卡尔曼半自适应滤波水位实时预报模型研究

在对河道水位计算方法和线性化后的矩阵方程研讨的基础上，组成了卡尔曼滤波的状态方程和量测方程。根据滤波理论提出了适用于河道水位实时预报的卡尔曼半自适应滤波模型。在该模型中量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来，只是模型误差系列的协方差矩阵需要预先给出。以淮河为例对该模型进行了并与其它方法进行了比较，验证结果说明该模型的正确性和合理性。     

河道一维水动力学的卡尔曼滤波模式优化

该文以水位和流量为状态量的交替滤波校正方法为基础,重点针对滤波模型噪声均值的时空分布和模型噪声方差阵计算方法进行研究.文中采用空间上线性分布及时间上动态统计的思路解决模型噪声均值空间分布不连续的问题;采用纯水动力学模型噪声方差阵与滤波状态转移矩阵相结合的处理方式选取具有相关关系的滤波模型噪声方差阵.选择长江上游干流寸滩至万县河段进行实例验证,并与多套卡尔曼滤波模式进行了对比计算,结果表明:在该验证实例中,改进后的滤波模式对提高洪水预报精度最有效.     

基于WAMS的电力系统实时状态估计和预报

根据广域测量系统/数据采集与监控（WAMS/SCADA）系统的测量数据,提出一种实时状态估计和预报算法。采用递推增广最小二乘法辨识和修正状态转移矩阵,并采用渐消记忆指数加权法在线估计线性化后的模型误差协方差矩阵,同时由量测量的标准差在线计算量测权重,这使得在利用观测数据进行滤波的同时,状态估计模型中不精确（或未知）参数和噪声协方差矩阵不断地在线辨识和修正,以适应环境的干扰和过程的时变性,减少状态估计误差,达到良好的滤波效果。仿真结果表明,所提出的方法在正常情况、存在坏数据、负荷突变/发电机输出功率突变、网络拓扑结构误判等情况下具有较好的滤波效果。     

一维不恒定流与卡尔曼滤波耦合的河道实时洪水预报模型

对一维不恒定流方程组进行简化，导出扩散波的一维不恒定流方程，用有限差分对其进行离散化。考虑实时洪水预报的特点，上边界拟采用人流已知，下边界对于自然河段拟采用水位流量关系，对有闸、坝控制的拟采用相应的出流计算公式。对离散化的方程和边界条件进行线性化，得到系统方程。由于实际河道中实测变量的个数总少于待求变量的个数，为此，根据滤波方面的理论提出了一维不恒定流与卡尔曼滤波耦合的半自适应滤波模型。在该模型中量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来，只有模型误差系列的协方差矩阵需要预先给出。最后用实例对模型进行了检验并与其他方法进行了比较。     

Kalman滤波在明渠不稳定流计算中的应用

本文研究了在复杂的物理模式基础上的Kalman滤波方法的适用性,应用该法于河渠不稳定流计算的结果表明:虽然模式方程是相当复杂的双曲型非线性偏微方程,且其主要参数糙率n变动较大时,滤波仍然有效,只有当n>0.048和n<0.017时才趋于发散。这表明滤波对于工程水力计算所用模型的要求是较为宽松的,可以显著地改善计算精度。文中还对观测误差方差R和滤波误差的关系作了定量分析,给出了对于R值高限的估计。它有助于正确选定滤波参数,减少计算的主观性。     

基于方差-协方差阵的宝林隧洞控制点稳定性分析

为分析水利工程建设中测量控制点稳定性,提出了一种基于方差-协方差阵的坐标较差法稳定性分析方法,并推导了计算模型。以宝林隧洞两期GNSS观测数据为例,经过控制网平差得到控制点坐标及其方差、协方差,采用本文方法给出了计算结果,并与已有坐标较差法进行比对分析。结果表明:已有方法由于未考虑协方差的影响,计算得到的中误差明显大于方差-协方差阵法计算得到的中误差,而且控制点坐标分量间的协方差对中误差的影响甚至可以达到已有坐标较差法的1/3,因而采用所提出的方法进行测量控制点稳定性分析更可靠。     

基于污染羽形态对比的地下水污染源识别研究

地下水污染源位置与强度的确定有助于提高地下水污染治理和修复的效果。本文在场地信息不确定的前提下,基于卡尔曼滤波技术与单纯形法提出一种地下水污染源识别的新方法。该方法利用卡尔曼滤波技术连续作用采样点来估计复合污染羽与误差协方差矩阵,进而利用误差协方差矩阵进行新采样点的选择;模糊集被用来进行污染羽的表示,通过复合污染羽与单个污染羽的形态对比以确定污染源位置;在进行污染源位置反演时,嵌入单纯形法以进行污染源强度的同步反演。算例研究表明,该方法在判断污染源位置时考虑了污染羽的整体形态,从而降低了场地局部信息不确定对于污染源识别结果的影响,并能够通过合理的采样点的选择,正确地识别出污染源位置与强度,反演结果具有较高的可靠性。     

基于自适应卡尔曼滤波的沉降变形监测数据估计

针对观测数据异常导致滤波偏离的问题,提出了整体控制状态协方差阵自适应卡尔曼滤波方法,通过对某地铁隧道底板结构沉降监测数据进行处理,结果表明整体控制状态协方差阵自适应卡尔曼滤波方法不仅计算简单,而且能有效地控制观测数据异常对沉降变形监测系统参数估计的影响,提高变形监测数据估计的精度。     

试析卡尔曼滤波与水力学相结合在洪水实时预报中的应用

采用扩散波的一维非恒定流方程,对其用有限差分进行离散化。考虑到在实时洪水预报中的一些特点,上边界拟采用入流已知,下边界对于自然河段拟采用水位流量关系,对于有闸、坝控制的河道拟采用相应的出流计算公式。对离散化的方程和边界条件进行线性化,得到了系统方程。实际河道中实测变量的个数总是少于待求变量的个数,根据滤波方面的理论提出了水力学方法与卡尔曼滤波相结合的半自适应滤波模型。在该模型中,量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来,只是模型误差系列的协方差距阵需要预先给出。     

试析卡尔曼滤波与不学相结合在洪水实时预报中的应用

采用扩散波的一维非恒定流方程，对其用有限差分进行离散化。考虑到在实时洪水预报中的一些特点，上边界拟采用入流己知，下边界对于自然河段拟采用水位流量关系，对于有闸、坝控制的河道拟采用相应的出流计算公式。对离散化的方程和边界条件进行线性化，得到了系统方程。实际河道中实测变量的个数总是少于待求变量的个数，根据滤波方面的理论提出了水力学方法与卡尔曼滤波相结合的半自适应滤波模型。在该模型中，量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来，只是模型误差系列的协方差距阵需要预先给出。     

外加剂减水率测量不确定度评定

随着科学技术的进步,外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺和料及水以外的第5种必备材料。减水率作为检测外加剂的一项重要指标,对判定外加剂品质的优劣起到重要的作用。根据检测数据的统计分析、计量器具的误差及仪器设备自身等实际情况进行类别判定,通过各因素的不确定度评定、合成、扩展,最终得出外加剂减水率不确定度,对外加剂减水率检测结果的可信度具有指导意义,为客观、公正评价外加剂的品质提供了有力保障。     

Analysis of causes of erosion-corrosion wear of the metal of internal surfaces of watered regions of tubes of heat-exchange devices

Causes of the appearance of erosion-corrosion wear (ECW) on inlet regions of tubes of heat-exchange devices are considered. Experimental data are used for determining the mechanism of the ECW process and suggesting measures for its prevention. __________ Translated from élektricheskie Stantsii, No. 11, November 2005, pp. 56–62.     

几种计算河流纵向弥散系数方法的比较

以水团示踪试验为例,介绍和比较了直线图解法、相关系数极值法和最优化计算法等不同的河流纵向弥散系数计算方法,指出:直线图解法在一定程度上克服了单站法和双站法的不足,但在分析河流水团示踪试验数据时,需用差分计算代替c-t曲线导数的计算,在这个过程中会产生一定的误差;相关系数极值法计算过程比较复杂,但与其他方法相比,可以避免图算过程,能够消除人为因素对计算结果精度的影响,而且还能够计算河流横断面面积;最优化计算方法多用于分析各种单站的实际观测资料.     

水文模型参数敏感性的区间分析

介绍SIMHYD降水径流模型的结构及计算原理,利用该模型模拟了丹江口以上汉江上游流域的月流量过程,并采用区间分析方法分析SIMHYD模型参数的敏感性。结果表明:SIMHYD模型可以较好地模拟该流域的月流量过程;根据参数敏感性大小可将SIMHYD模型参数归为3类:第1类为敏感参数,如SMSC和SUB;第2类为较敏感参数,如CRAK和K;第3类为非敏感参数,如INSC,COEFF和SQ。     

Prediction of reworking of the banks of lower reservoirs of pumped-storage stations

Conclusion The method examined above of predicting the reworking of banks of the LR of a PSS similar to the LR of the Dnestr PSS does not claim completeness and rigorousness of the solution and, naturally, should be refined by data of subsequent onsite observations and investigations, which will make it possible to perfect both the calculation method itself and its theoretical basis.Translated fromGidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 2, pp. 16–21, February, 1989.     

"十一五"期间鹤岗市水资源合理配置问题探讨

分析了鹤岗市水资源开发利用现状;预测了城市需水量;提出了"十一五"期间水资源合理配置的对策与措施。     

Evaluation of the margin of strength of concrete of the Sayano-Shushenskoe dam

Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 4, pp. 48–53, April, 1989.     

德泽水库混凝土面板堆石坝趾板混凝土裂缝处理

德泽水库大坝为混凝土面板堆石坝,大坝的趾板建在弱风化岩基上,趾板采用C30W12F200混凝土,趾板在浇筑完成后经检查共发现有62条裂缝,总长度达169.64 m。为了对裂缝进行有效地处理,详细分析了产生裂缝的原因,并针对不同类型的裂缝采取不同的处理措施,如Ⅰ类裂缝用化学粘补材料进行修补,Ⅱ类裂缝采取先环氧砂浆钻孔灌浆、再粘补表面的方法修补。所有裂缝经处理后,均达到防渗设计要求。     

桂林城市化水文效应分析

城市空间在流域内的范围很小，但城市化对降雨径流的形成影响很大，城市化对水环境改变也十分显著，造成水资源污染和供需矛盾日益突出。城市水文水资源研究对城市规划与建设有着十分重要的意义。