Optimization of the Open Degree of Key Valves Based on Relative Entropy and Pipeline Leakage

Based on information entropy theory, the definition of relative entropy, and the relative entropy minimum principle, this study establishes a multi-objective optimization model for a key valve opening of an urban water distribution network (WDN). Each node pressure is taken as the main research object to reduce pipeline leakage. Moreover, genetic algorithm is applied in the proposed model to solve the key valve opening of the actual WDN in a city in southern China. Using the proposed model, the relevant decision variables of a WDN can be optimized to provide a new manner of network dispatching. © 2017, Tianjin University and Springer-Verlag GmbH Germany.

基于变权理论的露天矿边坡稳定性GRA-TOPSIS评价模型研究

为使露天矿边坡稳定性评估更加科学合理,进一步提高评估结果可靠性,迫切需对现有评价模型进行优化和改进。基于变权理论、灰色关联理论(GRA)和逼近理想解法(TOPSIS),提出了露天矿边坡稳定性改进GRA-TOPSIS评价模型。从地质、环境、工程等3个方面,选取了12个典型影响因素,构建了露天矿岩质边坡稳定性综合评价指标体系;运用变权理论确定指标权重,通过计算灰色关联贴近度,实现露天矿岩质边坡稳定性综合评价。以3座矿山(K1-K3)为例,验证评价模型的适用性。结果显示:3座露天矿边坡稳定性排序为K3>K2>K1,稳定性等级分别为Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅱ级,与边坡实际相符;通过对比改进GRA-TOPSIS模型与单独使用GRA、TOPSIS模型以及其他模型的评价结果,验证了改进GRA-TOPSIS综合评价模型在露天矿边坡稳定性评估方面的准确性和优越性,体现了研究价值,可为露天矿边坡稳定性评估提供新思路。

天山北坡城市群高质量测度与障碍因子诊断研究

通过熵权TOPSIS方法,测度2020年天山北坡城市群高质量发展水平,并采用障碍因子模型和耦合协调模型,判定影响高质量发展的障碍因子和城市内部协调度。结果表明:高质量综合得分排名为乌鲁木齐市>克拉玛依市>石河子市>吐鲁番市>五家渠市>昌吉市>阜康市;影响乌鲁木齐市主要障碍因子是建成区绿化覆盖率、每万人图书馆数量、人均城市道路面积、建成区排水管道密度;其余城市的主要障碍因子是进出口贸易额、城市GDP、每万人专利授予量、参加基本养老保险的人数;乌鲁木齐市属于轻度失调,石河子市、克拉玛依市和昌吉市属于严重失调,吐鲁番市、五家渠市和阜康市属于极度失调。天山北坡城市群高质量发展水平与内部耦合协调水平低且呈非均衡的空间分布格局,未来应充分发挥各市的区位、资源和产业优势,着力补齐短板,注重全方位协调发展,提升发展质量。

高水平对外开放对共同富裕的影响效应研究

中国式现代化是全体人民共同富裕的现代化,是党的二十大报告提出的使命任务,推进高水平对外开放是实现高质量发展和全体人民共同富裕的必由之路。本文基于我国2014—2021年省级面板数据,运用熵值-耦合协调度模型测度了各省域的高水平对外开放指数和共同富裕指数,实证研究了高水平对外开放对共同富裕的影响机制。结果表明:高水平对外开放对共同富裕存在显著的正向促进作用,且促进作用主要来自经济开放度;高水平对外开放对共同富裕的促进作用具有地区异质性,促进效应呈现东部>中部>西部地区的趋势。

边坡系统演化的开放度研究

边坡是一个由多个子系统组成的开放系统 ,开放是其发展、演化的前提与基础。为了研究边坡演化过程的开放性问题 ,本文提出了边坡系统演化的开放度概念及其理论表达式 ,讨论了边坡演化的开放度P的变化及其与熵流的关系 ,从理论上解释了边坡系统的二重性 ,建立了边坡系统开放度研究的初步理论框架 。

一种改进的公路边坡稳定性模糊评价方法研究

考虑影响公路边坡稳定性信息的不完整性、随机性和模糊性,以最大熵原理和工程模糊集理论为基础,并采用综合赋权法确定指标权重,提出了一种改进的公路边坡稳定性模糊评价方法。该模型充分利用影响因素的信息,以广义加权距离表示待评价样本与标准样本的差异,从优化条件中获得相对隶属度,并依据加权平均原则对边坡样本等级进行识别。该模型应用于常吉和吉怀高速公路边坡稳定性评价中,将评价结果与模糊综合模型和属性识别模型的结果以及边坡实际情况进行对比验证,体现了其较好的一致性,并且结果更合理。同时,该模型具有较小的信息熵值,表明其评价的不确定性小,可靠性较高,是一种边坡稳定性评价分析新方法,可在相关工程领域中应用推广。

基于未确知测度理论的排土场滑坡风险评价模型

应用未确知测度理论,建立露天矿山排土场滑坡的评价模型。根据影响排土场稳定性的因素的重要程度,建立排土场滑坡评价三级指标体系,选取地基坡度、边坡高度、边坡角、防排水设施、爆破质点振动速度、日最大降雨量、月累计降雨量、最大地震烈度、下游人数、下游财产和乱采乱挖等11项三级指标作为未确知测度模型的判别指标,构建指标的未确知测度函数,采用信息熵理论确定评价指标权重,依据置信度识别准则对滑坡危险性等级进行判定。最后,利用该模型对国内一典型露天矿排土场的滑坡危险性进行评价,评价结果与实际情况较吻合。

基于模糊因素的岩质边坡地震稳定性多模型组合评价

岩质边坡地震稳定性评价是岩土边坡地震失稳防治的基础工作,针对评价过程中评价因素的多源模糊性,借鉴工程可变模糊集理论,将模糊可变评价模型应用于岩质边坡地震稳定性评价中。综合考虑岩质边坡内在结构和外部自然条件,选取岩土体特性、新构造运动特征、坡高、坡角、年均降雨量和场地地震烈度6个指标作为评价指标体系并建立等级标准;将改进熵权算法引入该模型中,利用指标实际数据离散性求权重;通过改变模糊可变评价模型参数对岩质边坡地震稳定性进行线性与非线性组合评价,并将均值作为最终评价结果。将该方法应用于天然边坡与路堑边坡实例中,结果表明,模糊可变评价模型评价结果合理、客观,具有更高的可靠性与稳定性,为岩质边坡地震稳定性评价工作提供了一种新的研究方法与思路。

基于博弈论-云模型的露天矿岩质边坡稳定性分析

针对露天矿岩质边坡稳定性具有随机性和模糊性的特点,建立了基于博弈论-云模型的边坡稳定性分级评价方法。首先,通过分析边坡稳定性影响因素,构建了包括地质、环境和工程条件等多方面的综合指标评价体系;其次,采用改进层次分析和熵权理论分别确定指标的主观和客观权重,基于博弈论计算指标综合权重;最后,通过计算综合确定度,基于最大隶属度原则确定边坡的稳定性等级。将所建立的评价模型应用到某露天矿边坡稳定性评价中,结果显示该模型的评价结果与实际情况完全符合,与未确知测度和可拓学理论的评价结果一致,表明该模型具有一定可靠性和实用性。

基于因子敏感性的灰色关联度及其在斜坡稳定性预测中的应用

基于灰色关联度理论,通过熵权法求取敏感系数,采用关联系数和敏感系数作积的方法来确定关联度.以兰州地区黄土斜坡稳定性预测为例,取重度、内摩擦角、内聚力、坡高、坡角为序列因子,运用改进方法对假定未知的斜坡稳定性进行预测,并与其实际状态和其他方法预测结果进行对比分析.结果表明改进后的方法能够准确反映边坡的稳定状态,证明了此方法的科学性和有效性,具有一定的实际意义.

露天煤矿边坡危险度的可拓评价模型

给出了影响露天煤矿边坡危险度因素集,利用可拓学理论建立了露天煤矿边坡危险度评价数学模型,各因素权重采用层次分析法确定。研究表明,层次分析法与可拓学的结合降低了危险度评价中人为因素的影响。以安太堡露天煤矿为背景,采用上述模型对其边坡进行了危险度评价,所得结论表明危险度较高,必须采取一定的防护措施。

基于FLAC^(3D)的边坡单元安全度分析及应用

为改进传统边坡稳定分析中安全系数的定义不适合于具有多个坡面的复杂边坡的缺陷,引入静载强度分析中对点安全系数的定义,结合FLAC3D数值模型,提出了边坡单元安全度的概念.采用FLAC3D内嵌编程语言FISH编写了单元安全度的计算模块,得到了边坡各单元安全度的分布.采用这种方法对平朔安家岭露天煤矿边坡下的井工开采进行了数值模拟.结果表明:在井工开采影响下,露天煤矿边坡可能会出现"圆弧-顺层"的滑坡模式;在开切眼附近坡体地表形成大范围的拉破坏区,单元安全度小于1的地方均位于坡体台阶受拉处,最小单元安全度为0.88,出现在南端帮边坡;井工开切眼位置应远离边坡体.

基于可拓物元模型的露天煤矿气体环境绿色度评价

为科学合理地评价露天开采对气体环境造成的影响,根据"绿色度"理论,提出基于可拓物元模型的露天煤矿气体环境"绿色度"评价体系.通过理论分析,选取5个层面14项指标作为露天煤矿气体环境"绿色度"评价指标,建立可拓物元模型,计算关联度矩阵;引入博弈论,结合3标度层次分析法与熵权法确定评价指标权重;根据"绿色度"对评价等级的关联度确定待评矿山气体环境"绿色度"等级,并通过级别变量特征值反映"绿色度"等级波动的可能性.研究结果表明:该方法计算简便,能够合理评价露天煤矿开采与气体环境的协调关系,并可准确评判其"绿色度"等级的波动趋势,为矿山调整生产策略提供理论依据和方法支撑.运用该方法对某露天煤矿气体环境绿色度进行评价,得出露天煤矿气体环境绿色度0.780,评定为II级,但有向III级波动的可能;通过调整开采工艺及开采程序等措施,其气体环境绿色度可以提升为I级.

露天矿边坡危险度的直觉模糊熵权法评价模型

为了提高露天矿边坡安全预警的可靠性,针对决策者权重及属性权重均未知,属性值为直觉模糊数的露天矿边坡危险度的群评价问题,提出直觉模糊熵权法确定权重,并借助直觉模糊加权平均算子对各级评价矩阵进行集结,得到每个观测点对应的直觉模糊数,然后将其带入含有双参数的得分函数进行决策分析。最后以神华宝日希勒能源有限公司露天矿的实测数据报告为工程实例,采用模型方法对其边坡区域的稳定性进行了危险度评价。研究表明,熵权法与直觉模糊理论的结合,既降低了危险度评价中人为因素的干扰,又建立了影响因子与评价结果之间的有效联系。模型可以用于指导露天矿边坡的稳定性分析和开采设计。

我国经济开放水平不平衡性的空间结构分析

本文以我国31个省市自治区为基本研究单元,以外贸依存度、外资依存度为主要的经济开放度衡量指标,分析了我国近20年来经济开放度的空间结构演变,并借助Theil熵来衡量各地区经济开放的不均衡性,较为准确地分析了经济开放和外贸活动的空间分布情况。结果表明,我国的经济开放水平的不平衡性逐渐加剧,并呈现出在三大区域集聚的现象。

平动条件下有限成坡土体挡土墙土压力分布规律研究

以河北腾龙露天矿止水固坡工程为背景,建立了挡土墙和有限成坡土体的三维数字模型,首先对模型的有效性进行了验证,然后利用该模型对平动条件下墙背上土压力分布规律进行数值模拟分析。结果表明,有限成坡土体滑裂面倾角随平台宽度增大先逐渐减小到零然后逐渐增大;平台宽度9 m时墙背上被动土压力数值解与解析解的变化规律基本一致,充分验证了该模型的有效性;被动土压力呈非线性分布,主动土压力呈凸曲线分布。综合考虑挡土墙稳定性与施工成本,建议将边坡坡角设为30°,平台宽度设为9 m。

基于未确知测度理论的露天矿总承包安全评价

基于未确知测度理论,建立了露天矿总承包安全评价指标体系。采用专家打分法对所选取的25项综合评价指标进行综合打分,并做定量分析,确定了在不同评价等级下各指标的未确知测度,并利用熵计算各指标的权重,最后根据置信度识别准则得出露天矿总承包安全评价结果。结合某露天矿实例分析表明,该方法计算合理,明确了总承包开采下该露天矿的安全现状,为露天矿总承包安全评价提供了一种新的思路,可在类似工程环境中推广应用。

基于单元安全度的露井联采边坡稳定性分析

传统边坡稳定性分析方法只局限于二维的单一坡体剖面,且最终只得到一个安全系数,针对传统分析方法的缺陷,引入了单元安全度分析方法,采用FLAC3D内嵌FISH语言编写了计算单元安全度的程序,并结合某露天地下联合开采矿山实例进行计算,得到了该露天矿边坡单元安全度的分布.结果表明:单元安全度小于1的地方集中在东部边帮和南端帮边坡,最小单元安全度为0.91,出现在南端帮边坡处,为矿山安全生产和矿石充分回采提供科学指导依据.

采空区充水对边坡稳定性影响的研究

采空区的存在是影响露天边坡稳定和矿山安全开采的重要因素。在矿山开采中,采空区可能处于充水状态,而采空区的充水状态则可能会对露天边坡的稳定性造成影响。以某包含充水采空区露天边坡为背景,通过数值计算分析采空区的存在及不同充水状态对露天边坡稳定性的影响。研究结果表明:采空区的存在可能会影响露天边坡的局部渗流场,使采空区周围产生应力集中现象,进而改变潜在的滑移面,并降低边坡的稳定性。而采空区内充水会导致局部高水头的产生,并使采空区周围的应力更加集中,进而使边坡的位移增大,边坡稳定性降低。随着采空区充水程度的增加,边坡安全系数降低,采空区对边坡稳定性的影响也更加显著。

天山北坡经济带城市土地集约利用评价及障碍因素分析

基于经济-社会-生态因素评价体系,运用最优组合赋权法和多因子综合评价法对城市土地集约利用进行评价。并通过引入协调度和障碍度模型对城市土地集约系统协调性和障碍因子进行分析,探索影响城市土地集约的主要障碍因素,为城市用地集约化发展提供理论参考。研究表明:1)研究区4市土地集约度在2008-2016年整体呈现上升趋势,集约度均值大小依次为克拉玛依市(0.562)>石河子市(0.532)>昌吉市(0.512)>乌鲁木齐市(0.476),均属于土地基本集约利用(Ⅲ级),仍存在较大提升空间;2)土地集约度和协调度整体上表现出较强的相关性,"同增同减"现象明显,协调度均值大小依次为克拉玛依市(0.594)>昌吉市(0.591)>石河子市(0.502)>乌鲁木齐市(0.466);3)4市土地集约利用障碍度情况各不相同,但整体表现为经济障碍>社会障碍>生态障碍,生态因素障碍度持续降低。影响城市土地集约度的指标层障碍因子存在一定区位差异,但整体以GDP为核心的经济指标和以人口为基础的社会指标为主要障碍因子。基于全局标准化的最优组合赋权法对土地集约利用的评价既保证了对比统一性,又反映了区位差异性,准确、有效地实现了对城市土地集约利用评价和障碍度因素的分析。