设计洪水分析计算是为水利及涉水工程提供合 理的水文设计值[1-4],当涉及到多个站点(断面)的分析计算时,需要处理设计断面以上各部分设计洪水地区组成的问题。传统的设计洪水地区组成方法主要包括地区组成法、频率组合法和随机模拟法[1],其中,地区组成法是现行设计洪水地区组成计算中最为常用的方法。地区组成法研究的是当设计断面发生设计标准洪水时,上游及其区间洪水的地区组成情况。为了在各种可能出现的洪水地区组成中,选择一种特定的组成作为设计地区组成,使计算成果规范化且偏于安全,目前常采用同频率地区组成法,即“上下同频、区间相应”,或者“区间下游同频、上游相应”[5-8]。另外,近年来兴起的Copula函数多维联合分布理论,也可用来分析计算洪水地区组成或峰量组合的问题[9-13]。但是,无论采用哪一种洪水地区组成法,对相应洪量的频率大小一般认为是不确定的,例如,对同频率地区组成法中“上下同频、区间相应”的组成情况,可以根据水量平衡原理得到区间相应洪量,但区间相应洪量的频率是多少?目前文献中一般都笼统地概括为“其频率可能等于P,也可能大于或小于P”,尚未见到相应的理论证明,给实际应用带来一定困惑。

通过3个对比实验，并综合3个评价指标来看，IOCAP算法在整体上较K-Means算法、Spectral Clustering算法和AP算法有一定的优势.该算法在一定程度保证聚类效率的同时，也较好地提高了准确度.因此，综合考虑聚类的时间、精确度及通信开销等因素，IOCAP算法的优势较为明显，也更适合大数据集的高效精准聚类.

因此,本文通过理论推导和统计试验,对同频率地区组成法中“相应”洪量频率大小的问题进行研究,为实际工程水文设计提供理论依据。

全面贯彻执行“预防为主，综合防治”的植保方针；牢固树立公共植保、绿色植保的理念；坚持以农业防治、物理防治、生物防防治为主，化学防治为辅的绿色农产品防治技术原则。

1 同频率地区组成法简介

以图1所示的流域上游、区间及下游洪水组成为例,设X、Y和Z分别为其洪量的随机变量,根据概率论原理,三个随机变量的取值有无穷多种组成。目前在我国的水文频率分析计算中,根据防洪要求,一般考虑两种同频率地区组成情况:

  

图1 流域洪水地区组成示意图Fig.1 Schematic depicting the composition of the flood region in the watershed

类似地,可以得到其它总体组成方案的设计频率临界点P0,表2列出了全部15组方案的统计试验结果。从中可知,对所有的总体组成方案,设计频率临界点P0的最大值为60%、最小值为35%。对设计洪水问题而言,由于设计频率一般均较小,如P=0.01%、0.1%、1%等,远小于 35%,所以,按照“上下同频、区间相应”得到的区间洪量,其对应的频率是大于“同频”中的设计频率的;即若上、下游洪量按百年一遇标准(P=1%)进行同频率地区组成,则区间洪量就小于百年一遇。同理,对径流或枯水设计问题而言,设计频率(或设计保证率)一般都在75%、90%等以上(均大于60%),则结论类同,即按照“上下同频、区间相应”得到的区间径流量,其频率是小于设计保证率的,是达不到设计保证程度要求的。

 

(2)当下游断面发生设计频率P的洪量Zp时,区间发生同频率洪量Yp,而上游断面发生相应的洪量Xc,即

 

本文以“上下同频、区间相应”情况为例,对区间相应洪水的频率C进行理论推导与探讨,明确其与设计频率P的大小关系。

（2）在验收监测期间，主要大气污染物烟尘、二氧化硫、氮氧化物、烟气黑度、颗粒物均低于排放限值，达标排放，脱硫效率高于环评批复值3～4个百分点；

2 区间相应洪水频率大小的探讨

我国设计洪水计算中一般采用P-Ó型分布描述水文极值的概率分布,但对洪水地区组成问题,多维P-Ó分布难于处理,例如,如果假设上游和下游的洪水服从P-Ó分布,则对区间洪水,因涉及到多变量P-Ó联合分布的计算,难以确定其分布;而如果假设上、下游服从正态分布,可容易推求出区间洪水相应的正态分布函数。因此,先以正态分布情况为例,对区间洪水频率与上下游断面洪水设计频率之间的大小关系进行研究,再扩展到一般分布情况。

2.1 正态分布

分别计算一定洪量下的上、下游以及区间的洪水频率,以上游断面洪量发生{X≥x}事件的频率计算为例:

假定上、下游及区间的洪量均服从正态分布N(μ,σ2),即,上游断面洪量 X～ N(μx,),区间洪量Y～ N(μy,),下游断面洪量Z～ N(μz,)。图 2 所示即为正态分布概率密度图;图中μ为均值,同时也是中位数、众数;f(x)在x=μ处达到最大,最大值为

实时数据监测页面示意如图8，图中通过纯数据显示方式将盾构各子系统关键参量的数据变化直接表示，包括了千斤顶系统、刀盘系统、螺旋机系统和注浆与泡沫系统，并结合折线图和仪表板插件强调某些参量的变化趋势与变动情况。

  

图2 正态分布概率密度图Fig.2 Probability density of normal distribution

 

因为式0恒成立,因此:

即,变量Y和Z的分布参数均可由X的参数表

对图1所示的随机变量X、Y、Z,满足水量平衡条件Z=X+Y。进一步假设X和Y相互独立,由于当X和Y不独立时可采用变量代换的方法处理后使它们可按独立随机变量进行频率组合,故可以统一以两者独立为例讨论问题。

 

若Δ=0,则表明区间洪量的频率等于上、下游断面洪量的设计频率;

 

由此可以推得:

 

同理,可以比较由式(4)和式(5)代表的上游和区间洪量频率的大小。

设Δ为式(4)和(5)积分下限之差,即

 

若Δ＞0,则表明区间洪量的频率大于上、下游断面洪量的设计频率;

技术支持的学习空间是在线教育的基本构成框架，所以教学过程中应用的各类技术和教学理念对于在线教育教师而言，是重要的核心素养。在线教育必须最优化地利用新的泛在技术，提供没有束缚的学习连接。在学习过程中，对于自己的学习管理，在线学习者将承担更大的责任，他们也将要求在线教育技术和在线教育提供者保障他们的学习优先权，并为其学习优先权服务。即在线教育中教师应为熟练的服务提供者，尽可能创造性地利用技术去满足其学习需求和愿望，促进学习者批判性思维和果断利用信息的能力。

对“上下同频”,等价于P1(X≥x)=P3(Z≥z),也就是等价于其积分下限相等,即:

若Δ＜0,则表明区间洪量的频率小于上、下游断面洪量的设计频率。

则 μz= μx+ μy= μx+mμx

(1)当x＜μx时,即当上、下游断面洪量的设计频率大于0.5时,

Δ＜ 0,P1(X≥x)=P3(Z≥z)＞P2(Y≥y),

无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。大数据既不是产品，也不是技术，更重要的是一种现象。在互联网时代，用户为信息库的不断注入，信息的累计，形成海量的信息资源，基于互联网平台，数据不断为人类所利用，并且总结相关规律，是宝贵的信息资源。本文基于大数据时代的新媒体融合，在大数据时代，新媒体迎合用户需求，冲击传统媒体，新媒体与传统媒体的融合，是大数据时代的必然之举。

此时,区间相应洪量的频率C小于上、下游断面洪量的设计频率P。

(2)当x=μx时,即当上、下游断面洪量的设计频率等于0.5时,

女孩似乎觉得自己这一下有些手重了，神色一紧，嘴唇动了动，似乎是想要说些补救或者安慰的话，但当她发现有族人已经开始降落时，终究没能放低姿态，只噘起嘴巴“哼”了一声，道：“看你以后还敢不敢……还敢不敢乱瞧！”

 

此时,区间相应洪量的频率C等于上、下游断面洪量的设计频率P。

(3)当x＞ μx时,即当上、下游断面洪量的设计频率小于0.5时,

 

我国水文频率分析中,假设洪水极值服从P-Ó型分布,对洪水地区组成问题,这涉及到多变量PÓ联合分布的计算问题,十分复杂,难以像上述对正态分布那样,可采用理论推导方式讨论相应洪量的频率。因此,本文采用统计试验方法[14-15],研究当洪水服从P-Ó型分布时,“上下同频、区间相应”地区组成方案中,区间相应洪量的频率问题。

由此说明,对正态分布情形,同频率地区组成后相应洪量那部分的频率与设计频率之间的大小关系,取决于上下游断面洪量的大小。对设计洪水问题,设计频率一般小于0.5,即上游和下游断面洪量均大于均值,则按照“上下同频、区间相应”得到的区间洪量的频率是大于设计频率的;换句话说,若上、下游洪量按百年一遇标准设计,则区间洪量就小于百年一遇。对枯水或径流设计问题而言,设计频率(或保证率)大于0.5,则结论正好相反。

对其他的同频率地区组成方案,如“区间与下游同频、上游相应”等,亦可得到相类似结论。

2.2 P-Ó型分布

此时,区间相应洪量的频率C大于上、下游断面洪量的设计频率P。

考虑到实际情况中,下游洪量等于上游洪量与区间洪量之和,所以下游洪量一定是大于上游洪量(这是闭合流域的一般情形,非闭合流域或区间及沿程损失偏大的特殊情形除外)。因此,统计试验中假定总体统计参数时,应保证随机产生的下游洪量能大于上游洪量。为不失一般性,本研究统一取上游洪量X的均值EX=1 000,下游洪量Z的均值EZ=2 000,(当然,上下游洪量均值也可以选取其它值,但只要保证下游大于上游,结论是相同的)。同时,为涵盖实际工程中可能出现的P-Ó型总体分布情况,使结果具有普适性,将统计试验中离势系数Cv和偏态系数与离势系数的比值Cs/Cv取为一些特定值,与现行水文频率计算的做法相一致。本研究中,上下游的离势系数Cv分别同时取0.2、0.4、0.5、0.7、1.0;对偏态系数与离势系数的比值Cs/Cv,上游断面分别取 2、3、4三种情况,而下游只取Cs/Cv=4一种情况;故共有15种总体组合的统计试验方案。对每种方案,随机生成10万个“上下同频、区间相应”地区组成的洪水样本,分析区间相应洪量的频率与“上下同频”中频率之间的大小关系;其中,设计频率取 0.01%、0.1%、1%、2%、10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、75%、80%、90%、95%、97%、99%、99.9% 共20种情形进行分析。由于生成的10万个样本,容量足够大,所以对上游和下游断面,直接采用其样本的累积经验分布估计各种设计频率P下的洪量,两者之差(下游Zp减上游Xp)即是区间的相应洪量(记为Yc);该Yc所对应的频率按照下述方法推求:区间10万个相应洪量样本由下游断面与上游断面10万个洪量样本之差得到,再根据其样本累积经验分布,即可得到与设计频率P相应的洪量及其频率(记为C)。

以上游断面洪量 EX=1 000、Cv=0.4、Cs/Cv=4,下游断面洪量EZ=2 000、Cv=0.4、Cs/Cv=4的地区组成方案为例,计算结果见表1,区间相应洪量的频率C与设计频率P之间关系见图3。

 

表1 典型组成方案统计试验结果Tab.1 T he statistical test results of a typical composition scheme

  

下游洪量Zp上游洪量Xp区间相应洪量Yc 频率P(%)EZ=2 000 Cv=0.4 Cs/Cv=4 Ex=1 000 Cv=0.4 Cs/Cv=4(C-P)/C Yc=Zp-Xp区间相应洪量所对应的频率C(%)0.01 8 337 3 806 4 530 0.3 0.97 0.1 6 224 3 170 3 055 3 0.96 1 4 682 2 350 2 332 8 0.87 2 4 213 2 117 2 096 11 0.81设计频率10 3 056 1 538 1 518 22 0.56 20 2 531 1 277 1 254 31 0.36 25 2 361 1 188 1 173 34 0.27 30 2 216 1 115 1 101 37 0.20 35 2 094 1 052 1 042 40 0.13 40 1 982 995 987 43 0.07 45 1 883 945 939 45 0.00 50 1 791 900 891 48 -0.05 60 1 630 818 812 52 -0.15 75 1 414 708 705 58 -0.28 80 1 345 674 671 61 -0.32保证率90 1 205 602 603 65 -0.39 95 1 126 563 564 67 -0.41 97 1 088 544 544 68 -0.42 99 1 043 521 522 70 -0.42 99.9 1 010 505 505 71 -0.41

  

图3 典型组成方案区间相应洪量频率C与设计频率P关系Fig.3 Relationship between the corresponding flood frequency of interval areas(C)and the design frequency(P)

从图3可以看出,存在一个设计频率临界点P0(两条线交点对应的设计频率),当“上、下同频”中设计频率P的取值大于临界点P0时,区间相应洪量的频率将小于P,即C＜P;当设计频率P的取值刚好等于临界点P0时,区间相应洪量的频率C=P;当设计频率P的取值小于临界点P0时,区间相应洪量的频率C＞P。由此说明,对P-Ó型分布,同频率地区组成后相应洪量频率C与设计频率P之间的大小关系,取决于上游与下游断面洪量的大小,即与“同频”中设计频率的取值有关。此结论与正态分布情形通过理论推导得到的结论是一致的,只是对于正态分布,设计频率临界点P0等于0.5,而对于P-Ó型分布,临界点P0的值不固定,与上下洪水大小的组成有关,图3中,P0=45%,属于P0＜50%的组成情况。

(1)当下游断面发生设计频率P的洪量Zp时,上游断面发生同频率洪量Xp,而区间发生相应的洪量Yc,即

综上所述,对水文同频率地区组成问题,如“上下同频、区间相应”组成方案中,区间相应洪量(径流量)频率的大小,无论是对正态分布进行的理论推导,还是对P-Ó分布进行的统计试验,均可得到如下结论:对设计洪水问题而言,相应洪量的频率大于“同频”中的设计频率;而对设计径流或枯水问题而言,区间相应径流量的频率小于其设计保证率。

 

表2 设计频率临界点P0统计试验结果T ab.2 The statistical test results of the critical point P0of design frequency

  

下游断面Cv项目(EZ=2 000,Cs/Cv=4)0.2 0.4 0.5 0.7 1.0 2 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6上游断面Cs/Cv EX=1 000 Cv与下游相同3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 4 0.5 0.45 0.45 0.4 0.35

3 结论

本文对水文上常用的同频率地区组成方案中“相应洪量或径流量”的频率问题进行了研究,通过正态分布的理论推导及P-Ó分布的统计试验,得到如下主要结论。

以“上下同频、区间相应”的组成方案为例,存在一个频率临界点P0,使得当“同频”中的设计频率P的取值大于P0时,“相应”量的频率C将小于设计频率P,即C＜P;而当设计频率P的取值等于P0时,“相应”量的频率C=P;当设计频率P的取值小于P0时,“相应”量的频率C＞P。频率临界点P0值的大小与假定的水文变量总体分布型式有关,对正态分布,P0=50%;对 P-Ó分布,P0并不固定。本文对水文上常用的P-Ó总体的统计试验结果表明,P0的变化范围约在35%～60%之间。

1.2.3 幼苗生长试验 采用沙培法将消毒后的苜蓿、小麦的种子分别种于塑料杯中，定期浇灌不同浓度处理的浇灌液10 mL，以蒸馏水为对照，每处理3个重复，常规方法管理。30 d后选取长势一致的苜蓿幼苗30株，小麦20株。测定幼苗苗高、根长、苗鲜重、根鲜重。计算化感效应指数(RI)。

1.2 检测方法 分离的2539株细菌，细菌鉴定与药敏试验所用材料为生物梅里埃公司生产；大肠埃希菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC25923等质量控制标准菌株均由卫生部临床检验中心提供；病原菌培养及种型鉴定遵照临床微生物学检验规范进行；药敏试验采用K-B法。

对于设计洪水问题,由于“同频”中的设计频率P一般远小于35%,如P=0.01%、0.1%、1%等,所以根据“上下同频、区间相应”求得的区间相应洪量,其频率将大于设计频率。对于径流或枯水设计问题,由于设计频率(或设计保证率)P一般都大于65%,如P=75%、90%、95%等,则按照“上下同频、区间相应”得到的区间径流量,其频率C是小于设计保证率P的,即达不到设计保证程度要求。此结论对同频率地区组成中的其它方案,如“区间与下游同频、上游相应”等,也是类同的。

另外,对其它不同的统计分布模型(线型),频率临界点P0将是不一样的,相应结论也会有所不同,但本文的方法同样可以借鉴应用。

其中J=3, γs为球坐标空间球面RT不稳定性线性增长率, 函数,θ,t)和φj(r,φ,θ,t)分别为j阶扰动界面和j阶流体扰动速度势函数. 速度势函数φ(r,φ,θ,t)满足Laplace方程(1)以及边界条件▽φ|r→+∞=0. 按照初始条件, s1,1,1=-1和s0,0,0=r0. 在Fourier谐波扰动幅值中的相合系数sj,n,m(j,n,m=1, 2, 3)和γs为关注的待求量.

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