基于混沌理論的大壩滲流演變規(guī)律分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 01:40
大壩運(yùn)行過(guò)程中在荷載作用和環(huán)境變量的影響下其滲流過(guò)程不斷發(fā)生變化,研究大壩滲流演變情況對(duì)大壩運(yùn)行有重要意義。針對(duì)大壩滲流這一復(fù)雜的非線性問(wèn)題,引入混沌理論,對(duì)滲流殘差序列進(jìn)行相空間重構(gòu),確定時(shí)間延遲τ和嵌入維數(shù)m,對(duì)滲流過(guò)程進(jìn)行混沌識(shí)別,在此基礎(chǔ)上,提出采用相空間中最鄰近點(diǎn)間距離來(lái)表征大壩滲流演變的方法。實(shí)例應(yīng)用結(jié)果表明,相空間中最鄰近點(diǎn)間距離序列演變曲線與滲流實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)相同,利用最鄰近點(diǎn)之間距離演變序列的功率譜和頻率可表征滲流演變的劇烈程度和類周期。
【文章來(lái)源】:水電能源科學(xué). 2020,38(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
S、ΔS、Scor隨時(shí)間延遲τ的變化曲線
根據(jù)確定的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù),重構(gòu)UP-1、UP-3測(cè)點(diǎn)滲透壓力殘差序列的相空間,并繪制lnCm r()-lnr曲線,見(jiàn)圖2。由圖2可看出,lnCmr()?lnr關(guān)系圖中存在直線段,當(dāng)m較小時(shí),這些曲線的直線段斜率較小,隨著m的增大,直線段的斜率逐漸增大,各曲線間的間距逐漸減小,當(dāng)m≥5時(shí),各直線段斜率變化不大,可認(rèn)為此時(shí)斜率代表了各測(cè)點(diǎn)滲透壓力殘差序列的關(guān)聯(lián)維數(shù)。可算得測(cè)點(diǎn)UP-1、UP-3殘差序列關(guān)聯(lián)維數(shù)D2分別為2.98、2.54,即其關(guān)聯(lián)維數(shù)存在飽和現(xiàn)象,據(jù)此可初步判斷滲流時(shí)間序列中存在奇異吸引子,即含有混沌成分。
根據(jù)算得的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)殘差序列的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù),重構(gòu)相空間,從第一個(gè)相點(diǎn)開(kāi)始,計(jì)算其與最鄰近相點(diǎn)的距離,對(duì)每個(gè)相點(diǎn)均進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算,可得鄰近點(diǎn)距離序列d的演變軌跡,見(jiàn)圖3。由圖3可看出,兩個(gè)測(cè)點(diǎn)鄰近點(diǎn)距離序列d在相空間中的演變曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)變化曲線有相同趨勢(shì)。對(duì)UP-1、UP-3兩個(gè)測(cè)點(diǎn)最鄰近點(diǎn)距離序列d作傅里葉變換,得到序列d的頻率功率譜見(jiàn)圖4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]潰壩事件統(tǒng)計(jì)分析及其警示[J]. 方崇惠,段亞輝. 人民長(zhǎng)江. 2010(11)
[2]基于混沌理論的水資源時(shí)空變異性[J]. 代濤,邵東國(guó),黃顯峰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(05)
[3]大壩滲流觀測(cè)數(shù)據(jù)中的混沌現(xiàn)象[J]. 錢鏡林,張曄. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于混沌理論的鉛鋅市場(chǎng)演化規(guī)律與可持續(xù)發(fā)展預(yù)警研究[D]. 陳進(jìn).中南大學(xué) 2010
[2]大壩動(dòng)力系統(tǒng)的安全監(jiān)控非線性分析模型研究[D]. 徐洪鐘.河海大學(xué) 2001
碩士論文
[1]含噪混沌時(shí)間序列相空間重構(gòu)參數(shù)估計(jì)[D]. 許巖.重慶大學(xué) 2013
本文編號(hào):3497932
【文章來(lái)源】:水電能源科學(xué). 2020,38(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
S、ΔS、Scor隨時(shí)間延遲τ的變化曲線
根據(jù)確定的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù),重構(gòu)UP-1、UP-3測(cè)點(diǎn)滲透壓力殘差序列的相空間,并繪制lnCm r()-lnr曲線,見(jiàn)圖2。由圖2可看出,lnCmr()?lnr關(guān)系圖中存在直線段,當(dāng)m較小時(shí),這些曲線的直線段斜率較小,隨著m的增大,直線段的斜率逐漸增大,各曲線間的間距逐漸減小,當(dāng)m≥5時(shí),各直線段斜率變化不大,可認(rèn)為此時(shí)斜率代表了各測(cè)點(diǎn)滲透壓力殘差序列的關(guān)聯(lián)維數(shù)。可算得測(cè)點(diǎn)UP-1、UP-3殘差序列關(guān)聯(lián)維數(shù)D2分別為2.98、2.54,即其關(guān)聯(lián)維數(shù)存在飽和現(xiàn)象,據(jù)此可初步判斷滲流時(shí)間序列中存在奇異吸引子,即含有混沌成分。
根據(jù)算得的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)殘差序列的時(shí)間延遲和嵌入維數(shù),重構(gòu)相空間,從第一個(gè)相點(diǎn)開(kāi)始,計(jì)算其與最鄰近相點(diǎn)的距離,對(duì)每個(gè)相點(diǎn)均進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算,可得鄰近點(diǎn)距離序列d的演變軌跡,見(jiàn)圖3。由圖3可看出,兩個(gè)測(cè)點(diǎn)鄰近點(diǎn)距離序列d在相空間中的演變曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)變化曲線有相同趨勢(shì)。對(duì)UP-1、UP-3兩個(gè)測(cè)點(diǎn)最鄰近點(diǎn)距離序列d作傅里葉變換,得到序列d的頻率功率譜見(jiàn)圖4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]潰壩事件統(tǒng)計(jì)分析及其警示[J]. 方崇惠,段亞輝. 人民長(zhǎng)江. 2010(11)
[2]基于混沌理論的水資源時(shí)空變異性[J]. 代濤,邵東國(guó),黃顯峰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(05)
[3]大壩滲流觀測(cè)數(shù)據(jù)中的混沌現(xiàn)象[J]. 錢鏡林,張曄. 水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于混沌理論的鉛鋅市場(chǎng)演化規(guī)律與可持續(xù)發(fā)展預(yù)警研究[D]. 陳進(jìn).中南大學(xué) 2010
[2]大壩動(dòng)力系統(tǒng)的安全監(jiān)控非線性分析模型研究[D]. 徐洪鐘.河海大學(xué) 2001
碩士論文
[1]含噪混沌時(shí)間序列相空間重構(gòu)參數(shù)估計(jì)[D]. 許巖.重慶大學(xué) 2013
本文編號(hào):3497932
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