基于Copula 函数的边坡可靠度高效分析方法

将Copula函数与高效蒙特卡洛方法结合,提出了含相关随机变量的边坡可靠度高效分析方法。以两个岩质边坡稳定性问题为例验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法相比于直接蒙特卡洛方法在保证边坡失效概率的准确性的同时计算效率更高。Copula函数可以构造出具有不同相关结构的岩土体参数的联合概率分布,与高效蒙特卡洛方法(即蒙特卡洛重要抽样方法和子集模拟)结合能高效地处理含多种相关随机变量的边坡可靠度计算问题,相比于现行的Nataf变换方法结果更能体现岩土边坡真实稳定性。此外,该方法也能高效地计算含有复杂的隐式功能函数的边坡可靠度,研究成果拓展了高效蒙特卡洛方法在边坡可靠度分析中的应用。     

基于CAR-SVM模型的季节性冻融区地下水埋深预测

准确预测地下水埋深是灌区水资源管理的重要依据.考虑到地下水埋深在时间序列上呈现滞后性和非线性,耦合了多变量时间序列CAR与支持向量机SVM,构建了CAR-SVM地下水埋深预测模型.为了提高模型在冻融期的模拟效果,构建了季节性冻融灌区地下水埋深拟合模型——CAR-SVM(T-TF)模型.模拟结果显示,只考虑冻融期气温的CAR-SVM(T-TF)模型优于考虑全年气温的CAR-SVM(T)模型及不考虑气温的CAR-SVM模型.CAR-SVM(TTF)模型在全灌区地下水埋深的模拟结果:在验证期模型决定系数R2为0.954,冻融期R2为0.973;RMSE均小于0.090 m,模型精度较高.将全灌区得到的3阶CAR-SVM(T-TF)模型结构用于灌区内5个灌域地下水埋深模拟,模型在各灌域均有较好的适用性.     

南方季节性干旱特征分析——以湖北漳河灌区为例

为探讨南方地区季节性干旱特征,利用湖北漳河灌区1953—2016年钟祥站逐日气象资料,分别计算了月标准化降水指数(SPI)、相对湿润度指数(M)以及帕默尔干旱指数(PDSI),经与漳河灌区实际干旱记录对比并分析季节性干旱特征,结果表明:3种干旱指数在不同方面各有优势,从吻合度来看,SPI与实际干旱吻合率最高;从不同历时的干旱来看,SPI和M对短期干旱反应迅速,而PDSI则对长期干旱较为灵敏;从不同季节来看,M适用于春、夏季,SPI适用于秋季,而PDSI则适用于冬季.漳河灌区季节性干旱特征表现为单一季节干旱比季节连旱频繁,但干旱程度轻于连旱.单一季节干旱中,夏旱出现频率最高,其次是秋旱和春旱,冬旱最少,其中夏旱和秋旱干旱等级高,危害程度更大.季节连旱中,夏秋连旱发生最频繁,干旱等级也最高,秋冬连旱和春夏连旱出现频率较少,春夏秋连旱最少;与北方干旱易受降雨因素影响相比,南方对降雨依赖性小于北方,在降雨较多的夏秋季亦经常遭遇干旱,影响机制更为复杂.     

无资料地区水文模型参数估算方法比较研究

无资料地区的水文预报一直以来都备受水文工作者的关注。通过开展四种区域化方法在湘江流域的适用性研究,为国内无资料地区水文模拟研究提供借鉴和参考。首先通过Sobol'方法对各流域新安江模型参数的敏感性进行了分析。然后将各子流域依次假设为无资料流域,通过多元回归法、空间邻近法、流域物理特性相似法和全局平均法四种区域化方法进行无资料流域敏感参数的估算。结果表明,4种区域化方法在湘江流域都具有可行性,其中多元回归法的移植效果普遍较好,空间邻近法和流域物理特性相似法次之,全局平均法较差。     

不同灌溉水源及方式对玉米生长特性及水肥利用效率的影响

【目的】探求河套灌区不同灌溉水源及方式对玉米生长特性及水肥利用效率的定量影响。【方法】试验设置地下水畦灌(J)、黄河水畦灌(H)和地下水滴灌(D)2种灌溉水源及3种灌溉方式,对比分析了不同灌溉水源及方式对玉米生长特性及水肥利用效率的影响。【结果】滴灌能显著促进玉米对氮肥的利用效率以及玉米生长,增加玉米籽粒产量。滴灌处理玉米产量较黄河水畦灌、地下水畦灌分别提高8%~15%和10%~15%(P0.05);滴灌处理作物水分利用效率较黄河水畦灌、地下水畦灌分别提高36.7%~57.6%和44.4%~66.7%,黄河水畦灌较地下水畦灌分别提高5.6%、17.3%(P0.05);滴灌处理氮肥偏生产力较黄河水畦灌和地下水畦灌提高117%~131%、120%~131%(P0.05)。【结论】膜下滴灌可以明显提高玉米水分利用效率,促进植株生长和产量增加,是目前适宜于河套灌区玉米灌溉的节水方式之一。     

某大坝导流底孔泄水流态优化研究

深淹没底孔泄洪时由于相邻底孔泄洪闸出水口存在横向间隙极易引起高速出闸水流呈大角度交汇、碰撞、引起持续性不良水翅,影响底孔泄流能力以及下游水流流态。结合工程实例利用物理模型针对该问题在泄洪闸下游出口分别布置椭圆形隔墩以及楔形隔墩,并对比泄洪闸水流流态以及下游明渠内沿程断面水深及流速。试验表明:楔形隔墩有利于改善相邻闸室阿高速出闸水流表中底层交汇、调整明渠进水口流层分布,其既满足导流设计要求、维持上游原有围堰设计结构、避免设计变更,又能有效地改善下游明渠内水流流态,使明渠内下泄水流横向分布更加均匀、消除折冲水流。     

2参数月水量平衡模型在尼洋河流域的应用研究

随着全球气候变化和人类活动的影响,长时段确定性水文模拟技术变得日益重要。选择尼洋河流域作为研究对象,采用2参数月水量平衡模型模拟该流域自然条件下的径流变量。研究表明2参数月水量平衡模型可以较好地模拟尼洋河流量过程,为西藏类似流域开展月水资源量长期预测方案提供参照。     

白鹤滩泄洪洞进水口段衬砌混凝土温控方案优选

白鹤滩水电站泄洪洞结构尺寸大,过水流速高,进水口段衬砌混凝土的温控防裂问题尤为重要。采用三维有限单元法对泄洪洞进水口段边墙衬砌混凝土夏季施工过程进行模拟,首先基于实际施工监测成果反演分析混凝土的绝热温升,进而开展多种温控方案的有限元仿真计算,在温度场、应力场和抗裂安全系数综合分析的基础上,推荐温控方案,在进水口段衬砌混凝土浇筑中应用。现场温控实施效果表明,混凝土最高温度得到了有效控制,未出现温度裂缝,实现了温控防裂目标。     

地下水重金属铬污染试验观测与预测分析

由于某化工厂铬渣的露天堆放,导致天津市北辰区土壤和地下水系统中铬含量超标。通过实地勘测与调研,获取研究区的水文地质条件;对研究区污染现状进行动态监测;对研究区域的边界条件进行概化,运用标准可视化软件系统——Visual MODFLOW建立数值模拟模型,并对未来30年污染物铬在研究区地下水中的运移趋势进行分析预测。趋势预测结果表明:受地下水流场分布和地质条件的影响,污染晕由污染源处向四周扩散,并且高浓度范围在不断地扩大。污染源处Cr(Ⅵ)含量严重超标,所以需对污染源采取电动力学修复或者化学还原的方法,减少Cr(Ⅵ)的含量,阻断或者减缓污染晕的扩散。     

樊口二站流道底板混凝土不同浇筑方案的温控仿真分析

樊口二站底板混凝土采用商品混凝土,浇筑时间安排在1月初。通过ANSYS有限元三维仿真分析,原浇筑方案的底板混凝土施工期的温度应力超标。结合现场情况,经过反复试算和方案比较,最终采取预留宽缝的温控浇筑方案。该方案为实际现场施工采用,并加强表面保温,经多次检查没有出现温度裂缝。低温季节流道底板施工预留宽缝的做法可供类似工程参考。