长历时河床演变模型在河道整治工程中的应用

基于河流、河口长河段长历时河床演变模型的基本原理建立了浙江省飞云江河口长历时演变的经验动力模型，利用实测水文、地形资料对模型的参数进行了验证，验证计算结果表明无论是水力要素还是河床冲淤变化．计算与实测基本吻合。在验证的基础上，利用该模型研究了飞云江河口局部河段堤线外推对飞云江河口河床冲淤的影响。研究结果表明，整治工程对飞云江河口河床的响应主要产生两级反应，一级响应主要在工程实施初期，河床变形的时间尺度短，二级响应主要在工程实施后较长的时期内，河床变形的时间尺度长，系整治工程实施及局部河床调整对整个河流系统的影响。     

水库泥沙淤积空间分布的长期估价

为估计八堂水库建坝后库内的河床演变及随之产生的库容减少，开发了三维输沙模型和拟三维水工模型。模拟的河床演变总的情况与该水库在大坝建成后１６ａ中实测的河床演变十分吻合。八堂水库的地形变化导致了泥沙净淤积，模拟结果的总精度表明，该模型可用来作为估计浅水河床演变的一个工具。     

黄河兰州段防洪及渠化河宽的模型试验与数值计算

针对黄河兰州段的防兴及渠化问题，在对河道地形、河相关系、水流河床演变进行分析后，确定了河道整治试验的重要参数，即洪水最小整治河宽。在此基础上，对该河段进行了模型人数值计算，试验及计算结果与原型河段实测资料吻合较好。     

新街河干流河床近年演变特征及趋势分析

采用不同年份实测的水下地形资料,对比分析近10 a来新街河干流岸线、滩槽、深泓、河床冲淤强度等特征因素的演变情况,并指出了不同河段冲淤变化的原因。结果显示,近10 a来,新街河河床演变呈现出新的河床演变特征和趋势。     

基于GIS的河床演变断面分析方法研究

水流与河床、河岸以及涉水工程建筑物相互作用,引起河床演变。传统的河道地形变化分析是手工描绘不同时期地形等深线,人工切割断面进行计算,通过对比分析来研究河床的冲淤演变。这种方法工作量大,精度也难以保证,GIS技术为河床演变断面分析提供了快捷、准确的方法。介绍了GIS在河道断面分析及河势变化分析方面的应用。分析结果表明：GIS技术十分有利于进行河床演变分析。     

磨刀门水道近50年河床演变及其冲淤成因分析

为弄清磨刀门水道河床演变及其冲淤成因,利用历年实测地形资料,建立DEM模型,进行河床演变分析,结果表明:磨刀门水道主槽不断冲刷,滩地有淤有冲。从上游来水来沙条件、河床边界条件、人类活动等方面进行冲淤成因分析,确定主要影响因素,预测河床演变趋势,为将来河道治理与开发提供科学依据。     

钱塘江闸口-曹娥江口段近期河道演变分析

本文总结了钱塘江河口段河道的历史演变过程,收集了河口段近期(2008～2015年)多次洪枯季实测地形资料,通过对实测数据的整理分析,得出钱塘江闸口～曹娥江口段近期河道演变趋势。实测数据显示,该江段河床2008～2015年呈现先冲后淤的特点,其中闸口～丁桥段深泓线较为稳定,丁桥～曹娥江口段深泓线摇摆不定,且不同月份表现出不同的走向。     

水道地形观测误差分析及改进措施

水库建成后,水库淤积及坝下游冲刷是重点研究的内容。水道地形资料是分析研究水库淤积及坝下游河床冲淤演变的重要依据。通过水道地形观测误差来源及实测数据分析,提出了测深仪选型、等精度观测等改进措施,并在三峡水库淤积及坝下游荆江河段河床冲刷演变观测中得到成功应用。     

河口河床长历时演变模拟方法探讨--以浙江省飞云江河口为例

基于河口平衡断面河相关系的基本概念建立了潮汐河口地区长历时河床演变模型,根据浙江省飞云江河口的实测水文、泥沙、地形资料对模型的有关参数进行了验证,结果表明无论是水力要素还是河床冲淤变化,计算与实测基本吻合。在验证的基础上,研究了上游建库引水、河道整治等水利工程对飞云江河口河床冲淤的影响。从模型计算结果可以清楚地看到河床对水利工程的响应主要产生两级响应,一级响应发生在水利工程建成初期,河床变形的时间尺度短,二级响应则在一级响应的基础上在长时间及长河段内进行河床再调整,河床变形的时间尺度长,系水利工程及局部河床调整对整个河口系统的影响。     

GIS支持下的河床演变多媒体演示系统研究

运用多媒体技术，用专业工具软件开发研制了地理信息系统（GSI）支持下的河床演变多媒体演示系统，该系统集文字、图画、图片、图像、音效、视频于一体，完整、全面、生动地展示了方案的设计、实施、成果分析和应用等环节，其中，河床演变动态演示使多年现场三维地形变化、水位变化、冲淤变化、典型断面变化动态地在计算机屏幕上得到再现。     

大坝变形监控数据处理的粗差识别方法及应用效果分析

正大坝安全监控的核心就在于通过各种监控理论与方法对监测资料进行分析,建立各类监控模型及监控指标,据此定量分析大坝及坝基的安全状态,监控大坝的安全运行,使大坝在安全运行的前提下充分发挥工程效益。大坝安全监测资料是大坝运行状态的直接反应,监测值的变化与大坝运行的环境荷载以及大坝本身结构形态有关,同时监测系统的稳定性也是重要的影响因素。大坝监测数据的异常一般由结构形态变化、环境量异常、系统改造、人为误测、误计或系统故障等     

基于稳健初值的抗差估计在公共点选取中的应用

在坐标转换中,由于环境或人为因素的影响,公共点坐标常含有粗差,导致转换较低。针对传统的最小二乘抗差估计对于较大粗差不够敏感的问题,提出了基于稳健初值的抗差估计法进行处理,并以实测数据为例研究了基于稳健初值的抗差估计的原理与应用。试验结果表明:基于稳健初值的抗差估计在含粗差公共点的定位方面具有较高的可靠性与准确性。     

非均匀沙床面粗糙度的分形特征

本文在分析非均匀沙床面颗粒随机分布特性的基础上，对床面颗粒暴露度函数关系进行了分析，通过简化颗粒的排列方式，利用分形理论研究了初始及粗化床面糙度的分形特征，结合实验资料讨论了床面糙率n与糙度分维数D的关系，并与床面糙率n和代表粒径(d50、d90)的关系进行了比较，初步认为对于初始床面分维数与床面糙率具有更好的相关关系，而粗化床面两者代表性基本一致，为更好地研究床面糙率、泥沙起动及其输沙过程提出了一种新的研究方法。     

基于小波去噪的苏通大桥索塔GPS监测数据分析

GPS技术以其全天候、高精度、高频性以及实时性等优点被广泛应用于大型桥梁结构或是工程的动态监测中。然而由于受各种因素的影响监测数据中不可避免地会含有粗差与噪声,这些粗差与噪声的存在势必影响对监测数据的处理与分析。为了消除或削弱粗差与噪声对分析结果的影响,依托苏通大桥索塔GPS监测数据,分析比较了小波分析与莱茵达准则法两种方法探测粗差的效果,鉴于二者的优缺点,提出小波变换、去噪与莱茵达准则相结合的方法,探测粗差的同时提取趋势项,并采用实测数据验证分析了该方法的有效性。最后在时间域里分析了索塔动态监测数据,得到一些具有参考价值的结论。     

基于统计诊断的大坝监测数据合理性检验

基于统计诊断的异常数据划分,并结合大坝监测数据的误差成因,将监测的异常数据划分为随机误差、粗差、系统误差等,并辨识强影响数据。继而基于均值漂移模型,研究不同异常数据的诊断方法,包括以模型扰动值为依据的粗差的t检验法和以模型扰动对拟合参数的影响为依据的强影响数据的Cook距离检验法。以大坝典型位移监测数据为例,采用上述统计诊断方法对原始监测数据进行合理性检验,结果表明可有效辨识误差数据和强影响数据,能提高数据进一步建模分析的准确性。     

大坝监测数据处理的抗差多元回归模型

目前大坝监测的数据处理一般采用误差服从正态分布的假设。而现实中严格服从正态分布的观测序列是很少的，尤其当数据中含有粗差，与正态分布相差较大时，建立的模型将会偏离实际情况。为此，通过应用抗差最小二乘法，笔者提出了大坝监测数据处理的抗差多元回归模型，阐述了其建模的机理、步骤，同时还可利用该法的权重进行粗差检测。     

基于M-ELM的大坝变形安全监控模型

针对大坝变形监测数据存在的非线性强、异常值诊断和剔除工作复杂及传统监控模型抗粗差能力差等问题,结合稳健估计理论抗粗差性强和极限学习机在处理非线性问题方面的优势,建立了基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型。试验确定网络隐含层层数,构建4次方损失函数,采用加权最小二乘法计算输出权值,实现原始监测数据的拟合和预测。以某工程大坝变形监测数据为例进行建模分析,结果表明:以反映模型预测精度的均方误差和平均绝对百分误差及反映模型鲁棒性的中位数绝对偏差作为评价指标,基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型的各项指标明显优于对比模型。     

Application of ensemble H-infinity filter in aquifer characterization and comparison to ensemble Kalman filter

Though the ensemble Kalman filter (EnKF) has been successfully applied in many areas, it requires explicit and accurate model and measurement error information, leading to difficulties in practice when only limited information on error mechanisms of observational instruments for subsurface systems is accessible. To handle the uncertain errors, we applied a robust data assimilation algorithm, the ensemble H-infinity filter (EnHF), to estimation of aquifer hydraulic heads and conductivities in a flow model with uncertain/correlated observational errors. The impacts of spatial and temporal correlations in measurements were analyzed, and the performance of EnHF was compared with that of the EnKF. The results show that both EnHF and EnKF are able to estimate hydraulic conductivities properly when observations are free of error; EnHF can provide robust estimates of hydraulic conductivities even when no observational error information is provided. In contrast, the estimates of EnKF seem noticeably undermined because of correlated errors and inaccurate error statistics, and filter divergence was observed. It is concluded that EnHF is an efficient assimilation algorithm when observational errors are unknown or error statistics are inaccurate.     

沙质床面河道演化过程湿润带渗流规律试验分析

为揭示试验室条件下无黏性沙质河道演变过程中河床湿润带的渗流规律,设计循环水槽装置系统,通过控制床沙粒径、入流流量、床面坡降及河岸植被覆盖率4个变化参量,分析不同因素对河床渗流的影响以及河床湿润带含水率的时空变化。结果表明：颗粒粒径及床面坡降对渗流流量的影响较大,粗沙的渗透性远大于细沙,流域坡降与渗流流量成正比;初始含水率对渗流有重要影响,床面初始含水率较小时,渗流流量偏大;对于河道演变试验,当床沙、坡降、河岸植被等流域控制因素一定时,系统存在相对饱和渗流流量;当流量大于相对饱和渗流流量时,渗流流量将保持相对稳定。此外,床面含水率在时间尺度上变化较小,而在空间尺度上呈区域阶梯变化。     

三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床演变分析

针对荆江大堤在防洪减灾方面的重要性,选取荆江大堤沙市、盐观和郝龙3个重点险工段,根据三峡水库蓄水初期护岸监测资料,统计险工段典型冲刷坑的特征,分析了三峡水库蓄水后险工段近岸河床年际、年内演变特点及其影响因素,全面概括了三峡水库蓄水后险工状况。研究表明:三峡水库蓄水后荆江大堤险工段近岸河床普遍表现为近岸岸坡冲刷、水下岸坡变陡,最低点高程降低,且各险工段近岸河床演变规律不同。