TEMPORAL CHANGES IN THE YADKIN RIVER FLOW VERSUS SUSPENDED SEDIMENT CONCENTRATION RELATIONSHIP1

ABSTRACT: Dynamic linear models (DLM) and seasonal trend decomposition (STL) using local regression, or LOESS, were used to analyze the 50‐year time series of suspended sediment concentrations for the Yadkin River, measured at the U.S. Geological Survey station at Yadkin College, North Carolina. A DLM with constant trend, seasonality, and a log₁₀ streamflow regressor provided the best model to predict monthly mean log₁₀ suspended sediment concentrations, based on the forecast log likelihood. Using DLM, there was evidence (odds approximately 69:1) that the log₁₀ streamflow versus log₁₀ suspended sediment concentration relationship has changed, with an approximate 20 percent increase in the log₁₀ streamflow coefficient over the period 1981 to 1996. However, sediment concentrations in the Yadkin River have decreased during the decade of the 1990s, which has been accompanied by a concomitant increase in streamflow variability. Although STL has been shown to be a versatile trend analysis technique, DLM is shown to be more suitable for discovery and inference of structural changes (trends) in the model coefficient describing the relationship between flow and sediment concentration.     

AN EVALUATION OF THE AVAILABLE TECHNIQUES FOR ESTIMATING MISSING FECAL COLIFORM DATA1

ABSTRACT: This paper presents the findings of a study aimed at evaluating the available techniques for estimating missing fecal coliform (FC) data on a temporal basis. The techniques investigated include: linear and nonlinear regression analysis and interpolation functions, and the use of artificial neural networks (ANNs). In all, seven interpolation, two regression, and one ANN model structures were investigated. This paper also investigates the validity of a hypothesis that estimating missing FC data by developing different models using different data corresponding to different dynamics associated with different trends in the FC data may result in a better model performance. The FC data (counts/100 ml) derived from the North Fork of the Kentucky River in Kentucky were employed to calibrate and validate various models. The performance of various models was evaluated using a wide variety of standard statistical measures. The results obtained in this study are able to demonstrate that the ANNs can be preferred over the conventional techniques in estimating missing FC data in a watershed. The regression technique was not found suitable in estimating missing FC data on a temporal basis. Further, it has been found that it is possible to achieve a better model performance by first decomposing the whole data set into different categories corresponding to different dynamics and then developing separate models for separate categories rather than developing a single model for the composite data set.     

非饱和土边坡稳定的安全分析及进展

笔者基于基质吸力和土抗剪强度之间的关系和非饱和土力学理论 ,以基质吸力问题为中心 ,通过工程实例对影响非饱和土边坡滑动的各种内在及外界因素进行了参数分析 ,尤其对降雨入渗和裂隙影响的定量分析新进展进行了研究。研究结果表明 :非饱和土边坡稳定分析应加强考虑基质吸力对抗剪强度的折减影响 ,修正极限平衡方法对考虑降雨入渗 ,裂隙影响及暂态渗流的非饱和土边坡稳定性研究具有工程意义和实用价值。     

我国道路交通安全发展情景分析

以日本和美国为例 ,分析了发达国家道路交通事故高发期的发展历程 ,得出了道路交通事故的上升与国家经济发展和机动化增长有着直接关系的结论。笔者通过分析和预测我国经济和道路交通的发展情景发现 ,今后我国道路交通发展特征和日本道路交通高发期的情况十分类似。如果现有交通管理体制和技术措施没有大的变化 ,我国道路交通事故死亡人数到 2 0 2 0年可能会超过 2 3万人。为此 ,国家应尽快改善道路交通管理方面所存在体制上、行政上和技术上的不足 ,防止出现笔者所预测的道路交通事故极其严重的局面。     

给水管道振动信号的小波分析及消振研究

某核发电厂部分蒸汽和给水管道振动情况非常严重 ,以致影响到正常的安全生产。笔者从给水管道的测振出发 ,并利用 3层Daubechise对振动信号进行了小波消噪、滤波、重构处理 ,以找到影响管系振动的激励源的主要频域成分。进而利用比较成熟的结构分析软件ANSYS对管系进行了模态分析 ,得到系统的低阶固有频率和振型。根据管道振动的原因 ,在不改变管系主要特征的基础上 ,给出了简单易行的消振措施 ,实际运行情况表明消振方法效果良好。     

聚丙烯车间12m3釜聚合岗危险分析及安全措施

聚合岗位是石油化工厂聚丙烯车间重要且非常危险的岗位,一旦发生意外事故,将会导致人员的重大伤亡和巨大的经济损失。笔者依据聚丙烯车间生产现状,详细地介绍了12m3 釜聚合岗位工艺流程,用“系统安全”的理论和方法对其主要物质、生产工艺、操作过程的危险性进行了辨识,且绘制了主要危险点分布图;通过危险源辨识可知,聚合釜具有的超温、超压特点是该岗位众多危险源中最为严重的潜在危险,应用“事故树法”对聚合釜超温、超压爆炸事故进行了危险分析,找出其爆炸潜在的危险因素有2 4种,该事故树的最小割集共有6 6个,表明聚合釜爆炸可能性是很大的。依据分析结果,针对聚合釜爆炸可能性最大的危险因素,提出了安全对策与措施,以避免或减少爆炸事故的发生     

用于煤矿安全切割的前混合磨料射流加速机理研究

前混合磨料射流具有切割各种材料无火花、所需设备压力低以及操作简单等优点,具有广泛应用井下安全切割的功能。笔者根据建立的磨料粒子运动方程,推导出具有普遍意义的匀速流场内粒子路程函数以及用数值分析法求解出粒子在喷嘴内的速度;通过理论分析和具体的数值计算,磨料最主要的加速过程是在收缩段内完成,磨料粒子从喷嘴喷出时已能高达水流速度的95 %以上,磨料粒子在离开喷嘴在射流的核心段内仍将继续得到加速;同时发现,在条件允许的情况下,喷嘴的收缩段应适当长些,喷嘴圆柱段长度为喷嘴出口直径的2 .5～3.0倍最合适。     

对地铁工程风险评估体系框架的研究

地铁工程同一般建设项目相比,受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术的可靠度、经济发展的程度等多方面因素的影响较重;就必然使地铁工程成为高风险的工程建设项目,然而目前对其风险评估工作还停留在简单的定性和定量的评估水平上。为此,笔者在研究系统论的基础上,从动态系统风险评估的观点出发,运用动态控制的原理,着重研究适合于地铁工程风险评估体系的理论框架,及建立理论框架时应考虑的诸多问题;同时对动态系统风险评估、评价因素可靠性分析技术、各种风险评估方法及评估技术的运用做了简要论述。该框架体系不仅适用于地铁工程的风险评估,同样适用于其他复杂的工程系统的风险评估评价。     

可移动危险源动态安全监控的探索与展望

简述近年来可移动危险源的严重事故及惨痛教训,究其重要原因之一就是缺乏对可移动危险源的动态安全监控,指出开展可移动危险源动态安全监控的迫切性;从而对建立可移动危险源动态安全监控体系的指导思想与功能设计进行了比较深入的探索,利用全球移动通信系统(GSM),全球定位系统(GPS),地理信息系统(GIS)和计算机网络技术相结合,对可移动危险源实施动态安全监控,以实现对其严重事故的有效控制,并对完善可移动危险源动态安全监控体系作了进一步的展望。     

矿井电网动态安全分析系统的研究

随着国民经济的迅速发展,各行各业对煤矿资源的需求越来越大,然而矿难事故的频繁发生,煤矿安全已成为迫切需要解决的首要问题。笔者针对目前的矿井供电系统存在的不足而导致的安全隐患问题,进行了深入的理论研究和技术分析。根据煤矿供电系统的实际情况,对其供电系统的动态安全分析问题进行了较全面的探讨和论述;介绍了矿井电网动态安全分析系统的功能要求、主要组成部分和结构;对各部分的实现和需要注意的问题进行了分析;给出了矿井电网动态安全分析系统的框图及系统最终要反映的信息要求。