Copula-Based Bivariate Return Period Analysis and Its Implication to Hydrological Design Event

In univariate frequency analysis, the return period of an event has a one-to-one correspondence with its characteristic value, and the response of the hydraulic structure to hydrological load expressed by the hydrological event is monotonic. Thus, the design criteria of the hydraulic structure can be equivalently represented by the return period of the hydrological event, and consequently, design event-based design parameters evaluated have been widely used in practical engineering. However, the monotonic correspondence between the return period of the hydrological event and the response of the hydraulic structure does not exist in the multivariate context, and hydrological load with a larger joint return period does not always produce a more unsafe response. Misunderstandings of concepts of return periods of hydrological event, and estimation of hydrological design events usually take place in multivariate frequency analysis. This study theoretically derives the relations between different types of joint return periods, joint return period and its marginal return periods, the occurrence of bivariate extreme events and their return periods, and then the theoretical framework is tested. Results from the case contribute to the understanding of bivariate return periods of hydrological event, and the results demonstrate that design criteria cannot be equivalently represented by joint return periods of hydrological load, and design parameters of the hydraulic structure should not be determined by multivariate hydrological design events.     

ECONOMICS AND FEDERAL WATER PROJECTS1

While the science of economics is widely used in Federal water resource development projects, the usual procedure of applying an analytical discipline to arrive at a conclusion is reversed. The “answer” is usually provided ahead of time and economics is assigned the task of justifying the preconceived conclusion. This leads to a series of mitigatory effects in which economics as a science is not allowed to freely function. This article attempts to illustrate some of these “unusual” uses of economics in Federal water projects and note the “answers” we would logically expect from the economic discipline. Even though the theory of economics is often subverted, there are positive aspects to the role of economics in evaluating Federal water projects.     

液化石油气管线波纹补偿器爆裂事故分析

波纹补偿器爆裂事故，经济损失严重。用事故树方法进行定性分析，找出发生事故的主要原因，从安全设施、生产管理、安全管理方面采取防范措施，防止事故的重复发生。     

钢轨接头轨缝值和行车速度对轮轨垂向振动的影响

为了分析轨缝值与行车速度对车辆通过钢轨接头时产生的振动与噪声的影响程度,利用有限元方法,建立了车辆—轨道垂向耦合动力计算模型;该模型的车辆采用整车模型,共10个自由度;轨道结构采用3层弹性点支承有限长欧拉梁模型,共402个自由度;系统的激励大小可由轨缝值和行车速度推导出来,并运用赫兹非线性接触理论计算轮轨之间的相互作用力。采用该模型,结合快速显式迭代积分法和MATLAB6.5强大的矩阵分析功能,对不同轨缝值和车辆行驶速度条件下钢轨接头的动力响应进行了计算,为减振降噪提供理论依据。     

关于地铁轴流风机叶片发生断裂和出现裂纹的分析

叶片断裂和裂纹是旋转机械中普遍存在的一种安全隐患。对其发生规律进行分析是十分重要的。笔者针对地铁通风系统的某型号 18#轴流式风机发生断裂和出现裂纹的情况 ,采用Star—CD流体计算软件和ANSYS有限元软件计算了有、无软连接两种情况下的风机内流场和风机叶片的内应力。结果表明 ,软连接结构虽然对风机的内流场和叶片内应力有影响 ,但不足以对风机安全运行构成威胁。同时 ,分析了导致叶片断裂和出现裂纹的多种因素 ,并提出了避免类似现象发生的若干建议。     

外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱连接节点的滞回性能研究

为研究外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱连接节点的抗震性能,基于外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱连接节点低周反复荷载作用下的试验结果和有限元的模拟,分析了两类试验节点的滞回特性,提出外包钢-混凝土组合梁与钢管混凝土柱连接节点的三折线恢复力模型及其特征参数的取值范围,并给出恢复力模型表达式。结果表明,试件具有良好的耗能能力,建立的恢复力模型骨架曲线与试验值接近;有限元与试验所得的滞回曲线及骨架曲线在弹性阶段吻合较好,随着荷载的反复,两者之间的差异逐渐增大。     

近60多年来滇池流域干旱特性及重现期分析

根据滇池流域3个气象站、3个水文站、2个水位站、14个水库站建站(1950 s)至2014年的逐月(日)气象、水文观测系列,采用标准化降水指数(SPI)、标准化径流指数(SRI)以及干湿指数(Ia)三类干旱指标,按游程理论识别干旱事件、确定干旱历时和干旱烈度两个特征变量;通过小波分析揭示干旱历时和烈度的周期性规律;运用Gumbel Copula函数构建干旱历时和烈度的联合分布,计算干旱联合、同现重现期,及前一场干旱影响下的后一场干旱发生的条件重现期。结果表明,滇池流域干旱趋于严重;气象、水文、农业3类干旱的干旱历时或烈度,均具有100年以上变化周期;近期的干旱(2012-02~2013-04)为1950 s以来最严重干旱,联合、同现重现期分别达120.48和224.41 a,受上一场特大干旱(2009-05~2010-03)的影响,条件重现期高达271.82 a,持续干旱的叠加效应加剧了旱情和灾害程度。从滇池水位变化、区域大气环流异常、三类干旱规律、干旱史料文献及湖泊沉积物等多方面对比分析,印证了成果的科学合理性。     

群体感应抑制剂与磺胺甲恶唑、盐酸强力霉素对大肠杆菌的联合毒性及其机制初探

群体感应抑制剂(QSIs)具有不产生抗药性的特点,从而被作为抗生素的可能替代品,具有广阔的应用前景,因此其存在着与传统抗生素环境联合暴露的可能,但是目前尚缺乏相关联合效应的研究。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为受试生物,测定了7种QSIs(DL-焦谷氨酸、N-乙烯基吡咯烷酮、呋喃酮乙酸酯、2-甲基四氢呋喃-3-酮、3,4-二溴-2(5H)-呋喃酮、(R)-3-吡咯烷醇、D-脯氨醇)分别与磺胺甲恶唑(SMX)和盐酸强力霉素(DH)的二元联合毒性,并初步探讨了它们的联合作用机制。结果表明,前5种QSIs作用于AI-2类信号分子介导的群体感应系统,与AI-2类信号分子竞争结合LsrB蛋白,此通路与SMX、DH的作用通路互不影响,因此联合效应为相加;后2种QSIs作用于AI-1类信号分子介导的群体感应系统,与AI-1类信号分子竞争结合SdiA蛋白,而SMX、DH的作用可能刺激SdiA蛋白的表达,从而需要消耗更多的QSIs与SdiA结合,因而联合效应为拮抗。本实验研究可为传统抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供一定理论基础。     

辛硫磷和敌百虫协同抑制斑马鱼乙酰胆碱酯酶(AChE)活性

以辛硫磷和敌百虫为供试毒物,研究其对斑马鱼的单一和联合毒性效应。结果显示,辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的96 h半致死浓度(96 h-LC_(50))值分别为6.482 mg·L~(-1)和27.877 mg·L~(-1);按照农药毒性分级标准,辛硫磷对斑马鱼是高毒,敌百虫对斑马鱼是中毒。在辛硫磷和敌百虫联合急性毒性实验中,24、48、72和96 h的相加指数均大于0,表明辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的联合毒性为协同效应。采用生化法测定乙酰胆碱酯酶活性发现,乙酰胆碱酯酶活性与辛硫磷、敌百虫以及辛硫磷+敌百虫之间有显著的剂量-效应关系,而且联合作用毒性均大于单一作用毒性。     

空调器印剧电路板(PCB)无铅焊点寿命评估研究

由于无铅焊料的应用,无铅焊点的可靠性问题得到了关注.本文针对无铅焊点的空调器印刷电路板(PCB),结合实际使用条件,采用加速寿命的方式,测试了焊点的寿命.并针对温度循环条件下的焊点,使用有限元模拟技术计算测定了其寿命,并与实验的结果进行了比较,取得了较吻合的结果.