Monte-Carlo模拟与经验路径模型预测台风极值风速的对比   总被引：2，自引：2，他引：0  

郭云霞  侯一筠  齐鹏 《海洋学报》2020,42(7):64-77

台风是我国东南沿海区域每年发生的严重自然灾害之一。本文分别采用传统的Monte-Carlo模拟方法以及较为先进的经验路径模拟方法预测中国东南沿海区域台风的极值风速(10 m高度处10 min平均值)，并对两种方法的预测结果进行了对比。本文将东南海岸线向内陆扩展约200 km的区域划分为0.25°×0.25°的网格，以每个网格点作为研究点。首先采用Monte-Carlo模拟方法产生每个研究点1 000年间的虚拟台风事件。然后采用经验路径模型方法构建了西北太平洋1 000年的热带气旋事件集，采用模拟圆方法从中提取对各个研究站点有影响的台风事件。接着采用Yan Meng风场模型计算每个研究点台风的最大风速，构成极值风速序列。最后采用极值分布模型预测每个研究点不同重现期的极值风速，并对两种不同方法预测的结果进行了对比。研究发现在研究区域的内陆侧经验路径方法预测的风速略高于Monte-Carlo模拟方法预测的结果，而在海岸沿线一带经验路径方法预测的结果略低，这主要是由两种方法构造的虚拟台风的中心压强存在差异以及模型本身的不确定性造成的。本文的研究结果可以为防灾减灾系统提供有益的参考。  相似文献   

Probabilistic stability analyses of undrained slopes by 3D random fields and finite element methods     

《地学前缘(英文版)》2018,9(6):1657-1664

A long slope consisting of spatially random soils is a common geographical feature. This paper examined the necessity of three-dimensional(3 D) analysis when dealing with slope with full randomness in soil properties. Although 3 D random finite element analysis can well reflect the spatial variability of soil properties, it is often time-consuming for probabilistic stability analysis. For this reason, we also examined the least advantageous(or most pessimistic) cross-section of the studied slope. The concept of"most pessimistic" refers to the minimal cross-sectional average of undrained shear strength. The selection of the most pessimistic section is achievable by simulating the undrained shear strength as a 3 D random field. Random finite element analysis results suggest that two-dimensional(2 D) plane strain analysis based the most pessimistic cross-section generally provides a more conservative result than the corresponding full 3 D analysis. The level of conservativeness is around 15% on average. This result may have engineering implications for slope design where computationally tractable 2 D analyses based on the procedure proposed in this study could ensure conservative results.  相似文献   

西安白鹿塬北缘黄土边坡稳定的可靠度分析   总被引：4，自引：1，他引：3  

王阿丹  王昌业  李萍  李同录 《地球科学与环境学报》2012,(1):104-110

在西安白鹿塬北缘实测了14个黄土自然边坡断面,建立了地质模型,通过采样测试并收集已有的测试资料,获得了各时代黄土地层的物理力学参数,将Morgenstern-Price法稳定性计算公式作为极限状态方程,分别采用Monte-Carlo法和Duncan法进行了边坡稳定的可靠度分析。结果表明:采用Monte-Carlo法和Duncan法得到的14个边坡稳定系数分别为1.11～1.41和1.09～1.33,显示这些边坡处于基本稳定—稳定状态;采用上述两种方法得到的边坡可靠指标分别为0.56～1.79和0.39～1.60,得到的失效概率分别为3.4%～29.0%和5.5%～34.8%,并且共有75%的边坡失效概率大于10%,失效可能性较大。统计结果表明:白鹿塬区边坡的坡高和坡度存在负相关性。低而陡的边坡潜在最危险滑面剪出口较高,失效概率较小;坡高达到50m及以上时,边坡高而缓,剪出口较低,失效概率较大,其中河流下切深,有N2泥岩出露的极高边坡,稳定性最差。Duncan法求解的稳定系数略小于Monte-Carlo法求得的结果,而前者求解的失效概率略大于后者,两种方法计算结果较为接近。由于Duncan法理论简单,计算量小,更宜于在实际工程中应用。  相似文献   

基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型   总被引：3，自引：1，他引：2  

金菊良  刘丽  汪明武  李如忠  周玉良 《地理科学》2011,31(2):143-147

采用随机模拟方法模拟三角模糊数,把三角模糊数及函数间运算简化为普通的实数之间运算,建立基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型(ARA-SSTFN)。结果说明:以置信区间形式表示的ARA-SSTFN评价结果,比现有常规方法结果提供评价结果可靠性方面更多信息,能反映受多种不确定性因素综合影响的地下水环境系统综合风险评价客观实际情况;ARA-SSTFN在流域水资源、水环境和水旱灾害等有随机性、模糊性和数据资料不精确等多种不确定性因素综合作用的各种资源环境系统综合风险评价问题中有推广应用价值。  相似文献   

基于三维地质信息模型的边坡风险分析     

文海家  张永兴  陈云 《岩土力学》2009,30(Z2):367-370

风险分析是降低边坡灾害损失的有效途径。以地理信息系统（Arcview GIS）为二次开发平台,建立边坡风险评估系统。该系统通过建立边坡的三维地质信息模型,根据模型的物理力学参数等属性数据,运用Monte-Carlo法求出三维边坡的失效概率,在易损性分析的基础上,计算边坡失稳的经济风险和生命风险。实例分析表明,基于三维地质信息模型的边坡风险分析可为相关风险决策提供科学依据  相似文献   

库水位波动条件下万州瓦窑坪滑坡稳定性分析          下载免费PDF全文

唐志政  汪洋  吴晔 《水文地质工程地质》2015,42(1):129-133

库水位波动对滑坡的稳定性变化有重要影响,传统的定值分析方法未能考虑土体强度参数取值的不定性,而概率分析法能考虑土体强度参数分布的随机性,对库区滑坡的稳定性分析提供了更有力的依据。文章以万州瓦窑坪滑坡为例,在基于库水位实际波动进行拟合的条件下对滑坡的渗流场进行了模拟,同时对不同水位下滑坡的稳定性和破坏概率进行了分析。结果表明,滑坡在库水位波动条件下整体稳定性系数均大于1,处于基本稳定状态,滑坡具有低危险性。库水位下降到160.47 m水位时,边坡破坏概率超过30%,具有中等危险性。采用R/S分析法对监测数据进行分析,结果表明滑坡具有持续性的小变形,滑坡处于基本稳定状态,与稳定性分析结果一致。  相似文献   

PCR-SPA-MC模型在滑坡稳定性分析中的应用     

倪恒  李志建  张立萍 《岩土力学》2004,25(10):1655-1658

破坏概率与随机模拟理论在滑坡稳定性分析中得到了广泛地应用。然而,通过对传统破坏概率与随机模拟方法的具体操作发现,其没有考虑到因素相关性的影响,由此笔者引入主成分-逐步回归算法, 建立了PCR-SPA-MC耦合模型。并结合巴东县赵树岭滑坡研究,进行了工程实例分析。分析表明,PCR-SPA-MC模型给出的结果比传统破坏概率法得出的结果更为理想。  相似文献   

均匀设计在岩土工程概率分析中的应用     

黄靓  易伟建  汪优 《岩土力学》2006,27(Z2):137-140

基于神经网络的响应面蒙特卡罗方法,通过引入均匀设计来安排RBF神经网络的训练样本集,将均匀设计和RBF网络的优势有机地结合起来：一方面尽量减少训练样本点的数量;另一方面,训练样本点均匀地充满参数空间,有利于提高具有较强局部逼近能力的RBF网络的预测精度。应用该方法进行挡土墙结构抗滑移稳定性的概率分析,结果表明该方法与直接蒙特卡罗模拟的结果相当吻合,能够满足实际工程的精度要求。分析还表明,随机因素对挡土墙结构抗滑移稳定性的影响程度由大到小依次为基底摩擦系数、填土摩擦角、填土重度和填土对挡土墙墙背的摩擦角。  相似文献   

基于可靠度理论的滑坡稳定性及其影响因素分析   总被引：7，自引：1，他引：6  

尹小涛  王水林 《岩土力学》2008,29(6):1551-1556

基于可靠度理论,利用Morgenstern-Price法、Ordinary法、Bishop法和Janbu法等4类极限平衡方法对台州市北水南调工程朱溪引水段Ⅷ号滑坡的稳定性进行了分析,设计了最不利组合、最有利组合、平均值组合的确定性分析方案,目的是为可靠度计算结果提供对比基准;设计了Monte-Carlo循环次数为5 000,50 000,500 000,5 000 000次等4种计算工况,岩土参数的概率分布函数为正态分布、三角形分布和均匀分布等3种情况,方差等于0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0倍初始实验方差等6种计算方案,岩土参数间相关性在-1.0～1.0间按0.25等幅变化的9种情况。研究发现,循环次数仅对安全系极值有较大影响,对可靠度指标影响不大;分布函数和数据离散性均会对结果精度造成影响;参数相关性仅对失效概率造成较大影响。  相似文献   

Radar cross section analysis of marine targets using a combining method of physical optics/geometric optics and a Monte-Carlo simulation     

Kookhyun Kim  Jin-Hyeong Kim 《Ocean Engineering》2009,36(11):821-830

In this paper, the radar cross section of flat plates on ocean surfaces is statistically investigated. A combining method of physical optics and geometric optics is applied to establish an effective backscattering analysis procedure. This method is a high-frequency analysis method originally derived from a simplified Stratton-Chu integral equation, assuming that the radar is far away from the target so that Kirchhoff approximation is valid. A Monte-Carlo simulation method is adopted to statistically analyze the effects of undulated ocean surfaces. The ocean surfaces are randomly generated by Pierson-Moskowitz ocean wave spectrum and a directional distribution function. Numerical investigations are carried out for flat plates, with the same height and width but with different inclined angles, on ocean surfaces of various significant wave heights.  相似文献