李致家 , 沈 洁 , 张鹏程 , 李 娟 , 姚 成 , 郭 元
2013, 41(2):95-101. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.001
摘要:对基于栅格单元的分布式水沙物理模型在国内的应用进行研究。在介绍CASC2D-SED概念的基础上,研究其产流及产沙模块在国内半湿润地区以及产流模块在无资料地区径流模拟中的适用性。选取宁夏三关口流域以及好水川流域为典型研究流域,对三关口流域1983—1987年8场洪水进行了产流及产沙过程模拟,结果表明:模型的产流及产沙模块在三关口流域均取得良好的模拟效果,验证了模型的合理性及适用性。同时将三关口流域的参数移用于好水川流域,进行 2010年及2011年4—9月的径流模拟,得到流域内15个计算点及流域出口处的日来水量,经验证,模型模拟结果可靠,可用于无资料地区的径流模拟。
李国芳 , 王 迟 , 王正发 , 华家鹏 , 葛朝霞 , 邓建华
2013, 41(2):102-107. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.002
摘要:以唐乃亥水文站所控制的黄河源区为研究对象,根据暴雨的物理成因,通过相似过程代换法得到组合暴雨过程,将组合暴雨过程极大化后推求流域可能最大降水过程。在分离出基流和融雪径流后,将黄河源区划分为9个计算单元,各单元采用初损后损法进行产流计算、单位线法进行汇流计算、马斯京根法进行河道洪水演算,建立模拟雨雪混合补给型洪水的水文模型。以流域可能最大降水过程、可能最大融雪流量过程作为模型输入,得到唐乃亥水文站的可能最大洪水。
2013, 41(2):108-113. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.003
摘要:基于新安江模型,利用参数移植方法开展嵌套式流域无资料情况下的水文模拟研究。结果表明,产流参数的移植精度较高,汇流参数的移植精度相对较低,流域坡度对其影响较大。在新安江次洪模型的实际应用中,需要对地貌特征加强考虑。通过对流域水文相似性分析,发现在地形指数分布曲线相似的情况下可以移植模型的产流参数;当采用地貌单位线进行流域汇流计算时,参数移植的应用效果较好。
2013, 41(2):114-119. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.004
摘要:为揭示太湖表层沉积物粒度组成特征及其在不同湖区和不同季节的分布规律,并为探寻太湖沉积物中污染物的赋存特征和制定沉积物质量基准提供基本依据,根据2009年4月、7月、9月和2010年1月在太湖34个点位(深度0~10cm)所采集的123个表层无砾沉积物样品的粒度实测数据,采用伍登-温特华斯(Udden-Wentworth)的粒度分级方案对太湖表层沉积物粒度组分时空分布特征进行分析,并依据福克(Folk)分类方法对太湖沉积物粒度进行分类命名。结果表明:(a)太湖表层沉积物各采样点的平均粒径在0.025~0.139mm之间,全湖平均粒径为0.047mm。(b)沉积物粒级组成大部分为粉沙(含量(质量分数)为62.62%~75.54%);沙和黏土的含量相近,分别为8.67%~27.61%和7.67%~17.95%。(c)西部沿岸区和东部沿岸区沉积物中细颗粒物质较多,而东太湖、贡湖湾沉积物中粗颗粒物质较多。(d)春季(4月),粒径小于0.063mm的组分(即粉沙和黏土)所占比例在各个季节中最大(84.74%~98.94%,平均值为91.43%),夏季次之(69.70%~99.71%,平均值为90.04%),秋季(51.42%~93.74%,平均值为79.68%)和冬季(43.46%~88.70%,平均值为78.88%)最低。(e)Folk分类法结果显示,研究区的123个表层无砾沉积物样品主要为沙质粉沙(84个)和粉沙(37个),个别样点为粉沙质沙(1个)和泥(1个)。
2013, 41(2):120-124. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.005
摘要:为了有效地预防和控制溢油污染,以大伙房水库为典型案例,针对事故风险瞬时源的岸边排放和离岸排放2种方式,将溢油离散化为若干数量的油粒子,通过三维水动力数值模拟,提取水库表层流场,基于油粒子模型,综合考虑油粒子的随流输运、风导漂移和随机游走,并对上岸油粒子的迁移路径进行修正,模拟、分析溢油随时间迁移及其空间分布特征。该模型的建立,旨在完善水库溢油应急反应体系,减少溢油事故应急处理的盲目性。
2013, 41(2):125-129. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.006
摘要:为研究污泥负荷(F/M)和碳源类型对活性污泥胞内贮存物的形成、转化及反应器脱氮、除磷性能的影响,在碳源分别为乙酸钠、葡萄糖和模拟生活污水条件下通过间歇试验研究F/M分别为0.46g/(g·d)和0.36g/(g·d)(以单位质量污泥计)时,胞内贮存物聚羟基烷酸酯(PHA)和糖原的含量变化以及反应器系统的脱氮、除磷性能。试验结果表明:不同碳源反应器中胞内贮存物含量的变化以及系统的脱氮、除磷性能存在较大差异,以乙酸钠和模拟生活污水为碳源时,活性污泥胞内最高PHA质量比分别为90.5mg/g和47.3mg/g(以单位质量挥发性污泥计),高于葡萄糖为碳源时的含量;F/M为0.46g/(g·d)时,胞内贮存物的含量高于F/M为0.36g/(g·d)时的含量,且系统的脱氮、除磷效果较好。
2013, 41(2):130-135. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.007
摘要:针对地区水资源分布非均衡性现象,引入水资源基尼系数概念,探讨分析水资源基尼系数的计算方法(梯形面积法和函数拟合法),建立水资源量非均衡评价模型,评价地区水资源量分布非均衡性程度和发展演化规律,提出水资源与社会经济非均衡协调发展模式。采用建立的水资源量非均衡评价模型分析江苏省水资源分布的非均衡程度,并在此基础上提出适合江苏省水资源开发利用非均衡协调发展模式。
2013, 41(2):136-139. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.008
摘要:为解决水质评价中诸多评价方法在指标权重确定方面存在的困难,应用熵值法改进集对分析模糊评价方法,实现河流水质状况等级评价。该方法将熵值法客观赋权与改进集对分析模糊评价相结合,克服了单纯主观赋权的人为干扰,使评价结果更真实。以滦河下游唐山地区7个测站为计算实例,得到各个监测站点的水质评价结果,与综合指数法评价结果符合度为100%,这些结果与灰色关联法评价结果的符合度为85.7%,证明了该方法的合理性。
2013, 41(2):140-144. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.009
摘要:结合土挤密桩与CFG桩组成的多桩型复合地基处理湿陷性黄土地基工程实例,讨论多桩型复合地基的设计方法,分析复合地基的承载力,并通过原位试验对复合地基处理黄土湿陷性的效果进行分析。试验结果表明,通过合理的工程设计,土挤密桩与CFG桩组成的多桩型复合地基能充分发挥桩和桩间土的优势,不仅可以消除黄土的湿陷性,而且能大幅度地提高地基的承载力、很好地控制地基沉降。
2013, 41(2):145-149. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.010
摘要:为更好地描述岩土材料的变形特性,利用分数阶微积分建立分数阶横向纵向应变关系及分数阶体积应变模型,并推导等应变率加载时相应的变形公式。该分数阶应变模型具有参数少、形式简单的特点。通过常规(等应变率加载情况下)三轴压缩试验验证,发现该模型既能够较好地描述岩土材料的横向纵向应变关系,也能够反映多种岩土材料的剪缩剪胀现象。
2013, 41(2):150-155. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.011
摘要:为系统地探讨不同应力状态对土-水特征曲线的影响,以河南新乡地区的黏土为对象,采用非饱和固结仪与双室三轴仪分别研究K0和等向应力状态对压实黏土的土-水特征曲线的影响规律。试验结果表明:低应力(小于100kPa)下等向应力状态对土-水特征曲线的影响与K0状态相似,固结后孔隙比不同决定着土-水特征曲线的形状有所差异。土体的空气进入值随着孔隙比的减小而增加,土体进气后,干燥与增湿曲线的斜率随着孔隙比的增加而增大,且孔隙比较大时土体的滞回特性更明显。
戴双喜 , , 蔡 新 , , , 徐锦才 , 舒 静 , 李 益 ,
2013, 41(2):161-165. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.013
摘要:针对小型水电站(简称小水电)引水建筑物的特点,根据安全评价指标构建原则,提出由安全性、适用性和耐久性3个子目标及其指标集组成的引水建筑物安全评价体系。为有效挖掘引水建筑物安全评价体系中主、客观评价信息,克服传统赋权法的不足,引入基于指标重要性分值与传递熵相结合的融合权重。在对模糊理论中隶属函数的确定、模糊评价结果的集化等模糊综合安全评价问题分析的基础上,建立小水电引水建筑物模糊综合安全评价模型,设计模糊综合评价流程。实例分析结果表明,小水电引水建筑物模糊综合安全评价方法可行、有效,具有通用性。
2013, 41(2):166-170. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.014
摘要:针对永磁风电机组中存在的主要非线性环节(风能捕获功率的复杂非线性、发电机的典型非线性),设计风机转子角速度决策环节和非线性控制器,实现对风电机组的精确控制,达到全风速范围高效风能获取的目标。首先通过非线性观测器得到风速估计值,然后通过风能捕获功率的复杂非线性函数分析得到角速度参考值,最后利用角速度参考值与实际角速度值的差值驱动非线性控制器得到控制电压,以实现全程高效风能获取。针对风电机组模型,基于Lyapunov定理设计非线性控制器,能使实际角速度准确跟踪理想角速度的变化。仿真验证结果表明,非线性控制器的设计方法可行、有效。
石爱业 , 吴国宝 , 谭德宝 , 申邵洪 , 黄凤辰 , 马贞立 , 王 超
2013, 41(2):171-176. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.015
摘要:针对由实际遥感地物类型难以确定导致的多光谱遥感影像变化检测精度较低的问题,提出一种结合最小描述长度(MDL)准则的EM变化检测方法。首先,采用主成分变换与相关系数融合法相结合的方式构造差异影像;其次,利用分支数为 k 的高斯分布混合模型对差异影像进行建模,并利用MDL-EM算法自适应估计模型各参数;最后,利用基于统计最小错误率的Bayes判别准则确定变化检测的阈值来实现多光谱遥感影像变化检测。实际遥感数据验证结果表明,所提检测方法应用于多光谱遥感影像变化检测中是可行、有效的。
2013, 41(2):177-183. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.016
摘要:针对非相容表构建决策树中属性约简计算复杂度较高的问题,基于粗糙集分辨关系和粒计算理论,建立一种对相容表和非相容表通用的构建决策树算法。该算法首先根据非相容表的逻辑关系式证明其可经过变量替代等价于相容表;然后根据等价表的特点,以属性粒为基本单位,用属性粒的可分辨量、属性粒相对于决策属性的类别数量、决策表中相同行的数量这3个基本参数确定属性的优劣,并以最优属性为划分属性自上向下直接构建决策树。实例分析结果表明,应用该算法构建决策树具有简洁、有效性。
2013, 41(2):184-188. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.02.017
摘要:针对电力系统网架难以一次性全部安装所需的相量测量单元PMU的问题,提出考虑量测冗余度的多阶段PMU优化配置方法。首先给出系统量测冗余度的计算方法,在保证每一阶段最大限度地提高系统量测冗余度及考虑已有PMU配置的基础上,将PMU优化配置分为2个阶段:第1阶段保证系统全局可观测;第2阶段保证在线路N-1故障情况下不丧失对系统的观测能力。接着采用改进遗传禁忌搜索算法,对新英格兰39节点和IEEE 118系统进行算例仿真,得到多阶段PMU优化配置方案。结果表明:考虑冗余度的多阶段PMU优化配置方法在保证每一阶段安装的PMU都能发挥最大效用的同时,很好地协调了PMU配置的经济性和可靠性。
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