A SCALE‐INVARIANT GAUSS‐MARKOV MODEL FOR DESIGN STORM HYETOGRAPHS1

Abstract. Hyetographs are essential to many hydrological designs. Many studies have shown that hyetographs are specific to storm types and durations. Recent work presented evidence that dimensionless hyetographs are scale invariant. We show that the simple scaling property of rainfall guarantees that the normalized rainfall rates of different storm durations are identically distributed and propose a nonstationary Gauss‐Markov model based on the annual maximum events that arise from the dominant storm type. We derive the unique estimators for the parameters of the Gauss‐Markov model under two constraints that: (a) the typical peak rainfall rate is preserved, and (b) the most likely hyetograph is obtained. One attractive feature of this model is that it allows translating hyetographs between storms of different durations. Two examples illustrate our model.     

Review: Biomechanics of Child Occupant Protection

This paper provides a review on the following issues: the differences in injury patterns between adults and children under similar loading conditions during an automotive crash event. Because of the recent awareness and the ensuing necessity, as an example, injuries including fatalities due to airbag deployment are discussed. Biomechanical differences explain the varying injury patterns and mechanisms of injury. The commonly adopted scaling techniques for predicting pediatric tolerances are described. A comparison of the biomechanical properties of the pediatric and adult structures is given. Some insight is provided with regard to the use of these data to develop validated mathematical models of pediatric structures. The paper concludes with recommendations for further research.     

基于分形理论的中国原油管道网络结构研究

为深入分析全国及各区域原油管网的结构与布局,揭示其空间结构特征,论文运用分形理论的三种维数:加权长度-半径维数、分枝-半径维数和关联维数,分别从密度、连通性及通达性研究了全国及各区域原油管网。研究结果表明:全国原油管网的密度和连通性均存在明显的东西分异特征,密度自东向西呈"线状-散点"的下降形态,连通性自东向西呈"散点-线状"的升高形态,而通达性则普遍较低;对各区域来说,东北、华北和华东等东部管网除连通性较低外,其他分形指标相对较高;西北管网的密度、通达性均不如东部,而且其新疆管网的连通性数值超过2,是不正常的连通结构;华南管网的多数分形指标均低于其他地区,其管网结构雏形尚未形成。     

2015~2020年洪泽湖浮游植物群落结构及其环境影响因子

洪泽湖是南水北调东线工程的重要调蓄湖泊,在气候调节、防洪防汛等方面起着重要的作用.为研究洪泽湖浮游植物群落结构演替及与环境因子的关系,了解“十年禁渔”前洪泽湖生态系统状况,于2015～2020年进行了逐月监测.研究期间,总氮(TN)年平均浓度从2017年之后呈显著下降趋势,总磷(TP)和化学需氧量(COD)总体呈下降趋势,水温无明显变化趋势,水深和透明度从2015～2018年上升,之后显著下降.调查期间共鉴定有浮游植物8门102属310种,浮游植物优势门类主要包括绿藻门和硅藻门,其次为蓝藻门和甲藻门.主要优势属为栅藻(Scenedesmus)、直链藻(Aulacoseira)、隐藻(Cryptomonas)、小环藻(Cyclotella)、四角藻(Tetraedron)、微囊藻(Microcystis)和长孢藻(Dolichospermum).非度量多维尺度分析方法(NMDS)表明,洪泽湖浮游植物群落结构组成在不同年份、不同季节和不同采样区域有显著差异,其变化主要是浮游植物的优势种属间再分配.NMDS分析结果显示,洪泽湖浮游植物群落结构变化与水温、 TN、 TP、水深和透明度等因素有关...     

基于动态实验的玻璃钢原油管道结垢规律研究

为了研究玻璃钢管道在原油输送过程中的结垢问题,通过搅拌实验的方法对玻璃钢管道内的结垢情况进行了模拟实验,并运用Origin8.0绘图软件拟合得到了基于油品温度、流量以及流动距离的玻璃钢管道原油输送结垢计算公式;采用VB6.0编程语言,对所研究的内容及公式进行编程,通过与新疆HK玻璃钢管线现场清管运行参数对比,对结垢计算公式进行了修正。结果表明:由该程序计算所得玻璃钢管线结垢量情况以及不同位置在不同流量下的结构速率与实验结果吻合,因此,所编程序计算结果能够有效地为玻璃钢管线现场清管周期的确定提供理论依据。     

燃煤电厂水力冲灰系统结垢分析

在我国,燃煤电厂水力冲灰系统的结垢是一个普遍存在的问题。通过对华北地区两个电厂冲灰系统流程、运行工况的调查及冲灰系统沿程各点的水质分析,利用CaCO3沉淀势作为判断依据,分析了其中一电厂冲灰系统严重结垢而另一电厂冲灰系统结垢不显著的原因,为电厂开展水力除灰管道的防垢及采取防垢措施提供依据。     

吹脱法去除深度脱水污泥水中的氨氮

针对污水处理厂剩余污泥深度脱水污泥水高氨氮、高pH、高碱度的特点,考察了气水比、水温和吹脱时间对其氨氮吹脱效果的影响,分析了吹脱过程中污泥水p H下降和结垢问题。深度脱水污泥水高p H和高碱度的环境有利于氨氮吹脱的顺利进行,而提高气水比和温度均能改善吹脱效率。氨氮吹脱会造成污泥水p H下降,这有助于其后续处理。污泥水吹脱过程中还出现了Ca2+浓度下降和固体物质析出的现象,能谱分析结果显示析出物主要成分为CaCO3。     

垃圾渗滤液输送管道结垢原因分析

采用室内模拟实验,从水质、环境条件、水流状态等主要方面对垃圾渗滤液输送管结垢原因进行分析,结果表明：结垢程度随渗滤液硬度、碱度、pH或温度等的提高而增大,结垢量随流量的增大而增多。该研究为寻求有效的防堵对策提供了科学依据,具有重要的现实意义。     

基于NMDS和RDA方法分析贵州百花水库后生浮游动物群落结构动态

为探究百花水库后生浮游动物群落结构特征,于2014年8月-2015年4月采用NMDS（非度量多维尺度分析）和RDA（冗余分析）方法,分析了水库后生浮游动物组成、季节演替规律及其群落与环境因子的相关性.结果表明:①百花水库共监测到后生浮游动物41种.其中,轮虫类28种,枝角类8种,桡足类5种;优势种为曲腿龟甲轮虫（Keratella valga）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、角突臂尾轮虫（Brachionus angularis）、圆筒异尾轮虫（Trichocerca cylindrica）、红多肢轮虫（Polyarthra remata）、中剑水蚤（Mesocyclops）、长额象鼻溞（Bosmina longirostris）.②NMDS结果显示,后生浮游动物群落结构呈明显的季节性差异.将群落结构演替划分为3个类群,即Ⅰ组（夏季、秋季组,以螺形龟甲轮虫、圆筒异尾轮虫等为优势种,共计8种）、Ⅱ组（冬季组,以螺形龟甲轮虫、长额象鼻溞等为优势种,共计7种）、Ⅲ组（春季组,以沟痕泡轮虫和红多肢轮虫等为优势种,共计7种）.③RDA结果表明,百花水库后生浮游动物群落结构变化受水环境因子影响较为明显,整体上WT（水温）、pH、ρ（TP）和ρ（NO₃--N）是影响百花水库后生浮游动物群落结构变化的主要因素.研究显示,根据后生浮游动物优势种及现存量（丰度、生物量）大小,可以判定百花水库后生浮游动物群落结构具有明显的季节性差异.      

考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律研究

目的 研究考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律,获得一个能够综合材料弹塑性和应变率效应的精确相似解,支撑工程领域的模型试验。方法 根据BuckinghamΠ定理,综合考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应,进一步推导了工程结构在冲击响应的模型相似律表达式。在此基础上,提出改变结构质量和冲击器速度来满足模型相似律的方法。结果 相比最近冲击模型相似律的研究中存在近似相似、迭代求解的缺陷,该方法是一个显式、完全精确的相似解,并且能够同时考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应。采用圆板撞击的有限元数值模型进行了验证。结论 推导出的模型相似律能够准确地预测原型的动态冲击的响应。相比而言,使用以往的相似方法具有明显的误差。