基于模糊事件概率理论的水质风险率计算方法

针对水环境系统的随机不确定性和模糊不确定性，分析了影响水环境中水质风险的不完善性和模糊性因素，将水环境中水质风险作为一个模糊事件，利用模糊事件概率理论，提出了水环境水质超标的模糊随机风险率计算模型。通过引入模糊事件信息熵来评价隶属函数特征值取值的可靠程度，定量描述了隶属函数特征值与风险率的关系，进而计算出风险率。实例计算结果证明了方法的有效性。     

考虑上游溃坝洪水的水库漫坝失事模糊风险分析

随着大江大河的规模化梯级开发,水库和电站的风险不再是单一工程风险,传统的"单库、定值"研究模式已难以满足当今水电站枢纽的安全风险分析需求。为此,本文将上游溃坝洪水的作用考虑到水库漫坝失事风险分析中,在具体评估水库承担的失事风险率时,基于现有的模糊风险分析模型尝试采用直角梯形模糊数描述水库漫坝失事的风险指标,结合α-截集技术将模糊集合转化为经典集合,提出基于直角梯形模糊数的水库漫坝失事风险分析模型。以某流域尚在筹建的水库为例进行研究,结果表明:(1)该模型能考虑多种不确定性因素影响的漫坝失事风险的可能状况,思路更接近于实际情况,其计算结果可为有关部门决策提供更多参考信息;(2)就研究对象而言,尽管考虑上游溃坝洪水时较高起调水位方案对应的漫坝失事模糊风险率均不同程度超出最大可接受风险,但只要做好预警工作并及时预泄水库蓄水就可以降低外部原因引起的漫坝失事风险,保障水库安全运行。     

夹河子水库大坝安全的模糊风险分析研究

阐述了风险分析的基本概念、理论与计算方法.针对传统的风险分析只考虑不确定性中的随机性,而不确定性中还包含有模糊性,提出应充分考虑随机性和模糊性,进行模糊风险分析,从而运用风险分析理论与模糊数学知识建立模糊风险计算模型,并采用水平截集将模糊变量模糊化处理,为非模糊量后运用传统的风险计算方法求解模糊风险概率.     

重力坝坝基失稳模糊-随机风险率计算方法研究

基于重力坝坝基抗滑稳定各影响因素的随机性、模糊性以及失稳准则的模糊性,研究了坝基失稳模糊风险数学模型的求解方法,建立了基于安全系数的模糊随机极限状态方程,对设计参数的模糊采用计算简便的α水平截集法,而对失效准则的模糊采用降半梯形隶属函数。工程实例计算表明：此方法比参数与失效准则均采用α水平截集法时得到的模糊风险率区间值更趋合理,模糊风险分析计算得到的坝体安全结论也与现行规范的确定性方法一致。     

水库洪水调度方式模糊风险分析

为了计算水库洪水调度方式综合风险,建立水库洪水调度方式的模糊风险模型。该模型通过水平截集三角模糊数,以风险识别指标值的区间变化表示多种风险源对调度方式风险的影响。结合随机模拟蒙特卡洛方法,计算出水库洪水调度方式模糊风险的区间值。实例分析表明,模糊风险能够表示不同程度的风险,较确定的风险指标值更符合实际,可为决策者提供更多的决策信息。     

地下水补给影响下的河流水质模糊模拟

基于河流水环境系统的模糊性、不精确性,采用三角模糊数描述和表征沿岸地下水水文地质参数,建立了计算地下水补给量和补给强度的模糊模型。并进一步在三角模糊数的基础上,构建了考虑地下水补给影响的一维稳态河流水质模糊模拟模型。将该模型应用于淮河流域某支流的水质模拟研究。计算中采用α-截集技术,得到了各控制断面模糊数形式的污染物浓度值,并将其与确定性模型计算结果进行对比分析。分析结果表明,以三角模糊数原理模拟和表征考虑地下水补给影响的河流水体污染物浓度变化规律在理论上可行,其计算结果可信。     

水利工程施工安全影响因素风险率的动态演变分析

为探究水利工程施工系统动态变化过程,并获取安全影响因素风险率的演变规律,引用模糊认知图理论对高危作业事故中人为影响因素风险率进行动态推演分析。首先,运用修订后的人为因素分类与分析系统(HFACS)辨识高危作业中关键人为影响因素,并依据各因素间的因果联系及模糊认知图理论,构建水利工程施工风险因素关联模型。然后,根据风险率初始值及影响权重,采用模糊认知图的推理机制对影响因素风险率进行推演分析。结果表明,在水利工程施工系统动态演变过程中,直觉与决策差错、人员素质、操作违规分别是施工前、中、后期对系统安全性影响最大的因素,该推演方法可有效模拟水利工程施工中人为影响因素风险率的演变过程,具有较高的合理性。     

地下水补给影响下的河流水质模糊模拟

摘 要：基于河流水环境系统的模糊性、不精确性，采用三角模糊数描述和表征沿岸地下水水文地质参数，建立了计算地下水补给量和补给强度的模糊模型。在将水质模型参数定义为三角模糊数的基础上，构建了考虑地下水补给影响的一维稳态河流水质模糊模拟模型。作为案例，将上述模型应用于淮河流域某支流水质模拟研究。采用-截集技术，计算得到各控制断面模糊数形式的污染物浓度值，并与确定性模型计算结果进行比较。实例研究表明，以三角模糊数原理模拟和表征考虑地下水补给影响的河流水体污染物浓度变化规律，理论上可行，计算结果可信，较好地弥补了传统确定性模型的不足。     

模糊数学在施工网络计划中的应用

传统关键路线法(CPM)假定网络计划中每项活动具有确定的持续时间,而实际工程中工序持续时间具有不确定性,很难给出它的持续时间。计划评审技术(PERT)假定工期服从某种概率分布,这在数学上很难得到精确证明而且计算也相当复杂。工序工期的不确定性具有模糊特征,有必要借助模糊数学来处理。为此,提出了模糊网络计划方法,把各工序的持续时间定义为离散型变量,综合专家经验法和定额法估计来描述工序持续时间。模糊网络计划中λ-截集时间参数不同,其关键线路也不同。利用λ-截集时间参数的计算公式,可求得模糊网络各工序λ-截集时间参数及关键线路的模糊完成期。在实际工程中,关键线路及其相应工期受许多因素的影响而改变。模糊网络计划方法能对这种改变以及发生的可能性进行量化,为项目管理者提供决策分析依据。实例证明,模糊网络计划技术可行、实用,更接近工程实际,优于传统的PERT法。     

基于模糊事件概率理论的水资源短缺风险阈值分析

针对水资源供需系统的随机性及模糊性,基于模糊事件概率理论构建水资源短缺风险评价模型,采用α-截集及蒙特卡洛随机模拟混合算法求解风险阈值;并根据风险阈值构建水资源风险评价矩阵进行风险等级评定,提出相应风险应对策略。山东省的实例分析表明,现状年水资源短缺风险率95%的置信区间为[0.519 2,1],处于中等及以上风险水平;深化节水型社会建设及供给侧结构改革等风险应对策略后,规划年风险率95%的置信区间降至[0,0.301 3],处于较低风险水平,应强化水资源风险前端管控,努力保持较低水平的风险态势。     

地下水允许开采量的未确知风险分析

运用未确知数学理论对地下水资源风险分析问题进行了初步研究。在定义了水文地质参数盲数、未确知风险等基本概念的基础上，尝试性地提出了盲信息下地下水资源补给量计算模型和允许开采量的未确知风险分析方法。实例研究表明，运用未确知数学理论进行地下水允许开采量确定的风险分析研究，所得结果较传统水文地质学方法计算结果更加符合实际情况。     

基于熵权的改进DRASTIC模型在地下水脆弱性评价中的应用

通过分析目前国内外地下水脆弱性评价中广泛采用的DRASTIC模型中存在的主要问题，将地下水脆弱性定义为模糊概念，以DRASTIC模型为基础建立模糊综合评判模型。在确定各评判因子的权重时，将信息论中的熵值理论引入该模型，运用信息熵所反映数据本身的效用值计算各评价指标的权重，使得权重的分配有了一定的理论依据。以济宁市地下水脆弱性评价为例，对该模型的可靠性进行了测试。通过与普通DRASTIC模型评价的结果比较表明，基于熵权的改进DRASTIC模型能更真实客观的反映地下水脆弱性。     

基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析

针对传统地下水资源承载力评价方法存在地下水资源承载力等级划分不合理、评价分析结果准确率低的问题,提出基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析方法,依据模糊权物元理论构建模糊权物元模型,选取8个地下水资源承载力评价指标对不同地区的地下水资源承载力等级进行划分,采用熵值法确定不同承载力评价指标的权重,通过欧氏贴近度衡量评价样本和标准样本间贴近度的大小,使用不同评价指标对地下水资源承载力的影响进行划分,实现地下水资源承载力的准确评价。通过实验可知,所提方法下的所有承载力评价指标的准确率均高于90%,说明所提方法对地下水资源承载力等级划分合理、评价结果准确率高。     

页岩气开采区地下水脆弱性评价模型

为了更准确评价页岩气开采过程中水力压裂和废水回注对地下水的影响,需要采用不同指标体系的模型对地下水脆弱性进行评价。通过分析页岩气开采过程中污染物的潜在运移途径,在DRASTIC模型的基础上分别建立了开采井区地下水脆弱性评价模型DIRTEV和回注井区地下水脆弱性评价模型DIRWOCT。根据相关资料对模型中各评价因子进行了分级及评分,运用模糊综合矩阵法确定了各因子权重,并利用单参数法对评价结果进行了敏感性分析。对四川某页岩气采区的评价结果表明,所建模型能较好地应用于页岩气开采区地下水脆弱性评价。     

基于改进SPA法的地下水环境模糊综合评判

利用集对分析的原创联系度可展性,对其进行改进,将其推广到五级评判,进而建立了地下水环境评价模型。结合模糊综合评判方法,针对地下水环境的7项主要影响因子进行评价,可得到各地下水测点的评价结果,以及处于各评价等级的趋同程度。应用该方法进行实例计算,并与综合指数法、灰色关联法计算结果进行比较,结果表明：本方法评判效果较好,能够真实反映研究对象的状况,具有很好的工程应用价值。     

属性识别理论模型在区域地下水资源承载力综合评价中的应用

以关中平原为例,探讨了区域地下水资源承载力综合评价方法,并将属性识别理论应用于该研究,建立了区域地下水资源承载力的综合评价模型.与模糊综合评价模型相对照,结果表明该方法的评价结果与模糊评价法相一致,同时该方法简单、易懂,更适合于有标准的系统质量评价问题.     

突变理论在海河流域地下水环境风险评价中的应用

介绍了突变理论基本原理及评价方法,根据海河流域地下水环境特征及几十年的演变过程,提出了地下水环境风险评价指标体系,并将其应用于流域内天津、沧州、衡水、石家庄和唐山等5个典型区域的地下水环境风险评价中。应用结果表明,该方法的评价结果与相关资料显示的各区域地下水环境实际情况基本吻合,与应用较成熟的模糊综合评价结果基本一致,并验证了突变理论方法用于地下水环境风险评价的可行性。相对于以往评价方法,突变理论评价法无需确定指标权重,减少人为主观因素,且计算简便,为区域地下水环境质量综合评价提供了新的方法。     

不同地下水水质评价方法的比较及实例应用

为真实准确地反映地下水水质情况,分别介绍了F值法、内梅罗指数法、模糊综合评价法的基本原理,以2013年北京市某地区地下水枯水期6例水样为例,进行评价分析。结果表明：F值法使用便捷,结果直观,应用广泛,但会造成一定的不连续性,缺失Ⅲ类水。内梅罗指数法运算简洁,但过于突出最大污染因子,并且没有准确的地下水质量类别划分依据。模糊综合评价法虽然计算过程复杂,但是计算结果更加准确。经过3种方法的分析比较可以为实际工程中地下水评价方法的合理选择提供一定的技术指导。     

几种评价地下水环境脆弱性方法之比较

地下水体是个非常复杂的综合体,其质量具有明显的随机性和模糊性,地下水环境脆弱性评价是一个典型的定性与定量相结合的问题。传统的DRASTIC指标法适合地下水环境本质脆弱性评价,但不能较好地反映出特殊脆弱性,并且采用加权评分法掩盖了各评价因素指标值的连续变化对地下水环境脆弱性的影响。本文对地下水环境脆弱性评价方法进行了探讨,将模糊数学和人工神经网络理论应用于地下水环境脆弱性评价,建立了基于层次分析(AHP)的模糊综合评价模型和人工神经网络模型,并选用宁陵县为典型区进行了实证检验,对这三种评价方法进行了对比分析。     

地下水允许开采量确定的风险分析

传统的地下水允许开采量计算大都有是采用确定性模型进行的。而实际上，在其计算中存在着一些不确定性因素，它们直接影响着计算结果的精度，而“不确定性”与“风险”是紧密相联系的。为此，本文以山东省济宁市地下水资源评价为例，在详细介绍了风险分析的基本概念和风险分析方法的基础上，对地下水允许开采量的确定进行了风险分析，所采用的风险分析方法为蒙特卡罗方法，其中的随机数产生采用混合同余法。经风险分析所得结果较传统的水文地质学方法计算的结果，更符合实际情况。为在今后的地下水资源评价工作中，更加合理地、可靠地确定水源地的允许开采量提供了一种切实可行的方法，使得与地下水开采有关决策的失误减小到最低程度。