供水系统可靠性-回弹性-脆弱性与多元要素的响应关系研究

城市供水系统受来水、需水、水库调蓄等多种因素的交织耦合影响,其评价指标体系亦涉及多个层面,仅依靠供水保证率无法体现极端干旱事件在局部时段内所造成的不利影响。研究多种因素与评价指标之间的关联关系,可用于快速、有针对性地识别出最有效的供水保障措施。本文以实验样本生成-样本模拟-样本数据挖掘为主线,采用随机抽样生成大量供水系统实验分析样本,基于SOP调度规则进行样本模拟,利用多元弹性回归分析挖掘样本数据。以标准净入流m、库容系数β将实验样本分为4类,研究了不同类型供水系统中年径流变差系数CV、需水率YI、库容系数β与系统可靠性、回弹性、脆弱性3类评价指标之间的普适性关联关系,定量比较了供水系统对多种影响因素变化的敏感程度。结果表明:(1)系统可靠性对3类影响因素变化的敏感程度呈现显著的边际效益递减规律,面向不同区域的来水-需水-库容特征,需要有针对性地选择不同的供水措施;(2)对于系统回弹性和脆弱性,不论何种类型的供水系统均与年径流变差系数CV的关联性最强,需水率YI其次,受库容系数β的影响程度最小,为改善系统回弹性与脆弱性,应从跨流域调水、备用应急水源建设、非常规水利用等方面来进行系统设计;(3)水量较充沛且水库调蓄能力也较强的系统在一般枯水年往往不会缺水,容易被忽视,但在特枯或连续枯水年仍面临缺水风险。

基于SPI-RRV指数中国气象干旱及其风险时空演变特征研究

为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定和时空可比性强的特点,能够较为准确地评估气象干旱风险时空演变特征;南方平均干旱栅格比、干旱月占比和频次大于北方,湿润区和半湿润区干旱历时短、烈度大,半干旱区和干旱区干旱历时长、烈度相对较小;干旱高风险区转移具有显著年代际变化规律,空间上从西北向西南地区转移。

脑电双频指数与镇静-躁动评分评价机械通气患者镇静程度可靠性的比较研究

目的探讨脑电双频指数(BIS)评价重症监护室(ICU)危重患者镇静程度的可靠性。方法选择18～65岁、无意识障碍、需持续机械通气(>72h)患者15例。患者入ICU3d7:00停用所有镇痛及镇静剂,待患者完全清醒后静脉泵入异丙酚至BIS目标值为45～60,维持10min后,每间隔10min减少异丙酚泵入量10μg·kg-1·min-1至停止药物泵入。于达到镇静目标以及每次减药后测定BIS值以及镇静躁动评分(SAS)分级。结果BIS值与SAS分级具有良好的相关性(r=0.6494,P<0.01)。但SAS分级在2～4级时,BIS值分布离散度高,相关系数下降(r=0.4566,P<0.01)。随着异丙酚泵入量的逐渐减少,BIS值逐步升高,两者呈现显著的线性负相关(r=0.8076,P<0.01);SAS分级亦显著上升,两者呈现等级负相关(r=0.6551,P<0.01)。结论SAS分级与BIS值在评价ICU机械通气患者镇静程度时存在良好相关性。但在SAS2～4级镇静状态时,BIS能更准确、客观地反映患者镇静程度。

基于分形-脆弱性指数法的煤矿底板突水预测——以王行庄煤矿为例

针对脆弱性指数法在煤矿底板突水预测中主控指标选择和权重确定具有较大主观性的问题,提出了分形-脆弱性指数法,即以单位涌水量、含水层渗透系数、含水层水压及隔水层有效厚度4个主控因素量化含水层和隔水层的性质,以断层分维量化断层的综合性质,利用层次分析法确定以上5个主控因素权重,利用GIS进行权重叠加。并用该法对王行庄矿二_1煤层底板太原组L_(1-4)灰岩含水层突水危险性进行了预测。结果显示,王行庄矿二_1煤层底板脆弱区位于矿山西北部,占全区面积的10.38%,且实测突水点位于预测分区图的脆弱区。分形-脆弱性指数法减少了主控因素的数量(以往研究对断层的量化至少需要3个指标),提高了模型预测精度,可以更好地指导煤矿安全生产。

指数型单元混联系统可靠性综合的信息论方法

研究了一种求解具有多层指数型数据混联系统可靠性近似限的信息论方法。根据单元试验信息提供的信息量与系统折合试验应提供的信息量相等的原理,导出了单元试验信息等效折合的基本公式,给出了指数型单元混联系统可靠性综合的基本模型和方法步骤,建立了系统可靠性近似限的基本模型,并以实例形式说明了方法的具体应用。

指数—正态模式结构可靠性的UMVUE

本文给出了指数分布参数已知、正态分布参数未知时的指数—正态模式结构可靠性的UMVUE。

指数——平稳正态过程模型的结构可靠性估计

引进指数—平稳正态过程的半随机过程模型 。

再论H-L理论在负指数非线性领域中的问题

针对近似可靠性计算理论中的:二阶矩理论和H-L理论进行比较分析,得出H-L理论在负指数非线性领域的致命问题,即不适用于负指数非线性机械零件可靠性设计领域.

高可靠性InGaZnO薄膜晶体管集成栅极驱动电路的研究

InGaZnO薄膜晶体管(InGaZnO Thin Film Transistor,IGZO TFT)具有高迁移率特性,易实现高分辨率且高刷新率的有源矩阵液晶显示(Liquid Crystal Displays,LCD).然而,由于IGZO TFT长期运行后较严重的性能下降,集成栅极驱动电路(Gate Driver on Array,GOA)的使用寿命受到限制,这成为IGZO GOA在大尺寸LCD应用的一个关键障碍.本文提出一种具有双维持模块的高可靠性IGZO GOA电路,适用于大尺寸高分辨率LCD,其中维持电路产生的双极性脉冲偏压可以有效抑制IGZO TFT阈值电压(Threshold Voltage,V_(TH))漂移.详细分析了该GOA电路的工作原理,并进行了相关电学模拟.再者,表征了偏压温度应力下的TFT稳定性,以证明双极性脉冲偏压抑制V_(TH)漂移的有效性.采用本文提出的新型GOA电路,制作了55英寸UHD(3840×2160)高分辨率LCD,具有5 mm窄边框特征,其中GOA电路仅占用1.47 mm.此外,信赖性测试中,该GOA电路在高温高湿(60°C/90%)环境稳定工作1000小时.这些结果表明本文提出的IGZO GOA电路应用于大尺寸高分辨率LCD具有足够的可靠性.

桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性时空分异与驱动机制研究

为揭示生态环境脆弱性的时空分异和驱动因子,本研究在山江海视角下,以桂西南喀斯特-北部湾海岸带为典型研究区,运用空间主成分分析法,地理探测器模型,结合生态环境脆弱性综合指数,系统分析桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性的时空分异特征及驱动机制。结果表明:(1)研究区2008、2013、2018年脆弱性指数分别为0.54、0.61、0.69,多年平均值为0.61,整体处于中度脆弱,在空间上,由城市中心向四周逐渐降低的趋势;在时间上,生态环境脆弱等级呈微恶化趋势;(2)在单因子作用中6个驱动因子对生态环境脆弱性的解释力强度为汛期降雨量(0.457)>植被覆盖度(0.384)>高温季节温度(0.311)>废水入海量(0.248)>NPP(0.184)>人口密度(0.036)。在多因子交互中,只有汛期降水量和NPP,NPP和高温季节温度、废水入海量和NPP呈非线性增强,其余的交互作用均为双线性增强,而且汛期降水量和植被覆盖度的单因子影响较强,交互作用后影响也是最强(0.679),说明了汛期降水量和植被覆盖度为该区域的主要驱动因子。

1966—2015年长江流域水文干旱时空演变归因

气候变化和人类活动叠加影响下长江流域干旱情势日益严重且复杂多变,严重威胁着流域经济社会可持续发展,亟需探究自然变率和人类活动对长江流域水文干旱时空演变的作用机制,量化人类活动对水文干旱事件发生频次、破坏深度以及恢复速度的影响。本研究运用可细化人类活动影响的PCR-GLOBWB 2.0模型,耦合标准化径流指数(ISR)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)框架,构建长江流域水文干旱状态的时空演变特征评估指标(I_(SRI-RRV)),揭示长江流域1966—2015年水文干旱状态的时空变化规律,定量评估水库调度和人类取用水等人类活动对长江流域极端水文干旱事件发生频率、持续时间和破坏深度的影响程度。结果表明:PCR-GLOBWB 2.0模型和I_(SRI-RRV)可准确表征长江流域水文干旱情势,量化人类活动对长江流域水文干旱状态时空演变特征的影响;1966—2015年长江流域水文干旱状态整体呈现恶化的趋势,但人类活动减少了1992年以来长江流域水文干旱面积占比;2006—2015年人类活动情景下长江流域的I_(SRI-RRV)明显高于自然情景,以水库调节为主的人类活动对长江流域整体I_(SRI-RRV)的提高贡献率较大。

三江源地区生态环境脆弱性评价

三江源地区的生态问题对全国经济和生态具有十分重要的影响,研究、分析其生态环境脆弱性具有重要的理论和现实意义。本文基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力概念模型(SRP),选取了气温、降水、地形起伏度等16个评价指标,使用层次分析法(AHP)与主成分分析法相结合的手段,建立了三江源地区生态环境脆弱性评价指标体系,通过计算生态环境脆弱性指数(EEVI)对研究区生态环境进行定量分析与评价。结果表明:三江源地区生态环境以中度脆弱区为主,所占面积比例为45.55%,轻微、轻度、重度、极度脆弱区分别占总面积的5.76%、23.12%、20.14%和5.43%,重度与极重脆弱区集中分布在地形复杂的西北部裸地、低植被覆盖地带及人口、经济活动压力较大的东北部地区。

河北省生态功能修正价值的时空分布

当前的土地生态功能价值变化研究,因未涵盖所有用地类型,区域差异性考虑不够,而受到一定的影响。以河北省为例,归纳总结了所有地类的生态功能理论价值,利用生态脆弱性指标(包括年均降水量、干燥度、灾害天气频率、植被覆盖率、地形起伏度、土壤可蚀性、土层厚度、组成物松散度、环境容量)设计出修正系数对其地域差异性进行了修正;在此基础上,利用2004年的地均生态功能修正价值及其在1996—2004年间的变化率、2004年的生态-经济脱钩指数等3个指标对河北省各县生态功能价值的时空变化进行了探讨。研究结果显示,河北省的生态功能状况,无论在时间上还是在空间上都具有比较明显的地域性分布规律,而且生态功能保护愈好的县,其生态与经济之间的协调程度也愈高。借助这些指标和规律,对河北省的生态经济功能区进行了划分,对各县经济发展如何更好地符合其生态功能保护进行了探索,以期为河北省的生态功能区域统筹提供有价值的参考。

煤层气开采后成庄矿15号煤层底板突水危险性评价

研究煤层气开采后煤层底板突水机制及危险性评价,对于煤炭安全开采具有重要的理论和实际意义。从岩石力学和地质力学两方面对煤层气开采后煤层底板突水进行理论分析,并以山西晋煤集团成庄矿15号煤层底板奥陶系含水层为例,建立突水危险性评价模型。结果表明:煤层气开采后,若煤层底板与奥陶系含水层导通,煤层底板突水的主控因素按权重从大到小依次为底板最小主应力、底板含水层水压、有效隔水层厚度、地质构造;若煤层底板与奥陶系含水层未导通,底板突水控制因素按权重从大到小依次为底板含水层水压、有效隔水层厚度、含水层富水性、地质构造、岩石破裂压力和底板最小主应力;采用层次分析法确定主控因素权重,利用分形-脆弱性指数法进行突水危险性分区,即研究区西部脆弱性较强,中北部为过渡区,东南大部为安全区。该评价模型可为煤层气开采后煤层底板突水危险性评价提供参考。