随着技术的发展,现实生活中的许多复杂网络之间的交互作用越来越复杂,所以一旦其中有一环节发生故障,就会通过各个网络之间的交互作用传播到整个网络系统。因此人们不断地调整网络模型以便更加真实地模拟现实网络系统中故障传播的过程,从而找到缓解甚至于解决级联失效危害性的办法。过去的研究中往往通过相依网络模型来描述这种耦合复杂系统,在这种模型中一个网络中的某个节点的失效也会引起另外一个网络中与之依赖的节点失效。此外,多层网络也可以描述这种级联失效过程,多层网络模型可以描述具有不同连接性质的同一组节点形成的复杂系统,这些不同性质的连接代表节点之间相互作用的不同。本文研究了具有连接拓扑结构和依赖拓扑结构组成的双层网络系统的渗流动力学,并提出一种依赖强度可调的“弱依赖”的失效机制,即一个节点的失效会可能会通过依赖层中的邻居节点对它的连接层的邻居造成破坏,使其剩余连接边以一定概率被删除,但是并不是直接删除节点。本文从模拟以及理论的角度分析了网络系统达到稳态时最大连通分量的大小、发生渗流相变的相变点以及发生不同类型相变的相变分界线。最后分别在双层ER随机网络系统、具有无标度分布的双层网络系统以及由真实的电网和因特网的自主系统组成的双层网络系统验证我们的模型,结果表明,通过调节节点之间的依赖强度α和依赖边的密度β,网络系统会随着最初保留节点的比例p,经历一阶不连续、二阶连续和双重相变。尤其是在具有无标度分布的双层网络系统中,可以发现会经历两个阶段的崩溃:先是大部分节点突然失效,然后剩余的节点逐渐失效,该结果与关键基础设施系统中出现的级联故障现象相一致。我们的工作不仅为现实基础设施系统中的大规模破坏提供了可能的定性解释,而且还为系统如何设计或控制以达到理想的弹性水平提供了启发性的意义。