地下洞室岩爆预测灰色最优归类模型研究

在灰色关联分析和模糊识别原理的基础上,运用最小二乘法构造目标函数,选取影响岩爆的主要因素洞壁围岩最大切向应力σt、岩块单轴抗压强度σc、岩爆岩石的脆性指数K u、应力下降指数Kσ、岩石的弹性能量指数K w,并将σt/σc、K u、Kσ和K w作为评价影响因子进行关联分析,同时将岩爆烈度划分为无岩爆、弱岩爆、中岩爆和强岩爆4个等级,建立岩爆烈度分级预测的灰色最优归类数学模型。模型运用了动态权重计算方法和综合评判指数的概念,充分考虑了评价标准指标的离散性。利用该模型对四川某水工隧洞3个断面围岩岩爆发生的可能性及烈度等级进行了预测,获得了较为客观的评价效果,表明所采用的地下洞室岩爆烈度预测方法是合理、有效的。     

基于等效数值法的岩爆烈度预测研究

岩爆是深部岩石地下工程中常见的自然灾害,因此,必须对岩爆烈度进行预测。选择围岩最大切向应力与其单轴抗压强度的比值σθ/σc、岩石单轴抗压强度与单轴抗拉强度的比值σc/σt以及岩石弹性能量指数Wet作为岩爆烈度评价指标,基于王元汉岩爆烈度分级标准建立了岩爆烈度等效数值法预测模型。国内外12个岩石地下工程的岩爆预测表明,本文模型预测结果与实际岩爆烈度非常吻合,与其他预测模型相比,所建议的模型简单易行,便于实际工程采用。     

岩爆综合预测的模糊概率方法

 在综合分析岩爆发生条件的基础上,从岩性条件、应力条件和围岩条件3个方面,分别选取能量储耗指数、岩石脆性指数、弹性应变能指数、线弹性能、切向应力准则、地应力指数、强度系数以及岩体质量RQD 8个指标作为影响岩爆的主要因素。利用模糊概率理论,提出了一类新的岩爆综合预测方法,该方法较全面地考虑了岩爆评价中的模糊性与随机性,给出了岩爆影响因素的模糊权重,避免经典模糊综合评判方法在权重取值上的局限性。     

基于AHP-熵权TOPSIS法的津期店二泵站水泵优化选型

为研究水泵优化选型问题,构建了基于AHP-熵权TOPSIS法的水泵机组优化选型模型,并结合案例对其进行检验。首先,在分析梳理评价指标的基础上,从经济性、灵活性、可靠性、稳定性4个维度构建了包括12个评价指标的水泵机组优化选择评价体系。其次,根据TOPSIS法的原理,将水泵机组评价体系原始数据的属性按照成本型和效益型进行分类和规范化处理。再次,采用AHP与熵权法对各评价指标进行组合赋权。最后,采用TOPSIS法计算案例各备选方案与理想解的贴近度并排序,再以此为依据优选出更切合工程需求的水泵机组。结果表明,基于AHP-熵权TOPSIS法的评价模型能够避免单一赋权方式的偏颇,从而有效解决工程实际中广泛存在的多目标多属性决策问题。     

改进TOPSIS模型在沱江流域水质评价中的应用

为了克服传统TOPSIS模型在决策过程中对各个指标信息挖掘方面存在的不足,将Vague集引入到逼近理想解的排序方法(TOPSIS)中,提出一种水质评价的改进TOPSIS模型。通过对原始数据的单值指标进行规范化,建立了Vague集决策数据矩阵作为新的决策矩阵,根据Vague集的优势函数定义新的正负理想解,分别计算各方案与新的理想解及负理想解的加权距离以及相对贴近度;并运用改进后的TOPSIS模型对沱江流域14个地表水监测断面的水质进行综合评价,将该方法所得结果与单因子指数法、综合指数法、灰色关联法及传统TOPSIS法进行了对比。结果表明:基于Vague集改进的TOPSIS模型保证了各个指标在决策过程中信息挖掘的最大化,与其他方法的评价结果较为一致,真实有效地反映了水质的优劣情况,说明此方法应用在水质评价合理可行。     

某水电站洞室岩爆的尺寸效应

统计某水电站探洞和交通洞现场典型岩爆特征表明,在基本地质条件相似的情况下,岩爆具有随洞室尺寸的增大而增强的趋势,即岩爆具有尺寸效应.根据围岩条件和应力条件建立岩爆分级判别标准.并运用该标准对比分析了整条交通洞和引水隧洞岩爆的尺寸效应,结果表明,在相同桩号处,在其他岩爆发生条件相似的情况下,引水隧洞的岩爆烈度将比交通洞的提高半个等级.     

基于博弈论组合赋权的TOPSIS模型在地下水水质评价中的应用

农村地下水水源地水质评价是保证农村饮水安全的重要基础。考虑到权重值对TOPSIS模型的重要性,通过基于博弈论集合的模型将模糊层次分析法(FAHP)确定的主观权重和熵权法确定的客观权重进行组合赋权优化,同时引用“虚拟负理想点”代替“传统负理想点”,避免样点出现与理想点和负理想点欧式距离等距问题。并以德阳市5个典型乡镇农村地下水饮用水源水质监测数据为评价对象,计算相对贴近度确定各水质等级。该模型评价结果与F指法、熵权-TOPSIS和FAHP-TOPSIS模型评价结果的对比分析。结果表明改进的TOPSIS模型评价结果具有合理性、有效性及实用性,并能准确地反映地下水水质等级以及偏离分级标准的程度。     

改进G1-RS-UMT模型在某配水工程围岩稳定预测中的应用

围岩稳定是保证水工隧洞工程安全稳定的重要前提。以某配水工程水工隧洞为研究背景,以提升长距离输水隧洞中围岩稳定性等级预测精度为目标,构建了多因素水工隧洞围岩稳定性预测指标体系,划分了围岩稳定等级,采用G1-改进RS法对影响指标进行主客观赋权,并引用博弈论理论运算组合权重,最后基于未确知测度理论提出改进G1-RS-UMT模型,完成了围岩稳定等级预测。结果表明：某配水工程B4标段水工隧洞中9个典型断面中GS19+590～GS20+050段围岩处于不稳定状态,GS21+340～GS28+061里程范围内8段围岩皆处为局部稳定状态。通过论证,改进G1-RS-UMT模型预测结果相比于TOPSIS模型其准确度更高,预测等级与实际情况相符合程度由66.67%提高到了88.89%。该研究为围岩稳定性预测提供了一种新的定量方法,为水工隧洞围岩稳定性预测结果提供更加有效的支撑。     

基于熵权的施工导流方案多目标评价方法

施工导流方案的选择是一个多目标决策问题,将熵理论引入导流方案优选,层次分析法和熵技术相结合,建立了施工导流多目标决策模型,利用逼近理想解的排序方法(TOPSIS法)对方案进行评价。实例表明:将AHP法、熵权及TOPSIS法有机结合在一起,能够比较客观地对施工导流方案进行排序,得到比较满意的评价结果。     

水资源系统多目标综合评估模型与方法

探讨了水资源系统的多目标综合评估模型和方法。以克服现有评价方法中采用主观赋权法和客观赋权法等方法确定评价指标权重中的缺点。为了减小评价标准等级划分的主观性和简化指标值的划分,通过构建差距指数和协调指数降低评价目标的维数。在此基础上,通过考察评价对象的实际指标值与各理想区间的距离,采用基于理想区间的多目标评估方法进行综合评估。并以郑州市为例进行计算分析,结果表明本文提出的模型与方法能有效评估区域水资源系统所处的状态,并能揭示影响区域水资源系统状态的关键因子。     

基于主成分分析法的可拓理论在围岩质量评价中的应用

根据可拓工程理论,以布伦口~公格尔水电站地下洞室4个典型标段为例,建立改进的围岩评价物元模型。考虑实际工程中主客观因素对围岩质量评价指标权重的影响,将主成分分析赋权法应用到理论当中。研究结果表明,与其他围岩评价方法结果相比,改进后的可拓理论的围岩质量评价结果能够满足实际工程需要,并且能够为围岩质量进行科学评价提供理论依据。     

齐热哈塔尔水电站工程引水隧洞发生岩爆的概率模型计算

引用岩爆预测概率模型对齐热哈塔尔水电站工程引水隧洞的岩爆进行了量化预测分析,该计算模型反映了洞室随着围岩应力的增高,岩爆发生概率增大;且高烈度岩爆发生概率增大,而低烈度岩爆发生概率减小。并与规范岩爆判据结果较为一致,因此可以作为岩爆预测的一种方法。     

基于改进TOPSIS法的水质监测断面优化研究

针对传统TOPSIS法权重计算的强主观性、相对接近度计算过程中出现与理想点及负理想点等距的问题,通过基于博弈论的组合赋权法将主观权重与客观权重组合对监测指标进行赋权,并定义"虚拟负理想点"代替传统负理想点,采用改进的距离计算公式计算各样本与理想点及"虚拟负理想点"之间的距离,对传统TOPSIS法进行改进并将其用于水质断面优化设计。以浦阳江干流9个水质监测断面2012年监测数据为实例,以相对贴近度为基础,将原有9个断面优化为7个断面,并对优化结果进行一致性检验,结果显示,改进的TOPSIS法优化结果准确、有效,因此对环境监测布点及断面优化工作具有一定的应用价值。     

改进的逼近理想解在地下水资源承载力评价中的应用

应用多目标决策的逼近理想解技术(TOPSIS),建立了地下水资源承载力评价的模型。并采用正交投影法对方法进行改进。为客观反映评价指标的重要性,根据粗糙集理论,从属性的差异度出发,确定评价指标的权重,并与专家的主观权重相结合,生成TOPSIS法评价指标的权重;通过计算地下水资源承载力分级标准和待评价方案贴近各自理想方案的贴近度,确定待评价方案的承载能力。实例计算表明,本文得到的评价结果与实际情况基本吻合。     

地下硐室岩爆的预测及处理研究

洞室开挖过程中常发生规模大小不一的岩爆,因此合理地评价其开挖过程中岩爆发生的可能性、现场对岩爆的观测、分析研究岩爆的烈度、分布范围以及相应的预测防治处理措施具有重要的工程意义。基于此,首先从岩爆发生的基本条件、岩爆烈度分级标准、隧洞岩爆特点、地质宏观评价的角度对硐室施工过程中岩爆发生的可能性进行了评估;然后,采用较常规的岩爆的现场预测预报方法(主要采用定性方法和工程地质类比法)对该地下硐室岩爆发生的烈度进行了评价;最后提出了相应的防治措施,即施工岩爆处理措施,研究结果对高地应力区及上覆岩层较厚的地区兴建或开挖地下洞室具有重要的参考作用。     

基于熵-AHP-专家评分的围岩大变形烈度预测研究

围岩大变形地质灾害多发生于高地应力的软岩地下工程中,而随着中国深埋地下工程的增多,围岩大变形灾害的预测与防治已成为困扰地下工程的主要问题之一。通过对围岩大变形影响因素的分析,考虑预测指标的易获取性和快速预测大变形的要求,选取岩石强度、地应力、地下水、围岩完整性和围岩级别5个指标,采用熵-AHP综合线性求权重,基于专家评分法构建大变形烈度预测打分细则,并统计各大变形烈度等级与打分总值的关系,以此构建围岩大变形烈度预测模型,并将其应用于西部某公路隧道,统计结果证明了预测模型的合理性与适用性。     

改进的TOPSIS模型在地下水水质评价中的应用

地下水水质评价是保护水环境实现地下水资源可持续利用的重要基础工作。为了克服使用TOPSIS模型评价水质时常受到多指标决策的局限性,对原模型进行了两点改进:一是采用以主观赋权(AHP法)与客观赋权(熵权法)相结合确定组合权重;二是采用Kullback-Leibler距离代替传统方法中的欧式距离计算贴近度。利用改进后的TOPSIS模型,分别对邯郸市、焦作市地下水水质进行评价,评价结果分别与参考文献对比基本一致,表明改进后的TOPSIS模型,计算方法基本合理可行,具有一定的探索价值。     

基于理想点法的水质综合评价模型及其应用

理想点法是一种多目标决策分析方法,其核心思想是构造多指标问题的理想解和反理想解,通过计算各指标理想点贴近度,将靠近理想解的程度作为评价依据。将理想点法应用到水质分级综合评价中,采用投影寻踪分析和Delphi法的组合赋权法综合确定指标权重,建立了基于组合赋权-理想点法耦合的综合评估模型。将该模型应用于北京市朝阳区地下水水质综合评价中,并与物元可拓法和投影寻踪模型进行对比分析,结果表明评价结果与实际情况相吻合,该方法应用于水质评价中是可行的。     

模糊物元法在城市再生水利用风险评价中的应用

针对目前再生水利用风险评价中的片面性及权重计算不合理等问题,在建立全面系统的再生水利用风险综合评价指标体系的基础上,以模糊物元模型为基础,利用spearman等级系数阵进行组合赋权,结合TOPSIS法构建全新的再生水利用风险评价模型。4个城市的实测数据对该模型的合理性的验证结果与实际情况相符,证明该模型具有可靠性,可为城市再生水的有效利用提供理论基础。     

基于组合赋权-TOPSIS堤岸稳定性评价

文章在搜集大量堤岸稳定性资料的基础上,结合实际工程情况选取土体强度、边界条件2个方面的粘聚力、内摩擦角等7个定量指标作为堤岸稳定性评价的重要指标,使用组合赋权的方法获取各指标的客观权重;使用TOPSIS确定堤岸稳定性等级。建立组合赋权—TOPSIS评价方法,对6个堤岸进行稳定性预测,获取堤岸稳定性情况,与现场实际情况较为吻合。研究表明:该方法适用于堤岸稳定性的快速评价,可用于指导工程实践。