信江流域生态健康预测分析

将压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型、网络层次分析法(analytic network process,ANP)和元胞自动机—马尔科夫模型(cellular automaton-Markov,CA-Markov)模型3种方法进行耦合,建立流域生态健康预测模型。基于1990、2000、2010和2020年的资料,选用物元分析法、TOPSIS法以及模糊综合评价法对信江流域生态健康进行分析。结果显示:1990—2000年,信江流域生态健康状态为I等,处于"很健康"水平;2001—2010年,信江流域的生态健康状况持续恶化,达到V等,处于"病态"水平;但预测结果显示在21世纪20年代,信江流域健康得到改善并上升至Ⅲ等,达到"亚健康"水平,虽有所好转,但是仍需重视健康管理和维护。     

黄河多泥沙河段扩散系数的示踪实验研究

扩散系数的确定是河流水质模拟与预测的一项重要内容。为确定黄河多泥沙河段横向混合系数和纵向离散系数,在黄河孟津段进行了现场扩散示踪实验。实验选择不被泥沙吸附、在黄河本底浓度值低、测定方法成熟的重铬酸钠作为示踪剂,示踪剂采用岸边有限时段恒速连续方式投放。示踪剂在混合区的混合输移规律用稳态二维Taylor扩散方程定量描述,扩散方程中的扩散系数用有限差分法求解。根据示踪实验获得的实测数据,计算求得横向混合系数值为0．32m^2／s、纵向离散系数值为40m^2／s。用求得的扩散系数值进行示踪剂扩散输移模拟计算,其模拟计算值与实测值相比较的最大相对误差为27．2％。结果表明本次示踪实验是成功的,由示踪实验确定的扩散系数值是可靠的。考虑本河段水力学情况,选择式E=αHu,作为由水力学参数直接推导扩散系数的经验公式,并且根据示踪实验的实测数据进行计算,得到实验河段的无因次横向混合系数αx值为3．61、无因次纵向离散系数αx值为451．25。     

具有捕捉激波能力的一维溃坝波及孤立波爬坡数学模型

该文基于浅水方程(SWE)和扩展的Boussinesq方程建立了一维溃坝波演变及波浪爬坡显格式数学模型,该模型能够计算不同时刻及不同地段洪水在波浪演进过程中的水深和流速等.模型采用有限体积法离散方程和应用带有四阶精度的HLL格式的近似Riemann解计算界面的通量,且能够精确的捕捉干湿界面的动边界问题,在计算中静水压力被放入源项中,摩阻项和植物拖曳力项采用隐式离散的方法来增加计算的稳定性.采用建立的数学模型对溃坝波越过三角障碍物、溃坝波爬坡及无植物和带有植物的孤立波爬坡等典型算例进行模拟,结果显示该模型具备较好的精度、守恒性、捕捉间断和模拟动边界的能力,故该模型对于溃坝水流的预测以及海岸带岸坡的设计和防护等方面具有重要的应用价值.     

挑流冲坑紊流场的二维数值模拟

利用代数应力模型对淹没冲击射流作用下的冲刷坑内紊流场结构进行了二维数值模拟。计算中采用贴体正交网格变换处理不规则的冲坑几何边界，用VOF方法处理自由水面条件对水流结构的影响。结果分析表明，采用的数值方法可行，计算结果合理，在此基础上，可进一步研究冲坑的消能机理和冲坑的动态发展过程。     

基于有限单元法的桩土接触分析及渗透稳定性评价

针对跨越工程对堤防安全的影响,采用有限单元法模拟桩与桩侧土之间的非线性"滑移破坏"。介绍了桩土接触分析和渗透坡降的计算原理,计算了某跨越工程塔基桩侧土体可能产生的缝隙宽度和深度,并在此基础上计算了土体的抗渗稳定性。计算结果表明,在各种不利荷载组合作用下,跨越工程右岸塔基的裂缝开展深度均较浅,裂缝未达到透水层;跨越塔对右岸大堤整体渗流场影响很小,不会危及堤防安全。     

基于CA的交叉口模型的仿真研究

结合我国混合交通流的实际情况,建立了二维细胞自动机交叉口交通流模型,并用VC开发了相应的仿真系统.仿真系统可以对平面十字交叉路口的多种交通流相进行了模拟分析,还能够根据交通密度变化,通过实时改变信号灯控制方案改善交通流运行状况,从而找出一种最优的交叉口信号控制方案.     

基于有限状态自动机的漏洞检测模型

漏洞是软件安全的一个严重威胁,如何检测软件中存在的漏洞对提高其安全性具有重要的意义.经过分析缓冲区溢出漏洞产生的原因,得出了其形成的3个必要条件,并根据产生原因的不同,针对函数调用出错和循环拷贝出错而导致的两类缓冲区溢出漏洞,分别提出了相应的基于有限状态自动机的漏洞检测模型.     

基于UPPAAL的数据关联时序有限自动机模型验证

对数据关联过程建立了时序有限自动机模型,时序有限自动机时钟变量只取整数值,从而减小数据关联过程生成的状态空间。在一定的时间约束下,使用模型检测工具UPPAAL对所建模型的关键性质——关联准确性进行了分析和验证。检测结果验证了利用UPPAAL进行数据关联准确性分析的可行性。     

基于元胞自动机的小生境微粒群算法

小生境技术的引入,提高了微粒群算法处理多峰函数优化问题的能力。本文提出了基于元胞自动机邻域的小生境微粒群算法,并通过对典型函数进行测试,实难结果表明,该算法在复杂函数(较难收敛函数)的优化中比基于环形结构的标准小生境微粒群算法要好。     

离散事件系统的可测性

讨论基于自动机/形式语言模型的离散事件系统（DES）的可测性问题。可测性即为根据系统的可观事件和状态输出的信息估计系统的当前状态。定义了四种可测性：强可测性,弱可测性,强周期可测性,弱周期可测性。给出了这些可测性的充要条件,这些充要条件可通过构建观测器进行有效的判定。