【摘 要】
:
作为高势能人造泥石流风险源,尾矿库一旦发生溃坝,不仅会威胁下游人民群众的生命安全,也会损坏周边的设施设备,引发环境破坏等问题。本文以尾矿库溃坝为核心,运用了证据、机器学习、三维风险矩阵、领结模型、云模型、交互式多准则决策模型等多种方法、模型,对尾矿库溃坝风险评估与预控方法进行了研究及应用。研究成果总结如下:(1)溃坝隐患辨识及演化关系分析研究基于证据,辨识出了 116种溃坝隐患,并建立了隐患清单。
【基金项目】
:
“十三五”国家重点研发计划项目“大型高尾矿库溃坝灾害防控关键技术及应用示范”之课题“高尾矿库全寿命服役期健康诊断与风险评价技术”(2017YFC0804605);
论文部分内容阅读
作为高势能人造泥石流风险源,尾矿库一旦发生溃坝,不仅会威胁下游人民群众的生命安全,也会损坏周边的设施设备,引发环境破坏等问题。本文以尾矿库溃坝为核心,运用了证据、机器学习、三维风险矩阵、领结模型、云模型、交互式多准则决策模型等多种方法、模型,对尾矿库溃坝风险评估与预控方法进行了研究及应用。研究成果总结如下:(1)溃坝隐患辨识及演化关系分析研究基于证据,辨识出了 116种溃坝隐患,并建立了隐患清单。基于对抗解释结构模型(AISM),建立了一组19级递阶有向拓扑图,分析了隐患间演化关系。基于交叉影响矩阵相乘模型(MICMAC),绘制了驱动力-依赖度值关系图,实现了隐患间演化关系的量化及可视化。(2)溃坝风险表征研究基于可能性、事件强度、暴露度等三个维度,建立了三维风险矩阵模型,实现了溃坝风险4个等级(Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级)的准定量化评价。基于可能性维度多分类预测需求,建立了基于麻雀搜索算法-支持向量机(SSA-SVM)的溃坝可能性等级预测模型,实现了溃坝可能性4个等级的预测。基于预测准确率、均方误差、精准率(宏/微)、召回率(宏/微)、F1值(宏/微)等模型评价指标,将其他智能算法优化SVM模型与SSA-SVM模型进行了对比。结果表明SSA-SVM模型在溃坝可能性等级预测中具有明显优势,能够较为准确地预测溃坝可能性等级。基于事件强度维度中溃坝尾砂下泄量的回归预测需求,建立了基于灰狼优化算法-支持向量回归(GWO-SVR)的尾砂下泄量预测模型,实现了尾砂下泄量的预测。基于预测的尾砂下泄量进一步预测了尾砂最大下泄距离。进而,根据上述两个参数衡量了溃坝释放能量的大小,划分了事件强度的4个等级。对于暴露度维度,建立了人员、经济、环境、社会等4类承灾体对应的暴露分级模型,运用综合因子加权和法计算暴露指数,根据其分布划分了承灾体暴露度的4个等级。(3)风险预控方法研究给出了一种尾矿库“X-3-4-5”风险预控方法。基于隐患间演化的X条途径,影响因素耦合形成隐患、隐患失控演化成事故(件)、事故失控造成灾害等3个阶段,溃坝风险的4个等级;考虑消除、替代、工程含隔离、管理含监测、个体防护等5个预控层级;给出了尾矿库“X-3-4-5”风险预控方法。同时,基于5个预控层级,给出了 166条风险预控措施。建立了基于领结模型-云模型-交互式多准则决策模型(BT-C-TODIM)的风险预控措施决策模型。将溃坝隐患及其演化关系、溃坝后果、预控措施集成,建立了溃坝风险预控的BT模型,实现了隐患演化及风险预控的可视化;针对BT模型中具体的预控措施,基于C-TODIM模型,定量地对风险预控措施进行了排序及决策。(4)工程应用选取大岽背尾矿库对研究成果进行了应用,验证了所提出方法、模型的适用性、有效性。结果表明,该尾矿库风险等级为Ⅳ级,属于低风险,与该尾矿库的实际运行状况相符。同时建立了该尾矿库溃坝风险预控的BT模型,给出了 54条具体的预控措施。综上所述,通过本文研究,形成了一整套新的尾矿库溃坝风险管理方法,可以作为尾矿库溃坝风险预控的指南规范,进而用于构建尾矿库溃坝风险时空(纵向和横向)动态评估的方法库、隐患库、措施库及计算机系统。
其他文献
由于项目所处环境的复杂性和不确定性,项目延期和成本超支现象频发。经典项目管理方法在帮助解决项目延期和超支等问题上发挥了重要作用,但在实际应用过程中仍显现出一定局限性。为此,考虑到项目主客观不确定因素,Goldratt结合约束理论对经典项目管理方法进行了优化,提出了关键链项目管理方法(Critical Chain Project Management,CCPM),该方法通过设置缓冲的方式降低不确定因
目前,水力压裂技术被广泛运用于页岩气藏储层改造,通过向地下泵注大量的压裂液使储层岩石起裂,并形成缝网以便天然气流入井筒。由于受到地质条件、缝网结构、压力变化和压裂液组成等因素的影响,压裂液在储层中的运移往往非常复杂。如果不能准确地了解压裂液在地下的运移过程,就无法对压裂工艺进行优化,也无法预测气藏采收率。因此,研究压裂液在复杂缝网系统中的运移规律对开发页岩气藏具有重要的技术意义。本论文针对水力压裂
我国各类地下工程正逐渐向深部发展。在深部高应力条件下,岩体破裂发生后容易演化为分区破裂、板裂、板裂化岩爆等非线性力学现象或灾害,严重影响着地下工程的施工安全和长期稳定。采用传统线性、连续介质理论较难解释这些深部岩石力学问题。从非连续介质力学角度出发,对高应力条件下工程尺度岩体破裂演化机理展开研究,进一步揭示不同破裂现象形成机制,为探明动力灾害的关键影响因素、开展灾害预测提供理论依据,有利于加深对深
隧道开挖过程中,沿隧道轮廓的不均匀应力、隧道轮廓与衬砌间的空隙、摩擦力以及开挖过程等,导致了隧道周边地层产生变形。为此,本文综合运用理论分析和数值模拟等手段,详细分析了地面水平(排水和不排水条件)和斜坡下的隧道开挖引起的地层变形近似解析解。主要工作内容如下:(1)首先采用一定的数学方法来表征地层变形和地表载荷之间的关系,然后基于Navier方程的傅里叶分析获得Airy应力函数,进而得到应力解,继而
目的:分析不同左心室射血分数(LVEF)心力衰竭(心衰)患者的健康相关生活质量(HRQoL)变化趋势及差异。方法:基于重大慢病国家注册登记研究心衰前瞻性队列连续入选2016年8月至2018年5月全国52家医院≥18岁、因急性心衰入院的2 222例患者,均完成入院48 h内及出院1个月、6个月、1年随访时堪萨斯城心肌病问卷-12(KCCQ-12)调查。纳入患者按LVEF分为射血分数降低的心衰(HFr
“教、学、评”一致性是新课改背景下对语文教学提出的实际要求,教师应在研读语文课程标准的基础上,构建起教学、学习和评价一体化的模式,真正达成由“以学促教”“以评促教”“教、学、评同步发展”主要特征构成的语文教学模式。在“双减”政策下,“教、学、评”一致性也要开拓新的路径,从上述背景出发,文章由精准锚定目标、了解学生需求、实施多元评价三个角度入手实施“教、学、评”一致性的教学计划。
边坡危岩体失稳崩塌具有空间位置随机性、时间不确定性及事件突发性等特点,当前的监测方式难以满足危岩体崩塌防控的需求。本文以坠落型边坡危岩体为研究对象,建立了坠落型边坡危岩体稳定系数与一阶固有频率的关联模型,推导了坠落型边坡危岩体一阶固有频率理论解析算法,进一步基于室内实验分析了常时微动条件下一阶固有频率的测量和计算方法,并将整套方法应用于实践中。主要结论如下:(1)基于理论分析,危岩体的稳定性系数与
低渗致密储层渗透率低、比表面积大,存在大量的纳微米级孔隙。当流体在纳微米级孔隙中流动时,固体壁面与流体之间的界面作用增强,微观力作用不可忽略,流动表现为靠近固体壁面处流体黏度增大、双电层效应显著以及孔隙内吸附水膜比例增加,这将对孔隙内流体流动规律产生显著影响。然而,纳微米级孔隙内微观力作用对油水两相渗流规律的影响程度尚不清晰,难以给出其对实际油藏开发效果影响和准确模拟预测。为此,本论文以纳米尺度力
充分了解岩体结构及质量特性是各类岩体工程安全的前提。传统岩石特性评价主要采用钻孔取芯、地球物理探测等方法,不仅耗时耗力,且难以大规模实施,因此,寻求更科学的岩体特性评价方法是相关科研工作者不懈努力的目标。本文以岩土工程钻孔作业为研究对象,通过理论分析、室内试验及模拟研究等方法,充分挖掘和对比不同随钻响应指标与岩体特性间的关系,建立基于钻进响应的岩体特性评价方法,为智能钻探提供参考和依据。主要研究工
过渡金属及其化合物纳米晶在材料科学和工业应用中具有重要的意义。设计和制备具有理想结构和性质的工业级纳米晶无疑是能源、催化、信息以及生物医药等领域最重要的挑战之一,这需要深入了解纳米晶在制备过程中原子尺度下的成核以及生长机制。原位透射电子显微镜(TEM),特别是环境透射电子显微镜的快速发展为揭示纳米晶的成核生长机制提供了可能性。根据原位环境透射电子显微镜的研究进展,本文将围绕过渡金属纳米晶的成核和生