基于贝叶斯理论的水文线型参数不确定性分析

针对水文频率计算线型参数估计结果存在误差与不确定性及相应水文设计结果存在风险等问题,提出了基于贝叶斯理论的水文线型参数不确定性分析方法及相应的水文频率计算方法.通过贝叶斯采样得到所选线型中参数的后验分布并计算参数后验分布特征值确定不同置信区间,定量分析和描述线型参数的不确定性,根据参数的后验分布求得指定频率对应水文设计值的概率分布,在分析设计值概率分布特征值及不同置信区间的基础上,实现对水文设计结果不确定性和风险性的定量描述和估计.实例分析结果表明,水文线型参数及水文设计结果的不确定性客观存在,该方法用于研究线型参数不确定性行之有效,作出"概率值"的概率预报结果合理可靠.     

基于PPCC检验法的坝前年最高水位统计特性分析

以漳河流域岳城水库为例,采用PPCC检验法对坝前年最高水位常用的几种分布线型进行对比分析.结果表明,实测值和理论值的拟合效果中耿贝尔分布最差、P-Ⅲ型与LP-Ⅲ型分布较好、三参数对数正态分布最好,建议将三参数对数正态分布作为岳城水库坝前年最高水位的分布线型.     

考虑参数线型优选的俄罗斯洪水模拟模型应用研究

基于俄罗斯洪水随机模拟模型,采用线型优化技术,选用淮河流域上游的息县站构建模型模拟,统计检验了建模参数、时段量,并与传统季节性自回归一阶模型进行模拟比较.结果表明,线型优选后的俄罗斯模型模拟效果好、精度高、适用性强,在模拟多场洪水方面优于传统模型.     

概率权重混合矩法在几种三参数概率分布参数估计中的应用

探讨了概率权重混合矩法在三参数对数正态分布、广义极值分布、广义帕雷托分布和广义逻辑斯特分布等参数估计中的应用,建立了概率权重混合矩与分布参数之间的数学关系,并以三参数对数正态分布为水文频率线型为例,对云南省西南诸河15个水文站年平均流量系列进行了拟合。结果表明,概率权重混合矩法估算精度与概率权重矩法大致相当。     

基于SWMM模型的城市道路LID设施设计参数优化研究

以深圳市光明新区为例,运用SWMM模型研究了生物滞留设施、透水沥青道路、透水铺装三种LID设施对区域内道路综合径流总量和污染负荷总量控制效果的影响中7个设计参数的优化,模型中水文水力、水质参数通过典型降雨过程进行率定。结果表明,ENS、R2值基本在0.77和0.80以上,SWMM模型模拟与实测水量水质过程趋势线基本一致,精度较好;7个设计参数中,DA和DC对径流总量和污染负荷总量控制呈负相关,其余参数呈正相关,且影响最大是DC;BH、ST1和ST2的设计优化值分别为0.15～0.3、0.6～0.8、0.5～0.7 m,DC的设计优化值为0.5～1.5,HA和DA应在10%范围内予以优化。     

唐家山滑坡坝溃坝洪水数值模型研究

以唐家山滑坡坝为例,通过分析唐家山滑坡坝及堰塞湖的基本特征,获取溃坝洪水数值模型的输入参数,并根据唐家山滑坡坝的物质组成及地质结构特征对选定的BREACH模型中的竖向冲蚀公式和线型参数Br进行改进。同时应用原模型及改进模型预测唐家山滑坡坝溃坝洪水的峰值流量、峰值段持续时间、总泄洪量等水力学参数,并将两模型的预测值与实际观测值进行对比,结果表明改进模型的预测精度明显提高。对改进模型的主要参数进行敏感性分析,发现坝体物质的孔隙率为最敏感参数。这为类似滑坡坝溃决的水力学参数预测提供了参考。     

超导限流器的多目标优化设计算法研究

为优化设计超导限流器参数,提出了超导限流器在电力网络中多目标优化设计的一种改进算法。即先基于MATLAB和PSCAD/EMTDC搭建超导限流器仿真模型,并利用有限元模型对其进行准确性校验;然后根据上海市某配电网搭建电力网络仿真模型,从而进行优化设计。在仿真计算过程中,考虑了短路类型和短路初始相位角所带来的影响,从而使超导限流器的优化参数可以通过三个优化目标和四个约束条件来获得。仿真结果表明,参数优化后的超导限流器能在不影响电网正常运行的同时有效限制短路电流。     

一体式镁熔砣余热回收窑余热回收过程的优化研究

在余热回收窑内,对镁熔砣冷却过程中放出的热量合理、高效地利用是整个余热回收过程的最终目的。提出一体式余热回收窑,利用往复炉排进行逆流换热。为实现最优余热回收过程,运用段法的思想对窑内复杂的换热过程进行分析建立温度计算模型,探讨影响余热回收过程的因素,并通过正交实验法对不同进口风速、孔隙率及料层高度3个参数进行优化分析,得到最优运行参数组合,指导实践。     

利用威布尔分布模型对球磨机可靠性分析

介绍了威布尔分布模型及其优点,对某热电厂B磨煤机的缺陷数据进行分类整理,利用二参数威布尔模型和三参数威布尔模型计算时,分别使用MATLAB软件及采用相关系数优化法进行拟合,对数据计算的结果进行比较分析,三参数威布尔分布模型与常用的二参数威布尔分布模型很相似,由于三参数威布尔分布模型考虑了位置参数而更加的符合实际,所以在球磨机状态检修的实际分析中采用三参数威布尔分布模型.可靠性分析技术的具体应用是利用三参数威布尔分布的数学期望公式求取平均无故障工作时间(MTBF),运用检测周期与MTBF的关系求取设备的状态检测周期以及基于失效率函数的故障类型的诊断.     

HBV模型与新安江模型在黄河源区的应用比较

为强化黄河源区水资源管理及生态环境规划等问题,采用HBV模型、新安江模型对其流量过程进行模拟。HBV模型中共有15个参数,参数率定采用蒙特卡罗法(MC)和遗传算法(GA),发现敏感参数有5个,且HBV模型中应用遗传算法计算得到的结果与实测过程更加接近。新安江模型共有17个参数,参数率定采用了蒙特卡罗法(MC)、拉丁超立方分层抽样(LHS)、次数多的蒙特卡罗法,发现敏感参数共有10个,大多数时候拉丁超立方方法率定结果与实测值更接近。两个模型应用结果对比发现,HBV模型对枯季的模拟流量偏低,新安江模型对枯水年的模拟比HBV模型好,且对枯水年的模拟均处于可接受范围之内。     

基于AdH模型的美国内华达州塔基河洪水数值模拟

以美国内华达州塔基河为例,基于AdH模型建立了覆盖主槽和洪泛区的有限元数值模型,选取四种不同频率的洪水事件作为基础资料并对其洪水过程进行了模拟分析,探讨了输入参数对模拟结果的影响,并对AdH模型进行了率定和验证,进而分析了淹没面积和淹没体积与流量的关系。结果表明,主槽糙率系数的选取对洪水模拟结果的影响相对于洪泛区而言更为显著,是模型率定时应优先调整的参数;AdH模型完全可以再现洪水发展—消退的全过程,是一种有效的洪水预报模型;淹没面积和淹没体积与流量间的关系具有明显的反绳套规律。     

小浪底水利枢纽进水塔群布置设计综述

小浪底水利枢纽集中布置的十座进水塔一字型排列,各进水口相互错开形成了底位排沙、高位泄洪排漂、中间引水发电的布置特点。本文概述了根据不同塔架结构所采用的拟静力法抗倾覆、抗滑动非线性稳定分析,结构力学、三维有限元方法进行的静、动应力分析以及为验证分析计算的正确性所进行的抗震动力模型试验。     

岷江老木孔库区防洪堤方案选择及其定床清水试验

为研究岷江老木孔防洪堤对库区河段河床演变、行洪能力及上下游和左右岸的影响,采用河工定床清水试验对4种堤线布置方案进行了比选,并通过对方案的水位、比降、流速、流态等系统观测,分析了各频率洪水位对乐山大佛、乐山城、库区河道的行洪能力、通航条件和建港条件等影响,初步拟定了优选方案。     

郁江流域灾害性洪水的水位——流量关系拟合研究

针对郁江流域灾害性洪水发生频繁,选取南宁水文(2)站历史观测中具有代表性的24场超73 m的洪水水位流量资料进行水位(H)—流量(Q)关系曲线拟合研究,分别采用简单趋势线、多项式及BP神经网络三种不同类型方法来进行拟合。结果表明,三种模拟方法均能满足精度要求,其中三阶正交多项式拟合精度最佳,均方残差达到0.000 001,BP神经网络表现最差,但模型本身不存在明显的优劣之分。因此对于不同流域应该选用何种模型模拟,需结合流域自然地理特征及洪水成因规律进行具体分析。     

K均值聚类分析方法在洪水预报中的应用

针对在洪水预报中历史信息未得到充分利用的问题,采用K均值聚类分析方法对历史洪水进行聚类,并分类进行新安江模型的参数率定,通过计算洪水指标到各聚类中心的距离来判别即将发生洪水的归属类别,根据判别结果采用对应类的参数进行预报。结果表明,该方法扩大了信息的利用量,提高了洪水预报的精度。     

基于层次贝叶斯法的无资料地区洪水频率分析

为验证层次贝叶斯法应用于无资料地区洪水设计值估计的可行性,构建了基于GEV分布-层次贝叶斯法的区域洪水频率分析模型;建立了GEV分布参数与空间协变量的回归关系,用于站点间的信息融合以及无资料地区参数推理;采用基于Metropolis-Hastings抽样的MCMC方法对参数和超参数的后验分布进行求解,通过超参数的随机样本与协变量的回归关系估计无资料地区的洪水设计值及其置信区间。将此方法应用于淮河流域17个水文站年最大流量数据,并以其中2个站点为交叉检验站点用于无资料地区洪水频率推求,结果表明层次贝叶斯法的结果优于指标洪水法的结果,为无资料地区洪水设计值估计提供了新途径。     

马斯京根模型变参数洪水演算

针对在已有的河道洪水演算中通常不考虑场次洪水过程中不同时段流量下的马斯京根模型参数差异性的问题,通过分析马斯京根模型参数的物理意义,发现时段流量不同时参数为变化的,进而基于富拉尔基-江桥段的洪水资料,率定了不同时段流量下的马斯京根模型参数,对洪水进行了变参数动态演算,并与以洪峰流量分级进行分类演算的方法做了对比分析。结果表明,该方法明显提高了洪水演算的精度,具有可行性。     

滁河流域洪水计算模型探讨

本文采用水文学和水力学相结合的途径,建立了滁河流域洪水计算模型,并率定了模型参数。在多支流河道洪水演算方法的研制中,本文建议用虚设单元河段法考虑支流交汇、分洪蓄洪和堰闸控制对洪水波运动的影响。本模型计算方便,精度令人满意。本文提出的建模思想具有较好的通用性。     

宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区洪水淹没历时及洪水风险分析

为加强宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的安全建设规划,利用MIKE FLOOD软件包建立宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的一、二维耦合模型,采用“96.8”历史洪水淹没资料进行模型验证,对大陆泽任县环水村不同时刻的模拟水位和实测水位进行了对比,模拟结果与实际基本吻合。利用该模型模拟了蓄滞洪区50年一遇的洪水淹没过程,得到了洪水淹没范围、水深、历时等洪水淹没特征信息,并以最大淹没水深单指标来进行洪水风险分区,绘制洪水风险图,为蓄滞洪区的安全建设规划提供了重要依据。