场数值模型验证提供开边界条件。通过实际海域计算验证模型,取得了良好的效果。     

基于数据驱动模型的入海污染源排污削减优化方法研究

陆源污染物排放是影响近岸海域水环境生态质量最重要的因素。建立了数据驱动模型人工神经网络算法和海域水质模型相耦合的入海污染源排污削减优化方法:基于水质模型污染源项设计工况的数值计算,获得海域内部观测点污染物浓度;以数据驱动模型人工神经网络算法建立状态变量(海域内部观测点污染物浓度)同控制变量(污染源项)之间的非线性关系;以海域内部观测点环境目标数据为输入,模拟推算出目标前提下的各污染源项入海允许排放量;最终结合实际排污量,核算获得削减量。以连云港徐圩海域4个入海污染源无机氮的排污削减研究验证方法的有效性,结果表明:数据驱动人工神经网络方法具有非线性、简洁、灵活的优点,可以为近岸海域水污染控制工作提供基础数据支撑;同时研究中采用分区排污削减的方式更能体现兼顾公平的基本原则,优化入海污染源排污削减工作。     

日本污水处理系统温室气体排放量计算及控制

污水处理过程会产生大量以二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等为主的温室气体,至2030年我国污水处理行业的温室气体排放量将达到全国温室气体排放量的2.95%,因此污水处理系统的低碳化/零碳化运行对我国达成“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要意义。准确掌握和评估污水处理设施能耗和其温室气体排放行为,是行之有效制定污水处理系统温室气体减排策略的坚实基础。为此,以日本环境省发布的《污水处理系统全球变暖对策手册》为参考,对污水处理厂各单元温室气体的产生来源和排放量计算方法及相应的减排措施进行了梳理和总结,旨在为我国污水处理系统温室气体排放量核算和碳减排方面的研究及其应用提供参考。     

非线性隶属函数集对分析方法在海域水质评价中的应用

海域水环境质量评价是不确定性系统的分析问题,具有高度的非线性关系。本文建立了非线性隶属函数的集对分析综合评价方法与系统的评价步骤,提出了针对海洋水环境质量评价相应指标的非线性联系度函数构建方式。以渤海湾某工程海域的水环境质量评价为例,检验该方法的可行性,结果表明集对评价法具有简洁、易操作和高精度等优点,非线性隶属函数能更合理的量化评价指标的等级归属程度,评价结果具有更高的可信度。