大凌河河流系统水质时空格局演化研究

为提高和完善河流系统水质演化的研究理论和方法,文章详细分析了河流系统耗散结构基本原理,对河网系统耗散结构进行了识别,运用模糊分析理论和信息熵值理论,建立了河流系统水质演化规律分析模型;以大凌河为例,运用模型对大凌河流域河流系统格局演化规律的研究和探讨。结果表明:所建模型具有较强的可靠性和适用性,研究成果可对大凌河河流系统水质时空格局演化发展规律进行科学、准确的表征。     

信息熵理论在岩体结构加速流变破坏分析中的应用研究

将信息熵理论应用于黏弹性及黏塑性问题分析,通过单元弹性应变能和单元总应变能所对应的信息熵的对比,发现：不可逆流变应变对应的能量为耗散能,以单元弹性应变能计算的信息熵可以较好地反映结构从无序到有序的演变过程;然后将信息熵应用于不同岩体结构的加速流变破坏分析。结果表明：结构信息熵与节点位移具有良好的一致性;信息熵先因能量耗散而逐渐减小;结构加速流变破坏时,信息熵达到极小值。     

基于熵权的河流水质评价模糊集对分析模型

运用可变模糊集理论和集对分析建立模糊集对分析模型,结合信息熵理论确定评价指标的权重,避免了主观定权的个人偏好和随意性.实例结果表明,该模型评价河流水质是可行的,评价结果可靠、直观,在河流水质评价中具有推广应用价值.     

河流信息档案系统的构建与应用

河流信息档案系统的建立是当代河流管理的发展趋势,是提高河流管理科学性和有效性的重要手段之一.奉文结合上海市长宁区河流管理的实际现状,将河流形态结构、河岸带状况、河流水文特征、水质理化参数以及生物指标这5类指标纳入信息档案系统中,尝试构建河流信息档案系统,以提高河流综合管理水平.     

河流系统能量分配耗散关系的分析

根据冲积河流发展趋向性法则，从系统角度探讨了冲积河流自我调节机制及河流能量分配耗散特点，引入河流熵和变分原理，推求了河流系统的能量耗散规律；研究分析了人类活动对河流系统的干扰以及反映在河床调整上的能量分配耗散关系     

基于耗散结构理论和灰色关联熵的水资源系统演化方向判别模型研究

水资源系统是一耗散结构，本文以水资源量作为序参量，来描述水资源系统的有序性和演化方向。依据协同学理论，水资源系统要维持有序就要求经济、社会、生态子系统相互协调，系统序参量之间相互协同。应用耗散结构理论和灰色系统理论，把灰关联度与熵结合起来，以序参量为基础，建立了基于灰关联熵的水资源系统演化方向的判别模型，为水资源系统分析提供了新方法。并将该模型应用于黄河流域水资源系统的演化评价，为实施临界调控提供了依据。     

基于自组织理论的郑州市空间发展研究

1.自组织理论1.1自组织的概念自组织理论是20世纪60年代末期形成的一种理论体系,它最早来源于物理学,是继系统论、信息论、控制论之后逐步发展起来的。它综合运用熵、信息熵及涨落等概念进行严密的科学抽象和科学推理。自组织理论由耗散结构理论、协同学、突变论和超循环理论组成,其中耗散理论为核心内容。自组织理论主要研究自然界和人类社会的复杂现象和发展演化规律。     

基于耗散结构理论的水资源复杂系统演化研究

基于耗散结构理论和熵原理对水资源复杂系统进行正负熵分析,通过构建系统正负熵指标体系,采用改进的灰色聚类白化函数方法与玻尔兹曼方程计算系统的正负熵值,并引入布鲁塞尔器模型,结合系统正负熵值分析系统的发展演化机制,对水资源复杂系统发展演化的内涵及耗散结构特征进行阐述。以滕州市为例,研究结果表明:通过分析水资源复杂系统发展演化机制的动态特征,能够客观揭示系统的演化趋势。     

河流动力系统的自组织原理及机制探讨

为探讨河流系统发展演变的规律,应用耗散结构、协同学、分形、混沌等自组织理论及河流动力学的思想,通过类比、归纳、演绎等方法,总结了河流动力系统的关联原理、协同原理、反馈原理、细致平衡原理、突变原理、自适应原理等6个自组织原理和开放性、随机性、非线性和耗散性等4个物理机制。     

堤坝渗流管涌耗散结构形成机制

通过对堤坝系统结构特征的分析,表明堤坝系统是一个由许多子系统组成的、复杂的开放系统,系统内部的相互作用是非线性的,在渗流作用下由近平衡态逐渐演化至远离平衡态,当外界条件的变化达到一定阀值时,可以形成有序的耗散结构。采用耗散结构理论系统分析了渗流管涌演化过程中耗散结构的形成机制。研究结果表明,堤坝渗流管涌演化过程经历了近平衡态、临界非平衡相变和远离平衡态3个阶段,并最终形成有序的耗散结构。最后通过对渗流过程中系统能量变化的分析,建立了系统的熵变模型,提出了渗流管涌稳定的临界条件。     

水质在线自动监测系统在长距离调水工程中的应用

本文结合长距离调水工程中水质在线自动监测系统应用实例,介绍了水质在线自动监测系统的结构及功能、应用过程中遇到的难题及解决方案,指出了该系统在河流域水域监测方面的重大意义。     

混合单元系统水质模型及其在闽江流域的应用

河流水质模型是模拟和预测河流水质状况的科学依据。对于中型河流，我国过去一直沿用一维移流弥散迁移方程。由于河流地理条件和水流特征的复杂性，此模型模拟计算的结果与实测值差异较大。本文选择闽江水系某河段做染色剂示踪试验，通过水流结构的深入分析，应用物质传输的基本原理和严密的数学推理方法，建立起河流混合单元系统水质模型并确定模型参数。此模型在不同地理条件和水流特征情况下能更准确地反映河流水质的实际状况，计算方法简单，可在国内外中小河流和河网地区推广应用     

基于最小可用能耗率原理的河流水沙数学模型

本文把河流视为具有能量紊动黏性热耗散结构的开放系统，根据耗散结构的熵和能耗理论，提出了保持冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式。该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性，在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理——自动调整作用原理。应用该原理的公式封闭河床演变方程组，建立了冲积河流河道输水输沙优化的数学模型，根据该模型的计算结果分析了黄河下游河道输水输沙的规律，并解释了河床演变的各种现象。应用该模型计算了黄河下游各河段输水输沙优化的临界指标，并提出了有利于改善小浪底水库调水调沙运用的建议，为小浪底水库调水调沙提供参考。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统的时空尺度。论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统的4种背景系统,即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。在此基础上进一步讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,探讨了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。     

基于熵权综合指数法的河流水质综合评价研究

针对引起沂河水质恶化的主因,选取沂河5个实测断面的6项评价指标,以信息熵理论和综合指数法为基础,建立了河流水质综合评价模型,并对沂河水质进行了综合评价。结果表明,沂河不同河段水质综合指数分别为:沂源段0.776,沂水段0.456,临沂段0.494,平邑段0.702,郯城段0.482;平均熵权综合指数0.582,水质中等。评价结果与实际情况基本相符。可见该方法是有效和实用的,评价结果也为沂河的科学治理提供了参考依据。     

阜新细河水质在线监测系统研究与应用

文中论述了水质在线监测系统的研究与应用。该系统的应用为水行政主管部门和环境部门快捷、准确的提供了河流或排污口的水质信息,对全面了解河流水质现状,分析水质变化原因、水质治理的方向和采取措施都提供了基础的依据。     

海绵城市中不同类型河流的健康评价及修复策略

研究选取无锡市新吴区作为海绵城市模型,对城市内河—伯渎港、半成市内河—张塘河及自然河道—亲水河3类不同类型的河流,从河流的形态结构、水动力、水质状况、水生生物、堤防工程状况、岸线利用管理状况、居民满意状况、供水水量状况这8个方面展开分析,综合计算12项水文、水质、水生态和公众意见的指标系数,评估河流的健康情况,为建设"海绵城市"实践中对河湖系统的生态健康开展评估提供了参考依据.     

渭河干流定西段的管理保护分析与建议

渭河干流定西段受天然因素和人为因素干扰,不同程度上出现了河流水质恶化、形态结构破坏、水文条件变化以及生境退化等问题。在综合分析河流系统特征的基础上,结合渭河干流流域自然环境特征及河流生态环境现状,提出渭河干流定西段管理保护的措施建议。     

河流健康因子选择和综合评判研究

首先提出了河流健康的子系统和健康因子，再应用耗散结构理论、系统论和信息论的有关概念和理论，提出了基于系统有序度熵的河流健康评价方法，导出了综合考虑河流系统多子系统（序参量组）的河流健康指数的数学表达。以黄河为例，分析提出了黄河健康因子，研究了各健康因子的阈值范围，评价了黄河健康状况，从计算结果来看，现状黄河处于非健康状态。河流健康生命理论是一个新理论，健康因子选择和综合评价方法本身就是一个复杂的科学问题，需要进一步研究和探索。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统研究的时空尺度，论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统研究的4种背景系统，即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。本文还进一步讨论了科学范式和模型的概念，介绍了多种重要生态系统结构与功能模型，提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后，讨论了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。