黄河上游月径流序列多尺度特性分析

采用Hilbert-Huang变换(HHT)方法对黄河上游贵德站、小川站和兰州站的天然月径流序列进行分析,分解得到不同尺度下的固有模态函数,然后结合重标度极差(R/S)分析法分析了各阶模态函数及天然月径流量,得到Hurst指数和分维数,并对河川径流序列的波动周期性、分形特征、趋势性进行了分析。结果表明:黄河上游1929—1997年的天然月径流具有1 a以下、1.6 a、2～3 a、5～8 a、15～32 a的波动周期和自相似性及反持续的长程相关性。     

渭河干流径流年际及年内变化趋势分析

为了分析渭河干流径流量的年际变化趋势及年内分配规律,根据渭河干流林家村、咸阳、华县3个水文站1951—2010年60 a的逐月实测径流资料,采用Mann-Kendall法和R/S方法,对渭河干流径流量的年际变化特征及趋势进行了分析,在此基础上采用有序聚类分析法对其突变点进行检验,并划分径流阶段;运用集中度与集中期等指标对各阶段年内径流量的分配进行了定量分析。结果表明:3个水文站的M-K统计量Z值分别为-5.893、-4.892和-4.254;3个水文站的Hurst指数分别为0.945 6、0.940 2和0.884 5,均大于0.5;林家村站的突变点为1971年和1994年,咸阳站的突变点为1969年和1994年,华县站的突变点为1969年和1991年;60 a来渭河径流量显著减少,并在未来一段时间内保持持续减少态势;径流集中度整体呈增加趋势,年内径流分配不均,径流多集中在5—10月,占年径流量的75%左右;径流集中期从20世纪50年代的8月5日后延到21世纪初的8月15日左右。     

R/S在径流时间序列周期分析中的应用

河川径流时间序列波动周期的确定较为困难。在R/S长程记忆性分析的基础上,将R/S分析方法引入到径流时间序列周期的分析中,其基本原理是时间序列的Hurst指数在出现不可逆转的减小趋势之前有一个相对稳定的最大值区间,据此可有效地分析时间序列的周期。乌江上游洪家渡、下游构皮滩水文站年径流时间序列周期分析表明:洪家渡站年径流序列具有15¹8 a的周期,构皮滩站年径流序列具有15 a左右的周期。     

雅鲁藏布江流域天然径流特征及规律分析

选取雅鲁藏布江流域1956-2008年各干支流10个代表站的年径流实测资料,分析年径流的变化特征及其内部相依性,并进行趋势分析和周期成分分析。结果表明,雅鲁藏布江流域径流的年际变化较小,径流受季节影响较大。年内分配极不均匀;流域干支流年径流序列的前后相依性较弱,但同步性较好;1956-2008年53年内年径流呈现阶段性变化趋势;流域年径流序列存在11年和4年左右的周期。     

人类活动对晋江流域径流演变影响的分析与定量评估

为了进一步探讨人类活动对流域径流演变特征的影响,以东南沿海晋江流域为例,基于1960年-2010年逐月径流、降水数据,应用Mann-Kendall趋势分析法、差积曲线-秩检验法和小波分析等方法,分析了径流的变化趋势、突变和周期;利用SCRCQ方法定量估算了气候变化和人类活动对石砻水文站年径流及年内分配特征变化的贡献率。结果表明:在跨流域调水和山美水库调蓄等人类活动影响下,石砻水文站年径流上升趋势较不受水库影响的安溪水文站明显,年内径流变化幅度更趋于平稳。径流序列主要存在6~7a、11~12a和20~21a左右三个时间尺度的周期变化,与流域年降水周期变化基本保持一致,但20世纪80年代后石砻站周期变化与流域降水周期变化出现微弱差别。石砻站年径流序列在1982年发生变异,而安溪站年径流序列未发现明显变异;变异期内,以山美水库为主的人类活动对石砻站年径流、年内不均匀系数和集中度变化的贡献率分别为67.17%、84.76%和71.16%。     

鄱阳湖枯水期入湖径流变化特征分析

依据1957—2012年鄱阳湖流域控制水文站的实测资料,运用Mann-Kendall检验法、小波分析方法,对该时段内枯水期入湖径流的趋势及周期变化特征进行分析,分析其变化规律对鄱阳湖水资源合理利用、水生态保护具有重要意义。结果表明:1957—2012年鄱阳湖流域各站点枯水期径流大致呈增加的趋势,平均增加幅度约为0.199/a,且在0.1的显著水平下,万家埠站、梅港站、虎山站枯水期径流增加趋势显著;鄱阳湖流域各站点的枯水期径流变化具有较显著的周期特征,其中21 a为鄱阳湖流域枯水期径流变化主周期,各站点径流变化还存在5,12,28 a的变化小周期。鄱阳湖流域枯水期径流的周期规律的研究,为流域水利工程建设、生态环境保护及水资源合理利用提供了科学依据。     

近50年渭河干流水文规律识别研究

径流变化趋势诊断是区域开展中长期经济发展规划与布局的重要前提,是建设区域水安全保障体系的核心内容之一。正确认识径流变化的规律和趋势对国民经济的发展是至关重要的。通过Hilbert-Huang transform方法对对渭河干流华县站的天然径流序列进行变化分析。首先通过经验模态分解法(EMD)对原始径流序列进行分解,得到不同的固有模态函数(IMF)和残余趋势成分。再应用Hilbert变换对IMF分量进行数据处理,做出不同分量的Hilbert谱(时频图),进而可得到原数据序列中蕴含的不同周期成分。结果表明:华县站的天然年径流演化过程分别包含4个固有模态函数和1个单调递减的趋势项,天然月径流演化过程分别包含8个固有模态函数和1个单调递减的趋势项。根据Hilbert变换得到的IMF分量时频图显示,从低阶到高阶华县站年天然径流序列IMF分量的中心频率分别为0.4785/年、0.1986/年、0.0859/年和0.0441/年,对应的周期为2.0897年、5.0362年、11.638年和22.6773年。月天然径流序列IMF分量的中心频率分别为0.3591/月、0.1902/月、0.1085/月、0.0572/月、0.0236/月、0.0084/月、0.0074/月和0.00093/月,由此可推论华县站月径流可能存在2.7848月、5.2576月、9.2129月、17.4866月、42.3764月、119.4124月、135.5821月和1078.00月几个周期。这一结论为该区域水资源开发利用和规划管理提供了科学依据。     

伊河流域径流周期变化特征的小波分析

为了研究伊河径流的周期特征，用小波分析法对伊河中上游潭头、东湾、陆浑3个水文站的月径流实测资料进行了多尺度分析，结果表明：①潭头、东湾两站的径流序列存在10a左右的显著周期，陆浑站径流序列存在20a左右的显著周期，陆浑站与潭头、东湾两站径流趋势的差异说明人为因素（陆浑水库）对天然径流具有干扰作用；②小波分析理论在水文水资源领域的应用潜力较大，小波变换作为一种时频分析手段，不仅可以解释非平稳序列中存在的隐含周期成分，而且可以解释序列趋势、奇异点、不连续性等信息。     

雅鲁藏布江河川径流变化的季节性规律研究

利用雅鲁藏布江干流奴下水文站1956~2008年实测径流序列资料,采用Morlet小波分析雅鲁藏布江干流径流年际变化和季节性变化的多时间尺度演变规律,揭示了不同尺度下径流变化周期。结果表明:雅鲁藏布江流域年径流和各季节径流存在8~10 a左右时间尺度的丰枯交替,表现出明显的周期特征,其次14~16 a左右时间尺度的周期特征也较明显。研究还发现,雅鲁藏布江夏季径流量占年径流量的53.62%,夏季径流变化趋势与年径流具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季径流较大程度的控制着年径流。     

汉江上游汉中段近50年实测径流变化趋势及特征分析

河流生态环境作为生态文明建设的重要组成部分,研究河流实测径流量的变化趋势及特征具有重要意义。选取汉江上游汉中段武侯镇站、汉中站、洋县站典型水文站,采用Mann-Kendall统计检验和小波函数分析汉江上游汉中段长系列实测年径流量的变化特征。结果表明,20世纪90年代以来,汉江上游汉中段实测径流量总体呈减少趋势;上下游站实测年径流量的变化趋势相似,下游站较上游站的减少趋势明显;3个水文站近50年年平均实测径流序列突变发生在1991年,且呈现出约7 a的变化周期。     

基于因子分析法的滑坡变形分析

滑坡位移监测资料是我们认识滑坡的基本信息之一,但并非任何的滑坡监测资料都能够直观地反映出滑坡的变形特征,因此采用因子分析法对三峡库区某滑坡的位移监测资料进行分析,将滑坡监测点作为变量,找出了能够反映监测资料原始数据的3个公共因子,并求得了各公共因子的载荷矩阵。此外,根据因子载荷的分布及其监测点变量反映的信息确定了各公共因子的实际意义,得知库水是影响滑坡变形的主要因素,降雨次之,监测点所在微地貌形态对变形也具有一定的影响。同时,由因子载荷求出了库水因子作用下的位移量,并通过滑坡主剖面上中前部监测点的累积位移变化趋势,对该滑坡在库水作用下的变形机理进行了分析。     

对河口水库“99630”梅雨洪水分折

1999年6月，湖州地区遭遇了百年未遇的特大洪灾。据湖州市40处雨量站资料分析，其7d、15d、30d最大降雨均接近或超过200年一遇，给湖州市的工农业生产和人民生命财产造成了巨大损失。位于德清县境内的对河口水库亦发生了建库以来的最大洪水，水库出现了险情，造成了一定损失。现从水文资料整编的角度对此次洪水进行初步分析。     

EMS中静态安全分析模块实用化分析

本文介绍安全分析的分类和概况,简要概述几种主流的静态安全分析开断故障算法,继而针对电网实用化中的几个关键问题进行详细阐述,最后对该领域进行总结和展望.     

基于因子分析法的白水河滑坡影响因素分析

滑坡位移受众多因素影响,找出主要影响因素对于认识滑坡诱发机理、演化过程具有重要意义。以白水河滑坡为研究对象,依据2009—2011年位移监测资料,选取当月降雨量、前两月降雨量、当月库水位最高值、当月库水位平均值等4个影响因素作为变量进行因子分析,得到了反映白水河滑坡位移与外界诱因的两个主要因子和因子载荷矩阵,进而按年度分析了影响白水河滑坡位移的主要因素。综合分析4个影响因素在因子Ⅰ上的载荷量,得出各因素对白水河滑坡位移影响从大到小顺序为前两月降雨量当月降雨量月库水位最高值月库水位平均值。     

Rapid Sediment Assessment: Indicator Analysis and Screening Analysis Approaches

Efficiently characterizing the distribution of contaminated and toxic sediments in rivers and harbors is usually limited by the expense of conventional chemical and toxicological analyses. Two approaches were developed to address this problem; the indicator analysis approach, used in the ARCS project, and the screening analysis approach, here applied to a sediment assessment project on the Ottawa River (Toledo, Ohio). The indicator analysis approach utilized two suites of analyses; 23 conventional toxicological and chemical analyses performed on a subset of samples, and 11 rapid, inexpensive chemical and toxicological assays performed on many samples, including those analyzed using the conventional analyses. Predictive correlation equations were generated using step-wise linear regression, and these equations were used to calculate values for the conventional analyses for samples on which they were not performed. This approach generated statistically strong predictive equations, as well as a “weight of evidence” data set useful for evaluating relative sediment contamination. The equations, however, were very site-specific, and sometimes contained terms which were counter-intuitive, and the approach failed if the data sets contained too many “non-detect” or 100% mortality values. The screening analysis approach measured total PCBs by enzyme immunoassay (EIA) and 18 elements by x-ray fluorescence spectroscopy (XRF). These analyses correlated very strongly with gas chromatography (GC) and atomic absorption spectroscopy (AA), respectively, and their production rates and costs were far superior. A low bias was observed in the EIA data, compared to the GC data, possibly due to inefficient EIA extraction of the oily sediments, or to a mismatch between the PCB mixtures in the sediment and used as a calibrator for the EIA. XRF data for Cr, Cu, Mn, Ni, Sb, and Zn exhibited a positive bias compared to AA, while Cd and Pb did not. This was probably due to metal-specific variations in the contribution of mineral matrix-associated metal to the acid-digestible metal quantified by AA. Both EIA and XRF can be performed in the field, to produce near-real time data to guide sampling. Detection limits of the PCB EIA (0.12 μg/g DW) and of XRF (typically 5 to 15 μg/g DW) are adequate for most sediment assessment projects. Of the two approaches, screening analyses are recommended for the rapid, cost-effective characterization of contaminated sediments.     

Regional Dry Spells Frequency Analysis by L-Moment and Multivariate Analysis

The spatial variation of the statistical characteristics of the extreme dry events, such as the annual maximum dry spell length (AMDSL), is a key practice for regional drought analysis and mitigation management. For arid and semi arid regions, where the data set is short and insufficient, the regionalization methods are applied to transfer at-site data to a region. The spatial variation and regional frequency distribution of annual maximum dry spell length for Isfahan Province, located in the semi arid region of Iran, was investigated using a daily database compiled from 31 rain gauges and both L-moment and multivariate analysis. The use of L-moment method showed a homogeneous region over entire province with generalized logistic distribution (GLOG) as the regional frequency distribution. However, the cluster analysis performed two regions in west and east of the province where L-moment method demonstrated the homogeneity of the regions and GLOG and Pearson Type III (PIII) distributions as regional frequency distributions for each region, respectively. The principal component analysis was applied on at-site statistics of AMDSL and found the L-coefficient of skewness (LCs) and maximum AMDSL the main variables describing the spatial variation of AMDSL over the Isfahan Province. The comparison of two homogeneous regions also proved the difference between two regions. Therefore, this study indicates the advantage of the use of multivariate methods with L-moment method for hydrologic regionalization and spatial variation of drought statistical characteristics.     

浅谈条分法理论的缺陷

在岩土工程中计算边坡稳定性和土钉墙设计，都可以使用条分法进行计算。但在众多土钉墙的事故后面，除了对施工环节的反省之外，很少有人怀疑过条分法理论的正确性。本文主要讨论条分法在数学和力学理论上的不严谨性及其对工程的危害。     

万家寨引黄工程总干线一、二级泵站防火喷涂项目索赔分析

万家寨引黄工程总干线一、二线泵站防火喷涂项目，在施工过程中，承包商提出了索赔要求，本文介绍了该项目索赔的分析过程，包括索赔证据的确立及索赔费用计算等。     

基于三维数值分析的土钉支护结构研究

以某土钉支护形式的基坑工程为依托,结合土体和土钉的复合作用机理,建立土钉支护结构的 三维数值模型。采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ塑性模型,对基坑分步施工的过程进行了模拟分析,得出土钉拉力、 坡顶水平位移和地面沉降的发展规律。研究结果表明:数值计算得到的基坑坡顶土体水平位移、竖向沉 降的结果与现场监测数据基本吻合,整体三维模拟结果更接近实测值;土钉的拉力与长度、所处开挖面 位置有相关性,拉力最大值随开挖深度的大小而发生变化。