渭河流域宝鸡段气温及降水突变分析

采用累积距平法、Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ突变检验法、滑动Ｔ检验法和Ｙａｍａｍｏｔｏ检验法等方法,对 渭河流域宝鸡段１９５６—２００８年的气温和降水进行突变分析．结果表明：１）年平均气温在１９９３— １９９４年发生增高的突变．春、夏、秋、冬四季气温分别在１９９３,１９９３,１９８６,１９８７年发生增高突变;夏 季气温在１９７５年发生降低突变．２）年降水量时间序列在１９９２年发生减少突变;春季降水量在 １９９１,２０００年发生减少突变;夏季降水量在１９６２年发生增多突变;秋季和冬季检验结果不突出,无 法证明发生突变．３）多种突变检测方法相结合进行突变检测,即说明了出现突变的时间,又可以印 证突变时间的准确性．     

混凝土重力坝沿建基面滑动的尖点突变模型研究

应用突变理论，根据混凝土重力坝的特点，建立了一个考虑裂隙介质应变软化和水致弱化的尖点突变模型．并对混凝土重力坝沿建基面滑动的机理进行了分析，指出发生突变的必要条件取决于系统的内部特性，外部因素的影响起触发作用．也根据突变模型给出了系统突变时的临界位移值和临界外力．     

复杂应力状态下混凝土强度理论研究

混凝土的强度理论是土木、采矿和水利等众多混凝土工程中的安全性和稳定性设计的重要基础理论。对它进行研究具有重要的意义．为此，在双τ^2屈服准则的基础上，建立了两参数双τ^2强度理论，给出了材料的极限强度比，从而说明了不同的材料对应着不同的强度理论．其次，利用两参数双τ^2强度理论分析了混凝土的脆性破坏，并同某些混凝土的实验数据进行了对比，最后，讨论了中间主应力效应，结果表明，运用两参数双τ^2强度理论分析混凝土强度的结果是令人满意的．     

多种方法在水文关键要素一致性检验中的比较

以武隆站的水文资料作为研究基础,分析了不同的一致性检验方法的特点、适用性以及不足等。结果表明:就趋势性检验方法而言,其过程线法、滑动平均法以及线性拟合法可直接显示序列过程走势,也可通过目估法判断序列走势,但是该方法依赖经验性,不能给出趋势的显著性程度;而作为非参数检验的MannKendall趋势检验法和Spearman秩次相关检验法能确定一定置信水平下的趋势显著性水平;就突变点检验方法而言,双累积曲线法、有序聚类法和M-K突变检验法的结果直观,但双累积曲线一致性关系较为模糊,需配合其他方法一起诊断,有序聚类法计算简单但是检验结果不易评价显著性,均值差异T检验法和M-K突变点检验法可以确定多个突变点;总体而言,M-K检验方法最优,原理清晰,结果直观,便于识别,能检验趋势性和突变性,并可以给出一定置信水平下的检验结果的显著性评价。     

永修县滨湖区主汛期降雨特征分析

主汛期降雨事件是造成洪涝灾害的主要因子.根据永修县滨湖区1950-2009年降雨统计资料,运用线性趋势、累计距平和滑动t_检验法,对永修县主汛期降雨变化趋势及突变特性进行分析,结果表明:近60年来,永修县滨湖区主汛期降雨量,在周期性波动中呈减少趋势,在1977年附近发生了一次明显突变.     

混凝土重力坝沿建基面滑动的尖点突变模型研究

应用突变理论，根据混凝土重力坝的特点，建立了一个考虑裂隙介质应变软化和水致弱化的尖点突变模型，并对混凝土重力坝沿建基面滑动的机理进行了分析，指出发生突变的必要条件取决于系统的内部特性，外部因素的影响起触发作用.也根据突变模型给出了系统突变时的临界位移值和临界外力.     

近50年来长江上游泥沙情势变异及影响因素分析

为了定量评价长江上游近50年来的泥沙情势变化,分别运用Mann-Kendall非参数检验法、滑动T突变检验法,对长江上游寸滩站、宜昌站1965—2016年的输沙数据进行趋势和突变分析,采用累积量斜率变化率法评价气候变化和人类活动对长江上游来沙量变化的贡献率,并运用河流影响因子法对长江上游年输沙量发生变化前后的改变度进行综合定量评价。结果表明:(1)长江上游年输沙量呈现出显著的下降趋势,寸滩站、宜昌站的年输沙量均分别在1992年、2003年发生突变;(2)可将寸滩站、宜昌站的年输沙量划分为3个阶段,时间节点均为1992年和2003年;(3)人类活动是引起长江上游流域输沙量显著减少的最主要原因;(4)长江上游寸滩站年输沙量发生了高度改变,宜昌站年输沙量发生了严重改变。     

嘉陵江流域北碚站径流变化趋势分析

根据嘉陵江北碚站1943～2012年实测年径流资料系列,利用线性倾向回归分析、累积距平、Spearman秩次相关检验法、滑动平均法和Mann-Kendall秩次相关检验法等5种方法,分析了北碚站近70年径流的变化趋势,结果表明,北碚站径流系列在整个研究期间呈不明显下降趋势,平均线性递减率为5.8 m^3/（s.a）,突变点发生在1980年左右。     

郑州市1951—2011年降水及气温的变化特征分析

为了解郑州市近年来气温和降水的变化特征,利用1951—2011年气温和降水资料,采用线性倾向估计、5 a滑动平均趋势分析法、累积距平法、Mann-Kendall突变检测法、滑动t-检验和小波分析法,对郑州市气温和降水的变化趋势、相关性、突变性及周期性进行了分析.结果表明:61年来,郑州市气温和年降水总体均呈上升趋势,气温倾向率为0.258℃/(10 a),降水倾向率为2.77 mm/(10 a);春季、夏季的降水与气温的相关性较好;郑州市年均降水在1953年发生突变;年均气温在1993年和1997年发生2次突变;通过小波分析,年降水和年均气温在主周期方面有一定程度的吻合.     

张家港市年径流量变化及其对气候变化的响应分析

为提高气候变化环境下水资源的应对能力,根据张家港市1960—2012年年径流量、年降水量和年均气温资料,采用线性倾向分析法、滑动平均法、Mann-Kendall法和滑动t检验法分析了年尺度下的径流量、降水量、气温的变化规律,从趋势性和突变性的角度分析了年径流量对年降水量和年均气温的响应规律.结果表明:张家港市年径流量和年降水量呈不显著增加趋势,年均气温呈明显增加趋势;降水量是影响张家港市径流量的最主要的因子,年降水量与年径流量相关系数达到0.848,通过了信度99%的显著性水平的检验,年降水量增加则年径流量显著增加;年均气温与年径流量存在相关性,年均气温升高则年径流量减少,但趋势不显著;相对于年均气温,年降水量突变对年径流量突变作用更为明显,年径流量突变与年降水量突变的年份均为1988年.     

Risk analysis for a cascade reservoir system using the brittle risk entropy method

The principal means of conserving water and utilizing hydropower in China is to exploit the use of a series of reservoirs in a cascade. This method and its inherent engineering safety problems are receiving increasing attention nowadays. In the field of engineering safety analysis, much work has focused on single reservoir projects in the past few years, but there is little research available on the safety risk analysis of cascade reservoirs, either within China or internationally. Therefore, a framework for risk analysis on the cascade reservoir system based on the theory of system engineering is constructed in this article. A cascading failure model is established and the connection degree factor discussed. In addition, the importance degree of the subsystem, which can be calculated by combining the analytical hierarchy process and the entropy weight method, is explained. According to brittleness theory of a complex system, brittle risk entropy is proposed as a performance index for measuring the collapse uncertainty of the cascade reservoir system. In addition, the brittle risk of the cascade reservoir system is predicted, which provides a reference for safety analysis in water conservation and hydropower construction projects in China.     

系统脆性及其脆性源

连锁性崩溃是所有系统都可能发生的一种导致严重后果的现象.脆性理论是研究系统连锁性崩溃现象和本质的一种理论.该文对系统的脆性进行了数学定义,并通过基于元胞自动机理论建立脆性模型并仿真,通过选取不同的参数进行研究,得到了系统处于自组织临界态和系统中脆性源的存在是系统脆性激发的2个必要条件.总结出了脆性源的特性:系统的脆性源随着参数平均值的升高而增加,系统的脆性源只是一部分子系统,系统的脆性源随着系统的运行参数的不同而不同,系统脆性源的分布随着运行参数的不同而不同.证明了处于自组织临界态的系统脆性激发的频率远比正常的系统高,从而可以实时地预防和控制脆性被激发的因素,避免或减轻脆性造成的后果.     

一种基于统计损伤本构关系的岩石脆性评价新方法

脆性评价对岩石（尤其是深部岩石）的可压裂、开挖损伤及岩爆等特性的研究具有重要意义.为此,总结国内外岩石脆性评价方法,基于现有脆性指数在定量表征岩石脆性程度中的局限性,考虑能够模拟岩石应力-应变全过程曲线的统计损伤本构模型,分析岩石的损伤演化特征,提出一种基于统计损伤本构关系的岩石脆性特征评价新方法,建立脆性指数B_D定量表征岩石的脆性程度,通过模型理论论证和室内三轴压缩试验验证脆性指数的合理性.结果表明:脆性指数B_D能很好地表征岩石的脆性特征,基于统计损伤本构关系的岩石脆性评价方法具有较好的适用性;通过大理岩、花岗岩以及塔木素黏土岩不同围压下的物理实验,验证脆性指数B_D的正确性及相比其他方法的优越性;随着围压的增大,塔木素黏土岩表现出明显的脆性破坏向塑性破坏转变的特征.     

基于元胞自动机的复杂系统脆性研究

针对复杂系统进行研究,提出并论证了脆性是复杂系统的一个基本特性.定义了脆性、子系统间的脆性联系熵等概念,并将非合作博弈理论和方法引入到复杂系统脆性的研究中.同时,利用元胞自动机模拟整个复杂系统的脆性,在一个脆性基元内,指出由于基元内子系统的熵值在外界干扰过程中不断增加,而且又无法从周围环境得到负熵流的补充时,达到临界熵值会导致崩溃.     

Research on traffic flow forecasting model based on cusp catastrophe theory

This paper intends to describe the relationship between traffic parameters by using cusp catastrophe theory and to deduce highway capacity and corresponding speed forecasting value through suitable transformation of catastrophe model. The five properties of a catastrophe system are outlined briefly, and then the data collected on freeways of Zhujiang River Delta, Guangdong province, China are examined to ascertain whether they exhibit qualitative properties and attributes of the catastrophe model. The forecasting value of speed and capacity for freeway segments are given based on the catastrophe model. Furthermore, speed-flow curve on freeway is drawn by plotting out congested and uncongestcd traffic flow and the capacity value for the same freeway segment is also obtained from speed-flow curve to test the feasibility of the application of cusp catastrophe theory in traffic flow analysis, The calculating results of catastrophe model coincide with those of traditional traffic flow models regressed from field observed data, which indicates that the deficiency of traditional analysis of relationship between speed, flow and occupancy in two-dimension can be compensated by analysis of the relationship among speed, flow and occupancy based on catastrophe model in three-dimension, Finally, the prospects and problems of its application in traffic flow research in China are discussed.     

突变理论及其在采矿工程中的应用

阐述了突变理论的概念、演变过程、基本原理,以及初等突变理论的基本突变类型,介绍了尖点突变模型的推导过程及相关性质,研究了尖点突变模型在煤矿底板突水预测和深部巷道围岩失稳突变分析中的应用.结果表明:突变理论的应用将会极大地提高解决非线形问题的能力.     

基坑土钉支护的突变分析

尝试着将系统科学中的突变理论引入到土钉支护的理论分析当中来,从传统的研究事物连续、光滑、不间断的变化转入到研究事物不连续变化的工作中来.研究中使用了突变理论中最常见的折叠型突变和尖点突变,分别对土钉支护体系中的土体和土钉与土体之间的粘结摩擦力进行分析,以势函数为响应变量,以基坑侧向位移为主要的控制变量,求解出了基坑发生突变时的临界位移,并通过临界位移,对开挖中的基坑进行安全性的评价.通过具体工程的分析,计算出了土钉支护体系发生突变的两种主要破坏方式的临界位移,对比两种临界位移,判断土钉支护体系的破坏形式.     

岩石单轴压缩过程中的混沌行为研究

岩石破坏过程具有随机性。以弹簧、粘壶、试块质量3个元件组成岩石加载过程中的动力学模型，研究加载过程中的扰动对岩石破坏过程的影响。研究表明，当外载有合适的扰动幅度时，将出现混沌运动。     

岩石单轴压缩过程中的混沌行为研究

岩石破坏过程具有随机性。以弹簧、粘壶、试块质量3个元件组成岩石加载过程中的动力学模型,研究加载过程中的扰动对岩石破坏过程的影响。研究表明,当外载有合适的扰动幅度时,将出现混沌运动。     

Application of cusp catastrophe theory to reliability analysis of slopes in open-pit mines

A method of slope reliability analysis was developed by imposing a state equation on the limit equilibrium theory, given the basis of a fixed safety factor technique. Among the many problems of reliability analysis, the most important problem is to find a performance function. We have created a new method of building a limit state equation for planar slip surfaces by applying the mathematical cusp catastrophe theory. This new technique overcomes the defects in the traditional rigid limit equilibrium theory and offers a new way for studying the reliability problem of planar slip surfaces. Consequently, we applied the technique to a case of an open-pit mine and compared our results with that of the traditional approach. From the results we conclude that both methods are essentially consistent, but the reliability index calculated by the traditional model is lower than that from the catastrophic model. The catastrophe model takes into consideration two possible situations of a slope being in the limit equilibrium condition, i.e., it may or may not slip. In the traditional method, however, a slope is definitely considered as slipping when it meets the condition of a limit equilibrium. We conclude that the catastrophe model has more actual and instructive importance compared to the traditional model.