变化环境下近60年西江流域径流时空演变特征

气候变化叠加人类活动的双重影响下,西江流域的河川径流发生了不同程度的改变,重新认识和掌握变化环境下的径流时空演变规律对流域的科学管理具有重要意义。基于西江流域干支流7个控制性水文站近60年的日径流资料,综合极点对称模态分解法(ESMD)、Mann-Kendall检验、R/S分析、小波分析等方法,从年代、年、季和年内多个时间尺度对径流的时空演变特征进行分析,研究结果表明:年代尺度下,西江流域径流丰枯交替、变化悬殊,1970s与1990s径流丰沛,2010s径流偏枯,降雨影响着径流的丰枯变化,流域上、中游更易发生干旱与洪涝灾害;春、夏、秋、冬季径流振荡周期依次为2~7、15~20、28~29 a,3~5、7~10、20 a,2~3、6~8、12~15 a和3~8、12~15、20 a,均呈现年际与年代的双重周期特征,IMF1的年际振荡在径流变化中占主导地位;受降雨与水库调蓄作用的影响,年、夏、秋季径流呈下降趋势,预测下降变化具有持续性,春、冬季径流整体呈上升趋势。空间内上游的变化趋势更显著;年和季尺度径流在1980年后突变增多,尤其集中于20002010年间,人类活动与气候变化是造成西江流域突变的主要原因;2000年后,除支流柳州站外,其余站点径流年内分配趋于均匀,月平均径流的变化幅度减小,集中期均向前移,梯级水库群蓄丰补枯作用显著。研究成果可为西江流域的水资源合理开发利用与有效管理提供参考。

融合改进灰狼算法的机器学习月径流预测方法

为提高径流预报的准确性,对黄河唐乃亥站和兰州站实测月径流序列,分别采用梯度提升树回归(GBDT)、反向传播算法(BP)、差分进化-灰狼算法(HGWO)优化的支持向量回归(SVR)算法,结合变分模态分解方法(VMD)和极点对称模态分解方法(ESMD),建立组合预报模型。结果表明,组合模型VMD-HGWO-SVR预测效果最好,与ESMD-HGWO-SVR、VMD-BP、VMD-GBDT相比,两站的预测结果的平均绝对误差分别平均降低53.38%、14.27%、6.8%,均方根误差分别平均降低53.66%、22.0%、11.54%,平均相对误差分别平均降低54.92%、12.0%、3.67%,纳什效率系数分别平均提高17.09%、3.26%、1.36%。可以看出,该方法在月径流时间序列预测中具有较好的效果。

安全控制器结构分析与研究

随着工业生产和工程应用需求的增加,对安全方面的规范必将更为严格,而安全控制方面的研究也会更加深入。论文对安全控制器的电路结构进行了分析研究,分析了安全控制器相关系统应用中的冗余特性,对PLC数字量的输入输出模块进行了安全结构研究。因为要成为安全PLC,则每个模块也必须是故障-安全型的。采用增加冗余通道和增加测试模块的方法对PLC的交直流两种输入与输出模块,以及继电器输出、晶体管输出结构进行了研究。